Tangon ohitustiheyden ymmärtäminen
Määritelmä: Mikä on tangon läpivirtaustaajuus?
Napojen ohitustaajuus (PPF, jota joissakin yhteyksissä kutsutaan myös slot-pass-taajuudeksi) on tärinä Vaihtovirtamoottoreissa syntyvä taajuus, kun roottori ohittaa staattorin magneettiset napat. Se lasketaan kertomalla staattorin napojen lukumäärä roottorin käyntinopeudella (PPF = napojen lukumäärä × RPM / 60). Navan ohitustaajuus luo sähkömagneettisia voimia, jotka aiheuttavat värähtelyä ja voivat voimistua merkittävästi, jos moottorissa on ilmaraon epäkeskisyyttä tai roottorin ja staattorin välisissä kohdistusongelmissa.
PPF on diagnostisesti tärkeä, koska napojen läpivirtaustaajuudella on kohonnut amplitudi ja sen sivunauhat osoittaa sähkömagneettisia ongelmia, kuten roottorin epäkeskisen asennon, epätasaisen ilmavälin tai dynaamisen roottorin ja staattorin vuorovaikutuksen, auttaen erottamaan sähkömagneettiset ongelmat puhtaasti mekaanisista vioista.
Tangon läpimenotiheyden laskeminen
Peruskaava
- PPF = P × N / 60
- Jossa P = napojen lukumäärä
- N = roottorin todellinen nopeus (RPM)
- Tulos hertseinä
Esimerkkejä
4-napainen moottori, 1750 rpm (60 Hz:n syöttö)
- PPF = 4 × 1750 / 60 = 116,7 Hz
- Tämä taajuus näkyy värähtelyspektrissä
- Sivukaistat ±1 × ajonopeudella (±29,2 Hz) diagnostiikassa epäkeskisyyden varalta
6-napainen moottori, 970 rpm (50 Hz:n syöttö)
- PPF = 6 × 970 / 60 = 97 Hz
- Lähes 2 × linjataajuus (100 Hz), voi olla päällekkäinen
- Saattaa vaatia huolellista spektrianalyysiä erottamiseksi
Fyysinen mekanismi
Sähkömagneettisen voiman syntyminen
Ymmärrys siitä, miksi PPF:ää esiintyy:
- Staattorikäämit luovat pyörivän magneettikentän synkronisella nopeudella
- Magneettisiin napoihin järjestetty kenttä (NSNS-kuvio)
- Roottori (joka käy hieman hitaammin luiston vuoksi) ohittaa nämä napat
- Jokainen napakanava luo roottoriin magneettisen voiman
- P-napojen tapauksessa roottori kokee P-voimapulsseja kierrosta kohden
- Voimapulssien taajuus = P × roottorin nopeus = PPF
Yhtenäinen ilmaväli (terve moottori)
- Roottori keskitetty staattorin reikään
- Ilmarako tasainen kehän ympäri
- Magneettiset voimat tasapainossa, kumoavat toisensa
- PPF-värähtely erittäin matalalla amplitudilla
Epäkeskinen ilmaväli (viallinen moottori)
- Roottori on epäkeskinen laakerin kulumisen, akselin taipumisen tai valmistusvirheen vuoksi
- Ilmarako pienempi toisella puolella, suurempi vastakkaisella
- Magneettiset voimat epätasapainossa (voimakkaampia, missä rako pienempi)
- Nettosäteittäinen voima PPF:ssä
- PPF-amplitudi kohoaa ja luo sivukaistoja
Sivuvyöhykkeet ja diagnostiset kuviot
Staattinen epäkeskisyys
Roottorin keskipisteen siirtymä, mutta paikallaan staattoriin nähden:
- Kuvio: PPF sivunauhoilla ±1× ajonopeudella
- Esimerkki: PPF ± fr (jossa fr = roottorin nopeus)
- Aiheuttaa: Laakerien kuluminen, taipunut akseli, roottori eksentrisyys
- Amplitudi: Sivukaistan amplitudi osoittaa epäkeskisyyden vakavuutta
Dynaaminen epäkeskisyys
Roottorin keskipiste kiertää (pyörteitä) staattorin keskipisteen ympäri:
- Kuvio: PPF, jolla on monimutkainen sivukaistarakenne
- Syyt: Roottorin ja staattorin välinen hankaus, laakerin löysyys
- Vakavampi: Ilmaisee dynaamista vuorovaikutusta
Sekoitettu eksentrisyys
- Staattisen ja dynaamisen yhdistelmä
- Yleisin oikeissa moottoreissa
- Monimutkaiset sivukaistakuviot
- Vaatii huolellista analyysia tulkinnan suorittamiseksi
Diagnostinen tulkinta
Matala PPF-amplitudi (< 0,5 mm/s)
- Normaali tila
- Yhtenäinen ilmarako
- Hyvä roottorin ja staattorin samankeskisyys
- Korjaavia toimenpiteitä ei tarvita
Kohtalainen PPF (0,5–2,0 mm/s)
- Lievä ilmaraon epätasaisuus
- Seuraa trendiä
- Tarkista laakerin kunto
- Tarkista roottorin asento, jos se on saatavilla
- Ei heti kriittinen, mutta vaatii huomiota
Korkea PPF (> 2,0 mm/s)
- Merkittävä epäkeskisyys- tai ilmarako-ongelma
- Vahvat sivunauhat läsnä
- Roottorin ja staattorin kosketusvaara
- Lisääntyvät sähkömagneettiset voimat kiihdyttävät vaurioita
- Suunnitelmakorjaus tai vaihto
Suhde muihin moottoritaajuuksiin
Taajuushierarkia moottorispektreissä
- Juoksunopeus (1×): ~29 Hz 1750 RPM moottorille
- Liukutaajuus: 1–3 Hz tyypillisesti
- Linjataajuus: 50 tai 60 Hz
- PPF: P × käyntinopeus (esim. 117 Hz 4-napaiselle nopeudella 1750 rpm)
- 2× Linjataajuus: 100 tai 120 Hz
- Roottorin tangon läpivienti: Roottoritankojen lukumäärä × käyntinopeus
Korjausmenetelmät
Mekaanista epäkeskisyyttä varten
- Vaihda kuluneet laakerit ja palauta roottorin oikea keskitys
- Korjaa taipunut akseli tai vaihda roottori
- Asenna roottori takaisin, jos asennusvirhe
- Tarkista päätykellon kohdistus ja pulttien kireys
Valmistuksen epäkeskisyyteen
- Vaikeissa tapauksissa roottorin tai staattorin uudelleenporaus voi olla tarpeen.
- Moottorin vaihto, jos se on taloudellisesti perusteltua
- Hyväksy, jos tärinä on hyväksyttävien rajojen sisällä
- Dokumentti tulevan vertailun lähtökohtana
Ilmaraongelmiin
- Tarkista laakerin kunto ja vaihda, jos kulunut
- Roottorin aksiaalisen asennon tarkistaminen
- Tarkista rungon vääristymät tai päätykellon ongelmat
- Mittaa todellinen ilmarako, jos se on saatavilla
Napojen ohitustaajuus on moottorikohtainen värähtelykomponentti, joka tarjoaa arvokasta diagnostiikkatietoa roottorin ja staattorin sähkömagneettisesta vuorovaikutuksesta ja ilmavälin tasaisuudesta. PPF-laskennan ymmärtäminen, sen sivukaistojen kuvioiden tunnistaminen ja amplituditrendien tulkitseminen mahdollistaa moottorin sähkömagneettisten ongelmien tehokkaan diagnosoinnin ja ohjaa asianmukaisia huoltotoimenpiteitä.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 