What is 2× line frequency?

2× line frequency (100 Hz for 50 Hz systems, 120 Hz for 60 Hz systems) is the vibration frequency caused by the alternating magnetic field in an electric motor. It is always present at some level. Elevated 2× line frequency can indicate electrical problems such as stator eccentricity, shorted laminations, unbalanced phase voltages, or loose iron.

What indicates broken rotor bars?

Broken rotor bars are indicated by sidebands around 1× line frequency spaced at pole pass frequency (2 × slip × line frequency). In current spectrum analysis (MCSA), look for sidebands at f_line ± n × pole_pass. In vibration, look for rotor bar pass frequency with sidebands at 2× line frequency.

How to distinguish electrical from mechanical unbalance?

Key test: turn off power and observe coast-down. If the 1× vibration drops instantly at power cutoff, the source is electrical (magnetic unbalance). If it decreases gradually with speed, the source is mechanical. Electrical unbalance at 1× appears at exactly line frequency or 2× line, while mechanical unbalance appears at shaft running speed.

What is slip frequency?

Slip frequency is the difference between the synchronous speed and actual rotor speed, expressed as a frequency: f_slip = s × f_line, where s = (Ns - N)/Ns. Slip is necessary for torque production in induction motors. Typical full-load slip is 1-5% depending on motor size and design.

How to distinguish electrical from mechanical faults?

Use the power-off test: electrical vibration disappears instantly when power is removed, while mechanical vibration decreases gradually with coast-down. Electrical faults typically produce vibration at exact multiples of line frequency (100/120 Hz), while mechanical faults produce vibration at shaft speed and its multiples. Current signature analysis (MCSA) can further isolate rotor-specific faults.

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Calculadora de Frequência de Defeitos Elétricos do Motor

Calcule a velocidade síncrona, o escorregamento, a frequência da rede 2×, a frequência de passagem de polos, a frequência de passagem das barras do rotor e as bandas laterais de diagnóstico para análise de motores elétricos.

Escorregamento 2× Rede Passagem de Polos Barras do Rotor

Resultados

Velocidade Síncrona

—

Escorregamento

—

Frequência de Escorregamento

—

1× Frequência da Rede

—

2× Frequência da Rede

—

Frequência de Passagem de Polo

—

Frequência do Eixo (1×)

—

Velocidade Síncrona

A velocidade síncrona de um motor de indução CA depende da frequência da rede e do número de polos:

Escorregamento

O escorregamento é a diferença entre a velocidade síncrona e a velocidade real do rotor, expressa como fração ou porcentagem:

O escorregamento típico em plena carga para motores de indução padrão é de 1–5%.

Frequência de Escorregamento

2× Frequência da Rede

Esta frequência (100 Hz em rede de 50 Hz, 120 Hz em rede de 60 Hz) está sempre presente na vibração do motor devido ao campo magnético alternado. Um valor elevado de 2× rede indica problemas elétricos: fases desbalanceadas, excentricidade do entreferro ou falhas nos enrolamentos do estator.

Frequência de Passagem de Polo

A frequência de passagem de polos é um indicador chave para a análise de barras do rotor quebradas. Bandas laterais na frequência de passagem de polos em torno da frequência da rede 1× nos espectros de corrente (MCSA) são uma assinatura clássica de falha nas barras do rotor.

Frequência de Passagem das Barras do Rotor

Exemplo Prático

Exemplo — motor de 4 polos, 50 Hz, 1475 RPM

Dados: f_rede = 50 Hz, Polos = 4, N = 1475 RPM

N_s = 120 × 50 / 4 = 1500 RPM

s = (1500 − 1475) / 1500 = 1.67%

f_{escorregamento} = 0,0167 × 50 = 0,833 Hz

2× rede = 2 × 50 = 100 Hz

Pole pass = 2 × s × f_rede = 2 × 0.0167 × 50 = 1,67 Hz

⚠️ Nota: A velocidade do motor varia com a carga. Certifique-se de usar a velocidade real medida nas condições de operação, não a velocidade da chapa de características. Uma medição com tacômetro ou estroboscópio fornece os resultados mais precisos para cálculos dependentes do escorregamento.

Calculadora de Frequência de Defeitos Elétricos do Motor

Resultados

Análise das Barras do Rotor

Bandas Laterais das Barras do Rotor (f_rede ± n × f_{passagem de polos})

Velocidade Síncrona

Escorregamento

Frequência de Escorregamento

2× Frequência da Rede

Frequência de Passagem de Polo

Frequência de Passagem das Barras do Rotor

Exemplo Prático