ポールパス周波数とは？モーターの電磁力• ポータブルバランサー、振動分析装置「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。 ポールパス周波数とは？モーターの電磁力• ポータブルバランサー、振動分析装置「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。

磁極通過周波数とは？モーターの電磁力

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ポールパス周波数の理解

定義: ポールパス周波数とは何ですか?

ポールパス周波数 （PPF、文脈によってはスロットパス周波数とも呼ばれる）は 振動 ACモーターにおいて、ローターがステーターの磁極を通過する際に発生する周波数です。これは、ステーターの磁極数とローターの回転速度の積として計算されます（PPF = 極数 × 回転数 / 60）。磁極通過周波数は振動を引き起こす電磁力を発生させ、モーターのエアギャップ偏芯やローターとステーターのアライメントに問題がある場合、この周波数は大幅に増幅される可能性があります。.

PPFは、極通過周波数での振幅の上昇と、 サイドバンド 偏心したローター位置、不均一なエアギャップ、動的なローターとステーターの相互作用などの電磁気的問題を示し、電磁気的問題と純粋に機械的な故障を区別するのに役立ちます。.

ポールパス周波数の計算

基本式

  • PPF = P × N / 60
  • ここでP = 極数
  • N = 実際のローター速度（RPM）
  • 結果（Hz）

例

4極モーター、1750 RPM（60 Hz電源）

  • PPF = 4 × 1750 / 60 = 116.7 Hz
  • この周波数は振動スペクトルに現れる
  • ±1倍の走行速度（±29.2 Hz）でのサイドバンドによる偏心の診断

6極モーター、970 RPM（50 Hz電源）

  • PPF = 6 × 970 / 60 = 97 Hz
  • ライン周波数（100 Hz）の2倍に近いため、重複する可能性があります
  • 区別するためには慎重なスペクトル分析が必要となる場合がある

物理的メカニズム

電磁力発生

PPF が発生する理由を理解する:

  1. 固定子巻線は同期速度で回転磁界を生成する
  2. 磁極に組織化されたフィールド（NSNSパターン）
  3. ローター（スリップによりわずかに遅く回転）がこれらの極を通過します
  4. 各極の通路はローターに磁力を発生させます
  5. P極の場合、ローターは1回転ごとにP力パルスを経験する
  6. 力脈動の周波数 = P × ローター速度 = PPF

均一なエアギャップ（健全なモーター）

  • ローターはステーターボアの中心に位置している
  • 円周に沿って均一なエアギャップ
  • 磁力はバランスが取れており、互いに打ち消し合う
  • PPF振動の非常に低い振幅

偏心エアギャップ（モーターの故障）

  • ベアリングの摩耗、シャフトの曲がり、または製造エラーによりローターが中心からずれる
  • 片側のエアギャップが小さく、反対側のエアギャップが大きい
  • 磁力の不均衡（隙間が小さいほど強くなる）
  • PPFにおける正味ラジアル力
  • PPF振幅が上昇し、サイドバンドが生成される

サイドバンドと診断パターン

静的偏心

ローター中心はオフセットされているが、ステーターに対しては静止している:

  • パターン： ±1倍の走行速度でのサイドバンド付きPPF
  • 例： PPF ± fr（fr = ローター速度）
  • 原因： ベアリングの摩耗、シャフトの曲がり、ローター 偏心
  • 振幅： サイドバンド振幅は偏心の深刻さを示す

動的偏心

ローター中心はステーター中心の周りを回転します。

  • パターン： 複素サイドバンド構造を持つPPF
  • 原因: ローターとステーターの摩擦、ベアリングの緩み
  • より深刻: 動的な相互作用を示す

混合偏心

  • 静的と動的の組み合わせ
  • 実際のモーターで最も一般的
  • 複雑なサイドバンドパターン
  • 解釈には慎重な分析が必要

診断解釈

低PPF振幅（< 0.5 mm/s)

  • 通常の状態
  • 均一なエアギャップ
  • 良好なローター・ステーター同心度
  • 是正措置は不要

中程度のPPF（0.5～2.0 mm/s）

  • わずかなエアギャップの不均一性
  • トレンドを監視する
  • ベアリングの状態を確認する
  • アクセス可能な場合はローターの位置を確認する
  • 直ちに重要ではないが、注意が必要である

高PPF（> 2.0 mm/s）

  • 重大な偏心またはエアギャップの問題
  • 強いサイドバンドが存在
  • ローターとステーターの接触の危険性
  • 電磁力の増加によりダメージが加速
  • 修理または交換を計画する

他の運動周波数との関係

運動スペクトルの周波数階層

  • 走るスピード（1×）： 1750 RPMモーターの場合、約29 Hz
  • スリップ周波数: 通常1～3 Hz
  • ライン周波数: 50 Hz または 60 Hz
  • PPF: P × 動作速度（例：4極の場合1750 RPMで117 Hz）
  • 2×ライン周波数: 100 Hz または 120 Hz
  • ローターバーパス: ローターバーの数×走行速度

修正方法

機械的偏心について

  • 摩耗したベアリングを交換し、ローターの適切なセンタリングを回復します。
  • 曲がったシャフトを修正するか、ローターを交換する
  • 取り付けエラーの場合はローターを再取り付けします
  • エンドベルの位置合わせとボルトの締め付けを確認する

製造偏心について

  • 重症の場合はローターまたはステーターの再ボーリングが必要になる場合があります
  • 経済的に正当化される場合のモーターの交換
  • 振動が許容範囲内であれば受け入れる
  • 将来の比較のための基準となる文書

エアギャップの問題

  • ベアリングの状態を確認し、摩耗している場合は交換してください。
  • ローターの軸方向位置を確認する
  • フレームの歪みやエンドベルの問題を検査します
  • アクセス可能な場合は実際のエアギャップを測定する

ポールパス周波数は、モータ特有の振動成分であり、ローターとステーターの電磁相互作用とエアギャップの均一性に関する貴重な診断情報を提供します。PPFの計算方法を理解し、そのサイドバンドパターンを認識し、振幅の傾向を解釈することで、モータの電磁気的問題を効果的に診断し、適切なメンテナンス措置を講じることができます。.

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