Razumevanje pogostosti prehoda motornih palic
Definicija: Kaj je frekvenca prehoda motorne palice?
Frekvenca prehoda motorne palice (imenovana tudi frekvenca prehoda rotorskih palic, frekvenca rotorskih utorov ali preprosto prehod palic) je frekvenca, pri kateri rotorske palice v asinhronskem motorju s kletko veverice prehajajo mimo statorskih utorov ali statorskih navitij. Izračuna se kot število rotorskih palic, pomnoženo z vrtilno frekvenco rotorja (frekvenca prehoda palic = število rotorskih palic × vrtljaji na minuto / 60). Ta frekvenca je običajno v območju 200–2000 Hz, odvisno od velikosti in hitrosti motorja.
Čeprav je običajno komponenta z nizko amplitudo v motorju vibracije spektri, povišana frekvenca prehoda palice lahko kaže na ekscentričnost med rotorjem in statorjem, težave z zračno režo ali elektromagnetne nepravilnosti. Razlikuje se od, vendar je povezana z napake rotorske palice, ki proizvajajo stranske pasove pri frekvenci zdrsa in ne pri sami frekvenci prehoda palice.
Izračun
Formula
- RBPF = Nb × N / 60
- Kjer je RBPF = frekvenca prehoda rotorske palice (Hz)
- Nb = Število rotorskih palic
- N = Hitrost rotorja (vrt/min)
Tipične vrednosti
Primer majhnega motorja
- Število rotorskih palic: 28
- Hitrost: 1750 vrt/min
- RBPF = 28 × 1750 / 60 = 817 Hz
Primer velikega motorja
- Število rotorskih palic: 56
- Hitrost: 3550 vrt/min
- RBPF = 56 × 3550 / 60 = 3313 Hz
Iskanje števila palic
- Preverite napisno ploščico motorja ali podatke proizvajalca
- Vizualno štetje (če je rotor dostopen)
- Identificirajte iz vrha vibracijskega spektra
- Tipično območje: 16–80 barov, odvisno od velikosti motorja in polov
Fizični mehanizem
Interakcija rotorja in statorja
Frekvenca prehoda palice izhaja iz magnetne interakcije:
- Rotorske palice, ki prenašajo tok, ustvarjajo lokalne motnje magnetnega polja
- Ko se rotor vrti, vsaka palica zaporedoma prehaja mimo rež statorja
- Magnetna reluktanca se spreminja, ko se palice poravnajo z zobmi statorja ali prehajajo med njimi
- Ustvarja majhno pulzirajočo elektromagnetno silo
- Frekvenca pulziranja sile = hitrost prehoda rotorske palice
Enotna v primerjavi z neenakomerno zračno režo
- Enotna zračna reža: Učinki se v veliki meri izničijo, nizka amplituda RBPF
- Ekscentrični rotor: Interakcija asimetrična, amplituda RBPF povišana
- Diagnostična vrednost: Amplituda RBPF označuje enakomernost zračne reže
Diagnostični pomen
Normalno stanje
- Vrh RBPF prisoten, vendar zelo nizke amplitude (< 0,5 mm/s)
- Morda je komaj vidno nad pragom šuma
- Brez stranskih pasov okoli RBPF
- Označuje enakomerno zračno režo in dobro koncentričnost rotorja in statorja
Povišan RBPF kaže
Ekscentričnost zračne reže
- Rotor izven središča v statorski izvrtini
- Amplituda RBPF se poveča
- Lahko ima stranske pasove pri ±1× hitrosti teka
- Podobno kot frekvenca prehoda pola nadmorska višina
Neusklajenost rotorja in statorja
- Os rotorja ni vzporedna z osjo statorja
- Zračna reža se spreminja vzdolž aksialne dolžine
- RBPF in povišani harmoniki
Zlomljene ali poškodovane rotorske palice
- Drugačen diagnostični vzorec kot sam RBPF
- Ustvari stranske pasove približno 1× pri razmiku med frekvencami zdrsa
- Glej napake rotorske palice za podrobnosti
Razlikovanje od drugih frekvenc
RBPF v primerjavi s frekvencami ležajev
- RBPF: Običajno 200–3000 Hz, odvisno od zasnove motorja
- Frekvence ležajev: Običajno 50–500 Hz za ležaje motorja
- Razlika: Izračunajte oba in primerjajte z opazovanimi vrhovi
- Možno prekrivanje: Veliki motorji imajo lahko prekrivajoče se frekvenčno območje ležajev RBPF
RBPF v primerjavi s frekvenco statorskih rež
- Prehod reže statorja: Število statorskih rež × hitrost delovanja (redko pomembno)
- RBPF: Število rotorskih palic × hitrost delovanja (pogosteje opaženo)
- Oba prisotna: Pri nekaterih motorjih sta lahko vidna oba
Praktična uporaba
Kdaj spremljati RBPF
- Sum na težave z zračno režo
- Po zamenjavi ležaja (preverite pravilno centriranje rotorja)
- Povišana 2× frekvenca omrežja (lahko je povezana z ekscentričnostjo)
- Določitev osnovnih vrednosti za nove ali previte motorje
- Preverjanje kakovosti po popravilu motorja
Premisleki glede merjenja
- Zahteva ustrezno frekvenčno območje (Fmax > 2× RBPF)
- Za visoke frekvence bodo morda potrebni merilniki pospeška namesto senzorjev hitrosti
- Meritev na okvirju motorja ali ohišju ležaja
- Primerjajte z osnovnim ali podobnim motorjem
Razmerje do zaznavanja prelomljenih palic
Medtem ko RBPF sam po sebi kaže na težave z zračno režo, napake rotorskih palic ustvarjajo drugačen podpis:
- Okvare rotorske palice: Stranski pasovi okoli 1× hitrosti teka pri ±zdrsni frekvenci
- Težave RBPF: Povišana amplituda pri samem RBPF (število taktov × hitrost)
- Oba lahko sobivata: Ekscentričnost IN zlomljene palice so možne hkrati
- Celovita analiza: Za popolno diagnozo motorja preverite oba vzorca
Frekvenca prehoda motornih palic, čeprav se manj pogosto spremlja kot frekvence ležajev ali signali napak rotorskih palic, zagotavlja dragocene diagnostične informacije o enakomernosti zračne reže in koncentričnosti rotorja in statorja. Razumevanje izračuna in prepoznavanja RBPF v vibracijskih spektrih dopolnjuje diagnostično sliko za oceno stanja asinhronskega motorja.