ინდუქციური ძრავების სრიალის სიხშირის გაგება
განმარტება: რა არის სრიალის სიხშირე?
სრიალის სიხშირე არის სინქრონული სიჩქარის (მბრუნავი მაგნიტური ველის სიჩქარე) და ინდუქციური ძრავის როტორის ფაქტობრივ სიჩქარეს შორის სხვაობა, გამოხატული ჰერცებში. ის წარმოადგენს, თუ რამდენად სწრაფად “გაცურდება” მაგნიტური ველი როტორის გამტარებს, რაც იწვევს დენს, რომელიც ქმნის ძრავის ბრუნვის მომენტს. სრიალის სიხშირე ინდუქციური ძრავის მუშაობის ფუნდამენტური ფაქტორია და კრიტიკულად მნიშვნელოვანია ძრავის დიაგნოსტიკაში, რადგან ის განსაზღვრავს ვიბრაციის გვერდით ზოლებს და დენის ხელმოწერებს. როტორის ზოლის დეფექტები.
ნორმალური დატვირთვის ქვეშ მყოფი ძრავებისთვის სრიალის სიხშირე, როგორც წესი, 0.5-3 ჰც დიაპაზონშია, იზრდება დატვირთვის მატებასთან ერთად და იძლევა ძრავის დატვირთვის ირიბ საზომს. სრიალის სიხშირის გაგება აუცილებელია ძრავის ინტერპრეტაციისთვის. ვიბრაცია სპექტრები და ელექტრომაგნიტური ხარვეზების დიაგნოსტიკა.
როგორ მოქმედებს სრიალი ინდუქციურ ძრავებში
ინდუქციის პრინციპი
ინდუქციური ძრავები მუშაობენ ელექტრომაგნიტური ინდუქციის გზით:
- სტატორის გრაგნილები ქმნიან მბრუნავ მაგნიტურ ველს სინქრონული სიჩქარით
- მაგნიტური ველი როტორზე ოდნავ უფრო სწრაფად ბრუნავს
- ველსა და როტორის ღეროებს შორის ფარდობითი მოძრაობა როტორში დენს იწვევს.
- ინდუცირებული დენი ქმნის როტორის მაგნიტურ ველს
- სტატორისა და როტორის ველებს შორის ურთიერთქმედება ბრუნვის მომენტს წარმოქმნის
- ძირითადი პუნქტი: თუ როტორი სინქრონულ სიჩქარეს მიაღწევდა, არ იქნებოდა ფარდობითი მოძრაობა, ინდუქცია და ბრუნვის მომენტი.
რატომ არის სრიალი აუცილებელი
- ინდუქციის განსახორციელებლად როტორი სინქრონულ სიჩქარეზე ნელა უნდა მუშაობდეს.
- უფრო მეტია სრიალი, უფრო მეტი დენი ინდუცირდება, უფრო მეტი ბრუნვის მომენტი წარმოიქმნება
- დატვირთვის გარეშე: მინიმალური სრიალი (~1%)
- სრული დატვირთვისას: უფრო მაღალი სრიალი (ტიპიური 3-5%)
- სრიალი საშუალებას აძლევს ძრავას ავტომატურად დაარეგულიროს ბრუნვის მომენტი დატვირთვაზე
სრიალის სიხშირის გაანგარიშება
ფორმულა
- fs = (Nsync – ნაქტუალური) / 60
- სადაც fs = სრიალის სიხშირე (Hz)
- Nsync = სინქრონული სიჩქარე (RPM)
- ფაქტობრივი = როტორის ფაქტობრივი სიჩქარე (RPM)
ალტერნატივა სრიალის პროცენტის გამოყენებით
- სლიპი (%) = [(Nsync – ნაქტუალური) / Nsync] × 100
- fs = (Slip% × Nsync) / 6000
მაგალითები
4-პოლური, 60 ჰც ძრავა დატვირთვის გარეშე
- Nsync = 1800 RPM
- ფაქტობრივი = 1795 ბრ/წთ (მსუბუქი დატვირთვა)
- fs = (1800 – 1795) / 60 = 0.083 ჰც
- სრიალი = 0.3%
იგივე ძრავა სრული დატვირთვით
- Nsync = 1800 RPM
- ფაქტობრივი = 1750 ბრ/წთ (ნომინალური სიჩქარე)
- fs = (1800 – 1750) / 60 = 0.833 ჰც
- სრიალი = 2.8%
2-პოლური, 50 ჰც-იანი ძრავა
- Nsync = 3000 RPM
- ფაქტობრივი = 2950 ბრ/წთ
- fs = (3000 – 2950) / 60 = 0.833 ჰც
- სრიალი = 1.7%
სრიალის სიხშირე ვიბრაციის დიაგნოსტიკაში
გვერდითი ზოლის ინტერვალი როტორის ზოლის დეფექტებისთვის
სრიალის სიხშირის ყველაზე მნიშვნელოვანი დიაგნოსტიკური გამოყენება:
- ნიმუში: გვერდითი ზოლები დაახლოებით 1× გაშვების სიჩქარით ±fs, ±2fs, ±3fs-ზე
- მაგალითი: 1750 ბრ/წთ ძრავა (29.2 ჰც) fs = 0.83 ჰც სიხშირით
- გვერდითი ზოლები: 28.4 ჰც, 29.2 ჰც, 30.0 ჰც, 27.5 ჰც, 30.8 ჰც და ა.შ.
- დიაგნოზი: ეს გვერდითი ზოლები მიუთითებს გატეხილ ან დაბზარულ როტორის ღეროებზე.
- ამპლიტუდა: გვერდითი ზოლის ამპლიტუდა მიუთითებს გატეხილი ზოლების რაოდენობასა და სიმძიმეზე
მიმდინარე ხელმოწერის ანალიზი
ძრავის დენის სპექტრებში:
- როტორის ზოლის დეფექტები ქმნის გვერდით ზოლებს ხაზის სიხშირის გარშემო
- ნიმუში: fline ± 2fs (შენიშვნა: 2× სრიალის სიხშირე, არა 1×)
- 60 ჰც სიხშირის ძრავისთვის 1 ჰც სრიპით: 58 ჰც და 62 ჰც გვერდითი ზოლები
- ადასტურებს როტორის ზოლის დიაგნოზს ვიბრაციით
სრიალი, როგორც დატვირთვის ინდიკატორი
სრიალი დატვირთვის მიხედვით იცვლება
- დატვირთვის გარეშე: 0.2-1% სრიალი (ტიპიური ძრავებისთვის 0.1-0.5 ჰც)
- ნახევარი დატვირთვა: 1-2% სრიალი (0.5-1.0 ჰც)
- სრული დატვირთვა: 2-5% სრიალი (1-2.5 ჰც)
- გადატვირთვა: > 5% სრიალი (> 2.5 ჰც)
- დაწყებული: 100% სრიალი (სრიალის სიხშირე = ხაზის სიხშირე)
სლიპის გამოყენება დატვირთვის შესაფასებლად
- ზუსტი ძრავის რეალური სიჩქარის გაზომვა
- სინქრონული სიჩქარის სხვაობიდან სრიალის გამოთვლა
- შეადარეთ საფირმო ფირფიტაზე მითითებულ სრული დატვირთვის სრიალის ნომინალურ მაჩვენებელს
- ძრავის დატვირთვის პროცენტის შეფასება
- სასარგებლოა, როდესაც პირდაპირი სიმძლავრის გაზომვა შეუძლებელია
სრიალზე მოქმედი ფაქტორები
დიზაინის ფაქტორები
- როტორის წინააღმდეგობა: უფრო მაღალი წინააღმდეგობა = მეტი სრიალი
- ძრავის დიზაინის კლასი: NEMA-ს დიზაინი გავლენას ახდენს სრიალის მახასიათებლებზე
- ძაბვა: დაბალი ძაბვა ზრდის სრიალს მოცემული დატვირთვისთვის
ოპერაციული პირობები
- დატვირთვის ბრუნვის მომენტი: სრიალის ძირითადი განმსაზღვრელი
- მიწოდების ძაბვა: დაბალი ძაბვა ზრდის სრიალს
- სიხშირის ვარიაცია: მიწოდების სიხშირის ვარიაციები გავლენას ახდენს სრიალზე
- ტემპერატურა: როტორის გათბობა ზრდის წინააღმდეგობას, ზრდის სრიალს
ძრავის მდგომარეობა
- გატეხილი როტორის ღეროები ზრდის სრიალს (ნაკლები ეფექტური ბრუნვის მომენტის წარმოქმნა)
- სტატორის გრაგნილის პრობლემებმა შეიძლება გავლენა მოახდინოს სრიალზე
- საკისრების პრობლემები, რომლებიც ხახუნს ზრდიან, ოდნავ ზრდის სრიალს.
გაზომვის მეთოდები
პირდაპირი სიჩქარის გაზომვა
- Use ტაქომეტრი ან სტრობოსკოპული ინდიკატორი რეალური ბრუნვის სიჩქარის გასაზომად
- სინქრონული სიჩქარის შესახებ ინფორმაციის მიღება ძრავის სახელწოდებიდან (პოლუსები და სიხშირე)
- სრიალის გამოთვლა: fs = (Nsync – Nactual) / 60
- ყველაზე ზუსტი მეთოდი
ვიბრაციის სპექტრიდან
- ზუსტად განსაზღვრეთ 1× სირბილის სიჩქარის პიკი
- გამოთვალეთ სირბილის სიჩქარე 1× სიხშირიდან
- სინქრონული სიჩქარის სხვაობიდან სრიალის განსაზღვრა
- საჭიროა მაღალი გარჩევადობის FFT
გვერდითი ზოლის ინტერვალიდან
- თუ როტორის ზოლის დეფექტი არსებობს გვერდითი ზოლების მიმართ
- გვერდითა ზოლებს შორის მანძილის გაზომვა
- ინტერვალი = სრიალის სიხშირე პირდაპირ
- მოსახერხებელია, მაგრამ საჭიროა დეფექტის არსებობა
პრაქტიკული დიაგნოსტიკური გამოყენება
ნორმალური სლიპის მნიშვნელობები
- თითოეული ძრავისთვის სხვადასხვა დატვირთვის დროს საბაზისო სრიალის დოკუმენტირება
- სრული დატვირთვისას ტიპიური სრიალი: 1-3% (შეამოწმეთ დასახელების დაფა)
- სლიპი > სახელწოდების ნიშნის მნიშვნელობა შეიძლება მიუთითებდეს გადატვირთვაზე ან ძრავის პრობლემაზე
- სრიალი < მოცემული დატვირთვისთვის მოსალოდნელი შეიძლება მიუთითებდეს ელექტრო გაუმართაობაზე
არანორმალური სრიალის ინდიკატორები
- ზედმეტი სრიალი: ძრავის გადატვირთვა, როტორის ღეროების გატეხვა, როტორის მაღალი წინააღმდეგობა
- ცვლადი სრიალი: დატვირთვის რყევები, ელექტროენერგიის მიწოდების არასტაბილურობა
- დაბალი სრიალი დატვირთვისას: სტატორის შესაძლო პრობლემა, ძაბვის პრობლემა
სრიალის სიხშირე ინდუქციური ძრავის მუშაობისა და დიაგნოსტიკის ფუნდამენტური ფაქტორია. როტორის ღეროს დეფექტის აღმოსაჩენად გვერდითი ზოლების დაშორებისა და ძრავის დატვირთვის ინდიკატორის სახით, სრიალის სიხშირე ძრავის მდგომარეობის შესაფასებლად აუცილებელ ინფორმაციას იძლევა. სრიალის სიხშირის ზუსტი განსაზღვრა საშუალებას იძლევა ძრავის ვიბრაციისა და დენის ნიშნების სწორად ინტერპრეტაციისა, ნორმალური მუშაობისა და გაუმართაობის პირობების გარჩევის მიზნით.