Таҳлили спектрӣи ларзиш

Нуқсонҳои муҳаррики барқӣ: Таҳлили спектрӣи муфассал

Моторҳои электрикӣ тақрибан 45% аз ҳамаи барқи саноатӣ дар саросари ҷаҳонро истеъмол мекунанд. Мувофиқи тадқиқоти EPRI, хориҷшавиҳо чунин тақсим мешаванд: ~23% хатогиҳои статор, ~10% нуқсонҳои ротор, ~41% пастшавии сифати подшипник, ва ~26% омилҳои беруна. Бисёре аз ин намудҳои хориҷшавӣ дар спектри ларзиш изи хоса мегузоранд — дароз пеш аз он ки вайроншавии фалокатбор рух диҳад.

Ин мақола дастури муфассалеро барои муайян кардани нуқсонҳои мотори электрикӣ тавассути таҳлили спектрӣи ларзиш ва усулҳои иловагӣ: MCSA, ESA ва MCA пешниҳод мекунад.

25 дақиқа хондан ISO 20816 · IEC 60034 · IEEE 1415 Balanset-1A
~23%
Нуқсонҳои статор
~10%
Нуқсонҳои ротор
~41%
Пастшавии сифати подшипник
~26%
Омилҳои беруна

1. Асосҳои электрикӣ барои таҳлилгари ларзиш

Пеш аз ташхиси нуқсонҳои мотор аз спектрҳои ларзиш, фаҳмидани басомадҳои асосии электрикӣ, ки ларзиши моторро идора мекунанд, муҳим аст.

1.1. Басомади хаттӣ (LF)

Басомади таъмини AC: 50 Hz дар аксари Аврупо, Осиё, Африқо ва Русия; 60 Hz дар Амрикои Шимолӣ ва қисмҳои Амрикои Ҷанубӣ ва Осиё. Ҳамаи қувваҳои электромагнитӣ дар мотор аз ин басомад сарчашма мегиранд.

1.2. Ду баробари басомади хаттӣ (2×LF)

басомади қувваи электромагнитии асосӣ дар моторҳои AC. Дар системаи 50 Hz, 2×LF = 100 Hz; дар системаи 60 Hz, 2×LF = 120 Hz. Қувваи ҷазби магнитӣ байни статор ва ротор дар ҳар як давраи электрикӣ ду маротиба ба қулла мерасад, ки 2×LF-ро басомади асосии "ларзиши электрикӣ"-и ҳар як мотори AC месозад.

2×LF = 2 × fхат (line) = 100 Hz (системаҳои 50 Hz)  |  120 Hz (системаҳои 60 Hz)

1.3. Суръати синхронӣ ва лағжиш

Майдони магнитии статор бо суръати синхронӣ мегардад:

Ns = 120 × fхат (line) / P   (RPM)

дар P шумораи қутбҳо аст. Ротори мотори индуксионӣ ҳамеша каме сусттар мегардад. Ин фарқият срещӣ (slip):

s = (Ns − N) / Ns

Лағжиши пурбори оддӣ барои моторҳои индуксионии стандартӣ: 1–5%. Барои мотори 2-қутбӣ дар 50 Hz: Ns = 3000 RPM, суръати воқеӣ ≈ 2940–2970 RPM.

1.4. Басомади гузариши қутб (Fp)

Суръате, ки қутбҳои ротор аз қутбҳои статор "мегузаранд". Натиҷа универсалӣ — аз шумораи қутбҳо вобаста нест:

Fp = 2 × s × fхат (line) = 2 × fs  —  аз шумораи қутбҳо P вобаста нест

Барои моторе, ки дар 50 Hz бо 2% лағжиш кор мекунад: Fp = 2 × 0.02 × 50 = 2 Hz. Ин басомад ҳамчун паҳлӯҳои хос дар спектрҳои милҳои шикастаи ротор зоҳир мешавад.

1.5. Басомади гузариши милҳои ротор

fRBPF = R × fгард

Дар ин ҷо R шумораи милҳои ротор аст. Ин басомад ва паҳлӯҳои он вақте аҳамият меёбанд, ки милҳои ротор осеб дида бошанд.

1.6. Ҷадвали истинодии басомадҳои калидӣ

НишонаНомФормулаМисол (50 Hz, 2-қутбӣ, 2% лағжиш)
LFБасомади шабакаfхат (line)50 Hz
2×LFДу баробари басомади шабака2 × fхат (line)100 Hz
fsyncБасомади синхронӣ2 × fхат (line) / P50 Hz (P=2) | 25 Hz (P=4)
1XБасомади гардиш(1 − s) × fсинхронӣ49 Hz (2940 RPM)
FpБасомади гузариши қутб2 × s × fхат (line)2 Hz
fRBPFБасомади гузариши милҳои роторR × fгард16 × 49 = 784 Hz
Эзоҳи муҳим

Дар системаи 50 Hz, 2×LF = 100 Hz ва 2X ≈ 98 Hz (барои мотори 2-қутбӣ). Ин ду қулла танҳо 2 Hz фарқ мекунанд. Барои ҷудо кардани онҳо қобилияти ҷудокунии спектр ≤ 0.5 Hz лозим аст. Истифода баред дарозии сабтҳои 4–8 с ё бештар. Нодуруст шинохтани 2X ҳамчун 2×LF боиси ташхиси асосан нодуруст мегардад — омехта кардани нуқсони механикӣ бо нуқсони электрикӣ. Ин наздикӣ хоси дастгоҳҳои 2-қутбӣ аст. Барои 4-қутбӣ: 2X ≈ 49 Hz — аз 2×LF = 100 Hz хуб ҷудо шудааст.

Бурши муқобили мотор: Унсурҳои асосӣ ва фосилаи ҳавоӣ
СТАТОР Ҷӯякҳои пичон ФОСИЛАИ ҲАВОӢ (одатан 0.25 – 2 мм) (параметри муҳим) РОТОР Милҳои ротор (нишон дода шудааст: 16) ҷараёни индуксиониро мегузаронанд Вал Сӯрохии статор (ядрои ламинатшуда) Басомадҳои калидӣ ▸ Статор → 2×LF ▸ Фосилаи ҳавоӣ → 2×LF ± 1X ▸ Милҳои шикаста → 1X ± Fp MCSA: LF ± Fp ▸ Гузариши мил → R × frot ▸ Механикӣ → 1X, 2X, nX ▸ Интиқоли меҳварӣ → 2×LF ± 1X (меҳварӣ) Дар 50 Hz: 2×LF = 100 Hz ± = паҳлӯбандҳо (модулятсия) Схема — ба миқёс нест. Шумораи воқеии ҷӯякҳо/милҳо ба тарҳи мотор вобаста аст.

СтаторРоторПичонҳоЗазори ҳавоӣМеханикӣМеҳварӣ Ҳар гуна тағйироти фосилаи ҳавоӣ бевосита кашиши магнитиро тағйир медиҳад ва ин фавран намунаи ларзишро тағйир медиҳад. Аломати ± паҳлӯбандҳоро (модулятсия) ифода мекунад.

2. Намоиши умумии усулҳои ташхисӣ

Ягон усули ягона наметавонад ҳамаи нуқсонҳои мотори электрикиро муайян кунад. Барномаи ташхисии устувор якчанд усули мукаммалкунандаро муттаҳид мекунад:

Усулҳои ташхисии мотори электрикӣ
ЭЛЕКТРИКӢ МОТОР 1. Таҳлили ларзиш Спектрҳо & шакли мавҷи вақтӣ 1X, 2X, 2×LF, гармоникаҳо ✓ Механикӣ + баъзе электрикӣ ✗ На метавонад ҳамаи нуқсонҳои электрикиро муайян кунад 2. MCSA Имзои ҷараёни мотор Таҳлил — қалпоқи ҷараён ✓ Сӯрохиҳои шикастаи ротор, эксцентриситет ✓ Онлайн, ғайриистилаҳӣ 3. ESA Таҳлили имзои электрикӣ Спектрҳои шиддат + ҷараён ✓ Сифати таъминот, нуқсонҳои статор ✓ Онлайн, дар MCC 4. MCA Таҳлили занҷири мотор Импеданс, муқовимат ✓ Изолятсия, кӯтоҳпайвасти пӯшак ба пӯшак ✗ Танҳо офлайн (мотор бозистода) 5. Термография Назорати ҳарорати статор + ҳарорати подшипник

ЛарзишMCSAESAMCAТермография Ягон усули ягона пӯшиши пурра намедиҳад. Равиши ташхисии комбинатшуда қатъиян тавсия дода мешавад.

2.1. Таҳлили спектрӣ ларзиш

Асбоби асосӣ барои аксари ташхисҳои таҷҳизоти гардишӣ. Акселерометрҳо дар корпусҳои подшипник спектрҳоро мегиранд, ки нуқсонҳои механикиро (номувозинатӣ, носамтии меҳварҳо, фарсоиши подшипник) ва баъзе нуқсонҳои электрикиро (фосилаи нобаробари ҳаво, пӯшакҳои шил) ошкор мекунанд. Аммо, таҳлили ларзиш танҳо наметавонад ҳамаи нуқсонҳои электрикии моторро муайян кунад.

2.2. Таҳлили имзои ҷараёни мотор (MCSA)

Қалпоқи ҷараён дар як фаза спектри ҷараёнро мегирад. Сӯрохиҳои шикастаи ротор паҳлӯҳоро дар LF ± Fp MESA онлайн иҷро мешавад ва комилан ғайриистилаҳӣ аст.

2.3. Таҳлили имзои электрикӣ (ESA)

Ҳамзамон спектрҳои шиддат ва ҷараёнро дар MCC таҳлил мекунад. Нобаробарии шиддати таъминот, таҳрифоти гармоникӣ ва масъалаҳои сифати қувваро муайян мекунад.

2.4. Таҳлили занҷири мотор (MCA)

Як офлайн санҷиши муқовимати фаза-ба-фаза, индуктивнокӣ, импеданс ва муқовимати изолятсия. Дар давоми хомӯшкунӣ барои таъмир муҳим аст.

2.5. Назорати ҳарорат

Таҳлили раванди ҳарорати пӯлоди статор ва ҳарорати подшипник огоҳии пешакӣ дар бораи боршавии зиёд, мушкилоти хунуккунӣ ва пастшавии сифати изолятсияро таъмин мекунанд.

Роҳи амалӣ. Бар барномаи муфассали ташхиси мотор, ҳадди ақал инҳоро якҷоя кунед: (1) таҳлили спектралии ларзиш, (2) MCSA бо қалпоқи ҷараён ва (3) суҳбатҳои мунтазам бо электрикҳо ва кормандони таъмири мотор — таҷрибаи амалии онҳо аксар вақт контексти муҳимеро ошкор мекунад, ки асбобҳо танҳо онро таъмин карда наметавонанд.

3. Нуқсонҳои статор

Нуқсонҳои статор барои тақрибан 23–37% аз ҳамаи вайроншавии моторҳо масъуланд. Статор қисми собит аст, ки ядрои оҳани ламинатшуда ва пӯлодро дар бар мегирад. Нуқсонҳо асосан дар 2×LF (100 Hz / 120 Hz) ва зарбҳои он ларзишро ба вуҷуд меоранд.

3.1. Эксцентриситети статор — фосилаи нобаробари ҳаво

Фосилаи ҳаво байни ротор ва статор одатан 0.25–2 мм аст. Ҳатто тағйироти 10% номувозинатии қувваи электромагнитии ченшавандаро ба вуҷуд меорад.

Сабабҳо

  • Пойгоҳи нарм — маъмултарин сабаб
  • Корпуси подшипникҳои фарсоёфта ё вайроншуда
  • Деформатсияи чаҳорчӯба аз интиқол ё насби нодуруст
  • Деформатсияи ҳароратӣ дар шароити корӣ
  • Толерансияҳои истеҳсолии заиф

Хусусияти спектрӣ

  • Одатан 2×LF-и асосӣ дар спектри суръати радиалӣ
  • Аксар вақт бо афзоиши хурди 1X ва 2X аз сабаби кашиши магнитии номувозинатӣ (UMP) ҳамроҳ аст
  • Эксцентриситети статикӣ: 2×LF бо модулятсияи кам асосӣ аст
  • Қисми динамикӣ: бандҳои паҳлӯӣ дар 2×LF ± 1X пайдо мешаванд
Спектр: барҷаста 2×LF + афзоиши хурд 1X ва 2X (самти радиалӣ)

Арзёбии шиддат

Амплитудаи 2×LF (суръати RMS)Арзёбӣ
< 1 мм/сБарои аксари моторҳо муқаррарӣ
1–3 мм/сНазорат — «пойи мулоим» ва холигии подшипникро санҷед
3–6 мм/сОгоҳӣ — таҳқиқ кунед ва ислоҳро нақша кунед
> 6 мм/сХатар — амали фаврӣ лозим аст

Эзоҳ: Инҳо дастурҳои тасвирӣ мебошанд, на стандарти расмӣ. Ҳамеша бо қимати ибтидоии (базавӣ) худи дастгоҳ муқоиса кунед.

Санҷиши тасдиқкунанда

Санҷиши хомӯшкунӣ (санҷиши snap): Ҳангоми назорати ларзиш, моторро аз ҷараён ҷудо кунед. Агар қуллаи 2×LF тез поён равад — дар давоми чанд сония, хеле тезтар аз сустшавии озоди механикӣ — манбаъ электромагнитӣ аст.

Муҳим

Эксцентриситети статорро бо носамтии меҳварҳо омехта накунед. Ҳарду метавонанд 2X-и баландшударо ба вуҷуд оранд. Калид: 2×LF дар дақиқан 100.00 Hz электрикӣ аст; 2X суръати роторро пайгирӣ мекунад ва агар суръат тағйир ёбад, интиқол меёбад. Қобилияти ҷудокунии спектр ≤ 0.5 Hz-ро таъмин кунед.

3.2. Печҳои статори шил

Печҳои статор дар ҳар як давраи корӣ ба қувваҳои электромагнитӣ дар 2×LF дучор мешаванд. Дар тӯли солҳо, маҳкамкунии механикӣ (эпоксид, лак, клинҳо) метавонад паст шавад. Печҳои шил дар 2×LF бо амплитудаи афзоянда мелағжанд, ки фарсоиши изолятсияро тавассути fretting (фарсоиши микро) тезонанд.

Хусусияти спектрӣ

Баландшуда 2×LF — аксар вақт бо афзоиш дар тӯли вақт (trend)
  • Ларзиши асосан радиалӣ
  • 2×LF метавонад камтар устувор бошад — тағйироти сабуки амплитуда
  • Ҳолатҳои шадид: гармоникаҳо дар 4×LF, 6×LF

Оқибатҳо

Ин барои изолятсияи печҳо вайронкунанда аст — боиси деградатсияи тез, хатогиҳои пешгӯинашавандаи заминӣ ва вайроншавии пурраи статор, ки талабкунандаи бозпечкунӣ мебошад, мегардад.

3.3. Кабели қувваи шил — Асимметрияи фазаҳо

Тамоси нопурра асимметрияи муқовиматро ба вуҷуд меорад. Ҳатто асимметрияи 1% шиддат тақрибан асимметрияи 6–10% ҷараёнро ба вуҷуд меорад. Ҷараёнҳои номувозинатӣ ҷузъи майдони магнитии гардиши ба қафо эҷод мекунанд.

Хусусияти спектрӣ

Баландшуда 2×LF — нишонаи асосии асимметрияи фазаҳо
  • амплитудаи 2×LF аз сабаби кашиши магнитии номувозинатӣ афзоиш меёбад
  • Дар баъзе ҳолатҳо, сайдбандҳо наздикии ±⅓×LF (~16.7 Hz дар системаҳои 50 Hz) дар атрофи қуллаи 2×LF
  • Дар спектри ҷараён (MCSA): ҷараёни пайдарпаии манфии баландшуда

Санҷишҳои амалӣ

  • Ҳамаи тамомшавиҳои кабел, пайвастҳои шинои шино, тамосҳои контактҳоро санҷед
  • Муқовимати байнифазаҳоро чен кунед — дар дохили 1% аз якдигар
  • Шиддати таъминотро дар ҳар се фаза чен кунед — асимметрия набояд аз 1% зиёд шавад
  • Термографияи IR-и қуттии тамомшавии кабел

3.4. Ламинатсияҳои статори кӯтоҳпайваст

Нуқсони изолятсияи байни-ламинатӣ имкон медиҳад, ки ҷараёнҳои ғаввосӣ давр зананд, ки нуқтаҳои гарми маҳаллиро эҷод мекунанд. Ҳамеша дар спектрҳои ларзиш мушоҳида намешавад — термографияи IR усули асосии ошкоркунӣ аст. Дар хориҷи хат: санҷиши электромагнитии ядро (санҷиши EL-CID).

3.5. Кӯтоҳпайвасти байни-гардишӣ

Кӯтоҳпайвасти гардиш ба гардиш ҳалқаи ҷараёни даврзанандаи маҳаллиро эҷод мекунад, ки гардишҳои самаранокро дар кӯйи таъсиршуда кам мекунад. Боиси афзоиш 2×LF гармоники 3-юми LF дар ҷараён ва асимметрияи ҷараёни фаза мегардад. Беҳтар тавассути санҷиши MCA surge дар хориҷи хат ошкор мешавад.

Нуқсонҳои статор — Хулосаи имзоҳои спектрӣ
Шарҳи аломатҳо Қуллаи 2×LF (100 Hz) — электрикӣ Қуллаҳои 1X / 2X — механикӣ Басомадҳои паҳлӯӣ (модулятсия) А. Эксцентриситети статор / Фосилаи нобаробари ҳавоӣ (§3.1) Амплитуда 1X 2X 2×LF 49 Hz 98 100 Hz Фосилаи 2 Hz! (зарурати ≤0.5 Hz ҷудокунӣ) 2×LF АСОСӢ Самти радиалӣ Дар ҳолати хомӯшӣ нест мешавад Б. Кабели қувваи шил / Асимметрияи фаза (§3.3) Амплитуда 83 Hz 2×LF 117 Hz −⅓LF +⅓LF Басомадҳои паҳлӯии ± ⅓×LF (16.7 Hz) 83 Hz 100 Hz (2×LF) 117 Hz 2×LF баландшуда Асимметрияи муқовимати фазаҳо сабаби майдони гардиши ба қафо мешавад Санҷиш: • Пайвастҳои кабель • R байни фазаҳо • Термографияи инфрасурх

2×LF1X / 2XБандҳои паҳлӯӣ Санҷиши хомӯшӣ сарчашмаи электромагнитиро тасдиқ мекунад: агар 2×LF ҳангоми ҷудо кардани қувва ба таври тез (сареътар аз сустшавии озод) паст шавад, сарчашма электромагнитӣ аст.

4. Нуқсонҳои ротор

Нуқсонҳои ротор тақрибан 5–10% аз вайроншавии моторҳо аммо аксар вақт ошкор кардани онҳо дар марҳилаи аввал душвортарин аст.

4.1. Шикастани стерженҳои ротор ва трещинаи ҳалқаҳои нӯгӣ

Вақте ки стержен мешиканад, тақсимоти дубораи ҷараён асимметрияи магнитии маҳаллиро ба вуҷуд меорад — дар асл "нуқтаи вазнини магнитӣ", ки нисбат ба майдони статор бо басомади лағжиш мегардад.

Сигнатураи ларзиш

  • 1X қулла бо басомадҳои паҳлӯӣ дар ± Fp. Барои 50 Hz / 2% лағжиш: басомадҳои паҳлӯӣ дар 1X ± 2 Hz
  • Ҳолатҳои вазнин: басомадҳои паҳлӯии иловагӣ дар ± 2Fp, ± 3Fp
  • 2×LF инчунин метавонад F-ро нишон диҳадp бандҳои паҳлӯӣ

Имзои MCSA

Спектри ҷорӣ: LF ± Fp   (50 ± 2 Hz = 48 Hz ва 52 Hz)

Миқёси шиддати MCSA

Сатҳи тарафшаклҳо нисбат ба қуллаи LFАрзёбӣ
< −54 dBРотори умуман солим
−54 то −48 dBМетавонад 1–2 таянчаи шикастаро нишон диҳад — рӯйхати равандро назорат кунед
−48 то −40 dBЭҳтимолан якчанд таянчаи шикаста — боздидро нақшагирӣ кунед
> −40 dBНуқси ҷиддӣ — хатари вайроншавии иловагӣ

Муҳим: MCSA борро дар наздикии шароити номиналӣ талаб мекунад. Дар бори қисман, амплитудаи тарафшаклҳо паст мешавад.

Шакли мавҷи вақтӣ

Таянчаҳои шикастаи ротор намунаи хоси "зарбазанӣ"-ро — амплитуда дар басомади гузариши қутбҳо модулятсия мешавад. Одатан пеш аз он ки тарафшаклҳои спектрӣ барҷаста шаванд, дида мешавад.

Таянчаҳои шикастаи ротор — Намунаҳои спектрӣ ва ларзиши ҷараён
Спектри ларзиш (суръат, самти радиалӣ) Амплитуда −2Fp 1X−Fp 1X 1X+Fp +2Fp ± Fp (басомади гузариши қутбҳо) Намунаи ларзиш • 1X = мавзӯъ (басомади гардиш) • Тарафшаклҳои ±Fp = ғайрисимметрияи ротор • Тарафшаклҳои бештар = таянчаҳои бештар • "Зарбазанӣ" дар мавҷи вақтӣ Мисол: 50 Hz, 2-қутбӣ, 2% лағжиш 1X = 49 Hz, Fp = 2 Hz Тарафшаклҳо: 47 Hz ва 51 Hz Спектри ҷараён (MCSA) (ҷараёни таъминкунандаи мотор тавассути қулф) Амплитуда (dB) 48 HzLF − Fp 50 HzLF 52 HzLF + Fp ± Fp = ± 2 Hz тарафҳои спектрӣ Миқёси шиддати MCSA (амплитудаи тарафҳои спектрӣ нисбат ба қуллаи LF) < −54 dB — ротори солим −54 to −48 dB — шубҳанок 1-2 мавҷа −48 to −40 dB — эҳтимолан чандто > −40 dB — шадид (барқароркуниро нақшагирӣ кунед) Қоидаи умумӣ дар бори номиналӣ

1XТарафҳои спектрии ±FpТарафҳои спектрии MCSA Мавҷаҳои шикастаи ротор беҳтар тавассути MCSA тасдиқ карда мешаванд. Спектри ларзиш нуқсонро пешниҳод мекунад; MCSA баҳодиҳии миқдории шиддатро таъмин менамояд.

4.2. Rotor Eccentricity (Static and Dynamic)

Эксцентриситети статикӣ

Интиқоли хати марказии навард аз сӯрохии статор. Офарида мешавад 2×LF. Дар ҷараён: гармоникаҳои ҷойҳои ротор дар fRBPF ± LF.

Эксцентриситети динамикӣ

Маркази ротор дар атрофи маркази сӯрохии статор давр мезанад. Офарида мешавад 1X бо тарафҳои спектрии 2×LF ва басомади гузариши мавҷаи ротор баланд мешавад. Дар ҷараён: тарафҳои спектрӣ дар LF ± fгард.

Дар амал, ҳарду намуд одатан ҳамзамон мавҷуданд — намуна суперпозитсия аст.

4.3. Хамидагии гармии ротор

Моторҳои калон метавонанд градиенти ҳароратро ташкил диҳанд, ки боиси хамидагии муваққатӣ мегардад. Офарида мешавад 1X, ки бо вақт тағйир меёбад пас аз оғоз — одатан барои 15–60 дақиқа афзоиш меёбад, сипас устувор мешавад. Кунҷи фаза ҳангоми ташаккули хамидагӣ дрифт мекунад. Аз номувозинатии механикӣ (ки устувор аст) бо назорати амплитуда ва фазаи 1X барои 30–60 дақиқа пас аз оғоз фарқ кунед.

4.4. Интиқоли майдони электромагнитӣ (Интиқоли меҳварӣ)

Агар ротор аз ҷиҳати меҳварӣ интиқол ёфта бошад нисбат ба статор, тақсимоти майдони электромагнитӣ аз ҷиҳати меҳварӣ ғайрисимметрӣ мегардад. Ротор қувваи электромагнитии меҳварии лаппишдорро дар 2×LF.

Сабабҳо

  • Ҷойгиркунии нодурусти меҳварии ротор ҳангоми ҷамъоварӣ ё пас аз иваз кардани подшипник
  • Фарсоиши подшипник, ки имконияти ҳаракати зиёди меҳвариро медиҳад
  • Қувваи теладиҳии навард аз ҷониби мошини ҳаракатёбанда
  • Васеъшавии ҳароратӣ ҳангоми кор
Меҳварӣ 2×LF (асосӣ) & баландшуда 1X — асосан дар самти меҳварӣ
Нуқсони критикӣ

Ин нуқсон метавонад барои подшипникҳо хеле вайронкунанда бошад. Қувваи меҳварии лаппишдор дар 2×LF боргузории хастагии сиклиро дар сатҳҳои теладиҳӣ эҷод мекунад. Ҳамеша мавқеи маркази магнитиро нишон диҳед ва ҳангоми иваз кардани подшипникҳо онро тасдиқ кунед. Ин яке аз нуқсонҳои хатарноктарин — аммо пешгирӣшаванда — -и мотор аст.

Кӯчиши майдони электромагнитӣ — Кӯчиши меҳварии ротор
Меъёр: Ротор дар марказ СТАВИ СТРОЕНИ СТАТОР РОТОР М. Статор = М. Ротор баробар баробар ✓ Қувваҳои меҳварии ЭМ мувозинатшуда Ларзиши меҳварии минималӣ Маркази магнитӣ = қувваи меҳварии соф ≈ 0 Нуқсон: Кӯчиши меҳварии ротор СТАВИ СТРОЕНИ СТАТОР РОТОР М. Статор М. Ротор Δx (кӯчиши меҳварӣ) Ротор дароз мешавад аз статор берун Қувваи меҳварӣ дар 2×LF ✗ Elevated axial 2×LF & 1X Метавонад фарсоиши подшипники реактивиро суръат диҳад Шиддат ба андозаи кӯчиш вобаста аст How to detect & confirm: ✓ Маркази магнитиро ҳангоми ҷамъбаст нишон гузоред ✓ Ҷойгиршавиро пас аз иваз кардани подшипник санҷед ✓ Ларзиши меҳвариро дар 2×LF чен кунед ✓ Санҷиши хомӯшӣ: 2×LF фавран нест мешавад ✓ Сустшавии озодро муқоиса кунед: электрикӣ vs механикӣ ✓ Ҳарорати подшипники реактивиро санҷед Истисно кунед (аломатҳои монанд): • Coupling angular misalignment (axial 1X & 2X) • Резонанси сохтории меҳварӣ • «Пойи мулоим» / шӯрӣ (ҷузъи меҳварӣ) • Боргузории меҳварии индуксионӣ (насосҳо, вентиляторҳо) • Номувозинатии шиддати таъминот • Эксцентриситети радиалӣ (→ 2×LF радиалӣ) Намоиши меҳварии схемавӣ — ба миқёс нест.

Қувваи ЭМ меҳварӣКӯчиш / баромадМ. СтаторОшкорсозӣ 2×LF меҳварӣ, ки ҳангоми хомӯшӣ фавран нест мешавад, фарқкунандаи асосӣ аз сабабҳои механикӣ аст.

5. Нуқсонҳои электрикии вобаста ба подшипник

5.1. Ҷараёнҳои подшипник ва EDM

Шиддати байни навард ва корпус боиси ҷараёни ҷараён тавассути подшипникҳо мегардад. Манбаъҳо: ғайримутаносибии магнитӣ, шиддати умумии VFD, заряди статикӣ. Парокандашавии такрорӣ чуқурии микроскопӣ эҷод мекунад (Машинокунии разряди электрикӣ) боиси канавкашавӣ — канавкаҳои бо фосилаи баробар дар роҳҳои ғелониш.

Хусусияти спектрӣ

  • Басомадҳои нуқсони подшипник (BPFO, BPFI, BSF) бо қуллаҳои хеле якхела ва «тоза»
  • Баланд шудани сатҳи шуғули баландбасомад дар спектри шитоб
  • Пешрафта: садои хоси «шустушӯй» (washboard)

Пешгирӣ

  • Подшипникҳои изолятсияшуда (ҳалқаҳои пӯшонидашуда)
  • Мӯйчаҳои заминсозии навард (махсусан барои барномаҳои VFD)
  • Филтрҳои режими умумӣ дар хуруҷи VFD
  • Ченкунии мунтазами шиддати навард — поёни 0.5 V қулла

6. Таъсироти Драйви Басомади Тағйирёбанда (VFD)

6.1. Интиқоли Басомад

Ҳамаи басомадҳои электрикии мотор мутаносибан бо басомади хуруҷи VFD интиқол меёбанд. Агар VFD дар 45 Hz кор кунад, 2×LF ба 90 Hz табдил меёбад. Минтақаҳои огоҳӣ бояд суръат-мутобиқсозанда бошанд.

6.2. Гармоникаҳои PWM

Басомади ивазкунӣ (2–16 kHz) ва минтақаҳои паҳлӯӣ дар спектрҳо пайдо мешаванд. Метавонад шуғули шунаво ва ҷараёнҳои подшипникро ба вуҷуд орад.

6.3. Ангезиши Торсионӣ

Гармоникаҳои тартиби паст (5-ум, 7-ум, 11-ум, 13-ум) ларзишҳои моментро эҷод мекунанд, ки метавонанд басомадҳои хусусии торсиониро ангезанд.

6.4. Ангезиши Резонанс

Вақте ки VFD тавассути диапазони суръат мегузарад, басомадҳои ангезиш метавонанд аз басомадҳои хусусии сохторӣ гузаранд. Харитаҳои суръати критикӣ бояд барои таҷҳизоти идорашаванда бо VFD муайян карда шаванд.

7. Хулосаи Диагностикаи Дифференсиалӣ

НуқсонБасомади АсосӣСамтМинтақаҳои паҳлӯӣ / ЭзоҳҳоТасдиқ
Эксцентриситети статор2×LFРадиалӣАфзоиши хурди 1X, 2XСанҷиши хомӯшӣ; санҷиши «пойи мулоим»
Печҳои шил2×LFРадиалӣРаванди афзоиш; 4×LF, 6×LFТренд; санҷиши ларзиши MCA
Кабели шил2×LFРадиалӣМинтақаҳои паҳлӯии ± ⅓×LFМуқовимати фаза; термографияи IR
Кӯтоҳпайвасти байни-печӣ2×LFРадиалӣНоҳамвории ҷараён; гармоникаи 3-юмСанҷиши ларзиши MCA; MCSA
Ламинатсияҳои кӯтоҳпайваст2×LF-и хурд—Асосан гармӣТермографияи IR; EL-CID
Стерженҳои шикастаи ротор1XРадиалӣ± Fp минтақаҳои паҳлӯӣ; зарбаMCSA: LF ± Fp сатҳи dB
Эксцентриситети ротор (статикӣ)2×LFРадиалӣҲармоникаҳои шакли ротор ± LFЧенкунии фосилаи ҳавоӣ; MCSA
Эксцентриситети ротор (динамикӣ)1X + 2×LFРадиалӣfRBPF бандҳои паҳлӯӣТаҳлили орбита; MCSA
Хамидагии гармии ротор1X (ғайриустувор)РадиалӣAmp & phase change with temp.Мониторинги 30-60 дақиқаи оғоз
Иҷозати майдони электромагнитӣ2×LF + 1XМеҳварӣ2×LF-и қавӣ дар меҳвари меҳварӣМавқеи меҳварии ротор; санҷиши хомӯшӣ
EDM / кандашавии подшипникBPFO / BPFIРадиалӣҚуллаҳои якхела; садои баланди HFШиддати навард; боздиди визуалӣ
Диаграммаи раванди ташхиси нуқсони мотор
Ларзиши баланди мотор Хомӯшӣ санҷиши snap? Афтиши фаврӣ ЭЛЕКТРӢ манбаъ тасдиқ шуд Асосӣ басомад? 2×LF (радиалӣ): • Эксцентриситет / фосилаи ҳавоӣ • Печҳои шил (мониторинг) • Кабели шил (+⅓LF минтақаҳо) Иҷозати майдони электромагнитӣ Мавқеи меҳварии роторро санҷед! Стерженҳои шикастаи ротор Бо MCSA тасдиқ кунед Камшавии тадриҷӣ МЕХАНИКӢ манбаъ тасдиқ шуд Таҳқиқ: • Номувозинатӣ, носамтии меҳварҳо • Нуқсонҳои подшипник, «пойи мулоим» Ҳамеша якҷоя кунед: Ларзиш + MCSA + Санҷиши хомӯшӣ + Мониторинг Яддошти ҳалкунӣ: ≤ 0.5 Hz барои ҷудо кардани 2X аз 2×LF

БарқӣМеханикӣТаҳлили 2×LFНуқсонҳои ротор Санҷиши хомӯшкунӣ (power-off snap test) аввалин шохаи дарахти ташхисӣ мебошад. Пас аз тасдиқи сарчашмаи электрикӣ, басомади асосӣ ва самт ташхисро маҳдуд мекунанд.

8. Асбобҳо ва усулҳои ченкунӣ

8.1. Талабот ба ченкунии ларзиш

ПараметрТалаботСабаб
Қобилияти ҷудокунии спектр≤ 0.5 Hz (афзалтар 0.125 Hz)Ҷудо кардани 2X аз 2×LF (барои 2-қутбӣ 2 Hz фарқ)
Минтақаи басомад2–1000 Hz (суръат); то 10 kHz (шитоб)Минтақаи паст барои 1X, 2×LF; баланд барои подшипникҳо
Каналҳо≥ 2 ҳамзамонТаҳлили фазаи хаттии
Ченкунии фаза0–360°, ±2°Барои фарқ кардани нуқсонҳо муҳим
Шакли мавҷи вақтӣМиёнагирии синхронӣОшкор кардани задхӯрӣ аз стерженҳои шикаста
Вуруди ҷараёнМувофиқ бо қулфи ҷараёнБарои ташхиси MCSA

8.2. Balanset-1A барои ташхиси мотор

Виброметри дуқаналаи кӯчона Balanset-1A (VibroMera) имкониятҳои асосиро барои ташхиси ларзиши мотор фароҳам меорад:

Каналҳои вибратсия2 (ҳамзамон)
Диапазони суръат250–90,000 RPM
Суръати ларзиши RMS0–80 mm/s
Дақиқии фаза0–360°, ±2°
Таҳлили спектри FFTДастгирӣ мешавад
Сенсори фазаФотоэлектрикӣ, дохилшуда
Манбаи барқUSB (7–20 V)
Балансировка1 ё 2 ҳамворӣ дар ҷои кор

Пас аз ташхис ва ислоҳи нуқсони мотор, Balanset-1A-ро барои мувозинаткунии ротор дар ҷои кор — истифода бурдан мумкин аст, ки раванди пурраи ташхис то ислоҳро бе хориҷ кардани мотор ба итмом мерасонад.

8.3. Беҳтарин амалиётҳои ченкунӣ

  • Се самт — амудӣ, уфуқӣ ва меҳварӣ — дар ҳар як подшипник. Меҳварӣ барои ҷойивазкунии майдони электромагнитӣ муҳим аст
  • Омода кардани сатҳҳо — ранг ва занҷираро барои пайвастшавии боэътимоди акселерометр тоза кунед
  • Ҳолатҳои устувор — суръати номиналӣ, бор, ҳарорат
  • Сабт кардани шароити корӣ — суръат, бор, шиддат, ҷараёнро бо ҳар як ченкунӣ сабт кунед
  • Вақтбандии якхела — шароити якхела барои муқоисаи равандҳо
  • Санҷиши хомӯшкунӣ вақте ки ларзиши электрикӣ гумон меравад — чанд сония вақт мегирад, муайянкунии боэътимоди сарчашмаро таъмин мекунад

9. Истинодҳои меъёрӣ

  • GOST R ISO 20816-1-2021 — Ларзиш. Ченкунӣ ва арзёбии ларзиши мошинҳо. Қисми 1. Дастурҳои умумӣ.
  • GOST R ISO 18436-2-2005 — Назорати ҳолат. Назорати ҳолати ларзиш. Қисми 2. Омӯзиш ва сертификатсия.
  • ISO 20816-1:2016 — Ларзиши механикӣ. Ченкунӣ ва арзёбӣ. Қисми 1: Дастурҳои умумӣ.
  • ISO 10816-3:2009 — Арзёбии ларзиши мошинҳо. Қисми 3: Мошинҳои саноатӣ >15 кВт.
  • IEC 60034-14:2018 — Мошинҳои электрикии гардишӣ. Қисми 14: Ларзиши механикӣ.
  • IEEE 43-2013 — Амалияи тавсияшуда барои санҷиши муқовимати изолятсия.
  • IEEE 1415-2006 — Дастур барои санҷиши нигоҳдории таҷҳизоти индуксионӣ.
  • NEMA MG 1-2021 — Моторҳо ва генераторҳо. Маҳдудиятҳои ларзиш ва санҷиш.
  • ISO 1940-1:2003 — Талабот ба сифати мувозинат барои роторҳо.

10. Хулоса

Принсипҳои асосии ташхис

Нуқсонҳои мотори электрикӣ дар спектрҳои ларзиш ва ҷараён изи хоса мегузоранд — аммо танҳо дар сурате, ки шумо медонед, ки куҷоро бояд ҷустуҷӯ кард ва асбобҳои дуруст танзим шудаанд.

  1. 2×LF нишондиҳандаи асосии электромагнитӣ аст. Қуллаи барҷаста дар басомади дақиқан дучанди таъминкунанда қавӣ пешниҳоди манбаи электромагнитӣ мекунад. Санҷиши хомӯшкунӣ тасдиқ меорад.
  2. Самт муҳим аст. Радиалӣ 2×LF → фосилаи ҳавоӣ / пичишҳо / таъминкунӣ. Меҳварӣ 2×LF + 1X → ҷойивазкунии майдони электромагнитӣ — яке аз нуқсонҳои вайронкунатарин.
  3. Басомадҳои паҳлӯӣ ҳикояро мегӯянд. ± ⅓×LF → мушкилоти кабелҳои таъминкунанда. ± Fp → мӯйҳои шикастаи ротор. Намунаи басомадҳои паҳлӯӣ аксар вақт аз қуллаи асосӣ бештар ташхисӣ аст.
  4. Қобилияти ҷудокунии спектр муҳим аст. Барои моторҳои 2-қутбӣ дар 50 Гц, 2X ва 2×LF танҳо ~2 Гц фарқ мекунанд. Қобилияти ҷудокунӣ ≤ 0.5 Гц ҳатмӣ аст.
  5. Усулҳоро якҷоя кунед. Ларзиш + MCSA + MCA + Термография. Ягон усули ягона ҳамаи нуқсонҳоро фаро намегирад.
  6. Бо электрикҳо суҳбат кунед. Кормандони таъмири мотор дониши ғайриивазшаванда дар бораи моторҳои мушаххас, таърихи онҳо ва шароити таъминкунӣ доранд.

Раванди тавсияшуда

1
Ченкунии ларзиш
2
Санҷиши хомӯшкунӣ
3
Таҳлили спектралӣ
4
MCSA (агар ротор)
5
Correct & Balance
6
Тафтиш ✓
Ташхиси мотор — Раванди тавсияшуда
1. Ченкунии ларзиш 3 самт, ҳамаи подшипникҳо, ≤0.5 Гц қобилияти ҷудокунӣ. 2. Санҷиши хомӯшкунӣ Манбаи электрикӣ ё механикӣ 3. Таҳлили спектрӣ 2×LF, 1X, басомадҳои паҳлӯӣ, самт 4. MCSA (агар ротор гумонбар бошад) Қулфи ҷараён, таҳлили LF ± Fp 5. Correct & balance (Balanset-1A) 6. Ченкунии тасдиқкунанда ✓ Balanset-1A фаро мегирад: ▸ Қадамҳои 1, 3 — спектри ларзиш ▸ Қадами 5 — балансировка дар ҷои кор ▸ Қадами 6 — тасдиқкунӣ

Қадамҳои ташхисӣMCSAСанҷиш Ин тартибро систематикӣ пайравӣ кунед. Санҷиши хомӯшкунӣ (қадами 2) чанд сонияро мегирад ва бо эътимод манбаи электрикӣ ё механикиро фарқ мекунад.

Виброметрҳои муосири мобилии ду-канала, ба монанди Balanset-1A ба муҳандисони майдонӣ имкон медиҳад, ки таҳлили спектрӣи ларзишро бо дақиқии басомад ва фазае, ки барои муайян кардани нуқсони мотор лозим аст, иҷро кунанд — аз ошкор кардани фосилаҳои нобаробари ҳаво тавассути таҳлили байнифазагӣ то балансировкаи минбаъдаи ротор дар ҷои кор.

Сарчашмаҳо: барномаҳои омӯзишии ташхиси ларзиши майдонӣ; GOST R ISO 20816-1-2021; GOST R ISO 18436-2-2005; IEC 60034-14:2018; IEEE 1415-2006; ISO 1940-1:2003; ҳуҷҷатҳои техникии VibroMera (Balanset-1A); тадқиқотҳои EPRI дар бораи эътимоднокии мотор.