Kintamosios srovės variklių elektros gedimų diagnostika
1. Įvadas: Elektros gedimai kaip vibracijos šaltinis
Nors vibracijos analizė paprastai susijęs su mechaniniais gedimais, tokiais kaip disbalansas ir guolių defektai, tai taip pat labai galingas įrankis, skirtas aptikti AC indukcinių variklių problemas. Elektros gedimai sukuria pulsuojančias magnetines jėgas, kurios sukelia variklio statoriaus ir rotoriaus vibraciją. Šios vibracijos perduodamos per variklio korpusą ir jas gali aptikti akselerometras.
Elektros gedimų diagnostikos esmė – ieškoti specifinių dažnių modelių, susijusių su elektros linijos dažniu (50 arba 60 Hz) ir variklio polių skaičiumi.
2. Statoriaus gedimai
Statoriaus problemos, tokios kaip atsilaisvinusi geležis, ritės atsilaisvinimas arba trumpasis jungimas laminuotose sijose, gali sukelti statoriaus ekscentriškumą arba deformaciją. Dėl to susidaro netolygus magnetinis laukas.
- Vibracijos parašas: Pagrindinis statoriaus gedimo požymis yra didelės amplitudės vibracijos pikas ties 2 kartus didesnis už linijos dažnį (2xFL)60 Hz varikliui tai yra 120 Hz (7200 CPM). 50 Hz varikliui tai yra 100 Hz (6000 CPM).
- Charakteristikos: Šis 2xFL pikas paprastai yra labai pastovios amplitudės ir nėra jautrus variklio apkrovai. Vibracija dažnai būna didžiausia statoriaus tvirtinimo atramų kryptimi.
3. Rotoriaus gedimai (sugedę rotoriaus strypai)
Įtrūkę arba sulūžę rotoriaus strypai yra dažnas gedimo būdas kintamosios srovės indukciniuose varikliuose. Strypui sulūžus, jis sutrikdo srovės tekėjimą rotoriuje, sukeldamas lokalizuotą įkaitimą ir pulsuojantį sukimo momentą.
- Vibracijos parašas: Klasikinis rotoriaus strypo problemų požymis yra polių pralaidumo dažnio (FP) šoninės juostos aplink bėgimo greitis (1X) pikas ir jo harmonikos.
- Stulpo praėjimo dažnis (FP): Tai greitis, kuriuo rotorius „slysta“ pro besisukantį statoriaus magnetinį lauką. Jis apskaičiuojamas taip: FP = polių skaičius × slydimo dažnisSlydimo dažnis yra skirtumas tarp magnetinio lauko sinchroninio greičio ir tikrojo rotoriaus veikimo greičio.
- Charakteristikos: Ieškokite 1X piko su dviem aiškiomis šoninėmis juostomis: viena ties (1X + FP), o kita – ties (1X – FP). Rotoriui pažeidžiant sunkesnį paviršių, galite pamatyti šonines juostas ir aplink 2X bei 3X harmonikas. Skirtingai nuo statoriaus problemų, šis parašas yra labai jautrus apkrovai. Šoninių juostų amplitudė didėja didėjant variklio apkrovai ir gali visiškai išnykti, kai variklis veikia be apkrovos.
4. Ekscentrinis oro tarpas
Oro tarpas yra mažas tarpas tarp rotoriaus ir statoriaus. Jei šis tarpas nėra vienodas visame paviršiuje, susidaro nesubalansuota magnetinė trauka, verčianti rotorių vibruoti.
- Statinis ekscentriškumas: Rotorius yra guolių centre, bet statoriaus šerdis yra neapvali. Siauriausia oro tarpo vieta yra fiksuota erdvėje.
- Dinaminis ekscentriškumas: Pats rotorius yra apvalus, todėl siauriausia oro tarpo vieta sukasi kartu su rotoriumi.
- Vibracijos parašas: Abu ekscentriciteto tipai sukuria poliaus praleidimo dažnio (FP) šonines juostas aplink 2X linijos dažnio (2xFL) piką. Sunkiais atvejais galite pamatyti sudėtingą šoninių juostų modelį ties 2xFL ± FP, taip pat šonines juostas aplink veikimo greičio harmonikas.
5. Patvirtinimas ir geriausia praktika
- Didelės skiriamosios gebos spektras: Elektros gedimų diagnostikai reikalinga didelė skiriamoji geba FFT spektras aiškiai atskirti veikimo greičio harmonikas nuo linijos dažnio harmonikų ir jų šoninių juostų.
- Apkrova yra kritinė: Jei kyla problemų dėl rotoriaus strypo, variklis *turi* būti veikiamas didelės apkrovos (paprastai >75%), kad defektas būtų matomas.
- Patvirtinkite naudodami kitas technologijas: Elektros gedimus galima patvirtinti naudojant kitas technologijas, tokias kaip variklio srovės analizė (MCA) arba infraraudonųjų spindulių termografija, kurios gali aptikti lokalizuotą įkaitimą, kurį sukelia sugedę rotoriaus strypai arba trumpasis jungimas laminatuose.