कंपन विश्लेषण के साथ AC मोटर्स में विद्युत दोषों का निदान
विद्युत दोष AC प्रेरण मोटर्स में चुंबकीय सर्किट — स्टेटर, रोटर, या उनके बीच की वायु अंतराल — में दोष हैं जो कंपन के माध्यम से खुद को प्रकट करते हैं। हालांकि कंपन विश्लेषण अक्सर यांत्रिक समस्याओं जैसे कि से जुड़ा होता है असंतुलित होना and बेयरिंग दोष, यह विद्युत परेशानी खोजने का एक शक्तिशाली तरीका है। विद्युत दोष स्पंदित चुंबकीय बल उत्पन्न करते हैं जो स्टेटर और रोटर को कंपायमान करते हैं; ये कंपन मोटर फ्रेम के माध्यम से यात्रा करते हैं और आसानी से एक द्वारा उठाए जाते हैं त्वरणमापी. इसकी कला आपूर्ति आवृत्ति और मोटर के ध्रुव गणना से जुड़े पैटर्न को पहचानने में निहित है।
1. परिचय: कंपन स्रोत के रूप में विद्युत दोष
विद्युत त्रुटियों का निदान करने की कुंजी आपूर्ति लाइन आवृत्ति—50 Hz या 60 Hz क्षेत्र के आधार पर—और मोटर के ध्रुवों की संख्या से संबंधित विशिष्ट शिखरों को देखना है। चूंकि ये बल चुंबकीय हैं न कि विशुद्ध रूप से यांत्रिक, दो संकेत उन्हें सामान्य यांत्रिक त्रुटियों से अलग करते हैं: उनकी आवृत्तियां शाफ्ट गति के बजाय आपूर्ति को लॉक करती हैं, और उनमें से कई मोटर भार के साथ बदलते हैं। क्लासिक नैदानिक परीक्षण स्पेक्ट्रम देखते हुए भार को छोड़ना है; एक शिखर जो भार हटाए जाने पर ढह जाता है, लगभग निश्चित रूप से विद्युत मूल का है। इसकी स्पष्ट समझ विद्युत आवृत्ति और मोटर का स्लिप नीचे दिए गए प्रत्येक निदान को रेखांकित करता है।
2. स्टेटर दोष
Stator की समस्याएँ — ढीला iron, coil looseness, या shorted laminations — stator को eccentric या विकृत बना सकती हैं, जिससे bore के चारों ओर असमान magnetic field बनता है। इसका परिणाम सामान्यतः ऐसा magnetic force होता है जो line frequency के दोगुने पर स्पंदित होता है।
- कंपन हस्ताक्षर: सबसे सामान्य संकेतक एक बढ़ी हुई peak है लाइन आवृत्ति का 2× (2×Fएल)। 60 Hz मोटर के लिए यह 120 Hz (7200 CPM) है; 50 Hz मोटर के लिए यह 100 Hz (6000 CPM) है। ध्यान दें कि 2×Fएल peak केवल stator faults के लिए विशिष्ट नहीं है — supply-voltage imbalance, air-gap eccentricity और frame resonance भी इसे बढ़ा सकते हैं।
- विशेषताएँ: 2×Fएल peak आमतौर पर rotor-bar signatures की तुलना में अधिक स्थिर और कम load-sensitive होती है, लेकिन यह स्थिर रहे इसकी गारंटी नहीं है — phase-current checks और loaded तथा unloaded spectra की तुलना से निदान की पुष्टि करें। कंपन अक्सर stator mounting feet की दिशा में सबसे अधिक होता है, जहाँ frame स्पंदित pull के विरुद्ध सबसे कठोर होता है। स्टेटर दोष आसानी से यांत्रिक के लिए गलत हो सकते हैं ढील चलाने की गति से 2×, इसलिए भार परीक्षण और सटीक आवृत्ति रीडिंग महत्वपूर्ण है।
3. रोटर दोष (टूटे हुए रोटर बार)
टूटे हुए या टूटी हुई रोटर पट्टियां AC प्रेरण मोटर में एक सामान्य विफलता हैं। जब एक पट्टी टूटती है तो यह रोटर पिंजरे में करंट प्रवाह को बाधित करती है, स्थानीयकृत ताप और एक स्पंदनशील टॉर्क पैदा करती है जो चलाने की गति कंपन को मॉड्यूलेट करता है।
- कंपन हस्ताक्षर: का क्लासिक संकेत टूटे हुए रोटर बार है पोल पास आवृत्ति (FP) साइडबैंड के ऊपर सवार चलने की गति (1×) शिखर और उसका हार्मोनिक्स.
- पोल पास आवृत्ति (FP): जिस दर पर रोटर घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र के पास फिसलता है, जिसकी गणना की जाती है एफP = ध्रुवों की संख्या × स्लिप आवृत्ति, जहां स्लिप आवृत्ति क्षेत्र की सिंक्रोनस गति और वास्तविक शाफ्ट गति के बीच का अंतर है।
- विशेषताएँ: एक 1× शिखर को दो स्पष्ट साइडबैंड द्वारा फ्लैंक किया गया है, एक (1× + FP) और एक (1× − FP) पर। जैसे-जैसे क्षति बिगड़ती है, साइडबैंड 2× और 3× हार्मोनिक्स के चारों ओर भी दिखाई देते हैं। स्टेटर त्रुटियों के विपरीत, यह हस्ताक्षर अत्यधिक भार-संवेदनशील है—साइडबैंड भार बढ़ने के साथ बढ़ते हैं और कोई भार न होने पर पूरी तरह गायब हो सकते हैं।
4. विलक्षण वायु अंतराल
वायु अंतराल रोटर और स्टेटर के बीच की छोटी क्लीयरेंस है। यदि यह बोर के चारों ओर समान नहीं है, तो परिणाम एक असंतुलित है चुंबकीय खिंचाव जो रोटर को कंपन करने के लिए बाध्य करता है।
- स्थैतिक विकेंद्रता: रोटर अपनी बेयरिंग में केंद्रित रहता है, लेकिन स्टेटर कोर गोल नहीं है, इसलिए अंतराल का सबसे संकीर्ण बिंदु स्थान में स्थिर है।
- गतिशील विलक्षणता: रोटर स्वयं गोल नहीं है या केंद्र से हटा हुआ है, इसलिए अंतराल का सबसे संकीर्ण बिंदु रोटर के साथ घूमता है — एक स्थिति जो निकटता से जुड़ी है रोटर विकेंद्रता.
- कंपन हस्ताक्षर: static eccentricity सामान्यतः 2×F पर एक स्थिर peak बढ़ाती हैएल, क्योंकि संकीर्ण-अंतराल बिंदु नहीं हिलता। गतिज एक्सेन्ट्रिसिटी (उत्केंद्रता) रोटर के घूमने के साथ अंतराल को मॉड्युलेट करती है, जिससे 1× रनिंग स्पीड और पोल-पास-फ्रीक्वेंसी साइडबैंड पर कंपन उत्पन्न होता है — 2×F परएल ± एफP और running-speed harmonics के आसपास। व्यवहार में दोनों अक्सर साथ मौजूद होते हैं, जिससे एक जटिल संयुक्त pattern बनता है।
5. पुष्टिकरण और सर्वोत्तम अभ्यास
विद्युत खराबियां स्पेक्ट्रम में चलने की गति के घटकों के पास बैठती हैं, इसलिए उन्हें अलग करने के लिए अनुशासित माप आवश्यक है।
- उच्च-संकल्प स्पेक्ट्रम: विद्युत दोषों का निदान उच्च-संकल्प की मांग करता है FFT स्पेक्ट्रम चलने की गति के हार्मोनिक्स को लाइन-फ्रीक्वेंसी हार्मोनिक्स और उनके निकटता से रिक्त साइडबैंड से अलग करने के लिए पर्याप्त लाइनें हों। एक ज़ूम FFT स्लिप-फ्रीक्वेंसी साइडबैंड को स्पष्ट रूप से हल करने का अक्सर एकमात्र तरीका है।
- भार गंभीर है: रोटर-बार की समस्याओं के लिए मोटर को महत्वपूर्ण भार के तहत चलना चाहिए — आम तौर पर 75% से ऊपर — दोष को दिखाने के लिए। भार में बदलाव करते समय पीक को देखना विद्युत और यांत्रिक स्रोतों के बीच सबसे विश्वसनीय फील्ड विभेदक है।
- इसे फील्ड में कैप्चर करें: एक पोर्टेबल दो-चैनल विश्लेषक जैसे कि Balanset-1A मोटर पर स्पेक्ट्रम और समकालिक चलने की गति को रिकॉर्ड करता है, जिससे 2×F को ध्वज लगाना सीधा होता हैएल स्टेटर पीक या भार-निर्भर पोल-पास साइडबैंड एक विध्वंस करने के लिए प्रतिबद्ध होने से पहले — और जहां वास्तविक अपराधी यांत्रिक असंतुलन बदल जाता है, उसके लिए रोटर को संतुलित करें उसी यात्रा पर।
- अन्य तकनीकों के साथ पुष्टि करें: निदान को मोटर करंट सिग्नेचर विश्लेषण (MCSA) के साथ या के साथ सहसंबंधित किया जा सकता है अवरक्त थर्मोग्राफी, जो टूटे हुए बार या लघु-परिपथ किए गए लैमिनेशन के कारण होने वाली स्थानीयकृत हीटिंग को प्रकट करता है। विस्तृत परिवार के खिलाफ क्रॉस-चेकिंग मोटर दोष विद्युत् दोष को यांत्रिक दोष से भ्रमित होने से बचाता है।
