振動解析による電気故障の診断 • ポータブルバランサー、振動アナライザー「Balanset」は、破砕機、ファン、粉砕機、コンバインのオーガー、シャフト、遠心分離機、タービン、その他多くのローターの動的バランス調整に使用されます。 振動解析による電気故障の診断 • ポータブルバランサー、振動アナライザー「Balanset」は、破砕機、ファン、粉砕機、コンバインのオーガー、シャフト、遠心分離機、タービン、その他多くのローターの動的バランス調整に使用されます。

ACモーターの電気的故障の診断

1. はじめに:振動源としての電気故障

その間 振動解析 通常は次のような機械的な故障と関連している。 アンバランス そして ベアリングの欠陥また、AC誘導モータ内の問題を検出する非常に強力なツールでもあります。電気的な故障は脈動する磁力を発生させ、モータのステータとローターを振動させます。この振動はモータフレームを介して伝達され、 加速度計.

電気的な障害を診断するための鍵は、電気ライン周波数 (50 Hz または 60 Hz) とモーターの極数に関連する周波数で特定のパターンを探すことです。

2. ステータの故障

ステータの鉄心の緩み、コイルの緩み、ラミネーションの短絡といった問題により、ステータが偏心したり歪んだりすることがあります。その結果、磁場が不均一になります。

  • 振動特性: ステータの故障の主な指標は、次の高振幅の振動ピークです。 ライン周波数の2倍(2xFL)60Hzモーターの場合、これは120Hz(7200CPM)です。50Hzモーターの場合、これは100Hz(6000CPM)です。
  • 特徴: この2xFLピークは通常、振幅が非常に安定しており、モーターの負荷の影響を受けません。振動は、ステーターの取り付け脚の方向で最も大きくなることがよくあります。

3. ローターの故障(ローターバーの破損)

交流誘導モータでは、ローターバーのひび割れや破損が一般的な故障モードです。バーが破損すると、ローター内の電流の流れが遮断され、局所的な発熱と脈動トルクが発生します。

  • 振動特性: ローターバーの問題の典型的な兆候は 極通過周波数(FP)サイドバンド 周り 走行速度(1倍) ピークとその倍音。
  • ポールパス周波数(FP): これは、ローターがステーターの回転磁界を「滑る」速度です。計算式は次のとおりです。 FP = 極数 × スリップ周波数滑り周波数は、磁場の同期速度とローターの実際の回転速度の差です。
  • 特徴: 1Xピークと、(1X + FP)と(1X - FP)の2つの明確なサイドバンドを探してください。ローターの損傷が深刻になると、2Xおよび3X高調波の周囲にもサイドバンドが現れることがあります。ステーターの問題とは異なり、この特性は負荷に非常に敏感です。サイドバンドはモーターの負荷が増加するにつれて振幅が大きくなり、無負荷状態では完全に消えることもあります。

4. 偏心エアギャップ

エアギャップとは、ローターとステーターの間にある小さな隙間のことです。この隙間が全周にわたって均一でない場合、磁気的な引力に不均衡が生じ、ローターが振動してしまいます。

  • 静的偏心度: ローターはベアリングの中心に配置されていますが、ステーターコアは真円ではありません。エアギャップの最も狭い点は空間的に固定されています。
  • 動的偏心度: ローター自体が円形ではないため、エアギャップの最も狭いポイントがローターとともに回転します。
  • 振動特性: どちらのタイプの偏心も、2倍線路周波数(2xFL)のピーク付近に極通過周波数(FP)サイドバンドを生成します。深刻な場合には、2xFL ± FPに複雑なサイドバンドパターンが見られ、走行速度の高調波付近にもサイドバンドが見られることがあります。

5. 確認とベストプラクティス

  • 高解像度スペクトル: 電気的な故障を診断するには高解像度の FFTスペクトル 動作速度の高調波をライン周波数の高調波およびその側波帯から明確に分離します。
  • 負荷は重要です: ローター バーの問題の場合、欠陥が目に見えるためには、モーターに大きな負荷 (通常は 75% 以上) がかかっている必要があります。
  • 他のテクノロジーで確認: 電気的障害は、モーター電流解析 (MCA) や赤外線サーモグラフィーなどの他の技術を使用して確認できます。これらの技術では、破損したローター バーや短絡したラミネーションによって引き起こされる局所的な加熱を検出できます。

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