การวิเคราะห์การสั่นสะเทือนเชิงสเปกตรัม

ข้อบกพร่องของมอเตอร์ไฟฟ้า: การวิเคราะห์สเปกตรัมอย่างครอบคลุม

มอเตอร์ไฟฟ้าใช้พลังงานประมาณ 45% ของไฟฟ้าอุตสาหกรรมทั้งหมด ทั่วโลก จากการศึกษาของ EPRI พบว่า ความเสียหายมีการกระจายตัวดังนี้: ข้อผิดพลาดของสเตเตอร์ ~23%, ข้อบกพร่องของโรเตอร์ ~10%, การเสื่อมสภาพของแบริ่ง ~41%, และ ปัจจัยภายนอก ~26%. รูปแบบความเสียหายเหล่านี้จำนวนมากทิ้งร่องรอยที่ชัดเจนไว้ในสเปกตรัมการสั่นสะเทือน นานก่อนที่จะเกิดการพังทลายอย่างรุนแรง.

บทความนี้เป็นคู่มือที่ครอบคลุมสำหรับการระบุข้อบกพร่องของมอเตอร์ไฟฟ้าโดยใช้การวิเคราะห์การสั่นสะเทือนเชิงสเปกตรัมและเทคนิคเสริมอื่นๆ ได้แก่ MCSA, ESA และ MCA.

ใช้เวลาอ่าน 25 นาที ISO 20816 · IEC 60034 · IEEE 1415 บาลานเซ็ต-1A
~23%
ความผิดพลาดของสเตเตอร์
~10%
ข้อบกพร่องของโรเตอร์
~41%
การเสื่อมสภาพของแบริ่ง
~26%
ปัจจัยภายนอก

1. หลักการพื้นฐานทางไฟฟ้าสำหรับนักวิเคราะห์การสั่นสะเทือน

ก่อนที่จะวินิจฉัยความผิดปกติของมอเตอร์จากสเปกตรัมการสั่นสะเทือน จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องเข้าใจความถี่ทางไฟฟ้าหลักที่ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนของมอเตอร์.

1.1. ความถี่สาย (LF)

ความถี่ของแหล่งจ่ายไฟ AC: 50 เฮิรตซ์ ในพื้นที่ส่วนใหญ่ของยุโรป เอเชีย แอฟริกา และรัสเซีย; 60 เฮิรตซ์ ในทวีปอเมริกาเหนือและบางส่วนของอเมริกาใต้และเอเชีย แรงแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมดในมอเตอร์เกิดจากความถี่นี้.

1.2. ความถี่สองเท่าของความถี่สาย (2×LF)

ที่ ความถี่แรงแม่เหล็กไฟฟ้าที่เด่นชัด ในมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ ในระบบ 50 เฮิรตซ์ 2×LF = 100 เฮิรตซ์; ในระบบ 60 เฮิรตซ์, 2×LF = 120 เฮิรตซ์. แรงดึงดูดแม่เหล็กระหว่างสเตเตอร์และโรเตอร์จะมีค่าสูงสุดสองครั้งต่อรอบไฟฟ้า ทำให้ 2×LF เป็นความถี่ "การสั่นสะเทือนทางไฟฟ้า" พื้นฐานของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับทุกตัว.

2×LF = 2 × fเส้น = 100 เฮิรตซ์ (ระบบ 50 เฮิรตซ์) | 120 เฮิรตซ์ (ระบบ 60 เฮิรตซ์)

1.3. ความเร็วซิงโครนัสและการลื่นไถล

สนามแม่เหล็กของสเตเตอร์หมุนด้วยความเร็วซิงโครนัส:

เอ็นs = 120 × fเส้น / P (รอบต่อนาที)

where P คือจำนวนขั้ว โรเตอร์ของมอเตอร์เหนี่ยวนำจะหมุนช้ากว่าเล็กน้อยเสมอ ความแตกต่างนี้คือ ลื่น:

s = (Ns − N) / Ns

ค่าสลิปขณะโหลดเต็มพิกัดโดยทั่วไปสำหรับมอเตอร์เหนี่ยวนำมาตรฐาน: 1–5%. สำหรับมอเตอร์ 2 ขั้วที่ความถี่ 50 เฮิรตซ์: Ns = 3000 รอบต่อนาที ความเร็วจริง ≈ 2940–2970 รอบต่อนาที.

1.4. ความถี่ผ่านขั้ว (F)p)

อัตราที่ขั้วโรเตอร์ "เลื่อนผ่าน" ขั้วสเตเตอร์ ผลลัพธ์คือ สากล — ไม่ขึ้นอยู่กับจำนวนเสา:

เอฟp = 2 × s × fเส้น = 2 × fs  — ไม่ขึ้นอยู่กับจำนวนเสา P

สำหรับมอเตอร์ที่ทำงานที่ความถี่ 50 Hz โดยมีค่าสลิป 2%: Fp = 2 × 0.02 × 50 = 2 เฮิรตซ์. ความถี่นี้ปรากฏเป็นแถบข้างลักษณะเฉพาะในสเปกตรัมของแท่งโรเตอร์ที่แตกหัก.

1.5. ความถี่การผ่านของแท่งโรเตอร์

เอฟอาร์บีเอฟเอฟ = R × fเน่า

โดยที่ R คือจำนวนแท่งโรเตอร์ ความถี่นี้และแถบข้างเคียงจะมีความสำคัญเมื่อแท่งโรเตอร์เสียหาย.

1.6. ตารางอ้างอิงความถี่หลัก

เครื่องหมายชื่อสูตรตัวอย่าง (50 Hz, 2 ขั้ว, สลิป 2%)
แอลเอฟความถี่สายเอฟเส้น50 เฮิรตซ์
2×LFความถี่สายสองเท่า2 × fเส้น100 เฮิรตซ์
ซิงค์ความถี่ซิงโครนัส2 × fเส้น / พี50 เฮิรตซ์ (P=2) | 25 เฮิรตซ์ (P=4)
1Xความถี่การหมุน(1 − s) × fซิงค์49 เฮิรตซ์ (2940 รอบต่อนาที)
เอฟ พีความถี่ผ่านเสา2 × s × fเส้น2 เฮิรตซ์
f RBPFความถี่การผ่านของแท่งโรเตอร์.อาร์ × เอฟเน่า16 × 49 = 784 เฮิรตซ์
หมายเหตุวิจารณ์

ในระบบ 50 เฮิรตซ์, 2×LF = 100 เฮิรตซ์ and 2X ≈ 98 เฮิรตซ์ (สำหรับมอเตอร์ 2 ขั้ว) ยอดทั้งสองนี้เป็นเพียง ห่างกัน 2 เฮิรตซ์. ความละเอียดเชิงสเปกตรัมของ ≤ 0.5 เฮิรตซ์ จำเป็นต้องแยกพวกมันออกจากกัน ใช้ ความยาวบันทึก 4–8 วินาทีขึ้นไป. การระบุ 2X ผิดเป็น 2×LF นำไปสู่การวินิจฉัยที่ผิดพลาดอย่างร้ายแรง นั่นคือการสับสนระหว่างข้อบกพร่องทางกลไกกับข้อบกพร่องทางไฟฟ้า. ความใกล้เคียงนี้เป็นลักษณะเฉพาะของเครื่องจักรแบบ 2 ขั้ว สำหรับเครื่องจักรแบบ 4 ขั้ว: 2X ≈ 49 Hz — แยกออกจาก 2×LF = 100 Hz อย่างชัดเจน.

ภาพตัดขวางของมอเตอร์: ส่วนประกอบสำคัญและช่องว่างอากาศ
สเตเตอร์ ช่องขดลวด ช่องว่างอากาศ (โดยทั่วไป 0.25 – 2 มม.) (พารามิเตอร์ที่สำคัญ) โรเตอร์ แท่งโรเตอร์ (แสดงในภาพ: 16) นำกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ เพลา รูสเตเตอร์ (แกนลามิเนต) ความถี่หลัก ▸ สเตเตอร์ → 2×LF ▸ ช่องว่างอากาศ → 2×LF ± 1X ▸ แท่งกราฟที่ขาด → 1X ± Fp MCSA: LF ± Fp ▸ ผ่านแท่ง → R × frot ▸ เชิงกล → 1X, 2X, nX ▸ การเลื่อนตามแกน → 2×LF ± 1X (ax.) ที่ความถี่ 50 เฮิรตซ์: 2×LF = 100 เฮิรตซ์ ± = แถบข้าง (การมอดูเลชั่น) แผนภาพแสดงโครงสร้าง — ไม่ได้วาดตามมาตราส่วนจริง จำนวนช่อง/แท่งจริงขึ้นอยู่กับการออกแบบมอเตอร์.

สเตเตอร์Rotorขดลวดช่องว่างอากาศเครื่องกลแกน การบิดเบี้ยวของช่องว่างอากาศใดๆ จะเปลี่ยนแรงดึงดูดของแม่เหล็กโดยตรง และนั่นจะทำให้รูปแบบการสั่นสะเทือนเปลี่ยนแปลงไปทันที สัญลักษณ์ ± หมายถึงแถบข้าง (การมอดูเลชั่น).

2. ภาพรวมของวิธีการวินิจฉัยโรค

ไม่มีเทคนิคใดเทคนิคเดียวที่สามารถตรวจจับข้อบกพร่องของมอเตอร์ไฟฟ้าได้ทั้งหมด โปรแกรมการวินิจฉัยที่มีประสิทธิภาพจึงต้องผสานรวมวิธีการเสริมซึ่งกันและกันหลายวิธี:

วิธีการวินิจฉัยมอเตอร์ไฟฟ้า
ไฟฟ้า มอเตอร์ 1. การวิเคราะห์การสั่นสะเทือน สเปกตรัมและรูปคลื่นเวลา 1X, 2X, 2×LF, ฮาร์โมนิกส์ ✓ กลไก + ระบบไฟฟ้าบางส่วน ✗ ไม่สามารถตรวจจับความผิดพลาดทางไฟฟ้าได้ทั้งหมด 2. เอ็มซีเอ ลายเซ็นกระแสไฟฟ้าของมอเตอร์ การวิเคราะห์ — แคลมป์วัดกระแสไฟฟ้า ✓ แท่งโรเตอร์หัก, ความเยื้องศูนย์ ✓ ออนไลน์ ไม่ต้องเจาะร่างกาย 3. ESA การวิเคราะห์ลายเซ็นไฟฟ้า สเปกตรัมแรงดัน + กระแส ✓ คุณภาพการจ่ายไฟ, ข้อบกพร่องของสเตเตอร์ ✓ เรียนออนไลน์ที่ MCC 4. เอ็มซีเอ การวิเคราะห์วงจรมอเตอร์ อิมพีแดนซ์, ความต้านทาน ✓ ฉนวนกันความร้อน, สายไฟลัดวงจรแบบวนรอบ ✗ ใช้งานได้เฉพาะในโหมดออฟไลน์ (มอเตอร์หยุดทำงาน) 5. เทอร์โมกราฟี การตรวจสอบอุณหภูมิสเตเตอร์และอุณหภูมิแบริ่ง

Vibrationเอ็มซีเออีเอสเอเอ็มซีเอเทอร์โมกราฟี ไม่มีวิธีการใดวิธีเดียวที่ครอบคลุมทุกด้าน แนะนำให้ใช้วิธีการวินิจฉัยแบบผสมผสานอย่างยิ่ง.

2.1. การวิเคราะห์สเปกตรัมการสั่นสะเทือน

เครื่องมือหลักสำหรับการวินิจฉัยอุปกรณ์หมุนส่วนใหญ่ คือ เซ็นเซอร์วัดความเร่งที่ติดตั้งบนตัวเรือนแบริ่ง ซึ่งจะบันทึกสเปกตรัมที่เผยให้เห็นข้อบกพร่องทางกล (ความไม่สมดุล การจัดแนวที่ไม่ถูกต้อง การสึกหรอของแบริ่ง) และข้อบกพร่องทางไฟฟ้าบางอย่าง (ช่องว่างอากาศไม่สม่ำเสมอ ขดลวดหลวม) อย่างไรก็ตาม, การวิเคราะห์การสั่นสะเทือนเพียงอย่างเดียวไม่สามารถตรวจจับความผิดพลาดทางไฟฟ้าของมอเตอร์ได้ทั้งหมด.

2.2. การวิเคราะห์ลักษณะกระแสไฟฟ้าของมอเตอร์ (MCSA)

แคลมป์วัดกระแสในเฟสหนึ่งจะจับสเปกตรัมของกระแส แท่งโรเตอร์ที่ชำรุดจะทำให้เกิดแถบข้างที่ LF ± F p. MCSA ดำเนินการทางออนไลน์และไม่รุกรานร่างกายโดยสิ้นเชิง.

2.3. การวิเคราะห์ลายเซ็นไฟฟ้า (ESA)

วิเคราะห์สเปกตรัมทั้งแรงดันและกระแสพร้อมกันที่ MCC ตรวจจับความไม่สมมาตรของแรงดันไฟเลี้ยง การบิดเบือนฮาร์มอนิก และปัญหาคุณภาพไฟฟ้า.

2.4. การวิเคราะห์วงจรไฟฟ้าของมอเตอร์ (MCA)

หนึ่ง ออฟไลน์ การทดสอบวัดค่าความต้านทานระหว่างเฟส ค่าเหนี่ยวนำ ค่าอิมพีแดนซ์ และค่าความต้านทานฉนวน มีความสำคัญอย่างยิ่งในช่วงการหยุดซ่อมบำรุง.

2.5 การตรวจสอบอุณหภูมิ

การติดตามแนวโน้มอุณหภูมิของขดลวดสเตเตอร์และอุณหภูมิของแบริ่ง ช่วยให้สามารถเตือนล่วงหน้าถึงการโอเวอร์โหลด ปัญหาการระบายความร้อน และการเสื่อมสภาพของฉนวนได้.

แนวทางปฏิบัติที่เป็นรูปธรรม. สำหรับโปรแกรมการวินิจฉัยมอเตอร์ที่ครอบคลุม ให้รวมอย่างน้อยที่สุดดังต่อไปนี้: (1) การวิเคราะห์สเปกตรัมการสั่นสะเทือน (2) MCSA พร้อมแคลมป์กระแส และ (3) การสนทนากับช่างไฟฟ้าและเจ้าหน้าที่ซ่อมมอเตอร์เป็นประจำ — ประสบการณ์ภาคปฏิบัติของพวกเขามักจะเปิดเผยบริบทที่สำคัญซึ่งเครื่องมือเพียงอย่างเดียวไม่สามารถให้ได้.

3. ข้อบกพร่องของสเตเตอร์

ข้อบกพร่องของสเตเตอร์เป็นสาเหตุของประมาณ 23–37% ของความล้มเหลวของมอเตอร์ทั้งหมด. สเตเตอร์คือส่วนที่อยู่กับที่ซึ่งประกอบด้วยแกนเหล็กเคลือบและขดลวด ข้อบกพร่องทำให้เกิดการสั่นสะเทือนเป็นหลักที่ 2×LF (100 Hz / 120 Hz) และผลคูณของมัน.

3.1. ความเยื้องศูนย์ของสเตเตอร์ — ช่องว่างอากาศไม่สม่ำเสมอ

ช่องว่างอากาศระหว่างโรเตอร์และสเตเตอร์โดยทั่วไปคือ 0.25–2 มม.. แม้แต่การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยอย่าง 10% ก็ยังก่อให้เกิดความไม่สมดุลของแรงแม่เหล็กไฟฟ้าที่สามารถวัดได้.

สาเหตุ

  • เท้านุ่ม — สาเหตุที่พบบ่อยที่สุด
  • ตัวเรือนแบริ่งสึกหรอหรือเสียหาย
  • รูปทรงของเฟรมผิดรูปเนื่องจากการขนส่งหรือการติดตั้งที่ไม่เหมาะสม
  • การเสียรูปเนื่องจากความร้อนภายใต้สภาวะการทำงาน
  • ความคลาดเคลื่อนในการผลิตที่ไม่ดี

ลายเซ็นสเปกตรัม

  • โดยทั่วไปจะเด่นที่ 2×LF ในสเปกตรัมความเร็วเชิงรัศมี
  • มักมาพร้อมกับการเพิ่มขึ้นเล็กน้อยของ 1X and 2 เท่า เนื่องจากแรงดึงดูดแม่เหล็กไม่สมดุล (UMP)
  • ความเยื้องศูนย์แบบคงที่: 2×LF มีอิทธิพลเหนือกว่าโดยมีการปรับเปลี่ยนเพียงเล็กน้อย
  • ส่วนประกอบไดนามิก: แถบข้างที่ 2×LF ± 1X อาจปรากฏ
สเปกตรัม: โดดเด่น 2×LF + เล็กน้อย 1X and 2 เท่า เพิ่มขึ้น (ทิศทางรัศมี)

การประเมินความรุนแรง

แอมพลิจูด LF 2 เท่า (ความเร็ว RMS)การประเมิน
< 1 มม./วินาทีเป็นเรื่องปกติสำหรับมอเตอร์ส่วนใหญ่
1–3 มม./วินาทีตรวจสอบ — ดูว่าฐานรองรับหลวมหรือไม่ และมีระยะห่างระหว่างแบริ่งกับฐานหรือไม่
3–6 มม./วินาทีแจ้งเตือน — ตรวจสอบและวางแผนแก้ไข
> 6 มม./วินาทีอันตราย — ต้องดำเนินการทันที

หมายเหตุ: นี่เป็นเพียงแนวทางตัวอย่าง ไม่ใช่มาตรฐานอย่างเป็นทางการ ควรเปรียบเทียบกับค่าพื้นฐานของเครื่องเองเสมอ.

การทดสอบยืนยัน

การทดสอบปิดเครื่อง (การทดสอบแบบสแนป): ขณะตรวจสอบการสั่นสะเทือน ให้ตัดกระแสไฟออกจากมอเตอร์ หากค่าสูงสุด 2×LF เป็นไปตามที่คาดไว้ ลดลงอย่างรวดเร็ว — ภายในไม่กี่วินาที ซึ่งเร็วกว่าการหยุดทำงานของเครื่องจักรมาก — แหล่งกำเนิดคือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า.

สำคัญ

อย่าสับสนระหว่างความเยื้องศูนย์ของสเตเตอร์กับการจัดแนวที่ไม่ถูกต้อง ทั้งสองอย่างสามารถทำให้ค่า 2X สูงขึ้นได้ ประเด็นสำคัญคือ: ค่า 2×LF ที่ 100.00 Hz นั้นเป็นค่าทางไฟฟ้า ค่า 2X จะติดตามความเร็วของโรเตอร์และจะเปลี่ยนไปหากความเร็วเปลี่ยนแปลง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าความละเอียดของสเปกตรัม ≤ 0.5 Hz.

3.2. ขดลวดสเตเตอร์หลวม

ขดลวดสเตเตอร์จะได้รับแรงแม่เหล็กไฟฟ้าที่ระดับ 2×LF ในทุกรอบการทำงาน เมื่อเวลาผ่านไป การยึดตรึงทางกล (อีพ็อกซี่ วานิช ลิ่ม) อาจเสื่อมสภาพ ขดลวดที่หลวมจะสั่นด้วยความถี่ 2×LF โดยมีแอมพลิจูดเพิ่มขึ้น ทำให้ฉนวนสึกหรอเร็วขึ้นเนื่องจากการเสียดสี.

ลายเซ็นสเปกตรัม

สูง 2×LF — มักมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป (แนวโน้ม)
  • การสั่นสะเทือนแบบรัศมีเป็นหลัก
  • 2×LF อาจมีความเสถียรน้อยกว่า — มีการผันผวนของแอมพลิจูดเล็กน้อย
  • กรณีรุนแรง: ฮาร์โมนิกที่ 4×LF, 6×LF

ผลที่ตามมา

นี่คือ เป็นอันตรายต่อฉนวนขดลวด — ส่งผลให้เกิดการเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็ว ความผิดพลาดลงดินที่ไม่สามารถคาดเดาได้ และความล้มเหลวของสเตเตอร์โดยสมบูรณ์ซึ่งต้องทำการพันขดลวดใหม่.

3.3. สายไฟหลวม — เฟสไม่สมมาตร

การสัมผัสที่ไม่ดีทำให้เกิดความไม่สมดุลของความต้านทาน แม้กระทั่ง ความไม่สมมาตรของแรงดันไฟฟ้า 1% ก่อให้เกิดประมาณ ความไม่สมมาตรของกระแสไฟฟ้า 6–10%. กระแสไฟฟ้าที่ไม่สมดุลทำให้เกิดส่วนประกอบของสนามแม่เหล็กที่หมุนย้อนกลับ.

ลายเซ็นสเปกตรัม

สูง 2×LF — ตัวบ่งชี้หลักของความไม่สมมาตรของเฟส
  • แอมพลิจูด 2×LF เพิ่มขึ้นเนื่องจากแรงดึงดูดแม่เหล็กที่ไม่สมดุล
  • ในบางกรณี, แถบข้างใกล้ ±⅓×LF (~16.7 เฮิรตซ์ ในระบบ 50 เฮิรตซ์) บริเวณจุดสูงสุด 2×LF
  • ในสเปกตรัมปัจจุบัน (MCSA): กระแสลำดับลบที่สูงขึ้น

การตรวจสอบเชิงปฏิบัติ

  • ตรวจสอบการต่อสายเคเบิลทั้งหมด การเชื่อมต่อบัสบาร์ และหน้าสัมผัสคอนแทคเตอร์
  • วัดค่าความต้านทานระหว่างเฟส — โดยให้มีความแตกต่างกันไม่เกิน 1%
  • วัดแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายในทั้งสามเฟส — ความไม่สมมาตรไม่ควรเกิน 1%
  • การถ่ายภาพความร้อนด้วยอินฟราเรดของกล่องต่อสายเคเบิล

3.4. แผ่นลามิเนตสเตเตอร์ลัดวงจร

ความเสียหายต่อฉนวนระหว่างชั้นทำให้เกิดกระแสไหลวน ส่งผลให้เกิดจุดร้อนเฉพาะที่ ซึ่งอาจตรวจจับไม่ได้เสมอไปในสเปกตรัมการสั่นสะเทือน — การถ่ายภาพความร้อนด้วยอินฟราเรดเป็นวิธีการตรวจจับหลัก. ออฟไลน์: การทดสอบแกนแม่เหล็กไฟฟ้า (การทดสอบ EL-CID).

3.5. การลัดวงจรระหว่างขดลวด

การลัดวงจรระหว่างขดลวดทำให้เกิดกระแสหมุนเวียนเฉพาะจุด ลดจำนวนรอบที่มีประสิทธิภาพในขดลวดที่ได้รับผลกระทบ ส่งผลให้เกิดการเพิ่มขึ้น 2×LF, มีฮาร์โมนิกที่ 3 ของความถี่ต่ำในกระแสไฟฟ้าสูงขึ้น และกระแสเฟสไม่สมมาตร ตรวจจับได้ดีที่สุดผ่านการทดสอบไฟกระชาก MCA แบบออฟไลน์.

ข้อบกพร่องของสเตเตอร์ — สรุปสัญญาณสเปกตรัม
ตำนาน 2×LF peak (100 Hz) — ไฟฟ้า พีค 1X / 2X — แบบกลไก แถบข้าง (การมอดูเลชั่น) ก. ความเยื้องศูนย์ของสเตเตอร์ / ช่องว่างอากาศไม่สม่ำเสมอ (§3.1) แอมพลิจูด 1X 2 เท่า 2×LF 49 เฮิรตซ์ 98 100 เฮิรตซ์ ช่องว่าง 2 เฮิรตซ์! (ต้องการความละเอียด ≤0.5 Hz) 2×LF โดมิแนนท์ ทิศทางรัศมี หายไปเมื่อปิดเครื่อง B. สายไฟหลวม / เฟสไม่สมมาตร (§3.3) แอมพลิจูด 83 เฮิรตซ์ 2×LF 117 เฮิรตซ์ −⅓LF +⅓LF ± ⅓×แถบข้าง LF (16.7 เฮิรตซ์) 83 เฮิรตซ์ 100 เฮิรตซ์ (2×LF) 117 เฮิรตซ์ 2×LF ยกสูง ความไม่สมมาตรของความต้านทานเฟส ทำให้เกิดสนามหมุนย้อนกลับ ตรวจสอบ: • การต่อสายเคเบิล • R ระหว่างเฟส • การถ่ายภาพความร้อนด้วยอินฟราเรด

2×LF1X / 2Xแถบข้าง การทดสอบปิดเครื่องยืนยันว่ามีต้นกำเนิดมาจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า: หากค่า 2×LF ลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อตัดกระแสไฟ (เร็วกว่าการลดลงขณะหยุดทำงานมาก) แสดงว่าแหล่งกำเนิดมาจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า.

4. ข้อบกพร่องของโรเตอร์

ข้อบกพร่องของโรเตอร์คิดเป็นสัดส่วนประมาณ 5–10% ของความล้มเหลวของมอเตอร์ แต่โรคเหล่านี้มักตรวจพบได้ยากที่สุดในระยะเริ่มต้น.

4.1. แกนโรเตอร์หักและแหวนปลายแตก

เมื่อแท่งโลหะขาด การกระจายกระแสไฟฟ้าใหม่จะสร้างความไม่สมมาตรทางแม่เหล็กเฉพาะที่ ซึ่งก็คือ "จุดที่มีสนามแม่เหล็กหนาแน่น" ที่หมุนด้วยความถี่สลิปเมื่อเทียบกับสนามแม่เหล็กของสเตเตอร์.

ลายเซ็นการสั่นสะเทือน

  • 1X จุดสูงสุดด้วย แถบข้างที่ ± Fp. สำหรับค่าการเลื่อน 50 Hz / 2%: แถบข้างที่ 1X ± 2 Hz
  • กรณีรุนแรง: พบแถบข้างเพิ่มเติมที่ ± 2Fp, ± 3Fp
  • 2×LF อาจแสดง F ด้วยเช่นกันp แถบข้าง

ลายเซ็น MCSA

สเปกตรัมปัจจุบัน: LF ± Fp   (50 ± 2 เฮิรตซ์ = 48 เฮิรตซ์ และ 52 เฮิรตซ์)

ระดับความรุนแรงของ MCSA

ระดับไซด์แบนด์เทียบกับจุดสูงสุดของความถี่ต่ำการประเมิน
< −54 dBโดยทั่วไปแล้วโรเตอร์อยู่ในสภาพดี
−54 ถึง −48 เดซิเบลอาจบ่งชี้ว่ามีแท่งเทียนแตก 1-2 แท่ง — ควรติดตามแนวโน้ม
−48 ถึง −40 เดซิเบลคาดว่ามีเหล็กเส้นหักหลายจุด — ตรวจสอบตามแบบแปลน
> −40 dBความเสียหายร้ายแรง — เสี่ยงต่อความล้มเหลวเพิ่มเติม

ข้อสำคัญ: MCSA ต้องการโหลดคงที่ใกล้เคียงกับสภาวะที่กำหนด ที่โหลดบางส่วน แอมพลิจูดของแถบข้างจะลดลง.

รูปแบบคลื่นเวลา

แท่งโรเตอร์ที่แตกหักจะทำให้เกิดลักษณะเฉพาะ "รูปแบบ "การเต้น" — แอมพลิจูดจะเปลี่ยนแปลงที่ความถี่ผ่านขั้วโลก มักสังเกตเห็นได้ก่อนที่แถบข้างสเปกตรัมจะเด่นชัดขึ้น.

แท่งโรเตอร์ที่ชำรุด — รูปแบบสเปกตรัมการสั่นสะเทือนและกระแสไฟฟ้า
สเปกตรัมการสั่นสะเทือน (ความเร็ว, ทิศทางรัศมี) แอมพลิจูด −2Fp 1X−Fp 1X 1X+Fp +2Fp ± Fp (ความถี่ผ่านขั้ว) รูปแบบการสั่นสะเทือน • 1X = ตัวพา (ความถี่การหมุน) • แถบข้าง ±Fp = ความไม่สมมาตรของโรเตอร์ • แถบข้างมากขึ้น = แท่งกราฟมากขึ้น • "การเต้น" ในรูปแบบคลื่นเวลา ตัวอย่าง: 50 Hz, 2 ขั้ว, สลิป 2% 1X = 49 เฮิรตซ์, Fp = 2 เฮิรตซ์ แถบความถี่ข้างเคียง: 47 เฮิรตซ์ และ 51 เฮิรตซ์ สเปกตรัมกระแสไฟฟ้า (MCSA) (มอเตอร์จ่ายกระแสไฟผ่านแคลมป์) ความดัง (เดซิเบล) 48 เฮิรตซ์LF − Fp 50 เฮิรตซ์แอลเอฟ 52 เฮิรตซ์LF + Fp ± Fp = ± 2 Hz แถบข้าง ระดับความรุนแรงของ MCSA (แอมพลิจูดของแถบข้างเทียบกับจุดสูงสุดของความถี่ต่ำ) < −54 dB — โรเตอร์อยู่ในสภาพปกติ -54 ถึง -48 เดซิเบล — สงสัยว่ามี 1-2 ขีด -48 ถึง -40 dB — น่าจะเป็นหลายค่า > −40 dB — รุนแรง (ต้องวางแผนซ่อมแซม) หลักการโดยทั่วไปที่ภาระที่กำหนด

1Xแถบข้าง ±Fpแถบข้าง MCSA วิธีที่ดีที่สุดในการตรวจสอบแท่งโรเตอร์ที่ชำรุดคือการใช้ MCSA สเปกตรัมการสั่นสะเทือนจะบ่งชี้ถึงข้อบกพร่อง และ MCSA จะประเมินความรุนแรงในเชิงปริมาณ.

4.2. ความเยื้องศูนย์ของโรเตอร์ (สถิตและพลวัต)

ความเยื้องศูนย์กลางคงที่

เพลาแกนกลางเยื้องศูนย์จากรูของสเตเตอร์ ทำให้เกิดการยกสูงขึ้น 2×LF. ในปัจจุบัน: ฮาร์โมนิกของร่องโรเตอร์ที่ เอฟอาร์บีเอฟเอฟ ± LF.

ความแปลกประหลาดแบบไดนามิก

จุดศูนย์กลางของโรเตอร์โคจรรอบจุดศูนย์กลางของรูในสเตเตอร์ ก่อให้เกิด 1X พร้อมแถบข้าง LF 2× และความถี่ผ่านแท่งโรเตอร์ที่สูงขึ้น ในกระแส: แถบข้างที่ LF ± fเน่า.

ในทางปฏิบัติ ทั้งสองประเภทมักปรากฏพร้อมกัน — รูปแบบดังกล่าวเป็นการซ้อนทับกัน.

4.3. การโค้งงอของใบพัดเทอร์มอล

มอเตอร์ขนาดใหญ่สามารถเกิดการไล่ระดับอุณหภูมิ ทำให้เกิดการโก่งงอชั่วคราวได้ 1X ที่เปลี่ยนแปลงไปตามเวลา หลังจากเริ่มเดินเครื่อง — โดยทั่วไปจะเพิ่มขึ้นในช่วง 15–60 นาที จากนั้นจึงคงที่ มุมเฟสจะเปลี่ยนแปลงไปตามการเกิดโค้งงอ แยกแยะความแตกต่างจากความไม่สมดุลทางกล (ซึ่งคงที่) โดยการตรวจสอบแอมพลิจูดและเฟส 1X เป็นเวลา 30–60 นาทีหลังจากการเริ่มเดินเครื่อง.

4.4. การเคลื่อนที่ของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า (การเลื่อนตามแนวแกน)

ถ้าโรเตอร์เป็น เคลื่อนที่ตามแนวแกน เมื่อเทียบกับสเตเตอร์ การกระจายตัวของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าจะไม่สมมาตรตามแนวแกน โรเตอร์จึงเกิดการสั่น แรงแม่เหล็กไฟฟ้าตามแนวแกนที่ 2×LF.

สาเหตุ

  • การวางตำแหน่งแกนหมุนของโรเตอร์ไม่ถูกต้องระหว่างการประกอบหรือหลังการเปลี่ยนตลับลูกปืน
  • การสึกหรอของตลับลูกปืนทำให้เกิดการเล่นตัวตามแนวแกนมากเกินไป
  • แรงผลักจากเพลาของเครื่องจักรที่ถูกขับเคลื่อน
  • การขยายตัวเนื่องจากความร้อนระหว่างการใช้งาน
แกน 2×LF (เด่น) และสูงขึ้น 1X — ส่วนใหญ่ใน ทิศทางตามแนวแกน
ข้อบกพร่องร้ายแรง

ข้อบกพร่องนี้อาจเป็น เป็นอันตรายอย่างยิ่งต่อตลับลูกปืน. แรงตามแนวแกนที่แกว่งไปมาที่ 2×LF ก่อให้เกิดภาระความล้าแบบวัฏจักรบนพื้นผิวรับแรงผลัก. ควรทำเครื่องหมายตำแหน่งศูนย์กลางแม่เหล็กไว้เสมอ และตรวจสอบความถูกต้องทุกครั้งที่มีการเปลี่ยนตลับลูกปืน. นี่เป็นหนึ่งในความบกพร่องของมอเตอร์ที่ร้ายแรงที่สุด แต่ก็สามารถป้องกันได้มากที่สุดเช่นกัน.

การเคลื่อนตัวของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า — การเลื่อนแกนของโรเตอร์
ปกติ: โรเตอร์อยู่ตรงกลาง ชุดแผ่นลามิเนตสเตเตอร์ โรเตอร์ สเตเตอร์ CL = โรเตอร์ CL เท่ากัน เท่ากัน ✓ แรงแม่เหล็กไฟฟ้าตามแนวแกนที่สมดุล การสั่นสะเทือนตามแนวแกนน้อยที่สุด จุดศูนย์กลางแม่เหล็ก = แรงตามแนวแกนสุทธิ ≈ 0 ข้อบกพร่อง: โรเตอร์เลื่อนออกจากแนวแกน ชุดแผ่นลามิเนตสเตเตอร์ โรเตอร์ สเตเตอร์ CL โรเตอร์ ซีแอล Δx (การเลื่อนตามแกน) โรเตอร์ขยายออก เลยสเตเตอร์ไปแล้ว F แกนที่ 2×LF ✗ แกนยกสูง 2×LF และ 1X อาจเร่งการสึกหรอของแบริ่งรับแรงดัน ความรุนแรงขึ้นอยู่กับขนาดของการเปลี่ยนแปลง วิธีการตรวจจับและยืนยัน: ✓ ทำเครื่องหมายจุดศูนย์กลางแม่เหล็กในระหว่างการประกอบ ✓ ตรวจสอบตำแหน่งหลังจากเปลี่ยนตลับลูกปืนแล้ว ✓ วัดการสั่นสะเทือนตามแนวแกนที่ 2×LF ✓ ทดสอบการปิดเครื่อง: LF 2 ตัวหายไปทันที ✓ เปรียบเทียบระบบลดความเร็วอัตโนมัติ: ระบบไฟฟ้า กับ ระบบกลไก ✓ ตรวจสอบอุณหภูมิของแบริ่งรับแรงดัน. ตัดความเป็นไปได้ของโรคที่มีอาการคล้ายคลึงกันออกไป: • การเยื้องศูนย์เชิงมุมของข้อต่อ (แกน 1X และ 2X) • การสั่นสะเทือนเชิงโครงสร้างตามแนวแกน • เท้าไม่มั่นคง / หลวม (ส่วนประกอบแกนกลาง) • แรงตามแนวแกนที่เกิดจากการไหล (ปั๊ม, พัดลม) • แรงดันไฟฟ้าไม่สมดุล • ความเยื้องศูนย์เชิงรัศมี (→ 2×LF เชิงรัศมี) ภาพร่างแสดงมุมมองด้านข้างตามแนวแกน — ไม่ได้วาดตามสัดส่วนจริง.

แรงแม่เหล็กไฟฟ้าตามแนวแกนการเลื่อน/การยื่นสเตเตอร์ CLการตรวจจับ Axial 2×LF ที่หายไปทันทีเมื่อปิดเครื่อง คือจุดเด่นที่แตกต่างจากสาเหตุทางกลไกอย่างชัดเจน.

5. ข้อบกพร่องทางไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องกับตลับลูกปืน

5.1. กระแสแบริ่งและ EDM

แรงดันไฟฟ้าระหว่างเพลาและตัวเรือนทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าไหลผ่านแบริ่ง แหล่งที่มา: ความไม่สมมาตรของสนามแม่เหล็ก แรงดันไฟฟ้าโหมดร่วมของ VFD ประจุไฟฟ้าสถิต การปล่อยประจุซ้ำๆ ทำให้เกิดหลุมขนาดเล็ก (การตัดเฉือนด้วยการปล่อยประจุไฟฟ้า) นำไปสู่ ร่อง — ร่องที่เว้นระยะห่างเท่าๆ กันบนรางแข่ง.

ลายเซ็นสเปกตรัม

  • ความถี่ของข้อบกพร่องของแบริ่ง (BPFO, BPFI, BSF) ที่มีจุดสูงสุดที่สม่ำเสมอและ "สะอาด" มาก
  • ระดับเสียงรบกวนความถี่สูงที่สูงขึ้นในสเปกตรัมความเร่ง
  • ขั้นสูง: เสียง "เหมือนกระดานซักผ้า" อันเป็นเอกลักษณ์

การป้องกัน

  • ตลับลูกปืนหุ้มฉนวน (วงแหวนเคลือบ)
  • แปรงกราวด์เพลา (โดยเฉพาะสำหรับงาน VFD)
  • ตัวกรองโหมดร่วมบนเอาต์พุต VFD
  • การวัดแรงดันไฟฟ้าที่เพลาตามปกติ — ค่าสูงสุดต่ำกว่า 0.5 โวลต์

6. ผลกระทบของไดรฟ์ความถี่แปรผัน (VFD)

6.1. การเปลี่ยนความถี่

ความถี่ไฟฟ้าของมอเตอร์ทั้งหมดจะเปลี่ยนแปลงตามสัดส่วนของความถี่เอาต์พุตของ VFD ถ้า VFD ทำงานที่ 45 Hz ความถี่ 2×LF จะกลายเป็น 90 Hz แถบสัญญาณเตือนภัยต้องเป็นไปตามนี้ ปรับความเร็วได้.

6.2. ฮาร์โมนิกส์ PWM

ความถี่ในการสลับ (2–16 kHz) และแถบข้างปรากฏในสเปกตรัม อาจทำให้เกิดเสียงรบกวนและกระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้.

6.3. การกระตุ้นแบบบิดตัว

ฮาร์โมนิกส์ลำดับต่ำ (ลำดับที่ 5, 7, 11, 13) สร้างการสั่นของแรงบิดซึ่งสามารถกระตุ้นความถี่ธรรมชาติแบบบิดตัวได้.

6.4. การกระตุ้นด้วยเรโซแนนซ์

เมื่อ VFD หมุนผ่านช่วงความเร็วต่างๆ ความถี่ในการกระตุ้นอาจผ่านความถี่ธรรมชาติของโครงสร้าง ดังนั้นจึงควรจัดทำแผนที่ความเร็ววิกฤตสำหรับอุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนด้วย VFD.

7. สรุปการวินิจฉัยแยกโรค

ข้อบกพร่องความถี่หลัก.ทิศทางหมายเหตุ/หมายเหตุเพิ่มเติมการยืนยัน
ความเยื้องศูนย์ของสเตเตอร์2×LFเรเดียลเพิ่มขึ้นเล็กน้อย 1 เท่า, 2 เท่าทดสอบการปิดเครื่อง; ตรวจสอบความนุ่มนวลของเท้า
ขดลวดหลวม2×LFเรเดียลแนวโน้มเพิ่มขึ้น; 4×LF, 6×LFกำลังเป็นที่นิยม; การทดสอบคลื่นกระแทก MCA
สายไฟหลวม2×LFเรเดียล± ⅓×LF แถบข้างความต้านทานเฟส; เทอร์โมกราฟีอินฟราเรด
ระยะสั้นระหว่างรอบ2×LFเรเดียลความไม่สมมาตรของกระแสไฟฟ้า; ฮาร์โมนิกที่ 3การทดสอบแรงดันไฟกระชาก MCA; MCSA
แผ่นลามิเนตลัดวงจรไมเนอร์ 2×LF-ส่วนใหญ่เป็นความร้อนการถ่ายภาพความร้อนด้วยอินฟราเรด; EL-CID
แท่งโรเตอร์หัก1Xเรเดียล± เอฟp แถบข้าง; การเต้นMCSA: LF ± Fp ระดับเดซิเบล
ความเยื้องศูนย์ของโรเตอร์ (สถิต)2×LFเรเดียลฮาร์โมนิกของร่องโรเตอร์ ± LFการวัดช่องว่างอากาศ; MCSA
ความเยื้องศูนย์ของโรเตอร์ (แบบไดนามิก)1X + 2×LFเรเดียลเอฟอาร์บีเอฟเอฟ แถบข้างการวิเคราะห์วงโคจร; MCSA
โรเตอร์ความร้อนโค้ง1X (ดริฟท์)เรเดียลการเปลี่ยนแปลงของกระแสและเฟสตามอุณหภูมิ.แนวโน้มการเริ่มต้นใช้งาน 30-60 นาที
การเคลื่อนตัวของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า2×LF + 1Xแกนแกนแข็งแรง 2×LFตำแหน่งแกนหมุนของโรเตอร์; การทดสอบขณะปิดเครื่อง
แบริ่ง EDM / การเซาะร่องบีพีเอฟโอ / บีพีเอฟไอเรเดียลยอดคลื่นสม่ำเสมอ; สัญญาณรบกวนความถี่สูงแรงดันเพลา; การตรวจสอบด้วยสายตา
ผังขั้นตอนการวินิจฉัยความบกพร่องของมอเตอร์
การสั่นสะเทือนของมอเตอร์ที่สูงขึ้น ปิดเครื่อง ทดสอบแบบรวดเร็ว? ดรอปทันที ไฟฟ้า แหล่งข่าวยืนยันแล้ว ที่เด่น ความถี่? 2×LF (แนวรัศมี): • ความเยื้องศูนย์ / ช่องว่างอากาศ • ขดลวดหลวม (แนวโน้ม) • สายเคเบิลหลวม (+⅓ย่านความถี่ LF) การเคลื่อนตัวของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ตรวจสอบตำแหน่งแกนหมุนของโรเตอร์! แท่งโรเตอร์หัก ยืนยันกับ MCSA การเสื่อมสลายอย่างค่อยเป็นค่อยไป เครื่องกล แหล่งข่าวยืนยันแล้ว สอบสวน: • ความไม่สมดุล การจัดเรียงที่ไม่ถูกต้อง • ปัญหาเรื่องตลับลูกปืน, ฐานรองไม่แข็งแรง ควรใช้การทดสอบต่อไปนี้ควบคู่กันเสมอ: การสั่นสะเทือน + MCSA + การทดสอบปิดเครื่อง + การติดตามแนวโน้ม ข้อควรจำเกี่ยวกับความละเอียด: ≤ 0.5 Hz เพื่อแยก 2X ออกจาก 2×LF

ไฟฟ้าเครื่องกลการวิเคราะห์ 2×LFข้อบกพร่องของโรเตอร์ การทดสอบการปิดเครื่องแล้วต่อทันทีเป็นขั้นตอนแรกในการวินิจฉัย เมื่อยืนยันแหล่งกำเนิดไฟฟ้าได้แล้ว ความถี่และทิศทางที่เด่นชัดจะช่วยจำกัดขอบเขตการวินิจฉัยให้แคบลง.

8. เทคนิคการวัดและเครื่องมือวัด

8.1. ข้อกำหนดสำหรับการวัดการสั่นสะเทือน

พารามิเตอร์ความต้องการเหตุผล
ความละเอียดเชิงสเปกตรัม≤ 0.5 เฮิรตซ์ (โดย preferably 0.125 เฮิรตซ์)แยก 2X ออกจาก 2×LF (ห่างกัน 2 Hz สำหรับ 2 ขั้ว)
ช่วงความถี่2–1000 เฮิรตซ์ (ความเร็ว); ถึง 10 กิโลเฮิร์ตซ์ (ความเร็วเชิงมุม)ช่วงความเร็วต่ำสำหรับ 1X, 2×LF; ช่วงความเร็วสูงสำหรับตลับลูกปืน
ช่องทาง≥ 2 พร้อมกันการวิเคราะห์เฟสไขว้
การวัดเฟส0–360°, ±2°มีความสำคัญต่อการจำแนกความบกพร่อง
รูปคลื่นเวลาการหาค่าเฉลี่ยแบบซิงโครนัสตรวจจับการสั่นสะเทือนจากแท่งโลหะที่ชำรุด
อินพุตปัจจุบันแคลมป์วัดกระแสไฟฟ้าที่เข้ากันได้สำหรับการวินิจฉัย MCSA

8.2. อุปกรณ์ปรับสมดุลมอเตอร์ Balanset-1A สำหรับการวินิจฉัยมอเตอร์

เครื่องวัดความสั่นสะเทือนแบบพกพาสองช่องสัญญาณ บาลานเซ็ต-1A (VibroMera) นำเสนอความสามารถหลักในการวินิจฉัยการสั่นสะเทือนของมอเตอร์:

ช่องการสั่นสะเทือน2 (พร้อมกัน)
ช่วงความเร็ว250–90,000 รอบต่อนาที
ความเร็วการสั่นสะเทือน RMS0–80 มม./วินาที
ความแม่นยำของเฟส0–360°, ±2°
การวิเคราะห์สเปกตรัม FFTได้รับการสนับสนุน
เซ็นเซอร์เฟสรวมระบบโฟโตอิเล็กทริกแล้ว
แหล่งจ่ายไฟพอร์ต USB (7–20 โวลต์)
Balancingระนาบ 1 หรือ 2 ระนาบในสถานที่

หลังจากวินิจฉัยและแก้ไขข้อบกพร่องของมอเตอร์แล้ว สามารถใช้ Balanset-1A ได้สำหรับ การปรับสมดุลโรเตอร์ในสถานที่ — ดำเนินการตามขั้นตอนการวินิจฉัยและแก้ไขปัญหาอย่างครบถ้วนโดยไม่ต้องถอดเครื่องยนต์ออก.

8.3. แนวปฏิบัติที่ดีที่สุดในการวัดผล

  • สามทิศทาง — แนวตั้ง แนวนอน และแนวแกน — บนแบริ่งแต่ละตัว แนวแกนมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเคลื่อนที่ของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า
  • เตรียมพื้นผิว — ขจัดสีและสนิมออกเพื่อให้การเชื่อมต่อของเซ็นเซอร์วัดความเร่งมีความน่าเชื่อถือ
  • สภาวะคงที่ — ความเร็วรอบที่กำหนด, โหลด, อุณหภูมิ
  • บันทึกสภาวะการทำงาน — ความเร็ว โหลด แรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า ในการวัดแต่ละครั้ง
  • จังหวะเวลาที่สม่ำเสมอ — เงื่อนไขเดียวกันสำหรับการเปรียบเทียบแนวโน้ม
  • การทดสอบปิดเครื่อง เมื่อสงสัยว่าเกิดการสั่นสะเทือนทางไฟฟ้า — ใช้เวลาเพียงไม่กี่วินาที และระบุแหล่งที่มาได้อย่างน่าเชื่อถือ

9. เอกสารอ้างอิงเชิงบรรทัดฐาน

  • GOST R ISO 20816-1-2021 — การสั่นสะเทือน การวัดและการประเมินการสั่นสะเทือนของเครื่องจักร ตอนที่ 1 แนวทางทั่วไป.
  • GOST R ISO 18436-2-2005 — การตรวจสอบสภาพ. การตรวจสอบสภาพการสั่นสะเทือน. ตอนที่ 2. การฝึกอบรมและการรับรอง.
  • ISO 20816-1:2016 — การสั่นสะเทือนเชิงกล การวัดและการประเมินผล ตอนที่ 1: แนวทางทั่วไป.
  • ใบรับรอง ISO10816-3:2009 — การประเมินการสั่นสะเทือนของเครื่องจักร ตอนที่ 3: เครื่องจักรอุตสาหกรรมขนาด >15 กิโลวัตต์.
  • IEC 60034-14:2018 — เครื่องจักรไฟฟ้าแบบหมุน ตอนที่ 14: การสั่นสะเทือนเชิงกล.
  • IEEE 43-2013 — แนวทางปฏิบัติที่แนะนำสำหรับการทดสอบความต้านทานฉนวน.
  • IEEE 1415-2006 — คู่มือสำหรับการทดสอบการบำรุงรักษาเครื่องจักรเหนี่ยวนำ.
  • เนมา เอ็มจี 1-2021 — มอเตอร์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ขีดจำกัดการสั่นสะเทือนและการทดสอบ.
  • ใบรับรอง ISO1940-1:2003 — ข้อกำหนดด้านคุณภาพที่สมดุลสำหรับโรเตอร์.

10. Conclusion

หลักการวินิจฉัยที่สำคัญ

ข้อบกพร่องของมอเตอร์ไฟฟ้าจะทิ้งร่องรอยเฉพาะไว้ในสเปกตรัมการสั่นสะเทือนและกระแสไฟฟ้า — แต่จะเห็นได้ก็ต่อเมื่อคุณรู้วิธีตรวจสอบและมีเครื่องมือที่เหมาะสมซึ่งได้รับการตั้งค่าอย่างถูกต้องเท่านั้น.

  1. 2×LF คือตัวบ่งชี้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าหลัก. ยอดพีคที่เด่นชัดซึ่งเกิดขึ้นที่ความถี่สองเท่าของความถี่แหล่งจ่ายไฟ บ่งชี้อย่างชัดเจนว่ามีแหล่งกำเนิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า การทดสอบโดยปิดเครื่องช่วยยืนยันข้อสันนิษฐานนี้ได้.
  2. ทิศทางเป็นสิ่งสำคัญ. เรเดียล 2×LF → ช่องว่างอากาศ / ขดลวด / แหล่งจ่ายไฟ. แกน 2×LF + 1X → การเคลื่อนตัวของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า — หนึ่งในข้อบกพร่องที่ร้ายแรงที่สุด.
  3. แถบข้างเคียงบอกเล่าเรื่องราว. ± ⅓×LF → ปัญหาของสายไฟ ± Fp → แท่งโรเตอร์หัก รูปแบบแถบข้างมักจะให้ข้อมูลการวินิจฉัยได้ดีกว่ายอดคลื่นหลัก.
  4. ความละเอียดเชิงสเปกตรัมมีความสำคัญอย่างยิ่ง. สำหรับมอเตอร์ 2 ขั้วที่ความถี่ 50 เฮิรตซ์ ค่า 2X และ 2×LF จะห่างกันเพียงประมาณ 2 เฮิรตซ์เท่านั้น ความละเอียดต้องไม่เกิน 0.5 เฮิรตซ์.
  5. ผสมผสานวิธีการต่างๆ เข้าด้วยกัน. การสั่นสะเทือน + MCSA + MCA + เทอร์โมกราฟี ไม่มีวิธีการใดวิธีเดียวที่ครอบคลุมข้อบกพร่องทั้งหมด.
  6. ปรึกษาช่างไฟฟ้าดู. บุคลากรด้านการซ่อมมอเตอร์มีความรู้ที่หาใครมาทดแทนไม่ได้เกี่ยวกับมอเตอร์แต่ละรุ่น ประวัติความเป็นมา และสภาวะการจัดหา.

ขั้นตอนการทำงานที่แนะนำ

1
การวัดการสั่นสะเทือน
2
การทดสอบปิดเครื่อง
3
การวิเคราะห์สเปกตรัม
4
MCSA (ถ้าเป็นโรเตอร์)
5
ถูกต้องและสมดุล
6
การตรวจสอบ ✓
การวินิจฉัยปัญหาเครื่องยนต์ — ขั้นตอนการทำงานที่แนะนำ
1. การวัดการสั่นสะเทือน 3 ทิศทาง, ทุกทิศทาง, ความละเอียด ≤0.5 Hz. 2. การทดสอบการปิดเครื่องอย่างฉับพลัน แหล่งกำเนิดไฟฟ้าเทียบกับแหล่งกำเนิดเชิงกล 3. การวิเคราะห์สเปกตรัม 2×LF, 1X, แถบข้าง, ทิศทาง 4. MCSA (หากสงสัยว่าโรเตอร์มีปัญหา) การวิเคราะห์ด้วยแคลมป์กระแสไฟฟ้า LF ± Fp 5. ปรับแก้และปรับสมดุล (Balanset-1A) 6. การวัดตรวจสอบ ✓ Balanset-1A ประกอบด้วย: ▸ ขั้นตอนที่ 1, 3 — สเปกตรัมการสั่นสะเทือน ▸ ขั้นตอนที่ 5 — การปรับสมดุลสนาม ▸ ขั้นตอนที่ 6 — การตรวจสอบยืนยัน

ขั้นตอนการวินิจฉัยเอ็มซีเอการตรวจสอบ ทำตามขั้นตอนนี้อย่างเป็นระบบ การทดสอบปิดเครื่อง (ขั้นตอนที่ 2) ใช้เวลาเพียงไม่กี่วินาทีและสามารถแยกแยะแหล่งกำเนิดไฟฟ้ากับแหล่งกำเนิดกลไกได้อย่างน่าเชื่อถือ.

เครื่องวัดความสั่นสะเทือนแบบพกพาสองช่องสัญญาณรุ่นใหม่ เช่น บาลานเซ็ต-1A ช่วยให้วิศวกรภาคสนามสามารถทำการวิเคราะห์การสั่นสะเทือนเชิงสเปกตรัมด้วยความละเอียดและความแม่นยำของเฟสที่จำเป็นสำหรับการระบุข้อบกพร่องของมอเตอร์ ตั้งแต่การตรวจจับช่องว่างอากาศที่ไม่สม่ำเสมอผ่านการวิเคราะห์เฟสไขว้ ไปจนถึงการปรับสมดุลโรเตอร์ในสถานที่จริง.

แหล่งที่มา: โปรแกรมฝึกอบรมการวินิจฉัยการสั่นสะเทือนภาคสนาม; GOST R ISO 20816-1-2021; GOST R ISO 18436-2-2005; IEC 60034-14:2018; IEEE 1415-2006; ISO 1940-1:2003; เอกสารทางเทคนิคของ VibroMera (Balanset-1A); การศึกษาความน่าเชื่อถือของมอเตอร์ EPRI.