Asinhronās vibrācijas izpratne
Definīcija: Kas ir asinhronā vibrācija?
Asinhronā vibrācija (saukta arī par nesinhrono vibrāciju) ir vibrācija frekvencēs, kas nav precīzi vārpstas griešanās ātruma veselu skaitļu daudzkārtņi (kārtas). Atšķirībā no sinhronā vibrācija no nelīdzsvarotība vai neatbilstība (kas vienmēr parādās pie 1×, 2×, 3× darba ātruma), asinhronā vibrācija rodas frekvencēs, ko nosaka komponentu ģeometrija, elektromagnētiskie efekti vai ārēji avoti, nevis vārpstas rotācija.
Izpratne par atšķirību starp sinhrono un asinhrono vibrāciju ir būtiska mašīnu diagnostikā, jo tā palīdz identificēt vibrācijas avotu: sinhronās komponentes norāda uz rotējošas masas vai ģeometriskām problēmām, savukārt asinhronās komponentes norāda uz ritošā elementa problēmām, elektriskām kļūmēm vai ietekmi ārpus paša rotora.
Biežākie asinhronās vibrācijas avoti
1. Ritošā elementa gultņu defekti (visbiežāk sastopamie)
Galvenais asinhronās vibrācijas avots:
- Gultņu defektu frekvences: BPFO, BPFI, BSF, FTF nav precīzi vārpstas ātruma daudzkārtņi
- Piemērs: 1800 apgr./min motors (30 Hz), BPFO varētu būt 107 Hz (3,57 × vārpstas ātrums, nevis vesels skaitlis)
- Diagnostiskā vērtība: Asinhronās frekvences nekavējoties norāda uz gultņu problēmu
- Aploksnes analīze: Primārā metode asinhrono gultņu komponentu noteikšanai
2. Elektriskās frekvences
Elektromagnētiskā vibrācija, kas nav saistīta ar vārpstas ātrumu:
- 2× līnijas frekvence: 120 Hz (60 Hz sistēmām) vai 100 Hz (50 Hz), neatkarīgi no motora ātruma
- Piemērs: 2 polu 60 Hz motors darbojas ar ātrumu 3550 apgr./min (59,2 Hz), bet 2×f vibrācija pie 120 Hz (2,03× vārpstas ātrums)
- Kāta caurlaides biežums: Var nebūt precīzs vesela skaitļa dalāmais
- VFD harmonikas: Pārslēgšanās frekvences, kas nav saistītas ar vārpstas ātrumu
3. Ārējie avoti
- Blakus esošās iekārtas: Vibrācija, kas pārraidīta no tuvumā esošām mašīnām
- Ēka/pamati: Strukturālās rezonanses fiksētās frekvencēs
- Procesa pulsācijas: Spiediena viļņi cauruļvados
- Akustiskās rezonanses: Stāvviļņi kanālos vai apvalkos
4. Subsinhronās nestabilitātes
- Eļļas virpulis: Parasti 0,42–0,48 × vārpstas ātrums (ne gluži puse)
- Eļļas putukrējums: Bloķējas pie dabiskās frekvences, nevis saistībā ar vārpstas ātrumu
- Blīvējumu nestabilitāte: Bieži vien frekvencēs, ko nosaka šķidruma dinamika
5. Nejauša vibrācija
- Kavitācija: Nejauša burbuļa sabrukšana, platjoslas
- Turbulence: Nejaušas plūsmas svārstības
- Berzēšana: Haotisks kontakts, kas rada neperiodisku vibrāciju
Identifikācija spektrā
Spektra raksturojums
- Fiksēta frekvence: Parādās ar tādu pašu Hz vērtību neatkarīgi no ātruma izmaiņām
- Pasūtījuma izmaiņas: Ja ātrums mainās, asinhronās frekvences mainās secība (× vārpstas ātruma attiecība)
- Ūdenskrituma sižets: Asinhronās komponentes parādās kā vertikālas līnijas; sinhronās komponentes - kā diagonālas
- Kārtības spektrs: Asinhroni maksimumi pie ne-veseliem skaitļiem (2,47×, 3,57× utt.)
Diagnostikas procedūra
- Nosakiet skriešanas ātrumu: No 1× maksimuma vai tahometra
- Aprēķināt pasūtījumus: Sadaliet katru maksimālās frekvences daļu ar darbības ātruma frekvenci
- Veselo skaitļu secības: Sinhronā vibrācija (1,00×, 2,00×, 3,00×)
- Ne-veselo skaitļu pasūtījumi: Asinhronā vibrācija (2,47×, 3,57× utt.)
- Atbilstība kļūmju veidiem: Salīdziniet aprēķinātās frekvences ar gultņu frekvencēm, elektriskajām frekvencēm utt.
Diagnostiskā nozīme
Gultņu defekti
- Asinhronās frekvences pie BPFO, BPFI, BSF nekavējoties norāda uz gultņu problēmu
- Aprēķiniet gultņu frekvences un salīdziniet tās ar novērotajiem maksimumiem
- Atbilstība ±5% robežās apstiprina gultņa defektu
- Harmonikas un sānu joslas sniedz papildu apstiprinājumu
Elektromagnētiskās problēmas
- 2× līnijas frekvence pie 100/120 Hz norāda uz statora vai gaisa spraugas problēmām
- Fiksēta frekvence neatkarīgi no ātruma izmaiņām
- Strāvas analīze apstiprina elektrisko izcelsmi
Ārējā vibrācija
- Pīķi, kas nav saistīti ar mašīnas ātrumu vai gultņiem
- Var atbilst tuvumā esošo iekārtu ātrumam
- Nepieciešama avota izpēte
- Nepieciešama izolācija vai avota korekcija
Asinhronās vibrācijas analīzes metodes
Aploksnes analīze
- Galvenā gultņu defektu noteikšanas metode
- Uzlabo asinhronas atkārtotas ietekmes
- Nomāc sinhronās zemfrekvences komponentes
- Skaidri parāda gultņu frekvences
Augstas frekvences paātrinājums
- Asinhrono gultņu defekti, bieži augstfrekvences diapazonā (> 1 kHz)
- Izmantojiet akselerometrus un augstus Fmax iestatījumus
- Nosaka triecienus un augstfrekvences rezonanses
Cepstrum analīze
- Efektīvs periodisku modeļu atrašanai asinhronos signālos
- Atklāj harmoniku vai sānu joslu saimes
- Noderīgi sarežģītu gultņu un zobratu parakstu noteikšanai
Praktiski piemēri
Motors ar gultņa defektu
- Skriešanas ātrums: 1750 apgr./min (29,17 Hz)
- Sinhronās komponentes: 1× pie 29,17 Hz, 2× pie 58,34 Hz
- Asinhronais komponents: Maksimālā frekvence pie 107 Hz (3,67 × vārpstas ātrums)
- Diagnoze: 107 Hz atbilst aprēķinātajam BPFO → ārējās rases defekts
- Apstiprinājums: Asinhronā daba apstiprina gultņa, nevis rotora problēmu
VFD motors ar mainīgu ātrumu
- Motora ātrums mainās no 1200 līdz 1800 apgr./min.
- 1× maksimālais ātrums (sinhroni)
- 120 Hz maksimums paliek fiksēts (asinhronā 2× līnijas frekvence)
- Diagnoze: Elektromagnētiskā komponente no 60 Hz barošanas avota
Asinhronā vibrācija ir atšķirīga mašīnu vibrāciju klase ar unikālām diagnostikas sekām. Asinhrono komponentu atpazīšana pēc to ne-veselskaitļu secības attiecībām, fiksētām frekvencēm, neskatoties uz ātruma izmaiņām, vai vertikālām iezīmēm ūdenskrituma diagrammās ļauj precīzi identificēt gultņu defektus, elektriskās problēmas un ārējas ietekmes, vadot atbilstošas diagnostikas un korektīvās stratēģijas.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 