სპექტრული ვიბრაციის ანალიზი

ელექტროძრავის დეფექტები: ყოვლისმომცველი სპექტრული ანალიზი

ელექტროძრავები დაახლოებით მოიხმარენ სამრეწველო ელექტროენერგიის 45% მსოფლიო მასშტაბით. EPRI-ის კვლევების თანახმად, ჩავარდნები შემდეგნაირად ნაწილდება: ~23% სტატორის გაუმართაობა, ~10% როტორის დეფექტები, ~41% საკისრის დეგრადაციადა ~26% გარე ფაქტორები. ამ უკმარისობის რეჟიმების უმეტესობა ვიბრაციის სპექტრში მკაფიო კვალს ტოვებს — კატასტროფული ავარიის მოხდენამდე დიდი ხნით ადრე.

ეს სტატია წარმოადგენს ყოვლისმომცველ სახელმძღვანელოს ელექტროძრავის დეფექტების იდენტიფიცირებისთვის სპექტრული ვიბრაციის ანალიზისა და დამატებითი ტექნიკის გამოყენებით: MCSA, ESA და MCA.

25 წთ. კითხვა ISO 20816 · IEC 60034 · IEEE 1415 Balanset-1A
~23%
სტატორის გაუმართაობა
~10%
როტორის დეფექტები
~41%
საკისრების დეგრადაცია
~26%
გარე ფაქტორები

1. ვიბრაციის ანალიტიკოსის ელექტროტექნიკის საფუძვლები

ვიბრაციული სპექტრებით ძრავის დეფექტების დიაგნოსტირებამდე აუცილებელია გავიგოთ ძირითადი ელექტრული სიხშირეები, რომლებიც ძრავის ვიბრაციას განაპირობებს.

1.1. ხაზის სიხშირე (LF)

ცვლადი დენის კვების სიხშირე: 50 ჰც ევროპის, აზიის, აფრიკისა და რუსეთის უმეტეს ნაწილში; 60 ჰც ჩრდილოეთ ამერიკასა და სამხრეთ ამერიკისა და აზიის ნაწილებში. ძრავში არსებული ყველა ელექტრომაგნიტური ძალა ამ სიხშირიდან გამომდინარეობს.

1.2. ორმაგი ხაზის სიხშირე (2×LF)

The დომინანტური ელექტრომაგნიტური ძალის სიხშირე ცვლადი დენის ძრავებში. 50 ჰც სისტემაში, 2×LF = 100 ჰც; 60 ჰც სისტემაში, 2×LF = 120 ჰც. სტატორსა და როტორს შორის მაგნიტური მიზიდულობის ძალა ელექტრულ ციკლში ორჯერ აღწევს პიკს, რაც 2×LF-ს ყველა ცვლადი ცვლადი ძრავის ფუნდამენტურ "ელექტრულ ვიბრაციის" სიხშირედ აქცევს.

2×LF = 2 × fხაზი = 100 ჰც (50 ჰც სისტემები) | 120 ჰც (60 ჰც სისტემები)

1.3. სინქრონული სიჩქარე და სრიალი

სტატორის მაგნიტური ველი ბრუნავს სინქრონული სიჩქარით:

ჩრs = 120 × fხაზი / P (ბრ/წთ)

სადაც P არის პოლუსების რაოდენობა. ინდუქციური ძრავის როტორი ყოველთვის ოდნავ ნელა ბრუნავს. ეს სხვაობაა სრიალი:

s = (Ns − N) / Ns

სტანდარტული ინდუქციური ძრავებისთვის სრული დატვირთვის ტიპური სრიალი: 1–5%. 50 ჰც-ზე ორპოლუსიანი ძრავისთვის: Ns = 3000 ბრ/წთ, ფაქტობრივი სიჩქარე ≈ 2940–2970 ბრ/წთ.

1.4. პოლუსის გავლის სიხშირე (Fp)

როტორის პოლუსების სტატორის პოლუსების "გადაცურების" სიჩქარე. შედეგია უნივერსალური — პოლუსების რაოდენობისგან დამოუკიდებელი:

ფp = 2 × s × fხაზი = 2 × fs  — პოლუსების რაოდენობისგან დამოუკიდებელი P

50 ჰც სიხშირით მომუშავე ძრავისთვის 2% სრიალით: Fp = 2 × 0.02 × 50 = 2 ჰც. ეს სიხშირე დამახასიათებელ გვერდით ზოლებად ჩნდება გატეხილი როტორის ღეროების სპექტრებში.

1.5. როტორის ზოლის გავლის სიხშირე

ვRBPF = R × fლპობა

სადაც R არის როტორის ღეროების რაოდენობა. ეს სიხშირე და მისი გვერდითი ზოლები მნიშვნელოვანი ხდება როტორის ღეროების დაზიანებისას.

1.6. ძირითადი სიხშირის საცნობარო ცხრილი

სიმბოლოსახელიფორმულამაგალითი (50 ჰც, 2-პოლუსიანი, 2% სლიპი)
მარცხენა მხარეხაზის სიხშირევხაზი50 ჰც
2×LFორმაგი ხაზის სიხშირე2 × fხაზი100 ჰც
f სინქრონიზაციასინქრონული სიხშირე2 × fხაზი / პ50 ჰც (P=2) | 25 ჰც (P=4)
1Xბრუნვის სიხშირე(1 − წმ) × ვსინქრონიზაცია49 ჰც (2940 ბრ/წთ)
ფ პპოლუსის გავლის სიხშირე2 × s × fხაზი2 ჰც
f RBPFროტორის ზოლის გავლის სიხშირე.R × fლპობა16 × 49 = 784 ჰც
კრიტიკული შენიშვნა

50 ჰერციან სისტემაში, 2×LF = 100 ჰც and 2X ≈ 98 ჰც (2-პოლუსიანი ძრავისთვის). ეს ორი პიკი მხოლოდ 2 ჰც-ის დაშორებით. სპექტრული გარჩევადობა ≤ 0.5 ჰც მათი გამოყოფა აუცილებელია. გამოიყენეთ ჩანაწერის ხანგრძლივობა 4–8 წამი ან მეტი. 2X-ის 2×LF-ად არასწორად იდენტიფიცირება ფუნდამენტურად არასწორ დიაგნოზებამდე მიგვიყვანს — მექანიკური დეფექტის ელექტრულ დეფექტთან აღრევას. ეს სიახლოვე დამახასიათებელია 2-პოლუსიანი მანქანებისთვის. 4-პოლუსიანისთვის: 2X ≈ 49 ჰც — კარგად არის გამოყოფილი 2×LF = 100 ჰც-დან.

ძრავის განივი კვეთა: ძირითადი კომპონენტები და ჰაერის უფსკრული
სტატორი დახვევის ჭრილები ჰაერის უფსკრული (ტიპიურია 0.25 – 2 მმ) (კრიტიკული პარამეტრი) როტორი როტორის ღეროები (ნაჩვენებია: 16) ინდუცირებული დენის გატარება ლილვი სტატორის ხვრელი (ლამინირებული ბირთვი) ძირითადი სიხშირეები ▸ სტატორი → 2×LF ▸ ჰაერის უფსკრული → 2×LF ± 1X ▸ გატეხილი ზოლები → 1X ± Fp MCSA: LF ± Fp ▸ ბარის პასი → R × ფროტი ▸ მექანიკური → 1X, 2X, nX ▸ ღერძული წანაცვლება → 2×LF ± 1X (ღერძი) 50 ჰც-ზე: 2×LF = 100 ჰც ± = გვერდითი ზოლები (მოდულაცია) სქემა — მასშტაბის გარეშე. ჭრილების/ღეროების ფაქტობრივი რაოდენობა დამოკიდებულია ძრავის დიზაინზე.

სტატორიRotorგრაგნილებიჰაერის უფსკრულიმექანიკურიღერძული ჰაერის უფსკრულის ნებისმიერი დამახინჯება პირდაპირ ცვლის მაგნიტურ მიზიდულობის ძალას და ეს მაშინვე ცვლის ვიბრაციის ნიმუშს. სიმბოლო ± აღნიშნავს გვერდით ზოლებს (მოდულაციას).

2. დიაგნოსტიკური მეთოდების მიმოხილვა

ელექტროძრავის ყველა დეფექტის აღმოჩენა ერთი მეთოდით შეუძლებელია. საიმედო დიაგნოსტიკური პროგრამა აერთიანებს რამდენიმე დამატებით მეთოდს:

ელექტროძრავის დიაგნოსტიკური მეთოდები
ელექტრო ძრავა 1. ვიბრაციის ანალიზი სპექტრები და დროის ტალღის ფორმა 1X, 2X, 2×LF, ჰარმონიკები ✓ მექანიკური + რამდენიმე ელექტრო ✗ ყველა ელექტრო გაუმართაობის აღმოჩენა შეუძლებელია 2. MCSA ძრავის დენის ხელმოწერა ანალიზი — დენის დამჭერი ✓ გატეხილი როტორის ზოლები, ექსცენტრულობა ✓ ონლაინ, არაინვაზიური 3. ESA ელექტრული ხელმოწერის ანალიზი ძაბვის + დენის სპექტრები ✓ მიწოდების ხარისხი, სტატორის გაუმართაობა ✓ ონლაინ, MCC-ში 4. MCA ძრავის წრედის ანალიზი წინაღობა, წინააღმდეგობა ✓ იზოლაცია, ბრუნვადი შორტები ✗ მხოლოდ ოფლაინ რეჟიმში (ძრავა გაჩერებულია) 5. თერმოგრაფია სტატორის ტემპერატურის + საკისრის ტემპერატურის მონიტორინგი

VibrationMCSAESAMCAთერმოგრაფია სრული დაფარვის საშუალებას არ იძლევა ერთი კონკრეტული მეთოდი. მკაცრად რეკომენდებულია კომბინირებული დიაგნოსტიკური მიდგომა.

2.1. ვიბრაციის სპექტრული ანალიზი

მბრუნავი აღჭურვილობის უმეტესობის დიაგნოსტიკის ძირითადი ინსტრუმენტი. საკისრების კორპუსებზე განთავსებული აქსელერომეტრები აღრიცხავს სპექტრებს, რომლებიც ავლენს მექანიკურ დეფექტებს (დისბალანსი, არასწორი განლაგება, საკისრების ცვეთა) და ზოგიერთ ელექტრულ დეფექტს (არათანაბარი ჰაერის უფსკრული, ფხვიერი გრაგნილი). თუმცა, მხოლოდ ვიბრაციის ანალიზით შეუძლებელია ძრავის ყველა ელექტრული გაუმართაობის აღმოჩენა.

2.2. ძრავის დენის სიგნალის ანალიზი (MCSA)

ერთ ფაზაზე დამონტაჟებული დენის დამჭერი დენის სპექტრს იჭერს. გატეხილი როტორის ღეროები გვერდით ზოლებს წარმოქმნიან LF ± F p. MCSA ტარდება ონლაინ და სრულიად არაინვაზიურია.

2.3. ელექტრული ხელმოწერის ანალიზი (ESA)

ერთდროულად აანალიზებს როგორც ძაბვის, ასევე დენის სპექტრებს MCC-ზე. აფიქსირებს კვების ძაბვის ასიმეტრიას, ჰარმონიულ დამახინჯებას და ელექტროენერგიის ხარისხის პრობლემებს.

2.4. ძრავის წრედის ანალიზი (MCA)

ერთი ოფლაინში ფაზური წინაღობის, ინდუქციურობის, წინაღობის და იზოლაციის წინაღობის გაზომვის ტესტი. აუცილებელია ტექნიკური მომსახურების გათიშვის დროს.

2.5. ტემპერატურის მონიტორინგი

სტატორის გრაგნილის ტემპერატურისა და საკისრების ტემპერატურის ტენდენცია უზრუნველყოფს გადატვირთვის, გაგრილების პრობლემების და იზოლაციის დეგრადაციის ადრეულ გაფრთხილებას.

პრაქტიკული მიდგომა. ყოვლისმომცველი საავტომობილო დიაგნოსტიკის პროგრამისთვის, მინიმუმ, გააერთიანეთ: (1) ვიბრაციის სპექტრული ანალიზი, (2) MCSA დენის დამჭერით და (3) რეგულარული საუბრები ელექტრიკოსებთან და საავტომობილო შეკეთების პერსონალთან - მათი პრაქტიკული გამოცდილება ხშირად ავლენს კრიტიკულ კონტექსტს, რომლის უზრუნველყოფაც მხოლოდ ინსტრუმენტებს არ შეუძლიათ.

3. სტატორის დეფექტები

სტატორის დეფექტები დაახლოებით პასუხისმგებელია ძრავის ყველა გაუმართაობის 23–37%. სტატორი არის სტაციონარული ნაწილი, რომელიც შეიცავს ლამინირებულ რკინის ბირთვს და გრაგნილებს. დეფექტები ვიბრაციას ძირითადად იწვევს 2×LF (100 ჰც / 120 ჰც) და მისი ჯერადები.

3.1. სტატორის ექსცენტრულობა — არათანაბარი ჰაერის უფსკრული

როტორსა და სტატორს შორის ჰაერის უფსკრული, როგორც წესი, 0.25–2 მმ. 10% ვარიაციაც კი ქმნის გაზომვად ელექტრომაგნიტურ ძალის დისბალანსს.

მიზეზები

  • რბილი ფეხი - ყველაზე გავრცელებული მიზეზი
  • ნახმარი ან დაზიანებული საკისრების კორპუსები
  • ჩარჩოს დეფორმაცია არასწორი ტრანსპორტირების ან მონტაჟის შედეგად
  • თერმული დამახინჯება ოპერაციული პირობების დროს
  • ცუდი წარმოების ტოლერანტობა

სპექტრული ხელმოწერა

  • როგორც წესი, დომინანტური 2×LF რადიალური სიჩქარის სპექტრში
  • ხშირად თან ახლავს მცირედი მატება 1X and 2X დაუბალანსებელი მაგნიტური წევის (UMP) გამო
  • სტატიკური ექსცენტრულობა: 2×LF დომინირებს მცირე მოდულაციით
  • დინამიური კომპონენტი: გვერდითი ზოლები 2×LF ± 1X შეიძლება გამოჩნდეს
სპექტრი: გამორჩეული 2×LF + მცირე 1X and 2X ზრდა (რადიალური მიმართულება)

სიმძიმის შეფასება

2×LF ამპლიტუდა (სიჩქარე RMS)შეფასება
< 1 მმ/წმნორმალურია ძრავების უმეტესობისთვის
1–3 მმ/წმმონიტორი — შეამოწმეთ რბილი ფეხი, საკისრის კლირენსი
3–6 მმ/წმგაფრთხილება — გამოიკვლიეთ და დაგეგმეთ კორექტირება
> 6 მმ/წმსაფრთხე - საჭიროა დაუყოვნებელი მოქმედება

შენიშვნა: ეს არის საილუსტრაციო მითითებები და არა ფორმალური სტანდარტი. ყოველთვის შეადარეთ ისინი მოწყობილობის საბაზისო მაჩვენებელს.

დადასტურების ტესტი

გამორთვის ტესტი (მჭიდრო ტესტი): ვიბრაციის მონიტორინგისას, გამორთეთ ძრავა. თუ 2×LF პიკი მკვეთრად ეცემა — წამებში, მექანიკური ნაპირდაწევასთან შედარებით გაცილებით სწრაფად — წყარო ელექტრომაგნიტურია.

მნიშვნელოვანი

არ აგერიოთ სტატორის ექსცენტრულობა არასწორი განლაგებით. ორივე შემთხვევაში შესაძლებელია 2X-ით გაზრდილი სიხშირის წარმოქმნა. მთავარი: 2×LF ზუსტად 100.00 ჰც-ზე ელექტროენერგიაა; 2X აკონტროლებს როტორის სიჩქარეს და გადადის სიჩქარის ცვლილების შემთხვევაში. დარწმუნდით, რომ სპექტრული გარჩევადობა ≤ 0.5 ჰც-ია.

3.2. სტატორის ფხვიერი გრაგნილები

სტატორის გრაგნილები ყოველი ექსპლუატაციის ციკლის განმავლობაში 2×LF სიხშირის ელექტრომაგნიტურ ძალებს ექვემდებარება. წლების განმავლობაში მექანიკური ფიქსაცია (ეპოქსიდი, ლაქი, სოლები) შეიძლება დაზიანდეს. ფხვიერი გრაგნილები 2×LF სიხშირით ვიბრირებს მზარდი ამპლიტუდით, რაც აჩქარებს იზოლაციის ცვეთას ფრიტური დარტყმების გამო.

სპექტრული ხელმოწერა

ამაღლებული 2×LF — ხშირად დროთა განმავლობაში ზრდით (ტრენდული)
  • უპირატესად რადიალური ვიბრაცია
  • 2×LF შეიძლება ნაკლებად სტაბილური იყოს — ამპლიტუდის მცირე რყევები
  • მძიმე შემთხვევები: ჰარმონიკები 4×LF, 6×LF-ზე

შედეგები

ეს არის დესტრუქციული გრაგნილის იზოლაციისთვის — იწვევს დაჩქარებულ დეგრადაციას, არაპროგნოზირებად მიწის ნაკლოვანებებს და სტატორის სრულ უკმარისობას, რაც უკან გადახვევას მოითხოვს.

3.3. თავისუფალი კვების კაბელი — ფაზის ასიმეტრია

ცუდი კონტაქტი წინააღმდეგობის ასიმეტრიას ქმნის. 1% ძაბვის ასიმეტრია იწვევს დაახლოებით 6–10% დენის ასიმეტრია. დაუბალანსებელი დენები ქმნის უკუმბრუნავ მაგნიტურ ველის კომპონენტს.

სპექტრული ხელმოწერა

ამაღლებული 2×LF — ფაზის ასიმეტრიის პირველადი მაჩვენებელი
  • 2×LF ამპლიტუდა იზრდება დაუბალანსებელი მაგნიტური მიზიდულობის გამო
  • ზოგიერთ შემთხვევაში, გვერდითი ზოლები ±⅓×LF-ის მახლობლად (~16.7 ჰც 50 ჰც სისტემებში) 2×LF პიკის გარშემო
  • დენის სპექტრში (MCSA): მომატებული უარყოფითი მიმდევრობის დენი

პრაქტიკული შემოწმებები

  • შეამოწმეთ ყველა კაბელის დაბოლოება, ავტობუსის ზოლის შეერთებები, კონტაქტორის კონტაქტები
  • ფაზებს შორის წინააღმდეგობის გაზომვა — ერთმანეთისგან 1% რადიუსში
  • გაზომეთ კვების ძაბვა სამივე ფაზაზე — ასიმეტრია არ უნდა აღემატებოდეს 1%-ს
  • კაბელის შემაერთებელი ყუთის ინფრაწითელი თერმოგრაფია

3.4. დამოკლებული სტატორის ლამინაციები

ლამინირების შუალედური იზოლაციის დაზიანება ხელს უწყობს მორევში მიმდინარე დენების ცირკულაციას, რაც ქმნის ლოკალიზებულ ცხელ წერტილებს. ვიბრაციის სპექტრებში ყოველთვის არ ჩანს — ინფრაწითელი თერმოგრაფია არის ძირითადი გამოვლენის მეთოდი.. ოფლაინ რეჟიმში: ელექტრომაგნიტური ბირთვის ტესტი (EL-CID ტესტი).

3.5. ბრუნებს შორის მოკლე ჩართვა

ბრუნვას შორის მოკლე ჩართვა ქმნის ლოკალიზებულ ცირკულირებად დენის მარყუჟს, რაც ამცირებს ეფექტურ ბრუნებს დაზარალებულ ხვეულში. იწვევს გაზრდილ 2×LF, დენის LF-ის მე-3 ჰარმონიკის ამაღლება და ფაზური დენის ასიმეტრია. საუკეთესოდ დგინდება MCA-ს ტალღის ტესტის ოფლაინ რეჟიმში.

სტატორის დეფექტები — სპექტრული ხელმოწერების შეჯამება
ლეგენდა 2×LF პიკი (100 ჰც) — ელექტრო 1X / 2X პიკები — მექანიკური გვერდითი ზოლები (მოდულაცია) ა. სტატორის ექსცენტრულობა / არათანაბარი ჰაერის უფსკრული (§3.1) ამპლიტუდა 1X 2X 2×LF 49 ჰც 98 100 ჰც 2 ჰერციანი ინტერვალი! (საჭიროა ≤0.5 ჰც გარჩევადობა) 2×LF დომინანტი რადიალური მიმართულება გათიშვისას ქრება B. ფხვიერი კვების კაბელი / ფაზის ასიმეტრია (§3.3) ამპლიტუდა 83 ჰც 2×LF 117 ჰც −⅓LF +⅓LF ± ⅓×LF გვერდითი ზოლები (16.7 ჰც) 83 ჰც 100 ჰც (2×LF) 117 ჰც 2×LF ამაღლებული ფაზის წინააღმდეგობის ასიმეტრია იწვევს უკუმბრუნავ ველს შემოწმება: • კაბელის შემაერთებელი მოწყობილობები • ფაზიდან ფაზამდე R • ინფრაწითელი თერმოგრაფია

2×LF1X / 2Xგვერდითი ზოლები გამორთვის ტესტი ადასტურებს ელექტრომაგნიტურ წარმოშობას: თუ დეენერგეტიკის დროს 2×LF მკვეთრად ეცემა (ნარჩენების დაშვებაზე გაცილებით სწრაფად), წყარო ელექტრომაგნიტურია.

4. როტორის დეფექტები

როტორის დეფექტები დაახლოებით ძრავის გაუმართაობის 5–10% მაგრამ ხშირად ყველაზე რთულია მათი ადრეული გამოვლენა.

4.1. გატეხილი როტორის ღეროები და დაბზარული ბოლო რგოლები

როდესაც ღერო წყდება, დენის გადანაწილება ქმნის ლოკალურ მაგნიტურ ასიმეტრიას — ფაქტობრივად, "მაგნიტურ მძიმე ლაქას", რომელიც ბრუნავს სრიალის სიხშირით სტატორის ველთან მიმართებაში.

ვიბრაციის სიგნალი

  • 1X პიკი გვერდითი ზოლები ± F-ზეp. 50 Hz / 2% სლიპისთვის: გვერდითი ზოლები 1X ± 2 Hz-ზე
  • მძიმე შემთხვევები: დამატებითი გვერდითი ზოლები ± 2F-ზეp, ± 3Fp
  • 2×LF შეიძლება ასევე აჩვენოს Fp გვერდითი ზოლები

MCSA ხელმოწერა

მიმდინარე სპექტრი: LF ± Fp   (50 ± 2 ჰც = 48 ჰც და 52 ჰც)

MCSA სიმძიმის შკალა

გვერდითი ზოლის დონე LF პიკთან შედარებითშეფასება
< −54 დბზოგადად ჯანმრთელი როტორი
−54-დან −48 დბ-მდეშეიძლება მიუთითებდეს 1–2 დაბზარულ ზოლზე — ტრენდის მონიტორინგი
−48-დან −40 დბ-მდესავარაუდოდ, რამდენიმე გატეხილი ზოლი - გეგმის შემოწმება
> −40 დბსერიოზული დაზიანება — მეორადი უკმარისობის რისკი

მნიშვნელოვანია: MCSA-ს სჭირდება სტაბილური დატვირთვა ნომინალურ პირობებთან ახლოს. ნაწილობრივი დატვირთვისას, გვერდითი ზოლის ამპლიტუდა მცირდება.

დროის ტალღის ფორმა

გატეხილი როტორის ღეროები წარმოქმნის მახასიათებელს "ცემის" ნიმუში — ამპლიტუდა მოდულირდება პოლუსში გავლის სიხშირეზე. ხშირად შესამჩნევია სპექტრული გვერდითი ზოლების გამოკვეთამდე.

გატეხილი როტორის ღეროები — ვიბრაცია და დენის სპექტრული ნიმუშები
ვიბრაციის სპექტრი (სიჩქარე, რადიალური მიმართულება) ამპლიტუდა −2Fp 1X−Fp 1X 1X+Fp +2Fp ± Fp (პოლუსების გავლის სიხშირე) ვიბრაციის ნიმუში • 1X = გადამზიდავი (ბრუნვის სიხშირე) • ±Fp გვერდითი ზოლები = როტორის ასიმეტრია • მეტი გვერდითი ზოლი = მეტი ზოლი • "ცემა" დროის ტალღის ფორმაში მაგალითი: 50 ჰც, 2-პოლური, 2% სლიპი 1X = 49 ჰც, Fp = 2 ჰც გვერდითი ზოლები: 47 Hz და 51 Hz დენის სპექტრი (MCSA) (ძრავის მიწოდების დენი დამჭერის მეშვეობით) ამპლიტუდა (დბ) 48 ჰცLF − Fp 50 ჰცმარცხენა მხარე 52 ჰცLF + Fp ± Fp = ± 2 Hz გვერდითი ზოლები MCSA სიმძიმის შკალა (გვერდითი ზოლის ამპლიტუდა LF პიკის წინააღმდეგ) < −54 დბ — ჯანმრთელი როტორი −54-დან −48 დბ-მდე — სავარაუდოდ 1-2 ზოლი −48-დან −40 დბ-მდე — სავარაუდოდ, მრავლობითი > −40 დბ — მძიმე (გეგმის მიხედვით შეკეთება) ნომინალური დატვირთვის ცერის წესი

1X±Fp გვერდითი ზოლებიMCSA გვერდითი ზოლები როტორის ღეროების გატეხვა საუკეთესოდ MCSA-ს მეშვეობით დასტურდება. ვიბრაციის სპექტრი დეფექტზე მიუთითებს; MCSA კი დეფექტის სიმძიმის რაოდენობრივ შეფასებას იძლევა.

4.2. როტორის ექსცენტრულობა (სტატიკური და დინამიური)

სტატიკური ექსცენტრულობა

ლილვის ცენტრალური ხაზი გადახრილია სტატორის ხვრელიდან. წარმოქმნის ამაღლებულ ძაბვას 2×LF. დენში: როტორის სლოტის ჰარმონიკები ვRBPF ± LF.

დინამიური ექსცენტრულობა

როტორის ცენტრი სტატორის ხვრელის ცენტრის გარშემო ბრუნავს. წარმოქმნის 1X 2×LF გვერდითი ზოლებით და როტორის ღეროს გავლის გაზრდილი სიხშირე. დენში: გვერდითი ზოლები LF ± fლპობა.

პრაქტიკაში, ორივე ტიპი, როგორც წესი, ერთდროულად არსებობს — ნიმუში სუპერპოზიციაა.

4.3. თერმული როტორის თაღი

დიდ ძრავებს შეუძლიათ ტემპერატურის გრადიენტის განვითარება, რაც დროებით დახრას გამოიწვევს. 1X, რომელიც დროთა განმავლობაში იცვლება ჩართვის შემდეგ — როგორც წესი, იზრდება 15-60 წუთის განმავლობაში, შემდეგ სტაბილიზაციას განიცდის. ფაზის კუთხე იცვლება რკალის განვითარებასთან ერთად. მექანიკური დისბალანსისგან (რომელიც სტაბილურია) გარჩევისთვის საჭიროა ჩართვის შემდეგ 30-60 წუთის განმავლობაში 1X ამპლიტუდის და ფაზის მონიტორინგი.

4.4. ელექტრომაგნიტური ველის გადაადგილება (ღერძული ცვლა)

თუ როტორი არის ღერძულად გადაადგილებული სტატორთან შედარებით, ელექტრომაგნიტური ველის განაწილება ღერძულად ასიმეტრიული ხდება. როტორი განიცდის რხევას ღერძული ელექტრომაგნიტური ძალა 2×LF-ზე.

მიზეზები

  • როტორის არასწორი ღერძული პოზიცია აწყობის დროს ან საკისრების შეცვლის შემდეგ
  • საკისრების ცვეთა, რაც ღერძულ თამაშს ჭარბად იწვევს
  • ლილვის ბიძგი ამოძრავებული მანქანიდან
  • თერმული გაფართოება ოპერაციის დროს
ღერძული 2×LF (დომინანტური) და ამაღლებული 1X — უპირატესად -ში ღერძული მიმართულება
კრიტიკული დეფექტი

ეს დეფექტი შეიძლება იყოს საკისრებისთვის ძლიერ დამანგრეველია. 2×LF-ზე რხევითი ღერძული ძალა ბიძგის ზედაპირებზე ციკლურ დაღლილობის დატვირთვას ქმნის. ყოველთვის მონიშნეთ მაგნიტური ცენტრალური პოზიცია და გადაამოწმეთ ის საკისრების შეცვლის დროს. ეს ერთ-ერთი ყველაზე დამაზიანებელი — თუმცა ყველაზე პრევენციული — მოტორული დეფექტია.

ელექტრომაგნიტური ველის გადაადგილება - ღერძული როტორის გადაადგილება
ნორმალური: როტორის ცენტრი სტატორის ლამინირების დასტა როტორი სტატორის CL = როტორის CL თანაბარი თანაბარი ✓ დაბალანსებული ღერძული ელექტრომაგნიტური ძალები მინიმალური ღერძული ვიბრაცია მაგნიტური ცენტრი = წმინდა ღერძული ძალა ≈ 0 დეფექტი: როტორის ღერძულად გადახრა სტატორის ლამინირების დასტა როტორი სტატორის CL როტორის CL Δx (ღერძული ცვლა) როტორი იჭიმება სტატორის მიღმა F ღერძული 2×LF-ზე ✗ ამაღლებული ღერძული 2×LF და 1X შეუძლია დააჩქაროს ბიძგის საკისრების ცვეთა სიმძიმე დამოკიდებულია ცვლილების მასშტაბზე როგორ ამოვიცნოთ და დავადასტუროთ: ✓ მონიშნეთ მაგნიტური ცენტრი აწყობის დროს ✓ საკისრის შეცვლის შემდეგ გადაამოწმეთ პოზიცია ✓ ღერძული ვიბრაციის გაზომვა 2×LF-ზე ✓ გამორთვის ტესტი: 2×LF მყისიერად ქრება ✓ შეადარეთ უკუსვლით დაშვება: ელექტრო და მექანიკური ✓ შეამოწმეთ ბიძგის საკისრის ტემპერატურა. გამორიცხვა (მსგავსი სიმპტომები): • შეერთების კუთხური არასწორი განლაგება (ღერძული 1X და 2X) • ღერძული სტრუქტურული რეზონანსი • რბილი ტერფი / მოდუნება (ღერძული კომპონენტი) • ნაკადით გამოწვეული ღერძული დატვირთვა (ტუმბოები, ვენტილატორები) • მიწოდების ძაბვის დისბალანსი • რადიალური ექსცენტრისიტეტი (→ 2×LF რადიალური) სქემატური ღერძული გვერდითი ხედი — მასშტაბის გარეშე.

ღერძული ელექტრომაგნიტური ძალაცვლა / გადახურვასტატორის CLაღმოჩენა მექანიკური მიზეზებისგან მთავარი განმასხვავებელი ნიშანია ღერძული 2 × LF, რომელიც გამორთვისთანავე მყისიერად ქრება.

5. საკისრებთან დაკავშირებული ელექტრული დეფექტები

5.1. საკისრების დენები და ელექტროდენოვანი დენის გამტარობა

ლილვსა და კორპუსს შორის ძაბვა იწვევს დენის გადინებას საკისრებში. წყაროები: მაგნიტური ასიმეტრია, VFD საერთო რეჟიმის ძაბვა, სტატიკური მუხტი. განმეორებითი განმუხტვები ქმნის მიკროსკოპულ ორმოებს (ელექტრული განმუხტვის დამუშავება) რაც იწვევს ფლეიტა — თანაბრად განლაგებული ღარები რბოლებზე.

სპექტრული ხელმოწერა

  • საკისრების დეფექტების სიხშირეები (BPFO, BPFI, BSF) ძალიან ერთგვაროვანი, "სუფთა" პიკებით
  • აჩქარების სპექტრში მაღალი სიხშირის ხმაურის ამაღლებული დონე
  • გაფართოებული: დამახასიათებელი "სარეცხი დაფის" ხმა

პრევენცია

  • იზოლირებული საკისრები (დაფარული რგოლები)
  • ლილვის დამიწების ჯაგრისები (განსაკუთრებით VFD აპლიკაციებისთვის)
  • საერთო რეჟიმის ფილტრები VFD გამოსავალზე
  • ლილვის ძაბვის რეგულარული გაზომვა — 0.5 ვ პიკზე ნაკლები

6. ცვლადი სიხშირის დრაივის (VFD) ეფექტები

6.1. სიხშირის ცვლა

ძრავის ყველა ელექტრული სიხშირე პროპორციულად იცვლება VFD გამომავალი სიხშირის მიხედვით. თუ VFD მუშაობს 45 ჰც-ზე, 2×LF ხდება 90 ჰც. სიგნალიზაციის დიაპაზონები უნდა იყოს სიჩქარეზე ადაპტირებადი.

6.2. PWM ჰარმონიკები

სპექტრებში ჩნდება გადართვის სიხშირე (2–16 kHz) და გვერდითი ზოლები. შეიძლება გამოიწვიოს ხმოვანი ხმაური და საკისრების დენები.

6.3. ტორსიული აგზნება

დაბალი რიგის ჰარმონიკები (მე-5, მე-7, მე-11, მე-13) ქმნიან ბრუნვის მომენტის პულსაციებს, რომლებსაც შეუძლიათ ბრუნვითი ბუნებრივი სიხშირეების აღგზნება.

6.4. რეზონანსული აგზნება

როდესაც VFD სიჩქარის დიაპაზონში გადადის, აგზნების სიხშირეები შეიძლება გაიაროს სტრუქტურულ ბუნებრივ სიხშირეებში. VFD-ით მართული აღჭურვილობისთვის უნდა შეიქმნას კრიტიკული სიჩქარის რუკები.

7. დიფერენციალური დიაგნოსტიკის შეჯამება

დეფექტიპირველადი სიხშირე.მიმართულებაგვერდითი ზოლები / ნოტებიდადასტურება
სტატორის ექსცენტრულობა2×LFრადიალურიმცირე 1X, 2X ზრდაგამორთვის ტესტი; რბილი ფეხის შემოწმება
ფხვიერი გრაგნილი2×LFრადიალურიმზარდი ტენდენცია; 4×LF, 6×LFტენდენცია; MCA-ს ტალღის ტესტი
ფხვიერი კაბელი2×LFრადიალური± ⅓×LF გვერდითი ზოლებიფაზური წინააღმდეგობა; ინფრაწითელი თერმოგრაფია
მოკლე შემობრუნება2×LFრადიალურიდენის ასიმეტრია; მესამე ჰარმონიკაMCA-ს ტალღის ტესტი; MCSA
დამოკლებული ლამინაციებიმინორი 2×LF—ძირითადად თერმულიინფრაწითელი თერმოგრაფია; EL-CID
გატეხილი როტორის ზოლები1Xრადიალური± Fp გვერდითი ზოლები; ცემაMCSA: LF ± Fp დეციბელის დონე
როტორის ექსცენტრისიტეტი (სტატიკური)2×LFრადიალურიროტორის სლოტის ჰარმონიკები ± LFჰაერის უფსკრულის გაზომვა; MCSA
როტორის ექსცენტრისიტეტი (დინამიური)1X + 2×LFრადიალურივRBPF გვერდითი ზოლებიორბიტის ანალიზი; MCSA
თერმული როტორის თაღი1X (დრიფტინგით)რადიალურიამპერისა და ფაზის ცვლილება ტემპერატურასთან ერთად.30-60 წუთიანი სტარტაპი ტრენდულია
ელექტრომაგნიტური ველის გადაადგილება2×LF + 1Xღერძულიძლიერი ღერძული 2×LFროტორის ღერძული პოზიცია; გამორთვის ტესტი
საკისრის EDM / ღარებიანიBPFO / BPFIრადიალურიერთგვაროვანი პიკები; მაღალი HF ხმაურილილვის ძაბვა; ვიზუალური შემოწმება
ძრავის დეფექტის დიაგნოსტიკური დიაგრამა
მომატებული ძრავის ვიბრაცია გამორთვა სწრაფი ტესტი? მყისიერი ვარდნა ელექტრო წყარომ დაადასტურა დომინანტი სიხშირე? 2×LF (რადიალური): • ექსცენტრულობა / ჰაერის უფსკრული • ფხვიერი გრაგნილი (ტრენდული) • თავისუფალი კაბელი (+⅓LF დიაპაზონები) ელექტრომაგნიტური ველის გადაადგილება შეამოწმეთ როტორის ღერძული პოზიცია! გატეხილი როტორის ზოლები დაადასტურეთ MCSA-სთან თანდათანობითი დაშლა მექანიკური წყარომ დაადასტურა გამოიკვლიეთ: • დისბალანსი, არასწორი განლაგება • საკისრის დეფექტები, რბილი ფეხი ყოველთვის გააერთიანე: ვიბრაცია + MCSA + გამორთვის ტესტი + ტენდენციები გარჩევადობის შეხსენება: ≤ 0.5 ჰც 2X-ისა და 2×LF-ის განცალკევებისთვის

ელექტრომექანიკური2×LF ანალიზიროტორის დეფექტები გამორთვის ტესტი დიაგნოსტიკური ხის პირველი განშტოებაა. ელექტრული წარმოშობის დადასტურების შემდეგ, დომინანტური სიხშირე და მიმართულება ავიწროებს დიაგნოზს.

8. ინსტრუმენტაცია და გაზომვის ტექნიკა

8.1. ვიბრაციის გაზომვის მოთხოვნები

პარამეტრიმოთხოვნამიზეზი
სპექტრული გარჩევადობა≤ 0.5 ჰც (სასურველია 0.125 ჰც)გამოყავით 2X 2×LF-დან (2 ჰც-ის დაშორებით 2-პოლუსისთვის)
სიხშირის დიაპაზონი2–1000 ჰც (სიხშირე); 10 კჰც-მდე (შესაბამისად)დაბალი დიაპაზონი 1X, 2×LF-ისთვის; მაღალი საკისრებისთვის
არხები≥ 2 ერთდროულიჯვარედინი ფაზური ანალიზი
ფაზის გაზომვა0–360°, ±2°კრიტიკულია დეფექტის დიფერენციაციისთვის
დროის ტალღის ფორმასინქრონული საშუალოდ გამოთვლაგატეხილი ზოლებიდან დარტყმის აღმოჩენა
მიმდინარე შეყვანადენის დამჭერი თავსებადიაMCSA დიაგნოსტიკისთვის

8.2. Balanset-1A საავტომობილო დიაგნოსტიკისთვის

პორტატული ორარხიანი ვიბრომეტრი Balanset-1A (VibroMera) უზრუნველყოფს ძრავის ვიბრაციის დიაგნოსტიკის ძირითად შესაძლებლობებს:

ვიბრაციის არხები2 (ერთდროულად)
სიჩქარის დიაპაზონი250–90,000 ბრ/წთ
ვიბრაციის სიჩქარე RMS0–80 მმ/წმ
ფაზის სიზუსტე0–360°, ±2°
FFT სპექტრული ანალიზიმხარდაჭერილი
ფაზის სენსორიფოტოელექტრული, შედის
კვების წყაროUSB (7–20 ვ)
Balancing1 ან 2 სიბრტყე ადგილზე

საავტომობილო დეფექტის დიაგნოსტიკისა და გამოსწორების შემდეგ, Balanset-1A შეიძლება გამოყენებულ იქნას ადგილზე როტორის დაბალანსება — დიაგნოსტიკიდან კორექტირებამდე სრული სამუშაო პროცესის დასრულება ძრავის მოხსნის გარეშე.

8.3. გაზომვის საუკეთესო პრაქტიკა

  • სამი მიმართულება — ვერტიკალური, ჰორიზონტალური და ღერძული — თითოეულ საკისარზე. ღერძული კრიტიკულია ელექტრომაგნიტური ველის გადაადგილებისთვის.
  • ზედაპირების მომზადება — აქსელერომეტრის საიმედო შეერთებისთვის საღებავისა და ჟანგის მოცილება
  • სტაციონარული პირობები — ნომინალური სიჩქარე, დატვირთვა, ტემპერატურა
  • ოპერაციული პირობების ჩაწერა — სიჩქარე, დატვირთვა, ძაბვა, დენი თითოეული გაზომვისას
  • თანმიმდევრული დრო — იგივე პირობები ტენდენციების შედარებისთვის
  • გამორთვის ტესტი ელექტრო ვიბრაციის ეჭვის შემთხვევაში — რამდენიმე წამს მოითხოვს, უზრუნველყოფს წყაროს საიმედო იდენტიფიკაციას

9. ნორმატიული მითითებები

  • გოსტ რ ისო 20816-1-2021 — ვიბრაცია. მანქანა-დანადგარის ვიბრაციის გაზომვა და შეფასება. ნაწილი 1. ზოგადი მითითებები.
  • GOST R ISO 18436-2-2005 — მდგომარეობის მონიტორინგი. ვიბრაციის მდგომარეობის მონიტორინგი. ნაწილი 2. ტრენინგი და სერტიფიცირება.
  • ISO 20816-1:2016 — მექანიკური ვიბრაცია. გაზომვა და შეფასება. ნაწილი 1: ზოგადი მითითებები.
  • ISO 10816-3:2009 — მანქანა-დანადგარების ვიბრაციის შეფასება. ნაწილი 3: სამრეწველო მანქანები >15 კვტ.
  • IEC 60034-14:2018 — მბრუნავი ელექტრო მანქანები. ნაწილი 14: მექანიკური ვიბრაცია.
  • IEEE 43-2013 — რეკომენდებული პრაქტიკა იზოლაციის წინააღმდეგობის ტესტირებისთვის.
  • IEEE 1415-2006 — ინდუქციური მექანიზმების ტექნიკური მომსახურების ტესტირების სახელმძღვანელო.
  • ნემა მგ 1-2021 — ძრავები და გენერატორები. ვიბრაციის ლიმიტები და ტესტირება.
  • ISO 1940-1:2003 — როტორებისთვის დაბალანსებული ხარისხის მოთხოვნები.

10. Conclusion

ძირითადი დიაგნოსტიკური პრინციპები

ელექტროძრავის დეფექტები ვიბრაციასა და დენის სპექტრებში დამახასიათებელ კვალს ტოვებს — მაგრამ მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ იცით, სად უნდა მოძებნოთ და სწორი ხელსაწყოები სწორად გაქვთ კონფიგურირებული.

  1. 2×LF არის ძირითადი ელექტრომაგნიტური ინდიკატორი. კვების სიხშირის ზუსტად ორჯერ დიდი პიკი ნათლად მიუთითებს ელექტრომაგნიტურ წყაროზე. დადასტურებას გამორთვის ტესტი იძლევა.
  2. მიმართულებას მნიშვნელობა აქვს. რადიალური 2×LF → ჰაერის უფსკრული / გრაგნილები / მიწოდება. ღერძული 2×LF + 1X → ელექტრომაგნიტური ველის გადაადგილება ერთ-ერთი ყველაზე დამანგრეველი დეფექტია.
  3. გვერდითი ზოლები ამბავს მოგვითხრობს. ± ⅓×LF → კვების კაბელის პრობლემები. ± Fp → გატეხილი როტორის ღეროები. გვერდითი ზოლის დიაგრამა ხშირად უფრო დიაგნოსტიკურია, ვიდრე მთავარი პიკი.
  4. სპექტრული გარჩევადობა კრიტიკულია. 50 ჰც-ზე მომუშავე ორპოლუსიანი ძრავებისთვის, 2X და 2×LF ერთმანეთისგან მხოლოდ ~2 ჰც-ით არის დაშორებული. გარჩევადობა ≤ 0.5 ჰც სავალდებულოა.
  5. მეთოდების შერწყმა. ვიბრაცია + MCSA + MCA + თერმოგრაფია. არცერთი მეთოდი არ ფარავს ყველა დეფექტს.
  6. ელექტრიკოსებს ესაუბრეთ. ძრავების შეკეთების პერსონალს გააჩნია შეუცვლელი ცოდნა კონკრეტული ძრავების, მათი ისტორიისა და მიწოდების პირობების შესახებ.

რეკომენდებული სამუშაო პროცესი

1
ვიბრაციის გაზომვა
2
გამორთვის ტესტი
3
სპექტრული ანალიზი
4
MCSA (თუ როტორი)
5
სწორი და ბალანსი
6
ვერიფიკაცია ✓
ძრავის დიაგნოსტიკა — რეკომენდებული სამუშაო პროცესი
1. ვიბრაციის გაზომვა 3 მიმართულება, ყველა საკისარი, ≤0.5 ჰც რეზ. 2. გამორთვის ტესტი ელექტრო vs. მექანიკური წყარო 3. სპექტრული ანალიზი 2×LF, 1X, გვერდითი ზოლები, მიმართულება 4. MCSA (როტორის ეჭვის შემთხვევაში) დენის დამჭერი, LF ± Fp ანალიზი 5. კორექცია და ბალანსი (Balanset-1A) 6. ვერიფიკაციის გაზომვა ✓ Balanset-1A მოიცავს: ▸ ნაბიჯები 1, 3 — ვიბრაციის სპექტრები ▸ ნაბიჯი 5 — ველის დაბალანსება ▸ ნაბიჯი 6 — ვერიფიკაცია

დიაგნოსტიკური ნაბიჯებიMCSAვერიფიკაცია სისტემატურად დაიცავით ეს თანმიმდევრობა. გამორთვის ტესტი (ნაბიჯი 2) წამებს გრძელდება და საიმედოდ განასხვავებს ელექტრო და მექანიკურ წყაროებს.

თანამედროვე პორტატული ორარხიანი ვიბრომეტრები, როგორიცაა Balanset-1A საველე ინჟინრებს საშუალებას აძლევს, ჩაატარონ სპექტრული ვიბრაციის ანალიზი ძრავის დეფექტის იდენტიფიცირებისთვის საჭირო გარჩევადობითა და ფაზური სიზუსტით — არათანაბარი ჰაერის ხარვეზების აღმოჩენიდან დაწყებული, ჯვარედინი ფაზური ანალიზით დამთავრებული, როტორის ადგილზე დაბალანსებით დამთავრებული.

წყაროები: საველე ვიბრაციის დიაგნოსტიკის სასწავლო პროგრამები; GOST R ISO 20816-1-2021; GOST R ISO 18436-2-2005; IEC 60034-14:2018; IEEE 1415-2006; ISO 1940-1:2003; VibroMera-ს ტექნიკური დოკუმენტაცია (Balanset-1A); EPRI ძრავის საიმედოობის კვლევები.