Ташхиси нуқсонҳои барқӣ дар моторҳои AC бо таҳлили ларзиш
Нуқсонҳои барқӣ дар моторҳои индуксионии AC нуқсонҳо дар занҷири магнитӣ — статор, ротор ё фосилаи ҳавоӣ байни онҳо — мебошанд, ки тавассути ларзиш худро нишон медиҳанд. Гарчанде таҳлили ларзиш одатан бо мушкилоти механикӣ ба монанди номувозинатӣ ва нуқсонҳои подшипник, он инчунин роҳи қавӣ барои ёфтани мушкилоти барқӣ мебошад. Нуқсонҳои барқӣ қувваҳои магнитии ларзишӣ эҷод мекунанд, ки статор ва роторро ба ларзиш меоранд; ин ларзишҳо тавассути рамкаи мотор мегузаранд ва осон аз ҷониби акселерометр. Санъат дар шинохтани намунаҳо, ки ба басомади таъминот ва шумораи қутбҳои мотор вобастаанд, мебошад.
1. Муқаддима: Нуқсонҳои барқӣ ҳамчун манбаи ларзиш
Калиди ташхиси нуқсонҳои барқӣ ҷустуҷӯи қуллаҳои мушаххас дар басомадҳое, ки ба басомади хатти барқӣ — 50 Hz ё 60 Hz вобаста ба минтақа — ва ба шумораи қутбҳо дар мотор вобастаанд, мебошад. Азбаски ин қувваҳо магнитӣ, на танҳо механикӣ мебошанд, ду аломат онҳоро аз нуқсонҳои механикии оддӣ ҷудо мекунанд: басомадҳои онҳо ба таъминот, на ба суръати навард қулф мешаванд ва бисёре аз онҳо бо боргирии мотор тағйир меёбанд. Санҷиши классикии ташхисӣ коҳиши бор дар ҳоле ки спектри басомадҳоро меназоред, мебошад; қуллае, ки ҳангоми бардоштани бор фурӯ меравад, қариб боварӣ дорад, ки асли барқӣ дорад. Фаҳмиши равшани басомади барқӣ ва мотор срещӣ (slip) асоси ҳар як ташхиси зерин мебошад.
2. Нуқсонҳои статор
Мушкилоти статор — оҳани шил, шилшавии ҷараёнҳо ё ламинатсияҳои кӯтоҳшуда — метавонанд статорро эксцентрикӣ ё таҳрифшуда созанд, ки майдони магнитии нобаробарро дар атрофи сӯрохӣ эҷод мекунад. Натиҷа одатан қувваи магнитие мебошад, ки дар ду баробари басомади хаттӣ ларзиш мекунад.
- Аломати ларзиш: нишондиҳандаи маъмултарин қуллаи баландшуда дар 2× басомади хаттӣ (2×FЛ). Барои мотори 60 Hz ин 120 Hz (7200 CPM) аст; барои мотори 50 Hz ин 100 Hz (6000 CPM) аст. Диққат диҳед, ки қуллаи 2×FЛ танҳо ба нуқсонҳои статор хос нест — номувозинатии шиддати таъминот, эксцентриситети фосилаи ҳавоӣ ва резонанси рамка низ метавонанд онро баланд бардоранд.
- Хусусиятҳо: қуллаи 2×FЛ одатан устувортар ва камтар ба бор ҳассос аст нисбат ба аломатҳои стержҳои ротор, аммо он доимӣ буданаш кафолат дода намешавад — ташхисро бо санҷиши ҷараёни фазавӣ ва муқоисаи спектрҳои бордор ва бебор тасдиқ кунед. Ларзиш аксар вақт дар самти пойҳои насби статор, ки рамка дар он ҷо ба кашиши ларзишӣ сахттарин аст, баландтарин мебошад. Нуқсонҳои статор осон бо сустӣ дар 2× суръати гардиш омехта мешаванд, бинобар ин санҷиши бор ва хондани дақиқи басомад муҳим аст.
3. Нуқсонҳои ротор (стерженҳои шикастаи ротор)
Шикастагии ё вайроншавии стержҳои ротор нуқсони маъмулӣ дар моторҳои индуксионии AC мебошад. Вақте ки стерж мешиканад, он ҷараёни ҷараёнро дар қафаси ротор вайрон мекунад, гармии маҳаллӣ ва моментҳои ларзиширо эҷод мекунад, ки ларзиши суръати гардишро модулятсия мекунанд.
- Аломати ларзиш: аломаи классикии шикастагии стержҳои ротор аст басомади гузариши қутб (FP) бандҳои паҳлӯӣ дар атрофи суръати гардиш (1×) қулла ва гармоникаҳо.
- Басомади гузариши қутб (FP): суръате, ки ротор аз майдони магнитии гардишӣ мегузарад, ҳамчун FP = шумораи қутбҳо × басомади лағжиш, ки дар он басомади лағжиш фарқияти байни суръати синхронии майдон ва суръати воқеии навард мебошад.
- Хусусиятҳо: ҷустуҷӯи қуллаи 1× бо ду банди паҳлӯии равшан, яке дар (1× + FP) ва дигаре дар (1× − FP). Ҳангоми бадтар шудани зарар, бандҳои паҳлӯӣ дар атрофи гармоникаҳои 2× ва 3× низ пайдо мешаванд. Бар хилофи нуқсонҳои статор, ин аломат ба бор хеле ҳассос аст — бандҳои паҳлӯӣ бо афзоиши бор меафзоянд ва метавонанд дар ҳолати бебор пурра ғайб зананд.
4. Фосилаи ҳавоии экссентрикӣ
фосилаи ҳавоӣ фосилаи хурд байни ротор ва статор аст. Агар он дар атрофи сӯрохӣ якхела набошад, натиҷа номувозинатии кашиши магнитӣ мебошад, ки роторро ба ларзиш маҷбур мекунад.
- Эксцентриситети статикӣ: ротор дар дохили подшипникҳояш марказонида гардиш мекунад, аммо ядрои статор аз шакли давра хориҷ аст, бинобар ин нуқтаи тангтарини фосила дар фазо собит мемонад.
- Эксцентриситети динамикӣ: худи ротор аз шакли давра хориҷ ё аз марказ хориҷ аст, бинобар ин нуқтаи тангтарини фосила бо ротор гардиш мекунад — вазъияте, ки ба эксцентриситети ротор.
- Аломати ларзиш: эксцентриситети статикӣ одатан қуллаи устуворро дар 2×FЛ баланд мебардорад, зеро нуқтаи фосилаи танг ҳаракат намекунад. Эксцентриситети динамикӣ фосиларо ҳангоми гардиши ротор модулятсия мекунад, ки боиси ларзиш дар суръати кории 1× ва бандҳои паҳлӯии басомади гузариши қутб мегардад — дар 2×FЛ ± FP ва дар атрофи гармоникаҳои суръати корӣ. Дар амал, ин ду аксар вақт якҷоя вуҷуд доранд, ки намунаи мураккаби омехтаро ба вуҷуд меоранд.
5. Тасдиқ ва таҷрибаҳои беҳтарин
Нуқсонҳои электрикӣ дар спектр ба компонентҳои суръати корӣ наздик ҷойгиранд, бинобар ин ченкунии мунтазам барои фарқ кардани онҳо зарур аст.
- Спектри баландҳалли: диагностикаи нуқсонҳои электрикӣ ба Спектри FFT бо хатҳои кофӣ барои ҷудо кардани гармоникаҳои суръати корӣ аз гармоникаҳои басомади хат ва бандҳои паҳлӯии наздик ба ҳам ниёз дорад. Як zoom FFT аксар вақт ягона роҳи ҷудо кардани тозаи бандҳои паҳлӯии басомади лағжӣ мебошад.
- Бор муҳим аст: барои мушкилоти қадди ротор, мотор бояд зери бори назаррас кор кунад — одатан болои 75% — то нуқсон зоҳир шавад. Тағйир додани бор ҳангоми мушоҳидаи қуллаҳо беҳтарин роҳи ҷудокунӣ дар майдон байни манбаъҳои электрикӣ ва механикӣ мебошад.
- Онро дар майдон сабт кунед: як таҳлилгари дуқаналаи мобилӣ, ба монанди Balanset-1A спектр ва суръати кори синхронизатсияшударо дар мотори ҷойгиршуда сабт мекунад, ки нишон додани қуллаи статории 2×FЛ ё бандҳои паҳлӯии басомади гузариши қутби вобаста ба борро пеш аз таваққуф ба кушодан осон мекунад — ва, агар сабаби аслӣ номувозинати механикӣ барояд, ба мувозинат кардани ротор дар ҳамон ташриф.
- Бо технологияҳои дигар тасдиқ кунед: диагнозҳоро метавон бо таҳлили аломати ҷараёни мотор (MCSA) ё бо термографияи инфрасурх тасдиқ кард, ки гармии маҳаллиро, ки аз ҷониби қадди шикаста ё ламинатҳои кӯтоҳшуда ба вуҷуд омадааст, нишон медиҳад. Санҷиши муқоисавӣ бо оилаи васеътарии нуқсонҳои мотор аз омехта кардани нуқсони электрикӣ бо нуқсони механикӣ пешгирӣ мекунад.
