Разбирање на честотата на минување на прачките на моторот
Честота на минување на прачките на моторот — наречена и фреквенција на минување на роторските прачки, фреквенција на роторските жлебови или едноставно bar pass — е фреквенцијата со која роторските прачки на асинхрон мотор со кафезен ротор минуваат покрај статорските жлебови и намотки. Таа е еднаква на бројот на роторски прачки помножен со ротационата фреквенција на роторот, така што паѓа далеку над работната брзина, обично помеѓу околу 200 и 2000 Hz во зависност од големината и брзината на моторот. Кај исправен мотор таа е тивка линија со мала амплитуда во вибрационен спектар, но кога расте таа укажува на ексцентричност помеѓу роторот и статорот, воздушен зазор проблеми или други електромагнетни неправилности. Таа е тесно поврзана, но сепак различна од, дефекти на прачките на роторот — скршените прачки се објавуваат со странични ленти распоредени на фреквенцијата на минување на половите (број на полови × the фреквенција на лизгање) околу 1×, а не со подигнување на самата bar-pass линија.
1. Пресметување на фреквенцијата на минување на прачките
Формулата
RBPF = Nb × N / 60, каде што RBPF е фреквенцијата на минување на роторските прачки во Hz, Nb е бројот на роторски прачки, а N е брзината на роторот во RPM.
Структурата на формулата е истата онаа зад секоја фреквенција на броење заби или лопатки, како што е фреквенција на запченување на запчаниците или фреквенција на поминување на лопатките: изброј ги повторливите елементи, помножи со тоа колку често се појавуваат. Бидејќи бројот на прачки обично е голем број, резултатот се наоѓа длабоко во високофреквентната област на спектарот.
Решени примери
Мал мотор: 28 роторски прачки при 1750 RPM даваат RBPF = 28 × 1750 / 60 = 817 Hz.
Голем мотор: 56 роторски прачки при 3550 RPM даваат RBPF = 56 × 3550 / 60 = 3313 Hz.
Забележете дека bar-pass линијата на поголемата машина се качува над 3 kHz — корисен потсетник дека мерниот ланец мора да достигне толку високо за да ја види. Ако сакате брзо да ги преведете работната брзина и редните броеви во фреквенции, калкулатор за хармонични фреквенции ја врши аритметиката.
Наоѓање на бројот на прачки
- Консултирајте ја плочката на моторот или техничкиот лист на производителот.
- Избројте ги визуелно ако роторот е достапен при поправка.
- Пресметајте наназад од јасно идентификуван врв во вибрацискиот спектар.
- Очекувајте приближно 16 до 80 прачки, во зависност од големината на моторот и бројот на полови.
2. Физичкиот механизам
Интеракција ротор-статор
Фреквенцијата на минување на прачките се раѓа од магнетна интеракција, а не од механички контакт:
- Роторските прачки носат индуцирана струја и создаваат локални пертурбации во магнетното поле.
- Како што роторот се врти, секоја прачка минува покрај статорските жлебови една по друга.
- Магнетната релуктанција расте и опаѓа како што прачките се порамнуваат со, а потоа минуваат помеѓу, статорските заби.
- Ова создава мала пулсирачка електромагнетна сила врз конструкцијата.
- Стапката на пулсирање е еднаква на стапката со која минуваат прачките — фреквенцијата на минување на прачките.
Рамномерен наспроти нерамномерен воздушен зазор
- Рамномерен воздушен зазор: силите од прачките на спротивните страни на роторот во голема мера се поништуваат, оставајќи ниска амплитуда на RBPF.
- Ексцентричен ротор: интеракцијата станува асиметрична, поништувањето се распаѓа, а амплитудата на RBPF расте.
- Дијагностичка вредност: висината на RBPF линијата затоа е директен показател за тоа колку е рамномерен воздушниот зазор.
3. Дијагностичко значење
Нормална состојба
- Присутен е RBPF врв, но многу мал — често под 0,5 mm/s.
- Може да биде едвај видлив над шумниот праг.
- Нема бочни ленти што го оградуваат.
- Овој потпис потврдува рамномерен воздушен зазор и добра концентричност ротор-статор.
Што ви кажува зголемениот RBPF
Ексцентричност на воздушниот зазор. Роторот е поместен од центарот во отворот на статорот, амплитудата на RBPF расте и може да се појават странични ленти на ±1× работна брзина. Шаблонот е паралелен со начинот на кој фреквенција на поминување на половите расте при истиот дефект.
Неусогласеност ротор-статор. Кога оската на роторот не е паралелна со оската на статорот, воздушниот зазор варира по должината на моторот, зголемувајќи ги и RBPF и неговите хармоници.
Скршени или оштетени роторски прачки. Ова е сосема поинаков потпис: скршените прачки создаваат странични ленти околу 1× на растојание еднакво на честотата на минување на половите, наместо да ја зголемат линијата на минување на прачките. Видете скршени прачки на роторот и дефекти на прачките на роторот за целосните дијагностички детали.
4. Разликување на минувањето на прачките од другите честоти
RBPF наспроти лежишните честоти
- RBPF: типично 200–3000 Hz, одредено од дизајнот на моторот.
- Фреквенции на лежиштата: типично 50–500 Hz за моторните лежишта.
- Како да ги разликувате: пресметајте ги двете и споредете ги со набљудуваните врвови.
- Внимавајте на преклопување: кај големите мотори RBPF може да падне во истиот опсег како фреквенции на дефекти на лежиштата, па потврдете го изворот пред да преземете дејство.
RBPF наспроти честотата на статорските жлебови
- Минување на статорските жлебови: број на статорски жлебови × работна брзина — ретко значајна.
- RBPF: број на роторски прачки × работна брзина — почесто набљудувана.
- Двете присутни: кај некои мотори ќе ги видите двете, а нивното разделување зависи од познавањето на бројот на прачки и жлебови.
5. Практична примена
Кога да се следи RBPF
- Кога се сомневате на проблем со воздушниот зазор.
- По замена на лежиштето, за да се потврди дека роторот е правилно центриран.
- Кога 2× мрежната честота е зголемена, што може да ја придружува ексцентричноста.
- Кога воспоставувате базна линија за нов или премотан мотор.
- Како проверка на квалитетот по поправка на моторот.
Размислувања при мерење
- Честотниот опсег на анализаторот мора комотно да го надмине двојниот RBPF (Fmax > 2 × RBPF) за да го зафати без алиасинг.
- Еден акцелерометар обично е потребен, наместо сензор за брзина, бидејќи честотите се високи.
- Мерете на рамката на моторот или на куќиштето на лежиштето.
- Секогаш споредувајте со базна линија или со слични исправни мотори.
6. Каде се вклопува минувањето на прачките во дијагностиката на моторите
Помага двата потписи на моторниот ротор да се држат јасно одвоени. Линијата на минување на прачките зборува за геометријата на воздушниот зазор; скршените прачки зборуваат за електричниот интегритет на кафезот. Во практика двете може да бидат присутни истовремено, па темелна проценка на електрични дефекти проверува за секое од нив:
- Дефекти на роторските прачки: странични ленти околу 1× работна брзина на растојание еднакво на честотата на минување на половите.
- Проблеми со RBPF: зголемена амплитуда на самата линија на минување на прачките (прачки × брзина).
- Може да коегзистираат: ексцентричноста и скршените прачки не се меѓусебно исклучиви.
- Сеопфатна дијагноза: прегледајте ги двата обрасци за да ја комплетирате сликата.
Ваквиот вид високофреквентна електромагнетна дијагностика е едната половина од проценката на состојбата на асинхрониот мотор; другата половина е нискофреквентниот механички свет на дебаланс и неосовиненост. Преносен двоканален инструмент како што е Balanset-1A ја покрива таа механичка страна, снимајќи ја амплитудата и фазата на 1× потребни за балансирање на роторот во сопствените лежишта и за верификација на резултатот — природна дополна на спектралните проверки на моторот опишани тука.
Иако се следи поретко од фреквенциите на лежиштата или потписите на скршени прачки, фреквенцијата на минување на моторните прачки носи вистинска дијагностичка вредност за униформноста на воздушниот зјај и концентричноста на роторот и статорот. Знаењето како да се пресмета и да се препознае во спектарот ја заокружува дијагностичката слика за проценка на состојбата на асинхроните мотори со кафезен ротор.
