Pochopenie frekvencie prechodov motorových tyčí

Zariadenia

Prenosný vyvažovač a analyzátor vibrácií Balanset-1A

$2,347.12 Pôvodná cena bola: $2,347.12.$1,901.46Aktuálna cena je: $1,901.46.

Diely

Senzor vibrácií

$106.96 Pôvodná cena bola: $106.96.$71.30Aktuálna cena je: $71.30.

Diely

Optický senzor (laserový tachometer)

$147.36 Pôvodná cena bola: $147.36.$83.19Aktuálna cena je: $83.19.

Zariadenia

Balanset-4

$8,084.78

Diely

Magnetický stojan Insize-60-kgf

$54.67

Diely

Reflexná páska

$11.88

Zariadenia

Dynamický balancer "Balanset-1A" OEM

$2,061.90 Pôvodná cena bola: $2,061.90.$1,663.78Aktuálna cena je: $1,663.78.

Definícia: Čo je frekvencia prechodu motorovej tyče?

Frekvencia prechodu motorovej tyče (tiež nazývaná frekvencia prechodu rotorových tyčí, frekvencia rotorových drážok alebo jednoducho frekvencia prechodu tyčí) je frekvencia, pri ktorej rotorové tyče v asynchrónnom motore s klietkou nakrátko prechádzajú okolo statorových drážok alebo statorových vinutí. Vypočíta sa ako počet rotorových tyčí vynásobený frekvenciou otáčania rotora (Frekvencia prechodu tyčí = počet rotorových tyčí × otáčky za minútu / 60). Táto frekvencia je typicky v rozsahu 200 – 2 000 Hz v závislosti od veľkosti a otáčok motora.

Hoci je to bežne komponent s nízkou amplitúdou v motore vibrácie spektrá, zvýšená frekvencia prechodu tyče môže naznačovať excentricitu rotora a statora, problémy so vzduchovou medzerou alebo elektromagnetické nepravidelnosti. Je odlišná od, ale súvisí s defekty rotorovej tyče, ktoré vytvárajú bočné pásma na sklzovej frekvencii, a nie na samotnej frekvencii prechodu tyče.

Výpočet

Vzorec

• RBPF = Nb × N / 60
• Kde RBPF = Frekvencia prechodu rotorovej tyče (Hz)
• Nb = Počet rotorových tyčí
• N = Otáčky rotora (ot./min.)

Typické hodnoty

Príklad malého motora

• Počet rotorových tyčí: 28
• Rýchlosť: 1750 ot./min.
• RBPF = 28 × 1750 / 60 = 817 Hz

Príklad veľkého motora

• Počet rotorových tyčí: 56
• Rýchlosť: 3550 ot./min.
• RBPF = 56 × 3550 / 60 = 3313 Hz

Nájdenie počtu tyčí

• Pozrite si typový štítok motora alebo údaje výrobcu
• Vizuálne počítanie (ak je rotor prístupný)
• Identifikujte z vrcholu vibračného spektra
• Typický rozsah: 16 – 80 barov v závislosti od veľkosti motora a pólov

Fyzikálny mechanizmus

Interakcia rotora a statora

Frekvencia prechodu tyče vzniká z magnetickej interakcie:

1. Rotorové tyče prenášajúce prúd vytvárajú lokálne poruchy magnetického poľa
2. Ako sa rotor otáča, každá tyč prechádza postupne okolo drážok statora
3. Magnetická reluktancia sa mení, keď sa tyče zarovnajú so zubami statora alebo prechádzajú medzi nimi.
4. Vytvára malú pulzujúcu elektromagnetickú silu
5. Frekvencia pulzácií sily = rýchlosť prechodu rotorovej tyče

Rovnomerná vs. nerovnomerná vzduchová medzera

• Rovnomerná vzduchová medzera: Účinky sa do značnej miery rušia, nízka amplitúda RBPF
• Excentrický rotor: Interakcia asymetrická, amplitúda RBPF zvýšená
• Diagnostická hodnota: Amplitúda RBPF indikuje rovnomernosť vzduchovej medzery

Diagnostický význam

Normálny stav

• Vrchol RBPF je prítomný, ale s veľmi nízkou amplitúdou (< 0,5 mm/s)
• Môže byť sotva viditeľný nad úrovňou šumu
• Žiadne bočné pásma okolo RBPF
• Indikuje rovnomernú vzduchovú medzeru a dobrú súososť rotora a statora

Zvýšený RBPF indikuje

Excentricita vzduchovej medzery

• Rotor mimo stredu v otvore statora
• Amplitúda RBPF sa zvyšuje
• Môže mať bočné pásma pri ±1× rýchlosti jazdy
• Podobné ako frekvencia prechodu pólu nadmorská výška

Nesúososť rotora a statora

• Os rotora nie je rovnobežná s osou statora
• Vzduchová medzera sa mení pozdĺž axiálnej dĺžky
• RBPF a zvýšené harmonické

Zlomené alebo poškodené rotorové tyče

• Iný diagnostický vzorec ako samotný RBPF
• Vytvára bočné pásma približne 1× pri rozstupe sklzovej frekvencie
• Pozri defekty rotorovej tyče pre podrobnosti

Rozlišovanie od iných frekvencií

RBPF vs. frekvencie ložísk

• RBPF: Typicky 200 – 3 000 Hz, v závislosti od konštrukcie motora
• Ložiskové frekvencie: Typicky 50 – 500 Hz pre ložiská motora
• Rozlišovanie: Vypočítajte obe a porovnajte s pozorovanými vrcholmi
• Možné prekrývanie: Veľké motory môžu mať prekrývajúci sa frekvenčný rozsah ložísk RBPF

RBPF vs. frekvencia statorových drážok

• Priechod drážky statora: Počet statorových drážok × rýchlosť chodu (zriedkavo významné)
• RBPF: Počet rotorových tyčí × rýchlosť chodu (častejšie pozorované)
• Obaja prítomní: V niektorých motoroch môžu byť viditeľné obe

Praktické využitie

Kedy monitorovať RBPF

• Podozrenie na problémy so vzduchovou medzerou
• Po výmene ložiska (overte správne vycentrovanie rotora)
• Zvýšená 2× frekvencia siete (môže súvisieť s excentricitou)
• Stanovenie základnej úrovne pre nové alebo previnuté motory
• Overenie kvality po oprave motora

Úvahy o meraní

• Vyžaduje sa primeraný frekvenčný rozsah (Fmax > 2× RBPF)
• Pre vysoké frekvencie môžu byť potrebné akcelerometre namiesto snímačov rýchlosti
• Meranie na ráme motora alebo na telese ložiska
• Porovnajte so základným modelom alebo podobnými motormi

Vzťah k detekcii prerušených tyčí

Zatiaľ čo samotný RBPF indikuje problémy so vzduchovou medzerou, defekty rotorových tyčí vytvárajú odlišný prejav:

• Vady rotorovej tyče: Bočné pásma okolo 1× bežnej rýchlosti pri ±sklzovej frekvencii
• Problémy RBPF: Zvýšená amplitúda v samotnom RBPF (počet taktov × rýchlosť)
• Obe môžu koexistovať: Excentricita A zlomené tyče sú možné súčasne
• Komplexná analýza: Pre kompletnú diagnostiku motora skontrolujte oba vzory

Frekvencia prechodu motorových tyčí, hoci sa monitoruje menej často ako frekvencie ložísk alebo signály defektov rotorových tyčí, poskytuje cenné diagnostické informácie o rovnomernosti vzduchovej medzery a súososti rotora a statora. Pochopenie výpočtu a rozpoznávania RBPF vo vibračných spektrách dopĺňa diagnostický obraz pre posúdenie stavu asynchrónneho motora.

---

← Späť na hlavný index