Comprendre la fréquence de passage du pôle

Dispositifs

Equilibreur portable et analyseur de vibrations Balanset-1A

$2,344.68 Le prix initial était : $2,344.68.$2,018.20Le prix actuel est : $2,018.20.

Pièces détachées

Capteur de vibration

$106.85 Le prix initial était : $106.85.$83.10Le prix actuel est : $83.10.

Pièces détachées

Capteur optique (tachymètre laser)

$147.21 Le prix initial était : $147.21.$106.85Le prix actuel est : $106.85.

Dispositifs

Balanset-4

$8,076.37

Pièces détachées

Taille du support magnétique-60-kgf

$54.61

Pièces détachées

Bande réfléchissante

$11.87

Dispositifs

Equilibreur dynamique "Balanset-1A" OEM

$2,059.75 Le prix initial était : $2,059.75.$1,780.77Le prix actuel est : $1,780.77.

Définition : Qu'est-ce que la fréquence de passage du pôle ?

Fréquence de passage du pôle (PPF, également appelée fréquence de passage de créneau dans certains contextes) est la vibration La fréquence de passage des pôles est la fréquence générée dans les moteurs à courant alternatif lorsque le rotor passe devant les pôles magnétiques du stator. Elle se calcule en multipliant le nombre de pôles du stator par la vitesse de rotation du rotor (PPF = Nombre de pôles × tr/min / 60). Cette fréquence crée des forces électromagnétiques qui produisent des vibrations et peuvent être considérablement amplifiées en cas d'excentricité de l'entrefer ou de problèmes d'alignement rotor-stator.

Le PPF est important pour le diagnostic en raison de son amplitude élevée à la fréquence de passage du pôle et de son bandes latérales indique des problèmes électromagnétiques tels qu'une position excentrée du rotor, un entrefer non uniforme ou une interaction dynamique rotor-stator, permettant de distinguer les problèmes électromagnétiques des défauts purement mécaniques.

Calcul de la fréquence de passage du pôle

Formule de base

• PPF = P × N / 60
• Où P = nombre de pôles
• N = vitesse réelle du rotor (tr/min)
• Résultat en Hz

Exemples

Moteur à 4 pôles à 1750 tr/min (alimentation 60 Hz)

• PPF = 4 × 1750 / 60 = 116,7 Hz
• Cette fréquence apparaîtra dans le spectre des vibrations
• Bandes latérales à ±1× la vitesse de fonctionnement (±29,2 Hz) : diagnostic d’excentricité

Moteur à 6 pôles à 970 tr/min (alimentation 50 Hz)

• PPF = 6 × 970 / 60 = 97 Hz
• Proche de 2 fois la fréquence du réseau (100 Hz), peut se chevaucher
• Peut nécessiter une analyse spectrale minutieuse pour distinguer

Mécanisme physique

Génération de force électromagnétique

Comprendre pourquoi le PPF se produit :

1. Les enroulements du stator créent un champ magnétique rotatif à vitesse synchrone
2. Champ organisé en pôles magnétiques (modèle NSNS)
3. Le rotor (tournant légèrement plus lentement en raison du glissement) passe devant ces poteaux.
4. Chaque passage polaire crée une force magnétique sur le rotor
5. Avec P pôles, le rotor subit P impulsions de force par tour
6. Fréquence des pulsations de force = P × vitesse du rotor = PPF

Entrefer uniforme (moteur sain)

• Rotor centré dans l'alésage du stator
• espace d'air uniforme sur toute la circonférence
• Les forces magnétiques s'équilibrent et s'annulent mutuellement.
• Vibration PPF de très faible amplitude

Entrefer excentrique (moteur défectueux)

• Rotor décentré en raison de l'usure des roulements, d'une courbure de l'arbre ou d'un défaut de fabrication
• L'espace d'air est plus petit d'un côté, plus grand de l'autre.
• Forces magnétiques déséquilibrées (plus fortes là où l'écart est plus petit)
• Force radiale nette au PPF
• L'amplitude du PPF est élevée et crée des bandes latérales.

Bandes latérales et motifs de diagnostic

Excentricité statique

Centre du rotor décalé mais stationnaire par rapport au stator :

• Modèle: PPF avec bandes latérales à ±1× la vitesse de course
• Exemple: PPF ± fr (où fr = vitesse du rotor)
• Cause: Usure des roulements, arbre tordu, rotor excentricité
• Amplitude: L'amplitude de la bande latérale indique la gravité de l'excentricité

Excentricité dynamique

Le centre du rotor orbite (tourne) autour du centre du stator :

• Modèle: PPF avec une structure de bande latérale complexe
• Causes : Frottement rotor-stator, jeu des roulements
• Plus grave : Indique une interaction dynamique

Excentricité mixte

• Combinaison de statique et de dynamique
• Le plus courant dans les moteurs réels
• Motifs de bandes latérales complexes
• Nécessite une analyse approfondie pour être interprétée

Interprétation diagnostique

Amplitude PPF faible (< 0,5 mm/s)

• État normal
• espace d'air uniforme
• Bonne concentricité rotor-stator
• Aucune mesure corrective n'est nécessaire

PPF modéré (0,5-2,0 mm/s)

• Légère non-uniformité de l'entrefer
• Surveiller les tendances
• Vérifier l'état des roulements
• Vérifier la position du rotor si accessible
• Pas critique dans l'immédiat, mais mérite attention.

PPF élevé (> 2,0 mm/s)

• Problème d'excentricité ou d'entrefer important
• De fortes bandes latérales sont présentes.
• Risque de contact rotor-stator
• L'augmentation des forces électromagnétiques accélère les dommages
• Planifiez la réparation ou le remplacement

Relation avec les autres fréquences du moteur

Hiérarchie des fréquences dans les spectres moteurs

• Vitesse de course (1×) : ~29 Hz pour un moteur de 1750 tr/min
• Fréquence de glissement : 1-3 Hz typiquement
• Fréquence de la ligne : 50 ou 60 Hz
• PPF : P × vitesse de fonctionnement (ex., 117 Hz pour 4 pôles à 1750 tr/min)
• 2× Fréquence de ligne : 100 ou 120 Hz
• Passage de la barre de rotor : Nombre de barres du rotor × vitesse de rotation

Méthodes de correction

Pour l'excentricité mécanique

• Remplacer les roulements usés pour rétablir le bon centrage du rotor.
• Corriger l'arbre tordu ou remplacer le rotor
• Remontez le rotor en cas d'erreur d'installation
• Vérifier l'alignement de l'extrémité du flasque et le serrage des boulons.

Pour l'excentricité de fabrication

• Dans les cas les plus graves, un réalésage du rotor ou du stator peut être nécessaire.
• Remplacement du moteur si économiquement justifié
• Accepter si les vibrations restent dans les limites acceptables
• Document servant de référence pour les comparaisons futures

Pour les problèmes d'entrefer

• Vérifiez l'état des roulements et remplacez-les s'ils sont usés.
• Vérifier la position axiale du rotor
• Vérifiez si le cadre présente une déformation ou des problèmes d'embout.
• Mesurer l'espace d'air réel si possible. L'accès est possible. Mesurer l'espace d'air réel.

La fréquence de passage des pôles (PPF) est une composante vibratoire spécifique au moteur qui fournit des informations diagnostiques précieuses sur l'interaction électromagnétique rotor-stator et l'uniformité de l'entrefer. La compréhension du calcul de la PPF, la reconnaissance de ses bandes latérales et l'interprétation des tendances d'amplitude permettent un diagnostic efficace des problèmes électromagnétiques du moteur et orientent les actions de maintenance appropriées.

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