स्पेक्ट्रल कंपन विश्लेषण

विद्युत मोटर दोष: व्यापक स्पेक्ट्रल विश्लेषण

इलेक्ट्रिक मोटर विश्वभर में कुल औद्योगिक बिजली का लगभग 45% उपभोग करते हैं ईपीआरआई के अध्ययनों के अनुसार, विफलताएँ इस प्रकार वितरित होती हैं: ~23% स्टेटर दोष, ~10% रोटर दोष, ~41% बेयरिंग क्षरण, और ~26% बाह्य कारक। इनमें से कई विफलता-प्रकार विनाशकारी खराबी होने से बहुत पहले ही कंपन स्पेक्ट्रम में विशिष्ट संकेत छोड़ देते हैं।

यह लेख स्पेक्ट्रल कंपन विश्लेषण और पूरक तकनीकों: MCSA, ESA, और MCA के माध्यम से इलेक्ट्रिक मोटर दोषों की पहचान के लिए एक व्यापक गाइड प्रदान करता है।

पढ़ने में 25 मिनट लगेंगे आईएसओ 20816 · आईईसी 60034 · आईईईई 1415 Balanset-1A

~23%

स्टेटर दोष

~10%

रोटर दोष

~41%

बेयरिंग का क्षरण

~26%

बाह्य कारक

1. कंपन-विश्लेषक के लिए विद्युत के मूल सिद्धांत

कंपन स्पेक्ट्रा से मोटर दोषों का निदान करने से पहले, मोटर कंपन को संचालित करने वाली प्रमुख विद्युत आवृत्तियों को समझना आवश्यक है।

1.1. लाइन आवृत्ति (एलएफ)

एसी आपूर्ति आवृत्ति: 50 हर्ट्ज़ in most of Europe, Asia, Africa, और Russia; 60 हर्ट्ज़ in North America और parts of South America और Asia. All electromagnetic forces in the motor are derived from this frequency.

1.2. लाइन आवृत्ति की दोगुनी आवृत्ति (2×LF)

एसी मोटरों में प्रमुख विद्युतचुंबकीय बल की आवृत्ति 50 हर्ट्ज़ प्रणाली में 2×LF = 100 हर्ट्ज़ और 60 हर्ट्ज़ प्रणाली में 2×LF = 120 हर्ट्ज़ होती है। स्टेटर और रोटर के बीच चुंबकीय आकर्षण बल प्रत्येक विद्युत चक्र में दो बार चरम पर पहुँचता है; इसलिए 2×LF हर एसी मोटर की मूलभूत “विद्युत-कंपन” आवृत्ति है।

2×LF = 2 × f_line = 100 हर्ट्ज़ (50 हर्ट्ज़ सिस्टम) | 120 हर्ट्ज़ (60 हर्ट्ज़ सिस्टम)

1.3. Synchronous Speed और Slip

स्टेटर का चुंबकीय क्षेत्र समकालिक गति से घूमता है:

N_s = 120 × f_line / P (RPM)

जहाँ P ध्रुवों की संख्या है। इंडक्शन मोटर का रोटर हमेशा थोड़ा धीमा घूमता है। इस अंतर को स्लिप कहते हैं:

s = (N_s − N) / N_s

मानक इंडक्शन मोटरों के लिए विशिष्ट पूर्ण-लोड स्लिप: 1–5%। 50 हर्ट्ज़ पर 2-पोल मोटर के लिए N_s = 3000 आरपीएम, वास्तविक गति ≈ 2940–2970 आरपीएम।

1.4. पोल-पास आवृत्ति (F_p)

रोटर ध्रुवों के स्टेटर ध्रुवों के सापेक्ष गुजरने की दर है; यह आवृत्ति ध्रुवों की संख्या से स्वतंत्र है :

F_p = 2 × s × f_line = 2 × f_s — P के ध्रुवों की संख्या से स्वतंत्र

50 Hz पर 2% स्लिप के साथ चलने वाली मोटर के लिए: F_p = 2 × 0.02 × 50 = 2 हर्ट्ज़. यह आवृत्ति टूटी हुई रोटर छड़ों के स्पेक्ट्रा में विशिष्ट साइडबैंड के रूप में दिखाई देती है।

1.5. रोटर बार पास आवृत्ति

f_RBPF = R × f_rot

जहाँ R रोटर बार की संख्या है। रोटर बार क्षतिग्रस्त होने पर यह आवृत्ति और इसके साइडबैंड महत्वपूर्ण हो जाते हैं।

1.6. कुंजी आवृत्ति संदर्भ तालिका

प्रतीक	नाम	सूत्र	उदाहरण (50 हर्ट्ज़, 2-पोल, 2% स्लिप)
`LF`	लाइन आवृत्ति	f_line	50 हर्ट्ज़
`2×एलएफ`	लाइन आवृत्ति से दोगुनी	2 × f_line	100 हर्ट्ज
`f_sync`	तुल्यकालिक आवृत्ति	2 × f_line / पी	50 हर्ट्ज़ (P=2) \| 25 हर्ट्ज़ (P=4)
`1X`	घूर्णी आवृत्ति	(1 − s) × f_sync	49 हर्ट्ज़ (2940 आरपीएम)
`F_p`	ध्रुव पास आवृत्ति	2 × s × f_line	2 हर्ट्ज़
`f_RBPF`	रोटर बार-पास आवृत्ति	R × f_rot	16 × 49 = 784 हर्ट्ज़

महत्वपूर्ण टिप्पणी

50 हर्ट्ज सिस्टम में, 2×LF = 100 हर्ट्ज़ और 2X ≈ 98 हर्ट्ज़ (दो-ध्रुवीय मोटर के लिए)। ये दो शिखर केवल 2 हर्ट्ज़ के अंतर पर हैं. स्पेक्ट्रल रिज़ॉल्यूशन ≤ 0.5 हर्ट्ज़ उन्हें अलग करने के लिए आवश्यक है। उपयोग करें 4–8 सेकंड या उससे अधिक की रिकॉर्डिंग अवधि. 2X को 2×LF के रूप में गलत पहचान करने से मौलिक रूप से गलत निदान होता है — एक यांत्रिक दोष को विद्युत दोष समझ लिया जाता है। यह निकटता 2-पोल मशीनों के लिए विशिष्ट है। 4-पोल मशीनों के लिए: 2X ≈ 49 हर्ट्ज़ — जो 2×LF = 100 हर्ट्ज़ से काफी अलग है।

Motor Cross-Section: Key Components और Air Gap

स्टेटररोटरघुमावदारवायु अंतरालयांत्रिकअक्षीय किसी भी एयर-गैप विरूपण से चुंबकीय खिंचाव तुरंत बदल जाता है, और इससे कंपन पैटर्न तुरंत बदल जाता है। प्रतीक ± साइडबैंड (मॉड्यूलेशन) दर्शाता है।

2. निदान विधियों का अवलोकन

किसी एक तकनीक से सभी इलेक्ट्रिक मोटर दोषों का पता नहीं लगाया जा सकता है। एक मजबूत निदान कार्यक्रम कई पूरक विधियों को मिलाकर बनाया जाता है:

इलेक्ट्रिक मोटर निदान विधियाँ

कंपनएमसीएसएईएसएएमसीएथर्मोग्राफी कोई भी एक विधि पूर्ण कवरेज प्रदान नहीं करती। एक संयुक्त नैदानिक दृष्टिकोण की पुरजोर अनुशंसा की जाती है।

2.1. कंपन स्पेक्ट्रल विश्लेषण

अधिकांश घूर्णन उपकरण निदान के लिए प्राथमिक उपकरण। बेयरिंग हाउसिंग पर एक्सेलेरोमीटर स्पेक्ट्रा कैप्चर करते हैं जो यांत्रिक दोष (असंतुलन, मिसअलाइनमेंट, बेयरिंग घिसाव) और कुछ विद्युत दोष (असमान एयर गैप, ढीली वाइंडिंग) प्रकट करते हैं। हालाँकि, केवल कंपन विश्लेषण से मोटर की सभी विद्युत संबंधी खराबी का पता नहीं लगाया जा सकता है।.

2.2. मोटर करंट सिग्नेचर एनालिसिस (एमसीएसए)

एक चरण पर करंट क्लैंप करंट स्पेक्ट्रम को कैप्चर करता है। टूटी हुई रोटर बार साइडबैंड उत्पन्न करती हैं। LF ± F_p. MCSA is performed online और is completely non-invasive.

2.3. विद्युत हस्ताक्षर विश्लेषण (ईएसए)

Analyzes both voltage और current spectra simultaneously at the MCC. Detects supply voltage asymmetry, harmonic distortion, और power quality issues.

2.4. मोटर सर्किट विश्लेषण (एमसीए)

एक ऑफलाइन परीक्षण जो फेज़-टू-फेज़ प्रतिरोध, इंडक्टेंस, इम्पीडेंस, और इन्सुलेशन प्रतिरोध मापता है। रखरखाव शटडाउन के दौरान आवश्यक।

2.5. तापमान निगरानी

Stator winding temperature और bearing temperature trending provide early warning of overload, cooling problems, और insulation degradation.

व्यावहारिक दृष्टिकोण। एक व्यापक मोटर निदान कार्यक्रम के लिए, कम से कम मिलाएं: (1) कंपन स्पेक्ट्रल विश्लेषण, (2) करंट क्लैंप के साथ MCSA, और (3) इलेक्ट्रीशियन और मोटर मरम्मत कर्मियों के साथ नियमित बातचीत — उनका व्यावहारिक अनुभव अक्सर महत्वपूर्ण संदर्भ प्रकट करता है जो अकेले उपकरण प्रदान नहीं कर सकते।

3. स्टेटर दोष

स्टेटर की खराबी लगभग के लिए जिम्मेदार है सभी मोटर विफलताओं में से 23–37%. स्टेटर स्थिर भाग है जिसमें लैमिनेटेड आयरन कोर और वाइंडिंग होती हैं। दोष मुख्य रूप से इस आवृत्ति पर कंपन उत्पन्न करते हैं 2×एलएफ (100 हर्ट्ज़ / 120 हर्ट्ज़) और its multiples.

3.1. स्टेटर की विलक्षणता — असमान वायु अंतराल

The air gap between rotor और stator is typically 0.25–2 मिमी. यहां तक कि 10% में मामूली बदलाव भी मापने योग्य विद्युत चुम्बकीय बल असंतुलन पैदा करता है।

कारण

नरम पैर — सबसे आम कारण
घिसे हुए या क्षतिग्रस्त बेयरिंग हाउसिंग
अनुचित परिवहन या स्थापना के कारण फ्रेम में विकृति
परिचालन स्थितियों के अंतर्गत तापीय विरूपण
खराब विनिर्माण सहनशीलता

स्पेक्ट्रल हस्ताक्षर

आमतौर पर प्रमुख 2×LF रेडियल वेग स्पेक्ट्रम में
अक्सर मामूली वृद्धि के साथ 1X और 2X चुंबकीय खिंचाव के असंतुलन (UMP) के कारण
स्थिर विलक्षणता: 2×LF का प्रभुत्व रहता है, जिसमें बहुत कम मॉड्यूलेशन होता है।
गतिशील घटक: साइडबैंड पर 2×LF ± 1X दिखाई दे सकता है

स्पेक्ट्रम: प्रमुख 2×एलएफ + मामूली 1X और 2X वृद्धि (त्रिज्यीय दिशा)

गंभीरता आकलन

2×LF आयाम (वेग RMS)	आकलन
< 1 मिमी/सेकंड	अधिकांश मोटरों के लिए यह सामान्य है।
1–3 मिमी/सेकंड	मॉनिटर करें — सॉफ्ट फुट और बेयरिंग क्लीयरेंस की जांच करें
3–6 मिमी/सेकंड	Alert — investigate और plan correction
> 6 मिमी/सेकंड	खतरा — तत्काल कार्रवाई आवश्यक है

नोट: ये केवल उदाहरण स्वरूप दिशानिर्देश हैं, कोई औपचारिक मानक नहीं। हमेशा मशीन के स्वयं के आधारभूत मान से तुलना करें।

पुष्टिकरण परीक्षण

पावर-ऑफ परीक्षण (स्नैप टेस्ट): कंपन की निगरानी करते हुए, मोटर को बंद कर दें। यदि 2×LF पीक तेजी से गिरता है कुछ ही सेकंडों के भीतर, यांत्रिक रूप से धीमी गति से भी कहीं अधिक तेजी से, स्रोत विद्युत चुम्बकीय होता है।

महत्वपूर्ण

स्टेटर एक्सेंट्रिसिटी को मिसअलाइनमेंट के साथ भ्रमित न करें। दोनों उच्च 2X उत्पन्न कर सकते हैं। मुख्य बिंदु: ठीक 100.00 Hz पर 2×LF विद्युत है; 2X रोटर गति को ट्रैक करता है और गति बदलने पर बदलता है। स्पेक्ट्रल रिज़ॉल्यूशन ≤ 0.5 Hz सुनिश्चित करें।

3.2. ढीली स्टेटर वाइंडिंग

प्रत्येक परिचालन चक्र के दौरान स्टेटर वाइंडिंग 2×LF के विद्युत चुम्बकीय बलों के अधीन होती हैं। वर्षों के दौरान, यांत्रिक स्थिरीकरण (एपॉक्सी, वार्निश, वेजेज) खराब हो सकते हैं। ढीली वाइंडिंग बढ़ती तीव्रता के साथ 2×LF पर कंपन करती हैं, जिससे घर्षण के कारण इन्सुलेशन का घिसाव तेज हो जाता है।

स्पेक्ट्रल हस्ताक्षर

ऊपर उठाया हुआ 2×एलएफ — अक्सर समय के साथ वृद्धि के साथ (प्रवृत्त होते हुए)

मुख्यतः रेडियल कंपन
2×LF कम स्थिर हो सकता है — आयाम में मामूली उतार-चढ़ाव हो सकते हैं
गंभीर मामले: 4×LF, 6×LF पर हार्मोनिक्स

नतीजे

यह है वाइंडिंग इन्सुलेशन के लिए हानिकारक — जिससे त्वरित क्षरण, अप्रत्याशित ग्राउंड फॉल्ट, और रीवाइंड की आवश्यकता वाली संपूर्ण स्टेटर विफलता होती है।

3.3. ढीली बिजली केबल — चरण विषमता

खराब संपर्क से प्रतिरोध में विषमता उत्पन्न होती है। 1% वोल्टेज विषमता लगभग कारण 6–10% वर्तमान विषमता. असंतुलित धाराएँ पीछे की ओर घूमने वाला चुंबकीय क्षेत्र घटक उत्पन्न करती हैं।

स्पेक्ट्रल हस्ताक्षर

ऊपर उठाया हुआ 2×एलएफ — चरण विषमता का प्राथमिक संकेतक

चुंबकीय खिंचाव के असंतुलन के कारण आयाम 2×LF बढ़ जाता है।
कुछ मामलों में, ±⅓×LF के निकट साइडबैंड (50 हर्ट्ज़ सिस्टम में लगभग 16.7 हर्ट्ज़) 2×LF शिखर के आसपास
वर्तमान स्पेक्ट्रम (MCSA) में: उच्चतर ऋणात्मक-अनुक्रम धारा

व्यावहारिक जाँच

सभी केबल टर्मिनेशन, बस बार कनेक्शन और कॉन्टैक्टर कॉन्टैक्ट्स की जांच करें।
फेज-टू-फेज प्रतिरोध को मापें — एक दूसरे से 1% के भीतर।
तीनों फेज़ों पर सप्लाई वोल्टेज मापें — विषमता 1% से अधिक नहीं होनी चाहिए
केबल टर्मिनेशन बॉक्स की आईआर थर्मोग्राफी

3.4. शॉर्टेड स्टेटर लेमिनेशन

परतों के बीच इन्सुलेशन में क्षति होने से भंवर धाराएं प्रवाहित होने लगती हैं, जिससे स्थानीय स्तर पर गर्म स्थान बन जाते हैं। कंपन स्पेक्ट्रा में यह हमेशा पता नहीं चल पाता है। आईआर थर्मोग्राफी प्राथमिक पहचान विधि है।. ऑफलाइन: विद्युत चुम्बकीय कोर परीक्षण (ईएल-सीआईडी परीक्षण)।

3.5. इंटर-टर्न शॉर्ट सर्किट

टर्न-टू-टर्न शॉर्ट सर्किट से एक स्थानीय परिसंचारी धारा लूप बनता है, जिससे प्रभावित कॉइल में प्रभावी टर्न कम हो जाते हैं। इससे वोल्टेज में वृद्धि होती है। 2×एलएफ, करंट में LF की उन्नत तीसरी हार्मोनिक, और फेज़ करंट असममिति। ऑफ़लाइन MCA सर्ज परीक्षण के माध्यम से सर्वोत्तम रूप से पता लगाया जाता है।

स्टेटर दोष — स्पेक्ट्रल सिग्नेचर सारांश

2×एलएफ1X / 2Xसाइडबैंड पावर-ऑफ परीक्षण विद्युत चुम्बकीय उत्पत्ति की पुष्टि करता है: यदि ऊर्जा बंद होने पर 2×LF में तेजी से गिरावट आती है (कोस्टडाउन की तुलना में बहुत तेज), तो स्रोत विद्युत चुम्बकीय है।

4. रोटर दोष

रोटर दोषों के कारण लगभग मोटर विफलताओं के 5–10% लेकिन अक्सर इनका शुरुआती दौर में पता लगाना सबसे चुनौतीपूर्ण होता है।

4.1. Broken Rotor Bars और Cracked End Rings

जब कोई छड़ टूटती है, तो धारा के पुनर्वितरण से स्थानीय चुंबकीय विषमता उत्पन्न होती है - प्रभावी रूप से एक "चुंबकीय भारी स्थान" जो स्टेटर क्षेत्र के सापेक्ष स्लिप आवृत्ति पर घूमता है।

कंपन हस्ताक्षर

1X शिखर के साथ ± F पर साइडबैंड_p. 50 हर्ट्ज़ / 2% स्लिप के लिए: 1X ± 2 हर्ट्ज़ पर साइडबैंड
गंभीर मामले: ± 2F पर अतिरिक्त साइडबैंड_p, ± 3F_p
2×एलएफ F भी दिखा सकता है_p साइडबैंड

एमसीएसए हस्ताक्षर

वर्तमान स्पेक्ट्रम: LF ± F_p (50 ± 2 Hz = 48 Hz और 52 Hz)

एमसीएसए गंभीरता पैमाना

साइडबैंड स्तर बनाम एलएफ शिखर	आकलन
< −54 डीबी	सामान्यतः स्वस्थ रोटर
−54 से −48 dB	1-2 टूटी हुई छड़ों का संकेत दे सकता है - रुझान पर नज़र रखें
−48 से −40 dB	कई छड़ें टूटी होने की संभावना है - निरीक्षण की योजना बनाएं
−40 डीबी	गंभीर क्षति — द्वितीयक विफलताओं का जोखिम

महत्वपूर्ण: MCSA को निर्धारित मानकों के निकट स्थिर भार की आवश्यकता होती है। आंशिक भार पर, साइडबैंड आयाम कम हो जाता है।

समय तरंगरूप

टूटी हुई रोटर छड़ें एक विशिष्ट प्रकार का प्रभाव उत्पन्न करती हैं। ""मारपीट" पैटर्न — आयाम ध्रुव पास आवृत्ति पर मॉड्युलेट होता है। यह अक्सर स्पेक्ट्रल साइडबैंड के प्रमुख होने से पहले ही दिखाई देता है।

Broken Rotor Bars — Vibration और Current Spectral Patterns

1X±एफपी साइडबैंडएमसीएसए साइडबैंड टूटे हुए रोटर बार की पुष्टि MCSA के माध्यम से सबसे अच्छी तरह की जा सकती है। कंपन स्पेक्ट्रम दोष का संकेत देता है; MCSA मात्रात्मक गंभीरता मूल्यांकन प्रदान करता है।

4.2. Rotor Eccentricity (Static और Dynamic)

स्थैतिक उत्केन्द्रता

स्टेटर बोर से शाफ्ट सेंटरलाइन ऑफसेट। उच्चतर दबाव उत्पन्न करता है। 2×एलएफ. वर्तमान में: रोटर स्लॉट हार्मोनिक्स पर f_RBPF ± एलएफ.

गतिशील उत्केन्द्रता

रोटर का केंद्र स्टेटर बोर के केंद्र के चारों ओर परिक्रमा करता है। 1X जिसमें 2×LF साइडबैंड हैं और elevated rotor bar pass frequency. In current: sidebands at एलएफ ± एफ_rot.

व्यवहार में, दोनों प्रकार आमतौर पर एक साथ मौजूद होते हैं - यह पैटर्न एक सुपरपोजिशन है।

4.3. थर्मल रोटर बो

बड़े मोटरों में तापमान का अंतर उत्पन्न हो सकता है जिससे अस्थायी झुकाव आ सकता है। 1X जो समय के साथ बदलता रहता है स्टार्टअप के बाद — आमतौर पर 15–60 मिनट तक बढ़ते हुए, फिर स्थिर होते हुए। बो (bow) विकसित होने के साथ फेज़ कोण बहता है। यांत्रिक असंतुलन (जो स्थिर होता है) से अंतर करने के लिए स्टार्टअप के बाद 30–60 मिनट तक 1X आयाम और फेज़ की निगरानी करें।

4.4. विद्युतचुंबकीय क्षेत्र विस्थापन (अक्षीय बदलाव)

यदि रोटर है अक्षीय रूप से विस्थापित स्टेटर के सापेक्ष, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का वितरण अक्षीय रूप से असममित हो जाता है। रोटर दोलनशील गति का अनुभव करता है। 2×LF पर अक्षीय विद्युत चुम्बकीय बल.

कारण

असेंबली के दौरान या बेयरिंग बदलने के बाद रोटर की अक्षीय स्थिति का गलत निर्धारण
बेयरिंग के घिसने से अत्यधिक अक्षीय गति उत्पन्न होती है।
संचालित मशीन से शाफ्ट थ्रस्ट
संचालन के दौरान ऊष्मीय विस्तार

अक्षीय 2×एलएफ (प्रमुख) और उन्नत 1X — मुख्य रूप से अक्षीय दिशा

गंभीर दोष

यह दोष हो सकता है बियरिंग के लिए अत्यधिक विनाशकारी. 2×LF पर दोलनशील अक्षीय बल थ्रस्ट सतहों पर चक्रीय थकान भार उत्पन्न करता है। बेयरिंग बदलते समय हमेशा चुंबकीय केंद्र स्थिति को चिह्नित करें और उसकी जाँच करें। यह सबसे हानिकारक, लेकिन सबसे आसानी से रोके जा सकने वाले, मोटर संबंधी दोषों में से एक है।

विद्युतचुंबकीय क्षेत्र विस्थापन — अक्षीय रोटर विस्थापन

अक्षीय विद्युत चुम्बकीय बलशिफ्ट / ओवरहैंगस्टेटर सीएलखोज अक्षीय 2×LF, जो बिजली बंद होते ही तुरंत गायब हो जाता है, यांत्रिक कारणों से इसे अलग करने वाला मुख्य कारक है।

5. बेयरिंग से संबंधित विद्युत दोष

5.1. Bearing Currents और EDM

Voltage between shaft और housing causes current flow through bearings. Sources: magnetic asymmetry, VFD common-mode voltage, static charge. Repeated discharges create microscopic pits (इलेक्ट्रिकल डिस्चार्ज मशीनिंग, ईडीएम) जिससे फ्लूटिंग — रेस पर समान दूरी पर बने खांचे।

स्पेक्ट्रल हस्ताक्षर

बहुत ही एकसमान, "साफ" शिखरों के साथ बियरिंग दोष आवृत्तियाँ (BPFO, BPFI, BSF)
त्वरण स्पेक्ट्रम में उच्च आवृत्ति शोर स्तर में वृद्धि
उन्नत: विशिष्ट "वॉशबोर्ड" जैसी ध्वनि

रोकथाम

इन्सुलेटेड बियरिंग (लेपित रिंग)
शाफ्ट ग्राउंडिंग ब्रश (विशेष रूप से वीएफडी अनुप्रयोगों के लिए)
VFD आउटपुट पर कॉमन-मोड फ़िल्टर
नियमित शाफ्ट वोल्टेज मापन — 0.5 V पीक से नीचे

6. परिवर्तनीय आवृत्ति ड्राइव (वीएफडी) के प्रभाव

6.1. आवृत्ति स्थानांतरण

सभी मोटर की विद्युत आवृत्तियाँ VFD आउटपुट आवृत्ति के अनुपात में बदलती हैं। यदि VFD 45 Hz पर चलता है, तो 2×LF 90 Hz हो जाता है। अलार्म बैंड अवश्य होने चाहिए। गति-अनुकूली.

6.2. पीडब्ल्यूएम हार्मोनिक्स

Switching frequency (2–16 kHz) और sidebands appear in spectra. Can cause audible noise और bearing currents.

6.3. मरोड़ उत्तेजना

निम्न-क्रम के हार्मोनिक्स (5वां, 7वां, 11वां, 13वां) टॉर्क स्पंदन उत्पन्न करते हैं जो मरोड़ वाली प्राकृतिक आवृत्तियों को उत्तेजित कर सकते हैं।

6.4. अनुनाद उत्तेजना

जब VFD गति सीमा में घूमता है, तो उत्तेजना आवृत्तियाँ संरचनात्मक प्राकृतिक आवृत्तियों से होकर गुजर सकती हैं। VFD-चालित उपकरणों के लिए महत्वपूर्ण गति मानचित्र स्थापित किए जाने चाहिए।

7. विभेदक निदान सारांश

दोष	प्राथमिक आवृत्ति	दिशा	साइडबैंड / नोट्स	पुष्टीकरण
स्टेटर उत्केंद्रता	2×एलएफ	रेडियल	मामूली 1X, 2X वृद्धि	पावर-ऑफ टेस्ट; सॉफ्ट फुट चेक
ढीली वाइंडिंगें	2×एलएफ	रेडियल	बढ़ती प्रवृत्ति; 4×LF, 6×LF	ट्रेंडिंग; एमसीए सर्ज टेस्ट
ढीले केबल कनेक्शन	2×एलएफ	रेडियल	± ⅓×LF साइडबैंड	चरण प्रतिरोध; आईआर थर्मोग्राफी
इंटर-टर्न शॉर्ट	2×एलएफ	रेडियल	धारा विषमता; तीसरा हार्मोनिक	एमसीए सर्ज टेस्ट; एमसीएसए
शॉर्टेड लेमिनेशन	कमजोर 2×LF	—	मुख्यतः तापीय	आईआर थर्मोग्राफी; ईएल-सीआईडी
टूटे हुए रोटर बार	1X	रेडियल	± F_p साइडबैंड; धड़कन	MCSA: LF ± F_p डीबी स्तर
रोटर की उत्केंद्रता (स्थैतिक)	2×एलएफ	रेडियल	रोटर स्लॉट हार्मोनिक्स ± एलएफ	वायु अंतराल मापन; एमसीएसए
रोटर की विलक्षणता (गतिशील)	1X + 2×LF	रेडियल	f_RBPF साइडबैंड	कक्षा विश्लेषण; एमसीएसए
थर्मल रोटर-वक्रता	1X (बदलता हुआ)	रेडियल	तापमान के साथ आयाम और फेज़ में बदलाव	30-60 मिनट स्टार्टअप ट्रेंडिंग
ईएम क्षेत्र विस्थापन	2×LF + 1X	अक्षीय	मजबूत अक्षीय 2×LF	रोटर अक्षीय स्थिति; पावर-ऑफ परीक्षण
बियरिंग ईडीएम / फ्लूटिंग	BPFO / BPFI	रेडियल	एकसमान शिखर; उच्च एचएफ शोर	शाफ्ट वोल्टेज; दृश्य निरीक्षण

मोटर दोष निदान फ्लोचार्ट

विद्युतीययांत्रिक2×एलएफ विश्लेषणरोटर दोष पावर-ऑफ़ स्नैप परीक्षण डायग्नोस्टिक ट्री की पहली शाखा है। एक बार विद्युत मूल की पुष्टि हो जाने पर, प्रमुख आवृत्ति और दिशा निदान को सीमित करती हैं।

8. Instrumentation और Measurement Techniques

8.1. कंपन मापन संबंधी आवश्यकताएँ

पैरामीटर	आवश्यकता	कारण
स्पेक्ट्रल संकल्प	≤ 0.5 हर्ट्ज़ (अधिमानतः 0.125 हर्ट्ज़)	2X को 2×LF से अलग करें (2-पोल के लिए 2 हर्ट्ज़ का अंतर)।
आवृत्ति सीमा	2–1000 हर्ट्ज़ (वेग); 10 किलोहर्ट्ज़ (त्वरण) तक	1X, 2×LF के लिए निम्न रेंज; बियरिंग के लिए उच्च रेंज
चैनल	कम से कम 2 एक साथ	क्रॉस-फेज विश्लेषण
चरण माप	0–360°, ±2°	दोष विभेदन के लिए महत्वपूर्ण
समय तरंगरूप	तुल्यकालिक औसत	टूटी रोटर बार से उत्पन्न धड़कन का पता लगाएँ
वर्तमान इनपुट	करंट क्लैंप संगत	एमसीएसए निदान के लिए

8.2. मोटर निदान के लिए बैलेंससेट-1ए

पोर्टेबल ड्यूल-चैनल वाइब्रोमीटर Balanset-1A (वाइब्रोमेरा) मोटर कंपन निदान के लिए मुख्य क्षमताएं प्रदान करता है:

कंपन चैनल2 (एक साथ)

गति रेंज250–90,000 आरपीएम

कंपन वेग RMS0–80 मिमी/सेकंड

चरण सटीकता0–360°, ±2°

FFT स्पेक्ट्रल विश्लेषणसमर्थित

फेज सेंसरफोटोइलेक्ट्रिक, शामिल

बिजली की आपूर्तियूएसबी (7–20 वोल्ट)

संतुलन1 या 2 सुधार तलों पर, यथास्थान

After diagnosing और correcting the motor defect, the Balanset-1A can be used for इन-सीटू रोटर संतुलन — मोटर हटाए बिना निदान से सुधार तक की पूरी प्रक्रिया पूरी करता है।

8.3. मापन के सर्वोत्तम तरीके

तीन दिशाएँ — vertical, horizontal, और axial — on each bearing. Axial is critical for EM field displacement
सतहों को तैयार करें — विश्वसनीय एक्सेलेरोमीटर कपलिंग के लिए पेंट और जंग हटा दें
स्थिर संचालन की स्थितियाँ — सामान्य गति, भार, तापमान
रिकॉर्ड परिचालन स्थितियाँ — प्रत्येक माप के साथ गति, भार, वोल्टेज, धारा
समान परिस्थितियाँ — रुझान तुलना के लिए भी यही शर्तें लागू होती हैं
पावर-ऑफ परीक्षण जब विद्युत कंपन का संदेह हो — कुछ ही सेकंड में, विश्वसनीय स्रोत की पहचान प्रदान करता है

9. नियमात्मक संदर्भ

गोस्ट आर आईएसओ 20816-1-2021 — Vibration. Measurement और evaluation of machine vibration. Part 1. General guidelines.
गोस्ट आर आईएसओ 18436-2-2005 — स्थिति निगरानी। कंपन स्थिति निगरानी। भाग 2। प्रशिक्षण और प्रमाणन।
आईएसओ 20816-1:2016 — Mechanical vibration. Measurement और evaluation. Part 1: General guidelines.
ISO 10816-3:2009 — मशीन कंपन का मूल्यांकन। भाग 3: औद्योगिक मशीनें >15 किलोवाट।
आईईसी 60034-14:2018 — घूर्णनशील विद्युत मशीनें। भाग 14: यांत्रिक कंपन।
आईईईई 43-2013 — इन्सुलेशन प्रतिरोध के परीक्षण के लिए अनुशंसित प्रक्रिया।
आईईईई 1415-2006 — इंडक्शन मशीनरी के रखरखाव परीक्षण के लिए मार्गदर्शिका।
नेमा एमजी 1-2021 — Motors और generators. Vibration limits और testing.
आईएसओ 1940-1:2003 — रोटरों के लिए संतुलन गुणवत्ता की आवश्यकताएँ।

10. निष्कर्ष

प्रमुख नैदानिक सिद्धांत

इलेक्ट्रिक मोटर दोष कंपन और करंट स्पेक्ट्रा में विशिष्ट फिंगरप्रिंट छोड़ते हैं — लेकिन केवल तभी जब आप जानते हों कि कहाँ देखना है और आपके पास सही ढंग से कॉन्फ़िगर किए गए सही उपकरण हों।

2×LF प्राथमिक विद्युत चुम्बकीय संकेतक है। आपूर्ति आवृत्ति से ठीक दोगुनी आवृत्ति पर एक प्रमुख शिखर विद्युत चुम्बकीय स्रोत की उपस्थिति का प्रबल संकेत देता है। पावर-ऑफ परीक्षण इसकी पुष्टि करता है।
दिशा मायने रखती है। रेडियल 2×LF → एयर गैप / वाइंडिंग / सप्लाई। अक्षीय 2×LF + 1X → विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र विस्थापन — सबसे विनाशकारी दोषों में से एक।
साइडबैंड पूरी कहानी बताते हैं। ± ⅓×LF → supply cable problems. ± F_p → टूटी रोटर बार। साइडबैंड पैटर्न अक्सर मुख्य शिखर से अधिक उपयोगी नैदानिक जानकारी देता है।
स्पेक्ट्रल रिज़ॉल्यूशन महत्वपूर्ण है। For 2-pole motors at 50 Hz, 2X और 2×LF are only ~2 Hz apart. Resolution ≤ 0.5 Hz is mandatory.
विधियों को संयोजित करें। कंपन + एमसीएसए + एमसीए + थर्मोग्राफी। कोई भी एक विधि सभी दोषों को कवर नहीं करती है।
इलेक्ट्रिशियन से बात करें। मोटर मरम्मत कर्मियों के पास विशिष्ट मोटरों, उनके इतिहास, और आपूर्ति स्थितियों के बारे में अपूरणीय ज्ञान होता है।

अनुशंसित कार्यप्रवाह

कंपन माप

पावर-ऑफ टेस्ट

वर्णक्रमीय विश्लेषण

एमसीएसए (रोटर दोष का संदेह होने पर)

दोष सुधारें और संतुलन करें

सत्यापन ✓

मोटर डायग्नोस्टिक्स — अनुशंसित कार्यप्रवाह

निदान के चरणएमसीएसएसत्यापन इस क्रम का व्यवस्थित रूप से पालन करें। पावर-ऑफ़ परीक्षण (चरण 2) कुछ सेकंड लेता है और विद्युत बनाम यांत्रिक स्रोत के बीच विश्वसनीय रूप से अंतर करता है।

आधुनिक पोर्टेबल ड्यूल-चैनल वाइब्रोमीटर जैसे कि Balanset-1A फील्ड इंजीनियरों को मोटर दोष पहचान के लिए आवश्यक रिज़ॉल्यूशन और फेज़ सटीकता के साथ स्पेक्ट्रल कंपन विश्लेषण करने में सक्षम बनाता है — क्रॉस-फेज़ विश्लेषण के माध्यम से असमान एयर गैप का पता लगाने से लेकर बाद के इन-सीटू रोटर संतुलन तक।