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 and of motor სრიალი მხარდაჭერს ქვემოთ ყველა დიაგნოზს.
2. სტატორის გაუმართაობა
სტატორის პრობლემები — ღია რკინა, კოჭის შედუღება ან მოკლე შერთული ფოლიო — შეიძლება გააკეთოს სტატორი ექსცენტრიული ან დეფორმირებული, რაც ქმნის არათანაბარ მაგნიტურ ველს ბურის გარშემო. შედეგი არის მაგნიტური ძალა, რომელიც პულსირებს ორმაგ სიხშირეზე.
- ვიბრაციის ხელმოწერა: პირველადი ინდიკატორი არის მაღალი ამპლიტუდის პიკი 2× the line frequency (2×Fლ)60 ჰც-იანი ძრავისთვის ეს არის 120 ჰც (7200 CPM). 50 ჰც-იანი ძრავისთვის ეს არის 100 ჰც (6000 CPM).
- მახასიათებლები: the 2×Fლ პიკი ჩვეულებრივ ძალიან სტაბილურია ამპლიტუდით და ძირითადად დატვირთვის მიმართ უგრძელოა. ვიბრაცია ხშირად ყველაზე მაღალია სტატორის მონტაჟის ფეხების მიმართულებით, სადაც ჩარჩო ყველაზე მხიკ წინააღმდეგობას ს პულსირებული დახევის წინააღმდეგ. 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 straddling the სამუშაო სიჩქარე (1×) peak and its 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: look for a 1× peak flanked by two clear sidebands, one at (1× + FP) და ერთი (1× − FP). As damage worsens, sidebands appear around the 2× and 3× harmonics too. Unlike stator faults, this signature is highly load-sensitive — the sidebands grow as load increases and can vanish entirely at no load.
4. ექსცენტრული ჰაერის უფსკრული
The ჰაერის შუალედი არის მცირე უფსკელი როტორსა და სტატორს შორის. თუ ის ერთნაირი არ არის ბურის გარშემო, შედეგი არის დისბალანსი მაგნიტური დაჭიმვა 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 ექსცენტრიситеტი.
- ვიბრაციის ხელმოწერა: ორივე ფორმა ქმნის პოლუსის გავლის სიხშირის გვერდითი ზოლებს 2×F-ის გარშემოლ მწვერვალის გარშემო. მძიმე შემთხვევებში წარმოიქმნება რთული ნიმუში 2×F-ის გვერდითი ზოლებითლ ± FP და ასევე ბრუნვის სიჩქარის ჰარმონიკების გარშემო.
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 ზუმირება 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 infrared thermography, which reveals the localised heating caused by broken bars or shorted laminations. Cross-checking against the broader family of motor defects avoids confusing an electrical fault with a mechanical one.
