ध्रुव पार आवृत्ति को समझना
ध्रुव पास आवृत्ति (PPF, और कुछ संदर्भों में स्लॉट पास फ्रीक्वेंसी कहा जाता है) है कंपन एक AC मोटर में उत्पन्न आवृत्ति जैसा ही रोटर स्टेटर के स्थिर चुंबकीय ध्रुवों को पार करता है। इसकी गणना स्टेटर ध्रुवों की संख्या को रोटर चलने की गति से गुणा करके की जाती है, PPF = (ध्रुवों की संख्या × RPM) / 60। ध्रुव-पास क्रिया विद्युत चुंबकीय बलों को स्थापित करती है जो कंपन पैदा करते हैं, और वह कंपन बहुत बढ़ा हुआ होता है जब मोटर के पास air-gap विलक्षणता या रोटर-से-स्टेटर संरेखण समस्या है। इसके कारण, PPF अलग करने के लिए सबसे उपयोगी उपकरणों में से एक है विद्युत दोष विशुद्ध यांत्रिक समस्याओं से।
PPF नैदानिक रूप से महत्वपूर्ण है क्योंकि इस आवृत्ति पर ऊंचा आयाम, इसके साथ मिलकर साइडबैंड, सीधे तौर पर एक विद्युत चुंबकीय समस्या की ओर इशारा करता है — एक विकेंद्र रोटर, एक गैर-समान वायु अंतराल, या गतिशील रोटर-स्टेटर अंतःक्रिया — बजाय असंतुलित होना या मिसलिग्न्मेंट। सही तरीके से पढ़ने पर, यह विश्लेषक को बताता है कि मोटर को खोलना है या ट्रेन पर कहीं और देखना है।
1. ध्रुव पास आवृत्ति की गणना
मूल सूत्र
- पीपीएफ = पी × एन / 60
- कहाँ P = ध्रुवों की संख्या,
- एन = RPM में वास्तविक रोटर गति,
- और परिणाम Hz में है।
Note that एन है वास्तविक शाफ्ट की गति, क्षेत्र की समकालिक गति नहीं। एक प्रेरण मोटर हमेशा अपने क्षेत्र की तुलना में थोड़ी धीमी गति से चलती है क्योंकि फिसलना, इसलिए नेमप्लेट समकालिक गति का उपयोग करने से एक छोटी लेकिन वास्तविक त्रुटि आती है। जब आपको चलने वाली गति को क्रम के परिवार में तेजी से परिवर्तित करने की आवश्यकता होती है, तो हमारा हार्मोनिक आवृत्ति कैलकुलेटर RPM को 1×–10× क्रम में Hz में परिवर्तित करता है, और मोटर विद्युत दोष आवृत्ति कैलकुलेटर विद्युत चुम्बकीय आवृत्तियों को एक-दूसरे के साथ रखता है।
कार्यरत उदाहरण
1750 RPM पर 4-ध्रुव मोटर (60 हर्ट्ज आपूर्ति):
- पीपीएफ = 4 × 1750 / 60 = 116.7 हर्ट्ज
- यह घटक कंपन में दिखाई देगा स्पेक्ट्रम.
- ±1× चलने वाली गति (±29.2 Hz) पर साइडबैंड विलक्षणता के लिए निदानात्मक हैं।
970 RPM पर 6-ध्रुव मोटर (50 हर्ट्ज आपूर्ति):
- पीपीएफ = 6 × 970 / 60 = 97 हर्ट्ज
- यह 2× लाइन आवृत्ति (100 Hz) के करीब बैठता है और इसे ओवरलैप कर सकता है।
- दोनों को अलग करना सावधानीपूर्वक, उच्च-रेजोल्यूशन की मांग कर सकता है वर्णक्रमीय विश्लेषण.
2. भौतिक तंत्र
विद्युत चुम्बकीय बल कैसे उत्पन्न होता है
PPF बनाने वाली घटनाओं की श्रृंखला सीधी है:
- स्टेटर विंडिंग्स एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती हैं जो समकालिक गति से घूमता है।.
- वह क्षेत्र N–S–N–S पैटर्न में चुंबकीय ध्रुवों में संगठित है।
- रोटर, स्लिप के कारण थोड़ी धीमी गति से चलता है, उन ध्रुवों में से प्रत्येक को पार करता है।
- प्रत्येक ध्रुव मार्ग रोटर पर एक चुंबकीय बल लगाता है।
- With P ध्रुव, रोटर महसूस करता है P प्रति क्रांति बल पल्स।
- उन स्पंदनों की आवृत्ति इसलिए P × रोटर गति = PPF है।
समान वायु अंतराल — एक स्वस्थ मोटर
- रोटर स्टेटर बोर में केंद्रित है।
- वायु अंतराल पूरी परिधि के चारों ओर समान है।
- चुंबकीय बल संतुलित हैं और एक-दूसरे को रद्द करते हैं।
- PPF कंपन परिणामस्वरूप आयाम में बहुत कम है।
विकेंद्रित वायु अंतराल — एक त्रुटिपूर्ण मोटर
- रोटर केंद्र से विस्थापित बैठता है गिरावट, एक मुड़ी हुई शाफ्ट, या एक निर्माण त्रुटि।
- वायु अंतराल एक ओर छोटा है और विपरीत ओर बड़ा है।
- चुंबकीय बल असंतुलित हो जाते हैं — जहां अंतराल छोटा है वहां अधिक शक्तिशाली।
- PPF पर एक शुद्ध रेडियल बल प्रकट होता है, एक प्रभाव जो निकटता से संबंधित है असंतुलित चुंबकीय खिंचाव.
- PPF आयाम बढ़ता है और साइडबैंड विकसित होते हैं।
3. साइडबैंड और नैदानिक पैटर्न
स्थिर विकेंद्रता
यहां रोटर केंद्र स्टेटर के सापेक्ष विस्थापित है लेकिन स्थिर है:
- नमूना: ± 1× चलने की गति पर साइडबैंड के साथ PPF।
- उदाहरण: PPF ± fr, जहाँ fr रोटर गति है।
- कारण: बेयरिंग पहनना, एक मुड़ा हुआ शाफ्ट, या रोटर सनक.
- आयाम: साइडबैंड आयाम विकेंद्रता की गंभीरता को इंगित करता है।
गतिशील विकेंद्रता
यहां रोटर केंद्र स्टेटर केंद्र के चारों ओर कक्षा में है, या घूमता है:
- नमूना: जटिल साइडबैंड संरचना के साथ PPF।
- कारण: rotor-to-stator rub or bearing ढील.
- More severe: it signals an active dynamic interaction rather than a fixed offset.
मिश्रित विकेंद्रता
- स्थैतिक और गतिशील प्रभावों का एक संयोजन।
- यह वास्तविक मोटर में सबसे सामान्य स्थिति है।
- यह जटिल साइडबैंड पैटर्न उत्पन्न करता है।
- इसे सही तरीके से व्याख्या करने के लिए सावधान विश्लेषण की आवश्यकता है।
4. नैदानिक व्याख्या
PPF पर आयाम सर्वोत्तम रूप से इसके साइडबैंड की शक्ति के साथ एक सातत्य के रूप में पढ़ा जाता है:
कम PPF आयाम (0.5 mm/s से कम)
- एक सामान्य स्थिति।
- एक समान वायु अंतराल और अच्छी रोटर-स्टेटर संकेंद्रता।
- किसी सुधारात्मक कार्रवाई की आवश्यकता नहीं है।
मध्यम PPF (0.5–2.0 mm/s)
- वायु-अंतराल में मामूली असमानता।
- प्रवृत्ति की निगरानी करें और असर की स्थिति की जांच करें।
- यदि रोटर की स्थिति सुलभ है तो उसे जांचें।
- तुरंत गंभीर नहीं है, लेकिन इसके लिए ध्यान देने की आवश्यकता है।
उच्च PPF (2.0 mm/s से अधिक)
- महत्वपूर्ण विकेंद्रता या वायु-अंतराल समस्या।
- शक्तिशाली साइडबैंड मौजूद हैं।
- रोटर-से-स्टेटर संपर्क का जोखिम।
- बढ़ते विद्युत चुंबकीय बल जो क्षति को तेज करते हैं।
- मरम्मत या प्रतिस्थापन की योजना बनाएँ।
व्यवहार में विश्लेषक PPF का मूल्यांकन शायद ही कभी अलगाव में करते हैं। एक पोर्टेबल दो-चैनल विश्लेषक जैसे कि बैलेनसेट-1a, असर आवासों में उपयोग किए जाते हैं, स्पेक्ट्रम को कैप्चर करते हैं और PPF के चारों ओर साइडबैंड को हल करते हैं — और, समान रूप से महत्वपूर्ण रूप से, यह पुष्टि करते हैं कि क्या प्रमुख घटक विद्युत चुंबकीय है या यांत्रिक दोष का सरल 1× शिखर है। यह भेद सब कुछ तय करता है जो इसके बाद आता है: एक विद्युत चुंबकीय हस्ताक्षर आपको मोटर के अंदर भेजता है, जबकि एक स्वच्छ 1× शिखर जो शक्ति बंद होते ही गायब हो जाता है, आपको इंगित करता है असंतुलित होना आप इसे सुधार सकते हैं क्षेत्र संतुलन रोटर को स्थान पर रखकर।
5. अन्य मोटर आवृत्तियों के साथ संबंध
PPF एक भीड़-भाड़ वाली मोटर स्पेक्ट्रम में एक टोन है, और यह पहचानना कि यह अपने पड़ोसियों के सापेक्ष कहाँ स्थित है, आधी लड़ाई है। एक 60 Hz आपूर्ति पर 4-पोल, 1750 RPM मोटर के लिए एक विशिष्ट पदानुक्रम है:
- Running speed (1×): लगभग 29 Hz।
- स्लिप आवृत्ति: आमतौर पर 1–3 Hz।
- लाइन आवृत्ति: 50 या 60 Hz।
- पीपीएफ: P × चलने की गति — यहाँ लगभग 117 Hz।
- 2× लाइन आवृत्ति: 100 या 120 Hz।
- रोटर बार पास आवृत्ति: रोटर बार की संख्या × चलने की गति।
PPF, 2× लाइन आवृत्ति, और उच्च-क्रम की निकटता हार्मोनिक्स चलने की गति की है ठीक इसीलिए विद्युत चुंबकीय दोष इतनी आसानी से भ्रमित होते हैं — और क्यों साइडबैंड संरचना, केवल आयाम नहीं, निर्णायक सुराग है। जहाँ चित्र अस्पष्ट रहता है, आपूर्ति को बंद करना निश्चित परीक्षण है: एक विद्युत चुंबकीय घटक तुरंत क्षेत्र के साथ लुप्त हो जाता है, जबकि एक यांत्रिक घटक केवल तभी क्षय होता है जब रोटर नीचे की ओर फिसलता है।
6. सुधार विधियाँ
यांत्रिक विकेंद्रता के लिए
- उचित रोटर केंद्रीकरण को बहाल करने के लिए घिसे हुए बीयरिंगों को बदलें
- एक मुड़ा हुआ शाफ्ट सुधारें या रोटर को बदलें।
- यदि दोष एक स्थापना त्रुटि है तो रोटर को फिर से लगाएं।
- अंत-घंटी संरेखण और बोल्ट कसापन सत्यापित करें।
विनिर्माण विकेंद्रता के लिए
- गंभीर मामलों में रोटर या स्टेटर को फिर से बोर करने की आवश्यकता हो सकती है।
- मोटर को बदलें जहाँ यह आर्थिक रूप से उचित है।
- यदि कंपन स्वीकार्य सीमाओं के भीतर रहता है तो स्थिति को स्वीकार करें।
- इसे भविष्य की तुलना के लिए एक आधारभूत मान के रूप में दस्तावेज़ित करें।
वायु-अंतराल समस्याओं के लिए
- असर की स्थिति जांचें और यदि पहनी हुई हो तो बदलें।
- रोटर’s अक्षीय स्थिति की सत्यता जांचें।
- फ्रेम विरूपण या एंड-बेल समस्याओं के लिए निरीक्षण करें।
- जहां सुलभ हो, वास्तविक वायु अंतराल को मापें।
ध्रुव पास आवृत्ति, सारांश में, एक मोटर-विशिष्ट कंपन घटक है जो रोटर–स्टेटर विद्युत चुम्बकीय अंतःक्रिया और वायु-अंतराल एकरूपता पर एक खिड़की खोलता है। इसकी गणना में महारत हासिल करना, इसके साइडबैंड हस्ताक्षर को पहचानना, और इसके आयाम के प्रवृत्ति को पढ़ना एक इंजीनियर को विद्युत चुम्बकीय दोषों का आत्मविश्वास से निदान करने देता है — और रखरखाव के प्रयास को सही जगह पर निर्देशित करता है बजाय एक यांत्रिक कारण का पीछा करने के जो कभी नहीं था।
