A motoros rúdáthaladási frekvencia megértése
Motorrúd áthaladási frekvenciája — más néven rotor-rúd áthaladási frekvencia, rotor-nyílás frekvencia, vagy egyszerűen rúd-áthaladási frekvencia — az a frekvencia, amellyel egy orsóketrechés aszinkron motor rotor-rudai a szotor-nyílások és tekercsek mellett elhaladnak. Ez megegyezik a rotor-rudak számának és a rotor forgási frekvenciájának szorzatával, így a működési sebesség jóval feletti értékre esik, tipikusan a motor méretétől és fordulatszámától függően 200 és 2000 Hz közé. Egészséges motornál ez a rezgési spektrum, spektrumban egy csendes, alacsony amplitúdójú vonal, de amikor megemelkedik, excentricitás rotor és szotor közötti, légrés problémák, vagy egyéb elektromágneses szabálytalanságokra mutat. Szorosan kapcsolódik ahhoz, de mégis elkülönül attól, rotorrúd hibák — a rotor-rúd törések önmagukról oldalsávok a póluselhaladási frekvenciával eltolva (a pólusok száma × a csúszási frekvencia) az 1× körül, nem pedig magának a rúdelhaladási vonalnak a megemelésével.
1. A rúd-áthaladási frekvencia számítása
A képlet
RBPF = Nb × N / 60, ahol az RBPF a rotor-rúd áthaladási frekvencia Hz-ben, Nb a rotor-rudak száma, és N a rotor fordulatszáma RPM-ben.
A képlet szerkezete ugyanaz, mint bármely fog- vagy lapátszámlálási frekvenciánál, például az fogaskerék-kapcsolási frekvencia vagy lapát áthaladási frekvencia: számolja meg az ismétlődő jellegzetességeket, szorozza meg, hogy milyen gyakran fordulnak elő. Mivel a rúd-szám általában nagy szám, az eredmény a spektrum magas frekvenciájú tartományába esik.
Kidolgozott példák
Kis motor: 28 rotor rúd 1750 RPM-nél, az RBPF = 28 × 1750 / 60 = 817 Hz.
Nagy motor: 56 rotor rúd 3550 RPM-nél, az RBPF = 56 × 3550 / 60 = 3313 Hz.
Vegyük figyelembe, hogy a nagyobb gép rotor-rúd áthaladási vonala 3 kHz fölé emelkedik — hasznos emlékeztetőül, hogy a mérési lánc ennyire magasan kell felérjen ahhoz, hogy látható legyen. Ha gyorsan szeretné az üzemi fordulatszámot és rendelemeket frekvenciákká alakítani, a harmonikus frekvenciaszámító elvégzi a számítást.
A rudak számának meghatározása
- Tekintse meg a motor típustáblájában vagy a gyártó adatlapján.
- Számoljon meg vizuálisan, ha a rotor javítás közben hozzáférhető.
- Számítsa vissza a vibráció spektrumban jól azonosítható csúcsból.
- A motor méretétől és póluspárok számától függően nagyjából 16–80 rúddal számoljon.
2. A fizikai mechanizmus
Rotor-sztátor kölcsönhatás
A rúdátviteli frekvencia mágneses kölcsönhatásból, nem mechanikai érintkezésből származik:
- A rotor rudai indukált áramot vezetnek és lokális zavart okoznak a mágneses térben.
- A rotor forgatásakor mindegyik rúd egyenként elsöpri a sztátor hornyait.
- A mágneses reluktancia nő és csökken, ahogy a rudak igazodnak a sztátor fogaihoz, majd elmozdul közöttük.
- Ez kis pulzáló elektromágneses erőt hoz létre a szerkezeten.
- A pulzáció gyakorisága megegyezik azzal a sebességgel, amellyel a rudak elhaladnak — a rúdátviteli frekvencia.
Egyenletes versus egyenetlen légrés
- Egyenletes légrés: a rotor ellentétes oldalán lévő rudakból származó erőhatások nagyrészt kioltják egymást, alacsony RMPF amplitúdót hagyva.
- Excentrikus rotor: a kölcsönhatás aszimmetrikus lesz, a kioltás lebomlik, és az RMPF amplitúdó emelkedik.
- Diagnosztikai érték: az RMPF vonal magassága tehát közvetlen mutatója annak, hogy mennyire egyenletes a légrés.
3. Diagnosztikai jelentősége
Normál állapot
- Az RMPF csúcs jelen van, de nagyon kicsi — gyakran 0,5 mm/s alatt.
- Lehet, hogy alig látható a zaj felett.
- Nincsenek oldalsávok a körülötte.
- Ez az aláírás egyenletes légréstöredéket és jó rotor-állórész koncentricitást megerősít.
Mit mond meg az emelt RBPF
Légrés-excentricitás. A rotor a stator furatában középtől eltolva helyezkedik el, az RBPF amplitúdója növekszik, és ±1× üzemfordulaton oldalsávok jelenhetnek meg. A minta párhuzamos azzal a módon pólusáthaladási frekvencia azonos hiba esetén megemelkedik.
Rotor-állórész eltérülés. Ha a rotor tengelye nem párhuzamos az állórész tengelyével, a légrés a motor hossza mentén változik, felemelve az RBPF-et és annak harmonikusait.
Törött vagy sérült rotor rudak. Ez teljesen más jellegzetesség: a törött rudak az 1× körül, póluselhaladási frekvencia-osztásközzel hoznak létre oldalsávokat, nem pedig a rúdelhaladási vonalat emelik meg. Lásd törött rotorrudak és rotorrúd hibák a teljes diagnosztikai részletekért.
4. A rúdáteresztés megkülönböztetése más frekvenciáktól
RBPF versus csapágyas frekvenciák
- RBPF: általában 200–3000 Hz, a motor kialakítása által meghatározott.
- Csapágyfrekvenciák: általában 50–500 Hz motorcsapágyak esetén.
- Hogyan lehet megkülönböztetni: számítsa ki mindkettőt, és hasonlítsa össze az észlelt csúcsokkal.
- Figyeljen az átfedésre: nagy motorok esetén az RBPF ugyanabba a sávba eshet, mint csapágyhiba-frekvenciák, ezért erősítse meg a forrást a tevékenység előtt.
RBPF versus rotoráram-frekvencia
- Állórész-horony árama: állórész-hornyok száma × fordulatszám — ritkán szignifikáns.
- RBPF: rotor-rúdak száma × fordulatszám — gyakrabban megfigyelhető.
- Mindkettő jelen van: egyes motorokban mindkettő megfigyelhető, és szétválasztásuk a rúdak és hornyok számának ismeretétől függ.
5. Gyakorlati alkalmazás
Mikor szükséges az RBPF figyelése
- Ha légréses probléma gyanítható.
- Csapágy csere után, annak ellenőrzésére, hogy a rotor helyesen középzött.
- Ha a 2× hálózati frekvencia megemelkedett, amely excentricitást kísérhet.
- Alapvonal megállapításakor alapvonal egy új vagy tekercseléslépcsős motor esetén.
- Motor javítása után minőségi ellenőrzésként.
Mérési szempontok
- Az analizátor frekvenciatartománya kényelmesen meg kell, hogy haladja az RBPF kétszeresét (Fmax > 2 × RBPF) annak rögzítéséhez nélkül aliasing.
- Egy gyorsulásmérő általában szükséges, mint egy sebességérzékelő, mert a frekvenciák magas.
- Mérés a motor háza vagy csapágy ház.
- Mindig hasonlítson össze egy alapvonallal vagy hasonló egészséges motorokkal.
6. A bar pass hogyan illeszkedik a motor diagnosztikájába
Segít abban, hogy a motor-rotor aláírásokat világosan elkülönítsük egymástól. A bar pass vonal a légrés geometriáról szól; a törött rudak az orsó elektromos integritásáról. A gyakorlatban mindkettő jelen lehet egyidejűleg, ezért egy alapos áramköri hiba felmérés mindegyiket ellenőrzi:
- Rotorrúd hibák: oldalsávok az 1× járási fordulatszám körül, póluselhaladási frekvencia-osztásközzel.
- RBPF problémák: megemelkedett amplitúdó a bar pass vonalon (rudak × fordulatszám).
- Együtt létezhetnek: az excentricitás és a törött rudak nem zárják ki egymást.
- Átfogó diagnosztika: vizsgálja meg mindkét mintázatot az teljes kép megalkotásához.
Ez a fajta nagy frekvenciás elektromágneses diagnosztika az indukciós motor állapotfelmérésének egyik fele; a másik fele az alacsony frekvenciás mechanikai világ kiegyensúlyozatlanság és tengelyeltolódás. Egy hordozható kétcsatornás műszer, mint például a Balanset-1A ezt a mechanikai oldalt kezeli, rögzítve az 1× amplitúdót és fázist, amely szükséges az orsó saját csapágyaiban történő kiegyensúlyozásához és az eredmény ellenőrzéséhez — a természetes kiegészítése az itt leírt spektrális motor ellenőrzéseknek.
A motor bar pass frekvenciája, bár kevésbé figyelt, mint a csapágy frekvenciái vagy a törött rúd aláírásai, valódi diagnosztikai értéket hordoz a légrés egyenletességéről és a rotor-állórész koncentricitásáról. Annak tudása, hogyan kell kiszámítani és felismerni egy spektrumban, teljessé teszi a diagnosztikai képet a teknős-ketrechez indukciós motorok állapotértékeléséhez.
