モーターバーの通過頻度の理解
モーターバー通過周波数 — ローターバー通過周波数、ロータースロット周波数、あるいは単にバー通過とも呼ばれる — は、かご形誘導電動機のローターバーが、ステーターのスロットや巻線を通り過ぎる際の周波数である。これはローターバーの数にローターの回転周波数を掛けた値に等しいため、運転速度をはるかに上回る値となり、電動機のサイズや速度に応じて、通常は約200～2000 Hzの範囲となる。 正常なモーターでは、これは静かで振幅の小さい線として 振動スペクトル、しかしそれが上昇すると、それは 偏心 ローターとステーターの間で、 エアギャップ 問題や、その他の電磁気的な異常。これは、……と密接に関連しているが、それとは区別される。 ローターバーの欠陥 — 割れたバーは、その存在を サイドバンド 極通過周波数（極数 × スリップ周波数）間隔で 1× 周りに配置され、バー通過ライン自体を増加させるのではありません。
1. バーパス周波数の算出
式
RBPF = Nb × N / 60ここで、RBPF はローターバー通過周波数（Hz）を表す。Nb はローターバーの数、Nはローターの回転数（RPM）である。
この式の構造は、次のような歯数や羽根数を用いた周波数計算の基礎となるものと同じです。 ギア噛み合い周波数 または ベーン通過周波数: 繰り返し現れる要素の数を数え、それが現れる頻度を掛け合わせます。小節数は通常大きな数となるため、その結果はスペクトルの高周波数領域にしっかり位置することになります。
実例
Small motor: 回転数1750 RPMでのローターバー28本の場合、RBPFは 28 × 1750 / 60 = 817 Hz.
大型モーター： 56本のローターバーを3550 RPMで回転させた場合のRBPFは、56 × 3550 ÷ 60 = 3313 Hz.
なお、大型機のバーパスラインは3 kHzを超えて上昇していることにご留意ください。これは、これを確認するためには測定チェーンがその周波数帯域まで対応している必要があることを示す、有用な参考情報となります。動作速度や注文番号を素早く周波数に変換したい場合は、 高調波周波数計算機 算術演算を処理します。
バーの数を数える
- モーターの銘板またはメーカーのデータシートをご確認ください。
- 修理の際にローターに手が届く場合は、目視で確認してください。
- 振動スペクトル上で明確に特定されたピークから逆算する。
- モーターのサイズや極数によって異なりますが、おおよそ16～80バー程度となります。
2. 物理的メカニズム
ロータ・ステータ間の相互作用
バーパス現象は、機械的な接触ではなく、磁気的な相互作用によって生じる：
- ローターバーには誘導電流が流れ、磁場に局所的な乱れを生じさせる。
- ローターが回転するにつれて、各バーが次々とステーターのスロットの前を通過していく。
- バーがステーターの歯と一直線に並び、その後その間を通過するにつれて、磁気抵抗は増減する。
- これにより、構造体に微小な脈動する電磁力が生じる。
- パルスの発生速度は、バーが通過する速度、すなわちバー通過周波数に等しい。
均一なエアギャップと不均一なエアギャップ
- 均一なエアギャップ： ローターの反対側にあるバーからの力の寄与は、おおむね相殺されるため、RBPFの振幅は小さくなる。
- 偏心ローター： 相互作用が非対称になると、相殺が働かなくなり、RBPFの振幅が増大する。
- 診断的価値： したがって、RBPFラインの高さは、エアギャップがどれほど均一であるかを直接示す指標となります。
3. 診断上の意義
通常の状態
- RBPFのピークは認められるが、非常に小さく、多くの場合0.5 mm/s未満である。
- ノイズフロアよりわずかにしか見えないかもしれません。
- その両側にはサイドバンドがない。
- この特徴は、均一なエアギャップと、ロータとステータの良好な同心度を示しています。
RBPFの値が高くなると何がわかるのか
エアギャップの偏心。 ロータがステータの穴の中で中心からずれて配置されると、RBPFの振幅が上昇し、回転速度の±1倍の周波数帯域にサイドバンドが現れることがあります。この現象は、次のような状況と類似しています。 極通過周波数 同じ故障の下で上昇する。
ロータとステータの位置ずれ。 ロータ軸がステータ軸と平行でない場合、モーターの長さに沿ってエアギャップが変化し、RBPFとその高調波がともに上昇する。
ローターバーの破損または損傷。 これはまったく異なる特徴です。破断バーは、バー通過ラインを増加させるのではなく、極通過周波数間隔で 1× 周りにサイドバンドを生じさせます。参照: 破損したローターバー そして ローターバーの欠陥 詳細な診断結果については、こちらをご覧ください。
4. バーパスを他の周波数と区別する
RBPFと軸受の周波数
- RBPF： 通常200～3000 Hzで、モーターの設計によって設定されます。
- ベアリングの周波数： モーターのベアリングでは、通常50～500 Hzです。
- 見分ける方法： 両方を計算し、観測されたピークと比較する。
- 重複に注意： 大型モーターの場合、RBPFは以下の帯域と同じ範囲になることがあります 軸受欠陥周波数ですので、行動する前に情報源を確認してください。
RBPFと固定子スロット周波数の関係
- 固定子スロットパス： 固定子スロット数 × 回転速度 — ほとんど重要ではない。
- RBPF： ローターバーの数 × 回転速度 — より一般的に見られる。
- Both present: モーターによっては両方が見られることがあり、それらを区別するには、バー数とスロット数を把握しておく必要があります。
5. 実践的な応用
RBPFのモニタリングを行うタイミング
- エアギャップの問題が疑われる場合。
- ベアリング交換後、ローターが正しく中心に位置していることを確認する。
- 線周波数（電源周波数）の2倍成分が上昇している場合、偏心を伴っていることがあります。
- ～を設立する際には ベースライン 新品または巻き直し済みのモーター用。
- モーター修理後の品質チェックとして。
測定に関する留意点
- アナライザの周波数範囲は、RBPF（F最大 > 2 × RBPF）を用いて、それを捕捉せずに エイリアシング.
- 序論 加速度計 通常は、～ではなく～が必要となります 速度センサー…というのも、周波数が高いからです。
- モーターフレームまたはベアリングハウジング上で測定してください。
- 常に基準値や、同様の正常なモーターと比較してください。
6. モーター診断におけるBar Passの役割
これにより、2つのモーター・ローターの特性を明確に区別することができます。バーパスラインはエアギャップの形状を示し、破損したバーはケージの電気的完全性を示します。実際には、両方が同時に現れることもあるため、徹底的な 電気的故障 それぞれについて評価チェックを行う：
- ローターバーの欠陥: 極通過周波数間隔で 1× 回転速度の周りに現れるサイドバンド。
- RBPF issues: バーパスライン自体における振幅の上昇（バー数×速度）。
- これらは共存できる： 偏心とバー破損は、互いに排他的なものではない。
- 包括的な診断： 両方のパターンを確認して、全体像を把握してください。
この種の高周波電磁診断は、誘導電動機の健全性評価の半分に過ぎません。残りの半分は、低周波の機械的な領域であり、 アンバランス そして ずれ. 以下のようなポータブルな2チャンネル計測器 バランセット-1A この手法は、その機械的な側面をカバーし、ローターをベアリング内でバランスさせるために必要な1×の振幅と位相を測定し、その結果を検証するものです。これは、ここで説明したスペクトルモーター検査を自然に補完するものです。
モーターのバーパス周波数は、軸受の周波数やバー破損のシグネチャほど日常的に監視されることはありませんが、エアギャップの均一性や回転子・固定子の同心度について、確かな診断的価値を持っています。その計算方法を知り、スペクトル上で識別できるようになることは、かご形誘導電動機の状態評価における診断像を補完するものです。
