Înțelegerea frecvenței de trecere a polului
Definiție: Ce este frecvența de trecere a polului?
Frecvența de trecere a polului (PPF, numită și frecvență de trecere a sloturilor în anumite contexte) este vibrații frecvența generată în motoarele de curent alternativ atunci când rotorul trece pe lângă polii magnetici ai statorului. Se calculează ca numărul de poli ai statorului înmulțit cu viteza de funcționare a rotorului (PPF = Număr de poli × RPM / 60). Frecvența de trecere a polilor creează forțe electromagnetice care produc vibrații și pot fi amplificate semnificativ atunci când motorul are excentricitate a întrefierului sau probleme de aliniere rotor-stator.
PPF este important din punct de vedere diagnostic deoarece amplitudinea crescută la frecvența de trecere a polului și benzi laterale indică probleme electromagnetice, cum ar fi poziția excentrică a rotorului, întrefierul neuniform sau interacțiunea dinamică rotor-stator, ajutând la distingerea problemelor electromagnetice de defecțiunile pur mecanice.
Calculul frecvenței de trecere a polului
Formula de bază
- FPP = P × N / 60
- Unde P = numărul de poli
- N = viteza reală a rotorului (RPM)
- Rezultat în Hz
Exemple
Motor cu 4 poli la 1750 RPM (alimentare 60 Hz)
- Factorul factorului de putere (PPF) = 4 × 1750 / 60 = 116,7 Hz
- Această frecvență va apărea în spectrul vibrațiilor
- Benzi laterale la ±1× viteza de funcționare (±29,2 Hz) diagnostic pentru excentricitate
Motor cu 6 poli la 970 RPM (alimentare 50 Hz)
- Factorul factorului de putere (PPF) = 6 × 970 / 60 = 97 Hz
- Aproape de 2× frecvența liniei (100 Hz), se poate suprapune
- Poate necesita o analiză atentă a spectrului pentru a distinge
Mecanism fizic
Generarea forței electromagnetice
Înțelegerea motivului pentru care apare PPF:
- Înfășurările statorice creează un câmp magnetic rotativ la viteză sincronă
- Câmp organizat în poli magnetici (model NSNS)
- Rotorul (care funcționează puțin mai lent din cauza alunecării) trece pe lângă acești poli
- Fiecare trecere de pol creează o forță magnetică asupra rotorului
- Cu poli P, rotorul experimentează impulsuri de forță P pe rotație
- Frecvența pulsațiilor forței = P × viteza rotorului = PPF
Distanță uniformă de aer (motor sănătos)
- Rotor centrat în alezajul statorului
- Spațiu de aer uniform pe circumferință
- Forțele magnetice echilibrate se anulează reciproc
- Vibrații PPF cu amplitudine foarte mică
Interval excentric de aer (motor defect)
- Rotor descentrat din cauza uzurii rulmentului, îndoirii arborelui sau erorii de fabricație
- Spațiu de aer mai mic pe o parte, mai mare pe partea opusă
- Forțe magnetice dezechilibrate (mai puternice acolo unde spațiul este mai mic)
- Forța radială netă la PPF
- Amplitudinea PPF este crescută și creează benzi laterale
Benzile laterale și modelele de diagnostic
Excentricitate statică
Centrul rotorului este decalat, dar staționar față de stator:
- Model: PPF cu benzi laterale la ±1× viteza de rulare
- Exemplu: PPF ± fr (unde fr = viteza rotorului)
- Cauza: Uzura rulmenților, arborele îndoit, rotorul excentricitate
- Amplitudine: Amplitudinea benzii laterale indică severitatea excentricității
Excentricitate dinamică
Centrul rotorului orbitează (se învârte) în jurul centrului statorului:
- Model: PPF cu structură complexă a benzii laterale
- Cauze: Frecare rotor-stator, slăbire a rulmentului
- Mai severă: Indică interacțiune dinamică
Excentricitate mixtă
- Combinație între statică și dinamică
- Cel mai frecvent în motoarele reale
- Modele complexe de benzi laterale
- Necesită o analiză atentă pentru interpretare
Interpretarea diagnostică
Amplitudine PPF scăzută (< 0,5 mm/s)
- Stare normală
- Spațiu de aer uniform
- Concentricitate bună rotor-stator
- Nu este necesară nicio acțiune corectivă
PPF moderată (0,5-2,0 mm/s)
- Neuniformitate ușoară a spațiului de aer
- Monitorizați tendința
- Verificați starea rulmentului
- Verificați poziția rotorului, dacă este accesibilă
- Nu este imediat critic, dar merită atenție
PPF ridicat (> 2,0 mm/s)
- Excentricitate semnificativă sau problemă cu spațiul de aer
- Benzi laterale puternice prezente
- Risc de contact rotor-stator
- Forțele electromagnetice crescute accelerează daunele
- Planificați repararea sau înlocuirea
Relația cu alte frecvențe motorii
Ierarhia frecvenței în spectrele motorului
- Viteză de alergare (1×): ~29 Hz pentru motor de 1750 RPM
- Frecvența alunecării: 1-3 Hz de obicei
- Frecvența liniei: 50 sau 60 Hz
- FPP: P × viteza de funcționare (de exemplu, 117 Hz pentru 4 poli la 1750 RPM)
- 2× Frecvență linie: 100 sau 120 Hz
- Trecerea barei rotorice: Numărul de bare ale rotorului × viteza de funcționare
Metode de corecție
Pentru excentricitate mecanică
- Înlocuiți rulmenții uzați, restabilind centrarea corectă a rotorului
- Corectați arborele îndoit sau înlocuiți rotorul
- Remontați rotorul dacă există o eroare de instalare
- Verificați alinierea clopotului de capăt și strângerea șuruburilor
Pentru excentricitatea de fabricație
- Cazurile severe pot necesita regăurirea rotorului sau statorului
- Înlocuirea motorului dacă este justificată din punct de vedere economic
- Acceptați dacă vibrațiile se încadrează în limitele acceptabile
- Documentul ca punct de referință pentru comparații viitoare
Pentru probleme legate de golurile de aer
- Verificați starea rulmentului și înlocuiți-l dacă este uzat
- Verificați poziția axială a rotorului
- Verificați pentru distorsiuni ale cadrului sau probleme cu clopotul de capăt
- Măsurați spațiul de aer real, dacă este accesibil
Frecvența de trecere a polului este o componentă de vibrații specifică motorului, care oferă informații valoroase de diagnostic despre interacțiunea electromagnetică rotor-stator și uniformitatea întrefierului. Înțelegerea calculului PPF, recunoașterea modelelor sale de bandă laterală și interpretarea tendințelor de amplitudine permite diagnosticarea eficientă a problemelor electromagnetice ale motorului și ghidează acțiunile de întreținere adecvate.
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 