Inzicht in de poolpasfrequentie
Definitie: Wat is poolpasfrequentie?
Poolpassfrequentie (PPF, in sommige contexten ook wel slot pass-frequentie genoemd) is de trillingen Frequentie die wordt gegenereerd in wisselstroommotoren wanneer de rotor langs de magnetische polen van de stator passeert. Deze wordt berekend als het aantal statorpolen vermenigvuldigd met de rotorsnelheid (PPF = aantal polen × toerental / 60). De poolpassfrequentie creëert elektromagnetische krachten die trillingen veroorzaken en kan aanzienlijk worden versterkt wanneer de motor excentriciteit in de luchtspleet of problemen met de uitlijning van rotor en stator heeft.
PPF is diagnostisch belangrijk omdat de amplitude bij de poolpassfrequentie verhoogd is en de zijbanden geeft elektromagnetische problemen aan, zoals een excentrische rotorpositie, een niet-uniforme luchtspleet of dynamische interactie tussen rotor en stator, en helpt zo elektromagnetische problemen te onderscheiden van puur mechanische fouten.
Berekening van de poolpasfrequentie
Basisformule
- PPF = P × N / 60
- Waarbij P = aantal polen
- N = werkelijke rotorsnelheid (RPM)
- Resultaat in Hz
Voorbeelden
4-polige motor met 1750 tpm (60 Hz voeding)
- PPF = 4 × 1750 / 60 = 116,7 Hz
- Deze frequentie zal verschijnen in het trillingsspectrum
- Zijbanden bij ±1× loopsnelheid (±29,2 Hz) diagnostisch voor excentriciteit
6-polige motor met 970 tpm (50 Hz voeding)
- PPF = 6 × 970 / 60 = 97 Hz
- Bijna 2× lijnfrequentie (100 Hz), kan overlappen
- Het kan nodig zijn om een zorgvuldige spectrumanalyse te maken om onderscheid te maken
Fysisch mechanisme
Elektromagnetische krachtgeneratie
Begrijpen waarom PPF ontstaat:
- Statorwikkelingen creëren een roterend magnetisch veld met synchrone snelheid
- Veld georganiseerd in magnetische polen (NSNS-patroon)
- Rotor (die iets langzamer draait vanwege slip) passeert deze palen
- Elke poolpassage creëert een magnetische kracht op de rotor
- Met P-polen ervaart de rotor P-krachtpulsen per omwenteling
- Frequentie van krachtpulsaties = P × rotorsnelheid = PPF
Uniforme luchtspleet (gezonde motoriek)
- Rotor gecentreerd in statorboring
- Luchtspleet gelijkmatig rondom de omtrek
- Magnetische krachten in evenwicht, heffen elkaar op
- PPF-trilling met zeer lage amplitude
Excentrische luchtspleet (defecte motor)
- Rotor uit het midden door lagerslijtage, kromming van de as of productiefout
- Luchtspleet kleiner aan de ene kant, groter aan de andere kant
- Magnetische krachten niet in evenwicht (sterker waar de afstand kleiner is)
- Netto radiale kracht bij PPF
- PPF-amplitude verhoogd en creëert zijbanden
Zijbanden en diagnostische patronen
Statische excentriciteit
Rotormidden verplaatst maar stationair ten opzichte van de stator:
- Patroon: PPF met zijbanden bij ±1× loopsnelheid
- Voorbeeld: PPF ± fr (waarbij fr = rotorsnelheid)
- Oorzaak: Lagerslijtage, kromme as, rotor excentriciteit
- Amplitude: De amplitude van de zijband geeft de ernst van de excentriciteit aan
Dynamische excentriciteit
Rotorcentrum draait (wervelingen) rond het statorcentrum:
- Patroon: PPF met complexe zijbandstructuur
- Oorzaken: Wrijving van rotor naar stator, loszittend lager
- Ernstiger: Geeft dynamische interactie aan
Gemengde excentriciteit
- Combinatie van statisch en dynamisch
- Meest voorkomend bij echte motoren
- Complexe zijbandpatronen
- Vereist een zorgvuldige analyse om te interpreteren
Diagnostische interpretatie
Lage PPF-amplitude (< 0,5 mm/s)
- Normale toestand
- Uniforme luchtspleet
- Goede rotor-statorconcentriciteit
- Geen corrigerende maatregelen nodig
Matige PPF (0,5-2,0 mm/s)
- Lichte luchtspleet-non-uniformiteit
- Trend volgen
- Controleer de lagerconditie
- Controleer de positie van de rotor indien toegankelijk
- Niet direct kritisch, maar verdient aandacht
Hoge PPF (> 2,0 mm/s)
- Aanzienlijk excentriciteits- of luchtspleetprobleem
- Sterke zijbanden aanwezig
- Risico op rotor-statorcontact
- Verhoogde elektromagnetische krachten versnellen schade
- Plan reparatie of vervanging
Relatie tot andere motorische frequenties
Frequentiehiërarchie in motorische spectra
- Loopsnelheid (1×): ~29 Hz voor 1750 RPM-motor
- Slipfrequentie: 1-3 Hz typisch
- Lijnfrequentie: 50 of 60 Hz
- PPF: P × loopsnelheid (bijv. 117 Hz voor 4-polig bij 1750 RPM)
- 2× Lijnfrequentie: 100 of 120 Hz
- Rotorbalkpas: Aantal rotorstaven × loopsnelheid
Correctiemethoden
Voor mechanische excentriciteit
- Vervang versleten lagers en herstel de juiste rotorcentrering
- Corrigeer een kromme as of vervang de rotor
- Rotor opnieuw monteren indien er sprake is van een installatiefout
- Controleer de uitlijning van de eindbel en de stevigheid van de bouten
Voor productie-excentriciteit
- Ernstige gevallen kunnen een herboring van de rotor of stator vereisen
- Motorvervanging indien economisch verantwoord
- Accepteer indien de trillingen binnen aanvaardbare grenzen liggen
- Document als basislijn voor toekomstige vergelijking
Voor problemen met de luchtspleet
- Controleer de conditie van het lager en vervang het indien versleten
- Controleer de axiale positie van de rotor
- Controleer op framevervorming of problemen met de eindbel
- Meet de werkelijke luchtspleet indien toegankelijk
De poolpassfrequentie is een motorspecifieke trillingscomponent die waardevolle diagnostische informatie levert over de elektromagnetische interactie tussen rotor en stator en de uniformiteit van de luchtspleet. Inzicht in de PPF-berekening, het herkennen van de zijbandpatronen en het interpreteren van amplitudetrends maakt een effectieve diagnose van elektromagnetische problemen in de motor mogelijk en leidt tot passende onderhoudsacties.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 