Variklio juostos praėjimo dažnio supratimas

Įrenginiai

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

€1,975.00 + PVM (jei taikoma)

Dalys

Vibracijos jutiklis

€90.00 + PVM (jei taikoma)

Dalys

Optinis jutiklis (lazerinis tachometras)

€124.00 + PVM (jei taikoma)

Įrenginiai

Balanset-4

€6,803.00 + PVM (jei taikoma)

Dalys

Magnetinio stovo dydis-60 kgf

€46.00 + PVM (jei taikoma)

Dalys

Refleksinė juosta

€10.00 + PVM (jei taikoma)

Įrenginiai

Dinaminis balansavimo įrenginys "Balanset-1A" OEM

€1,735.00 + PVM (jei taikoma)

Variklio juostos praėjimo dažnis — dar vadinamas rotoriaus strypų praėjimo dažniu, rotoriaus griovelio dažniu arba tiesiog strypų praėjimo dažniu — yra dažnis, kuriuo voverės narvelio indukcinio variklio rotoriaus strypai praslinksta pro statoriaus griovelių pakraštus ir apvijas. Jis lygus rotoriaus strypų skaičiui, padaugintam iš rotoriaus sukimosi dažnio, todėl jis yra gerokai aukščiau veikimo greičio – paprastai nuo maždaug 200 iki 2000 Hz, priklausomai nuo variklio dydžio ir greičio. Sveikas variklis suteikia tylų, mažos amplitudės signalą vibracijos spektras, tačiau kai jis didėja, tai rodo ekscentriškumas tarp rotoriaus ir statoriaus, air-gap problemas arba kitas elektromagnetines anomalijas. Jis yra glaudžiai susijęs su, tačiau skiriasi nuo, rotoriaus strypo defektai — sulaužyti strypai praneša apie save šoninės juostos atstumais slydimo dažnis aplink 1×, o ne padidindami pačią strypų praėjimo liniją.

1. Calculating Bar Pass Frequency

The formula

RBPF = N_b × N / 60, kur RBPF yra rotoriaus strypų praėjimo dažnis Hz, N_b yra rotoriaus strypų skaičius, o N – rotoriaus greitis RPM.

Formulės struktūra yra ta pati, kuri naudojama kiekvienam danties ar mentelės skaičiavimo dažniui, pavyzdžiui, krumpliaračių sujungimo dažnis arba mentės praėjimo dažnis: suskaičiuokite pasikartojančius elementus, padauginkite iš to, kaip dažnai jie apsisuka. Kadangi strypų skaičius paprastai yra didelis, rezultatas patenka į aukštų dažnių spektro sritį.

Worked examples

Small motor: 28 rotor bars at 1750 RPM gives RBPF = 28 × 1750 / 60 = 817 Hz.

Didelis variklis: 56 rotor bars at 3550 RPM gives RBPF = 56 × 3550 / 60 = 3313 Hz.

Atkreipkite dėmesį, kad didesnio įrenginio strypų praėjimo linija viršija 3 kHz – tai naudingas priminimas, kad matavimo grandinė turi siekti tokį aukštį, kad ją pastebėtų. Jei norite greitai perskaičiuoti veikimo greitį ir eilės numerius į dažnius, naudokite harmoninių dažnių skaičiuoklė handles the arithmetic.

Strypų skaičiaus nustatymas

• Pasitikrinkite variklio techninių duomenų lentelę arba gamintojo duomenų lapą.
• Jei rotorius pasiekiamas remonto metu, suskaičiuokite juos vizualiai.
• Apskaičiuokite atvirkščiai pagal aiškiai identifikuotą smailę vibracijos spektre.
• Tikėtinas skaičius — nuo 16 iki 80 strypų, priklausomai nuo variklio dydžio ir polių skaičiaus.

2. Fizinis mechanizmas

Rotor-stator interaction

Strypų praėjimo dažnis kyla iš magnetinės sąveikos, o ne iš mechaninio kontakto:

1. Rotoriaus strypai neša indukuotą srovę ir sukuria lokalius magnetinio lauko sutrikimus.
2. Sukantis rotoriui, kiekvienas strypas nuosekliai praslenka pro statoriaus griovelius.
3. Magnetinė reluktancija kyla ir krenta, kai strypai sulygiuojami su statoriaus dantimis, o tada praeina tarp jų.
4. Tai sukuria nedidelę pulsuojančią elektromagnetinę jėgą, veikiančią konstrukciją.
5. Pulsavimo dažnis lygus strypų praėjimo dažniui — tai ir yra strypų praėjimo dažnis.

Uniform versus non-uniform air gap

• Tolygus oro tarpas: priešingose rotoriaus pusėse esančių strypų jėgų indėliai iš esmės kompensuoja vienas kitą, todėl RBPF amplitudė išlieka maža.
• Ekscentrinio rotoriaus atveju: sąveika tampa asimetriška, kompensacija sutrinka, o RBPF amplitudė padidėja.
• Diagnostinė vertė: RBPF linijos aukštis yra tiesioginis oro tarpo tolygingumo rodiklis.

3. Diagnostinė reikšmė

Normali būklė

• RBPF smailė yra, tačiau labai maža — dažnai žemiau 0,5 mm/s.
• Ji gali būti vos matoma virš triukšmo lygio.
• Šalia jos nėra jokių šoninių juostų.
• Ši charakteristika patvirtina tolygų oro tarpą ir gerą rotoriaus bei statoriaus koncentriškumą.

Ką rodo padidėjęs RBPF

Air-gap eccentricity. Rotorius yra necentruotas statoriaus išgręžimo atžvilgiu, RBPF amplitudė didėja, o šoninės juostos ±1× sukimosi dažniu gali pasirodyti. Šis dėsningumas atitinka tai, kaip poliaus praėjimo dažnis didėja esant tam pačiam gedimui.

Rotor-stator misalignment. Kai rotoriaus ašis nėra lygiagreti statoriaus ašiai, oro tarpas kinta išilgai variklio ilgio, didindamas tiek RBPF, tiek jo harmonikų reikšmes.

Broken or damaged rotor bars. Tai visiškai kitoks požymių rinkinys: sulaužytos juostos sukuria šonines juostas aplink 1× slydimo dažnio žingsniu, o ne kelia juostos praleidimo liniją. Žr. sugedę rotoriaus strypai ir rotoriaus strypo defektai dėl išsamios diagnostinės informacijos.

4. Juostos praleidimo dažnio atskyrimas nuo kitų dažnių

RBPF versus bearing frequencies

• RBPF: typically 200–3000 Hz, set by motor design.
• Guolių dažniai: paprastai 50–500 Hz variklio guoliams.
• Kaip atskirti: apskaičiuokite abu ir palyginkite su stebimais smailumais.
• Stebėkite persiklojimą: dideliuose varikliuose RBPF gali patekti į tą pačią juostą kaip ir guolių gedimų dažniai, todėl prieš imdamiesi veiksmų patvirtinkite šaltinį.

RBPF versus stator slot frequency

• Stator slot pass: statoriaus lizdų skaičius × sukimosi greitis — retai reikšmingas.
• RBPF: rotoriaus juostų skaičius × sukimosi greitis — dažniau stebimas.
• Both present: kai kuriuose varikliuose matysite abu, o jų atskyrimas priklauso nuo žinojimo apie juostų ir lizdų skaičių.

5. Praktinis taikymas

When to monitor RBPF

• Kai įtariama oro tarpo problema.
• Po guolio pakeitimo, siekiant patikrinti, ar rotorius tinkamai sucentruotas.
• Kai 2× tinklo dažnis yra padidėjęs, o tai gali lydėti ekscentriškumą.
• Nustatant pradinė vertė naujam arba perrištam varikliui.
• As a quality check after motor repair.

Measurement considerations

• Analizatoriaus dažnių diapazonas turi patogiai viršyti dvigubą RBPF (F_max > 2 × RBPF), kad jį būtų galima užfiksuoti be Aliasingas.
• An akselerometras paprastai reikalingas, o ne velocity sensor, nes dažniai yra aukšti.
• Matuokite ant variklio korpuso arba guolio dėklo.
• Always compare against a baseline or against similar healthy motors.

6. Kur strypo praėjimo dažnis tinka variklio diagnostikoje

Naudinga aiškiai atskirti dvi variklio-rotoriaus požymių grupes. Strypo praėjimo linija kalba apie oro tarpo geometriją; sulaužyti strypai – apie narvelio elektrinį vientisumą. Praktiškai abu gali būti vienu metu, todėl išsamus electrical-fault vertinimas tikrina kiekvieną:

• Rotoriaus strypo defektai: sidebands around 1× running speed at slip-frequency spacing.
• RBPF issues: padidėjusi amplitudė pačioje strypo praėjimo linijoje (strypų skaičius × sukimosi greitis).
• Jie gali egzistuoti kartu: ekscentriškumas ir sulaužyti strypai neišskiria vienas kito.
• Comprehensive diagnosis: patikrinkite abu modelius, kad susidarytumėte pilną vaizdą.

Šios rūšies aukšto dažnio elektromagnetinė diagnostika yra viena indukcinio variklio būklės vertinimo pusė; kita pusė – žemo dažnio mechaninis pasaulis disbalansas ir nesutapimas. Nešiojamas dviejų kanalų prietaisas, pavyzdžiui, Balanset-1A apima tą mechaninę pusę, fiksuodamas 1× amplitudę ir fazę, reikalingą rotoriui subalansuoti jo paties guoliuose ir patikrinti rezultatą – natūralus papildymas čia aprašytoms spektrinėms variklio patikroms.

Variklio strypo praėjimo dažnis, nors stebimas rečiau nei guolių dažniai ar sulaužytų strypų požymiai, turi tikrą diagnostinę vertę apie oro tarpo vienodumą ir rotoriaus-statoriaus koncentrą. Mokėjimas jį apskaičiuoti ir atpažinti spektre papildo diagnostinį vaizdą vertinant voverės narvelio indukcijos variklių būklę.

---

← Atgal į pagrindinį rodyklę