Давтамжийн спектрээр чичиргээний шинжилгээ

Цахилгаан хөдөлгүүрийн гэмтэл: Спектрийн бүрэн дүүрэн шинжилгээ

Цахилгаан хөдөлгүүрүүд ойролцоогоор 45% үйлдвэрлэлийн цахилгааныг дэлхий даяар хэрэглэдэг. EPRI-ийн судалгаагаар эвдрэлүүд дараах байдлаар тархдаг: ~23% статорын гэмтэл, ~10% роторын гэмтэл, ~41% холхивчийн элэгдэл, мөн ~26% гадаад хүчин зүйлс. Эдгээр эвдрэлийн хэлбэрүүдийн олон нь гамшигтай эвдрэл гарэхээс урьдчилан чичиргээний спектрт онцгой мөр үлдээдэг.

Энэ өгүүлэл нь MCSA, ESA, MCA зэрэг нэмэлт аргууд болон давтамжийн спектрээр чичиргээний шинжилгээгээр цахилгаан хөдөлгүүрийн гэмтлийг тодорхойлохын тулд бүрэн гарын авлага болно.

25 мин унших ISO 20816 · IEC 60034 · IEEE 1415 Balanset-1A
~23%
Статорын гэмтэл
~10%
Роторын гэмтлүүд
~41%
Холхивчийн элэгдэл
~26%
Гадаад хүчин зүйлс

1. Чичиргээний шинжээчдийн цахилгаан үндэс

Чичиргээний спектрийн хөдөлгүүрийн гэмтлийг диагностиклохоос өмнө хөдөлгүүрийн чичиргээг үүсгэдэг гол цахилгаан давтамжуудыг ойлгох нь чухал юм.

1.1. Шугамын давтамж (LF)

Орон нутгийн цахилгаан хангамжийн давтамж: 50 Hz Европ, Ази, Африк, Оросын ихэнх хэсэгт; 60 Hz Хойд Америк, Өмнөд Америк, Азийн зарим хэсэгт. Хөдөлгүүр дэх бүх цахилгаан соронзон хүчнүүд энэ давтамжаас үүсдэг.

1.2. Хоёр дахин шугамын давтамж (2×LF)

давамжлах цахилгаан соронзон хүчний давтамж AC хөдөлгүүрт. 50 Hz системд 2×LF = 100 Hz; 60 Hz системд 2×LF = 120 Hz. Статор болон роторын хоорондох соронзон татах хүч цахилгаан циклийн тутамд хоёр удаа оргилдоо хүрдэг тул 2×LF нь бүх AC хөдөлгүүрийн үндсэн "цахилгаан чичиргээний" давтамж болно.

2×LF = 2 × fline = 100 Hz (50 Hz систем)  |  120 Hz (60 Hz систем)

1.3. Синхрон хурд ба гулсалт

Статорын соронзон орон синхрон хурдаар эргэдэг:

Ns = 120 × fline / P   (RPM)

энд P нь туйлын тоо юм. Индукцийн хөдөлгүүрийн ротор үргэлж арай удаан эргэдэг. Энэ зөрүүг гулсалт:

s = (Ns − N) / Ns

Стандарт индукцийн хөдөлгүүрийн ердийн бүрэн ачааллын гулсалт: 1–5%. 50 Hz-ийн 2 туйлт хөдөлгүүрийн хувьд: Ns = 3000 RPM, бодит хурд ≈ 2940–2970 RPM.

1.4. Туйл дамжих давтамж (Fp)

Роторын туйлууд статорын туйлуудыг "гулсаж дамжих" хурд. Үр дүн нь универсал — туйлын тооноос хамааралгүй:

Fp = 2 × s × fline = 2 × fs  —  туйлын тоо P-ээс хамааралгүй

50 Hz-ээр 2% гулсалттай ажиллаж буй хөдөлгүүрийн хувьд: Fp = 2 × 0.02 × 50 = 2 Гц. Энэ давтамж нь тасарсан роторын савааны спектрийн онцлог хажуугийн зурвасуудад илэрнэ.

1.5. Роторын саваа дамжих давтамж

fRBPF = R × fэрг

Энд R нь роторын савааны тоо юм. Роторын саваа гэмтсэн үед энэ давтамж болон түүний хажуугийн зурвасууд чухал ач холбогдолтой болно.

1.6. Гол давтамжийн зөвлөмжийн хүснэгт

ТэмдэгНэрТомъёоЖишээ (50 Hz, 2 туйлт, 2% гулсалт)
LFШугаман давтамжfline50 Hz
2×LFСүлжээний давтамжийн хоёр дахин2 × fline100 Hz
fsyncСинхрон давтамж2 × fline / P50 Hz (P=2) | 25 Hz (P=4)
1XЭргэлтийн давтамж(1 − s) × fсинхрончлол49 Hz (2940 RPM)
FpТуйл давах давтамж2 × s × fline2 Гц
fRBPFРоторын арааны давтамжR × fэрг16 × 49 = 784 Hz
Чухал тэмдэглэл

50 Hz системд, 2×LF = 100 Hz ба 2X ≈ 98 Hz (2 туйлын хөдөлгүүрийн хувьд). Эдгээр хоёр оргил нь зөвхөн 2 Hz-ээр ялгаатай. Үүнийг ялгахын тулд спектрийн нарийвчлал ≤ 0.5 Hz байх шаардлагатай. 4–8 с буюу түүнээс дээш бичлэгийн уртыг ашиглана уу. 2X-ийг 2×LF гэж буруу тодорхойлох нь механик гэмтлийг цахилгаан гэмтэлтэй андуурч, үндсэндээ буруу оношлогоо хийхэд хүргэдэг. Энэхүү ойролцоо байдал нь 2 туйлын машинд онцлог юм. 4 туйлын хувьд: 2X ≈ 49 Hz — 2×LF = 100 Hz-ээс тодорхой ялгаатай.

Хөдөлгүүрийн огтлол: гол эд ангиуд болон агаарын завсар
СТАТОР Ороомгийн ховилууд АГААРЫН ЗАВСАР (ихэвчлэн 0.25 – 2 мм) (чухал параметр) РОТОР Роторын араанууд (харуулсан: 16) индукцийн гүйдэл дамжуулна Гол Статорын дотоод диаметр (хавтангаар хийсэн цөм) Гол давтамжууд ▸ Статор → 2×LF ▸ Агаарын завсар → 2×LF ± 1X ▸ Тасарсан араанууд → 1X ± Fp MCSA: LF ± Fp ▸ Арааны давтамж → R × frot ▸ Механик → 1X, 2X, nX ▸ Тэнхлэгийн шилжилт → 2×LF ± 1X (тэнхлэг) 50 Hz-д: 2×LF = 100 Hz ± = хажуугийн зурвасууд (модуляци) Схем — хэмжээсээр биш. Бодит ховил/арааны тоо нь хөдөлгүүрийн загвараас хамаарна.

СтаторРоторГогцоонуудАгаарын завсарМеханикТэнхлэгийн дагуу Агаарын завсрын гажуудал нь соронзон татах хүчийг шууд өөрчилдөг бөгөөд энэ нь чичиргээний хээг шууд өөрчилнө. ± тэмдэг нь хажуугийн зурвасуудыг (модуляци) тэмдэглэнэ.

2. Диагностикийн аргуудын ерөнхий тойм

Цорын ганц арга нь цахилгаан хөдөлгүүрийн бүх гэмтлийг илрүүлж чадахгүй. Тогтвортой диагностикийн хөтөлбөр нь олон нэмэлт аргуудыг хослуулдаг:

Цахилгаан хөдөлгүүрийн диагностикийн аргууд
ЦАХИЛГААН ХӨДӨЛГҮҮР 1. Чичиргээний шинжилгээ Spectra & time waveform 1X, 2X, 2×LF, гармоникууд ✓ Механик + зарим цахилгаан ✗ Бүх цахилгаан гэмтлийг илрүүлж чадахгүй 2. MCSA Хөдөлгүүрийн гүйдлийн шинж тэмдэг Шинжилгээ — гүйдлийн хавчуурга ✓ Тасарсан роторын баганууд, эксцентриситет ✓ Онлайн, оноохгүй 3. ESA Цахилгаан шинж тэмдгийн шинжилгээ Спектрийн хүчдэл + гүйдэл ✓ Хангамжийн чанар, статорын гэмтэл ✓ Онлайн, MCC дээр 4. MCA Хөдөлгүүрийн хэлхээний шинжилгээ Импеданс, эсэргүүцэл ✓ Тусгаарлалт, эргэлтээс эргэлт рүү богино холбоос ✗ Зөвхөн оффлайн (хөдөлгүүр зогссон) 5. Термографи Статорын температур + холхивчийн температурын хяналт

ЧичиргээMCSAESAMCAТермографи Цорын ганц арга нь бүрэн хамрах хүрээг өгдөггүй. Хосолсон диагностикийн аргыг хүчтэй зөвлөж байна.

2.1. Чичиргээний спектрийн шинжилгээ

Ихэнх эргэлдэх тоног төхөөрөмжийн диагностикийн гол хэрэгсэл. Холхивчийн их бие дээрх акселерометрүүд нь механик гэмтлүүдийг (тэнцвэргүйдэл, голуудын тэнхлэгийн зөрүү, холхивчийн элэгдэл) болон зарим цахилгаан гэмтлүүдийг (тэнцвэргүй агаарын завсар, сул гогцоо) илрүүлэх спектрийг барьдаг. Гэсэн хэдий ч, чичиргээний шинжилгээ нь зөвхөн хөдөлгүүрийн бүх цахилгаан гэмтлийг илрүүлж чадахгүй.

2.2. Хөдөлгүүрийн гүйдлийн шинж тэмдгийн шинжилгээ (MCSA)

Нэг фаз дээрх гүйдлийн хавчуурга нь гүйдлийн спектрийг барьдаг. Тасарсан роторын баганууд нь дараах хажуугийн зурвасуудыг үүсгэдэг LF ± Fp. MCSA-г онлайн горимд гүйцэтгэдэг бөгөөд бүрэн эвдрэлгүй (non-invasive) арга юм.

2.3. Цахилгаан шинж чанарын шинжилгээ (ESA)

MCC-д хүчдэл болон гүйдлийн спектрийг зэрэг шинжилдэг. Хүчдэлийн тэгш бус байдал, гармоник гажуудал, цахилгааны чанарын асуудлуудыг илрүүлдэг.

2.4. Хөдөлгүүрийн хэлхээний шинжилгээ (MCA)

Нэг офлайн фаз хоорондын эсэргүүцэл, индукц, импеданс, тусгаарлалтын эсэргүүцлийг хэмжих сорилт. Засварын зогсолтын үед чухал ач холбогдолтой.

2.5. Температурыг хянах

Статорын ороомгийн температур болон холхивчийн температурын хандлага нь хэт ачаалал, хөргөлтийн асуудал, тусгаарлалтын муудалтыг эрт илрүүлэхэд тусалдаг.

Бодитой хандлага. Хөдөлгүүрийн бүрэн диагностик хөтөлбөрийн хувьд дор хаяж дараах зүйлсийг хослуулна: (1) чичиргээний спектрийн шинжилгээ, (2) гүйдлийн хавчууртай MCSA, (3) цахилгаанч болон хөдөлгүүр засварлагчдаартай тогтмол яриа — тэдний практик туршлага нь зөвхөн багажаар олж чадахгүй чухал контекстийг илрүүлдэг.

3. Статорын гэмтэл

Статорын гэмтэл нь ойролцоогоор бүх хөдөлгүүрийн эвдрэлийн 23–37%-ийг үүсгэдэг. Статор нь ламинацийн төмөр цөм болон ороомгийг агуулсан тогтмол хэсэг юм. Гэмтлүүд нь голчлон 2×LF (100 Hz / 120 Hz) болон түүний олон үржвэр дээр чичиргээ үүсгэдэг.

3.1. Статорын эксцентриситет — Тэгш бус агаарын завсар

Ротор болон статорын хоорондох агаарын завсар нь ихэвчлэн 0.25–2 мм байдаг. Зөвхөн 10%-ийн өөрчлөлт ч хэмжигдэхүйц цахилгаан соронзон хүчний тэнцвэргүйдлийг үүсгэдэг.

Шалтгаанууд

  • Сул суурь — хамгийн түгээмэл шалтгаан
  • Элэгдсэн эсвэл гэмтсэн холхивчийн их бие
  • Буруу тээвэрлэлт эсвэл суурилуулалтаас үүдэлтэй фреймийн деформаци
  • Ажиллагааны нөхцөлд үүсэх дулааны гажуудал
  • Үйлдвэрлэлийн муу толеранс

Спектрийн шинж чанар

  • Ихэвчлэн давамгайлсан 2×LF радиал хурдны спектрт
  • Ихэвчлэн бага зэргийн өсөлттэй хамт 1X ба 2X тэнцвэргүй соронзон татах хүч (UMP)-ээс шалтгаалан
  • Статик эксцентриситет: 2×LF давамгайлж, модуляци бага
  • Динамик бүрэлдэхүүн хэсэг: хажуугийн бүслүүрүүд 2×LF ± 1X гарч болно
Спектр: тод 2×LF + бага зэргийн 1X ба 2X өсөлт (радиал чиглэлд)

Гэмтлийн ноцтой байдлын үнэлгээ

2×LF-ийн далайц (хурдны RMS)Үнэлгээ
< 1 мм/сИхэнх хөдөлгүүрт хэвийн
1–3 мм/сХяналт — «зөөлөн хөл», холхивчийн завсрыг шалгах
3–6 мм/сСэрэмжлүүлэг — шалгаж, засварын төлөвлөгөө боловсруулах
> 6 мм/сАюул — шууд арга хэмжээ авах шаардлагатай

Тэмдэглэл: Эдгээр нь зөвхөн жишээ зөвлөмж бөгөөд албан ёсны стандарт биш юм. Машин бүрийн өөрийн суурь (эхлэлийн) утгатай харьцуулж ашигла.

Баталгаажуулах туршилт

Цахилгаан таслах туршилт (цахилгаан таслах туршилт): Чичиргээг хянаж байх үед хөдөлгүүрийн цахилгааныг тасал. Хэрэв 2×LF оргил түр зуурт огцом буурвал — секундын дотор, механик чөлөөт удаашраалаас хамаагүй хурдан — эх үүсвэр нь цахилгаан соронзон байна.

Чухал

Статорын эксцентриситетийг голуудын тэнхлэгийн зөрүүтэй андуурч болохгүй. Хоёулаа 2X-ийг нэмэгдүүлж болно. Гол зүйл: яг 100.00 Гц дээрх 2×LF нь цахилгаан; 2X нь роторын эргэлтийн хурдад хамаарч, хурд өөрчлөгдөхөд шилждэг. Спектрийн нарийвчлал ≤ 0.5 Гц байхыг хангана уу.

3.2. Сул статорын ороомог

Статорын ороомог нь ажиллагааны мөч бүрт 2×LF давтамжтай цахилгаан соронзон хүчний нөлөөнд ордог. Жилийн туршид механик бэхэлгээ (эпокс, шүр, хавчуурга) суларч болно. Сул ороомог нь 2×LF давтамжтайгаар чичирхийлж, амплитуд нь нэмэгдэж, тэжээлийн эвдрэлийг хурдасгадаг.

Спектрийн шинж чанар

Нэмэгдсэн 2×LF — ихэвчлэн хугацааны явцад нэмэгдэх хандлагатай (trend)
  • Үндсэндээ радиаль чичиргээ
  • 2×LF бага зэрэг тогтворгүй байж болно — амплитудын жижиг хэлбэлзэл
  • Хүнд тохиолдолд: 4×LF, 6×LF давтамжтай гармоникууд

Үр дагавар

Энэ нь ороомгийн тусгаарлалтад эвдрэл учруулдаг — хурдасгасан эвдрэл, урьдчилан таамаглах боломжгүй газар шалтгаант гэмтэл, дахин ороомог хийх шаардлагатай статорын бүрэн эвдрэлд хүргэдэг.

3.3. Сул хүчдэлийн кабель — Фазын тэгш бус байдал

Сул холболт нь эсэргүүцлийн тэгш бус байдлыг үүсгэдэг. Мөн 1% хүчдэлийн тэгш бус байдал ойролцоогоор 6–10% гүйдлийн тэгш бус байдлыг үүсгэдэг. Тэнцвэргүй гүйдлүүд нь урвуу эргэлттэй соронзон орон үүсгэдэг.

Спектрийн шинж чанар

Нэмэгдсэн 2×LF — фазын тэгш бус байдлын гол илтгэгч
  • Тэнцвэргүй соронзон татах хүчнээс шалтгаалан 2×LF амплитуд нэмэгдэнэ
  • Зарим тохиолдолд, ±⅓×LF ойролцоох хажуугийн зурвасууд (50 Гц системд ~16.7 Гц) 2×LF оргилын эргэн тойронд
  • Гүйдлийн спектрт (MCSA): сөрөг дарааллын гүйдэл нэмэгдсэн

Бодит шалгалтууд

  • Бүх кабелийн төгсгөл, хураангуй хавтангийн холболт, контакторын контактуудыг шалгах
  • Фаз хоорондын эсэргүүцлийг хэмжих — бие биенээсээ 1%-иас хэтрэхгүй
  • Гурван фазын хангамжийн хүчдэлийг хэмжих — тэгш бус байдал 1%-иас хэтрэхгүй байх ёстой
  • Кабелийн төгсгөлийн хайрцагны ИК дулааны зураглал

3.4. Статорын богино холбогдсон давхаргууд

Хавтан хоорондын тусгаарлалтын гэмтэл нь вихрейн гүйдэл эргэлдэх боломжийг олгож, орон нутгийн халуун цэгүүдийг үүсгэдэг. Давтамжийн спектрт үргэлж илрэхгүй — Дулааны зураглал (IR thermography) нь гол илрүүлэх арга юм. Оффлайн: цахилгаан соронзон цөмийн сорилт (EL-CID тест).

3.5. Эргүүл хоорондын богино холбоос

Эргүүл хоорондын богино холбоос нь орон нутгийн эргэлдэх гүйдлийн тойрог үүсгэж, нөлөөлсөн ороомгийн үр ашигтай эргүүлүүдийг багасгадаг. Нэмэгдсэн 2×LF, гүйдлийн 3-р гармоникийн өндөр утга, фазын гүйдлийн тэгш бус байдал үүсгэнэ. Оффлайн MCA импульсийн сорилтоор хамгийн сайн илрүүлдэг.

Статорын гэмтлүүд — Давтамжийн спектрийн шинж тэмдгүүдийн дүгнэлт
Тайлбар 2×LF оргил (100 Hz) — цахилгаан 1X / 2X оргилууд — механик Хажуугийн бүсүүд (модуляци) A. Статорын эксцентриситет / Тэгш бус агаарын завсар (§3.1) Амплитуд 1X 2X 2×LF 49 Hz 98 100 Hz 2 Hz завсар! (≤0.5 Hz нарийвчлал шаардлагатай) 2×LF ИХЭНХЭЭН Радиал чиглэл Цахилгаан тасарсан үд алга болно B. Сул хүчдэлийн кабель / Фазын тэгш бус байдал (§3.3) Амплитуд 83 Hz 2×LF 117 Hz −⅓LF +⅓LF ± ⅓×LF хажуугийн бүсүүд (16.7 Hz) 83 Hz 100 Hz (2×LF) 117 Hz 2×LF нэмэгдсэн Фазын эсэргүүцлийн тэгш бус байдал бууруулан эргэх соронзон орон үүсгэнэ Шалгах: • Кабелийн төгсгөлүүд • Фаз хоорондын R • Дулааны зураглал (IR thermography)

2×LF1X / 2XХажуугийн зурвасууд Цахилгаан тасрах сорилт нь цахилгаан соронзон гаралтайг батална: хэрэв 2×LF цахилгаан тасарсан үд огцом буурвал (чөлөөт удаашралынхаас хамаагүй хурдан), эх үүсвэр нь цахилгаан соронзон байна.

4. Роторын гэмтлүүд

Роторын гэмтлүүд нь ойролцоогоор хөдөлгүүрийн эвдрэлийн 5–10%-ийг эзэлдэг гэхдээ ихэвчлэн эхэн үед илрүүлэхэд хамгийн хэцүү байдаг.

4.1. Тасарсан роторын баарнууд болон хагарсан төгсгөлийн цагирагууд

Баар тасарсан үд гүйдлийн дахин хуваарилалт нь орон нутгийн соронзон тэгш бус байдлыг үүсгэнэ — үр дүнд нь статорын соронзон орны хувьд гулсалтын давтамжаар эргэдэг "соронзон хүнд цэг" үүснэ.

Чичиргээний шинж тэмдэг

  • 1X оргил нь ± F дагуу хажуугийн зурвасуудp. 50 Hz / 2% гулсалтын хувьд: 1X ± 2 Hz дагуу хажуугийн зурвасууд
  • Агшин зуурын тохиолдолд: ± 2F дагуу нэмэлт хажуугийн зурвасуудp, ± 3Fp
  • 2×LF мөн F-ийг харуулж болноp талын зурвасууд

MCSA-ийн шинж тэмдэг

Гүйдлийн спектр: LF ± Fp   (50 ± 2 Hz = 48 Hz ба 52 Hz)

MCSA-ийн эрчмийн хэмжүүр

Хажуугийн зурвасын түвшин vs LF оргилҮнэлгээ
< −54 dBЕрөнхийдөө эрүүл ротор
−54 to −48 dB1–2 эвдэрсэн хөшүүргэ байж болзошгүй — хандлагыг хянах
−48 to −40 dBОлон эвдэрсэн хөшүүргэ байх магадлалтай — шалгалт төлөвлөх
> −40 dBАгшин зуурын гэмтэл — хоёрдогч эвдрэлийн эрсдэлтэй

Чухал: MCSA нь нэрлэсэн нөхцөлийн ойролцоо тогтвортой ачааллыг шаарддаг. Хэсэгчилсэн ачааллын үед хажуугийн зурвасын далайц буурдаг.

Цагийн долгионы хэлбэр

Эвдэрсэн роторын хөшүүргэнүүд онцлог "цохилтын" загварыг — далайц нь туйлын дамжих давтамжаар модуляцилагдана. Спектрийн хажуугийн зурвасууд тод харагдахаас өмнө ихэвчлэн харагддаг.

Эвдэрсэн роторын хөшүүргэнүүд — Чичиргээ ба Гүйдлийн Спектрийн Загварууд
Чичиргээний спектр (хурд, радиал чиглэл) Амплитуд −2Fp 1X−Fp 1X 1X+Fp +2Fp ± Fp (туйлын дамжих давтамж) Чичиргээний загвар • 1X = зөөгч (эргэлтийн давтамж) • ±Fp хажуугийн зурвасууд = роторын тэгш бус байдал • Илүү олон хажуугийн зурвасууд = илүү олон хөшүүргэ • Цаг хугацааны долгион дээрх "цохилт" Жишээ: 50 Hz, 2 туйл, 2% гулсалт 1X = 49 Hz, Fp = 2 Hz Хажуугийн зурвасууд: 47 Hz ба 51 Hz Гүйдлийн спектр (MCSA) (хавхлагын дамжуулагчаар хэмжсэн хөдөлгүүрийн гүйдэл) Далайц (дБ) 48 ГцLF − Fp 50 HzLF 52 ГцLF + Fp ± Fp = ± 2 Гц талын зурвасууд MCSA-ийн эрчмийн хэмжүүр (талын зурвасны далайц vs LF оргил) < −54 дБ — эрүүл ротор −54-өөс −48 дБ хүртэл — 1-2 баарыг эргэлзээтэй −48-аас −40 дБ хүртэл — хэд хэдэн баар эвдэрсэн байх магадлалтай > −40 дБ — хүнд (засварыг төлөвлө) Нэрлэсэн ачаалал дээрх ерөнхий дүрэм

1X±Fp талын зурвасуудMCSA талын зурвасууд Эвдэрсэн роторын бааруудыг MCSA-гаар баталгаажуулах хамгийн сайн. Чичиргээний спектр гэмтлийг илтгэдэг бол MCSA тоон эрчмийн үнэлгээг өгдөг.

4.2. Роторын эксцентриситет (Статик ба Динамик)

Статик эксцентриситет

Голын төв шугам статорын нүхнээс шилжсэн. Өсгөсөн 2×LF үүсгэнэ. Гүйдэлд: роторын хонхоргийн гармоникууд fRBPF ± LF.

Динамик эксцентриситет

Роторын төв статорын нүхний төвийг тойрон тойрог хөдөлгөөн хийнэ. Үүсгэнэ 1X ба 2×LF талын зурвастай мөн өсгөсөн роторын баар дамжих давтамж. Гүйдэлд: талын зурвасууд LF ± fэрг.

Бодит байдал дээр хоёр төрөл ихэвчлэн зэрэг оршдог — хээ нь суперпозиц юм.

4.3. Дулааны роторын муруйлт

Том хөдөлгүүрүүд түр зуурын муруйлт үүсгэх температурын градиент үүсгэж болно. Үүсгэнэ цаг хугацаанаас хамаарч өөрчлөгдөх 1X ажиллуулахын дараа — ихэвчлэн 15–60 минутын турш нэмэгдэж, дараа нь тогтворждог. Муруйлт хөгжихийн хэрээр фазын өнцөг шилждэг. Механик тэнцвэргүйдэл (тогтвортой) -ээс ялгахын тулд ажиллуулахын дараах 30–60 минутын турш 1X далайц болон фазыг хянах.

4.4. Цахилгаан соронзон талбайн шилжилт (Уртын шилжилт)

Хэрэв ротор уртын дагуу шилжсэн статорын хувьд, цахилгаан соронзон талбайн тархалт уртын дагуу тэгш бус болно. Ротор хэлбэлзэх 2×LF давтамжтай уртын цахилгаан соронзон хүч.

Шалтгаанууд

  • Бүтээх үе эсвэл холхивч солисны дараа буруу роторын уртын байрлал
  • Хэт их уртын чөлөөтэй хөдөлгөөн зөвшөөрөх холхивчийн элэгдэл
  • Хөдөлгөгч машинээс голын түлхэлт
  • Ажиллагааны үеийн дулааны тэлэлт
Уртын 2×LF (давамгайлах) & өсгөсөн 1X — голчлон тэнхлэгийн чиглэл
Гол гэмтэл

Энэ гэмтэл нь холхивчид маш их сүйтгэл учруулж болно. 2×LF давтамжтай хэлбэлзэх тэнхлэгийн хүч нь түлхэлтийн гадаргуу дээр циклийн ядралтын ачаалал үүсгэдэг. Холхивч солих үед соронзон төвийн байрлалыг заавал тэмдэглэж, шалгаарай. Энэ нь хамгийн их сүйтгэл учруулдаг — гэхдээ хамгийн их сэргийлж болох — хөдөлгүүрийн гэмтлүүдийн нэг юм.

Цахилгаан соронзон орон шилжих — Роторын тэнхлэгийн шилжилт
Хэвийн: Ротор төвтэй СТАТОРЫН ЛАМИНАЦИЙН ХУВЦ РОТОР Статорын CL = Роторын CL тэнцүү тэнцүү ✓ Тэнцвэртэй тэнхлэгийн цахилгаан соронзон хүчнүүд Хамгийн бага тэнхлэгийн чичиргээ Соронзон төв = цэвэр тэнхлэгийн хүч ≈ 0 Гэмтэл: Ротор тэнхлэгийн дагуу шилжсэн СТАТОРЫН ЛАМИНАЦИЙН ХУВЦ РОТОР Статорын CL Роторын CL Δx (тэнхлэгийн шилжилт) Ротор сунаж байна статороос гадуур 2×LF давтамжтай тэнхлэгийн хүч F ✗ Elevated axial 2×LF & 1X Түлхэлтийн холхивчийн элэгдлийг хурдасгаж болно Эрчим нь шилжилтийн хэмжээнээс хамаарна How to detect & confirm: ✓ Нэгтгэх үед соронзон төвийг тэмдэглэх ✓ Холхивч солисны дараа байрлалыг шалгах ✓ 2×LF давтамж дээрх тэнхлэгийн чичиргээг хэмжих ✓ Цахилгаан таслах сорил: 2×LF шууд алга болно ✓ Чөлөөт удаашралыг харьцуулах: цахилгаан vs механик ✓ Түлхэлтийн холхивчийн температурыг шалгах Хасах (ижил шинж тэмдэгтэй): • Coupling angular misalignment (axial 1X & 2X) • Тэнхлэгийн бүтцийн резонанс • «Зөөлөн хөл» / сулралт (тэнхлэгийн бүрэлдэхүүн хэсэг) • Урсгалаас үүдэлтэй тэнхлэгийн ачаалал (насос, сэнс) • Хангамжийн хүчдэлийн тэнцвэргүйдэл • Радиаль эксцентриситет (→ 2×LF радиаль) Тэнхлэгийн хажуугийн харагдах схем — хэмжээсгүй.

Тэнхлэгийн цахилгаан соронзон хүчШилжилт / гадагш гарсан хэсэгСтаторын CLИлрүүлэлт Цахилгаан унтраахад шууд алга болдог тэнхлэгийн 2×LF нь механик шалтгаанаас ялгах гол шинж юм.

5. Холхивчтай холбоотой цахилгаан гэмтлүүд

5.1. Холхивчийн гүйдэл ба цахилгаан цэнэгийн машинжуулалт (EDM)

Гол болон их биеийн хоорондох хүчдэл нь холхивчаар гүйдэл гүйлгэдэг. Шалтгаанууд: соронзон тэгш бус байдал, VFD-ийн ерөнхий горимын хүчдэл, статик цэнэг. Давтагдсан цэнэглэлт нь жижиг нүхнүүдийг үүсгэдэг (Цахилгаан цэнэгийн машинжуулалт) үүний улмаас улаан хээтэй гадаргуу — өнхрөх зам дээр жигд зайтай хөндийнүүд үүснэ.

Спектрийн шинж чанар

  • Холхивчийн гэмтлийн давтамжууд (BPFO, BPFI, BSF) маш жигд, "цэвэр" оргилуудтай
  • Хурдатгалын спектр дээр өндөр давтамжийн шуугианы түвшин нэмэгдсэн
  • Нарийвчилсан: онцлог "улаан хээтэй" дуу

Урьдчилан сэргийлэлт

  • Тусгаарлагдсан холхивч (цагираг бүрхүүлтэй)
  • Голын газаржуулах савлуур (ялангуяа VFD хэрэглээнд)
  • VFD гаралтын ерөнхий горимын шүүлтүүр
  • Голын хүчдэлийг тогтмол хэмжих — оройн 0.5 V-ээс доош

6. Хувьсах давтамжийн хөдөлгүүр (VFD)-ийн нөлөө

6.1. Давтамжийн шилжилт

Бүх хөдөлгүүрийн цахилгаан давтамжууд VFD гаралтын давтамжтай пропорциональ шилждэг. Хэрэв VFD 45 Hz-ээр ажиллавал, 2×LF нь 90 Hz болно. Анхааруулгын бүсүүд байх ёстой хурданд дасан зохицох.

6.2. PWM гармоник

Сэлгэлтийн давтамж (2–16 kHz) болон хажуугийн зурвасууд спектр дээр гарч ирдэг. Энэ нь сонсогдох шуугиан болон холхивчийн гүйдлийг үүсгэж болно.

6.3. Эргэлтийн өдөөлт

Доод эрэмбийн гармоник (5, 7, 11, 13) нь эргэлтийн хувийн давтамжуудыг өдөөж болох моментийн пульсацийг үүсгэдэг.

6.4. Резонансын өдөөлт

VFD хурдны мужийг дамжин өнгөрөхөд, өдөөлтийн давтамжууд бүтцийн хувийн давтамжуудыг дайран өнгөрч болно. VFD-ээр ажиллуулдаг тоног төхөөрөмжийн хувьд шүүмжлэх хурдны зураглалыг тогтоох ёстой.

7. Ялгаатай оношлогооны дүгнэлт

ГэмтэлҮндсэн давтамжЧиглэлХажуугийн зурвасууд / ТэмдэглэлБаталгаажуулалт
Статорын эксцентриситет2×LFРадиальБага зэрэг 1X, 2X нэмэгдэлЦахилгаан унтраах сорил; «зөөлөн хөл» шалгалт
Мушгиа сул2×LFРадиальНэмэгдэх хандлага; 4×LF, 6×LFХандлага; MCA-ийн даралтын сорил
Кабель сул2×LFРадиаль± ⅓×LF хажуугийн зурвасуудФазын эсэргүүцэл; ИХ термографи
Хүрээ хоорондын богино холбоос2×LFРадиальГүйдлийн тэгш бус байдал; 3-р гармоникMCA-гийн сүржин сорилт; MCSA
Хавтангууд богино холбогдсонБага 2×LF—Үндсэндээ дулааныIR термографи; EL-CID
Роторын эвдэрсэн стержень1XРадиаль± Fp Хажуугийн зурвасууд; цохилтMCSA: LF ± Fp dB түвшин
Роторын эксцентриситет (статик)2×LFРадиальРоторын нүхний гармоникууд ± LFАгаарын завсрын хэмжилт; MCSA
Роторын эксцентриситет (динамик)1X + 2×LFРадиальfRBPF талын зурвасуудОрбитын шинжилгээ; MCSA
Дулааны голын муруйлт1X (хазайсан)РадиальAmp & phase change with temp.30-60 мин эхлэлтийн тренд
Цахилгаан соронзон орон шилжилт2×LF + 1XТэнхлэгийн дагууХүчтэй тэнхлэгийн 2×LFРоторын тэнхлэгийн байрлал; хүчирхэг унтраасны сорилт
Холхивчийн EDM / хөндийжилтBPFO / BPFIРадиальЖигд оргилууд; өндөр HF шуугианГолын хүчдэл; үзэгдэх шалгалт
Хөдөлгүүрийн гэмтлийн оношлогооны урсгалын зураг
Хөдөлгүүрийн чичиргээ өндөр Хүчирхэг унтраах цохилтын сорилт? Шууд уналт ЦАХИЛГААН эх үүсвэр баталгаажсан Давамгайлах давтамж? 2×LF (радиаль): • Эксцентриситет / агаарын завсар • Сул ороомууд (тренд) • Сул кабель (+⅓LF зурвасууд) Цахилгаан соронзон орон шилжилт Роторын тэнхлэгийн байрлалыг шалгаарай! Роторын эвдэрсэн стержень MCSA-гаар баталгаажуулах Аажим бууралт МЕХАНИК эх үүсвэр баталгаажсан Судлах: • Тэнцвэргүйдэл, голуудын тэнхлэгийн зөрүү • Холхивчийн гэмтэл, «зөөлөн хөл» Үргэлж хослуул: Чичиргээ + MCSA + Цахилгаан таслах сорил + Хандлага Нарийвчлалын сануулга: 2X-ийг 2×LF-ээс ялгахын тулд ≤ 0.5 Hz

ЦахилгаанМеханик2×LF шинжилгээРоторын гэмтлүүд Цахилгаан таслах хурдан сорил нь оношлогооны модны эхний салбар юм. Цахилгаан гаралтай гэдгийг баталгаажуулсны дараа давамгайлах давтамж болон чиглэл нь оношлогоог нарийвчилна.

8. Хэмжилтийн багаж хэрэгсэл болон арга барил

8.1. Чичиргээ хэмжих шаардлага

ПараметрШаардлагаШалтгаан
Спектрийн нарийвчлал≤ 0.5 Hz (дуртай нь 0.125 Hz)2X-ийг 2×LF-ээс ялгах (2 туйлтай тохиолдолд 2 Hz-ээр ялгаатай)
Давтамжийн муж2–1000 Hz (хурд); 10 kHz хүртэл (хурдатгал)1X, 2×LF-д бага муж; холхивчид өндөр муж
Суваг≥ 2 зэрэгцээКросс-фазын шинжилгээ
Фазын хэмжилт0–360°, ±2°Гэмтлийг ялгахад чухал
Цаг хугацааны долгионы хэлбэрСинхрон дундажлалтТасарсан хөндийн шугамаас үүсэх цохилтыг илрүүлэх
Гүйдлийн оролтГүйдлийн хавчууртай нийцтэйMCSA оношлогооны зориулалттай

8.2. Хөдөлгүүрийн оношлогоонд зориулсан Balanset-1A

Нийлүүлэгч хоёр сувгат хөнгөн цахилгаан чичиргээ хэмжигч Balanset-1A (VibroMera) нь хөдөлгүүрийн чичиргээний оношлогооны гол боломжуудыг санал болгодог:

Чичиргээний суваг2 (зэрэгцээ)
Хурдны хязгаар250–90,000 RPM
Чичиргээний хурд RMS0–80 мм/с
Фазын нарийвчлал0–360°, ±2°
FFT спектрийн шинжилгээДэмжигдсэн
Фазын мэдрэгчФотоэлектрик, багтсан
Тэжээлийн эх үүсвэрUSB (7–20 V)
Тэнцвэржүүлэлт1 эсвэл 2 хавтгай in-situ

Хөдөлгүүрийн гэмтлийг оношлож, засварласны дараа Balanset-1A-г ашиглаж болно in-situ роторын тэнцвэржүүлэлт — хөдөлгүүрийг салгахгүйгээр бүрэн оношлогооноос засвар хүртэлх ажиллагааг дуусгах.

8.3. Хэмжилтийн шилдэг практик

  • Гурван чиглэл — босоо, хэвтээ, тэнхлэгийн — холхивч бүр дээр. Тэнхлэгийн чиглэл нь цахилгаан соронзон орон шилжихийг тодорхойлоход чухал
  • Гадаргууг бэлтгэх — акселерометрийн найдвартай холболтын тулд будаг, зэв арилгах
  • Тогтвортой ажиллагааны нөхцөл — нэрлэсэн хурд, ачаалал, температур
  • Ажиллагааны нөхцөлийг бүртгэх — хэмжилт бүрийн үед хурд, ачаалал, хүчдэл, гүйдлийг
  • Нэгэн зэрэг хэмжих — чиг хандлагыг харьцуулахад ижил нөхцөл
  • Цахилгаан таслах туршилт цахилгаан чичиргээ эргэлзээтэй үед — хэдэн секундэд хийгдэж, эх үүсвэрийг найдвартай тодорхойлдог

9. Норматив ишлэлүүд

  • GOST R ISO 20816-1-2021 — Чичиргээ. Машин механизмын чичиргээг хэмжих, үнэлэх. 1-р хэсэг. Ерөнхий зөвлөмж.
  • GOST R ISO 18436-2-2005 — Төлөвийн хяналт. Чичиргээний төлөвийн хяналт. 2-р хэсэг. Сургалт, гэрчилгээжүүлэлт.
  • ISO 20816-1:2016 — Механик чичиргээ. Хэмжилт, үнэлгээ. 1-р хэсэг: Ерөнхий зөвлөмж.
  • ISO 10816-3:2009 — Машин механизмын чичиргээг үнэлэх. 3-р хэсэг: Үйлдвэрийн машин >15 кВт.
  • IEC 60034-14:2018 — Эргэдэг цахилгаан машин. 14-р хэсэг: Механик чичиргээ.
  • IEEE 43-2013 — Тусгаарлалтын эсэргүүцлийг шалгах зөвлөмж.
  • IEEE 1415-2006 — Индукцийн машин засвар үйлчилгээний шалгалтын гарын авлага.
  • NEMA MG 1-2021 — Хөдөлгүүр, генератор. Чичиргээний хязгаар, шалгалт.
  • ISO 1940-1:2003 — Роторын тэнцвэржилтийн чанарын шаардлага.

10. Дүгнэлт

Үндсэн диагностик зарчим

Цахилгаан хөдөлгүүрийн гэмтэл нь чичиргээ, гүйдлийн спектрид онцлог шинж тэмдэг үлдээдэг — гэхдээ хаана харахыг мэдэж, зөв тохируулсан багаж хэрэгсэлтэй байх ёстой.

  1. 2×LF нь үндсэн цахилгаан соронзон илтгэгч юм. Тэжээлийн давтамжаас яг хоёр дахин их давтамж дээр тод оргил гарч ирвэл цахилгаан соронзон эх үүсвэр байх магадлалтай. Цахилгаан таслах сорил нь баталгаажуулна.
  2. Чиглэл чухал. Радиаль 2×LF → агаарын завсар / ороомог / тэжээл. Тэнхлэгийн дагуу 2×LF + 1X → цахилгаан соронзон орон шилжих — хамгийн эвдрэлтэй гэмтлүүдийн нэг.
  3. Хажуугийн зурвасууд түүхийг өгүүлнэ. ± ⅓×LF → тэжээлийн кабелийн асуудал. ± Fp → тасарсан роторын саваа. Хажуугийн зурвасын хээ нь гол оргилоос илүү диагностик утгатай байдаг.
  4. Спектрийн нарийвчлал чухал. 50 Гц-ийн 2-туйлын хөдөлгүүрийн хувьд 2X ба 2×LF нь зөвхөн ~2 Гц-ээр ялгаатай. Нарийвчлал ≤ 0.5 Гц байх ёстой.
  5. Аргыг хослуулах. Чичиргээ + MCSA + MCA + Дулааны зураглал. Нэг арга нь бүх гэмтлийг хамрахгүй.
  6. Цахилгаанчидтай ярилцах. Хөдөлгүүр засварлах ажилтнууд тодорхой хөдөлгүүр, түүх, тэжээлийн нөхцөлийн талаар орлох боломжгүй мэдлэгтэй байдаг.

Санал болгож буй ажиллагааны дараалал

1
Чичиргээний хэмжилт
2
Цахилгаан тасалгааны тест
3
Спектрийн шинжилгээ
4
MCSA (хэрэв ротор бол)
5
Засварлах & тэнцвэржүүлэх
6
Шалгалт ✓
Хөдөлгүүрийн диагностик — Санал болгож буй ажиллагааны дараалал
1. Чичиргээний хэмжилт 3 чиглэл, бүх холхивч, ≤0.5 Hz нарийвчлал 2. Цахилгаан тасалгааны агшин зуурын тест Цахилгаан эсвэл механик эх үүсвэр 3. Спектрийн шинжилгээ 2×LF, 1X, хажуугийн зурвасууд, чиглэл 4. MCSA (хэрэв ротор эргэлзээтэй бол) Гүйдлийн хавчуур, LF ± Fp шинжилгээ 5. Засварлах & тэнцвэржүүлэх (Balanset-1A) 6. Шалгах хэмжилт ✓ Balanset-1A дараахыг хамарна: ▸ Алхам 1, 3 — чичиргээний спектрууд ▸ Алхам 5 — ажлын байран дээр тэнцвэржүүлэх ▸ Алхам 6 — шалгалт

Диагностикийн алхмуудMCSAШалгалт Энэ дарааллыг системтэйгээр дагаарай. Цахилгаан тасалгааны тест (алхам 2) нь секундэд хийгдэж, цахилгаан болон механик эх үүсвэрийг найдвартай ялгадаг.

Орчин үеийн зөөврийн хоёр сувгат чичиргээ хэмжигч багажнууд нь Balanset-1A ажлын байран дахь инженерүүдэд хөдөлгүүрийн гэмтлийг тодорхойлоход шаардагдах нарийвчлал, фазын нарийвчлалтай спектр чичиргээний шинжилгээ хийх боломжийг олгодог — жигд бус агаарын завсрыг илрүүлэхээс эхлэн кросс-фазын шинжилгээгээр дамжин дараагийн in-situ роторын тэнцвэржүүлэлт хүртэл.

Эх сурвалж: ажлын байран дахь чичиргээний диагностик сургалтын хөтөлбөрүүд; GOST R ISO 20816-1-2021; GOST R ISO 18436-2-2005; IEC 60034-14:2018; IEEE 1415-2006; ISO 1940-1:2003; VibroMera техникийн баримт бичиг (Balanset-1A); EPRI хөдөлгүүрийн найдвартай байдлын судалгаа.