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무료 엔지니어링 도구 #039

모터 전기 결함 빈도 계산기

전동기 분석을 위해 동기 속도, 슬립, 2×선로 주파수, 극통과 주파수, 회전자 막대통과 주파수 및 진단 측파대를 계산합니다.

슬립 2× 선로 폴 패스 로터 바
빠른 사전 설정

결과

동기 속도
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슬립
-
슬립 빈도
-
1× 라인 주파수
-
2× 선로 주파수
-
폴 패스 주파수
-
샤프트 주파수(1×)
-

동기 속도

교류 유도 전동기의 동기 속도는 선로 주파수와 극 수에 따라 달라집니다.

슬립

슬립은 동기 회전 속도와 실제 회전 속도의 차이를 분수 또는 백분율로 나타낸 것입니다.

일반적인 표준 유도 전동기의 최대 부하 슬립은 1~5%입니다.

슬립 빈도

2× 선로 주파수

이 주파수(50Hz 전원 공급 시 100Hz, 60Hz 전원 공급 시 120Hz)는 교류 자기장으로 인해 모터 진동에 항상 존재합니다. 상승된 2× 선로 주파수 성분은 위상 불균형, 공극 편심 또는 고정자 권선 결함과 같은 전기적 문제를 나타냅니다.

폴 패스 주파수

극 통과 주파수는 회전자 바 파손 분석의 핵심 지표입니다. 전류 스펙트럼(MCSA)에서 극 통과 주파수 부근, 즉 선 주파수의 1배 부근에 나타나는 측파대는 전형적인 회전자 바 고장의 특징입니다.

로터 바 통과 주파수

실제 사례

예시 — 4극 모터, 50Hz, 1475RPM

주어진 조건: f선 주파수 = 50Hz, 극수 = 4, 회전수 = 1475RPM

Ns = 120 × 50 ÷ 4 = 1500 RPM

s = (1500 - 1475) / 1500 = 1.67%

f슬립 = 0.0167 × 50 = 0.833Hz

2× 선로 = 2 × 50 = 100Hz

극 통과 = 2 × s × f선 = 2 × 0.0167 × 50 = 1.67Hz

⚠️ 주의: 모터 속도는 부하에 따라 달라집니다. 명판 속도가 아닌 실제 작동 조건에서 측정한 속도를 사용해야 합니다. 회전계 또는 스트로브스코프를 이용한 측정은 슬립 관련 계산에 가장 정확한 결과를 제공합니다.

2× line frequency (2FL) is 100 Hz for 50 Hz systems and 120 Hz for 60 Hz systems. It is the vibration frequency generated by the alternating magnetic attraction in the motor air gap (the magnetic field reverses twice per cycle, creating a force at 2× the supply frequency).

It is always present in motor vibration at some level. Elevated 2FL can indicate:

  • Stator eccentricity (uneven air gap)
  • Shorted stator laminations
  • Unbalanced supply voltage or phase problems
  • Loose stator iron

Broken rotor bars produce characteristic patterns in both vibration and current spectra:

  • Current spectrum (MCSA): Sidebands at fline ± n × fpole pass around the supply frequency peak
  • Vibration: Rotor bar pass frequency with sidebands at 2× line frequency
  • Amplitude modulation: The 1× vibration amplitude varies at pole pass frequency rate
  • Speed variation: Slight cyclic speed fluctuation at pole pass frequency

The severity is judged by the amplitude difference (dB) between the line frequency peak and the pole-pass sidebands in the current spectrum.

Both electrical and mechanical unbalance produce vibration at or near 1× shaft speed. The key tests:

  • Power-off test: Turn off power and observe. If vibration drops instantly at disconnect, it's electrical. If it coasts down with speed, it's mechanical.
  • Frequency precision: Electrical unbalance peaks appear at exact line frequency or 2× line. Mechanical unbalance appears at shaft running speed.
  • Sidebands: Electrical problems show sidebands at slip frequency or pole pass frequency around line frequency harmonics.

Slip frequency is the electrical frequency corresponding to the difference between synchronous and actual rotor speed:

fslip = s × fline

where s = (Ns − N) / Ns

Slip is essential for torque production in induction motors — without slip, no current is induced in the rotor. Typical full-load slip values:

  • Large motors (>100 kW): 1–2%
  • Medium motors (10–100 kW): 2–4%
  • Small motors (<10 kW): 3–5%

Systematic approach to identifying fault origin:

  • Step 1 — Power-off test: Instantly disappearing vibration = electrical source
  • Step 2 — Frequency analysis: Peaks at exact multiples of line frequency = electrical; peaks at shaft speed multiples = mechanical
  • Step 3 — Sideband analysis: Slip-related sidebands = rotor electrical fault; bearing frequencies = mechanical
  • Step 4 — Current analysis: Use MCSA to identify rotor bar, eccentricity, or stator faults independently of vibration
  • Step 5 — Phase analysis: Electrical 2× line is typically in-phase across all measurements; mechanical unbalance shows phase shift between positions

이 페이지에 설명된 절차는 Vibromera 팀이 현장 로터 밸런싱용 휴대형 2채널 밸런서 겸 진동 분석기인 Balanset-1A를 사용하여 개발하고 현장에서 테스트한 것입니다.

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표준 유도 전동기 이론에 따른 전동기 전기 주파수 공식. 최종 업데이트: 2026년 2월

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Nikolai Shelkovenko

Nikolai Shelkovenko

Nikolai Shelkovenko는 진동 분석 엔지니어이자 Vibromera의 창립자 겸 CEO입니다. 그는 15년 넘게 회전 장비를 실험실 테스트 벤치가 아닌 현장에서 직접 밸런싱해 왔습니다 — 멀처, 산업용 팬, 파쇄기, 원심분리기, 샤프트, 스핀들 등입니다. Balanset 기기는 바로 이러한 경험에서 탄생했습니다 — 실험실 장비가 아니라, 전문가가 직접 현장의 기계까지 가지고 가서 혼자서도 사용할 수 있는 도구로 설계되었습니다. Vibromera는 2017년에 설립되었으며 2023년부터 포르투갈 포르투를 거점으로 하고 있습니다. Balanset 제품군의 개발, 조립, 지원 업무 모두 이곳에서 이루어집니다. 대표 기기는 Balanset-1A로, 1면 및 2면 밸런싱과 진동 진단을 위한 휴대용 분석기입니다. Nikolai는 고객 지원, 까다로운 밸런싱 사례 해결, 소프트웨어 개발에 직접 참여하고 있습니다. 그는 전 세계 고객들과 어떤 언어로든 소통하며 함께 일합니다.

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