Фаҳмидани нуқсонҳои статор/ротор (Rotor Bar Defects)
Нуқсонҳои статор/ротор (Rotor bar defects) — инчунин бо номи стерженҳои шикаста ё треснунии ротор маълуманд — шикастҳо, треснҳо ё пайвастҳои муқовимати баланд дар стерженҳои гузаронандаи индуксионии қавси хиргӯшӣ мебошанд мотор ротор. Ротори қавси хиргӯшӣ аз стерженҳои алюминий ё мис сохта шудааст, ки дар ҷӯякҳои ядрои оҳани ламинатӣ ҷойгир шудаанд, ва ҳарду нӯги ҳар як стержен бо ҷуфти ҳалқаҳои кӯтоҳкунанда (ҳалқаҳои нӯгӣ) пайваст шудаанд. Вақте ки стержен мешиканад ё пайвасти ҳалқаи нӯгӣ тресн меёбад, ҷараён дигар тавассути гузаронандаи вайроншуда оромона ҷорӣ намешавад. Натиҷа ғайрисимметрияи электромагнитӣ, лаҳзаи палсишаванда ва хеле шинохташаванда аст ларзиш ва имзои ҷараён, ки бо бандҳои паҳлӯӣ бо фосилаи басомади гузариши қутб (шумораи қутбҳо × басомади слайп) ишора шудааст.
Хароҷоти стерженҳои ротор тақрибан 10–15% аз вайроншавии моторҳои индуксиониро ташкил медиҳанд. Онҳо маҳз аз сабаби прогрессивӣ буданашон хатарноканд: як стерженҳои шикастаи ротор ҳамсояҳояшро аз ҳад зиёд бор мекунад, ва он ки бо як гузаронандаи треснушуда оғоз меёбад, метавонад ба якчанд шикаст, палсиши шадиди лаҳза ва дар ниҳоят вайроншавии ротор табдил ёбад, агар ба вақт ошкор нашавад.
1. Намудҳои нуқсонҳои стерженҳои ротор
Оилаи нуқсонҳо чанд механизми гуногунро дар бар мегирад, ки ҳамаи онҳо симметрияи электрикии роторро ба таври монанд халалдор мекунанд:
- Стерженҳои шикастаи ротор: Шикасти пурраи стержени гузаронанда, одатан назди ҳалқаи нӯгӣ ҷойгир аст, ки дар он ҷо шиддати гармӣ ва механикӣ ҷамъ мешавад. Шикаст қариб ҳамеша ҳамчун тресни хастагӣ оғоз шуда, ба ҷудошавии пурра пеш меравад.
- Ҳалқаҳои нӯгии треснушуда: Шикастҳо дар ҳалқаҳои кӯтоҳкунанда, ки стерженҳоро ба ҳам мепайвандад, аксар вақт дар пайвасти стержен-ҳалқа. Таъсири электрикии онҳо ба стержени шикаста монанд аст. Онҳо дар дастгоҳҳои калон, моторҳое, ки бештар оғоз мешаванд, ва борҳои инерсияи баланд бештар вомехӯранд.
- Пайвастҳои муқовимати баланд: Пайвасти электрикии нопурра байни стержен ва ҳалқаи нӯгӣ, ки аз нуқсонҳои истеҳсолот, давраҳои гармӣ ё коррозия сарчашма мегирад. Аломатҳо ба стержени шикаста монанданд, аммо аксар вақт мавҷудагӣ доранд ва имзоҳои нозуктарро нисбат ба шикасти тоза ҳосил мекунанд.
- Порозияти ротор: Холҳои кушода дар роторҳои алюминии қуллашуда, ки қисми самараноки гузаронандаро кам мекунанд. Порозият нуқсони истеҳсолот аст, ки метавонад солҳо дар ҳолати хомӯшӣ бошад, пеш аз он ки ба треснҳо ва шикастҳо табдил ёбад.
2. Чаро стерженҳои ротор вайрон мешаванд
Вайроншавии стерженҳо аз омезиши омилҳои гармӣ, механикӣ, истеҳсолот ва амалиёт сарчашма мегирад, ки дар тӯли умри мотор якдигарро пурра мекунанд.
Шиддати гармӣ
Ҳар як оғоз ва бозист роторро тавассути васеъшавӣ ва кашиш додан мегузаронад. Азбаски алюминий нисбат ба ядрои оҳани атроф хеле бештар васеъ мешавад, ин афзоиши дифференсиалӣ стерженҳоро шил мекунад ва пайвастҳоро хаста мекунад. Оғозҳои зуд-зуд зарбаҳои гармии такрориро таъмин мекунанд, ва ҳар як нуқтаи маҳдуди муқовимати баланд ба нуқтаи гарм табдил меёбад, ки вайроншавиро суръат мебахшад.
Шиддати механикӣ
Стерженҳои гузаронанда инчунин тоқат мекунанд қувваи марказгурез (дар дастгоҳҳои суръати баланд аҳамият дорад), қувваҳои электромагнитии палсишаванда ҳангоми кории оддӣ, ва ҷараёнҳои вазнини оғоз, ки зарбаи механикиро таъсир мерасонанд. Берунӣ ларзиш аз бори ҳаракатдиҳанда интиқолёфта стерженҳоро бештар хаста мекунад.
Нуқсонҳои истеҳсолот ва шароити корӣ
Порозияти қуллашуда, пайвасти заифи стержен-ҳалқаи нӯгӣ, дохилшавии мавод ва муолиҷаи гармии нокифоя ҳамаи онҳо бехи вайроншавии ояндаро мепартоянд. Дар хидмат, беҳтарин ҷинояткорон оғози зуд-зуд, борҳои инерсияи баланд бо вақти тӯлонии шитоб, ҳодисаҳои ротори қулфшуда бо ҷараёнҳои экстремалии онҳо ва якфазавӣ — кор бо як фазаи таъминкунанда гумшуда, ки намунаи ҷараёни ғайрисимметрии бадаро тавассути қавс маҷбур мекунад.
3. Имзои ларзиш ва ҷараён
Аломати ташхисии вайроншавии стерженҳои ротор оилаи паҳлӯбандҳоест, ки дар атрофи суръати корӣ ҷамъ шудаанд.
- Қуллаи марказӣ: 1× суръати корӣ (fr), оддӣ суръати корӣ хат.
- Бандҳои паҳлӯӣ: ҷуфтҳои симметрӣ дар fr ± FP, fr ± 2FP, fr ± 3FP, ки дар он FP басомади гузариши қутб аст — шумораи қутбҳо × басомади лағзиш (одатан чанд гертс).
- Намуна: паҳлӯбандҳои симметрӣ бо фосилаҳои гузариши қутб — хеле фарқкунанда аз паҳлӯбандҳои нуқсонҳои подшипник, ки дар атрофи басомадҳои нуқсон ҷойгиранд.
Ҳисоб кардани басомадҳои слайп ва гузариши қутб
Басомади слайп фосила байни суръати синхронӣ ва воқеӣ аст, ки бо гертс ифода шудааст: fs = (Nсинхронӣ − Nвоқеӣ) / 60, ва фосилаи паҳлӯбанд басомади гузариши қутб FP = қутбҳо × fs. Мотори 4-қутба, 60 Hz-ро бо суръати синхронии 1800 rpm, ки дар зери бор бо 1750 rpm кор мекунад, ба назар гиред. Он гоҳ fs = (1800 − 1750) / 60 = 0.833 Hz, FP = 4 × 0.833 = 3.33 Hz, ва хати суръати корӣ дар 29.17 Hz ҷойгир аст. Паҳлӯбандҳо бинобар ин дар 29.17 ± 3.33 Hz пайдо мешаванд — яъне, дар 25.8 Hz ва 32.5 Hz. Як ҳисобкунаки басомади гармоникии and a калкулятори слайпи мотор ин табдилро ҳангоми омода кардани ченкунӣ дар заводи корӣ осон мекунад.
Вобастагӣ ба бор
Азбаски слайп — ва бинобар ин ҷараёни дар милҳои шикаста ҷорӣшаванда — бо бор афзоиш меёбад, тарафҳои паҳлӯӣ ба бор ҳассосанд. Дар ҳолати беборӣ онҳо минималӣ мебошанд; дар зери бори сабук онҳо оғоз ба зоҳор шудан мекунанд; ва дар зери бори пурра онҳо дар қувваттарин ва мушаххастарин ҳолати худ қарор доранд. Қоидаи амалӣ содда аст: ҳамеша мотори шубҳанокро дар зери бори оддии корӣ санҷед, то ҳассосияти беҳтаринро ба даст оред.
Хусусияти ҷараён (MCSA)
Таҳлили Хусусияти Ҷараёни Мотор (MCSA) ҳамон физикаро дар соҳаи электрикӣ ошкор мекунад. Дар ин ҷо тарафҳои паҳлӯӣ дар атрофи басомади хат ба ҷои суръати корӣ ҷамъ мешаванд ва онҳо дар fхат (line) ± 2·s·fхат (line), ки дар он s слайпи воҳидӣ аст — ҳамон фосилаи ±FP дар ларзиш, зеро 2·s·fхат (line) = FP. Барои мотори 4-қутбӣ 60 Hz дар боло (s = 50/1800 ≈ 2.8%), ин тарафҳои паҳлӯиро дар 56.7 Hz ва 63.3 Hz ҷойгир мекунад. Амплитудаи онҳо бо шумораи милҳои шикаста афзоиш меёбад ва дар баъзе ҳолатҳо MCSA нуқсро пештар аз ларзиш муайян мекунад. Физикаи ҳамон слайп-марбут ба асоси басомади гузариши қутб дар нуқси электрикӣ диагностика.
4. Ошкорсозӣ, ташхис ва ченкунии майдонӣ
Ҷудо кардани тарафҳои паҳлӯӣ, ки танҳо чанд гертз аз қуллаи асосии суръати корӣ дур аст, қобилияти ҷудокунии баланди басомадро талаб мекунад. Раванди мунтазам чунин аст:
- Намунаи интизоршударо ҳисоб кунед: суръати синхрониро аз қутбҳо ва басомади хат муайян кунед, суръати воқеии корро чен кунед ва слайп ва басомадҳои гузариши қутбро ҳисоб кунед.
- Спектри баландҳаллиро гиред: аз FFT ҷудокунии майда (беҳтар аз тақрибан 0.2 Hz) истифода баред, то тарафҳои паҳлӯии наздик ба ҳамдигар аз хати 1× тоза ҷудо шаванд. Як Калкулятори ҳалли FFT ба шумо кӯмак мекунад, ки доира ва шумораи хатҳои дурустро интихоб кунед.
- Ҷустуҷӯи тарафҳои паҳлӯӣ: барои қуллаҳои симметрӣ дар 1× ± басомади гузариши қутб ва зарбҳои он ҷустуҷӯ кунед.
- Дар зери бор санҷед: маълумотро бо моторе, ки бори оддии кориро мебарад, сабт кунед.
- Намунаро тасдиқ кунед: пеш аз эълони ташхис боварӣ ҳосил кунед, ки тарафҳои паҳлӯӣ симметрӣ ва дуруст фосиладоранд.
Ин намуди сабти спектри баландҳалл айнан кори асбоби ду-каналии мобилӣ, ба монанди Balanset-1A мебошад. Кор кардан дар подшипникҳои худи мотор дар суръати корӣ, он хати суръати корӣ ва тарафҳои паҳлӯии гузариши қутбро мустақиман дар мошини корӣ сабт мекунад, то шумо ташхиси милҳои шикастаро дар ҷои кор бе ҷудокунии мошин тасдиқ кунед ва сипас шиддати онро дар тӯли вақт пайгирӣ кунед.
Баҳодиҳии шиддат
Қоидаи умумии васеъ истифодашуда шиддатро аз рӯи баландии тарафҳои паҳлӯӣ нисбат ба қуллаи 1× ба зинаҳо тақсим мекунад:
- Тарафи паҳлӯӣ поинтар аз 40% -и 1×: эҳтимолан як мили трещинадор ё шикаста — пайгириро идома диҳед.
- 40–60% -и 1×: як мили шикаста (ё милҳо) тасдиқ шуд — нақшаи ивазкунӣ тартиб диҳед.
- Боло аз 60% -и 1×: чанд мили шикаста — ивазкунӣ фаврӣ аст.
- Тарафҳои паҳлӯӣ баландтар аз қуллаи 1×: ҳолати шадид, ки амали фаврӣ талаб мекунад.
5. Оқибатҳо ва пешрафт
Агар беэътибор гузошта шавад, як нуқси ягона камтарин вақт ягона мемонад. Зарар тавассути марҳилаҳои шинохташаванда таҳаввул меёбад:
- Нуқси ибтидоӣ (як мил): лаппиши хурди момент, тарафҳои паҳлӯии хурди зоҳоршаванда ва талафоти минималии иҷро. Мотор метавонад дар ин ҳолат барои моҳҳо кор кунад.
- Нуқсҳои пешрафта (чанд мил): ҷараёне, ки бояд тавассути мили шикаста ҷорӣ мешуд, ба ҳамсояҳояш интиқол меёбад, онҳоро аз ҳад зиёд гарм мекунад; сипас шиддати гармӣ он милҳоро низ мешиканад. Лаппиши момент ва ларзиш афзоиш меёбанд ва мошин метавонад аз як то чанд мили шикаста дар тӯли ҳафтаҳо вайрон шавад.
- Ҳолати шадид: чанд мили шикастаи ҳамсоя лаппиши шадиди момент, ларзиш ва садои баланд ва гармшавии роторро ба вуҷуд меорад. Натиҷаи ниҳоӣ вайроншавии пурраи ротор аст, бо хатари воқеии статор зарар аз ҷараёнҳои даврзанандаи аз ҳад зиёд.
6. Амалҳои ислоҳӣ ва пешгирӣ
Пас аз тасдиқи нуқс, ҷавоб ба идоракунии он бо мақсад аст, на интизори вайроншавӣ:
- Дар ошкорсозӣ: фосилаи пайгириро сахт кунед (аз моҳона ба ҳафтагӣ), ташхисро бо MCSA тасдиқ кунед, нақшаи ивазкунии мотор ё ротор тартиб диҳед, барои вазифаҳои муҳим ҷузъи ивазӣ омода кунед ва таҳқиқ кунед, ки чаро милҳо дар аввал шикастаанд.
- Имконоти таъмир: иваз кардани ротор беҳтарин роҳи ислоҳ барои дастгоҳҳои калон аст; иваз кардани муҳаррики пурра аксар вақт барои дастгоҳҳои хурд роҳи иқтисодӣ мебошад; коргоҳҳои ихтисосӣ метавонанд роторҳои алюминиро аз нав кушанд; ва як тирҳои шикастаи ротор метавонад амалиёти маҳдуди идомаёндаро зери назорати наздик имкон диҳад.
- Пешгирӣ: оғозҳои зуд-зудро бо оғозгарҳои мулоим ё приводаҳои басомади тағйирёбанда кам кунед, якфазаро бартараф кунед, ҳавокашии кофӣ ва хунуккуниро таъмин кунед, муҳаррикҳоро барои давраи воқеии кор муайян кунед ва ба ошкоркунии барвақт такя кунед, то пеш аз зиёд шудани нуқсон амал кунед.
Нуқсонҳои тирҳои ротор аз ҷумлаи нуқсонҳои муҳаррикӣ мебошанд, ки аз ҷиҳати ташхисӣ хеле фарқкунандаанд: басомадҳои паҳлӯии хоси онҳо имкон медиҳанд, ки онҳо тавассути ҳарду вибродиагностика ва таҳлили ҷараён ошкор карда шаванд. Ошкор кардани онҳо дар марҳилаи аввал вайроншавии фалокатбахши ротор ва вақти дарозмуддати ғайринақшаи бекорӣ ба таъмири нақшавӣ ва идорашаванда табдил медиҳад.
