Wat is asynchrone trillingen? Niet-synchrone componenten • Draagbare balancer, trillingsanalysator "Balanset" voor het dynamisch balanceren van brekers, ventilatoren, mulchers, vijzels op maaidorsers, assen, centrifuges, turbines en vele andere rotoren. Wat is asynchrone trillingen? Niet-synchrone componenten • Draagbare balancer, trillingsanalysator "Balanset" voor het dynamisch balanceren van brekers, ventilatoren, mulchers, vijzels op maaidorsers, assen, centrifuges, turbines en vele andere rotoren.

Wat is asynchrone trilling? Niet-synchrone componenten

Gepubliceerd door admin op

Asynchrone trillingen begrijpen

Definitie: Wat is asynchrone trilling?

Asynchrone trillingen (ook wel niet-synchrone trilling genoemd) is trillingen bij frequenties die geen exacte gehele veelvouden (ordes) zijn van de rotatiesnelheid van de as. In tegenstelling tot synchrone trilling van onevenwicht of verkeerde uitlijning (die altijd optreedt bij een snelheid van 1×, 2×, 3×), asynchrone trillingen treden op bij frequenties die worden bepaald door de geometrie van de componenten, elektromagnetische effecten of externe bronnen in plaats van door de rotatie van de as.

Het begrijpen van het onderscheid tussen synchrone en asynchrone trillingen is van fundamenteel belang voor de diagnose van machines, omdat het helpt bij het identificeren van de bron van de trillingen: synchrone componenten duiden op problemen met de roterende massa of geometrische vormen, terwijl asynchrone componenten wijzen op problemen met het rolelement, elektrische storingen of invloeden van buitenaf op de rotor zelf.

Veelvoorkomende bronnen van asynchrone trillingen

1. Defecten aan wentellagers (meest voorkomend)

De primaire bron van asynchrone trillingen:

  • Lagerfoutfrequenties: BPFO, BPFI, BSF, FTF zijn geen exacte veelvouden van de assnelheid
  • Voorbeeld: Motor van 1800 RPM (30 Hz), BPFO kan 107 Hz zijn (3,57× assnelheid, geen geheel getal)
  • Diagnostische waarde: Asynchrone frequenties duiden onmiddellijk op een lagerprobleem
  • Envelopanalyse: Primaire techniek voor het detecteren van asynchrone lagercomponenten

2. Elektrische frequenties

Elektromagnetische trillingen die niet gerelateerd zijn aan de assnelheid:

  • 2× Lijnfrequentie: 120 Hz (60 Hz-systemen) of 100 Hz (50 Hz), onafhankelijk van de motorsnelheid
  • Voorbeeld: 2-polige 60 Hz-motor draait op 3550 tpm (59,2 Hz), maar 2×f trillingen bij 120 Hz (2,03× assnelheid)
  • Poolpasfrequentie: Is mogelijk geen exact geheel veelvoud
  • VFD-harmonischen: Schakelfrequenties die geen verband houden met de assnelheid

3. Externe bronnen

  • Aangrenzende apparatuur: Trillingen overgedragen door nabijgelegen machines
  • Gebouw/Fundament: Structurele resonanties bij vaste frequenties
  • Procespulsaties: Drukgolven in leidingen
  • Akoestische resonanties: Staande golven in kanalen of behuizingen

4. Subsynchrone instabiliteiten

  • Oliewerveling: Meestal 0,42-0,48× assnelheid (niet precies de helft)
  • Oliezweep: Vergrendelt op natuurlijke frequentie, niet gerelateerd aan de assnelheid
  • Instabiliteiten van de afdichting: Vaak bij frequenties die bepaald worden door vloeistofdynamica

5. Willekeurige trillingen

  • Cavitatie: Willekeurige bubbelinstorting, breedband
  • Turbulentie: Willekeurige stroomfluctuaties
  • Wrijven: Chaotisch contact dat niet-periodieke trillingen creëert

Identificatie in Spectra

Spectrumkenmerken

  • Vaste frequentie: Verschijnt op dezelfde Hz-waarde, ongeacht snelheidsveranderingen
  • Wijzigingen in de bestelling: Als de snelheid varieert, veranderen de asynchrone frequenties van volgorde (× assnelheidsverhouding)
  • Watervalplot: Asynchrone componenten verschijnen als verticale lijnen; synchroon als diagonale lijnen
  • Bestel Spectrum: Asynchrone pieken bij niet-gehele ordes (2,47×, 3,57×, etc.)

Diagnostische procedure

  1. Identificeer loopsnelheid: Vanaf 1× piek- of toerenteller
  2. Bestellingen berekenen: Deel elke piekfrequentie door de loopsnelheidsfrequentie
  3. Gehele getallen: Synchrone trilling (1,00×, 2,00×, 3,00×)
  4. Niet-gehele orders: Asynchrone trillingen (2,47×, 3,57×, enz.)
  5. Match met fouttypen: Vergelijk berekende frequenties met lagerfrequenties, elektrische frequenties, enz.

Diagnostische betekenis

Lagerdefecten

  • Asynchrone frequenties bij BPFO, BPFI, BSF duiden onmiddellijk op een lagerprobleem
  • Bereken de lagerfrequenties en vergelijk deze met de waargenomen pieken
  • Overeenkomst binnen ±5% bevestigt lagerdefect
  • Harmonischen en zijbanden bieden extra bevestiging

Elektromagnetische problemen

  • 2× lijnfrequentie bij 100/120 Hz duidt op problemen met de stator of luchtspleet
  • Vaste frequentie onafhankelijk van snelheidsvariaties
  • Huidige analyse bevestigt elektrische oorsprong

Externe trillingen

  • Pieken die niets te maken hebben met de snelheid van de machine of met de lagers
  • Kan overeenkomen met de snelheid van nabijgelegen apparatuur
  • Onderzoek naar bron vereist
  • Isolatie of broncorrectie nodig

Analysetechnieken voor asynchrone trillingen

Envelopanalyse

  • Primaire techniek voor het detecteren van lagerdefecten
  • Verbetert asynchrone, repetitieve effecten
  • Onderdrukt synchrone laagfrequente componenten
  • Geeft de dragende frequenties duidelijk weer

Hoogfrequente versnelling

  • Asynchrone lagerdefecten komen vaak voor in het hoogfrequente bereik (> 1 kHz)
  • Gebruik accelerometers en hoge Fmax-instellingen
  • Detecteert schokken en hoogfrequente resonanties

Cepstrum-analyse

  • Effectief voor het vinden van periodieke patronen in asynchrone signalen
  • Detecteert families van harmonischen of zijbanden
  • Nuttig voor complexe lager- en tandwielsignaturen

Praktische voorbeelden

Motor met lagerdefect

  • Loopsnelheid: 1750 toeren per minuut (29,17 Hz)
  • Synchrone componenten: 1× bij 29,17 Hz, 2× bij 58,34 Hz
  • Asynchrone component: Piek bij 107 Hz (3,67× assnelheid)
  • Diagnose: 107 Hz komt overeen met berekende BPFO → defect aan de buitenring
  • Bevestiging: Asynchrone aard bevestigt lagerprobleem, niet rotorprobleem

VFD-motor met variabele snelheid

  • Motorsnelheid varieert van 1200-1800 RPM
  • 1× piek beweegt met snelheid (synchroon)
  • 120 Hz piek blijft vast (asynchrone 2× lijnfrequentie)
  • Diagnose: Elektromagnetische component van 60 Hz-voeding

Asynchrone trillingen vormen een aparte klasse van machinetrillingen met unieke diagnostische implicaties. Het herkennen van asynchrone componenten aan de hand van hun niet-gehele ordeverhoudingen, vaste frequenties ondanks snelheidsveranderingen of verticale kenmerken in watervaldiagrammen maakt nauwkeurige identificatie van lagerdefecten, elektrische problemen en externe invloeden mogelijk, wat leidt tot passende diagnostische en corrigerende strategieën.

← Terug naar hoofdindex

Categorieën:
WhatsApp