Разумевање учесталости проласка моторних бара
Фреквенција пролаза моторне шипке — такође звана фреквенција пролаза браздице ротора, фреквенција браздине ротора, или просто фреквенција пролаза — је фреквенција на којој браздице ротора вернеркауџ клопка пролазе поред браздина статора и намотаја. Једнака је броју браздица ротора помножена са ротационом фреквенцијом ротора, тако да пада далеко изнад брзине вожње, обично између око 200 и 2000 Hz у зависности од величине и брзине мотора. У здравом мотору то је тиха, мала амплитудна линија у спектар вибрација, али када расте, указује на ексцентричност између ротора и статора, air-gap проблеме, или друге електромагнетне неправилности. То је уско повезано, али различито од, дефекти роторских шипки — сломљене браздице себе најављују са бочне траке razmaknutim na frekvenciji prolaska polova (broj polova × фреквенција клизања) oko 1×, a ne podizanjem same linije frekvencije prolaska šipki.
1. Прорачун фреквенције пролаза браздице ротора
Формула
RBPF = Nb × N / 60, где је RBPF фреквенција пролаза браздице ротора у Hz, Nb је број браздица ротора, и N је брзина ротора у RPM.
Структура формуле је иста као она иза било које фреквенције бројања зубца или лопатице, као фреквенција захвата зупчаника или фреквенција проласка лопатице: броје понављајуће карактеристике, помножи са колико пута се приказују. Пошто је број шипки обично велики број, резултат се налази добро у високофреквентном подручју спектра.
Решени примери
Small motor: 28 šipki rotora pri 1750 RPM daje RBPF = 28 × 1750 / 60 = 817 Hz.
Large motor: 56 šipki rotora pri 3550 RPM daje RBPF = 56 × 3550 / 60 = 3313 Hz.
Напомена да линија пролаза шипки већег мотора прелази 3 kHz — корисно подсећање да мерни ланац мора досегнути ту висину да би је видео. Ако желите да брзо претворите брзину ротирања и редне бројеве у фреквенције, калкулатор хармонијске фреквенције обавља аритметику.
Налажење броја шипки
- Консултујте таблицу мотора или техничке карактеристике произвођача.
- Брааће их визуелно ако је ротор приступачан током поправке.
- Извршите обратни прорачун из јасно идентификованог врха у спектру вибрација.
- Очекујте отприлике од 16 до 80 шипки, у зависности од величине мотора и броја полова.
2. Физички механизам
Интеракција ротора и статора
Фреквенција пролаза шипки настаје из магнетне интеракције, а не из механичког контакта:
- Шипке ротора носе индуковану струју и стварају локалне пертурбације у магнетном пољу.
- Како се ротор окреће, свака шипка пролази поред утора статора једна за другом.
- Магнетна релуктанција расте и пада док се шипке поравнавају са, а затим пролазе између, зубаца статора.
- Ово производи малу пулсирајућу електромагнетну силу на конструкцију.
- Стопа пулсирања једнака је стопи пролаза шипки — фреквенција пролаза шипки.
Уједначени насупрот неједнаким ваздушним зазором
- Уједначени ваздушни зазор: доприноси сила од шипки на супротним странама ротора углавном се поништавају, остављајући амплитуду RBPF-а ниском.
- Ексцентрични ротор: интеракција постаје асиметрична, поништавање се прекида, и амплитуда RBPF-а расте.
- Dijagnostička vrednost: višina RBPF linije je zato direktan pokazatelj koliko je uniforman vazdušni zazor.
3. Dijagnostička značajnost
Нормално стање
- RBPF vrh je prisutan, ali vrlo mali — često ispod 0,5 mm/s.
- Može biti jedva vidljiv iznad šuma.
- Nema bočnih traka koje ga okružuju.
- Ovaj potpis potvrđuje uniforman vazdušni zazor i dobru koncentričnost rotora i statora.
Šta vam govori povišeni RBPF
Ekscentričnost vazdušnog zazora. Rotor stoji van centra u otvoru statora, amplituda RBPF raste, a mogu se pojaviti bočne trake na ±1× radnoj brzini. Obrazac je paralelan načinu na koji фреквенција пролаза пола raste pod istom greške.
Dezosnost rotora i statora. Kada osa rotora nije paralelna osi statora, vazdušni zazor se razlikuje duž dužine motora, podižući i RBPF i njegove harmonike.
Slomljene ili oštećene rotor šipke. Ovo je sasvim drugačiji potpis: polomljene šipke stvaraju bočne pojaseve oko 1× pri razmaku frekvencije prolaska polova, umesto da podižu liniju frekvencije prolaska šipki. Videti поломљене шипке ротора и дефекти роторских шипки za potpune dijagnostičke detaljne informacije.
4. Razlikovanje Bar Pass od ostalih frekvencija
RBPF nasuprot frekvencijama ležaja
- РБПФ: obično 200–3000 Hz, određen projektom motora.
- Фреквенције лежајева: obično 50–500 Hz za ležaje motora.
- Kako razlikovati: izračunajte oba i uporedite ih sa opaženim vrhovima.
- Pazite na preklapanje: kod velikih motora RBPF može padnuti u istu frekvencijsku traku kao фреквенције кварова лежајева, zato potvrdite izvor pre nego što preduzmate akciju.
RBPF u odnosu na frekvenciju praznog hoda statora
- Prolazna frekvencija statora: broj utora statora × brzina vrtnje — retko značajno.
- РБПФ: broj šipki rotora × brzina vrtnje — često se javlja.
- Both present: kod nekih motora videćete svaku od njih, a njihovo odvajanje zavisi od poznavanja broja šipki i utora.
5. Praktična primena
Kada da pratite RBPF
- Kada se sumnja na problem vazduške praznine.
- Posle zamene ležaja, da verifikujete da je rotor pravilno centriran.
- Kada je 2× linijska frekvencija povišena, što može pratiti ekscentričnost.
- Kada se uspostavljaju основна линија za novi ili namotaj motora.
- Kao kontrola kvalitete nakon popravke motora.
Razmatranja merenja
- Frekvencijski opseg analizatora mora udobno da premaši dvostruku RBPF (Fmax > 2 × RBPF) da bi je zabeležio bez алијасинг.
- Један акцелерометар obično je potreban umesto senzor brzine vibracija, jer su frekvencije visoke.
- Merenje vršite na okviru motora ili kućištu ležaja.
- Uvek poredite sa baznom linijom ili sa sličnim zdravim motorima.
6. Mesto prolaza šipki u dijagnostici elektromotora
Pomaže da se jasno odvoje dva potpisa motor-rotora. Linija prolaza šipki govori o geometriji powzdušnog raspora; slomljene šipke govore o električnoj celovitosti kaveza. U praksi obe mogu biti prisutne istovremeno, tako da temeljita electrical-fault procena proverava svaku od njih:
- Дефекти роторских шипки: bočni pojasevi oko 1× radne brzine pri razmaku frekvencije prolaska polova.
- RBPF issues: povećana amplituda na samoj liniji prolaza šipki (šipke × brzina).
- Mogu postojati istovremeno: ekscentričnost i slomljene šipke nisu međusobno isključive.
- Sveobuhvatna dijagnoza: ispitajte oba obrasca da se dopuni slika.
Ova vrsta visokofrekvencijske elektromagnetne dijagnostike je jedna polovina procene zdravlja asinhronog elektromotora; druga polovina je niskofrekvencijski mehanički svet неравнотежа и неусклађеност. Преносиви двоканални инструмент као што је Balanset-1A pokriva tu mehaničku stranu, hvatajući amplitudu i fazu 1× potrebnu da se rotor uravnoteži u svojim ležajevima i verifikuje rezultat — prirodni komplement spektralnim proverama motora opisanim ovde.
Frekvencija prolaza šipki elektromotora, mada ne promatrana redovno kao frekvencije ležajeva ili potpisi slomljenih šipki, nosi pravu dijagnostičku vrednost o uniformnosti powzdušnog raspora i koncentričnosti rotora-statora. Poznavanje kako je izračunati i prepoznati je u spektru dopunjava dijagnostičku sliku za procenu stanja asinhronih elektromotora sa kaveznim rotorom.
