Memahami Kekerapan Gelinciran dalam Motor Aruhan
Definisi: Apakah Kekerapan Slip?
Kekerapan tergelincir ialah perbezaan antara kelajuan segerak (kelajuan medan magnet berputar) dan kelajuan rotor sebenar dalam motor aruhan, dinyatakan dalam Hz. Ia mewakili seberapa pantas medan magnet "tergelincir" melepasi konduktor pemutar, mendorong arus yang menghasilkan tork motor. Kekerapan gelinciran adalah asas kepada operasi motor aruhan dan amat penting dalam diagnostik motor kerana ia menentukan jarak jalur sisi dalam getaran dan tandatangan semasa kecacatan bar rotor.
Kekerapan gelinciran biasanya dalam julat 0.5-3 Hz untuk motor di bawah beban biasa, meningkat dengan beban dan memberikan ukuran tidak langsung beban motor. Memahami kekerapan gelinciran adalah penting untuk mentafsir motor getaran spektrum dan mendiagnosis kerosakan elektromagnet.
Bagaimana Slip Berfungsi dalam Motor Aruhan
Prinsip Induksi
Motor aruhan beroperasi melalui aruhan elektromagnet:
- Belitan stator mencipta medan magnet berputar pada kelajuan segerak
- Medan magnet berputar lebih laju sedikit daripada rotor
- Pergerakan relatif antara medan dan bar pemutar mendorong arus dalam pemutar
- Arus teraruh mencipta medan magnet rotor
- Interaksi antara medan stator dan rotor menghasilkan tork
- Perkara Utama: Jika pemutar mencapai kelajuan segerak, tidak akan ada gerakan relatif, tiada aruhan, tiada tork
Mengapa Slip Diperlukan
- Rotor mesti berjalan lebih perlahan daripada kelajuan segerak untuk induksi berlaku
- Lebih besar gelinciran, lebih banyak teraruh arus, lebih banyak tork dihasilkan
- Tanpa beban: slip minimum (~1%)
- Pada beban penuh: gelinciran lebih tinggi (3-5% tipikal)
- Slip membolehkan motor melaraskan tork secara automatik untuk memuatkan
Pengiraan Kekerapan Slip
Formula
- fs = (Nsync – Sendiri) / 60
- Di mana fs = kekerapan gelinciran (Hz)
- Nsync = kelajuan segerak (RPM)
- Sebenar = kelajuan rotor sebenar (RPM)
Alternatif Menggunakan Peratusan Slip
- Slip (%) = [(Nsync – Asli) / Nsync] × 100
- fs = (Slip% × Nsync) / 6000
Contoh
Motor 4-Tiang, 60 Hz Tanpa Beban
- Nsync = 1800 RPM
- Sebenar = 1795 RPM (muatan ringan)
- fs = (1800 – 1795) / 60 = 0.083 Hz
- Slip = 0.3%
Motor Sama pada Muatan Penuh
- Nsync = 1800 RPM
- Sebenar = 1750 RPM (kelajuan dinilai)
- fs = (1800 – 1750) / 60 = 0.833 Hz
- Slip = 2.8%
2-Kutub, 50 Hz Motor
- Nsync = 3000 RPM
- Sebenar = 2950 RPM
- fs = (3000 – 2950) / 60 = 0.833 Hz
- Slip = 1.7%
Kekerapan Slip dalam Diagnostik Getaran
Jarak Jalur Sisi untuk Kecacatan Bar Rotor
Penggunaan diagnostik yang paling penting bagi kekerapan slip:
- Corak: Jalur sisi sekitar 1× kelajuan larian pada ±fs, ±2fs, ±3fs
- Contoh: Motor 1750 RPM (29.2 Hz) dengan fs = 0.83 Hz
- Jalur sisi di: 28.4 Hz, 29.2 Hz, 30.0 Hz, 27.5 Hz, 30.8 Hz, dsb.
- Diagnosis: Jalur sisi ini menunjukkan bar pemutar patah atau retak
- Amplitud: Amplitud jalur sisi menunjukkan bilangan dan keterukan bar yang patah
Analisis Tandatangan Semasa
Dalam spektrum arus motor:
- Kecacatan bar pemutar mencipta jalur sisi sekitar frekuensi talian
- Corak: fline ± 2fs (nota: 2× kekerapan gelinciran, bukan 1×)
- Untuk motor 60 Hz dengan slip 1 Hz: jalur sisi 58 Hz dan 62 Hz
- Mengesahkan diagnosis bar pemutar daripada getaran
Slip sebagai Petunjuk Beban
Slip Berbeza dengan Beban
- Tiada Beban: Slip 0.2-1% (0.1-0.5 Hz untuk motor biasa)
- Separuh beban: Slip 1-2% (0.5-1.0 Hz)
- Muatan Penuh: Slip 2-5% (1-2.5 Hz)
- Lebihan beban: > Slip 5% (> 2.5 Hz)
- Bermula: 100% gelincir (kekerapan gelinciran = kekerapan talian)
Menggunakan Slip untuk Menilai Pemuatan
- Ukur kelajuan motor sebenar dengan tepat
- Kira gelinciran daripada perbezaan kelajuan segerak
- Bandingkan dengan slip beban penuh yang dinilai dari papan nama
- Anggarkan peratusan muatan motor
- Berguna apabila pengukuran kuasa langsung tidak tersedia
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Slip
Faktor Reka Bentuk
- Rintangan pemutar: Rintangan yang lebih tinggi = lebih banyak slip
- Kelas Reka Bentuk Motor: Reka bentuk NEMA mempengaruhi ciri gelincir
- Voltan: Voltan yang lebih rendah meningkatkan gelinciran untuk beban yang diberikan
Keadaan Operasi
- Muatan Tork: Penentu utama gelincir
- Voltan Bekalan: Undervoltage meningkatkan slip
- Variasi Kekerapan: Variasi kekerapan bekalan mempengaruhi gelinciran
- Suhu: Pemanasan pemutar meningkatkan rintangan, meningkatkan slip
Keadaan Motor
- Bar pemutar yang rosak meningkatkan gelinciran (pengeluaran tork yang kurang berkesan)
- Masalah penggulungan stator boleh menjejaskan gelinciran
- Masalah galas meningkatkan geseran menaikkan sedikit gelinciran
Kaedah Pengukuran
Pengukuran Kelajuan Terus
- Use takometer atau strob untuk mengukur RPM sebenar
- Ketahui kelajuan segerak dari papan nama motor (tiang dan frekuensi)
- Kira slip: fs = (Nsync – Sebenar) / 60
- Kaedah yang paling tepat
Daripada Spektrum Getaran
- Kenal pasti 1× puncak kelajuan larian dengan tepat
- Kira kelajuan larian dari 1× kekerapan
- Tentukan gelinciran daripada perbezaan kelajuan segerak
- Memerlukan FFT resolusi tinggi
Daripada Jarak Jalur Sisi
- Jika jalur sisi kecacatan bar pemutar hadir
- Ukur jarak antara jalur sisi
- Jarak = kekerapan gelinciran secara langsung
- Mudah tetapi memerlukan kecacatan untuk hadir
Penggunaan Diagnostik Praktikal
Nilai Slip Biasa
- Dokumen slip garis dasar pada pelbagai beban untuk setiap motor
- Slip muatan penuh biasa: 1-3% (semak papan nama)
- Slip > nilai papan nama mungkin menunjukkan lebihan beban atau masalah motor
- tergelincir < dijangka pada beban tertentu mungkin menunjukkan kerosakan elektrik
Penunjuk Slip Tidak Normal
- Slip berlebihan: Motor terlebih beban, bar pemutar rosak, rintangan pemutar tinggi
- Slip Pembolehubah: Turun naik beban, ketidakstabilan bekalan elektrik
- Gelinciran Rendah pada Beban: Kemungkinan masalah stator, isu voltan
Kekerapan gelinciran adalah asas kepada operasi motor aruhan dan diagnostik. Sebagai jarak jalur sisi untuk pengesanan kecacatan bar rotor dan sebagai penunjuk pemuatan motor, kekerapan gelinciran menyediakan maklumat penting untuk penilaian keadaan motor. Penentuan kekerapan gelinciran yang tepat membolehkan tafsiran yang betul bagi getaran motor dan tandatangan semasa, membezakan operasi biasa daripada keadaan kerosakan.