உடைந்த சுழல் பட்டிகளைப் புரிந்துகொள்ளுதல்
உடைந்த சுழல் பட்டிகள் ஆ்ஹ் மோட்டারின் எலி-கூண்டு சுழலிയில் கடத்தி பட்டிகளின் முழு முறிவு ஆகும். இந்த நிலை本質ually ஒரு போன்ற சுழল் பட்டி குறை, ஆனால் இந்த சொல் ஒரு வெடிப்பு அல்லது அதிக-எதிர்ப்பு கூட்டுவை விட முழு முறிவை வலியுறுத்துகிறது. ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட பட்டிகள் பிரிந்தால், மின்சாரம் இனி அவற்றில் பாய்ய முடியாது, மற்றும் இதன் விளைவாக மின்காந்த சமச்சீரற்றதன் தனித்துவமான vibration மற்றும் மின்சாரம் கையொப்பங்கள் — sidebands spaced at the pole-pass frequency (the number of poles × the slip frequency) around the running speed.
உடைந்த பட்டிகள் குறிப்பாக நுணுக்கமாக இருக்கிறது ஏனெனில் அவை ஒரு சீரியஸ் விதிமுறை ব்যর্థ. ஒரு உடைந்த பட்டி அதைப் பொதுவாக மற்ற பட்டிகளে கூடுதல் மின்சாரம் மற்றும் அழுத்தத்தை பலவந்தப்படுத்துகிறது, যা பின்னர் முறையாக விபت்ति கொடுக்கத் தொடங்குகிறது. முன்கூட்டியே பிடித்துக்கொண்டால் — ஒற்றை-உடைந்த-பட்டி நிலையில் — மোட்டார் கண்டறிதல் கீழ் மாதங்களுக்கு இயங்க முடியும்; பொறுத்து விசாரிக்கப்பட்டால், குற்றம் பல உடைந்த பட்டிகளாக가속ரிக்க முடியும் மற்றும் ஒரு பேரழிவு சுழல் தோல்வி மாற்றத்தை கோரும்.
1. சுழல் பட்டிகள் உடைந்த பொழுது
வெப்ப சோர்வு (மிகவும் பொதுவானது)
மீண்டும் வெப்பம் மற்றும் குளிர்ச்சி சுழற்சி முக்கிய காரணம், மற்றும் பொறிமுறை படிப்படியாக பின்தொடர்வதற்கு மதிப்புள்ளது:
- தொடக்க மின்னோட்டம்: தொடக்கத்தின் போது, சுழலி பூட்டப்பட்ட-சுழலி நிலையில் சாதாரண மின்னோட்டத்தை விட 5–7× மதிப்பை சுமக்கிறது.
- வெப்ப விரிவாக்கம்: அலுமினியம் பார்கள் வலுவாக விரிவடைகின்றன, தோராயமாக 23 µm/m/°C குணகத்துடன்.
- Constraint: இரும்பு மையம் மிகவும் குறைவாக விரிவடைகிறது (தோராயமாக 12 µm/m/°C), பார்களை கட்டுப்படுத்துகிறது.
- Stress: இந்த வேறுபட்ட விரிவாக்கம் பட்டிகளில் அதிக வெப்ப அழுத்தத்தை அமைக்கிறது.
- Fatigue: மீண்டும் வரும் தொடக்க சுழற்சிகள் குறைந்த-சுழற்சி fatigue.
- பிரிப்பு தொடக்கம்: பிरிப்புகள் பொதுவாக பட்டி-க்கு-முடிய-வளையம் சந்தியாங்கில் தொடங்குகின்றன, மிக உயர்ந்த-அழுத்த புள்ளி.
இயந்திர அழுத்தம்
- மையவிலக்கு விசைகள் at high speed.
- இயந்திரப்புற சக்திகள் இயக்கத்திற்கும் தொடக்கத்திற்கும் போது.
- வெளிப்புற மூலங்களிலிருந்து பரவும் அதிர்வு.
- தொடக்கத்தின் போது அதிர்ச்சி சுமை அல்லது திடீர் சுமை மாற்றங்கள்.
உற்பादன குறைபாடுகள்
- Porosity: வார்ப்பு-அலுமினியம் சுழலிகளில் வெற்றிடங்கள்.
- மோசமான பிணைப்பு: பட்டி-க்கு-கோர் பிணையம் போதுமானதாக இல்லை.
- பொருள் தொடர்ந்து இருப்பு: வார்ப்பில் சிக்கியுள்ள மாசுபாடுகள்.
- பலவீனமான முடிய-வளையம் சந்திகள்: பட்டி-க்கு-முடிய-வளையம் இணைப்புகள் மோசமானவை.
இயக்க நிலைமைகள்
- அடிக்கடி தொடங்குதல்: ஒவ்வொரு தொடக்கமும் வெப்ப மற்றும் இயந்திர அழுத்த நிகழ்வு ஆகும்.
- அதிக நிலைமைத் தாங்கல் (High-inertia loads): நீண்ட முடுக்கக் கால அளவுகள் பட்டியல் அழுத்தத்தை நீடிக்கின்றன.
- தலைகீழ் சேவை (Reversing service): ப்ளக்கிங் தீவிர மின்னோட்டங்களை உருவாக்குகிறது.
- Single-phasing: ஒரு দశை இழந்து இயங்கினால் மீதிய ரோட்டர் பட்டியல்களில் அதிக சுமை விளைகிறது.
2. சிறப்பியல்பு பக்க-ব்যান்ட (Sideband) கையெழுத்து
பக்க-ব்যান்டுகள் ஏன் தோன்றுகின்றன
தனிப்பட்ட கண்டறிதல் முறை ஒரு தெளிவான காரண-விளைவு சங்கிலி மூலம் எழுகிறது:
- உடைந்த பட்டியல் மின்னோட்டத்தைச் சுமக்க முடியாது, ரோட்டரில் மின் சமச்சீரற்றத்தை உருவாக்குகிறது.
- That asymmetry lags the rotating field by the slip frequency fs — the difference between synchronous and rotor speed, in Hz.
- It produces a torque pulsation at the pole-pass frequency FP = number of poles × fs — equivalently twice the per-unit slip times the line frequency (2·s·fline).
- முறுக்க துடிப்பு சாதாரண இயந்திர சமநிலையற்றத்திலிருந்து வரும் 1× அதிர்வை மாற்றியமைக்கிறது।
- The result is sidebands spaced at running speed ± pole-pass-frequency intervals.
அதிர்வ முறை
- மத்திய உச்சி: 1× இயங்கும் வேகம் (fr).
- கீழ் பக்க-ব்यान்டு: fr − FP (where FP = poles × fs is the pole-pass frequency).
- மேல் பக்க-ব்यान்டு: fr + FP.
- பல பக்க-ब্यान्டுகள்: fr ± 2FP, fr ± 3FP கடுமை அதிகரிக்கும்போது।
- Symmetry: பக்கப்பட்டைகள் 1× உச்சநிலையின் சுற்றில் சமச்சீராக அமைந்துள்ளன.
Worked Example
4-துருவ, 60 Hz மோட்டர் முழு சுமையில்:
- ஒத்திசைவு வேகம்: 1800 RPM.
- உண்மையான வேகம்: 1750 RPM (29.17 Hz).
- Slip: 50 RPM, so the slip frequency fs = 50/60 = 0.833 Hz.
- Pole-pass frequency: FP = 4 poles × 0.833 Hz = 3.33 Hz.
- அதிர்வன் உச்சநிலை: 25.8 Hz, 29.17 Hz and 32.5 Hz.
- A broken bar is confirmed by the symmetric sidebands at ±3.33 Hz.
சறுக்கல் அதிர்வெண் இந்த வடிவத்தின் முழு அடிப்படை என்பதால், கேள்விக்குள்ள மோட்டருக்கு இதை துல்லியமாக கணக்கிடுவது பயனுள்ளதாக இருக்கும்; மோட்டர் சறுக்கல் மற்றும் உண்மையான RPM கணிப்பான் பெயர்ப்பலகைத் தரவிலிருந்து இதை நேரடியாக செய்கிறது.
3. மின்னோட்ட கையொப்ப பகுப்பாய்வு (MCSA)
மோட்டர் மின்னோட்ட பகுப்பாய்வு சுற்றளவில் ஒரு நெருக்கமான வடிவத்தை வெளிப்படுத்துகிறது line frequency:
- மத்திய உச்சி: மின் வரியின் அதிர்வெண் (50 அல்லது 60 Hz).
- Sidebands: fline ± 2·s·fline, where s is the per-unit slip — the same ±FP spacing as in vibration, because 2·s·fline equals the pole-pass frequency.
- Example: the 4-pole motor above (s = 50/1800 ≈ 2.8%) shows sidebands at 60 ± 3.33 Hz — that is, at 56.7 Hz and 63.3 Hz.
- Advantage: படையெடுக்கா மற்றும் தொடர்ச்சியான கண்காணிப்புக்கு பொருத்தமானது.
- Sensitivity: பெரும்பாலும் அதிர்வதை விட ஒடிந்த பட்டைகளை முன்னதாக கண்டறிகிறது. மோட்டார் மின் குறைபாடு அதிர்வெண் கால்குலேட்டர் இந்த சரியான மின்னோட்ட பக்கப்பட்டைகளை கணித்துறுக்கிறது.
4. முன்னேற்ற நிலைகள்
ஒற்றை முறிந்த பாறை
- 1× சிகரத்தின் 20–40% சுற்றியுள்ள சிறிய பக்க இசைவுக்குறிப்புகள் தோன்றுகின்றன.
- சிறிய முறுக்கு நடுக்கம், பெரும்பாலும் கவனிக்கப்படாதது.
- மோட்டார் செயல்திறன் கிட்டத்தட்ட சாதாரணமாக உள்ளது.
- மோட்டார் கண்காணிப்பின் கீழ் மাதங்களாக இயங்க முடியும்.
- மாற்றுதல் எவ்வாறாயினும் திட்டமிடப்பட வேண்டும்.
பல அருகாமைப் பாறைகள் முறிந்தன
- வலுவான பக்க இசைவுக்குறிப்புகள், 1× சிகரத்தின் 50% ஐ விட அதிகமாக.
- குறிப்பிடத்தக்க முறுக்கு நடுக்கம்.
- அதிகரித்த சறுக்கல் மற்றும் வெப்பநிலை.
- அருகாமைப் பாறைகள் அதிக வெப்பமடிந்தால் முன்னேற்றம் வேகமெனக் கொள்ளப்படுகிறது.
- மாற்றுதல் அவசரமாக நிகழ்ந்துவிடுகிறது — வாரங்களின் விஷயம்.
கடுமையான நிலை
- பக்க இசைவுக்குறிப்புகள் 1× சிகரம் வீச்சுமீறலாம்.
- கடுமையான முறுக்கு நடுக்கம் இயக்கிய உபகரணங்களை அடைகிறது.
- உচ்চ நடுக்கம் மற்றும் வெப்பநிலை.
- முடிசுற்று தோல்வி அல்லது முழுமையான ரோட்டர் சிதைவின் ஆபத்து.
- உடனடி மாற்றுதல் தேவைப்படுகிறது.
5. களத்தில் சনாক்ত செய்தல்
சிற்றலை பகுப்பாய்வு
The defining challenge is resolution: the sidebands sit only a few hertz from the 1× peak (at the pole-pass frequency, typically 1–4 Hz), so the analyser must separate them cleanly.
- உயர்-தெளிவுநிலையை பயன்படுத்தவும் FFT — 0.2 Hz தெளிவுநிலையை விட சிறந்தது — சைடபேண்டுகளை தெளிவுபடுத்த; FFT தெளிவாக்கம் கணக்கியல் வரி எண்ணிக்கை மற்றும் அளவை தேர்ந்தெடுக்க உங்களுக்கு உதவுகிறது.
- மோட்டரை சுமையின் கீழ் சோதனை செய்யவும், சைடபேண்டுகள் மின்னோட்ட ஓட்டத்தோடு வளரும்.
- Calculate the expected slip and pole-pass frequency for the motor in advance.
- Search the spectrum for symmetric sidebands at ±FP 1× உச்சரவாகத்தை சுற்றியுள்ளன.
- சைடபேண்ட் வீச்சுறுதிyan் காலத்தில் வெளிப்படுத்தவும்.
இந்த வேலை ஒரு சுமைந்த கருவிக்குள் எட்டக்கூடிய அளவில் உள்ளது. இரு-சேனல் பகுப்பாய்ப்பாளர் போல் Balanset-1A captures the vibration spectrum at the motor bearing while its optical laser tachometer reads true shaft speed, letting you fix the precise 1× frequency, compute the slip, and look for the pole-pass-spaced sidebands that confirm broken bars — all with the motor running under its normal load. Because the same instrument also measures 1× amplitude and phase, it cleanly separates a genuine rotor-bar signature from a simple running-speed சமநிலைமையற்ற நிலை, இது சமநிலைபடுத்தல் தேவைப்படும் அதாவது ரோட்டார் மாற்றம் இல்லை.
MCSA Testing
- மோட்டர் வழங்கல் கம்பிகளுக்குமேல் மின்னோட்ட பரிசோதனைகளை பிடிக்கவும்.
- மின்னோட்ட அலை வடிவத்தை பெறவும் மற்றும் அதன் FFT ஐ கணக்கிடவும்.
- f இல் சைடபேண்டுகளைத் தேடவும்line ± 2·s·fline (that is, fline ± FP).
- ஆரோக்கியமான-மோட்டர் அடிப்படையுடன் ஒப்பிடவும்.
- இது அதிர்வு அறிகுறிகள் தெளிவாக ஆனவுடன் ஒரு சிக்கலை கொடியாக்கலாம்.
6. திருத்தும் நடவடிக்கைகள்
உடனடி பதில்
- கண்காணிப்பு அதிர்வெண்ணை அதிகரிக்கவும் — மাসிக, பின் வாரவாரி, பின் தினசரி.
- சைடபேண்ட் வீச்சு வளர்ச்சி விகிதத்தைப் பின்தொடரவும் trend analysis.
- விரைவாக மோட்டர் அல்லது திட்ட ரோட்டார் மாற்றம் செய்யவும்.
- சாத்தியமுடைய வரை பணிச் சுழற்சியைக் குறைக்கவும், தொடக்கங்களைக் குறைத்தல்.
- செயலிழப்பு பகுப்பாய்வுக்கான முன்னேற்றத்தை ஆவணப்படுத்தவும்.
Repair Options
- சுழலிமாற்றம்: பெரிய மோட்டார்களுக்கு (100 HP க்கு மேல்) மிகவும் நம்பகமான தேர்வு.
- சுழலிமீண்டும் வார்ப்பு: சிறப்பாக நிபுணமான கடைகள் அலுமினியம் சுழலிகளை மீண்டும் வார்க்கலாம்.
- மோட்டார் மாற்றம்: சிறிய மோட்டார்களுக்கு (50 HP க்கு கீழ்) பெரும்பாலும் மிகவும் மிச்சம் வழி.
- மூலக்காரணம் ஆய்வு: மீண்டுமாகும் தடுக்க கம்பிகள் ஏன் உடைந்தன என்பதை நிர்ணயிக்கவும்.
Prevention
- தொடக்கக் கரண்டு மற்றும் தாழ் உராய் இயக்கிகளைப் பயன்படுத்தி தொடக்க மின்னோட்ட மற்றும் வெப்ப அழுத்தத்தை குறைக்கவும்.
- உচ்ச சந்திரதர சுமைகளுக்கான தொடக்க அதிர்வெண்ணை வரம்பிடவும்.
- உண்மையான பணிச் சுழற்சிக்கு மதிப்பிடப்பட்ட மோட்டார்களைக் குறிப்பிடவும் — உচ்ச-சுழற்சி சேவைக்கான அடிக்கடி-தொடக்க வடிவமைப்புகள்.
- போதுமான மோட்டார் காற்றோட்டம் மற்றும் குளிர்ச்சி உறுதிசெய்யவும்.
- ஒற்றை-கட்டம் நிலைகளிலிருந்து பாதுகாக்கவும்.
உடைந்த சுழலி கம்பிகள் மட்டுமே சுமார் 10–15% கணக்கிடுகிறது motor failures, yet they leave an unmistakable pole-pass sideband signature that supports reliable early detection by vibration or current analysis. Understanding the thermal-fatigue mechanism, recognising the characteristic sideband pattern, and embedding the checks in a condition-monitoring திட்டம் ஒரு மோட்டார் வரையறுக்கப்பட்ட அடிப்படையில் மாற்றியமைக்கப்பட வேண்டும் — ஒற்றை உடைந்த கம்பி பல கம்பி தோல்விகளுக்கு மற்றும் நீட்டித்த திட்டமிடப்பாத ஆயநேரம் உள்ள எதையும் முன்
