AC मोटर्समधील कंपन विश्लेषणाचा वापर करून विद्युत दोषांचे निदान
विद्युत दोष AC इंडक्शन मोटर्समधील चुंबकीय सर्किटमधील दोष असतात — स्टेटर, रोटर, किंवा त्यांच्या दरम्यान हवा अंतर — जे कंपन माध्यमातून स्वतः प्रकट करतात. जरी कंपन विश्लेषण सामान्यतः यांसारख्या यांत्रिक समस्यांशी संबंधित असते unbalance and बेअरिंग दोष, हे विद्युत समस्या शोधण्याचा एक शक्तिशाली मार्ग देखील आहे. विद्युत दोष धडधडणारे चुंबकीय बल निर्माण करतात जे स्टेटर आणि रोटरला कंपन करतात; ते कंपन मोटर फ्रेमेद्वारे प्रवास करतात आणि एक्सीलरोमीटरने सहजपणे पकडले जातात. accelerometer. कला पुरवठा वारंवारता आणि मोटरच्या ध्रुव संख्येशी जोडलेल्या नमुन्यांना ओळखण्यात निहित आहे.
१. परिचय: विद्युत दोष कंपनचा स्रोत म्हणून
विद्युत दोषांचे निदान करण्याची मुख्य गोष्ट म्हणजे विद्युत रेषा वारंवारता — ५० हर्ट्ज किंवा ६० हर्ट्ज प्रदेशावर अवलंबून — आणि मोटरमधील ध्रुवांच्या संख्येशी संबंधित विशिष्ट शिखरे शोधणे. कारण ही शक्तिः चुंबकीय आहेत न कि पूर्णपणे यांत्रिक, दोन संकेत त्यांना सामान्य यांत्रिक दोषांपासून वेगळे करतात: त्यांची वारंवारता पुरवठ्याला लॉक केली जाते न कि शाफ्ट गतीला, आणि त्यांचे बहुतेक मोटर लोडसह बदलतात. शास्त्रीय निदान परीक्षा म्हणजे स्पेक्ट्रम पाहताना भार कमी करणे; भार काढून टाकल्यावर संकुचित होणारा शिखर जवळजवळ निश्चितपणे विद्युत मूलचा असतो. स्पष्ट समज: विद्युत वारंवारता आणि मोटरच्या स्लिप खाली दिलेल्या प्रत्येक निदानाला पाया देते.
२. स्टेटर दोष
Stator problems — loose iron, coil looseness, or shorted laminations — can make the stator eccentric or distorted, producing an uneven magnetic field around the bore. The result is typically a magnetic force that pulses at twice the line frequency.
- कंपन स्वाक्षर: the most common indicator is an elevated peak at लाईन वारंवारतेच्या 2× (2×FL). For a 60 Hz motor this is 120 Hz (7200 CPM); for a 50 Hz motor it is 100 Hz (6000 CPM). Note that a 2×FL peak is not unique to stator faults — supply-voltage imbalance, air-gap eccentricity and frame resonance can raise it too.
- वैशिष्ट्ये: तो 2×FL peak is usually steadier and less load-sensitive than rotor-bar signatures, but it is not guaranteed to be constant — confirm the diagnosis with phase-current checks and by comparing loaded and unloaded spectra. The vibration is often highest in the direction of the stator mounting feet, where the frame is stiffest against the pulsating pull. स्टेटर दोष यांत्रिक साठी सहजपणे चूक होते सैलपणा 2× चालू गतीवर, त्यामुळे भार चाचणी आणि अचूक वारंवारता वाचन महत्त्वपूर्ण आहेत.
3. रोटर दोष (तुटलेल्या रोटर बार्स)
AC प्रेरण मोटरमध्ये क्रॅक किंवा तुटलेली रोटर बार्स एक सामान्य अपयश आहे. जेव्हा बार तुटते तेव्हा ते रोटर पिंजरामधील वर्तमान प्रवाहाला व्यक्त करते, स्थानिकृत तपप्रवाह आणि स्पंदनशील टॉर्क तयार करते जो चालू-गती कंपन मॉड्युलेट करतो.
- कंपन स्वाक्षर: यांचे उत्कृष्ट चिन्ह आहे तुटलेल्या रोटर पट्ट्या आहे ध्रुव पास वारंवारता (FP) sidebands च्या दोन्ही बाजूंना असलेला चालू गती (1×) पीक आणि त्याच्या harmonics.
- ध्रुव पास वारंवारता (FP): जी दर रोटर फिरणाऱ्या चुंबकीय क्षेत्राच्या पुढे सरकतो, त्याची गणना अशी केली जाते FP = ध्रुवांची संख्या × स्लिप वारंवारता, जेथे स्लिप वारंवारता ही क्षेत्राची समक्रमण गती आणि वास्तविक शाफ्ट गती यामधील फरक आहे.
- वैशिष्ट्ये: 1× पीक शोधा, ज्याच्या दोन्ही बाजूंना दोन स्पष्ट sidebands असतात; त्यापैकी एक (1× + FP) आणि एक (1× − FP). नुकसान वाढत गेले की 2× आणि 3× harmonics च्या आसपासही sidebands दिसू लागतात. stator faults पेक्षा वेगळे म्हणजे, हा signature load-संवेदनशील असतो — load वाढल्यावर sidebands वाढतात आणि no load वर पूर्णपणे नाहीसेही होऊ शकतात.
4. विक्षिप्त हवेचा अंतर
The एअर गॅप हा रोटर आणि स्टेटर दरम्यानचा लहान अंतर आहे. जर हा बोरच्या चारही बाजूंना एकसमान नसेल तर परिणाम असंतुलित आहे चुंबकीय ओढ जो रोटरला कंपन करण्यास भाग पाडते.
- स्थिर विक्षिप्तता: रोटर त्याच्या बीयरिंगमध्ये केंद्रित फिरतो, परंतु स्टेटर कोर गोल नसतो, त्यामुळे अंतराचा सर्वकनिष्ठ बिंदू अंतरीक्षात निश्चित असतो.
- गतिशील विकेंद्रता: रोटर स्वतः गोल नाही किंवा केंद्राच्या बाहेर आहे, त्यामुळे अंतराचा सर्वात अरुंद बिंदू रोटरसह फिरतो — ही स्थिती अगदी जवळून संबंधित आहे रोटर विकेंद्रता.
- कंपन स्वाक्षर: static eccentricity typically raises a steady peak at 2×FL, because the narrow-gap point does not move. Dynamic eccentricity modulates the gap as the rotor turns, producing vibration at 1× running speed and pole-pass-frequency sidebands — at 2×FL ± FP and around the running-speed harmonics. In practice the two often coexist, giving a complex combined pattern.
5. पुष्टीकरण आणि सर्वोत्तम प्रथा
विद्युत दोष स्पेक्ट्रमातील चालू-गती घटकांच्या जवळ असतात, म्हणून त्यांना अलग ठरवण्यासाठी शिस्त सहित मापन अत्यावश्यक आहे.
- उच्च-रेजोल्यूशन स्पेक्ट्रम: विद्युत दोषांचे निदान उच्च-रेजोल्यूशन आवश्यक असतो FFT स्पेक्ट्रम चालू-गती सुसंवादीता रेखा-फ्रिक्वेंसी सुसंवादीता आणि त्यांच्या जवळून अंतरित साइडबँड वेगळे करण्यासाठी पुरेसे ओळी असतात. एक zoom FFT स्लिप-फ्रिक्वेंसी साइडबँड स्वच्छतेने सोडवण्याचा एकमेव मार्ग आहे.
- भार महत्वपूर्ण आहे: रोटर-बार समस्यांसाठी मोटर सामान्यतः 75% वरील—लक्षणीय भारामुळे चालू असणे आवश्यक आहे ज्यामुळे दोष प्रकट होतो. भार बदलण्यास पडलेले निरीक्षण करणे विद्युत आणि यांत्रिक स्रोतांमध्ये फरक करण्याचा सर्वात विश्वसनीय क्षेत्र भेदक आहे.
- क्षेत्रात कॅप्चर करा: जसे की एक पोर्टेबल दोन-चॅनल विश्लेषक Balanset-1A मोटरवरील स्पेक्ट्रम आणि समन्वित चालू-गती रेकॉर्ड करते, 2×FL स्टेटर शिखर किंवा भार-अवलंबी ध्रुव-पास साइडबँड टियरडाउनसाठी प्रतिबद्ध होण्यापूर्वी ध्वजांकित करणे सरळ करते — आणि, जिथे खरा अपराधी यांत्रिक असंतुलन असल्याचे साबित होते, रोटर संतुलित करा त्याच भेटीवर.
- इतर तंत्रज्ञानांसह पुष्टी करा: निदान मोटर करंट स्वाक्षर विश्लेषण (MCSA) किंवा सह पूरक केले जाऊ शकते अवरक्त थर्मोग्राफी, जे खंडित बार किंवा शॉर्ट लॅमिनेशनमुळे होणारी स्थानिक तापमान वाढ दर्शवते. विस्तृत कुटुंब विरुद्ध क्रॉस-चेक मोटर दोष विद्युत खराबीला यांत्रिक खराबीसह गोंधळ होणे टाळते.
