スリップ周波数とは？モーター診断パラメータ• 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、マルチャー、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。 スリップ周波数とは？モーター診断パラメータ• 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、マルチャー、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。

スリップ周波数とは？モーター診断パラメータ

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誘導電動機のスリップ周波数の理解

定義: スリップ周波数とは何ですか?

スリップ周波数 誘導電動機における同期速度（回転磁界の速度）と実際の回転子速度の差で、単位はHzです。これは、磁界が回転子導体を「滑り」、モータトルクを生み出す電流を誘導する速度を表します。滑り周波数は誘導電動機の動作に不可欠であり、モータの振動と電流特性におけるサイドバンド間隔を決定するため、モータ診断において極めて重要です。 ローターバーの欠陥.

スリップ周波数は、通常負荷時のモータでは通常0.5～3Hzの範囲にあり、負荷とともに増加し、モータ負荷の間接的な指標となります。スリップ周波数を理解することは、モータの挙動を解釈する上で不可欠です。 振動 スペクトルと電磁障害の診断。.

誘導電動機におけるスリップの仕組み

帰納法の原理

誘導モーターは電磁誘導によって動作します。

  1. 固定子巻線は同期速度で回転磁界を生成する
  2. 磁場はローターよりわずかに速く回転する
  3. 界磁バーと回転子バーの相対運動により回転子に電流が誘導される
  4. 誘導電流が回転子の磁場を生成する
  5. 固定子と回転子の磁界の相互作用によりトルクが生成される
  6. 重要なポイント: 回転子が同期速度に達すると、相対運動はなくなり、誘導もトルクもなくなる。

スリップが必要な理由

  • 誘導が発生するには、ローターは同期速度よりも遅く回転する必要がある
  • 滑りが大きいほど、誘導電流が増加し、生成されるトルクも増加する
  • 無負荷時：最小スリップ（約1%）
  • フルロード時：より高いスリップ（3-5%標準）
  • スリップにより、モーターは負荷に応じてトルクを自動的に調整できます。

スリップ周波数の計算

式

  • fs = (同期なし – 実際) / 60
  • ここで、fs = スリップ周波数（Hz）
  • Nsync = 同期速度（RPM）
  • Nactual = 実際のローター速度 (RPM)

スリップ率を使用した代替手段

  • スリップ（%）= [（同期なし - 実際）/同期なし] × 100
  • fs = (スリップ% × 同期なし) / 6000

例

4極、60 Hzモーター（無負荷時）

  • 同期回転数 = 1800 RPM
  • 実際 = 1795 RPM (軽負荷)
  • fs = (1800 – 1795) / 60 = 0.083 Hz
  • スリップ = 0.3%

同じモーターを全負荷で

  • 同期回転数 = 1800 RPM
  • 実際 = 1750 RPM（定格速度）
  • fs = (1800 – 1750) / 60 = 0.833 Hz
  • スリップ = 2.8%

2極、50 Hzモーター

  • 同期回転数 = 3000 RPM
  • 実際 = 2950 RPM
  • fs = (3000 – 2950) / 60 = 0.833 Hz
  • スリップ = 1.7%

振動診断における滑り周波数

ローターバー欠陥のサイドバンド間隔

スリップ周波数の最も重要な診断用途：

  • パターン： ±fs、±2fs、±3fsでの1倍の走行速度付近のサイドバンド
  • 例： 1750 RPMモーター（29.2 Hz）、fs = 0.83 Hz
  • サイドバンドの位置: 28.4 Hz、29.2 Hz、30.0 Hz、27.5 Hz、30.8 Hz など.
  • 診断： これらのサイドバンドは、ローターバーが破損またはひび割れていることを示しています。
  • 振幅： サイドバンド振幅は、破断したバーの数と重大度を示します。

現在のシグネチャ分析

モーター電流スペクトルの場合:

  • ローターバーの欠陥により、ライン周波数付近にサイドバンドが生成される
  • パターン: fline ± 2fs (注: 2×スリップ周波数、1×ではありません)
  • 1 Hzのスリップを持つ60 Hzモーターの場合：58 Hzと62 Hzのサイドバンド
  • 振動からローターバーの診断を確認する

荷重指標としてのスリップ

滑りは荷重に応じて変化する

  • 負荷なし: 0.2-1%スリップ（一般的なモータでは0.1-0.5 Hz）
  • 半負荷: 1-2%スリップ（0.5-1.0 Hz）
  • フルロード: 2-5%スリップ（1-2.5 Hz）
  • オーバーロード: > 5% スリップ (> 2.5 Hz)
  • 起動： 100%スリップ（スリップ周波数＝ライン周波数）

滑りを利用して荷重を評価する

  • 実際のモーター速度を正確に測定
  • 同期速度差から滑りを計算する
  • 銘板の定格全負荷スリップと比較
  • モーター負荷率の推定
  • 直接電力測定が利用できない場合に便利

滑りに影響を与える要因

設計要因

  • ローター抵抗: 抵抗が大きいほど滑りやすくなる
  • モーター設計クラス: NEMA設計は滑り特性に影響を与える
  • 電圧： 電圧が低いと、与えられた負荷に対して滑りが増加する

動作条件

  • 負荷トルク: 滑りの主な決定要因
  • 供給電圧: 低電圧はスリップを増加させる
  • 周波数変動: 供給周波数の変動はスリップに影響を与える
  • 温度： ローターの加熱により抵抗が増加し、滑りが増加する

モーターの状態

  • 破損したローターバーは滑りを増加させる（有効なトルク生成が低下する）
  • 固定子巻線の問題は滑りに影響を与える可能性がある
  • ベアリングの問題により摩擦が増大し、滑りがわずかに増加する

測定方法

直接速度測定

  • 用途 タコメーター または実際の回転数を測定するためのストロボ
  • モーターの銘板から同期速度を知る（極と周波数）
  • スリップを計算する: fs = (Nsync – Nactual) / 60
  • 最も正確な方法

振動スペクトルより

  • 1倍の走行速度ピークを正確に特定する
  • 1×周波数から走行速度を計算する
  • 同期速度差から滑りを決定する
  • 高解像度のFFTが必要

サイドバンド間隔から

  • ローターバー欠陥サイドバンドが存在する場合
  • サイドバンド間の間隔を測定する
  • 間隔 = 滑り周波数
  • 便利だが欠陥が存在する必要がある

実用的な診断用途

通常のスリップ値

  • 各モーターのさまざまな負荷でのベースラインスリップを文書化する
  • 標準フルロードスリップ：1-3%（銘板をご確認ください）
  • スリップ > 銘板値の場合、過負荷またはモーターの問題を示している可能性があります
  • スリップ 所定の負荷で予想未満の場合、電気的な故障を示している可能性があります

異常スリップインジケーター

  • 過度のスリップ: モーターの過負荷、ローターバーの破損、ローター抵抗の上昇
  • 可変スリップ: 負荷変動、電力供給の不安定性
  • 負荷時の低スリップ: ステーターの問題、電圧の問題の可能性

スリップ周波数は、誘導電動機の動作と診断において基本的な要素です。ローターバーの欠陥検出におけるサイドバンド間隔、そして電動機負荷の指標として、スリップ周波数は電動機の状態評価に不可欠な情報を提供します。正確なスリップ周波数の測定は、電動機の振動と電流特性を適切に解釈し、正常動作と故障状態を区別することを可能にします。.

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