Co to jest częstotliwość liniowa 2×?

Podwójna częstotliwość sieci (100 Hz dla systemów 50 Hz, 120 Hz dla systemów 60 Hz) to częstotliwość drgań wywołanych przez zmienne pole magnetyczne w silniku elektrycznym. Jest ona zawsze obecna na pewnym poziomie. Podwyższona podwójna częstotliwość sieci może wskazywać na problemy elektryczne, takie jak niewspółśrodkowość stojana, zwarcie warstw, niesymetryczne napięcia fazowe lub luźne elementy żelazne.

Co wskazuje na pęknięcie prętów wirnika?

Złamane pręty wirnika są oznaczone pasmami bocznymi o częstotliwości równej 1 × częstotliwości linii, rozmieszczonymi w odstępach odpowiadających częstotliwości przejścia bieguna (2 × poślizg × częstotliwość linii). W analizie widma prądu (MCSA) należy szukać pasm bocznych o częstotliwości f_line ± n × pole_pass. W przypadku drgań należy szukać pasm bocznych o częstotliwości przejścia pręta wirnika o częstotliwości równej 2 × częstotliwości linii.

Jak odróżnić niewyważenie elektryczne od mechanicznego?

Kluczowy test: wyłącz zasilanie i obserwuj hamowanie wybiegiem. Jeśli drgania o częstotliwości 1x spadają natychmiast po odcięciu zasilania, ich źródło jest elektryczne (nierównowaga magnetyczna). Jeśli stopniowo maleją wraz z prędkością, ich źródło jest mechaniczne. Nierównowaga elektryczna o częstotliwości 1x pojawia się dokładnie przy częstotliwości sieciowej lub 2x, natomiast niewyważenie mechaniczne występuje przy prędkości obrotowej wału.

Co to jest częstotliwość poślizgu?

Częstotliwość poślizgu to różnica między prędkością synchroniczną a rzeczywistą prędkością wirnika, wyrażona jako częstotliwość: f_slip = s × f_line, gdzie s = (Ns - N)/Ns. Poślizg jest niezbędny do wytworzenia momentu obrotowego w silnikach indukcyjnych. Typowy poślizg przy pełnym obciążeniu wynosi 1-5%, w zależności od rozmiaru i konstrukcji silnika.

Jak odróżnić usterki elektryczne od mechanicznych?

Przeprowadź test przy wyłączonym zasilaniu: drgania elektryczne zanikają natychmiast po odłączeniu zasilania, natomiast drgania mechaniczne stopniowo maleją wraz z wybiegiem. Usterki elektryczne zazwyczaj generują drgania o częstotliwościach stanowiących dokładne wielokrotności częstotliwości sieci (100/120 Hz), podczas gdy usterki mechaniczne generują drgania przy prędkości wału i jej wielokrotnościach. Analiza sygnatury prądu (MCSA) pozwala na dalszą izolację usterek specyficznych dla wirnika.

Bezpłatne narzędzie inżynierskie #039

Kalkulator częstotliwości usterek elektrycznych silnika

Oblicz prędkość synchroniczną, poślizg, podwójną częstotliwość liniową, częstotliwość przejść przez bieguny, częstotliwość przejść przez pręty wirnika i diagnostyczne pasma boczne do analizy silników elektrycznych.

Poślizg 2× linia Przejście bieguna Pręty wirnika

Częstotliwość linii

Liczba biegunów

Prędkość silnika (RPM)

Pręty wirnika (opcjonalnie)

Szybkie ustawienia wstępne

Wyniki

Prędkość synchroniczna

—

Poślizg

—

Częstotliwość poślizgu

—

1× Częstotliwość liniowa

—

2× częstotliwość liniowa

—

Częstotliwość przejścia polów wirnika

—

Częstotliwość wału (1×)

—

Prędkość synchroniczna

Prędkość synchroniczna silnika indukcyjnego prądu przemiennego zależy od częstotliwości sieci i liczby biegunów:

Poślizg

Poślizg to różnica między prędkością synchroniczną a rzeczywistą prędkością wirnika, wyrażona jako ułamek lub procent:

Typowy poślizg przy pełnym obciążeniu dla standardowych silników indukcyjnych wynosi 1–5%.

Częstotliwość poślizgu

2× częstotliwość liniowa

Ta częstotliwość (100 Hz przy zasilaniu 50 Hz, 120 Hz przy 60 Hz) jest zawsze obecna w drganiach silnika spowodowanych zmiennym polem magnetycznym. Podniesiona linia 2× wskazuje na problemy elektryczne: niesymetrię faz, niewspółśrodkowość szczeliny powietrznej lub uszkodzenia uzwojenia stojana.

Częstotliwość przejścia polów wirnika

Częstotliwość przejścia bieguna jest kluczowym wskaźnikiem w analizie pękniętych prętów wirnika. Pasma boczne przy częstotliwości przejścia bieguna wynoszącej około 1× częstotliwość linii w widmie prądowym (MCSA) stanowią klasyczną sygnaturę uszkodzenia pręta wirnika.

Częstotliwość przejścia prętów wirnika

Przykład praktyczny

Przykład — silnik 4-biegunowy, 50 Hz, 1475 obr./min

Biorąc pod uwagę: f_linia = 50 Hz, Bieguny = 4, N = 1475 obr./min

N_s = 120 × 50 / 4 = 1500 obr./min

s = (1500 - 1475) / 1500 = 1.67%

f_poślizg = 0,0167 × 50 = 0,833 Hz

2× linia = 2 × 50 = 100 Hz

Przechodzenie biegunów = 2 × s × f_linia = 2 × 0.0167 × 50 = 1,67 Hz

⚠️ Uwaga: Prędkość silnika zmienia się w zależności od obciążenia. Należy upewnić się, że podawana jest rzeczywista prędkość zmierzona w warunkach roboczych, a nie prędkość znamionowa. Pomiar tachometrem lub stroboskopem zapewnia najdokładniejsze wyniki obliczeń poślizgu.

Kalkulator częstotliwości usterek elektrycznych silnika

Wyniki

Analiza prętów wirnika

Pasma boczne pręta wirnika (f_linia ± n × f_{przejście bieguna})

Prędkość synchroniczna

Poślizg

Częstotliwość poślizgu

2× częstotliwość liniowa

Częstotliwość przejścia polów wirnika

Częstotliwość przejścia prętów wirnika

Przykład praktyczny