Фаҳмидани ларзиши асинхронӣ
Ларзиши асинхронӣ (инчунин ларзиши ғайрисинхронӣ номида мешавад) мебошад ларзиш дар басомадҳое, ки на зарбҳои дақиқи ададии бутун мебошанд — тартибҳо — аз суръати гардиши навард. Баръакси ларзиши синхронӣ аз номувозинатӣ ё носамтии меҳварҳо (ки ҳамеша дар 1×, 2×, 3× суръати корӣ ҷойгир мешавад), ларзиши асинхронӣ дар басомадҳое рух медиҳад, ки аз ҷониби геометрияи ҷузъҳо, таъсироти электромагнитӣ ё манбаъҳои беруна муайян карда мешаванд, на аз ҷониби гардиши худи навард.
Фарқ кардани мундариҷаи синхронӣ аз асинхронӣ яке аз маҳоратҳои асоситарин дар таҷҳизоти ташхис, зеро ин тақсимот фавран ҷустуҷӯи сабабро маҳдуд мекунад. Ҷузъҳои синхронӣ ба массаи гардиш ё мушкилоти геометрӣ, ки ба ротор вобастаанд, ишора мекунанд; ҷузъҳои асинхронӣ ба ҷои он ба нуқсонҳои ғелонишӣ, хатогиҳои электрикӣ ё таъсироти аз берун аз ротор сарчашмагирифта ишора мекунанд. Дуруст тасниф кардани ин дар оғоз таҳлилчиро аз, масалан, балансировка кардани мошине, ки мушкили аслии он подшипники вайроншаванда аст, наҷот медиҳад.
1. Синхронӣ ва Асинхронӣ: Фарқи Асосӣ
Сарҳад пурра бо фармоиш — нисбати басомади ларзиш ба басомади суръати корӣ муайян карда мешавад. Қулла дар тартиби дақиқи ададии бутун синхронӣ буда, ба гардиши навард қулф мешавад; қулла дар тартиби касрӣ асинхронӣ буда, ба соати дигар итоат мекунад.
- Синхронӣ (тартибҳои бутун): 1.00×, 2.00×, 3.00× — номувозинатӣ, носамтии меҳварҳо, як хамидагии навард, баъзе сустӣ намунаҳо.
- Асинхронӣ (тартибҳои ғайрибутун): 2.47×, 3.57×, 0.45× — нуқсонҳои подшипник, хатҳои электрикӣ, ноустувории субсинхронӣ ва манбаъҳои беруна.
Як зергурӯҳи муфид субгармоникӣ — энергия поён 1× (масалан, қуллаи 0.5× аз шиддати сахт ё тамос). Субгармоникҳо шакле аз мундариҷаи асинхронӣ мебошанд ва онҳо дар паҳлӯи ноустувории субсинхронӣ, ки дар поён муҳокима мешавад, ҷойгиранд.
2. Манбаъҳои Умумии Ларзиши Асинхронӣ
Нуқсонҳои Подшипники Ғелонишӣ (бештарин)
Беҳтарин манбаи асосии ларзиши асинхронӣ:
- Басомадҳои нуқсонҳои подшипник: BPFO, BPFI, BSF ва FTF аз ҷониби геометрияи подшипник идора карда мешаванд ва ҳеҷ гоҳ зарбҳои дақиқи суръати навард нестанд.
- Мисол: мошини 1800 RPM (30 Hz) метавонад BPFO-ро дар 107 Hz нишон диҳад — ин 3.57× суръати навард аст, равшан аст, ки адади бутун нест.
- Арзиши диагностикӣ: басомади асинхронӣ фавран шубҳаи мушкили подшипникро ба миён меорад.
- Ошкорсозӣ: таҳлили ошкор (envelope analysis) усули асосӣ барои ошкор кардани ин ҷузъҳо мебошад, аксар вақт хеле пеш аз он ки онҳо дар спектри оддӣ пайдо шаванд.
Басомадҳои Электрикӣ
Ларзиши электромагнитӣ, ки ба суръати навард вобаста нест:
- 2× басомади хат: 120 Hz дар таъминоти 60 Hz ё 100 Hz дар таъминоти 50 Hz, мустақил аз суръати мошин.
- Мисол: мошини 2-қутбӣ 60 Hz тақрибан дар 3550 RPM (59.2 Hz) кор мекунад, аммо ларзиши ду баробари басомади хат дар 120 Hz ҷойгир аст — 2.03× суръати навард, асинхронӣ.
- Басомади гузариши қутб: шояд зарби дақиқи ададии бутун набошад.
- Ҳармоникаҳои VFD: басомадҳои ивазкунии драйв ҳеҷ гуна робитае бо суръати навард надоранд.
Манбаъҳои Беруна
- Таҷҳизоти наздик: ларзиш, ки тавассути замин аз мошинҳои наздик интиқол меёбад.
- Бино ё асос: резонансҳои сохторӣ дар басомадҳои собит.
- Пульсатсияҳои раванд: мавҷҳои фишор, ки дар лӯлаҳо ҳаракат мекунанд.
- Резонансҳои акустикӣ: мавҷҳои истодаро дар каналҳо ё корпусҳо.
Ноустувории Субсинхронӣ
- Oil whirl: одатан 0.42–0.48× суръати навард (на дақиқан нисф).
- Oil whip: ба басомади табиӣ, на ба суръати навард қулф мешавад.
- Ноустувории муҳраҳо: одатан дар басомадҳое, ки аз ҷониби гидродинамика муайян шудаанд. Инҳо намунаҳои классикии ноустувории ротор.
Ларзиши тасодуфӣ
- Кавитатсия: фурӯпошии тасодуфии ҳабобчаҳо, васеъбанд.
- Турбулентнокӣ: тағйироти тасодуфии ҷараён.
- Тамоси механикӣ (Rubbing): тамоси бетартиб, ки ларзиши ғайридаврӣ эҷод мекунад.
3. Муайян кардан дар спектрҳо
Хусусиятҳои спектр
- Басомади собит: бе ба назар гирифтани тағйироти суръат, дар ҳамон қимати Hz зоҳир мешавад.
- Тағйироти тартиб: агар суръат тағйир ёбад, басомади асинхронӣ тартиби худро иваз мекунад (зеро тартиб = басомад ÷ суръати навард).
- Графики обшорӣ: компонентҳои асинхронӣ ҳамчун амудӣ хатҳо, компонентҳои синхронӣ ҳамчун диагоналӣ хатҳо — ягона роҳи интуитивӣ барои фарқ кардани онҳо.
- Спектри тартибҳо: қуллаҳои асинхронӣ дар тартибҳои ғайрипурада (2.47×, 3.57× ва ғайра) меафтанд.
Тартиби ташхис
- Суръати кориро муайян кунед аз қуллаи 1× ё, бо эътимоди бештар, аз тахометр.
- Тартибҳоро ҳисоб кунед бо тақсим кардани ҳар як басомади қулла ба басомади суръати корӣ.
- Тартибҳои пурада (1.00×, 2.00×, 3.00×) синхронӣ мебошанд.
- Тартибҳои ғайрипурада (2.47×, 3.57×) асинхронӣ мебошанд.
- Ба намудҳои нуқсон мувофиқат кунед бо муқоисаи басомадҳои ҳисобшуда бо басомадҳои подшипник, хатҳои барқӣ ва ғайра.
Дар мошинҳои суръаташ тағйирёбанда ин ҷудокуниш дар зери таҳлили тартибӣ, ки меҳвари басомадро ба зарбҳои суръати корӣ аз нав ишора мекунад, то қуллаҳои синхронӣ собит бошанд, ҳоле ки асинхронӣ ҳаракат мекунанд, тоза аст.
4. Аҳамияти ташхисӣ
Нуқсонҳои подшипник
- Қуллаҳои асинхронӣ дар BPFO, BPFI ё BSF фавран пешниҳод мекунанд мушкили подшипник.
- Басомадҳои назариявии подшипникро ҳисоб кунед ва онҳоро бо қуллаҳои мушоҳидашуда муқоиса кунед.
- Мувофиқат дар доираи тақрибан ±5% нуқсони подшипникро тасдиқ мекунад.
- Гармоникаҳо ва бандҳои паҳлӯӣ аз басомади нуқсон тасдиқи иловагӣ медиҳанд.
Шумо метавонед ҳисобкуниро бо ҳисобкунаки басомадҳои нуқсони подшипник, ки BPFO, BPFI, BSF ва FTF-ро мустақиман аз геометрияи подшипник ва суръати навард бармегардонад, кӯтоҳ кунед.
Мушкилоти электромагнитӣ
- Хати 2× басомади хат дар 100/120 Hz ишора мекунад статор ё зазори ҳавоӣ мушкилот.
- Басомад бе ба назар гирифтани тағйироти суръат собит мемонад.
- Таҳлили ҷараёни мотор манбаи барқиеро тасдиқ мекунад.
Ларзиши беруна
- Қуллаҳое, ки на бо суръати мошин ва на бо басомадҳои подшипник мувофиқат мекунанд.
- Онҳо метавонанд бо суръати кори таҷҳизоти наздик мувофиқат кунанд.
- Таҳқиқи манбаъ лозим аст, пас аз он ҷудо кардан ё ислоҳ.
5. Усулҳои таҳлил барои ларзиши асинхронӣ
Таҳлили лифофа
- Усули асосӣ барои ошкор кардани нуқсони подшипник.
- Таъсирҳои такрорӣ, ки мундариҷаи асинхронӣ эҷод мекунанд,ро тақвият медиҳад.
- Компонентҳои қавии синхронии басомади пастро хомӯш мекунад.
- Басомадҳои подшипникро равшан нишон медиҳад дар спектри лифофавӣ.
Шитоби баландбасомад
- Нуқсонҳои асинхронии подшипник одатан дар диапазони басомади баланд (боло аз 1 kHz) зиндагӣ мекунанд.
- Истифода акселерометрҳо бо танзимоти баланди Fmax.
- Ин зарбаҳо ва резонансҳои басомади баландеро, ки ченкунии суръати басомади паст аз онҳо мегузарад, сабт мекунад.
Таҳлили кепстр
- Таҳлили кепстрӣ дар ёфтани намунаҳои даврӣ, ки дар сигналҳои асинхронӣ пинҳон шудаанд, самаранок аст.
- Он оилаҳои пурраи гармоникаҳо ё басомадҳои паҳлӯиро якбора муайян мекунад.
- Барои подшипникҳои мураккаб ва фишанг имзоҳо.
6. Мисолҳои амалӣ
Мотор бо нуқсони подшипник
- Суръати гардиш: 1750 RPM (29.17 Hz).
- Ҷузъҳои синхронӣ: 1× дар 29.17 Hz, 2× дар 58.34 Hz.
- Ҷузъи асинхронӣ: қулла дар 107 Hz (3.67× суръати навард).
- Ташхис: 107 Hz ба BPFO-и ҳисобшуда мувофиқат мекунад → нуқсони роҳи ғелониши берунӣ.
- Тасдиқ: табиати асинхронӣ мушкили подшипникро тасдиқ мекунад, на мушкили ротор.
Муҳаррики VFD дар суръати тағйирёбанда
- Суръати мотор аз 1200 то 1800 RPM тағйир меёбад.
- Қуллаи 1× бо суръат ҳаракат мекунад (синхронӣ).
- Қуллаи 120 Hz дар ҷояш мемонад (асинхронӣ, 2× басомади хат).
- Ташхис: як ҷузъи электромагнитӣ аз таъминоти 60 Hz.
Дар майдон ин ҷудокунии корҳои рӯзмарраи як таҳлилгари мобилӣ аст. Азбаски асборе чун Balanset-1A суръати гардишро ҳамзамон бо спектри ларзиш аз тахометри оптикии худ мехонад, он метавонад дар ҷо нишон диҳад, ки оё қуллаи додашуда синхронӣ ё асинхронӣ аст — ба муҳандис фавран мегӯяд, ки оё табобат балансировкаи ротор аст ё иваз кардани подшипник. Эътирофи мундариҷаи асинхронӣ тавассути тартибҳои ғайрипушти он, басомади собити он сарфи назар аз тағйироти суръат ё имзои амудии он дар графики обшорӣ муайянкунии дақиқи нуқсонҳои подшипник, мушкилоти электрикӣ ва таъсироти берунаро имконпазир мекунад — ва роҳи амали ислоҳкунандаи дурустро нишон медиҳад.
