การวินิจฉัยความผิดพลาดทางไฟฟ้าในมอเตอร์ AC

1. บทนำ: ความผิดพลาดทางไฟฟ้าในฐานะแหล่งกำเนิดการสั่นสะเทือน

ในขณะที่ vibration analysis โดยทั่วไปจะเกี่ยวข้องกับความผิดพลาดทางกลไก เช่น ความไม่สมดุล and ข้อบกพร่องของตลับลูกปืนนอกจากนี้ยังเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพมากสำหรับการตรวจจับปัญหาภายในมอเตอร์เหนี่ยวนำกระแสสลับ ความผิดพลาดทางไฟฟ้าก่อให้เกิดแรงแม่เหล็กแบบสั่นเป็นจังหวะ ซึ่งทำให้สเตเตอร์และโรเตอร์ของมอเตอร์สั่นสะเทือน การสั่นสะเทือนเหล่านี้จะถูกส่งผ่านโครงมอเตอร์และสามารถตรวจจับได้โดย เครื่องวัดความเร่ง.

กุญแจสำคัญในการวินิจฉัยข้อบกพร่องทางไฟฟ้าคือการมองหารูปแบบเฉพาะที่ความถี่ที่เกี่ยวข้องกับความถี่สายไฟฟ้า (50 หรือ 60 เฮิรตซ์) และจำนวนขั้วในมอเตอร์

2. ความผิดพลาดของสเตเตอร์

ปัญหาสเตเตอร์ เช่น เหล็กหลวม ขดลวดหลวม หรือแผ่นเคลือบลัดวงจร อาจทำให้สเตเตอร์เกิดการเยื้องศูนย์หรือบิดเบี้ยว ส่งผลให้เกิดสนามแม่เหล็กไม่สม่ำเสมอ

• ลายเซ็นการสั่นสะเทือน: ตัวบ่งชี้หลักของความผิดพลาดของสเตเตอร์คือจุดสูงสุดของการสั่นสะเทือนที่มีแอมพลิจูดสูงที่ ความถี่สาย 2X (2xFL)สำหรับมอเตอร์ 60 Hz คือ 120 Hz (7200 CPM) ส่วนมอเตอร์ 50 Hz คือ 100 Hz (6000 CPM)
• ลักษณะเฉพาะ: โดยทั่วไปแล้วค่าพีค 2xFL นี้จะมีแอมพลิจูดคงที่มาก และไม่ไวต่อภาระของมอเตอร์ การสั่นสะเทือนมักจะสูงที่สุดในทิศทางของขายึดสเตเตอร์

3. ข้อบกพร่องของโรเตอร์ (แกนโรเตอร์หัก)

แท่งโรเตอร์ที่แตกหรือหักเป็นความผิดปกติที่พบบ่อยในมอเตอร์เหนี่ยวนำกระแสสลับ เมื่อแท่งโรเตอร์แตก กระแสไฟฟ้าในโรเตอร์จะถูกรบกวน ทำให้เกิดความร้อนเฉพาะจุดและแรงบิดแบบพัลส์

• ลายเซ็นการสั่นสะเทือน: สัญญาณคลาสสิกของปัญหาโรเตอร์บาร์คือ แถบข้างความถี่ผ่านเสา (FP) รอบๆ ความเร็วในการวิ่ง (1X) จุดสูงสุดและฮาร์โมนิกส์ของมัน
• ความถี่ผ่านเสา (FP): นี่คืออัตราที่โรเตอร์ “เลื่อน” ผ่านสนามแม่เหล็กหมุนของสเตเตอร์ คำนวณได้จาก: FP = จำนวนขั้ว × ความถี่การลื่นความถี่สลิปคือความแตกต่างระหว่างความเร็วซิงโครนัสของสนามแม่เหล็กและความเร็วในการทำงานจริงของโรเตอร์
• ลักษณะเฉพาะ: มองหาจุดสูงสุด 1X ที่มีแถบข้างที่ชัดเจนสองแถบ แถบหนึ่งอยู่ที่ (1X + FP) และอีกแถบหนึ่งอยู่ที่ (1X – FP) เมื่อความเสียหายของโรเตอร์รุนแรงขึ้น คุณอาจเห็นแถบข้างรอบฮาร์มอนิก 2X และ 3X เช่นกัน ซึ่งแตกต่างจากปัญหาของสเตเตอร์ ลายเซ็นนี้มีความไวต่อโหลดสูง แถบข้างจะเพิ่มแอมพลิจูดเมื่อโหลดของมอเตอร์เพิ่มขึ้น และอาจหายไปหมดในสภาวะที่ไม่มีโหลด

4. ช่องว่างอากาศนอกรีต

ช่องว่างอากาศคือระยะห่างระหว่างโรเตอร์และสเตเตอร์ที่แคบ หากช่องว่างนี้ไม่สม่ำเสมอทั่วทั้งโรเตอร์ จะทำให้เกิดแรงดึงดูดแม่เหล็กที่ไม่สมดุล ส่งผลให้โรเตอร์สั่นสะเทือน

• ความเยื้องศูนย์กลางคงที่: โรเตอร์อยู่ตรงกลางตลับลูกปืน แต่แกนสเตเตอร์ไม่กลม จุดที่แคบที่สุดของช่องว่างอากาศถูกตรึงไว้ในอวกาศ
• ความเยื้องศูนย์กลางแบบไดนามิก: โรเตอร์เองไม่กลม ดังนั้นจุดที่แคบที่สุดของช่องว่างอากาศจึงหมุนไปพร้อมกับโรเตอร์
• ลายเซ็นการสั่นสะเทือน: ความเยื้องศูนย์ทั้งสองประเภททำให้เกิดแถบข้างความถี่โพลพาส (FP) รอบจุดสูงสุดของความถี่เส้น 2X (2xFL) ในกรณีที่รุนแรง คุณอาจเห็นรูปแบบที่ซับซ้อนของแถบข้างที่ 2xFL ± FP และแถบข้างรอบฮาร์โมนิกความเร็วในการเคลื่อนที่

5. การยืนยันและแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด

• สเปกตรัมความละเอียดสูง: การวินิจฉัยข้อบกพร่องทางไฟฟ้าต้องใช้ความละเอียดสูง FFT spectrum เพื่อแยกฮาร์โมนิกความเร็วในการทำงานออกจากฮาร์โมนิกความถี่เส้นและแถบข้างอย่างชัดเจน
• โหลดเป็นสิ่งสำคัญ: สำหรับปัญหาที่แถบโรเตอร์ มอเตอร์ *ต้อง* อยู่ภายใต้ภาระหนักมาก (โดยทั่วไป >75%) จึงจะมองเห็นข้อบกพร่องได้
• ยืนยันด้วยเทคโนโลยีอื่น ๆ : ความผิดพลาดทางไฟฟ้าสามารถยืนยันได้โดยใช้เทคโนโลยีอื่น เช่น การวิเคราะห์กระแสมอเตอร์ (MCA) หรือเทอร์โมกราฟีอินฟราเรด ซึ่งสามารถตรวจจับความร้อนเฉพาะที่ที่เกิดจากแท่งโรเตอร์หักหรือแผ่นเคลือบลัดวงจร

← กลับสู่ดัชนีหลัก