Razumevanje pogostosti prehoda motornih palic
Frekvenca prehoda motorne palice - imenovana tudi frekvenca prehoda rotorskih palic, frekvenca rotorskih rež ali preprosto frekvenca prehoda palic, je frekvenca, pri kateri rotorske palice indukcijskega motorja s kletko prehajajo mimo statorskih rež in navitij. Enaka je številu rotorskih palic, pomnoženemu s frekvenco vrtenja rotorja, tako da je daleč nad obratovalno hitrostjo, običajno med približno 200 in 2000 Hz, odvisno od velikosti in hitrosti motorja. Pri zdravem motorju je to tiha, nizkoamplitudna črta v vibracijski spekter, ko pa se dvigne, kaže na ekscentričnost med rotorjem in statorjem, zračna reža težave ali druge elektromagnetne nepravilnosti. Je tesno povezana z njim, vendar se od njega razlikuje, napake rotorskih palic - zlomljene palice se pokažejo z stranski pasovi razmaknjenimi za frekvenco prehoda polov (število polov × frekvenca zdrsa) okoli 1×, ne pa s povečanjem same črte frekvence prehoda palic.
1. Izračun frekvence prehoda rotorskih palic
Formula
RBPF = Nb × N / 60, kjer je RBPF frekvenca prehoda rotorskih palic v Hz, Nb je število rotorskih palic, N pa je hitrost rotorja v vrtljajih na minuto.
Struktura formule je enaka kot pri vsaki frekvenci štetja zob ali lopatic, kot je frekvenca ubiranja zobnikov ali frekvenca prehoda lopatic: preštejte ponavljajoče se elemente in jih pomnožite s pogostostjo njihovih obhodov. Ker je število palic običajno veliko, se rezultat pojavi visoko v frekvenčnem območju spektra.
Delovni primeri
Majhen motor: 28 rotorskih palic pri 1750 vrtljajih na minuto daje RBPF = 28 × 1750 / 60 = 817 Hz.
Velik motor: 56 rotorskih palic pri 3550 vrtljajih na minuto daje RBPF = 56 × 3550 / 60 = 3313 Hz.
Upoštevajte, da črta frekvence prehoda pri večjem stroju preseže 3 kHz - koristen opomnik, da mora merilna veriga segati dovolj visoko, da jo zajame. Če želite hitro pretvoriti številke obratovalne hitrosti in redov v frekvence, vam kalkulator harmoničnih frekvenc poskrbi za aritmetiko.
Iskanje števila palic
- Oglejte si podatkovno tablico motorja ali podatkovni list proizvajalca.
- Če je rotor med popravilom dostopen, jih preštejte vizualno.
- Izračunajte nazaj iz jasno prepoznanega vrha v spektru vibracij.
- Pričakujte približno 16 do 80 barov, odvisno od velikosti motorja in števila polov.
2. Fizični mehanizem
Interakcija med rotorjem in statorjem
Frekvenca prehoda palice je posledica magnetne interakcije in ne mehanskega stika:
- V rotorskih palicah teče inducirani tok in ustvarja lokalne motnje v magnetnem polju.
- Ko se rotor vrti, vsaka palica drug za drugim preleti reže statorja.
- Magnetna upornost se povečuje in zmanjšuje, ko se palice poravnajo z zobmi statorja in nato prehajajo med njimi.
- Pri tem na konstrukcijo deluje majhna pulzirajoča elektromagnetna sila.
- Hitrost pulzacije je enaka hitrosti prehoda palic - frekvenca prehoda palic.
Enakomerna in neenakomerna zračna vrzel
- Enakomerna zračna vrzel: se prispevki sil iz palic na nasprotnih straneh rotorja večinoma izničijo, zaradi česar je amplituda RBPF nizka.
- Ekscentrični rotor: interakcija postane asimetrična, izničenje se prekine in amplituda RBPF se poveča.
- Diagnostična vrednost: Višina črte RBPF je zato neposreden pokazatelj, kako enakomerna je zračna reža.
3. Diagnostični pomen
Normalno stanje
- Vrh RBPF je prisoten, vendar je zelo majhen - pogosto pod 0,5 mm/s.
- Lahko je komaj viden nad ravnijo šuma.
- Ob njem ni stranskih pasov.
- Ta znak potrjuje enakomerno zračno vrzel in dobro koncentričnost rotorja in statorja.
Kaj vam pove povišan RBPF
Ekscentričnost zračne reže. Rotor leži izven središča statorske izvrtine, amplituda RBPF se poveča in pojavijo se lahko stranski pasovi pri ±1× obratovalne hitrosti. Vzorec je podoben načinu frekvenca prehoda polov se poveča pri isti okvari.
Neusklajenost rotorja in statorja. Kadar os rotorja ni vzporedna z osjo statorja, se zračna reža spreminja po dolžini motorja, kar dviguje RBPF in njegove harmonske.
Pokvarjene ali poškodovane rotorske palice. To je povsem drugačen podpis: zlomljene palice ustvarijo stranske pasove okoli 1×, razmaknjene za frekvenco prehoda polov, namesto da bi povečale črto frekvence prehoda palic. Glejte zlomljene rotorske palice in . napake rotorskih palic za vse diagnostične podrobnosti.
4. Razlikovanje frekvence prehoda rotorskih palic od drugih frekvenc
RBPF v primerjavi s frekvencami ležajev
- RBPF: običajno 200-3000 Hz, ki ga določa zasnova motorja.
- Frekvence ležajev: običajno 50-500 Hz za motorne ležaje.
- Kako razlikovati: izračunajte obe vrednosti in ju primerjajte z opaženimi vrhovi.
- Bodite pozorni na prekrivanje: pri velikih motorjih lahko RBPF pade v isti pas kot frekvence napak ležajev, zato pred ukrepanjem potrdite vir.
RBPF glede na frekvenco reže statorja
- Prehod reže statorja: število statorskih rež × obratovalna hitrost - redko pomembno.
- RBPF: število rotorskih palic × število vrtljajev - pogosteje opazovano.
- Prisotna sta oba: pri nekaterih motorjih boste videli oba, njihovo ločevanje pa je odvisno od poznavanja števila palic in rež.
5. Praktična uporaba
Kdaj spremljati RBPF
- Če sumite na težavo z zračno režo.
- Po zamenjavi ležaja, da preverite, ali je rotor pravilno centriran.
- Ko je frekvenca 2× linije povišana, kar lahko spremlja ekscentričnost.
- Pri vzpostavitvi izhodiščna vrednost za nov ali navit motor.
- Kot preverjanje kakovosti po popravilu motorja.
Merilni vidiki
- Frekvenčno območje analizatorja mora biti udobno večje od dvakratne vrednosti RBPF (Fmax > 2 × RBPF), da ga zajamemo brez aliasiranje.
- En merilnik pospeška je običajno potreben namesto senzor hitrosti, ker so frekvence visoke.
- Merite na okvirju motorja ali ohišju ležaja.
- Vedno se primerjajte z osnovno vrednostjo ali s podobnimi zdravimi motorji.
6. Mesto frekvence prehoda rotorskih palic v diagnostiki motorjev
Pomaga ohranjati jasno ločena dva podpisa motornega rotorja. Črta frekvence prehoda palic govori o geometriji zračne reže; zlomljene palice pa o električni celovitosti kletke. V praksi sta lahko prisotna oba pojava hkrati, zato je treba temeljito pregledati električne napake preverjanja ocene za vsakega od njih:
- Okvare rotorske palice: stranski pasovi okoli 1× vrtilne hitrosti, razmaknjeni za frekvenco prehoda polov.
- Vprašanja RBPF: povišana amplituda na sami črti prehoda (črte × hitrost).
- Lahko sobivajo: ekscentričnost in lomljene palice se med seboj ne izključujejo.
- Celovita diagnoza: pregledajte oba vzorca in dopolnite sliko.
Ta vrsta visokofrekvenčne elektromagnetne diagnoze je ena polovica ocene zdravja indukcijskega motorja; druga polovica je nizkofrekvenčni mehanski svet neuravnoteženost in . neporavnanost gredi. Prenosni dvo-kanalni merilni instrument, kot je Balanset-1A pokriva mehansko stran, pri čemer zajame 1× amplitudo in fazo, potrebno za uravnoteženje rotorja v lastnih ležajih, in preveri rezultat - naravno dopolnilo tukaj opisanim spektralnim pregledom motorja.
Frekvenca prehoda motorne palice, ki se sicer spremlja manj pogosto kot frekvence ležajev ali podpisi zlomljenih palic, ima pravo diagnostično vrednost glede enakomernosti zračne reže in koncentričnosti rotorja in statorja. Če jo znamo izračunati in prepoznati v spektru, dopolnimo diagnostično sliko za ocenjevanje stanja indukcijskih motorjev z navorno kletko.
