Rotora stieņa defektu izpratne
Definīcija: Kas ir rotora stieņa defekti?
Rotora stieņa defekti (saukti arī par salauztiem rotora stieņiem vai saplaisājušajiem rotora stieņiem) ir lūzumi, plaisas vai augstas pretestības savienojumi vāveres būra indukcijas motora rotoru vadītāju stieņos. Vāveres būra rotori sastāv no alumīnija vai vara stieņiem, kas iestrādāti dzelzs serdes spraugās, un abi stieņu gali ir savienoti ar īssavienojuma gredzeniem (gala gredzeniem). Kad stieņi saplīst vai gala gredzenu savienojumi saplaisā, elektriskā strāva nevar pareizi plūst caur bojātajiem stieņiem, radot elektromagnētisko asimetriju, pulsējošu griezes momentu un raksturlielumu. vibrācija un pašreizējie paraksti ar sānu joslas pie slīdēšanas frekvences intervāla.
Rotora stieņa defekti veido 10–15% motora atteices gadījumu un ir īpaši problemātiski, jo tie var progresēt no viena salūzuša stieņa līdz vairākiem atteices gadījumiem, radot spēcīgu vibrāciju, griezes momenta pulsāciju un galu galā motora atteici, ja tie netiek atklāti un novērsti.
Rotora stieņa defektu veidi
1. Bojāti rotora stieņi
- Apraksts: Vadītāja stieņa pilnīgs lūzums
- Atrašanās vieta: Parasti gala gredzenu tuvumā, kur koncentrējas termiskā un mehāniskā spriedze
- Progresija: Parasti sākas ar plaisu, progresē līdz pilnīgam lūzumam
- Vairāki stieņi: Viens salauzts stienis palielina slodzi uz blakus esošajiem stieņiem, izraisot pakāpeniskus bojājumus
2. Saplaisājuši gala gredzeni
- Apraksts: Lūzumi īssavienojuma gredzenos, kas savieno rotora stieņus
- Efekts: Līdzīgi kā salauzti stieņi — traucē strāvas plūsmu
- Atrašanās vieta: Bieži vien stieņa un gredzena krustojumā
- Biežāk sastopams: Lieli motori, motori ar biežu ieslēgšanu, augstas inerces slodzes
3. Augstas pretestības savienojumi
- Apraksts: Slikts elektriskais savienojums starp stieņiem un gala gredzeniem
- Iemesls: Ražošanas defekti, termiskā ciklēšana, korozija
- Efekts: Līdzīgi simptomi kā salauztiem stieņiem, bet var būt periodiski
- Atklāšana: Smalkāki paraksti nekā pilnīgi pārtraukumi
4. Rotora porainība
- Tukšumi liešanas alumīnija rotoros
- Samazina efektīvo vadītāja šķērsgriezumu
- Var progresēt līdz plaisām un lūzumiem
- Ražošanas defekts, kas var izpausties tikai vēlāk dzīvē
Rotora stieņa atteices cēloņi
Termiskie spriegumi
- Termiskā ciklēšana: Izplešanās/saraušanās no palaišanas/apturēšanas
- Diferenciālā izplešanās: Alumīnija stieņi izplešas vairāk nekā dzelzs serde
- Karstās vietas: Lokalizēta pārkaršana augstas pretestības dēļ
- Biežas palaišanas: Katrs starts rada termisko šoku
Mehāniskie spriegumi
- Centrbēdzes spēki: Īpaši ātrgaitas motoros
- Elektromagnētiskie spēki: Pulsējoši spēki darbības laikā
- Iedarbināšanas griezes moments: Augstas strāvas iedarbināšanas laikā rada mehānisku spriegumu
- Vibrācija: Ārējās vibrācijas nogurdinošie stieņi
Ražošanas defekti
- Poraini lietie rotori
- Slikta stieņa un gala gredzena savienošana
- Materiāli ieslēgumi vai tukšumi
- Nepietiekama termiskā apstrāde
Darbības apstākļi
- Bieža iedarbināšana: Termiskā un elektromagnētiskā spriedze
- Augstas inerces slodzes: Ilgs paātrinājuma laiks palielina stieņa spriegumu
- Bloķēta rotora notikumi: Ekstrēmas strāvas un spēki
- Vienfāzes: Darbība ar vienas fāzes zudumu rada asimetriskas strāvas
Vibrācijas paraksts
Raksturīgs modelis
Rotora stieņa defektu raksturīga iezīme ir sānu joslas ap darba ātrumu:
- Centrālā virsotne: 1× skriešanas ātrums (fr)
- Sānu joslas: fr ± fs, fr ± 2fs, fr ± 3fs
- Kur fs = slīdēšanas frekvence (parasti 1–3 Hz)
- Raksts: Simetriskas sānu joslas, kas izvietotas slīdēšanas frekvences intervālos
Slīdēšanas frekvences aprēķins
- fs = (Nsync – Nfaktiskais) / 60
- Piemērs: 4 polu, 60 Hz motors
- Nsync = 1800 apgr./min., Nactical = 1750 apgr./min.
- fs = (1800–1750) / 60 = 0,833 Hz
- Sānu joslas parādās pie 29,17 ± 0,833 Hz (28,3 Hz un 30,0 Hz)
Slodzes atkarība
- Bez slodzes: Minimāla sānu josla (zema slīde, zema strāva caur salauztiem stieņiem)
- Viegla slodze: Sāk parādīties mazas sānu joslas
- Pilna slodze: Spēcīgas sānu joslas, visacīmredzamākā diagnoze
- Diagnostikas stratēģija: Pārbaudiet zem slodzes, lai noteiktu labāko jutību
Pašreizējais paraksts (MCSA)
Motora strāvas analīze parāda tādu pašu modeli kā vibrācija:
- Sānu joslas ap līnijas frekvenci (nevis kustības ātrumu)
- Raksts: flīnija ± 2fs (divkārša slīdes frekvence strāvā)
- 60 Hz motoram ar 1 Hz slīdi: sānu joslas pie 58 Hz un 62 Hz
- Amplitūda palielinās līdz ar salauzto stieņu skaitu
- Dažos gadījumos var noteikt agrāk nekā vibrāciju
Atklāšana un diagnostika
Vibrāciju analīzes procedūra
- Aprēķiniet paredzamo modeli: Nosakiet sinhrono ātrumu, izmēriet faktisko ātrumu, aprēķiniet slīdēšanas frekvenci
- Augstas izšķirtspējas FFT: Izmantojiet precīzu izšķirtspēju (< 0,2 Hz), lai atrisinātu sānu joslas
- Meklējiet sānu joslas: Meklēt maksimumus pie 1× ± slīdēšanas frekvences
- Zem slodzes: Tests ar motoru normālas darba slodzes apstākļos
- Apstiprināt rakstu: Pārbaudiet simetriskās sānu joslas ar pareizu atstarpi
Smaguma novērtējums
- Sānu josla < 40% ar 1× maksimumu: Iespējams viens salauzts stienis, monitors
- 40-60% no 1×: Apstiprināts(-i) salauzts(-i) stieņa(-u) numurs, plāna nomaiņa
- > 60% no 1×: Vairāki salauzti stieņi, steidzami jānomaina
- Sānu joslas > 1× maksimums: Smaga slimība, nepieciešama tūlītēja rīcība
Sekas un progresēšana
Sākotnējā kļūme (viena josla)
- Neliela griezes momenta pulsācija
- Parādās mazas sānu joslas
- Var darboties mēnešiem ilgi ar vienu salauztu stieni
- Minimāla veiktspējas pasliktināšanās
Progresējošas neveiksmes (vairākas joslas)
- Blakus esošie stieņi pārkarst palielinātas strāvas dēļ
- Termiskā spriedze rada papildu bojājumus
- Griezes momenta pulsācijas palielinās
- Vibrācija kļūst spēcīga
- Var pāriet no viena līdz vairākiem stieņiem nedēļu laikā
Smags stāvoklis
- Vairāki blakus esoši salauzti stieņi
- Spēcīga griezes momenta pulsācija
- Augsta vibrācija un troksnis
- Rotora pārkaršana
- Pilnīgas rotora atteices risks
- Var sabojāt statoru pārmērīgas strāvas dēļ
Korektīvās darbības
Pēc noteikšanas
- Palielināt uzraudzības biežumu (mēnesī → nedēļā)
- Veiciet MCSA, lai apstiprinātu diagnozi
- Plānojiet motora vai rotora nomaiņu
- Sagatavojiet rezerves motoru kritiskas lietojumprogrammas gadījumā
- Apsveriet pamatcēloni (kāpēc stieņi salūza)
Remonta iespējas
- Rotora nomaiņa: Visuzticamākais risinājums lieliem motoriem
- Pilnīga motora nomaiņa: Bieži vien visekonomiskākais maziem motoriem
- Rotora pārliešana: Specializētās darbnīcās var pārstrādāt alumīnija rotorus
- Pagaidu darbība: Viens salauzts stienis var nodrošināt nepārtrauktu darbību ar uzraudzību
Profilakse
- Samaziniet biežu ieslēgšanu (izmantojiet mīkstos starterus vai VFD)
- Izvairieties no vienfāzes apstākļiem
- Nodrošiniet atbilstošu ventilāciju un dzesēšanu
- Izmantojiet motorus, kas paredzēti darba ciklam (biežas iedarbināšanas motori augsta cikla lietojumiem)
- Uzraudzīt agrīnu atklāšanu pirms vairāku kļūmju
Rotora stieņu defekti ir vieni no diagnostiski atšķirīgākajiem motora defektiem, un to raksturīgās slīdes frekvences sānu joslas ļauj droši noteikt motoru, izmantojot gan vibrācijas, gan strāvas analīzi. Agrīna identificēšana ļauj plānot motora nomaiņu, pirms rodas vairāki stieņu defekti, kas var izraisīt katastrofālus rotora bojājumus un ilgstošu neplānotu dīkstāvi.
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 