निःशुल्क इंजीनियरिंग उपकरण #039
मोटर विद्युत दोष आवृत्ति कैलकुलेटर
विद्युत मोटर विश्लेषण के लिए सिंक्रोनस गति, स्लिप, 2× लाइन आवृत्ति, पोल पास आवृत्ति, रोटर बार पास आवृत्ति और डायग्नोस्टिक साइडबैंड की गणना करें।
परिणाम
तुल्यकालिक गति
एसी इंडक्शन मोटर की सिंक्रोनस गति लाइन आवृत्ति और ध्रुवों की संख्या पर निर्भर करती है:
स्लिप
स्लिप, सिंक्रोनस और वास्तविक रोटर गति के बीच का अंतर है, जिसे अंश या प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है:
मानक प्रेरण मोटरों के लिए विशिष्ट पूर्ण-भार स्लिप 1–5% है।
स्लिप आवृत्ति
2× लाइन आवृत्ति
प्रत्यावर्ती चुंबकीय क्षेत्र के कारण मोटर कंपन में यह आवृत्ति (50 हर्ट्ज आपूर्ति पर 100 हर्ट्ज, 60 हर्ट्ज आपूर्ति पर 120 हर्ट्ज) हमेशा मौजूद रहती है। उभरी हुई 2× रेखा विद्युत संबंधी समस्याओं को इंगित करती है: असंतुलित फेज़, वायु अंतराल की विषमता, या स्टेटर वाइंडिंग में खराबी।
पोल पास आवृत्ति
पोल पास आवृत्ति, टूटी हुई रोटर बार के विश्लेषण के लिए एक प्रमुख संकेतक है। करंट स्पेक्ट्रा (MCSA) में लगभग 1× लाइन आवृत्ति पर पोल पास आवृत्ति पर मौजूद साइडबैंड, रोटर बार की खराबी का एक विशिष्ट संकेत है।
रोटर बार पास आवृत्ति
व्यावहारिक उदाहरण
दिया गया: एफरेखा = 50 हर्ट्ज़, पोल्स = 4, एन = 1475 आरपीएम
एनs = 120 × 50 / 4 = 1500 आरपीएम
s = (1500 − 1475) / 1500 = 1.67%
एफस्लिप = 0.0167 × 50 = 0.833 हर्ट्ज़
2× रेखा = 2 × 50 = 100 हर्ट्ज
पोल पास = 2 × s × fरेखा = 2 × 0.0167 × 50 = 1.67 हर्ट्ज़
⚠️ ध्यान दें: लोड के अनुसार मोटर की गति बदलती रहती है। सुनिश्चित करें कि आप परिचालन स्थितियों के दौरान मापी गई वास्तविक गति का उपयोग करें, न कि नेमप्लेट पर अंकित गति का। स्लिप-आधारित गणनाओं के लिए टैकोमीटर या स्ट्रोब माप सबसे सटीक परिणाम देते हैं।
2× line frequency (2FL) is 100 Hz for 50 Hz systems and 120 Hz for 60 Hz systems. It is the vibration frequency generated by the alternating magnetic attraction in the motor air gap (the magnetic field reverses twice per cycle, creating a force at 2× the supply frequency).
It is always present in motor vibration at some level. Elevated 2FL can indicate:
- Stator eccentricity (uneven air gap)
- Shorted stator laminations
- Unbalanced supply voltage or phase problems
- Loose stator iron
Broken rotor bars produce characteristic patterns in both vibration and current spectra:
- Current spectrum (MCSA): Sidebands at fline ± n × fpole pass around the supply frequency peak
- Vibration: Rotor bar pass frequency with sidebands at 2× line frequency
- Amplitude modulation: The 1× vibration amplitude varies at pole pass frequency rate
- Speed variation: Slight cyclic speed fluctuation at pole pass frequency
The severity is judged by the amplitude difference (dB) between the line frequency peak and the pole-pass sidebands in the current spectrum.
Both electrical and mechanical unbalance produce vibration at or near 1× shaft speed. The key tests:
- Power-off test: Turn off power and observe. If vibration drops instantly at disconnect, it's electrical. If it coasts down with speed, it's mechanical.
- Frequency precision: Electrical unbalance peaks appear at exact line frequency or 2× line. Mechanical unbalance appears at shaft running speed.
- Sidebands: Electrical problems show sidebands at slip frequency or pole pass frequency around line frequency harmonics.
Slip frequency is the electrical frequency corresponding to the difference between synchronous and actual rotor speed:
fslip = s × fline
where s = (Ns − N) / Ns
Slip is essential for torque production in induction motors — without slip, no current is induced in the rotor. Typical full-load slip values:
- Large motors (>100 kW): 1–2%
- Medium motors (10–100 kW): 2–4%
- Small motors (<10 kW): 3–5%
Systematic approach to identifying fault origin:
- Step 1 — Power-off test: Instantly disappearing vibration = electrical source
- Step 2 — Frequency analysis: Peaks at exact multiples of line frequency = electrical; peaks at shaft speed multiples = mechanical
- Step 3 — Sideband analysis: Slip-related sidebands = rotor electrical fault; bearing frequencies = mechanical
- Step 4 — Current analysis: Use MCSA to identify rotor bar, eccentricity, or stator faults independently of vibration
- Step 5 — Phase analysis: Electrical 2× line is typically in-phase across all measurements; mechanical unbalance shows phase shift between positions
इस पृष्ठ पर वर्णित प्रक्रियाओं को Vibromera टीम द्वारा Balanset-1A का उपयोग करके विकसित और फील्ड में परीक्षित किया गया है, जो ऑन-साइट रोटर बैलेंसिंग के लिए एक पोर्टेबल डुअल-चैनल बैलेंसर और वाइब्रेशन एनालाइज़र है।
मोटर निदान, फील्ड बैलेंसिंग और कंडीशन मॉनिटरिंग के लिए पेशेवर कंपन विश्लेषण उपकरण। 50 से अधिक देशों में उपयोग किया जाता है।
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko एक वाइब्रेशन एनालिसिस इंजीनियर हैं और Vibromera के फाउंडर व सीईओ हैं। पिछले 15 साल से अधिक समय से वे घूमने वाले उपकरणों को टेस्ट बेंच पर नहीं, बल्कि सीधे फील्ड में बैलेंस करते आ रहे हैं: मल्चर, औद्योगिक पंखे, क्रशर, सेंट्रीफ्यूज, शाफ्ट और स्पिंडल। इसी काम से Balanset इंस्ट्रूमेंट्स की शुरुआत हुई — इन्हें ऐसे टूल के रूप में डिज़ाइन किया गया था जिसे कोई विशेषज्ञ मशीन तक ले जाकर मौके पर अकेले इस्तेमाल कर सके, न कि लैबोरेटरी उपकरण के रूप में। Vibromera की स्थापना 2017 में हुई थी और 2023 से इसका मुख्यालय Porto, Portugal में है। Balanset लाइन का डेवलपमेंट, असेंबली और सपोर्ट — सब कुछ यहीं होता है। इसका फ्लैगशिप इंस्ट्रूमेंट Balanset-1A है, जो सिंगल- और टू-प्लेन बैलेंसिंग तथा वाइब्रेशन डायग्नोस्टिक्स के लिए एक पोर्टेबल एनालाइज़र है। Nikolai खुद कस्टमर सपोर्ट में, मुश्किल बैलेंसिंग मामलों को सुलझाने में और सॉफ्टवेयर के डेवलपमेंट में शामिल रहते हैं। वे दुनिया भर के ग्राहकों के साथ, किसी भी भाषा में काम करते हैं।