Az indukciós motorok csúszási frekvenciájának megértése
Definíció: Mi a csúszási frekvencia?
Csúszási frekvencia a szinkronsebesség (a forgó mágneses mező sebessége) és az indukciós motor tényleges rotorsebessége közötti különbség, Hz-ben kifejezve. Azt mutatja, hogy milyen gyorsan “csúszik el” a mágneses mező a rotorvezetők mellett, indukálva az áramot, amely motornyomatékot hoz létre. A csúszási frekvencia alapvető fontosságú az indukciós motor működése szempontjából, és kritikus fontosságú a motordiagnosztikában, mivel meghatározza a rezgés oldalsáv-távolságát és az áramjellemzőket. rotorrúd hibák.
A csúszási frekvencia jellemzően 0,5-3 Hz tartományban van normál terhelésű motorok esetén, a terheléssel növekszik, és közvetett módon méri a motor terhelését. A csúszási frekvencia megértése elengedhetetlen a motorhibák értelmezéséhez. rezgés spektrumok és elektromágneses hibák diagnosztizálása.
Hogyan működik a csúszás az indukciós motorokban?
Az indukciós elv
Az indukciós motorok elektromágneses indukció útján működnek:
- Az állórész tekercsek szinkronsebességgel forgó mágneses mezőt hoznak létre
- A mágneses mező valamivel gyorsabban forog, mint a rotor
- A mező és a rotor rudak közötti relatív mozgás áramot indukál a rotorban
- Az indukált áram rotor mágneses mezőt hoz létre
- Az állórész és a forgórész mezőinek kölcsönhatása nyomatékot hoz létre
- Kulcsfontosságú pont: Ha a rotor elérné a szinkronsebességet, nem lenne relatív mozgás, indukció és nyomaték sem.
Miért szükséges a csúszás?
- A rotornak lassabban kell forognia, mint a szinkronsebesség, hogy indukció lépjen fel.
- Nagyobb a csúszás, nagyobb az indukált áram, nagyobb a termelt nyomaték
- Terhelés nélkül: minimális csúszás (~1%)
- Teljes terhelésnél: nagyobb csúszás (tipikusan 3-5%)
- A csúszás lehetővé teszi a motor számára, hogy automatikusan a terheléshez igazítsa a nyomatékot
A csúszási frekvencia kiszámítása
Képlet
- fs = (Nszinkron – Naktuális) / 60
- Ahol fs = csúszási frekvencia (Hz)
- Nsync = szinkronsebesség (RPM)
- Natényleges = tényleges rotorsebesség (RPM)
Alternatív megoldás a csúszási százalék használatával
- Csúszás (%) = [(Nsync – Ntényleges) / Nsync] × 100
- fs = (Slip% × Nsync) / 6000
Példák
4 pólusú, 60 Hz-es motor terhelés nélkül
- Nszinkron = 1800 RPM
- Natényleges = 1795 RPM (könnyű terhelés)
- fs = (1800 – 1795) / 60 = 0,083 Hz
- Csúszás = 0,3%
Ugyanaz a motor teljes terhelésen
- Nszinkron = 1800 RPM
- Natényleges = 1750 RPM (névleges fordulatszám)
- fs = (1800 – 1750) / 60 = 0,833 Hz
- Csúszás = 2,8%
2 pólusú, 50 Hz-es motor
- Nszinkron = 3000 RPM
- Ntényleges = 2950 RPM
- fs = (3000 – 2950) / 60 = 0,833 Hz
- Csúszás = 1,7%
Csúszási frekvencia a rezgésdiagnosztikában
Oldalsáv-távolság rotorrúd-hibák esetén
A csúszási frekvencia legfontosabb diagnosztikai felhasználása:
- Minta: Oldalsávok körülbelül 1× futási sebességnél ±fs, ±2fs, ±3fs értékeknél
- Példa: 1750 RPM motor (29,2 Hz) fs = 0,83 Hz-es frekvenciával
- Oldalsávok itt: 28,4 Hz, 29,2 Hz, 30,0 Hz, 27,5 Hz, 30,8 Hz stb.
- Diagnózis: Ezek az oldalsávok törött vagy repedt rotorrudakat jeleznek
- Amplitúdó: Az oldalsáv amplitúdója a törött rudak számát és súlyosságát jelzi.
Aktuális aláírás elemzése
Motoráram-spektrumokban:
- A rotorrúd hibái oldalsávokat hoznak létre a vonali frekvencia körül
- Minta: fline ± 2fs (megjegyzés: 2× csúszási frekvencia, nem 1×)
- 60 Hz-es motor esetén 1 Hz-es szlippel: 58 Hz és 62 Hz oldalsávok
- Megerősíti a rotorrúd diagnózisát rezgés alapján
Csúszás terhelésjelzőként
A csúszás a terheléstől függően változik
- Nincs terhelés: 0,2-1% csúszás (tipikus motoroknál 0,1-0,5 Hz)
- Fél töltet: 1-2% szlip (0,5-1,0 Hz)
- Teljes terhelés: 2-5% csúszás (1-2,5 Hz)
- Túlterhelés: > 5% csúszás (> 2,5 Hz)
- Kezdés: 100% csúszás (csúszási frekvencia = vonali frekvencia)
Csúszás használata a rakodás felméréséhez
- Mérje meg pontosan a motor tényleges fordulatszámát
- Számítsa ki a szlipet a szinkronsebesség-különbségből
- Hasonlítsa össze a névleges teljes terhelésű csúszással a típustáblán
- Becsülje meg a motor terhelési százalékát
- Hasznos, ha a közvetlen teljesítménymérés nem lehetséges
A csúszást befolyásoló tényezők
Tervezési tényezők
- Rotor ellenállása: Nagyobb ellenállás = nagyobb csúszás
- Motortervezési osztály: A NEMA kialakítása befolyásolja a csúszási jellemzőket
- Feszültség: Az alacsonyabb feszültség növeli a csúszást adott terhelés mellett
Üzemeltetési feltételek
- Terhelési nyomaték: A csúszás elsődleges meghatározója
- Tápfeszültség: Az alulfeszültség növeli a csúszást
- Frekvenciaváltozás: A tápfrekvencia változásai befolyásolják a csúszást
- Hőmérséklet: A rotor melegítése növeli az ellenállást, növelve a csúszást
Motor állapota
- A törött rotorrudak növelik a csúszást (kevésbé hatékony nyomatéktermelés)
- Az állórész tekercselésével kapcsolatos problémák befolyásolhatják a csúszást
- A csapágyproblémák, amelyek növelik a súrlódást, kissé növelik a csúszást
Mérési módszerek
Közvetlen sebességmérés
- Használja a címet. fordulatszámmérő vagy stroboszkóp a tényleges fordulatszám mérésére
- A szinkronsebességet a motor adattáblájáról (pólusok és frekvencia) ismerheti fel
- Számítsuk ki a csúszást: fs = (Nsync – Nactual) / 60
- A legpontosabb módszer
A rezgési spektrumból
- Azonosítsa pontosan az 1× futási sebességcsúcsot
- Számítsa ki a futási sebességet 1× frekvencia alapján
- Szlip meghatározása szinkronsebesség-különbségből
- Nagy felbontású FFT-t igényel
Oldalsáv-távolságtól
- Ha rotorrúd-hiba oldalsávok vannak jelen
- Mérje meg az oldalsávok közötti távolságot
- Távolság = közvetlenül a csúszási frekvencia
- Kényelmes, de hiba jelenlétét igényli
Gyakorlati diagnosztikai alkalmazás
Normál csúszási értékek
- Dokumentálja az alapvonal csúszását különböző terheléseknél minden motor esetében
- Tipikus teljes terhelésű csúszás: 1-3% (ellenőrizze az adattáblát)
- A csúszás > adattáblán lévő érték túlterhelésre vagy motorproblémára utalhat
- Csúszás < várható érték adott terhelésnél elektromos hibára utalhat
Rendellenes csúszásjelzők
- Túlzott csúszás: Motor túlterhelt, rotor rudak töröttek, nagy rotor ellenállás
- Változó csúszás: Terhelésingadozások, elektromos ellátás instabilitása
- Alacsony csúszás terhelésnél: Lehetséges állórész probléma, feszültség probléma
A szlipfrekvencia alapvető fontosságú az indukciós motor működése és diagnosztikája szempontjából. A rotorrúd hibájának észleléséhez használt oldalsáv-távolságként és a motor terhelésének jelzőjeként a szlipfrekvencia alapvető információkat nyújt a motor állapotának értékeléséhez. A szlipfrekvencia pontos meghatározása lehetővé teszi a motor rezgésének és áramjellemzőinek megfelelő értelmezését, megkülönböztetve a normál működést a hibás állapotoktól.