Elektrik Frekansı Nedir? Motorlarda Hat Frekansı • Kırıcılar, fanlar, öğütücüler, biçerdöverlerdeki burgular, şaftlar, santrifüjler, türbinler ve diğer birçok rotorun dinamik dengelenmesi için taşınabilir dengeleyici, titreşim analizörü "Balanset" Elektrik Frekansı Nedir? Motorlarda Hat Frekansı • Kırıcılar, fanlar, öğütücüler, biçerdöverlerdeki burgular, şaftlar, santrifüjler, türbinler ve diğer birçok rotorun dinamik dengelenmesi için taşınabilir dengeleyici, titreşim analizörü "Balanset"

Elektrik Frekansı Nedir? Motorlarda Şebeke Frekansı

admin tarafından tarihinde yayınlandı

Motorlarda Elektrik Frekansını Anlamak

Tanım: Elektrik Frekansı Nedir?

Elektrik frekansı (Ayrıca şebeke frekansı, şebeke frekansı veya güç frekansı olarak da adlandırılır), elektrik motorlarına ve diğer elektrikli ekipmanlara sağlanan alternatif akımın (AC) frekansıdır. Dünya çapında iki standart elektrik frekansı, Kuzey Amerika, Güney Amerika'nın bazı bölgeleri ve bazı Asya ülkelerinde 60 Hz (Hertz) ve Avrupa, Asya'nın çoğu, Afrika ve Avustralya'da 50 Hz'dir. Bu frekans, AC motorların senkron hızını belirler ve karakteristik elektromanyetik kuvvetler oluşturur. titreşim hat frekansının katlarındaki bileşenler.

Motorda Titreşim Analizi, elektrik frekansı ve harmonikleri (özellikle 2x hat frekansı) elektromanyetik problemler, stator sorunları ve hava boşluğu düzensizlikleri için önemli teşhis göstergeleridir.

Motor Hızıyla İlişkisi

Senkron Hız Hesaplaması

AC endüksiyon motorlarında senkron hız, elektrik frekansı tarafından belirlenir:

  • Nsenkronizasyon = (120 × f) / P
  • N neredesenkronizasyon = senkron hız (RPM)
  • f = elektrik frekansı (Hz)
  • P = motordaki kutup sayısı

Ortak Motor Hızları

60 Hz Sistemler İçin

  • 2 Kutuplu Motor: 3600 RPM senkron (gerçek ~3550 RPM kayma ile)
  • 4 Kutuplu Motor: 1800 RPM senkron (gerçek ~1750 RPM)
  • 6 Kutuplu Motor: 1200 RPM senkron (gerçek ~1170 RPM)
  • 8 Kutuplu Motor: 900 RPM senkron (gerçek ~875 RPM)

50 Hz Sistemler İçin

  • 2 Kutuplu Motor: 3000 RPM senkron (gerçek ~2950 RPM)
  • 4 Kutuplu Motor: 1500 RPM senkron (gerçek ~1450 RPM)
  • 6 Kutuplu Motor: 1000 RPM senkron (gerçek ~970 RPM)
  • 8 Kutuplu Motor: 750 RPM senkron (gerçek ~730 RPM)

Kayma Frekansı

Senkron ve gerçek hız arasındaki fark:

  • Kayma Frekansı (fs) = (Nsenkronizasyon - Ngerçek) / 60
  • Tipik kayma: Senkron hızın 1-5%'si
  • Kayma frekansı genellikle 1-3 Hz
  • Yük bağımlı: Kayma yük ile artar
  • Rotor elektriksel arızalarının teşhisi için önemlidir

Elektromanyetik Titreşim Bileşenleri

2× Hat Frekansı (En Önemlisi)

Baskın elektromanyetik titreşim bileşeni:

  • 60 Hz Sistemleri: 2 × 60 = 120 Hz titreşim bileşeni
  • 50 Hz Sistemleri: 2 × 50 = 100 Hz titreşim bileşeni
  • Neden: Stator ve rotor arasındaki manyetik kuvvetler hat frekansının iki katı hızda titreşir
  • Her Zaman Mevcut: Tüm AC motorların normal karakteristiği (düşük genlikli normal)
  • Yükselmiş Genlik: Stator sorunlarını, hava boşluğu sorunlarını veya manyetik dengesizliği gösterir

Hat Frekansı (1×f)

  • 50 Hz veya 60 Hz bileşeni
  • Genellikle 2×f'den daha düşük genlik
  • Besleme voltajı dengesizliğini gösterebilir
  • Stator sargısı arızalarında ortaya çıkabilir

Daha Yüksek Harmonikler

  • 4×f, 6×f vb. (60 Hz sistemler için 240 Hz, 360 Hz)
  • Sarma sorunlarını veya çekirdek laminasyon sorunlarını gösterebilir
  • Sağlıklı motorlarda tipik olarak düşük genlik

Tanısal Önem

Normal 2×f Genliği

  • Tipik olarak < 10% 1× (çalışma hızı) titreşim
  • Zaman içinde nispeten sabit
  • Her yönde mevcuttur ancak genellikle radyal olarak en güçlüdür

Yükseltilmiş 2×f Sorunları Gösterir

Stator Sargı Sorunları

  • Dönüşten dönüşe kısa devreler, faz dengesizliği
  • 2×f genliği zamanla artıyor
  • Sıcaklık artışına eşlik edebilir
  • Fazlar arasında ölçülebilen akım dengesizliği

Hava Boşluğu Eksantrikliği

  • Rotor eksantrikliğinden veya yatak aşınmasından kaynaklanan düzensiz hava boşluğu
  • Dengesiz manyetik çekim yaratır
  • 2×f ve kutup geçiş frekansları yükseltildi
  • Mekanik ve elektromanyetik etkilerin birleşimi

Yumuşak Ayak veya Çerçeve Rezonansı

  • Motor çerçevesinin doğal frekansı 2×f civarındaysa
  • Yapısal rezonans elektromanyetik titreşimi yükseltir
  • Çerçeve titreşimi, yatak titreşiminden çok daha yüksektir
  • Yapısal sertleştirme veya çerçeve sönümlemesi yoluyla düzeltilebilir

Değişken Frekans Sürücüleri (VFD'ler)

VFD'nin Elektrik Frekansı Üzerindeki Etkileri

  • VFD'ler değişken çıkış frekansı oluşturur (tipik olarak 0-120 Hz)
  • Motor hızı VFD çıkış frekansına orantılıdır
  • Tüm elektromanyetik frekanslar VFD çıkış frekansıyla ölçeklenir
  • PWM anahtarlama, ek yüksek frekanslı bileşenler oluşturur

VFD'ye Özgü Titreşim Sorunları

  • Anahtarlama Frekansları: PWM anahtarlamasından kHz aralığındaki bileşenler
  • Rulman Akımları: Yüksek frekanslı akımlar yataklara zarar verebilir
  • Burulma Titreşimi: Çeşitli frekanslarda tork titreşimleri
  • Rezonans Uyarımı: Değişken hız rezonansları tarayabilir

Pratik Tanı Örnekleri

Durum 1: Yüksek 2×f Titreşim

  • Belirti: 4 Kutuplu, 60 Hz motor (1750 RPM) 120 Hz titreşim = 6 mm/s
  • Analiz: 120 Hz, 1x koşu hızı titreşiminden (2 mm/s) çok daha yüksektir
  • Tanı: Stator sargısı sorunu veya hava boşluğu eksantrikliği
  • Onay: Termal görüntüleme, statorda sıcak nokta olduğunu ve akım dengesizliğinin ölçüldüğünü gösteriyor
  • Aksiyon: Motoru geri sarın veya değiştirin

Durum 2: Koşu Hızı Etrafındaki Yan Bantlar

  • Belirti: 1× ± 2 Hz'deki tepe noktaları (kayma frekansı)
  • Tanı: Kırık rotor çubukları
  • Onay: MCSA, akımda aynı yan bant modelini gösteriyor
  • İlerleme: Değiştirmeyi planlamak için genlik büyümesini izleyin

İzleme En İyi Uygulamaları

Spektrum Analizi Kurulumu

  • 2×f ve harmonikleri yakalamak için Fmax'ın (maksimum frekans) > 500 Hz olduğundan emin olun
  • Yakın aralıklı yan bantları ayırmak için yeterli çözünürlük (< 0,5 Hz çözünürlük (kayma frekansı analizi için)
  • Birden fazla yönde ölçüm yapın (yatay, dikey, eksenel)

Temel Oluşturma

  • Motor yeni veya yeni sarılmışsa 2×f genliğini kaydedin
  • Tesisteki her motor tipi için normal seviyeleri belirleyin
  • Alarm limitlerini ayarlayın (genellikle 2×f için 2-3× temel değer)

Trend Parametreler

  • 2× hat frekansı genliği ve eğilimi
  • Kutup geçiş frekansı bileşenleri
  • Yan bant genlikleri ve desenleri
  • Genel titreşim seviyeleri
  • Yatak durumu göstergeleri

Elektrik frekansı, AC motor çalışmasını ve teşhisini anlamak için temel öneme sahiptir. Titreşim spektrumlarında hat frekansı bileşenlerini (özellikle 2×f) tanımak ve bunların elektromanyetik olaylarla ilişkilerini anlamak, mekanik ve elektrik motoru arızaları arasında ayrım yapmayı ve uygun teşhis ve düzeltici eylemleri yönlendirmeyi sağlar.

← Ana Dizin'e Geri Dön

Kategoriler:
WhatsApp