Vad är polpassfrekvens? Motorns elektromagnetiska krafter • Bärbar balanserare, vibrationsanalysator "Balanset" för dynamisk balansering av krossar, fläktar, mulchers, skruvar på skördetröskor, axlar, centrifuger, turbiner och många andra rotorer Vad är polpassfrekvens? Motorns elektromagnetiska krafter • Bärbar balanserare, vibrationsanalysator "Balanset" för dynamisk balansering av krossar, fläktar, mulchers, skruvar på skördetröskor, axlar, centrifuger, turbiner och många andra rotorer

Vad är polpassfrekvens? Motorns elektromagnetiska krafter

Publicerad av admin på

Förstå polpassfrekvensen

Definition: Vad är polpassfrekvens?

Polpassfrekvens (PPF, även kallad slotpassfrekvens i vissa sammanhang) är vibration frekvens som genereras i växelströmsmotorer när rotorn passerar statorns magnetiska poler. Den beräknas som antalet statorpoler multiplicerat med rotorns varvtal (PPF = Antal poler × varv/min / 60). Polpasseringsfrekvensen skapar elektromagnetiska krafter som producerar vibrationer och kan förstärkas avsevärt när motorn har luftgapsexcentricitet eller problem med rotor-till-stator-uppriktningen.

PPF är diagnostiskt viktigt eftersom förhöjd amplitud vid polpassfrekvensen och dess sidband indikerar elektromagnetiska problem såsom excentrisk rotorposition, ojämnt luftgap eller dynamisk rotor-stator-interaktion, vilket hjälper till att skilja elektromagnetiska problem från rent mekaniska fel.

Beräkning av polpassfrekvens

Grundformel

  • PPF = P × N / 60
  • Där P = antal poler
  • N = faktisk rotorhastighet (RPM)
  • Resultat i Hz

Exempel

4-polig motor vid 1750 varv/min (60 Hz matning)

  • PPF = 4 × 1750 / 60 = 116,7 Hz
  • Denna frekvens kommer att synas i vibrationsspektrumet
  • Sidband vid ±1× körhastighet (±29,2 Hz) diagnostik för excentricitet

6-polig motor vid 970 varv/min (50 Hz matning)

  • PPF = 6 × 970 / 60 = 97 Hz
  • Nära 2× nätfrekvens (100 Hz), kan överlappa
  • Kan kräva noggrann spektrumanalys för att skilja

Fysisk mekanism

Elektromagnetisk kraftgenerering

Förstå varför PPF uppstår:

  1. Statorlindningar skapar ett roterande magnetfält vid synkron hastighet
  2. Fält organiserat i magnetiska poler (NSNS-mönster)
  3. Rotorn (som går något långsammare på grund av slirning) passerar förbi dessa poler
  4. Varje polpassage skapar magnetisk kraft på rotorn
  5. Med P-poler upplever rotorn P-kraftpulser per varv
  6. Frekvens av kraftpulseringar = P × rotorhastighet = PPF

Jämn luftspalt (frisk motor)

  • Rotor centrerad i statorhålet
  • Luftspalt jämn runt omkretsen
  • Magnetiska krafter balanseras, tar bort varandra
  • PPF-vibration med mycket låg amplitud

Excentriskt luftgap (defekt motor)

  • Rotorn är excentrisk på grund av lagerslitage, axelböjning eller tillverkningsfel
  • Luftgapet mindre på ena sidan, större på motsatt sida
  • Magnetiska krafter obalanserade (starkare där gapet är mindre)
  • Netto radialkraft vid PPF
  • PPF-amplituden ökas och skapar sidband

Sidband och diagnostiska mönster

Statisk excentricitet

Rotorns mittförskjutning men stationär i förhållande till statorn:

  • Mönster: PPF med sidband vid ±1× körhastighet
  • Exempel: PPF ± fr (där fr = rotorhastighet)
  • Orsaka: Lagerslitage, böjd axel, rotor excentricitet
  • Amplitud: Sidbandsamplitud indikerar excentricitetsgrad

Dynamisk excentricitet

Rotorcentrum kretsar (virvlar) runt statorcentrum:

  • Mönster: PPF med komplex sidbandsstruktur
  • Orsaker: Gnidning mellan rotor och stator, lagerglapp
  • Mer allvarlig: Indikerar dynamisk interaktion

Blandad excentricitet

  • Kombination av statisk och dynamisk
  • Vanligast i riktiga motorer
  • Komplexa sidbandsmönster
  • Kräver noggrann analys för att tolka

Diagnostisk tolkning

Låg PPF-amplitud (< 0,5 mm/s)

  • Normalt tillstånd
  • Jämn luftspalt
  • God rotor-stator-koncentricitet
  • Ingen korrigerande åtgärd behövs

Måttlig PPF (0,5–2,0 mm/s)

  • Liten ojämn luftspalt
  • Övervaka trenden
  • Kontrollera lagrets skick
  • Verifiera rotorns position om tillgänglig
  • Inte omedelbart kritisk men förtjänar uppmärksamhet

Hög PPF (> 2,0 mm/s)

  • Betydande excentricitet eller problem med luftgap
  • Starka sidband finns
  • Risk för kontakt mellan rotor och stator
  • Ökade elektromagnetiska krafter accelererar skador
  • Planera reparation eller utbyte

Förhållande till andra motorfrekvenser

Frekvenshierarki i motorspektra

  • Löphastighet (1×): ~29 Hz för 1750 varv/min-motor
  • Slipfrekvens: 1–3 Hz typiskt
  • Linjefrekvens: 50 eller 60 Hz
  • PPF: P × drifthastighet (t.ex. 117 Hz för 4-polig vid 1750 varv/min)
  • 2× Linjefrekvens: 100 eller 120 Hz
  • Rotorstångspass: Antal rotorstänger × körhastighet

Korrigeringsmetoder

För mekanisk excentricitet

  • Byt ut slitna lager och återställ korrekt rotorcentrering
  • Korrigera den böjda axeln eller byt rotor
  • Montera rotorn vid installationsfel
  • Kontrollera ändklockans inriktning och bultarnas åtdragning

För tillverkningsexcentricitet

  • Svåra fall kan kräva omborrning av rotor eller stator
  • Motorbyte om det är ekonomiskt motiverat
  • Acceptera om vibrationerna ligger inom acceptabla gränser
  • Dokument som utgångspunkt för framtida jämförelser

För problem med luftspalter

  • Kontrollera lagrens skick och byt ut om de är slitna
  • Verifiera rotorns axiella position
  • Kontrollera om det finns problem med ramdeformation eller ändklockor
  • Mät det faktiska luftgapet om det är tillgängligt

Polpassfrekvens är en motorspecifik vibrationskomponent som ger värdefull diagnostisk information om rotor-stator elektromagnetisk interaktion och luftgapslikformighet. Att förstå PPF-beräkning, känna igen dess sidbandsmönster och tolka amplitudtrender möjliggör effektiv diagnos av elektromagnetiska problem i motorn och vägleder lämpliga underhållsåtgärder.

← Tillbaka till huvudmenyn

Kategorier:
WhatsApp