Diagnozowanie usterek elektrycznych w silnikach prądu przemiennego

Urządzenia

Przenośna wyważarka i analizator drgań Balanset-1A

$2,353.63 Pierwotna cena wynosiła: $2,353.63.$2,025.91Aktualna cena: $2,025.91.

Części

Czujnik wibracji

$107.25 Pierwotna cena wynosiła: $107.25.$83.42Aktualna cena: $83.42.

Części

Czujnik optyczny (tachometr laserowy)

$147.77 Pierwotna cena wynosiła: $147.77.$107.25Aktualna cena: $107.25.

Urządzenia

Balanset-4

$8,107.20

Części

Stojak magnetyczny Insize-60-kgf

$54.82

Części

Taśma odblaskowa

$11.92

Urządzenia

Balanser dynamiczny "Balanset-1A" OEM

$2,067.62 Pierwotna cena wynosiła: $2,067.62.$1,787.57Aktualna cena: $1,787.57.

1. Wstęp: Usterki elektryczne jako źródło drgań

Chwila analiza drgań jest zazwyczaj związany z usterkami mechanicznymi, takimi jak brak równowagi oraz wady łożyskJest to również bardzo skuteczne narzędzie do wykrywania problemów w silnikach indukcyjnych prądu przemiennego. Usterki elektryczne generują pulsujące siły magnetyczne, które powodują drgania stojana i wirnika silnika. Drgania te są przenoszone przez ramę silnika i mogą być wykrywane za pomocą… akcelerometr.

Kluczem do diagnozowania usterek elektrycznych jest poszukiwanie określonych wzorców częstotliwości związanych z częstotliwością sieci elektrycznej (50 lub 60 Hz) i liczbą biegunów w silniku.

2. Usterki stojana

Problemy ze stojanem, takie jak luźne żelazo, luzy cewek lub zwarcia warstw, mogą powodować mimośrodowość lub odkształcenie stojana. Skutkuje to nierównomiernym polem magnetycznym.

• Sygnatura wibracji: Podstawowym wskaźnikiem uszkodzenia stojana jest szczyt drgań o dużej amplitudzie 2x częstotliwość linii (2xFL)Dla silnika 60 Hz jest to 120 Hz (7200 CPM). Dla silnika 50 Hz jest to 100 Hz (6000 CPM).
• Charakterystyka: Ten szczyt 2xFL ma zazwyczaj bardzo stabilną amplitudę i nie jest wrażliwy na obciążenie silnika. Drgania są często najwyższe w kierunku stóp montażowych stojana.

3. Usterki wirnika (pęknięte pręty wirnika)

Pęknięte lub złamane pręty wirnika to częsta przyczyna awarii w silnikach indukcyjnych prądu przemiennego. Pęknięcie pręta zakłóca przepływ prądu w wirniku, powodując lokalne nagrzewanie i pulsujący moment obrotowy.

• Sygnatura wibracji: Klasycznym objawem problemów z prętem wirnika jest pasma boczne częstotliwości przejścia bieguna (FP) wokół prędkość biegu (1X) szczyt i jego harmoniczne.
• Częstotliwość przejść przez biegun (FP): Jest to szybkość, z jaką wirnik „prześlizguje się” obok wirującego pola magnetycznego stojana. Oblicza się ją następująco: FP = Liczba biegunów × Częstotliwość poślizguCzęstotliwość poślizgu to różnica między prędkością synchroniczną pola magnetycznego a rzeczywistą prędkością obrotową wirnika.
• Charakterystyka: Poszukaj piku 1X z dwoma wyraźnymi pasmami bocznymi, jednym przy (1X + FP) i drugim przy (1X – FP). Wraz ze wzrostem stopnia uszkodzenia wirnika, pasma boczne mogą również pojawiać się wokół harmonicznych 2X i 3X. W przeciwieństwie do problemów ze stojanem, ta sygnatura jest bardzo wrażliwa na obciążenie. Pasma boczne będą rosły wraz ze wzrostem obciążenia silnika i mogą całkowicie zanikać w warunkach bez obciążenia.

4. Mimośrodowa szczelina powietrzna

Szczelina powietrzna to niewielka szczelina między wirnikiem a stojanem. Jeśli szczelina ta nie jest jednolita na całej długości, powstaje nierównomierne przyciąganie magnetyczne, które powoduje drgania wirnika.

• Mimośród statyczny: Wirnik jest wyśrodkowany w łożyskach, ale rdzeń stojana jest nieokrągły. Najwęższy punkt szczeliny powietrznej jest nieruchomy w przestrzeni.
• Dynamiczna ekscentryczność: Sam wirnik jest owalny, więc najwęższy punkt szczeliny powietrznej obraca się wraz z wirnikiem.
• Sygnatura wibracji: Oba rodzaje mimośrodu generują pasma boczne o częstotliwości przejścia bieguna (FP) wokół szczytu częstotliwości liniowej 2x (2xFL). W poważnych przypadkach można zaobserwować złożony wzór pasm bocznych przy częstotliwości 2xFL ± FP, a także pasma boczne wokół harmonicznych prędkości biegu.

5. Potwierdzenie i najlepsze praktyki

• Widmo o wysokiej rozdzielczości: Diagnozowanie usterek elektrycznych wymaga wysokiej rozdzielczości Widmo FFT aby wyraźnie oddzielić harmoniczne prędkości biegu od harmonicznych częstotliwości linii i ich pasm bocznych.
• Obciążenie jest krytyczne: W przypadku problemów z prętem wirnika silnik *musi* być pod znacznym obciążeniem (zwykle >75%), aby wada była widoczna.
• Potwierdź za pomocą innych technologii: Usterki elektryczne można potwierdzić przy użyciu innych technologii, takich jak analiza prądu silnika (MCA) lub termografia w podczerwieni, które umożliwiają wykrycie lokalnego nagrzewania się spowodowanego przez pęknięte pręty wirnika lub zwarcie warstw.

← Powrót do indeksu głównego