מהו תדר חשמלי? תדר קו במנועים • מאזן נייד, מנתח רעידות "Balanset" עבור איזון דינמי של מכונות ריסוק, מאווררים, מקדחות, מקדחות על קומביינים, פירים, צנטריפוגות, טורבינות ורבים אחרים של רוטורים מהו תדר חשמלי? תדר קו במנועים • מאזן נייד, מנתח רעידות "Balanset" עבור איזון דינמי של מכונות ריסוק, מאווררים, מקדחות, מקדחות על קומביינים, פירים, צנטריפוגות, טורבינות ורבים אחרים של רוטורים

מהו תדר חשמלי? תדר קו במנועים

פורסם על ידי admin ב-

הבנת תדר חשמלי במנועים

הגדרה: מהו תדר חשמלי?

תדר חשמלי (נקרא גם תדר קו, תדר רשת או תדר חשמל) הוא תדר הזרם החילופין (AC) המסופק למנועים חשמליים ולציוד חשמלי אחר. שני התדרים החשמליים הסטנדרטיים בעולם הם 60 הרץ (הרץ) בצפון אמריקה, חלקים מדרום אמריקה וכמה מדינות אסיה, ו-50 הרץ באירופה, רוב אסיה, אפריקה ואוסטרליה. תדר זה קובע את המהירות הסינכרונית של מנועי AC ויוצר כוחות אלקטרומגנטיים אופייניים. רֶטֶט רכיבים בכפולות של תדר הקו.

במנוע vibration analysis, תדר חשמלי וההרמוניות שלו (במיוחד תדר קו 2×) הם אינדיקטורים אבחנתיים חשובים לבעיות אלקטרומגנטיות, בעיות סטטור ואי-סדרים במרווחי אוויר.

הקשר למהירות המנוע

חישוב מהירות סינכרוני

עבור מנועי אינדוקציה AC, המהירות הסינכרונית נקבעת על ידי תדר חשמלי:

  • נסנכרון = (120 × f) / P
  • איפה נסנכרון = מהירות סינכרונית (סל"ד)
  • f = תדר חשמלי (הרץ)
  • P = מספר הקטבים במנוע

מהירויות מנוע נפוצות

עבור מערכות 60 הרץ

  • מנוע דו-קוטבי: 3600 סל"ד סינכרוני (בפועל ~3550 סל"ד עם החלקה)
  • מנוע 4 קוטבים: 1800 סל"ד סינכרוני (בפועל ~1750 סל"ד)
  • מנוע 6-קוטבי: 1200 סל"ד סינכרוני (בפועל ~1170 סל"ד)
  • מנוע 8-קוטבי: 900 סל"ד סינכרוני (בפועל ~875 סל"ד)

עבור מערכות 50 הרץ

  • מנוע דו-קוטבי: 3000 סל"ד סינכרוני (בפועל ~2950 סל"ד)
  • מנוע 4 קוטבים: 1500 סל"ד סינכרוני (בפועל ~1450 סל"ד)
  • מנוע 6-קוטבי: 1000 סל"ד סינכרוני (בפועל ~970 סל"ד)
  • מנוע 8-קוטבי: 750 סל"ד סינכרוני (בפועל ~730 סל"ד)

תדירות החלקה

ההבדל בין מהירות סינכרונית למהירות בפועל:

  • תדירות החלקה (fs) = (Nסנכרון – נמַמָשִׁי) / 60
  • החלקה אופיינית: 1-5% של מהירות סינכרונית
  • תדר החלקה בדרך כלל 1-3 הרץ
  • תלוי עומס: ההחלקה עולה עם העומס
  • חשוב לאבחון פגמים חשמליים ברוטור

רכיבי רטט אלקטרומגנטי

2× תדר קו (הכי חשוב)

רכיב הרטט האלקטרומגנטי הדומיננטי:

  • מערכות 60 הרץ: רכיב רטט של 2 × 60 = 120 הרץ
  • מערכות 50 הרץ: 2 × 50 = רכיב רטט של 100 הרץ
  • לִגרוֹם: כוחות מגנטיים בין הסטטור לרוטור פועמים בתדר כפול מתדר הקו
  • תמיד נוכח: מאפיין תקין של כל מנועי AC (משרעת נמוכה תקינה)
  • משרעת מוגברת: מצביע על בעיות בסטטור, בעיות במרווח אוויר או חוסר איזון מגנטי

תדר קו (1×f)

  • רכיב 50 הרץ או 60 הרץ
  • בדרך כלל אמפליטודה נמוכה יותר מ-2×f
  • יכול להצביע על חוסר איזון במתח האספקה
  • עשוי להופיע עם תקלות סליל סטטור

הרמוניות גבוהות יותר

  • 4×f, 6×f וכו' (240 הרץ, 360 הרץ עבור מערכות 60 הרץ)
  • יכול להצביע על בעיות סליל או בעיות למינציה של הליבה
  • בדרך כלל משרעת נמוכה במנועים בריאים

משמעות אבחנתית

משרעת רגילה של 2×f

  • בדרך כלל < 10% של רטט של × 1 (מהירות ריצה)
  • קבוע יחסית לאורך זמן
  • קיים בכל הכיוונים אך לעיתים קרובות חזק ביותר באופן רדיאלי

גובה של 2×f מצביע על בעיות

בעיות סלילי סטטור

  • קצרים בין פניות, חוסר איזון בפאזה
  • משרעת 2×f הגדלה עם הזמן
  • עשוי להיות מלווה בעליית טמפרטורה
  • חוסר איזון זרם ניתן למדידה בין שלבים

אקסצנטריות של פער אוויר

  • פער אוויר לא אחיד כתוצאה מאקסצנטריות של הרוטור או שחיקה של המיסב
  • יוצר משיכה מגנטית לא מאוזנת
  • תדרי מעבר מוט 2×f מוגברים
  • שילוב של השפעות מכניות ואלקטרומגנטיות

רזוננס כף רגל רכה או מסגרת

  • אם התדר הטבעי של מסגרת המנוע קרוב ל-2×f
  • תהודה מבנית מגבירה רטט אלקטרומגנטי
  • רעידות שלדה גבוהות בהרבה מרעידות מיסב
  • ניתן לתיקון באמצעות הקשחת מבנה או ריסון שלדה

כונני תדר משתנים (VFDs)

השפעות VFD על תדר חשמלי

  • מתקני VFD יוצרים תדר פלט משתנה (0-120 הרץ טיפוסי)
  • מהירות המנוע פרופורציונלית לתדר המוצא של VFD
  • כל התדרים האלקטרומגנטיים ניתנים לשינוי באמצעות תדר פלט VFD
  • מיתוג PWM יוצר רכיבים נוספים בתדר גבוה

בעיות רטט ספציפיות ל-VFD

  • תדרי החלפה: רכיבים בטווח kHz ממיתוג PWM
  • זרמי מיסב: זרמים בתדר גבוה עלולים לפגוע במסבים
  • רטט פיתולי: פעימות מומנט בתדרים שונים
  • עירור תהודה: מהירות משתנה יכולה לטאטא דרך תהודות

דוגמאות אבחון מעשיות

מקרה 1: רטט גבוה של 2×f

  • סִימפּטוֹם: מנוע 4 קטבים, 60 הרץ (1750 סל"ד) עם רעידות של 120 הרץ = 6 מ"מ/שנייה
  • אָנָלִיזָה: 120 הרץ גבוה בהרבה מרעידות של מהירות ריצה אחת (2 מ"מ/שנייה)
  • אִבחוּן: בעיית סליל סטטור או אקסצנטריות של מרווח אוויר
  • אִשׁוּר: הדמיה תרמית מראה נקודה חמה בסטטור, חוסר איזון זרם נמדד
  • פְּעוּלָה: לסובב אחורה או להחליף מנוע

מקרה 2: פסי צד סביב מהירות ריצה

  • סִימפּטוֹם: שיאים בתדר החלקה של 1× ± 2 הרץ
  • אִבחוּן: מוטות רוטור שבורים
  • אִשׁוּר: MCSA מציג את אותה תבנית פס צד בזרם
  • הִתקַדְמוּת: ניטור גדילת האמפליטודה כדי לתכנן החלפה

ניטור שיטות עבודה מומלצות

הגדרת ניתוח ספקטרום

  • ודא ש-Fmax (תדר מקסימלי) > 500 הרץ כדי ללכוד 2×f והרמוניות
  • רזולוציה מספקת להפרדת פסי צד צמודים (רזולוציה < 0.5 הרץ לניתוח תדר החלקה)
  • מדוד בכיוונים מרובים (אופקי, אנכי, צירי)

קביעת בסיס

  • רשמו משרעת של 2×f כאשר המנוע חדש או טרי מלופף
  • קבע רמות נורמליות עבור כל סוג מנוע במתקן
  • הגדרת גבולות אזעקה (בדרך כלל 2-3× קו בסיס עבור 2×f)

פרמטרים מגמתיים

  • אמפליטודה ומגמה של תדר קו 2×
  • רכיבי תדר מעבר הקוטב
  • אמפליטודות ודפוסי פס צד
  • רמות הרטט הכוללות
  • אינדיקטורים למצב המיסב

תדר חשמלי הוא בסיסי להבנת פעולת מנועי AC ואבחון. זיהוי רכיבי תדר הקו (במיוחד 2×f) בספקטרום רטט והבנת הקשר שלהם לתופעות אלקטרומגנטיות מאפשרים הבחנה בין תקלות מכניות וחשמליות במנוע, תוך הנחיית פעולות אבחון ותיקון מתאימות.

← חזרה לאינדקס הראשי

קטגוריות:
וואטסאפ