कंपन विश्लेषण में हार्मोनिक्स को समझना

परिभाषा: हार्मोनिक क्या है?

कंपन विश्लेषण में, लयबद्ध एक आवृत्ति जो मूल आवृत्ति का एक पूर्णांक गुणज होती है। मूल आवृत्ति आमतौर पर किसी प्रणाली की प्राथमिक चालक आवृत्ति होती है, जैसे कि शाफ्ट की घूर्णन गति। इस मूल आवृत्ति को प्रथम हार्मोनिक या 1xइसके बाद के हार्मोनिक्स हैं:

• The दूसरा हार्मोनिक (2x) मूल आवृत्ति का ठीक दो गुना आवृत्ति है।
• The तीसरा हार्मोनिक (3x) मूल आवृत्ति का ठीक तीन गुना आवृत्ति है।
• और इसी तरह (4x, 5x, 6x…).

उदाहरण के लिए, यदि कोई मोटर 1,800 RPM (30 Hz) पर चल रही है, तो इसके हार्मोनिक्स कंपन स्पेक्ट्रम में 60 Hz (2x), 90 Hz (3x), 120 Hz (4x), इत्यादि पर दिखाई देंगे।

हार्मोनिक्स क्यों उत्पन्न होते हैं?

एक पूर्णतः रैखिक प्रणाली में, जिसमें शुद्ध साइनसॉइडल बल फलन (जैसे एक पूर्णतः संतुलित रोटर) हो, केवल 1x मूल आवृत्ति ही उत्पन्न होगी। हालाँकि, वास्तविक दुनिया की मशीनें पूर्णतः रैखिक नहीं होतीं। हार्मोनिक्स तब उत्पन्न होते हैं जब किसी घटक की गति विकृत या गैर-साइनसॉइडल होती है। यह विकृति विभिन्न यांत्रिक और विद्युतीय स्थितियों के कारण हो सकती है। इसलिए, विशिष्ट हार्मोनिक्स की उपस्थिति और आयाम शक्तिशाली निदान संकेतक हैं।

हार्मोनिक्स के सामान्य कारण और नैदानिक मूल्य

कंपन स्पेक्ट्रम में हार्मोनिक्स का पैटर्न मशीन की खराबी के मूल कारण के बारे में मूल्यवान सुराग प्रदान करता है।

उच्च 1x आयाम (मौलिक)

1x पर एक प्रमुख शिखर सबसे अधिक सामान्यतः किससे जुड़ा होता है? असंतुलित होना. उत्केन्द्रता और मुड़े हुए शाफ्ट भी एक मजबूत 1x सिग्नल उत्पन्न करते हैं।

उच्च 2x आयाम (द्वितीय हार्मोनिक)

एक मजबूत द्वितीय हार्मोनिक, जो प्रायः 1x शिखर के आयाम के बराबर होता है, इसका एक क्लासिक संकेतक है शाफ्ट का गलत संरेखणयह गलत संरेखण शाफ्ट को प्रत्येक चक्कर के दौरान दो बार मोड़ने के लिए मजबूर करता है, जिससे एक मजबूत 2x आवृत्ति घटक उत्पन्न होता है। गंभीर समानांतर गलत संरेखण 3x और 4x हार्मोनिक्स भी उत्पन्न कर सकता है।

हार्मोनिक्स का एक "परिवार" (1x, 2x, 3x, 4x, 5x...)

जब आप कई चलती गति हार्मोनिक्स की एक श्रृंखला देखते हैं, तो यह प्राथमिक हस्ताक्षर है यांत्रिक ढीलापनढीले घटकों (जैसे कि मशीन के आवास में ढीला बेयरिंग या मशीन के पैर पर ढीला बोल्ट) द्वारा उत्पन्न प्रभाव और अरैखिक गति कंपन संकेत को विकृत कर देती है और हार्मोनिक्स का एक समृद्ध पैटर्न उत्पन्न करती है। ढीलापन जितना अधिक गंभीर होगा, हार्मोनिक्स उतने ही अधिक मौजूद होंगे।

हार्मोनिक्स के अन्य कारण

• ओवरहंग रोटर्स: ओवरहंग रोटर (जैसे एक ऊर्ध्वाधर पंप) वाली मशीन पर एक मुड़ा हुआ शाफ्ट मजबूत 1x, 2x और 3x हार्मोनिक्स उत्पन्न कर सकता है।
• प्रत्यागामी मशीनें: इंजनों और कम्प्रेसरों में पिस्टन और क्रैंकशाफ्ट की गैर-साइनसॉइडल गति स्वाभाविक रूप से हार्मोनिक्स का एक समृद्ध स्पेक्ट्रम उत्पन्न करती है।
• विद्युत संबंधी समस्याएं: एसी मोटर में समस्याएं लाइन आवृत्ति के हार्मोनिक्स उत्पन्न कर सकती हैं (उदाहरण के लिए, 60 हर्ट्ज प्रणाली में 120 हर्ट्ज)।
• रब्स: एक हल्का, आंशिक रगड़ उच्च-क्रम हार्मोनिक्स की एक श्रृंखला उत्पन्न कर सकता है, कभी-कभी 10x, 20x या इससे भी अधिक तक।

विश्लेषण के विचार

हार्मोनिक्स का विश्लेषण करते समय, यह विचार करना महत्वपूर्ण है:

• कौन सा हार्मोनिक प्रमुख है? उत्तर विभिन्न संभावित दोषों की ओर इशारा करता है।
• कितने हार्मोनिक्स मौजूद हैं? बड़ी संख्या ढीलेपन या गंभीर विकृति का संकेत देती है।
• आयाम प्रवृत्ति क्या है? समय के साथ हार्मोनिक्स के आयाम में वृद्धि, बिगड़ती स्थिति का संकेत देती है।
• क्या वे रेडियल या अक्षीय हैं? उदाहरण के लिए, गलत संरेखण अक्सर उच्च अक्षीय कंपन दर्शाता है, जबकि असंतुलन मुख्य रूप से रेडियल होता है।

मौलिक और हार्मोनिक आवृत्तियों के सम्पूर्ण पैटर्न की जांच करके, एक कंपन विश्लेषक उच्च स्तर के विश्वास के साथ मशीन की समस्याओं का निदान कर सकता है।

← मुख्य सूचकांक पर वापस जाएँ