ಕಂಪನ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಮೂಲಕ AC ಮೋಟರ್ಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ದೋಷಗಳ ರೋಗನಿರ್ಣಯ
ವಿದ್ಯುತ್ ದೋಷಗಳು AC ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಮೋಟರ್ಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಟೇಟರ್, ರೋಟರ್ ಅಥವಾ ಅವುಗಳ ಮಧ್ಯದ ವಾಯು ಅಂತರವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡ ಚುಂಬಕೀಯ ವಲಯದ ದೋಷಗಳಾಗಿದ್ದು, ಅವು ಕಂಪನದ ಮೂಲಕ ತಮ್ಮನ್ನು ಹೊರಹಾಕುತ್ತವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ vibration analysis ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ತಪ್ಪು ಜೋಡಣೆಂತಹ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಸಮಸ್ಯೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ unbalance and ಮೂಲಕೋಶ ಪ್ರಮುಖದೋಷಗಳು, ಆದರೆ ಇದು ವಿದ್ಯುತ್ ತೊಂದರೆಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಸಹ ಶಕ್ತಿಯುತ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ದೋಷಗಳು ಸ್ಪಂದಿಸುವ ಚುಂಬಕೀಯ ಬಲಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಿ ಸ್ಟೇಟರ್ ಮತ್ತು ರೋಟರ್ನ್ನು ಕಂಪಿಸುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ; ಆ ಕಂಪನಗಳು ಮೋಟರ್ ಫ್ರೇಮ್ ಮೂಲಕ ಹರಡಿ ಒಂದು accelerometer. ಈ ಕೌಶಲ್ಯವು supply frequency ಮತ್ತು motor ನ pole count ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ patterns ಅನ್ನು ಗುರುತಿಸುವುದಲ್ಲಿದೆ.
1. ಪರಿಚಯ: ಕಂಪನದ ಮೂಲವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ದೋಷಗಳು
ವಿದ್ಯುತ್ ದೋಷಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸುವ ಕುಂಜಿ ಎಂದರೆ ಪ್ರದೇಶದ ಪ್ರಕಾರ 50 Hz ಅಥವಾ 60 Hz ಆಗಿರುವ ಲೈನ್ ಆವೃತ್ತಿ ಮತ್ತು ಮೋಟರ್ನ ಧ್ರುವಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆವೃತ್ತಿಗಳಲ್ಲಿರುವ ಶಿಖರಗಳನ್ನು ಹುಡುಕುವುದು. ಈ ಬಲಗಳು ಸಂಪೂರ್ಣ ಯಾಂತ್ರಿಕವಲ್ಲದೆ ಚುಂಬಕೀಯವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಅವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯ ಯಾಂತ್ರಿಕ ದೋಷಗಳಿಂದ ಬೇರ್ಪಡಿಸುವ ಎರಡು ಸೂಚನೆಗಳಿವೆ: ಅವುಗಳ ಆವೃತ್ತಿಗಳು ಶಾಫ್ಟ್ ವೇಗಕ್ಕಿಂತ ಪೂರೈಕೆಗೆ ಬಿಗಿಯಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿಸಿಕೊಂಡಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಅನೇಕವು ಮೋಟರ್ ಭಾರದೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಪರೀಕ್ಷೆಯೆಂದರೆ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಂ ನೋಡುತ್ತಾ ಭಾರವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು; ಭಾರ ತೆಗೆದಾಗ ಕುಸಿಯುವ ಶಿಖರವು ಬಹುತೇಕ ಖಚಿತವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಮೂಲದ್ದಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದರ ಸ್ಪಷ್ಟ ಅರಿವು ವಿದ್ಯುತ್ ಆವರ್ತನ ಮತ್ತು ಮೋಟರ್ನ ಸ್ಲಿಪ್ ಕೆಳಗಿನ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ರೋಗನಿರ್ಣಯಕ್ಕೂ ಆಧಾರವಾಗಿವೆ.
2. ಸ್ಟೇಟರ್ ದೋಷಗಳು
Stator problems — loose iron, coil looseness, or shorted laminations — can make the stator eccentric or distorted, producing an uneven magnetic field around the bore. The result is typically a magnetic force that pulses at twice the line frequency.
- ಕಂಪನ ಸಂಕೇತ: the most common indicator is an elevated peak at ಲೈನ್ ಆವೃತ್ತಿಯ 2× ನಲ್ಲಿ (2×FL). For a 60 Hz motor this is 120 Hz (7200 CPM); for a 50 Hz motor it is 100 Hz (6000 CPM). Note that a 2×FL peak is not unique to stator faults — supply-voltage imbalance, air-gap eccentricity and frame resonance can raise it too.
- ಲಕ್ಷಣಗಳು: 2×FL peak is usually steadier and less load-sensitive than rotor-bar signatures, but it is not guaranteed to be constant — confirm the diagnosis with phase-current checks and by comparing loaded and unloaded spectra. The vibration is often highest in the direction of the stator mounting feet, where the frame is stiffest against the pulsating pull. ಸ್ಟೇಟರ್ ದೋಷಗಳು ಅನ್ನು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಸಡಿಲಿಕೆ 2× ರನ್ನಿಂಗ್ ಸ್ಪೀಡ್ನಲ್ಲಿ ಇರುವುದೆಂದು ಸುಲಭವಾಗಿ ತಪ್ಪಾಗಿ ಅರ್ಥೈಸಬಹುದು; ಆದ್ದರಿಂದ ಭಾರ ಪರೀಕ್ಷೆ ಮತ್ತು ನಿಖರ ಆವೃತ್ತಿ ಓದು ಪ್ರಮುಖವಾಗಿವೆ.
3. ರೋಟರ್ ದೋಷಗಳು (ಮುರಿದ ರೋಟರ್ ಬಾರ್ಗಳು)
ಬಿರುಕು ಬಿದ್ದ ಅಥವಾ ಮುರಿದ ರೋಟರ್ ಬಾರ್ಗಳು AC ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಮೋಟರ್ಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯ ವೈಫಲ್ಯ. ಬಾರ್ ಮುರಿದಾಗ ಅದು ರೋಟರ್ ಕೇಜ್ನಲ್ಲಿನ ಹರಿವನ್ನು ಅಸ್ತವ್ಯಸ್ತಗೊಳಿಸಿ ಸ್ಥಳೀಯ ತಾಪನ ಮತ್ತು ರನ್ನಿಂಗ್-ಸ್ಪೀಡ್ ಕಂಪನವನ್ನು ಮೋಡ್ಯುಲೇಟ್ ಮಾಡುವ ಸ್ಪಂದಿಸುವ ಟಾರ್ಕ್ ಅನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ.
- ಕಂಪನ ಸಂಕೇತ: ಇದರ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಲಕ್ಷಣವೆಂದರೆ broken rotor bars ಆಗಿದೆ ಪೋಲ್ ಪಾಸ್ ಆವೃತ್ತಿ (FP) sidebands ಇದು ಚಲನ ವೇಗ (1×) ಶಿಖರ ಮತ್ತು ಅದರ harmonics.
- ಪೋಲ್ ಪಾಸ್ ಆವೃತ್ತಿ (FP): ಎಂದರೆ ರೋಟರ್ ತಿರುಗುವ ಚುಂಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ ಜಾರುವ ದರ; ಇದನ್ನು ಹೀಗೆ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ FP = ಧ್ರುವಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ × ಸ್ಲಿಪ್ ಆವೃತ್ತಿ, ಇಲ್ಲಿ ಸ್ಲಿಪ್ ಆವೃತ್ತಿ ಎಂದರೆ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಸಮಕಾಲಿಕ ವೇಗ ಮತ್ತು ನಿಜವಾದ ಶಾಫ್ಟ್ ವೇಗದ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸ.
- ಲಕ್ಷಣಗಳು: 1× ಶಿಖರದ ಎರಡೂ ಬದಿಯಲ್ಲೂ ಎರಡು ಸ್ಪಷ್ಟ ಸೈಡ್ಬ್ಯಾಂಡ್ಗಳನ್ನು ಹುಡುಕಿ; ಒಂದು (1× + FP) ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು (1× − FP). ಹಾನಿ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ 2× ಮತ್ತು 3× ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ಗಳ ಸುತ್ತಲೂ ಸಹ ಸೈಡ್ಬ್ಯಾಂಡ್ಗಳು ಕಾಣಿಸುತ್ತವೆ. ಸ್ಟೇಟರ್ ದೋಷಗಳಿಗೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, ಈ ಸಂಕೇತವು ಭಾರಕ್ಕೆ ತುಂಬಾ ಸಂವೇದನಾಶೀಲವಾಗಿದೆ; ಭಾರ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ಸೈಡ್ಬ್ಯಾಂಡ್ಗಳು ಹೆಚ್ಚುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಭಾರವಿಲ್ಲದಾಗ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಕಾಣೆಯಾಗಬಹುದು.
4. ವಿಕೇಂದ್ರಿತ ಏರ್ ಗ್ಯಾಪ್
ದಿ ವಾಯು ಅಂತರ ಇದು ರೋಟರ್ ಮತ್ತು ಸ್ಟೇಟರ್ ನಡುವಿನ ಸಣ್ಣ ಅಂತರವಾಗಿದೆ. ಅದು ಬೋರಿನ ಸುತ್ತ ಸಮವಿರದಿದ್ದರೆ, ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಅಸಮತೋಲನಗೊಂಡ ಕಾಂತೀಯ ಆಕರ್ಷಣೆ ಉಂಟಾಗಿ ರೋಟರ್ ಕಂಪಿಸುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
- ಸ್ಥಿರ ಎಕ್ಸೆಂಟ್ರಿಸಿಟಿ: ರೋಟರ್ ತನ್ನ ಬೇರಿಂಗ್ಗಳಲ್ಲಿ ಕೇಂದ್ರಿತವಾಗಿ ತಿರುಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಸ್ಟೇಟರ್ ಕೋರ್ ವೃತ್ತಾಕಾರದಲ್ಲಿರುವುದಿಲ್ಲ; ಆದ್ದರಿಂದ ಅಂತರದ ಅತಿ ಇಳುವರಿ ಬಿಂದು ಸ್ಥಳದಲ್ಲೇ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
- ಗತಿಶೀಲ ಎಕ್ಸೆಂಟ್ರಿಸಿಟಿ: ರೋಟರ್ ಸ್ವತಃ ವೃತ್ತಾಕಾರದಲ್ಲಿಲ್ಲ ಅಥವಾ ಕೇಂದ್ರದಿಂದ ಸರಿದಿರುತ್ತದೆ; ಆದ್ದರಿಂದ ಅಂತರದ ಅತಿ ಇಳುವರಿ ಬಿಂದು ರೋಟರ್ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿ ತಿರುಗುತ್ತದೆ — ಇದು ರೋಟರ್ ವಿಕೇಂದ್ರಿತತೆ.
- ಕಂಪನ ಸಂಕೇತ: static eccentricity typically raises a steady peak at 2×FL, because the narrow-gap point does not move. Dynamic eccentricity modulates the gap as the rotor turns, producing vibration at 1× running speed and pole-pass-frequency sidebands — at 2×FL ± FP and around the running-speed harmonics. In practice the two often coexist, giving a complex combined pattern.
5. ದೃಢೀಕರಣ ಮತ್ತು ಉತ್ತಮ ಕ್ರಮಗಳು
ವಿದ್ಯುತ್ ದೋಷಗಳು ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಂನಲ್ಲಿ ರನ್ನಿಂಗ್-ಸ್ಪೀಡ್ ಘಟಕಗಳ ಹತ್ತಿರವೇ ಕಾಣಿಸುತ್ತವೆ; ಅವನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸಲು ನಿಯಮಿತ ಹಾಗೂ ಶಿಸ್ತಿನ ಮಾಪನ ಅವಶ್ಯಕ.
- ಉನ್ನತ-ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಂ: ವಿದ್ಯುತ್ ದೋಷಗಳ ರೋಗನಿರ್ಣಯಕ್ಕೆ ಉನ್ನತ-ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ FFT spectrum ಅವಶ್ಯಕವಾಗಿದ್ದು, ರನ್ನಿಂಗ್-ಸ್ಪೀಡ್ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ಗಳನ್ನು ಲೈನ್-ಆವೃತ್ತಿ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಹತ್ತಿರ ಹಂಚಿಕೊಂಡಿರುವ ಸೈಡ್ಬ್ಯಾಂಡ್ಗಳಿಂದ ಬೇರ್ಪಡಿಸಲು ಸಾಕಷ್ಟು ಲೈನ್ಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ. ಒಂದು zoom FFT ಸ್ಲಿಪ್-ಆವೃತ್ತಿ ಸೈಡ್ಬ್ಯಾಂಡ್ಗಳನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಬೇರ್ಪಡಿಸಲು ಅನೇಕ ಬಾರಿ ಏಕೈಕ ಮಾರ್ಗವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
- ಭಾರ ಅತ್ಯಂತ ಮಹತ್ವದ್ದು: ರೋಟರ್-ಬಾರ್ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿಗೆ ದೋಷ ಕಾಣಲು ಮೋಟರ್ ಸಾಕಷ್ಟು ಭಾರದಲ್ಲಿ — ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 75%ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು — ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಬೇಕು. ಶಿಖರಗಳನ್ನು ನೋಡುತ್ತಾ ಭಾರವನ್ನು ಬದಲಿಸುವುದು ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಮೂಲಗಳನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸುವ ಅತ್ಯಂತ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಕ್ಷೇತ್ರ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ.
- ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲೇ ಹಿಡಿಯಿರಿ: ಇದೃಶ ಪೋರ್ಟಬಲ್ ಎರಡು-ಚಾನೆಲ್ ಅನಾಲೈಸರ್ ಬ್ಯಾಲೆನ್ಸೆಟ್-1ಎ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಂ ಮತ್ತು ಸಮಕಾಲೀಕೃತ ರನ್ನಿಂಗ್-ಸ್ಪೀಡ್ ಅನ್ನು ಸ್ಥಳದಲ್ಲೇ ಮೋಟರ್ ಮೇಲೆ ದಾಖಲಿಸುತ್ತದೆ; ಇದರಿಂದ 2×FL ಸ್ಟೇಟರ್ ಶಿಖರ ಅಥವಾ ಭಾರ-ಆಧಾರಿತ ಪೋಲ್-ಪಾಸ್ ಸೈಡ್ಬ್ಯಾಂಡ್ಗಳನ್ನು ಟಿಯರ್ಡೌನ್ಗೆ ಮೊದಲು ಸುಲಭವಾಗಿ ಗುರುತಿಸಬಹುದು — ಮತ್ತು ನಿಜವಾದ ಕಾರಣ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಅಸಮತೋಲನವೆಂದು ತೋರಿದರೆ ರೋಟರ್ ಸಮತೋಲನ ಮಾಡಿ ಅದೇ ಭೇಟಿಯಲ್ಲಿ ಮಾಡಬಹುದು.
- ಇತರ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳೊಂದಿಗೆ ದೃಢೀಕರಿಸಿ: ರೋಗನಿರ್ಣಯಗಳನ್ನು motor current signature analysis (MCSA) ಮೂಲಕ ಅಥವಾ ಇನ್ಫ್ರಾರೆಡ್ ಥರ್ಮೋಗ್ರಫಿ, ಇದರ ಮೂಲಕ ಮುರಿದ ಬಾರ್ಗಳು ಅಥವಾ ಶಾರ್ಟ್ ಆದ ಲ್ಯಾಮಿನೇಶನ್ಗಳಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಸ್ಥಳೀಯ ತಾಪನವನ್ನು ಕಾಣಬಹುದು. ಇದರ ವಿಶಾಲ ಕುಟುಂಬದೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಕೆ ಪರಿಶೀಲನೆ ಮೋಟರ್ ದೋಷಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ ದೋಷವನ್ನು ಯಾಂತ್ರಿಕ ದೋಷವೆಂದು ತಪ್ಪಾಗಿ ಗೊಂದಲಪಡಿಸುವುದನ್ನು ತಪ್ಪಿಸುತ್ತದೆ.
