Туйл давах давтамжийг ойлгох
Туйл давах давтамж (PPF) нь бага давтамжтай чичиргээ бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд эргэлдэх соронзон орон ротороос гулсаж өнгөрөхөд AC индукцийн хөдөлгүүрт үүсдэг. Үүнийг туйлын тоог гулсалтын давтамжээр үржүүлж тооцоолно: PPF = туйлын тоо × (синхрон хурд − бодит хурд) / 60. Гулсалт бага байдаг тул PPF нь маш бага давтамжтай — ихэвчлэн зөвхөн хэдэн герц — бөгөөд ихэвчлэн бие даасан оргил биш харин талын зурвасууд ажлын хурд болон шугамын давтамжийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн эргэн тойронд PPF-ээр зайтай байрладаг. Энэхүү гулсалттай холбоотой модуляци нь хөдөлгүүрт агаарын завсар эксцентриситет, роторын хавтангууд тасарсан, эсвэл ротор-статорын тэнхлэгийн зөрүүтэй холбоотой асуудал үүссэн үед ихээхэн нэмэгддэг. Ийм учраас PPF нь цахилгааны гэмтлүүд г цэвэр механик асуудлуудаас ялгахад хамгийн ашигтай хэрэгслүүдийн нэг юм.
PPF нь оношлогооны хувьд чухал ач холбогдолтой бөгөөд нэмэгдсэн талын зурвасууд энэ давтамжаар зайтай байрласан нь цахилгаан соронзон асуудалд — эксцентрик ротор, роторын хавтангууд тасарсан, жигд бус агаарын завсар, эсвэл динамик ротор-статорын харилцан үйлчлэл — шууд чиглэдэг бөгөөд тэнцвэргүйдэл эсвэл голуудын тэнхлэгийн зөрүү биш юм. Зөв уншсан тохиолдолд энэ нь шинжээчид хөдөлгүүрийг нээх эсвэл дамжлагын өөр хэсэгт хайх ёстой эсэхийг заадаг.
1. Туйл дамжих давтамжийг тооцоолох
Үндсэн томьёо
- PPF = P × (Nсинхрончлол − N) / 60
- энд P = туйлын тоо,
- Nсинхрончлол = RPM-ээр илэрхийлсэн синхрон хурд (Nсинхрончлол = 120 × шугамын давтамж / P),
- N = RPM-ээр илэрхийлсэн бодит роторын хурд,
- болон үр дүн нь Hz-ээр гарна. (Nсинхрончлол − N) / 60 гэсэн илэрхийлэл нь Hz-ээр илэрхийлсэн гулсалтын давтамж юм.
PPF нь ялгаан дээр суурилдаг синхрон болон бодит хурдны хоорондох — гулсалт гулсалт. Ачаалалгүй үед индукцийн хөдөлгүүр бараг синхрон хурдаар ажилладаг тул PPF тэг рүү тэмүүлнэ; ачаалал нэмэгдэх тусам гулсалт болон улмаар PPF нэмэгдэж, ихэвчлэл нэрлэсэн ачааллын үед 0.5–3.5 Hz-ийн мужид хүрдэг. PPF-ийг цэвэр механик эрэмбэ P × ажиллах хурдтай (1750 RPM-ээр ажиллаж буй 4 туйлт хөдөлгүүрийн хувьд энэ нь ойролцоогоор 116.7 Hz) андуурч болохгүй — энэ нь голын эргэлтийн гармоник бөгөөд туйл дамжих давтамж биш юм. Ажиллах хурдыг хурдан эрэмбийн бүлэг рүү хөрвүүлэх шаардлага гарсан үед манай Гармоник давтамжийн тооцоолуур 1×–10× эрэмбийн хүрээнд RPM-ийг Hz рүү хөрвүүлдэг, харин Моторын цахилгаан согогийн давтамжийн тооцоолуур цахилгаан соронзон давтамжуудыг зэрэгцэн байрлуулдаг.
Тооцооллын жишээнүүд
1750 RPM-ээр ажиллаж буй 4 туйлт хөдөлгүүр (60 Hz эх үүсвэр):
- Синхрон хурд Nсинхрончлол = 120 × 60 / 4 = 1800 RPM.
- Гулсалтын давтамж = (1800 − 1750) / 60 = 0.83 Hz.
- PPF = 4 × (1800 − 1750) / 60 = 3.33 Hz
- Чичиргээний спектр спектр дээр энэ нь 1× ажиллах хурдны оргил (29.2 Hz) болон 2× шугамын давтамж (120 Hz)-ийн эргэн тойронд ±3.33 Hz зайтай байрласан хажуугийн бүслүүр хэлбэрээр илэрнэ — энэ нь эксцентриситет болон роторын хавтангууд тасарсан үед оношлуулах загвар юм.
970 RPM-ээр ажиллаж буй 6 туйлт хөдөлгүүр (50 Hz эх үүсвэр):
- Синхрон хурд Nсинхрончлол = 120 × 50 / 6 = 1000 RPM.
- Гулсалтын давтамж = (1000 − 970) / 60 = 0.5 Hz.
- PPF = 6 × (1000 − 970) / 60 = 3.0 Hz
- 1× оргил (16.2 Hz) эсвэл 2× шугамын давтамж (100 Hz)-ийн эргэн тойронд зөвхөн ±3.0 Hz зайтай байрласан хажуугийн бүслүүрүүдийг алдахад хялбар.
- Үүнийг ялгахын тулд нарийн, өндөр нарийвчлалтай спектрийн шинжилгээ.
2. Физик механизм
Цахилгаан соронзон хүч хэрхэн үүсдэг вэ
PPF үүсгэдэг үйл явцын гинж нь энгийн:
- Статорын ороомгууд синхрон хурдтай эргэх соронзон орон үүсгэдэг.
- Энэ орон нь N–S–N–S загвараар соронзон туйлуудад зохион байгуулагдсан байдаг.
- Ротор нь гулсалтын улмаас арай удаан эргэдэг тул орны туйлууд ротортой хөндийрч үлдэх биш, тасралтгүй гулсаж өнгөрдөг.
- Орны туйл роторын тодорхой цэгээс (өндөр эсэргүүцэлтэй хавтан, агаарын завсрын эксцентрик тал) гулсаж өнгөрөх бүр тухайн цэгт үйлчлэх соронзон хүч модуляцид орно.
- Туйлтай P туйлтай үед тухайн цэг нь P гулсалтын мөчлөгийн тутамд даван өнгөрдөг.
- Үүссэн модуляцийн давтамж нь P × гулсалтын давтамж = PPF байна — ажиллах хурд болон шугамын давтамжийн чичиргээ дээр давхцсан удаан «цохилт».
Жигд агаарын завсар — эрүүл хөдөлгүүр
- Ротор нь статорын нүхэнд төвтэй байна.
- Агаарын завсар нь бүхэл тойрог дагуу жигд байна.
- Цахилгаан соронзон хүчнүүд тэнцвэртэй байж бие биенээ саармагжуулдаг.
- Иймд PPF-тэй холбоотой модуляцийн далайц маш бага байна.
Эксцентриситеттэй агаарын завсар — гэмтэлтэй хөдөлгүүр
- Ротор нь төвөөсөө шилжсэн байдаг холхивчийн элэгдэл, a муруйсан гол, эсвэл үйлдвэрлэлийн алдаанаас шалтгаалан.
- Агаарын завсар нь нэг талдаа нарийн, эсрэг талдаа өргөн байна.
- Цахилгаан соронзон хүчнүүд тэнцвэргүй болно — завсар нарийн хэсэгт хүчтэй байна.
- Цэвэр радиал хүч үүснэ — тэнцвэргүй соронзон татах хүч — мөн соронзон туйлууд завсрын нарийн талыг дамжин гулсах үед PPF давтамжаар модуляцилагдана.
- PPF-ээр зайтай байрласан хажуугийн бүслүүрүүд (sidebands) үндсэн спектрийн оргилуудын эргэн тойронд үүсч, гэмтлийн хүндрэлтэйгээ хамт өснө.
3. Хажуугийн бүслүүрүүд болон оношлуурын загварууд
Статик эксцентриситет
Энд роторын төв нь шилжсэн боловч статорын хувьд тогтмол байна:
- Хэв шинж: өндөрсөн 2× шугамын давтамжийн бүрэлдэхүүн хэсэг (100/120 Hz); шилжилт нь голын хамт эргэдэггүй тул туйл дамжих хажуугийн бүслүүрүүд сул эсвэл байхгүй байна.
- Шалтгаан: холхивчийн элэгдэл, их бие эсвэл төгсгөлийн хавчуулагчийн хэлбэр өөрчлөгдсөн, эсвэл статорын нүхний машинжуулалтын алдаа.
- Амплитуд: 2× шугамын давтамжийн далайц нь эксцентриситетийн хүндрэлийг илтгэнэ.
Динамик эксцентриситет
Энд роторын төв нь статорын төвийг тойрон тойрог замаар эргэнэ, эсвэл эргэлдэнэ:
- Хэв шинж: 1× ажиллах хурд болон 2× шугамын давтамжийн оргилууд PPF-ээр зайтай хажуугийн бүслүүрүүдтэй (жишээ нь, дээрх 4 туйлт жишээнд ±3.33 Hz).
- Шалтгаанууд: муруйсан гол, роторын эксцентриситет, ротор-статорын хүрэлцэх эсвэл холхивчийн сулралт.
- Илүү хүнд хэлбэр: энэ нь тогтмол шилжилт биш, идэвхтэй динамик харилцан үйлчлэлийг дохиолно. 1× болон түүний гармоникуудын эргэн тойронд ижил төстэй туйл дамжих хажуугийн бүслүүрийн бүлэг нь тасарсан роторын савааны сонгодог шинж тэмдэг юм.
Хольц эксцентриситет
- Статик болон динамик нөлөөллийн хослол.
- Энэ нь бодит хөдөлгүүрүүдэд олддог хамгийн түгээмэл төлөв юм.
- Энэ нь нарийн төвөгтэй хажуугийн бүслүүрийн загваруудыг үүсгэдэг.
- Үүнийг зөв тайлбарлахын тулд анхааралтай шинжилгээ шаардлагатай.
4. Оношлуурын тайлбар
PPF нь зөвхөн хэдэн герц тул 1× ажиллах хурд болон 2× шугамын давтамжийн оргилуудын эргэн тойрон дахь хажуугийн бүслүүрийн хүчээр, тасралтгүй урсгал гэж үзнэ:
Бага — туйл дамжих хажуугийн бүслүүрүүд шуугианы түвшнээс бараг харагдахгүй
- Хэвийн нөхцөл.
- Жигд агаарын завсар болон сайн ротор-статорын төвтэй байдал.
- Засварын арга хэмжээ шаардлагагүй.
Дунд зэрэг — хажуугийн бүслүүрүүд тод харагдаж байгаа боловч зөөгч оргилоос хол доогуур
- Агаарын завсрын бага зэргийн жигд бус байдал эсвэл роторын хэлхээний эрт доройтол.
- Чиглэлийг хянаж, холхивчийн нөхцөлийг шалга.
- Хандалттай бол роторын байршлыг баталгаажуул.
- Шингээд шууд эрсдэлтэй биш, гэхдээ анхаарал шаарддаг.
Өндөр — хажуугийн бүслүүрүүдийн далайц нь зөөгч оргилд ойртож байна
- Анхаарал татахуйц эксцентриситет, тасарсан роторын саваа, эсвэл агаарын завсрын асуудал.
- PPF-д мэдрэгдэх эсвэл сонсогдох тод нам давтамжийн “цохилт” үүсч болно.
- Ротор-статорын харилцан хүрэлцэх эрсдэл.
- Гэмтлийг хурдасгах өсөж буй цахилгаан соронзон хүчнүүд.
- Засвар эсвэл солилцоог төлөвлө.
Бодит амьдралд шинжээч ховорхан PPF-г тусдаа үнэлдэг. Жишээлбэл, хоёр сувагтэй хөнгөн цахилгаан Balanset-1A, холхивчийн их бие дээр ашигладаг, спектрийг бүртгэж 1× болон шугамын давтамжийн оргилуудын эргэн тойронд туйл дамжуулах хажуугийн зурвасуудыг ялгадаг — мөн чухал нь давамгайлсан бүрэлдэхүүн хэсэг нь цахилгаан соронзон уу эсвэл механик гэмтлийн энгийн 1× оргил уу гэдгийг баталгаажуулдаг. Энэ ялгаа нь дараагийн бүх зүйлийг шийднэ: цахилгаан соронзон шинж чанар нь таныг моторын дотор руу чиглүүлэх бол, хүч чадлыг тасалсан даруйд алга болох цэвэр 1× оргил нь тэнцвэргүйдэл та засварлаж болох ажлын байран дээр тэнцвэржүүлэх роторыг байранд нь.
5. Бусад моторын давтамжтай холбоо
PPF нь хөдөлгүүрийн спектрийн нэг тоо юм, хөршүүдтэйгээ харьцуулахад хаана байрлаж байгааг нь таних нь тэмцлийн тал хувь юм. 60 Гц-ийн хүчдэлтэй 4 туйлтай, 1750 RPM-ийн моторын ердийн иеархичлал нь:
- Слип давтамж: (1800 − 1750) / 60 ≈ 0.83 Гц.
- PPF: P × слип давтамж — энд ойролцоогоор 3.3 Гц, овгийн хамгийн доод тоо.
- Ажиллах хурд (1×): ойролцоогоор 29.2 Гц.
- Шугаман давтамж: 60 Гц (Европт 50 Гц).
- Роторын механик эрэмбэ P × ажиллах хурд: ойролцоогоор 117 Гц — ихэвчлэн PPF-тэй андуурдаг боловч энэ нь голын хурдны гармоникийн давтамж юм.
- 2× сүлжээний давтамж: 120 Гц (эсвэл 100 Гц) — эксцентриситетийн гол цахилгаан соронзон бүрэлдэхүүн хэсэг.
- Роторын баар дамжуулах давтамж: роторын баарын тоо × ажиллах хурд, килогерцийн мужид хүрдэг.
2× шугамын давтамж (120 Гц) болон ойролцоох гармоник ажиллах хурдны (4-р эрэмбэ энд ойролцоогоор 117 Гц-д байрладаг) ойрхон байрлал нь яагаад цахилгаан соронзон гэмтлүүд механиктай маш амархан андуурдаг, мөн яагаад зөвхөн далайц биш, нарийн туйл дамжуулах хажуугийн зурвасны бүтэц нь шийдвэрлэх чухал ач холбогдолтой болохыг тайлбарладаг. Зураг тодорхойгүй үлдэхэд, хүчдэлийг унтраах нь тодорхой шалгалт юм: цахилгаан соронзон бүрэлдэхүүн хэсэг нь талбайтайгаа хамт даруй алга болдог бол, механик нь зөвхөн ротор чөлөөт удаашралтайгаар буурдаг.
6. Залруулах аргууд
Механик эксцентриситетийн хувьд
- Зөв роторын төвийг сэргээхийн тулд элэгдсэн холхивчийг солино.
- Муруй голыг засварлах эсвэл роторыг солих.
- Гэмтэл нь суурилуулалтын алдаа бол роторыг дахин суурилуулах.
- Төгсгөлийн цагирагны тэнхлэгийн зөрүү болон болтын шахахыг шалгах.
Үйлдвэрлэлийн эксцентриситетийн хувьд
- Түгээмэл тохиолдолд ротор эсвэл статорыг дахин нүхлэх шаардлагатай болж магадгүй.
- Эдийн засгийн хувьд үндэслэлтэй бол моторыг солих.
- Чичиргээ зөвшөөрөгдөх хязгаарт байвал төлөвийг хүлээн зөвшөөрөх.
- Ирээдүйн харьцуулалтын суурь утга болгон баримтжуулах.
Агаарын завсарын асуудлын хувьд
- Холхивчийн төлөвийг шалгаж, элэгдсэн бол солих.
- Роторын тэнхлэгийн байрлалыг шалгах.
- Хүрээний хэлбэр өөрчлөлт эсвэл төгсгөлийн цагирагны асуудлыг шалгах.
- Хүрэх боломжтой газарт бодит агаарын завсрыг хэмжих.
Туйл дамжуулах давтамж нь нэгдүгээрт, слиптэй холбоотой, моторын онцгой доод давтамжийн бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд ротор-статорын цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэл болон агаарын завсарын жигд байдлын цонхыг нээдэг. Үүнийг тооцоолох, хажуугийн зурвасны шинж чанаруудыг таних, далайцын хандлагыг унших нь инженерийг цахилгаан соронзон гэмтлийг итгэлтэйгээр оношлох, механик шалтгааныг биш зөв газар руу засварын хүчийг чиглүүлэх боломжийг олгодог.
