Memahami Frekuensi Lintasan Batang Rotor
Frekuensi lintasan batang motor — yang juga disebut frekuensi lintas batang rotor, frekuensi slot rotor, atau sekadar lintas batang — adalah frekuensi saat batang rotor pada motor induksi sangkar tupai melintas di depan slot dan belitan stator. Nilainya sama dengan jumlah batang rotor dikalikan frekuensi putar rotor, sehingga berada jauh di atas kecepatan operasi, biasanya antara sekitar 200 dan 2000 Hz bergantung pada ukuran dan kecepatan motor. Pada motor yang sehat, ini merupakan garis yang tenang dan beramplitudo rendah di spektrum getaran, tetapi ketika naik, ia menunjuk ke eksentrisitas antara rotor dan stator, celah udara masalah, atau gangguan elektromagnetik lainnya. Hal ini sangat erat kaitannya dengan, namun berbeda dari, cacat batang rotor — jeruji yang patah menandakan dirinya dengan pita samping berjarak pada frekuensi pole-pass (jumlah kutub × frekuensi slip) di sekitar 1×, bukan dengan menaikkan garis bar-pass itu sendiri.
1. Menghitung Frekuensi Lulus Ujian Advokat
Rumusnya
RBPF = Nb × N / 60, di mana RBPF adalah frekuensi lintasan batang rotor dalam Hz, Nb adalah jumlah bilah rotor, dan N adalah kecepatan rotor dalam RPM.
Struktur rumus ini sama dengan yang mendasari frekuensi yang menghitung jumlah gigi atau bilah, seperti frekuensi jala roda gigi atau frekuensi lintasan sudu: hitung jumlah pola yang berulang, lalu kalikan dengan frekuensi kemunculannya. Karena jumlah bar biasanya sangat besar, hasilnya berada jauh di wilayah frekuensi tinggi spektrum.
Contoh Praktis
Motor kecil: 28 bilah rotor pada 1750 putaran per menit menghasilkan RBPF = 28 × 1750 / 60 = 817 Hz.
Motor besar: 56 batang rotor pada 3550 putaran per menit menghasilkan RBPF = 56 × 3550 / 60 = 3313 Hz.
Perhatikan bahwa garis bar-pass pada mesin yang lebih besar melampaui 3 kHz — hal ini menjadi pengingat yang berguna bahwa rangkaian pengukuran harus mampu mencapai frekuensi setinggi itu untuk mendeteksinya. Jika Anda ingin dengan cepat mengonversi kecepatan putaran dan nomor urut menjadi frekuensi, kalkulator frekuensi harmonik menangani perhitungan.
Menentukan jumlah batang
- Lihat pelat nama motor atau lembar data dari pabrikan.
- Hitunglah secara visual jika rotor dapat dijangkau selama proses perbaikan.
- Lakukan perhitungan balik berdasarkan puncak yang teridentifikasi dengan jelas pada spektrum getaran.
- Perkirakan sekitar 16 hingga 80 bar, tergantung pada ukuran motor dan jumlah kutub.
2. Mekanisme Fisik
Interaksi rotor-stator
Frekuensi getaran batang berasal dari interaksi magnetik, bukan dari kontak mekanis:
- Batang-batang rotor mengalirkan arus induksi dan menimbulkan gangguan lokal pada medan magnet.
- Saat rotor berputar, setiap bilah melintas di depan celah-celah stator satu per satu.
- Reluktansi magnetik naik dan turun saat batang-batang tersebut sejajar dengan, lalu melewati di antara, gigi-gigi stator.
- Hal ini menimbulkan gaya elektromagnetik berdenyut yang kecil pada struktur tersebut.
- Frekuensi denyut sama dengan kecepatan pergerakan batang — frekuensi pergerakan batang.
Celah udara seragam versus celah udara tidak seragam
- Jarak udara yang seragam: kontribusi gaya dari batang-batang di sisi berlawanan rotor sebagian besar saling meniadakan, sehingga menghasilkan amplitudo RBPF yang rendah.
- Rotor eksentrik: interaksi menjadi asimetris, proses pembatalan terganggu, dan amplitudo RBPF meningkat.
- Nilai diagnostik: Oleh karena itu, ketinggian garis RBPF merupakan indikator langsung seberapa seragam celah udaranya.
3. Signifikansi Diagnostik
Kondisi normal
- Puncak RBPF terlihat, tetapi sangat kecil — seringkali di bawah 0,5 mm/s.
- Mungkin sinyal tersebut hampir tidak terlihat di atas ambang kebisingan.
- Tidak ada pita samping yang mengapitnya.
- Tanda ini menunjukkan adanya celah udara yang seragam dan keselarasan yang baik antara rotor dan stator.
Apa yang dapat Anda ketahui dari nilai RBPF yang tinggi
Eksentrisitas celah udara. Rotor berada tidak tepat di tengah lubang stator, amplitudo RBPF meningkat, dan mungkin muncul pita samping pada ±1 kali kecepatan putaran. Pola ini mirip dengan cara frekuensi lintasan kutub muncul di bawah sesar yang sama.
Ketidaksejajaran rotor-stator. Apabila sumbu rotor tidak sejajar dengan sumbu stator, celah udara akan berubah-ubah sepanjang motor, sehingga menyebabkan peningkatan pada RBPF dan harmoniknya.
Batang rotor yang patah atau rusak. Ini adalah signature yang sama sekali berbeda: batang patah menciptakan sideband di sekitar 1× pada jarak frekuensi pole-pass alih-alih menaikkan garis bar-pass. Lihat batang rotor patah dan cacat batang rotor untuk detail diagnosis selengkapnya.
4. Membedakan Sinyal Bar Pass dari Frekuensi Lainnya
RBPF versus frekuensi bantalan
- RBPF: biasanya 200–3.000 Hz, ditentukan oleh desain motor.
- Frekuensi bantalan: biasanya 50–500 Hz untuk bantalan motor.
- Cara membedakan: hitung keduanya dan bandingkan dengan puncak yang teramati.
- Perhatikan tumpang tindih: pada motor berukuran besar, RBPF dapat berada pada rentang yang sama dengan frekuensi cacat bantalan, jadi pastikan sumbernya sebelum bertindak.
RBPF versus frekuensi slot stator
- Lubang slot stator: jumlah slot stator × kecepatan putaran — jarang berpengaruh signifikan.
- RBPF: jumlah bilah rotor × kecepatan putaran — lebih sering diamati.
- Keduanya muncul: Pada beberapa motor, Anda akan melihat keduanya, dan untuk membedakannya, Anda perlu mengetahui jumlah batang dan slotnya.
5. Penerapan Praktis
Kapan harus memantau RBPF
- Apabila diduga terdapat masalah celah udara.
- Setelah penggantian bantalan, untuk memastikan rotor telah terpusat dengan benar.
- Ketika frekuensi garis 2× meningkat, hal ini dapat disertai dengan eksentrisitas.
- Saat mendirikan sebuah garis dasar untuk motor baru atau yang telah diperbaiki.
- Sebagai pemeriksaan kualitas setelah perbaikan motor.
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengukuran
- Rentang frekuensi penganalisis harus melebihi dua kali lipat RBPF (Fmaks > 2 × RBPF) untuk menangkapnya tanpa aliasing.
- Sebuah akselerometer biasanya diperlukan daripada sebuah sensor kecepatan, karena frekuensinya tinggi.
- Ukur pada rangka motor atau rumah bantalan.
- Selalu bandingkan dengan kondisi awal atau dengan mesin-mesin sehat yang serupa.
6. Peran Bar Pass dalam Diagnostik Mesin
Hal ini membantu memastikan bahwa dua pola rotor motor tetap terpisah dengan jelas. Garis lurus pada batang menunjukkan geometri celah udara; sedangkan batang yang terputus menunjukkan integritas listrik sangkar rotor. Dalam praktiknya, kedua hal tersebut dapat muncul bersamaan, sehingga diperlukan pemeriksaan yang teliti gangguan listrik pemeriksaan penilaian untuk masing-masing:
- Cacat pada batang rotor: sideband di sekitar kecepatan operasi 1× pada jarak frekuensi pole-pass.
- Masalah RBPF: amplitudo yang meningkat pada garis lintas batang itu sendiri (jumlah batang × kecepatan).
- Keduanya bisa hidup berdampingan: Keanehan dan batang yang patah bukanlah hal yang saling bertentangan.
- Diagnosis menyeluruh: Periksa kedua pola tersebut untuk mendapatkan gambaran yang lengkap.
Diagnosis elektromagnetik frekuensi tinggi semacam ini merupakan salah satu aspek dari penilaian kondisi motor induksi; aspek lainnya adalah aspek mekanis frekuensi rendah dari ketidakseimbangan dan ketidaksejajaran. Instrumen dua saluran portabel seperti Balanset-1A Hal ini mencakup aspek mekanisnya, dengan mengukur amplitudo dan fase 1× yang diperlukan untuk menyeimbangkan rotor pada bantalan rotornya sendiri serta memverifikasi hasilnya — sebuah pelengkap yang tepat bagi pemeriksaan spektral motor yang dijelaskan di sini.
Frekuensi getaran batang motor, meskipun tidak dipantau secara rutin seperti frekuensi bantalan atau pola getaran akibat batang patah, memiliki nilai diagnostik yang nyata terkait keseragaman celah udara dan keselarasan rotor-stator. Mengetahui cara menghitungnya dan mengidentifikasinya dalam spektrum akan melengkapi gambaran diagnostik untuk penilaian kondisi motor induksi sangkar tupai.
