אבחון תקלות חשמליות במנועי AC

1. מבוא: תקלות חשמליות כמקור רעידות

בְּעוֹד vibration analysis קשור בדרך כלל לתקלות מכניות כמו לְהוֹצִיא מְשִׁוּוּי מִשְׁקָל and פגמי מיסב, זהו גם כלי רב עוצמה לאיתור בעיות במנועי אינדוקציה AC. תקלות חשמליות מייצרות כוחות מגנטיים פועמים הגורמים לרטוט של הסטטור והרוטור של המנוע. תנודות אלו מועברות דרך שלדת המנוע וניתן לזהותן על ידי מד תאוצה.

המפתח לאבחון תקלות חשמליות הוא לחפש דפוסים ספציפיים בתדרים הקשורים לתדר הקו החשמלי (50 או 60 הרץ) ולמספר הקטבים במנוע.

2. תקלות סטטור

בעיות בסטטור, כגון ברזל רופף, סליל רפוי או קצר בשכבות, עלולות לגרום לסטטור להפוך אקסצנטרי או מעוות. כתוצאה מכך נוצר שדה מגנטי לא אחיד.

• חתימת רטט: האינדיקטור העיקרי לתקלה בסטטור הוא שיא רעידות בעלות אמפליטודה גבוהה ב פי 2 מתדר הקו (2xFL)עבור מנוע 60 הרץ, זהו 120 הרץ (7200 סיבובים לדקה). עבור מנוע 50 הרץ, זהו 100 הרץ (6000 סיבובים לדקה).
• מאפיינים: שיא 2xFL זה הוא בדרך כלל יציב מאוד באמפליטודה ואינו רגיש לעומס המנוע. הרטט הוא לרוב הגבוה ביותר בכיוון רגלי הרכבת הסטטור.

3. תקלות רוטור (מוטות רוטור שבורים)

מוטות רוטור סדוקים או שבורים הם מצב כשל נפוץ במנועי אינדוקציה AC. כאשר מוט נשבר, הוא משבש את זרימת הזרם ברוטור, וגורם לחימום מקומי ומומנט פועם.

• חתימת רטט: הסימן הקלאסי לבעיות במוט הרוטור הוא פסי צד של תדר מעבר קוטבי (FP) סביב ה מהירות ריצה (פי 1) שיא וההרמוניות שלו.
• תדר מעבר מוט (FP): זהו הקצב שבו הרוטור "מחליק" על פני השדה המגנטי המסתובב של הסטטור. הוא מחושב כך: FP = מספר קטבים × תדר החלקהתדר ההחלקה הוא ההפרש בין המהירות הסינכרונית של השדה המגנטי לבין מהירות הסיבוב בפועל של הרוטור.
• מאפיינים: חפשו שיא של 1X עם שני פסי צד ברורים, אחד ב-(1X + FP) ואחר ב-(1X – FP). ככל שהנזק לרוטור מחמיר, ייתכן שתראו פסי צד גם סביב ההרמוניות 2X ו-3X. שלא כמו בעיות בסטטור, חתימה זו רגישה מאוד לעומס. פסי הצד יגדלו באמפליטודה ככל שעומס המנוע גדל ועשויים להיעלם לחלוטין בתנאי ללא עומס.

4. פער אוויר אקסצנטרי

מרווח האוויר הוא המרווח הקטן בין הרוטור לסטטור. אם מרווח זה אינו אחיד לכל היקף, הוא יוצר משיכה מגנטית לא מאוזנת, מה שמאלץ את הרוטור לרטוט.

• אקסצנטריות סטטית: הרוטור מרוכז במיסבים, אך ליבת הסטטור אינה עגולה. הנקודה הצרה ביותר של מרווח האוויר קבועה בחלל.
• אקסצנטריות דינמית: הרוטור עצמו אינו עגול, כך שהנקודה הצרה ביותר של מרווח האוויר מסתובבת עם הרוטור.
• חתימת רטט: שני סוגי האקסצנטריות מייצרים פסי צד של תדר מעבר פולני (FP) סביב שיא תדר הקו 2x (2xFL). במקרים חמורים, ייתכן שתראו דפוס מורכב של פסי צד ב-2xFL ± FP וגם פסי צד סביב הרמוניות מהירות הריצה.

5. אישור ושיטות עבודה מומלצות

• ספקטרום ברזולוציה גבוהה: אבחון תקלות חשמליות דורש רזולוציה גבוהה ספקטרום FFT כדי להפריד בבירור בין ההרמוניות של מהירות הריצה להרמוניות של תדר הקו ופסי הצד שלהן.
• עומס הוא קריטי: עבור בעיות במוט הרוטור, המנוע *חייב* להיות תחת עומס משמעותי (בדרך כלל >75%) כדי שהפגם יהיה גלוי.
• אשר עם טכנולוגיות אחרות: ניתן לאשר תקלות חשמליות באמצעות טכנולוגיות אחרות כמו ניתוח זרם מנוע (MCA) או תרמוגרפיה אינפרא אדום, שיכולות לזהות את החימום המקומי הנגרם על ידי מוטות רוטור שבורים או קצרים בשכבות.

← חזרה לאינדקס הראשי