Diagnosticiranje električnih napak v AC motorjih

1. Uvod: Električne napake kot vir vibracij

Medtem ko analiza vibracij je običajno povezano z mehanskimi napakami, kot so neravnovesje in . napake ležajev, je tudi zelo močno orodje za odkrivanje težav v asinhronskih motorjih na izmenični tok. Električne napake ustvarjajo pulzirajoče magnetne sile, ki povzročajo vibriranje statorja in rotorja motorja. Te vibracije se prenašajo skozi okvir motorja in jih lahko zazna ... merilnik pospeška.

Ključ do diagnosticiranja električnih napak je iskanje specifičnih vzorcev pri frekvencah, povezanih s frekvenco električnega omrežja (50 ali 60 Hz) in številom polov v motorju.

2. Napake statorja

Težave s statorjem, kot so ohlapno železo, ohlapnost tuljave ali kratkostične lamele, lahko povzročijo, da stator postane ekscentričen ali deformiran. To povzroči neenakomerno magnetno polje.

• Vibracijski podpis: Primarni indikator okvare statorja je visokoamplitudni vibracijski vrh pri 2-kratna omrežna frekvenca (2xFL)Za motor s 60 Hz je to 120 Hz (7200 CPM). Za motor s 50 Hz je to 100 Hz (6000 CPM).
• Značilnosti: Ta vrh 2xFL ima običajno zelo enakomerno amplitudo in ni občutljiv na obremenitev motorja. Vibracije so pogosto največje v smeri nog statorja.

3. Okvare rotorja (zlomljene rotorske palice)

Razpokane ali zlomljene rotorske palice so pogost vzrok okvare pri asinhronskih motorjih na izmenični tok. Ko se palica zlomi, se prekine pretok toka v rotorju, kar povzroči lokalizirano segrevanje in pulzirajoči navor.

• Vibracijski podpis: Klasični znak težav z rotorsko palico je stranski pasovi frekvence prehoda pola (FP) okoli hitrost teka (1X) vrh in njegovi harmoniki.
• Frekvenca prehoda droga (FP): To je hitrost, s katero rotor "zdrsne" mimo vrtečega se magnetnega polja statorja. Izračuna se kot: FP = število polov × frekvenca zdrsaDrsna frekvenca je razlika med sinhrono hitrostjo magnetnega polja in dejansko hitrostjo vrtenja rotorja.
• Značilnosti: Poiščite vrh 1X z dvema jasnima stranskima pasovoma, enim pri (1X + FP) in drugim pri (1X – FP). Ko poškodba rotorja postane hujša, lahko opazite tudi stranske pasove okoli harmonikov 2X in 3X. Za razliko od težav s statorjem je ta značilnost zelo občutljiva na obremenitev. Amplituda stranskih pasov se bo povečevala z naraščanjem obremenitve motorja in lahko v stanju brez obremenitve popolnoma izgine.

4. Ekscentrična zračna reža

Zračna reža je majhna reža med rotorjem in statorjem. Če ta reža ni enakomerna po vsej površini, ustvari neuravnotežen magnetni privlak, zaradi česar rotor vibrira.

• Statična ekscentričnost: Rotor je centriran v ležajih, vendar jedro statorja ni okroglo. Najožja točka zračne reže je fiksna v prostoru.
• Dinamična ekscentričnost: Rotor sam ni okrogel, zato se najožja točka zračne reže vrti skupaj z rotorjem.
• Vibracijski podpis: Obe vrsti ekscentričnosti povzročata stranske pasove frekvence prehoda pola (FP) okoli vrha 2X omrežne frekvence (2xFL). V hujših primerih lahko opazite kompleksen vzorec stranskih pasov pri 2xFL ± FP in tudi stranske pasove okoli harmonikov hitrosti delovanja.

5. Potrditev in najboljše prakse

• Spekter visoke ločljivosti: Diagnosticiranje električnih napak zahteva visoko ločljivost Spekter FFT jasno ločiti harmonike hitrosti vožnje od harmonikov omrežne frekvence in njihovih stranskih pasov.
• Obremenitev je kritična: Pri težavah z rotorsko palico mora biti motor *pod znatno obremenitvijo* (običajno >75%), da je napaka vidna.
• Potrdite z drugimi tehnologijami: Električne napake je mogoče potrditi z drugimi tehnologijami, kot sta analiza toka motorja (MCA) ali infrardeča termografija, ki lahko zazna lokalizirano segrevanje, ki ga povzročajo zlomljene rotorske palice ali kratke lamele.

← Nazaj na glavno kazalo