एसी मोटरों में विद्युत दोषों का निदान

1. परिचय: कंपन स्रोत के रूप में विद्युत दोष

जबकि vibration analysis आमतौर पर यांत्रिक दोषों से जुड़ा होता है जैसे असंतुलित होना and असर दोषयह एसी इंडक्शन मोटरों में समस्याओं का पता लगाने के लिए भी एक बहुत ही शक्तिशाली उपकरण है। विद्युत दोष स्पंदित चुंबकीय बल उत्पन्न करते हैं जो मोटर के स्टेटर और रोटर को कंपन करते हैं। ये कंपन मोटर फ्रेम के माध्यम से संचारित होते हैं और इन्हें एक accelerometer.

विद्युतीय दोषों के निदान की कुंजी विद्युत लाइन आवृत्ति (50 या 60 हर्ट्ज) और मोटर में ध्रुवों की संख्या से संबंधित आवृत्तियों पर विशिष्ट पैटर्न की तलाश करना है।

2. स्टेटर दोष

स्टेटर की समस्याएँ, जैसे कि ढीला लोहा, कुंडली का ढीलापन, या शॉर्ट-सर्किट लेमिनेशन, स्टेटर को उत्केंद्रित या विकृत बना सकते हैं। इसके परिणामस्वरूप असमान चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है।

• कंपन हस्ताक्षर: स्टेटर दोष का प्राथमिक संकेतक उच्च-आयाम कंपन शिखर है लाइन आवृत्ति का 2X (2xFL)60 हर्ट्ज़ मोटर के लिए, यह 120 हर्ट्ज़ (7200 सीपीएम) है। 50 हर्ट्ज़ मोटर के लिए, यह 100 हर्ट्ज़ (6000 सीपीएम) है।
• विशेषताएँ: यह 2xFL शिखर आमतौर पर आयाम में बहुत स्थिर होता है और मोटर के भार के प्रति संवेदनशील नहीं होता। कंपन अक्सर स्टेटर माउंटिंग फ़ीट की दिशा में सबसे ज़्यादा होता है।

3. रोटर दोष (टूटे हुए रोटर बार)

एसी इंडक्शन मोटरों में रोटर बार का टूटना या फटना एक आम खराबी है। जब कोई बार टूटता है, तो यह रोटर में धारा के प्रवाह को बाधित करता है, जिससे स्थानीय तापन और स्पंदनशील टॉर्क उत्पन्न होता है।

• कंपन हस्ताक्षर: रोटर बार समस्याओं का क्लासिक संकेत है पोल पास आवृत्ति (एफपी) साइडबैंड चारों ओर दौड़ने की गति (1X) शिखर और उसके हार्मोनिक्स.
• पोल पास आवृत्ति (एफपी): यह वह दर है जिस पर रोटर स्टेटर के घूर्णनशील चुंबकीय क्षेत्र से आगे निकल जाता है। इसकी गणना इस प्रकार की जाती है: FP = ध्रुवों की संख्या × फिसलन आवृत्तिस्लिप आवृत्ति चुंबकीय क्षेत्र की तुल्यकालिक गति और रोटर की वास्तविक चलने की गति के बीच का अंतर है।
• विशेषताएँ: दो स्पष्ट साइडबैंड वाले 1X शिखर पर ध्यान दें, एक (1X + FP) पर और दूसरा (1X – FP) पर। जैसे-जैसे रोटर की क्षति गंभीर होती जाती है, आपको 2X और 3X हार्मोनिक्स के आसपास भी साइडबैंड दिखाई दे सकते हैं। स्टेटर की समस्याओं के विपरीत, यह संकेत भार के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होता है। मोटर का भार बढ़ने पर साइडबैंड का आयाम बढ़ जाएगा और बिना भार की स्थिति में यह पूरी तरह से गायब हो सकता है।

4. विलक्षण वायु अंतराल

वायु अंतराल रोटर और स्टेटर के बीच का छोटा सा अंतराल होता है। यदि यह अंतराल चारों ओर एक समान न हो, तो यह असंतुलित चुंबकीय खिंचाव पैदा करता है, जिससे रोटर कंपन करने लगता है।

• स्थैतिक उत्केन्द्रता: रोटर बियरिंग्स के केंद्र में है, लेकिन स्टेटर कोर गोल नहीं है। वायु अंतराल का सबसे संकरा बिंदु अंतरिक्ष में स्थिर है।
• गतिशील उत्केन्द्रता: रोटर स्वयं गोल नहीं है, इसलिए वायु अंतराल का सबसे संकीर्ण बिंदु रोटर के साथ घूमता है।
• कंपन हस्ताक्षर: दोनों प्रकार की उत्केन्द्रताएँ 2X लाइन आवृत्ति (2xFL) शिखर के आसपास ध्रुव पार आवृत्ति (FP) साइडबैंड उत्पन्न करती हैं। गंभीर मामलों में, आपको 2xFL ± FP पर साइडबैंड का एक जटिल पैटर्न और रनिंग स्पीड हार्मोनिक्स के आसपास साइडबैंड भी दिखाई दे सकते हैं।

5. पुष्टिकरण और सर्वोत्तम अभ्यास

• उच्च-रिज़ॉल्यूशन स्पेक्ट्रम: विद्युतीय दोषों के निदान के लिए उच्च-रिज़ॉल्यूशन की आवश्यकता होती है एफएफटी स्पेक्ट्रम लाइन आवृत्ति हार्मोनिक्स और उनके साइडबैंड से रनिंग स्पीड हार्मोनिक्स को स्पष्ट रूप से अलग करने के लिए।
• लोड महत्वपूर्ण है: रोटर बार संबंधी समस्याओं के लिए, दोष दिखाई देने के लिए मोटर पर महत्वपूर्ण भार (आमतौर पर >75%) होना चाहिए।
• अन्य तकनीकों से पुष्टि करें: विद्युतीय दोषों की पुष्टि मोटर करंट विश्लेषण (एमसीए) या इन्फ्रारेड थर्मोग्राफी जैसी अन्य प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके की जा सकती है, जो टूटे हुए रोटर बार या शॉर्टेड लेमिनेशन के कारण उत्पन्न स्थानीय तापन का पता लगा सकती है।

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