Шта је електрична фреквенција? Линијска фреквенција у моторима • Преносни балансер, анализатор вибрација "Balanset" за динамичко балансирање дробилица, вентилатора, малчера, пужева на комбајнима, вратила, центрифуга, турбина и многих других ротора Шта је електрична фреквенција? Линијска фреквенција у моторима • Преносни балансер, анализатор вибрација "Balanset" за динамичко балансирање дробилица, вентилатора, малчера, пужева на комбајнима, вратила, центрифуга, турбина и многих других ротора

Шта је електрична фреквенција? Фреквенција мреже у моторима

Објавио admin на

Разумевање електричне фреквенције у моторима

Дефиниција: Шта је електрична фреквенција?

Електрична фреквенција (такође се назива мрежна фреквенција, фреквенција мреже или фреквенција напона) је фреквенција наизменичне струје (AC) која се доводи до електромотора и друге електричне опреме. Две стандардне електричне фреквенције широм света су 60 Hz (херца) у Северној Америци, деловима Јужне Америке и неким азијским земљама, и 50 Hz у Европи, већем делу Азије, Африке и Аустралије. Ова фреквенција одређује синхрону брзину AC мотора и ствара карактеристичне електромагнетне силе и вибрација компоненте на вишеструким фреквенцијама мреже.

У мотору vibration analysis, електрична фреквенција и њени хармоници (посебно 2× мрежна фреквенција) су важни дијагностички индикатори за електромагнетне проблеме, проблеме са статором и неправилности ваздушног зазора.

Однос према брзини мотора

Израчунавање синхроне брзине

Код асинхроних мотора наизменичне струје, синхрона брзина је одређена електричном фреквенцијом:

  • Нсинхронизација = (120 × f) / P
  • Где је Нсинхронизација = синхрона брзина (о/мин)
  • f = електрична фреквенција (Hz)
  • P = број полова у мотору

Уобичајене брзине мотора

За системе од 60 Hz

  • Двополни мотор: 3600 обртаја у минути синхроно (стварно ~3550 обртаја у минути са клизањем)
  • Четворополни мотор: 1800 обртаја у минути синхроно (стварно ~1750 обртаја у минути)
  • 6-полни мотор: 1200 обртаја у минути синхроно (стварно ~1170 обртаја у минути)
  • 8-полни мотор: 900 обртаја у минути синхроно (стварно ~875 обртаја у минути)

За системе од 50 Hz

  • Двополни мотор: 3000 обртаја у минути синхроно (стварно ~2950 обртаја у минути)
  • Четворополни мотор: 1500 обртаја у минути синхроно (стварно ~1450 обртаја у минути)
  • 6-полни мотор: 1000 обртаја у минути синхроно (стварно ~970 обртаја у минути)
  • 8-полни мотор: 750 обртаја у минути синхроно (стварно ~730 обртаја у минути)

Фреквенција клизања

Разлика између синхроне и стварне брзине:

  • Фреквенција клизања (fs) = (Nсинхронизација – Нстварни) / 60
  • Типично клизање: 1-5% синхроне брзине
  • Фреквенција клизања типично 1-3 Hz
  • Зависно од оптерећења: клизање се повећава са оптерећењем
  • Важно за дијагностиковање електричних кварова ротора

Електромагнетне вибрационе компоненте

2× Фреквенција линије (најважније)

Доминантна електромагнетна компонента вибрација:

  • Системи од 60 Hz: 2 × 60 = компонента вибрације од 120 Hz
  • Системи од 50 Hz: 2 × 50 = компонента вибрације од 100 Hz
  • Узрок: Магнетне силе између статора и ротора пулсирају двоструком фреквенцијом од мрежне фреквенције
  • Увек присутан: Нормална карактеристика свих АЦ мотора (нормална ниска амплитуда)
  • Повишена амплитуда: Указује на проблеме са статором, проблеме са ваздушним зазором или магнетну неравнотежу

Фреквенција линије (1×f)

  • Компонента од 50 Hz или 60 Hz
  • Обично мања амплитуда од 2×f
  • Може указивати на неравнотежу напона напајања
  • Може се појавити код кварова намотаја статора

Виши хармоници

  • 4×f, 6×f, итд. (240 Hz, 360 Hz за системе од 60 Hz)
  • Може указивати на проблеме са намотавањем или проблеме са ламинацијом језгра
  • Типично ниска амплитуда код здравих мотора

Дијагностички значај

Нормална амплитуда 2×f

  • Типично < 10% од 1× (брзина рада) вибрације
  • Релативно константно током времена
  • Присутни у свим правцима, али често најјачи радијално

Повишено 2×f указује на проблеме

Проблеми са намотајем статора

  • Кратки спојеви између завоја, фазни дисбаланс
  • 2×f амплитуда се повећава током времена
  • Може бити праћено порастом температуре
  • Мерљива неравнотежа струје између фаза

Ексцентричност ваздушног зазора

  • Неуједначен ваздушни зазор због ексцентричности ротора или хабања лежајева
  • Ствара неуравнотежену магнетну силу
  • 2×f и фреквенције пролаза пола повишене
  • Комбинација механичких и електромагнетних ефеката

Мека резонанција стопала или рама

  • Ако је природна фреквенција оквира мотора близу 2×f
  • Структурна резонанца појачава електромагнетне вибрације
  • Вибрације оквира су много веће од вибрација лежаја
  • Може се исправити структурним учвршћивањем или пригушивањем оквира

Погони са променљивом фреквенцијом (VFD)

Утицај VFD-а на електричну фреквенцију

  • VFD-ови стварају променљиву излазну фреквенцију (типично 0-120 Hz)
  • Брзина мотора пропорционална излазној фреквенцији VFD-а
  • Све електромагнетне фреквенције се скалирају са излазном фреквенцијом VFD-а
  • PWM пребацивање ствара додатне високофреквентне компоненте

Проблеми са вибрацијама специфичним за VFD

  • Фреквенције пребацивања: kHz-опсег компоненте из PWM прекидача
  • Струје лежаја: Високофреквентне струје могу оштетити лежајеве
  • Торзионе вибрације: Пулсације обртног момента на различитим фреквенцијама
  • Резонантно побуђивање: Променљива брзина може да прође кроз резонанције

Практични примери дијагнозе

Случај 1: Висока вибрација 2×f

  • Симптом: 4-полни мотор од 60 Hz (1750 обртаја у минути) са вибрацијама од 120 Hz = 6 mm/s
  • Анализа: 120 Hz много више од 1× вибрације брзине рада (2 mm/s)
  • Дијагноза: Проблем са намотајем статора или ексцентричност ваздушног зазора
  • Потврда: Термално снимање показује врућу тачку у статору, измерена је неравнотежа струје
  • Акција: Премотајте или замените мотор

Случај 2: Бочне траке око брзине трчања

  • Симптом: Врхови на 1× ± 2 Hz (фреквенција клизања)
  • Дијагноза: Сломљене шипке ротора
  • Потврда: MCSA показује исти образац бочног опсега у тренутном
  • Напредак: Пратите раст амплитуде да бисте планирали замену

Праћење најбољих пракси

Подешавање спектралне анализе

  • Обезбедите Fmax (максималну фреквенцију) > 500 Hz да бисте обухватили 2×f и хармонике
  • Адекватна резолуција за раздвајање блиско распоређених бочних опсега (Резолуција < 0,5 Hz за анализу фреквенције клизања)
  • Мерење у више праваца (хоризонтално, вертикално, аксијално)

Успостављање основних вредности

  • Забележите амплитуду 2×f када је мотор нов или свеже премотан
  • Утврдите нормалне нивое за сваки тип мотора у објекту
  • Подесите границе аларма (обично 2-3× основна вредност за 2× f)

Трендови у параметрима

  • 2× амплитуда и тренд линијске фреквенције
  • Компоненте фреквенције пролаза пола
  • Амплитуде и обрасци бочних појаса
  • Укупни нивои вибрација
  • Индикатори стања лежајева

Електрична фреквенција је фундаментална за разумевање рада и дијагностике АЦ мотора. Препознавање компоненти мрежне фреквенције (посебно 2×f) у спектру вибрација и разумевање њиховог односа са електромагнетним феноменима омогућава разликовање механичких и електричних кварова мотора, усмеравајући одговарајуће дијагностичке и корективне мере.

← Назад на главни индекс

Categories:
WhatsApp