Zrozumienie częstotliwości przejść pręta motorycznego
Definicja: Czym jest częstotliwość przejść motorycznych?
Częstotliwość przejść pręta silnikowego Częstotliwość przejścia prętów wirnika (nazywana również częstotliwością przejścia prętów wirnika, częstotliwością żłobków wirnika lub po prostu przejścia prętów) to częstotliwość, z jaką pręty wirnika w silniku indukcyjnym klatkowym przechodzą przez żłobki stojana lub uzwojenia stojana. Oblicza się ją jako liczbę prętów wirnika pomnożoną przez częstotliwość obrotową wirnika (częstotliwość przejścia prętów = liczba prętów wirnika × obr./min / 60). Częstotliwość ta mieści się zazwyczaj w zakresie 200–2000 Hz, w zależności od rozmiaru i prędkości silnika.
Chociaż zwykle jest to składnik o niskiej amplitudzie w silniku wibracja Widma, podwyższona częstotliwość przejść prętów może wskazywać na mimośrodowość wirnika i stojana, problemy z szczeliną powietrzną lub nieregularności elektromagnetyczne. Jest to odmienne, ale powiązane z wady prętów wirnika, które wytwarzają pasma boczne przy częstotliwości poślizgu, a nie przy samej częstotliwości przejścia pręta.
Obliczenie
Formuła
- RBPF = Nb × N / 60
- Gdzie RBPF = Częstotliwość przejścia pręta wirnika (Hz)
- Nb = Liczba prętów wirnika
- N = Prędkość wirnika (obr./min)
Wartości typowe
Przykład małego silnika
- Liczba prętów wirnika: 28
- Prędkość: 1750 obr./min
- RBPF = 28 × 1750 / 60 = 817 Hz
Przykład dużego silnika
- Liczba prętów wirnika: 56
- Prędkość: 3550 obr./min
- RBPF = 56 × 3550 / 60 = 3313 Hz
Znajdowanie liczby słupków
- Sprawdź tabliczkę znamionową silnika lub dane producenta
- Liczenie wizualne (jeśli dostępny jest wirnik)
- Zidentyfikuj szczyt widma drgań
- Typowy zakres: 16-80 barów w zależności od rozmiaru silnika i biegunów
Mechanizm fizyczny
Interakcja wirnika i stojana
Częstotliwość taktów wynika z oddziaływania magnetycznego:
- Pręty wirnika przewodzące prąd powodują lokalne zaburzenia pola magnetycznego
- Podczas obrotu wirnika każdy pręt przechodzi kolejno przez szczeliny stojana
- Reluktancja magnetyczna zmienia się, gdy pręty ustawiają się w jednej linii z zębami stojana lub przechodzą między nimi
- Tworzy małą pulsującą siłę elektromagnetyczną
- Częstotliwość pulsacji siły = szybkość przejścia pręta wirnika
Jednolita i nierównomierna szczelina powietrzna
- Jednolita szczelina powietrzna: Efekty w dużym stopniu znoszą się, niska amplituda RBPF
- Wirnik mimośrodowy: Interakcja asymetryczna, amplituda RBPF podwyższona
- Wartość diagnostyczna: Amplituda RBPF wskazuje na jednorodność szczeliny powietrznej
Znaczenie diagnostyczne
Normalny stan
- Szczyt RBPF obecny, ale amplituda bardzo niska (< 0,5 mm/s)
- Może być ledwo widoczny ponad poziomem szumów
- Brak pasm bocznych wokół RBPF
- Oznacza równomierną szczelinę powietrzną i dobrą koncentryczność wirnika i stojana
Podwyższone RBPF wskazuje
Mimośrodowość szczeliny powietrznej
- Wirnik niecentralny w otworze stojana
- Amplituda RBPF wzrasta
- Może mieć pasma boczne przy prędkości biegu ±1×
- Podobnie jak częstotliwość przejść biegunowych podniesienie
Niewspółosiowość wirnika i stojana
- Oś wirnika nie jest równoległa do osi stojana
- Szczelina powietrzna zmienia się wzdłuż długości osiowej
- Podwyższone RBPF i harmoniczne
Złamane lub uszkodzone pręty wirnika
- Inny wzór diagnostyczny niż w przypadku samego RBPF
- Tworzy pasma boczne o szerokości około 1× przy odstępie częstotliwości poślizgu
- Widzieć wady prętów wirnika po szczegóły
Różnicowanie od innych częstotliwości
RBPF a częstotliwości łożysk
- RBPF: Zwykle 200-3000 Hz, w zależności od konstrukcji silnika
- Częstotliwości łożysk: Zwykle 50–500 Hz dla łożysk silnika
- Wyróżnienie: Oblicz oba i porównaj z zaobserwowanymi szczytami
- Możliwe nakładanie się: Duże silniki mogą mieć nakładający się zakres częstotliwości łożysk RBPF
RBPF a częstotliwość szczeliny stojana
- Przejście przez szczelinę stojana: Liczba żłobków stojana × prędkość obrotowa (rzadko istotna)
- RBPF: Liczba prętów wirnika × prędkość obrotowa (częściej obserwowana)
- Oboje obecni: W niektórych silnikach widoczne mogą być oba
Praktyczne zastosowanie
Kiedy monitorować RBPF
- Podejrzenie problemów z szczeliną powietrzną
- Po wymianie łożyska (sprawdź prawidłowe wyśrodkowanie wirnika)
- Podwyższona częstotliwość linii 2x (może być związana z ekscentrycznością)
- Ustalenie linii bazowej dla nowych lub przezwajanych silników
- Weryfikacja jakości po naprawie silnika
Zagadnienia dotyczące pomiaru
- Wymaga odpowiedniego zakresu częstotliwości (Fmax > 2× RBPF)
- W przypadku wysokich częstotliwości może być konieczne zastosowanie akcelerometrów zamiast czujników prędkości
- Pomiar na ramie silnika lub obudowie łożyska
- Porównaj z silnikami bazowymi lub podobnymi
Związek z wykrywaniem złamanych prętów
Podczas gdy samo zjawisko RBPF wskazuje na problemy z szczeliną powietrzną, wady prętów wirnika dają inny sygnał:
- Wady prętów wirnika: Pasma boczne wokół 1× prędkości biegu przy częstotliwości ± poślizgu
- Problemy RBPF: Podwyższona amplituda w samym RBPF (liczba słupków × prędkość)
- Obydwa mogą współistnieć: Możliwe jednoczesne występowanie mimośrodu i pękniętych prętów
- Kompleksowa analiza: Sprawdź oba wzorce, aby uzyskać pełną diagnozę silnika
Częstotliwość przejść prętów silnika, choć monitorowana rzadziej niż częstotliwości łożysk lub sygnatury defektów prętów wirnika, dostarcza cennych informacji diagnostycznych na temat jednorodności szczeliny powietrznej i współosiowości wirnika i stojana. Zrozumienie obliczeń i rozpoznawania współczynnika RBPF w widmach drgań uzupełnia obraz diagnostyczny w zakresie oceny stanu silnika indukcyjnego.
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 