AC ძრავებში ელექტრული გაუმართაობის დიაგნოზი ვიბრაციის ანალიზის საშუალებით
ელექტრული გაუმართაობა AC ინდუქციური ძრავებში არის მაგნიტური სქემის დეფექტები — სტატორი, როტორი ან მათ შორის ჰაერის ხრიკი — რომლებიც აღმოჩენილი ხდება ვიბრაციის საშუალებით. თუმცა ვიბრაციის ანალიზი ყველაზე ხშირად ასოცირებული მექანიკური პრობლემებთან, როგორიცაა დისბალანსი and საკისრების დეფექტები, ეს ასევე არის ძლიერი გზა ელექტრული უბედური ხელმოწერის მოსახსნელად. ელექტრული გაუმართაობა პულსირებული მაგნიტური ძალებს ქმნის, რომლებიც სტატორსა და როტორს ვიბრაციაში აყენებს; ეს ვიბრაციები გილებში მოძრაობენ ძრავის ჩარჩოზე და მარტივად აირჩევა აქსელერომეტრი. ხელოვნება დაკომპლექტებული დროის სიხშირე და ძრავის პოლ-რაოდენობა უკავშირდება შაბლონის ჩიხში დევს.
1. შესავალი: ელექტრული გაუმართაობა, როგორც ვიბრაციის წყარო
ელექტრული გაუმართაობების დიაგნოსტიკის გასაღები არის კონკრეტული პიკების ძებნა ელექტრული ხაზის სიხშირესთან დაკავშირებულ სიხშირეებზე — 50 Hz ან 60 Hz რეგიონის მიხედვით — და ძრავის პოლების რაოდენობის გამო. იმის გამო, რომ ეს ძალები მაგნიტური ხასიათისაა და არა წმინდა მექანიკური, ორი სიმპტომი განასხვავებს მათ ჩვეულებრივი მექანიკური გაუმართაობებისგან: მათი სიხშირეები ფიქსირებული არის მიწოდების მიხედვით და არა ლილვის სიჩქარის მიხედვით, და მათი ბევრი დატვირთვით იცვლება. კლასიკური დიაგნოსტიკური ტესტი არის დატვირთვის ჩამოსხმა სპექტრის დაკვირვებით; პიკი, რომელიც ფალს დატვირთვის მოხსნისას, თითქმის გარკვევით ელექტრული წარმოშობის არის. ღრმა გაგება ელექტრული სიხშირე და მანქანის სრიალი მხარდაჭერს ქვემოთ ყველა დიაგნოზს.
2. სტატორის გაუმართაობა
სტატორის პრობლემებმა — მოდუნებული რკინა, გრაგნილების მოდუნება ან მოკლე ჩაკეტილი ლამელები — შეიძლება სტატორი ექსცენტრულად ან დეფორმირებულად აქციოს, რის შედეგადაც ხვრელის ირგვლივ არათანაბარი მაგნიტური ველი წარმოიქმნება. შედეგი, როგორც წესი, არის მაგნიტური ძალა, რომელიც ხაზის სიხშირის ორმაგზე პულსირებს.
- ვიბრაციის ხელმოწერა: ყველაზე გავრცელებული მაჩვენებელია გაზრდილი პიკი 2× ხაზის სიხშირე (2×Fლ). 60 Hz ძრავისთვის ეს არის 120 Hz (7200 CPM); 50 Hz ძრავისთვის — 100 Hz (6000 CPM). გაითვალისწინეთ, რომ 2×Fლ პიკი მხოლოდ სტატორის დეფექტებს არ ახასიათებს — მომარაგების ძაბვის დისბალანსმა, ჰაერის ღრეჩოს ექსცენტრულობამ და ჩარჩოს რეზონანსმაც შეიძლება გაზარდოს იგი.
- მახასიათებლები: 2×Fლ პიკი ჩვეულებრივ უფრო სტაბილურია და დატვირთვაზე ნაკლებად მგრძნობიარე, ვიდრე როტორის ზოლების სიგნატურები, მაგრამ მისი უცვლელობა გარანტირებული არ არის — დიაგნოზი დაადასტურეთ ფაზური დენის შემოწმებით და დატვირთულ/უქმ სპექტრებთან შედარებით. ვიბრაცია ხშირად ყველაზე მაღალია სტატორის სამონტაჟო ფეხების მიმართულებით, სადაც ჩარჩო პულსირებადი მიზიდვის მიმართ ყველაზე ხისტია. სტატორის დეფექტები ადვილად შეიძლება იყოს აღებული მექანიკურით ფხვიერება სამუშაო სიჩქარის 2×ზე, ამიტომ დატვირთვის ტესტი და ზუსტი სიხშირის კითხვა მნიშვნელოვანია.
3. როტორის გაუმართაობა (გატეხილი როტორის ღეროები)
მოტეხილი ან გატეხილი როტორის სამტევი ხშირი არის AC ინდუქციური ძრავების ჩავარდნა. როდესაც სამტევი ტყდება, ის ხელმძღვანელი დენის ნაკადი როტორის გირში, აწყობს ლოკალიზებულ გათბობას და პულსირებულ ღამის ძალას, რომელიც მოდულირებს სამუშაო სიჩქარის ვიბრაციას.
- ვიბრაციის ხელმოწერა: კლასიკური ნიშანი გატეხილი როტორის ზოლები არის პოლის გავლის სიხშირე (FP) გვერდითი ზოლები რომელიც მოიცავს სამუშაო სიჩქარე (1×) პიკს და მის ჰარმონიკები.
- პოლის გავლის სიხშირე (FP): სიჩქარე, რომლითაც როტორი ჩამორჩება ბრუნვის მაგნიტურ ველს, გამოითვლება როგორც ფP = პოლების რაოდენობა × სკიდის სიხშირე, სადაც სკიდის სიხშირე არის სინქრონული სიჩქარის განსხვავება ველსა და ლილვის რეალურ სიჩქარას შორის.
- მახასიათებლები: მოძებნეთ 1× პიკი, რომელსაც ორი მკაფიო გვერდითი ზოლი აქვს, ერთი (1× + FP) და ერთი (1× − FP). როგორც ზიანი მწვავდება, გვერდითი ზოლები ჩნდება 2× და 3× ჰარმონიკების გარშემოც. სტატორის დეფექტებისგან განსხვავებით, ეს სიგნატურა ძლიერაა დატვირთვაზე დამოკიდებული — გვერდითი ზოლები იზრდება დატვირთვის ზრდასთან ერთად და შეიძლება სრულად გაქრეს დატვირთვის არარსებობისას.
4. ექსცენტრული ჰაერის უფსკრული
ჰაერის შუალედი არის მცირე უფსკელი როტორსა და სტატორს შორის. თუ ის ერთნაირი არ არის ბურის გარშემო, შედეგი არის დისბალანსი მაგნიტური მიზიდულობა რაც იძულებს როტორს ვიბრაცია გააკეთოს.
- სტატიკური ექსცენტრიკობა: როტორი ბრუნავს ცენტრირებული მის ტარების ხვრელებში, მაგრამ სტატორის ბირთვი დაკრეჭილია, ამიტომ უფსკელის ყველაზე ვიწრო წერტილი სტაციონარული რჩება.
- დინამიური აცენტრიქობა: თავად როტორი დაკრეჭილია ან ცენტრიდან გადახრებული, ამიტომ უფსკელის ყველაზე ვიწრო წერტილი ბრუნავს როტორთან ერთად — მდგომარეობა, რომელიც მჭიდროდ დაკავშირებულია როტორის ექსცენტრისიტეტი.
- ვიბრაციის ხელმოწერა: სტატიკური ექსცენტრულობა, როგორც წესი, ზრდის სტაბილურ პიკს 2×F-ზელ, რადგან ვიწრო ხარისხის წერტილი არ მოძრაობს. დინამიური ექსცენტრისიტეტი მოდულირებს ხარისხს როტორის ბრუნვისას, რაც იწვევს ვიბრაციას 1× მუშა ბრუნვის სიჩქარეზე და პოლუს-გავლის სიხშირის გვერდით ზოლებზე — 2×Fლ ± FP და ბრუნვის სიჩქარის ჰარმონიკების გარშემო. პრაქტიკაში ეს ორი მოვლენა ხშირად თანაარსებობს და ქმნის რთულ კომბინირებულ სურათს.
5. დადასტურება და საუკეთესო პრაქტიკა
ელექტრული უეცრი გაქმნის მდებარეობა ახლო ბრუნვის სიჩქარის კომპონენტებისთან სპექტრში, ამიტომ დისციპლინური საზომი აუცილებელია მათი გარჩევისთვის.
- მაღალი რეზოლუციის სპექტრი: ელექტრული უეცრი გაქმნის დიაგნოსტიკა მოითხოვს მაღალი რეზოლუციის FFT სპექტრი საკმარისი რაოდენობის ხაზებით, რომ გამოვყოთ ბრუნვის სიჩქარის ჰარმონიკები ქსელის სიხშირის ჰარმონიკებისა და მათი მჭიდროდ განლაგებული გვერდითი ზოლებისგან. A ზუმირებული FFT ხშირად ერთადერთი გზაა სრიალის სიხშირის გვერდითი ზოლების სუფთად გარჩევისთვის.
- დატვირთვა კრიტიკული ფაქტორია: როტორის ღეროს პრობლემების დროს მოტორი უნდა მუშაობდეს მნიშვნელოვანი დატვირთვის ქვეშ — ჩვეულებრივ 75%-ზე მეტი — რომ დეფექტი ჩანდეს. დატვირთვის ცვლილება პიკების დაკვირვებისას ყველაზე საიმედო ველის დისკრიმინატორია ელექტრული და მექანიკური წყაროების შორის.
- დააკვიქსირეთ ველში: პორტატული ორი არხის ანალიზატორი, როგორიცაა ბალანსეტი-1ა იწერს სპექტრს და სინქრონიზებულ ბრუნვის სიჩქარეს მოტორზე, რაც მარტივ გახდის 2×F-ის დადგენალ სტატორის მწვერვალი ან დატვირთვაზე დამოკიდებული პოლუსის გავლის გვერდითი ზოლები გაწყვეტილობის დადგენამდე — და იმ შემთხვევაში, როდესაც ნამდვილი მიზეზი მექანიკური დისბალანსი გამოდგება, როტორის დაბალანსება იმავე ვიზიტზე.
- დაადასტურეთ სხვა ტექნოლოგიებით: დიაგნოზებს შეიძლება დადასტურდეს მოტორის მიმდინარე ხელმოწერის ანალიზით (MCSA) ან ინფრაწითელი თერმოგრაფია, რომელიც ავლენს გატეხილი ზოლებით ან მოკლე ჩაკეტილი ლამინაციებით გამოწვეულ ლოკალიზებულ გაცხელებას. უფრო ფართო ოჯახის ფონზე გადამოწმება მანქანის დეფექტები იცავს ელექტრული დეფექტის მექანიკურში არევას.
