비동기 진동이란 무엇인가요? 비동기 부품 • 휴대용 밸런서, 진동 분석기 "밸런셋"은 파쇄기, 팬, 멀처, 콤바인, 샤프트, 원심분리기, 터빈 및 기타 여러 로터의 동적 밸런싱을 위한 제품입니다. 비동기 진동이란 무엇인가요? 비동기 부품 • 휴대용 밸런서, 진동 분석기 "밸런셋"은 파쇄기, 팬, 멀처, 콤바인, 샤프트, 원심분리기, 터빈 및 기타 여러 로터의 동적 밸런싱을 위한 제품입니다.

비동기 진동이란? 비동기 부품

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비동기 진동 이해

정의: 비동기 진동이란 무엇인가?

비동기 진동 (비동기 진동이라고도 함) 진동 샤프트 회전 속도의 정확한 정수 배수(차수)가 아닌 주파수에서. 동기 진동 ~에서 불균형 또는 정렬 불량 (항상 1×, 2×, 3× 주행 속도로 나타남) 비동기 진동은 샤프트 회전보다는 구성 요소의 형상, 전자기 효과 또는 외부 소스에 의해 결정되는 주파수에서 발생합니다.

동기 진동과 비동기 진동의 차이를 이해하는 것은 진동의 근원을 파악하는 데 도움이 되므로 기계 진단에 필수적입니다. 동기 구성 요소는 회전하는 질량이나 기하학적 문제를 나타내는 반면, 비동기 구성 요소는 구름 요소 문제, 전기적 결함 또는 로터 자체의 외부 영향을 나타냅니다.

비동기 진동의 일반적인 원인

1. 구름 베어링 결함(가장 흔함)

비동기 진동의 주요 원인:

  • 베어링 고장 주파수: BPFO, BPFI, BSF, FTF는 샤프트 속도의 정확한 배수가 아닙니다.
  • 예: 1800 RPM 모터(30Hz), BPFO는 107Hz(3.57× 샤프트 속도, 정수가 아님)일 수 있습니다.
  • 진단 가치: 비동기 주파수는 베어링 문제를 즉시 나타냅니다.
  • 봉투 분석: 비동기 베어링 구성 요소를 감지하기 위한 기본 기술

2. 전기 주파수

샤프트 속도와 관련되지 않은 전자기 진동:

  • 2× 회선 주파수: 120Hz(60Hz 시스템) 또는 100Hz(50Hz), 모터 속도와 무관
  • 예: 2극 60Hz 모터는 3550RPM(59.2Hz)으로 작동하지만 120Hz에서 2×f 진동(2.03× 샤프트 속도)
  • 폴 패스 주파수: 정확한 정수 배수가 아닐 수도 있습니다.
  • VFD 고조파: 샤프트 속도와 관련 없는 스위칭 주파수

3. 외부 소스

  • 인접 장비: 근처 기계에서 전달되는 진동
  • 건물/기초: 고정 주파수에서의 구조적 공명
  • 프로세스 맥동: 배관 내 압력파
  • 음향 공명: 덕트 또는 인클로저 내의 정상파

4. 준동기 불안정성

  • 오일 소용돌이: 일반적으로 샤프트 속도의 0.42-0.48배(정확히 절반은 아님)
  • 오일 휩: 샤프트 속도와 관련되지 않은 자연 주파수에서의 잠금
  • 씰 불안정성: 종종 유체 역학에 의해 결정되는 주파수에서

5. 무작위 진동

  • 캐비테이션: 무작위 버블 붕괴, 광대역
  • 난류: 무작위 흐름 변동
  • 마찰: 비주기적 진동을 생성하는 혼란스러운 접촉

스펙트럼에서의 식별

스펙트럼 특성

  • 고정 주파수: 속도 변화에 관계없이 동일한 Hz 값으로 나타남
  • 주문 변경: 속도가 변하면 비동기 주파수 순서가 변경됩니다(× 샤프트 속도 비율)
  • 폭포 플롯: 비동기 구성 요소는 수직선으로 나타나고 동기 구성 요소는 대각선으로 나타납니다.
  • 주문 스펙트럼: 정수가 아닌 순서(2.47×, 3.57× 등)에서 비동기 피크

진단 절차

  1. 실행 속도 식별: 1× 피크 또는 타코미터에서
  2. 주문 계산: 각 피크 주파수를 실행 속도 주파수로 나눕니다.
  3. 정수 순서: 동기 진동(1.00×, 2.00×, 3.00×)
  4. 정수가 아닌 주문: 비동기 진동(2.47×, 3.57× 등)
  5. 오류 유형 일치: 계산된 주파수를 베어링 주파수, 전기 주파수 등과 비교합니다.

진단적 의의

베어링 결함

  • BPFO, BPFI, BSF의 비동기 주파수는 베어링 문제를 즉시 나타냅니다.
  • 베어링 주파수를 계산하고 관찰된 피크와 비교합니다.
  • ±5% 이내의 일치는 베어링 결함을 확인합니다.
  • 고조파와 측파대는 추가 확인을 제공합니다.

전자기 문제

  • 100/120Hz에서 2배의 라인 주파수는 고정자 또는 공극 문제를 나타냅니다.
  • 속도 변화에 독립적인 고정 주파수
  • 현재 분석은 전기적 기원을 확인합니다.

외부 진동

  • 기계 속도나 베어링과 관련이 없는 피크
  • 근처 장비 속도와 일치할 수 있음
  • 소스 조사가 필요합니다
  • 격리 또는 소스 수정이 필요합니다.

비동기 진동에 대한 분석 기술

봉투 분석

  • 베어링 결함 탐지를 위한 기본 기술
  • 비동기 반복적 영향을 향상시킵니다.
  • 동기 저주파 성분을 억제합니다.
  • 베어링 주파수를 명확하게 보여줍니다.

고주파 가속

  • 비동기 베어링 결함은 종종 고주파 범위(> 1 kHz)에서 발생합니다.
  • 가속도계와 높은 Fmax 설정을 사용하세요
  • 충격 및 고주파 공진을 감지합니다.

켑스트럼 분석

  • 비동기 신호에서 주기적 패턴을 찾는 데 효과적입니다.
  • 고조파 또는 측파대 패밀리를 감지합니다.
  • 복잡한 베어링 및 기어 시그니처에 유용합니다.

실제 사례

베어링 결함이 있는 모터

  • 실행 속도: 1750 RPM(29.17Hz)
  • 동기 구성 요소: 29.17Hz에서 1배, 58.34Hz에서 2배
  • 비동기 구성 요소: 107Hz에서 최대(3.67× 샤프트 속도)
  • 진단: 107Hz는 계산된 BPFO → 외륜 결함과 일치합니다.
  • 확인: 비동기적 특성은 로터 문제가 아닌 베어링 문제를 확인합니다.

가변 속도 VFD 모터

  • 모터 속도는 1200-1800 RPM으로 다양합니다.
  • 1× 피크는 속도에 따라 이동합니다(동기식)
  • 120Hz 피크는 고정되어 있습니다(비동기 2× 라인 주파수)
  • 진단: 60Hz 전원의 전자기 구성 요소

비동기 진동은 고유한 진단적 의미를 지닌 기계 진동의 한 종류입니다. 정수가 아닌 차수 관계, 속도 변화에도 고정된 주파수, 또는 워터폴 플롯의 수직적 특징을 통해 비동기 구성 요소를 인식하면 베어링 결함, 전기적 문제 및 외부 영향을 정확하게 식별하여 적절한 진단 및 시정 전략을 수립할 수 있습니다.

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