Elektromos hibák diagnosztizálása váltakozó áramú motorokban
1. Bevezetés: Az elektromos hibák, mint rezgésforrás
Míg rezgéselemzés jellemzően mechanikai hibákhoz kapcsolódik, mint például kiegyensúlyozatlanság és csapágyhibák, ez egy nagyon hatékony eszköz a váltakozó áramú indukciós motorok problémáinak észlelésére is. Az elektromos hibák pulzáló mágneses erőket generálnak, amelyek a motor állórészének és forgórészének rezgését okozzák. Ezek a rezgések a motor vázán keresztül terjednek, és egy gyorsulásmérő.
Az elektromos hibák diagnosztizálásának kulcsa az elektromos hálózati frekvenciához (50 vagy 60 Hz) és a motor pólusszámához kapcsolódó frekvenciákon megfigyelhető specifikus mintázatok keresése.
2. Állórész hibák
Az állórész problémái, mint például a laza vas, a tekercs lazasága vagy a rövidzárlatos lemezelések, az állórész excentrikussá vagy deformálttá válását okozhatják. Ez egyenetlen mágneses mezőt eredményez.
- Rezgésjelzés: Az állórészhiba elsődleges jelzője a nagy amplitúdójú rezgési csúcs a következő helyen: A vonali frekvencia kétszerese (2xFL)Egy 60 Hz-es motornál ez 120 Hz (7200 ütés/perc). Egy 50 Hz-es motornál ez 100 Hz (6000 ütés/perc).
- Jellemzők: Ez a 2xFL csúcs jellemzően nagyon állandó amplitúdójú, és nem érzékeny a motor terhelésére. A rezgés gyakran az állórész-rögzítő talpak irányában a legnagyobb.
3. Rotorhibák (törött rotorrudak)
A repedt vagy törött rotorrudak gyakori meghibásodási módot jelentenek az AC indukciós motorokban. Amikor egy rúd eltörik, megzavarja az áram áramlását a rotorban, ami lokális felmelegedést és pulzáló nyomatékot okoz.
- Rezgésjelzés: A rotorrúd problémáinak klasszikus jele a következő: pólusáteresztő frekvencia (FP) oldalsávok körül a futási sebesség (1X) csúcs és annak felharmonikusai.
- Rúdáthaladási frekvencia (FP): Ez az a sebesség, amellyel a rotor „elcsúszik” az állórész forgó mágneses mezője felett. A számítás a következőképpen történik: FP = Pólusok száma × Csúszási frekvenciaA csúszási frekvencia a mágneses mező szinkronsebessége és a rotor tényleges forgási sebessége közötti különbség.
- Jellemzők: Keressen egy 1X csúcsot két tiszta oldalsávval, az egyik az (1X + FP), a másik az (1X – FP) pontban. Ahogy a rotor sérülése súlyosabbá válik, a 2X és 3X harmonikusok körül is oldalsávok jelenhetnek meg. Az állórészproblémákkal ellentétben ez az jellemző nagyon érzékeny a terhelésre. Az oldalsávok amplitúdója növekszik a motor terhelésének növekedésével, és terhelés nélküli állapotban teljesen eltűnhetnek.
4. Excentrikus légrés
A légrés a rotor és az állórész közötti kis hézag. Ha ez a rés nem egyenletes mindenhol, kiegyensúlyozatlan mágneses vonzást hoz létre, ami rezgésbe hozza a rotort.
- Statikus excentricitás: A rotor a csapágyak középpontjában helyezkedik el, de az állórész magja deformálódott. A légrés legszűkebb pontja rögzített a térben.
- Dinamikus excentricitás: Maga a rotor nem kerek, így a légrés legszűkebb pontja forog a rotorral.
- Rezgésjelzés: Mindkét típusú excentricitás pólusáteresztő frekvencia (FP) oldalsávokat hoz létre a 2X vonali frekvencia (2xFL) csúcs körül. Súlyos esetekben összetett oldalsáv-mintázatot láthat a 2xFL ± FP-nél, valamint az üzemi sebesség felharmonikusai körüli oldalsávokat is.
5. Megerősítés és bevált gyakorlatok
- Nagy felbontású spektrum: Az elektromos hibák diagnosztizálása nagy felbontást igényel FFT spektrum hogy a futási sebesség felharmonikusait egyértelműen elválasszák a vonali frekvencia felharmonikusaitól és azok oldalsávjaitól.
- A terhelés kritikus: Rotorrúddal kapcsolatos problémák esetén a motornak *jelentős* terhelés alatt kell lennie (jellemzően >75%) ahhoz, hogy a hiba látható legyen.
- Erősítse meg más technológiákkal: Az elektromos hibák más technológiákkal, például motoráram-elemzéssel (MCA) vagy infravörös termográfiával is megerősíthetők, amelyek képesek kimutatni a törött rotorrudak vagy rövidzárlatos laminációk okozta lokalizált melegedést.