Шта су дефекти роторских шипки? Сломљене шипке у моторима • Преносни балансер, анализатор вибрација "Balanset" за динамичко балансирање дробилица, вентилатора, малчера, пужева на комбајнима, вратила, центрифуга, турбина и многих других ротора Шта су дефекти роторских шипки? Сломљене шипке у моторима • Преносни балансер, анализатор вибрација "Balanset" за динамичко балансирање дробилица, вентилатора, малчера, пужева на комбајнима, вратила, центрифуга, турбина и многих других ротора

Шта су дефекти роторских шипки? Сломљене шипке у моторима

Објавио admin на

Разумевање дефекта роторне шипке

Дефиниција: Шта су дефекти роторне шипке?

Дефекти роторне шипке (такође се називају поломљени роторски шипке или напукли роторски шипке) су преломи, пукотине или спојеви високог отпора у проводним шипкама ротора асинхроних мотора са кавезним ротором. Ротори са кавезним ротором састоје се од алуминијумских или бакарних шипки уграђених у прорезе гвозденог језгра, при чему су оба краја шипки повезана прстеновима за краткоспој (крајњим прстеновима). Када се шипке поломе или спојеви крајњих прстенова напукну, електрична струја не може правилно да тече кроз оштећене шипке, стварајући електромагнетну асиметрију, пулсирајући обртни момент и карактеристичне... вибрација и тренутне потписе са бочне траке на размаку фреквенције клизања.

Дефекти роторске шипке чине 10-15% кварова мотора и посебно су проблематични јер могу напредовати од једне сломљене шипке до вишеструких кварова, стварајући јаке вибрације, пулсације обртног момента и на крају квар мотора ако се не открију и не исправе.

Врсте дефеката роторне шипке

1. Сломљене шипке ротора

  • Description: Потпуни прелом проводне шипке
  • Локација: Типично близу крајњих прстенова где су концентрисани термички и механички напони
  • Напредак: Обично почиње пуцањем, напредује до потпуног лома
  • Вишеструки барови: Једна сломљена шипка повећава оптерећење на суседним шипкама, што доводи до прогресивних кварова

2. Напукли завршни прстенови

  • Description: Преломи у прстеновима за кратко спој који спајају шипке ротора
  • Ефекат: Слично поломљеним шипкама — прекида проток струје
  • Локација: Често на споју шипке и прстена
  • Чешће у: Велики мотори, мотори са честим стартовима, оптерећења са великом инерцијом

3. Спојеви високе отпорности

  • Description: Лоша електрична веза између шипки и крајњих прстенова
  • Узрок: Производни дефекти, термички циклуси, корозија
  • Ефекат: Слични симптоми као и код поломљених шипки, али могу бити повремени
  • Детекција: Суптилнији потписи него потпуни преломи

4. Порозност ротора

  • Шупљине у роторима од ливеног алуминијума
  • Смањује ефективни попречни пресек проводника
  • Може напредовати до пукотина и ломова
  • Производна грешка, али се можда неће манифестовати до касније у животу

Узроци кварова роторне шипке

Термичка напрезања

  • Термички циклус: Ширење/смањење од покретања/гашења
  • Диференцијално ширење: Алуминијумске шипке се шире више од гвозденог језгра
  • Жаришта: Локализовано прегревање због високог отпора
  • Чести стартови: Сваки старт ствара термички шок

Механичка напрезања

  • Центрифугалне силе: Посебно код мотора велике брзине
  • Електромагнетне силе: Пулсирајуће силе током рада
  • Почетни обртни момент: Високе струје током покретања стварају механичко напрезање
  • Вибрација: Спољне шипке за замор од вибрација

Производни дефекти

  • Порозност у ливеним роторима
  • Лоше везивање прстена између шипке и краја
  • Материјални укључци или шупљине
  • Неадекватна термичка обрада

Услови рада

  • Често покретање: Термички и електромагнетни стрес
  • Оптерећења са високом инерцијом: Дуга времена убрзања повећавају напрезање шипке
  • Догађаји блокираног ротора: Екстремне струје и силе
  • Једнофазно: Рад са једном изгубљеном фазом ствара асиметричне струје

Вибрациони потпис

Карактеристични образац

Карактеристичан знак дефекта роторске шипке су бочне траке око брзине рада:

  • Централни врх: 1× брзина трчања (fr)
  • Бочне траке: фр ± фс, фр ± 2фс, фр ± 3фс
  • Где је fs = фреквенција клизања (типично 1-3 Hz)
  • Узорак: Симетричне бочне траке размакнуте у интервалима фреквенције клизања

Израчунавање фреквенције клизања

  • fs = (Nsync – Nactual) / 60
  • Пример: 4-полни мотор, 60 Hz
  • Nsync = 1800 обртаја у минути, Nactual = 1750 обртаја у минути
  • фс = (1800 – 1750) / 60 = 0,833 Hz
  • Бочне траке се појављују на 29,17 ± 0,833 Hz (28,3 Hz и 30,0 Hz)

Зависност од оптерећења

  • Без оптерећења: Минималне бочне траке (мало клизање, мала струја кроз прекинуте шипке)
  • Лагано оптерећење: Мале бочне траке почињу да се појављују
  • Пуно оптерећење: Јаке бочне траке, најочигледнија дијагноза
  • Дијагностичка стратегија: Тестирајте под оптерећењем за најбољу осетљивост

Тренутни потпис (MCSA)

Анализа струје мотора показује исти образац као и вибрације:

  • Бочни опсези око линијске фреквенције (не брзине рада)
  • Шема: fline ± 2fs (двострука фреквенција клизања у струји)
  • За мотор од 60 Hz са клизањем од 1 Hz: бочне фреквенције на 58 Hz и 62 Hz
  • Амплитуда се повећава са бројем сломљених шипки
  • У неким случајевима може се детектовати раније од вибрација

Детекција и дијагноза

Поступак анализе вибрација

  1. Израчунај очекивани образац: Одређивање синхроне брзине, мерење стварне брзине, израчунавање фреквенције клизања
  2. FFT високе резолуције: Користите фину резолуцију (< 0,2 Hz) за решавање бочних опсега
  3. Потражите бочне траке: Потрага за врховима на фреквенцији клизања 1× ±
  4. Под оптерећењем: Тест са мотором под нормалним радним оптерећењем
  5. Потврди образац: Проверите симетричне бочне опсеге на исправном размаку

Процена озбиљности

  • Бочни појас < 40% од 1× врха: Могућа једна поломљена шипка, монитор
  • 40-60% од 1×: Потврђено поломљене шипке, план замене
  • > 60% од 1×: Више поломљених шипки, потребна хитна замена
  • Бочне траке > 1× врх: Тешко стање, потребна је хитна интервенција

Последице и напредак

Почетни квар (једна трака)

  • Благо пулсирање обртног момента
  • Појављују се мале бочне траке
  • Може да ради месецима са једном поломљеном шипком
  • Минимално погоршање перформанси

Прогресивни кварови (вишеструки стубићи)

  • Суседне шипке се прегревају због повећане струје
  • Термички стрес узрокује додатне кварове
  • Пулсације обртног момента се повећавају
  • Вибрација постаје јака
  • Може се прећи са једног на више тактова за неколико недеља

Тешко стање

  • Више суседних прекинутих трака
  • Јака пулсација обртног момента
  • Високе вибрације и бука
  • Прегревање ротора
  • Ризик од потпуног отказа ротора
  • Може оштетити статор прекомерном струјом

Корективне мере

По откривању

  • Повећајте учесталост праћења (месечно → недељно)
  • Урадите MCSA да бисте потврдили дијагнозу
  • Планирајте замену мотора или замену ротора
  • Припремите резервни мотор ако је примена критична
  • Размотрите узрок (зашто су се шипке поломиле)

Опције поправке

  • Замена ротора: Најпоузданије решење за велике моторе
  • Комплетна замена мотора: Често најекономичнији за мале моторе
  • Прелививање ротора: Специјализоване радионице могу прерадити алуминијумске роторе
  • Привремена операција: Једна прекинута шипка може омогућити континуирани рад уз праћење

Превенција

  • Смањите честа стартовања (користите меке стартере или VFD-ове)
  • Избегавајте једнофазне услове
  • Обезбедите адекватну вентилацију и хлађење
  • Користите моторе са предвиђеним радним циклусом (мотори са честим стартовањем за примене са високим циклусом)
  • Праћење за рано откривање пре вишеструких кварова

Дефекти роторских шипки су међу дијагностички најистакнутијим кваровима мотора, са карактеристичним бочним опсезима фреквенције клизања који омогућавају поуздано откривање путем анализе вибрација и струје. Рана идентификација омогућава планирану замену мотора пре него што дође до вишеструких кварова шипки који могу проузроковати катастрофално оштећење ротора и продужено непланирано време застоја.

← Назад на главни индекс

Categories:
WhatsApp