ელექტროძრავებში მაგნიტური დაჭიმულობის გაგება

Devices

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

$2,358.31

Parts

Vibration sensor

$107.47

Parts

Optical Sensor (Laser Tachometer)

$148.07

Devices

Balanset-4

$8,123.32

Parts

Magnetic Stand Insize-60-kgf

$54.93

Parts

Reflective tape

$11.94

Devices

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

$2,071.73

განმარტება: რა არის მაგნიტური წევა?

მაგნიტური გამწევი (ასევე ცნობილია, როგორც დაუბალანსებელი მაგნიტური წევა ან UMP) არის წმინდა რადიალური ელექტრომაგნიტური ძალა, რომელიც წარმოიქმნება ელექტროძრავებსა და გენერატორებში, როდესაც როტორსა და სტატორს შორის ჰაერის უფსკრული არათანაბარია. როდესაც როტორი სტატორის ნახვრეტში ცენტრიდან გადახრილია (ექსცენტრულია), ჰაერის უფსკრული ერთ მხარეს პატარავდება და მოპირდაპირე მხარეს დიდივდება. რადგან მაგნიტური ძალა უკუპროპორციულია უფსკრულის მანძილის კვადრატისა, მაგნიტური მიზიდულობა გაცილებით ძლიერია იმ მხარეს, სადაც უფრო მცირე უფსკრულია, რაც ქმნის წმინდა ძალას, რომელიც როტორს ამ მხარისკენ იზიდავს.

მაგნიტური წევა ქმნის ვიბრაცია ელექტროგადამცემი ხაზის ორჯერ მაღალი სიხშირის დროს (120 ჰც 60 ჰც ძრავებისთვის, 100 ჰც 50 ჰც ძრავებისთვის), შეიძლება მნიშვნელოვნად გადახრილი იყოს როტორი, დააჩქაროს საკისრების ცვეთა და მძიმე შემთხვევებში, გამოიწვიოს როტორსა და სტატორს შორის კატასტროფული კონტაქტი. ეს წარმოადგენს მექანიკურ ექსცენტრიულობასა და ელექტრომაგნიტურ ძალებს შორის კავშირს, რამაც შეიძლება შექმნას დადებითი უკუკავშირი, რაც პროგრესულ უკმარისობამდე მიგვიყვანს.

ფიზიკური მექანიზმი

ერთგვაროვანი ჰაერის უფსკრული (ნორმალური მდგომარეობა)

• როტორი სტატორის ნახვრეტში ცენტრირებულია
• ჰაერის უფსკრული მთელ წრეწირზე თანაბარია (როგორც წესი, 0.3-1.5 მმ)
• ყველა მხარეს მაგნიტური ძალები დაბალანსდება და ანეიტრალებს
• წმინდა რადიალური ძალა ≈ ნული
• მინიმალური ელექტრომაგნიტური ვიბრაცია

ექსცენტრული ჰაერის უფსკრული (UMP მდგომარეობა)

როდესაც როტორი ცენტრიდან გადახრილია:

1. უფსკრულის ასიმეტრია: ერთ მხარეს უფრო პატარა უფსკრული აქვს (მაგ., 0.5 მმ), მოპირდაპირე მხარეს უფრო დიდი (მაგ., 1.0 მმ)
2. ინვერსიული კვადრატის კანონი: მაგნიტური ძალა ∝ 1/ღრუ², ამიტომ მცირე ღრუიანი მხარის ძალა გაცილებით ძლიერია
3. წმინდა ძალა: დაუბალანსებელი ძალები არ აბათილებენ ერთმანეთს და ქმნიან წმინდა მიზიდულობის ძალას მცირე ნაპრალის მქონე მხარისკენ.
4. მასშტაბები: შეიძლება ასობით და ათასობით ფუნტი იყოს საშუალო სიმძლავრის ძრავებშიც კი
5. მიმართულება: ყოველთვის იმ მხარისკენ, სადაც ყველაზე მცირე დაშორებაა

რატომ 2× ხაზის სიხშირე?

მაგნიტური ძაბვა პულსირდება 2× ელექტრული სიხშირით:

• სამფაზიანი ცვლადი დენი ქმნის მბრუნავ მაგნიტურ ველს
• მაგნიტური ველის სიძლიერე პულსირდება 2× ხაზოვანი სიხშირით (რაც დამახასიათებელია 3-ფაზიანი სისტემებისთვის)
• ექსცენტრიული როტორის შემთხვევაში, ეს პულსაცია ქმნის ვიბრაციას 2×f-ზე.
• 60 ჰც ძრავა → 120 ჰც ვიბრაცია
• 50 ჰც ძრავა → 100 ჰც ვიბრაცია

არაბალანსირებული მაგნიტური დაჭიმულობის მიზეზები

საკისრების ცვეთა

• UMP-ის განვითარების ყველაზე გავრცელებული მიზეზი
• საკისრის კლირენსი როტორის ცენტრიდან გადახრის საშუალებას იძლევა
• გრავიტაცია როტორს ქვემოთ ექაჩება, რაც ამცირებს ქვედა ჰაერის უფსკრულს
• UMP როტორს ცენტრიდან კიდევ უფრო გადაწევს
• დადებითი გამოხმაურება: UMP აჩქარებს საკისრების ცვეთას

წარმოების ტოლერანტობები

• როტორის ექსცენტრულობა: როტორი არ არის იდეალურად მრგვალი ან არ არის ორიენტირებული ლილვზე
• სტატორის ნაპრალის ექსცენტრულობა: სტატორის ხვრელი არ არის კონცენტრული სამონტაჟო ზედაპირებთან
• აწყობის შეცდომები: ბოლო ზარები არ არის გასწორებული, როტორი აწყობის დროს დახრილია
• ტოლერანტობის დასტის ლიმიტი: მცირე შეცდომების დაგროვება, რაც ქმნის გაზომვად ექსცენტრულობას

ოპერაციული მიზეზები

• თერმული ზრდა: დიფერენციალური გაფართოება, რომელიც გავლენას ახდენს ჰაერის უფსკრულის ერთგვაროვნებაზე
• კადრის დამახინჯება: რბილი ფეხი ან სამონტაჟო დაძაბულობის დეფორმაციის ჩარჩო
• ლილვის გადახრა: დატვირთვა ან შეერთების ძალები ლილვის მოხრაში
• საძირკვლის საკითხები: ძრავის პოზიციის შეცვლისას დაბინდვა ან გაუარესება

ეფექტები და შედეგები

პირდაპირი ეფექტები

• როტორზე რადიალური ძალა: უწყვეტი წევა ერთ მხარეს
• საკისრის გადატვირთვა: ერთი საკისარი მაგნიტური წევისგან დამატებით დატვირთვას ატარებს
• ვიბრაცია 2×f-ზე: ელექტრომაგნიტური ვიბრაციის კომპონენტი ამაღლებულია
• ლილვის გადახრა: მაგნიტური ძალა ახრახნებს ლილვს, აუარესებს ექსცენტრულობას

პროგრესული უკმარისობის მექანიზმი

UMP-ს შეუძლია შექმნას თვითგანმტკიცებადი უკმარისობის ციკლი:

1. საწყისი ექსცენტრულობა (საკისრების ცვეთის ან წარმოების შედეგად)
2. მაგნიტური მიზიდულობა ვითარდება მცირე ნაპრალის მქონე მხარისკენ
3. ძალა კიდევ უფრო გადახრის როტორს, რაც უფრო ამცირებს უფსკრულს
4. უფრო ძლიერი მაგნიტური დაჭიმვა უფრო მცირე ნაპრალიდან
5. დატვირთულ მხარეს საკისრების დაჩქარებული ცვეთა
6. ექსცენტრულობისა და მაგნიტური მიზიდულობის ზრდა
7. როტორ-სტატორის შესაძლო კონტაქტი და კატასტროფული უკმარისობა

მეორადი დაზიანება

• ასიმეტრიული დატვირთვის შედეგად საკისრების დაჩქარებული უკმარისობა
• როტორ-სტატორის შესაძლო ხახუნი ორივე კომპონენტის დაზიანებას იწვევს
• ლილვის მოხრა ან მუდმივი თაღოვანი
• სტატორის გრაგნილის დაზიანება როტორის დარტყმებით
• ეფექტურობის დაკარგვა არაოპტიმალური ჰაერის უფსკრულით

გამოვლენა და დიაგნოზი

ვიბრაციის სიგნალი

• ძირითადი ინდიკატორი: 2× გაზრდილი ხაზის სიხშირე (120 ჰც ან 100 ჰც)
• ტიპიური ნიმუში: 2×f ამპლიტუდა > 30-50% 1× სირბილის სიჩქარის ვიბრაციისა
• დადასტურება: 2×f-ზე ვიბრაცია მექანიკური დისბალანსის პროპორციული არ არის
• დატვირთვის დამოუკიდებლობა: 2×f ამპლიტუდა შედარებით მუდმივია დატვირთვისას (მექანიკური წყაროებისგან განსხვავებით)

დიფერენციაცია სხვა 2×f წყაროებისგან

წყარო	მახასიათებლები
არასწორი განლაგება	2× გაშვების სიჩქარე (არა 2× ხაზის სიხშირე); მაღალი ღერძული ვიბრაცია
მაგნიტური დაჭიმვა	2× ხაზის სიხშირე (120/100 ჰც); ელექტრომაგნიტური წარმოშობა
სტატორის გაუმართაობა	2× ხაზის სიხშირე; დენის დისბალანსი არსებობს
კადრების რეზონანსი	2× ხაზის სიხშირე; ჩარჩოს ვიბრაცია >> საკისრის ვიბრაცია

დამატებითი დიაგნოსტიკური ტესტები

ჰაერის უფსკრულის გაზომვა

• ჰაერის უფსკრულის გაზომვა წრეწირის გარშემო რამდენიმე ადგილას (საჭიროებს ძრავის დაშლას)
• საშუალო უფსკრულის ექსცენტრულობა > 10% პრობლემაზე მიუთითებს
• მინიმალური და მაქსიმალური ინტერვალის მნიშვნელობების დოკუმენტირება

მიმდინარე ანალიზი

• ფაზის დენების გაზომვა ბალანსისთვის
• დისბალანსი შეიძლება თან ახლდეს UMP-ს
• სპექტრი აჩვენებს 2× ხაზოვანი სიხშირის კომპონენტს

დატვირთვის გარეშე ტესტი

• ძრავის გათიშვა დატვირთვის გარეშე
• თუ 2×f ვიბრაცია მაღალი რჩება, ეს მიუთითებს ელექტრომაგნიტურ წყაროზე (UMP ან სტატორის გაუმართაობა)
• თუ 2×f მნიშვნელოვნად ეცემა, ეს მიუთითებს მექანიკურ შეუსაბამობაზე.

მაგნიტური მიზიდულობის ძალის რაოდენობრივი განსაზღვრა

სავარაუდო ფორმულა

UMP ძალის შეფასება შესაძლებელია:

• F ∝ (ექსცენტრულობა / უფსკრული) × ძრავის სიმძლავრე
• ძალა ხაზოვნად იზრდება ექსცენტრიულობის ზრდასთან ერთად
• ძალა მკვეთრად იზრდება მცირე ხარვეზებით
• უფრო დიდი ძრავები პროპორციულად უფრო დიდ ძალებს წარმოქმნიან

ტიპიური მაგნიტუდები

• 10 ცხენის ძალის ძრავა, 10% ექსცენტრულობა: ~50-100 ფუნტი ძალა
• 100 ცხენის ძალის ძრავა, 20% ექსცენტრულობა: ~500-1000 ფუნტი ძალა
• 1000 ცხენის ძალის ძრავა, 30% ექსცენტრულობა: ~5000-10,000 ფუნტი ძალა
• გავლენა: ეს ძალები მნიშვნელოვნად აწვება საკისრებს და შეუძლია ლილვების გადახრა.

კორექციის მეთოდები

საკისრებით გამოწვეული ექსცენტრიულობისთვის

• როტორის სწორი ცენტრირების აღსადგენად შეცვალეთ ნახმარი საკისრები
• ექსცენტრიულობის განმეორების შემთხვევაში გამოიყენეთ უფრო მკვრივი ტოლერანტობის მქონე საკისრები
• შეამოწმეთ საკისრების შერჩევა ძრავის დატვირთვებისთვის, მათ შორის UMP-ისთვის.
• შეამოწმეთ საკისრების მორგება ლილვზე და ბოლო ზარებზე

წარმოების ექსცენტრიულობისთვის

• მცირე შემთხვევები (< 10%): ვიბრაციის მისაღების მიღება და მონიტორინგი
• ზომიერი (10-25%): განიხილეთ სტატორის ხელახლა გაბურღვა ან როტორის დამუშავება
• მძიმე (> 25%): საჭიროა ძრავის შეცვლა ან ძირითადი რემონტი
• გარანტია: წარმოების ექსცენტრულობა შეიძლება იყოს გარანტიის პრეტენზია ახალ ძრავებზე

აწყობის/მონტაჟის საკითხებისთვის

• შეამოწმეთ ბოლო ზარის გასწორება და ჭანჭიკების ბრუნვის მომენტი
• სწორი რბილი ფეხი პირობები
• დარწმუნდით, რომ ჩარჩო არ არის დამახინჯებული სამონტაჟო დაძაბულობის გამო
• შეამოწმეთ მილის დაჭიმულობა ან შეერთების ძალები, რომლებიც ძრავას პოზიციიდან ამოყავს.

პრევენციის სტრატეგიები

დიზაინი და შერჩევა

• მიუთითეთ ძრავები მცირე ჰაერის უფსკრულის ტოლერანტობით კრიტიკული გამოყენებისთვის
• აირჩიეთ ხარისხიანი ძრავები სანდო მწარმოებლებისგან
• უფრო დიდი ჰაერის ხარვეზები ამცირებს UMP-ის სიდიდეს (მაგრამ ამცირებს ეფექტურობას)
• ექსტრემალური გამოყენებისთვის განიხილეთ მაგნიტური საკისრების დიზაინები.

ინსტალაცია

• ინსტალაციის დროს ფრთხილად გასწორება
• საბოლოო დამაგრებამდე დარწმუნდით, რომ რბილი ფეხი ამოღებულია
• შეამოწმეთ როტორის ღერძული პოზიცია და ტივტივა
• დარწმუნდით, რომ ბოლო ზარები სწორად არის გასწორებული და დამაგრებული

მოვლა-პატრონობა

• შეცვალეთ საკისრები ზედმეტი ცვეთის განვითარებამდე
• 2× ხაზის სიხშირის ვიბრაციის ტენდენციების მონიტორინგი
• პერიოდული ბალანსი და გასწორების შემოწმება
• შეინარჩუნეთ ძრავის სისუფთავე, რათა თავიდან აიცილოთ გაგრილების ბლოკირება, რაც თერმულ დამახინჯებას გამოიწვევს.

განსაკუთრებული მოსაზრებები

დიდი ძრავები

• UMP-ის ძალები შეიძლება იყოს უზარმაზარი (ტონობით)
• საკისრების შერჩევა უნდა ითვალისწინებდეს UMP დატვირთვებს
• ლილვის გადახრის გათვლები უნდა მოიცავდეს UMP-ს
• ჰაერის უფსკრულის მონიტორინგი შეიძლება ინტეგრირებული იყოს დიდ კრიტიკულ ძრავებში.

მაღალსიჩქარიანი ძრავები

• ცენტრიდანული ძალები UMP-თან შერწყმულია
• არასტაბილურობის პოტენციალი, თუ UMP ძალიან დიდია
• მჭიდრო ჰაერის უფსკრულის ტოლერანტობა კრიტიკულია

ვერტიკალური ძრავები

• გრავიტაცია როტორს არ ცენტრალიზებს, როგორც ჰორიზონტალურ ძრავებშია.
• UMP-ს შეუძლია როტორის ნებისმიერ მხარეს გადაწევა
• ბიძგის საკისარი უნდა იყოს ადეკვატური როტორის წონისა და ნებისმიერი UMP ღერძული კომპონენტისთვის.

სხვა მოტორულ პრობლემებთან კავშირი

UMP და როტორის ექსცენტრულობა

• ექსცენტრულობა იწვევს UMP-ს
• UMP-მ შეიძლება გააუარესოს ექსცენტრულობა (დადებითი გამოხმაურება)
• ორივე ქმნის ვიბრაციას, მაგრამ სხვადასხვა სიხშირეზე (1× vs. 2×f)

UMP-ის და სტატორის გაუმართაობა

• ორივე წარმოქმნის 2× ხაზის სიხშირის ვიბრაციას
• სტატორის გაუმართაობა ასევე აჩვენებს მიმდინარე დისბალანსს
• UMP ექსცენტრიულობიდან მიმდინარე დისბალანსის გარეშე
• შეიძლება თანაარსებობდეს: სტატორის ხარვეზი და ექსცენტრულობა

UMP და საკისრების სიცოცხლის ხანგრძლივობა

• UMP ზრდის საკისრების რადიალურ დატვირთვას
• ამცირებს საკისრის სიცოცხლის ხანგრძლივობას (სიცოცხლის ხანგრძლივობა ∝ 1/დატვირთვა³)
• ქმნის ასიმეტრიულ საკისრების ცვეთას
• ერთი საკისარი შეიძლება ნაადრევად გაფუჭდეს, ხოლო მეორე მისაღებია

მაგნიტური წევა ელექტროძრავებში მექანიკურ და ელექტრომაგნიტურ მოვლენებს შორის მნიშვნელოვან კავშირს წარმოადგენს. მაგნიტური წევა, როგორც 2× ხაზის სიხშირის ვიბრაციის წყარო, მისი კავშირის ჰაერის უფსკრულის ექსცენტრიულობასთან და მისი პოტენციალის გააზრება, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს პროგრესული უკმარისობის გამოწვევა საკისრების გადატვირთვის გზით, საშუალებას იძლევა სწორად იქნას დიაგნოზირებული და გამოსწორებული ძრავისთვის დამახასიათებელი ეს მდგომარეობა.

---

← დაბრუნება მთავარ ინდექსზე