Motora stieņa caurlaides frekvences izpratne
Motora stieņa caurlaides frekvence — saukts arī par rotora stieņu caurlaides frekvenci, rotora spraugas frekvenci vai vienkārši stieņu caurlaides frekvenci — ir frekvence, ar kādu vāveres būra indukcijas motora rotora stieņi pārslīd garām statora spraugām un tinumiem. Tā ir vienāda ar rotora stieņu skaitu, reizinātu ar rotora rotācijas frekvenci, tādēļ tā atrodas daudz augstāk par darba ātrumu — parasti aptuveni no 200 līdz 2000 Hz, atkarībā no motora izmēra un ātruma. Veselīgā motorā tā ir klusa, mazas amplitūdas līnija vibrācijas spektrs, taču, kad tā palielinās, tas norāda uz ekscentriskums starp rotoru un statoru, gaisa sprauga problēmām vai citām elektromagnētiskām irregularitātēm. Tā ir cieši saistīta ar, taču atšķiras no, rotora stieņa defekti — bojāti stieņi paziņo par sevi ar sānu joslas izvietoti ar atstarpēm slīdēšanas frekvence ap 1×, nevis paaugstinot pašu stieņu caurlaides līniju.
1. Stieņa Pasiešanas Frekvences Aprēķins
The formula
RBPF = Nb × N / 60, kur RBPF ir rotora stieņu caurlaides frekvence Hz, Nb ir rotora stieņu skaits, un N ir rotora ātrums apgr./min.
Formulas struktūra ir tāda pati kā jebkurai zobu vai lāpstiņu skaitīšanas frekvencei, piemēram, zobratu sazobes frekvence vai lāpstiņas caurlaides frekvence: saskaitiet atkārtojošās elementus, reiziniet ar biežumu, cik reizes tie parādās. Tā kā stieņu skaits parasti ir liels, rezultāts atrodas labi augstas frekvences spektra apgabalā.
Izstrādāti piemēri
Small motor: 28 rotor bars at 1750 RPM gives RBPF = 28 × 1750 / 60 = 817 Hz.
Liels motors: 56 rotor bars at 3550 RPM gives RBPF = 56 × 3550 / 60 = 3313 Hz.
Ņemiet vērā, ka lielākās mašīnas stieņu caurlaides līnija pārsniedz 3 kHz — noderīgs atgādinājums, ka mērķķēdei jāsasniedz šis augstums, lai to redzētu. Ja vēlaties ātri pārvērst darba ātrumu un kārtas numurus frekvencēs, harmoniku frekvences kalkulators veic aritmētiskos aprēķinus.
Stieņu skaita noteikšana
- Skatiet motora tehniskās datu plāksnīti vai ražotāja datu lapu.
- Saskaitiet tos vizuāli, ja rotors ir pieejams remonta laikā.
- Aprēķiniet atpakaļ no skaidri identificēta maksimuma vibrāciju spektrā.
- Sagaidiet aptuveni 16 līdz 80 stieņus atkarībā no motora izmēra un polu skaita.
2. Fizikālais mehānisms
Rotora un statora mijiedarbība
Stieņu caurlaides frekvence rodas no magnētiskās mijiedarbības, nevis no mehāniska kontakta:
- Rotora stieņi nes inducētu strāvu un rada lokālus traucējumus magnētiskajā laukā.
- Kad rotors griežas, katrs stieņš secīgi paiet garām statora spraugām.
- Magnētiskā pretestība ceļas un krīt, kad stieņi izlīdzinās ar statora zobiem un tad pāriet starp tiem.
- Tas rada nelielu pulsējošu elektromagnētisku spēku uz konstrukciju.
- Pulsācijas ātrums ir vienāds ar stieņu caurlaides ātrumu — stieņu caurlaides frekvenci.
Vienmērīga un nevienmērīga gaisa sprauga
- Vienmērīga gaisa sprauga: spēka ieguldījumi no stieņiem rotora pretējos pusēs lielā mērā kompensējas, atstājot zemu RBPF amplitūdu.
- Ekscentrisks rotors: mijiedarbība kļūst asimetriska, kompensācija sabrūk un RBPF amplitūda pieaug.
- Diagnostiskā nozīme: RBPF līnijas augstums tādējādi ir tiešs rādītājs tam, cik vienmērīga ir gaisa sprauga.
3. Diagnostiskā nozīme
Normāls stāvoklis
- RBPF virsotne ir klātesoša, taču ļoti neliela — bieži vien zem 0,5 mm/s.
- Tā var būt tikko pamanāma virs trokšņa grīdas.
- Ap to nav sānu joslu.
- Šis paraksts apstiprina vienmērīgu gaisa spraugas un labu rotora un statora koncentricitāti.
Ko norāda paaugstināts RBPF
Gaisa spraugu ekscentriskums. Rotors atrodas ārpus centra statora urbumā, RBPF amplitūda pieaug un var parādīties sānu joslas pie ±1× apgriezienu ātruma. Attēls ir paralēls tam, kā pola caurlaides frekvence pieaug pie tā paša bojājuma.
Rotora un statora nesakritība. Kad rotora ass nav paralēla statora asij, gaisa sprauga mainās gar motora garumu, paaugstinot gan RBPF, gan tā harmoniku vērtības.
Salūzusi vai bojāta rotora stienis. Šis ir pilnīgi atšķirīgs paraksts: salauzti stieņi rada sānu joslas ap 1× slīdēšanas frekvences intervālā, nevis paaugstina stieņa caurlaides līniju. Skatīt salauzti rotora stieņi un rotora stieņa defekti pilnīgai diagnostikas detalizācijai.
4. Stieņa caurlaides frekvences atšķiršana no citām frekvencēm
RBPF pret gultņu frekvencēm
- RBPF: parasti 200–3000 Hz, noteikts pēc motora konstrukcijas.
- Gultņu frekvences: parasti 50–500 Hz motora gultņiem.
- Kā atšķirt: aprēķiniet abas un salīdziniet tās ar novērotajām virsotnēm.
- Uzmanīt pārklāšanos: lielos motoros RBPF var iekrist tajā pašā joslā kā gultņu defektu frekvences, tāpēc pirms rīkošanās apstipriniet avotu.
RBPF pret statora spraugu frekvenci
- Statora spraugu pasiešana: statora rievu skaits × apgriezienu ātrums — reti būtisks.
- RBPF: rotora stieņu skaits × apgriezienu ātrums — biežāk novērojams.
- Both present: dažos motoros ir redzami abi, un to atdalīšana ir atkarīga no stieņu un rievu skaita zināšanas.
5. Praktiskā pielietošana
Kad monitorizēt RBPF
- Ja ir aizdomas par gaisa spraugas problēmu.
- Pēc gultņa nomaiņas, lai pārbaudītu, vai rotors ir pareizi centrēts.
- Ja 2× tīkla frekvence ir paaugstināta, kas var pavadīt ekscentricitāti.
- Nosakot bāzes līnija jaunam vai pārtinamam motoram.
- Kā kvalitātes pārbaude pēc motora remonta.
Mērīšanas apsvērumi
- Analizatora frekvences diapazons jāpārsniedz divkāršo RBPF (Fmax > 2 × RBPF), lai to uztvertu bez izlīdzināšana.
- An akselerometrs parasti ir nepieciešams, nevis vibrācijas sensors, jo frekvences ir augstas.
- Mēriet uz motora korpusa vai gultņa korpusa.
- Vienmēr salīdziniet ar sākotnējo vērtību vai ar līdzīgiem veselajiem motoriem.
6. Stieņu caurlaides frekvences vieta motora diagnostikā
Ir lietderīgi skaidri nošķirt divas motora rotora pazīmes. Stieņu caurlaides līnija raksturo gaisa spraugas ģeometriju; salauzti stieņi raksturo sprosta elektrisko integritāti. Praksē abi var būt vienlaicīgi, tāpēc rūpīga electrical-fault novērtēšana pārbauda katru:
- Rotora stieņa defekti: sāļi apkārt 1× darbības ātrumam ar slīdes frekvences atstarpi.
- RBPF issues: paaugstināta amplitūda pašā stieņu caurlaides līnijā (stieņi × ātrums).
- Tie var pastāvēt vienlaicīgi: ekscentritāte un salauztas stieņi nav savstarpēji izslēdzoši.
- Visaptverošā diagnostika: pārbaudiet abas shēmas, lai iegūtu pilnīgu priekšstatu.
Šāda veida augstfrekvences elektromagnētiskā diagnostika ir viena no indukcijas motora veselības novērtēšanas pusēm; otra puse ir zemo frekvenču mehāniskā pasaule — nelīdzsvarotība un neatbilstība. Pārnēsājams divkanālu instruments, piemēram, Balanset-1A aptver šo mehānisko pusi, fiksējot 1× amplitūdu un fāzi, kas nepieciešama rotora balansēšanai tā pašu gultņos un rezultāta pārbaudei — dabiski papildinot šeit aprakstītās spektrālās motora pārbaudes.
Motora stieņu caurlaides frekvence, lai gan tā tiek uzraudzīta retāk nekā gultņu frekvences vai salauztu stieņu pazīmes, sniedz patiesas diagnostikas vērtības informāciju par gaisa sprauga vienmērīgumu un rotora-statora koncentricitāti. Prasme to aprēķināt un atpazīt spektrā noapaļo diagnostikas ainu vāveres būra indukcijas motoru stāvokļa novērtēšanai.
