Vibratsiyon Tahlil Yordamida O'zgaruvchan Tok Motorlaridagi Elektr Nosozliklarini Tashxislash
Elektr nosozliklari o'zgaruvchan tok induksion motorlarida magnit zanjirdagi — stator, rotor yoki ular orasidagi havo oralig'idagi — nuqsonlardir va ular o'zlarini vibratsiyon orqali namoyon etadi. Garchi tebranish tahlili ko'pincha mexanik muammolar, masalan, unbalance and podshipnik nuqsonlaribilan bog'liq bo'lsa-da, u elektr nosozliklarini topishning ham kuchli usuli hisoblanadi. Elektr nosozliklari stator va rotorni tebrantiradigan pulsatsiyalovchi magnit kuchlarini hosil qiladi; bu tebranishlar motor korpusi orqali tarqalib, accelerometertomonidan osongina aniqlanadi. Mahorat — ta'minot chastotasi va motorning qutblar soniga bog'liq naqshlarni tanishda namoyon bo'ladi.
1. Kirish: Vibratsiyon Manba Sifatida Elektr Nosozliklari
Elektr nosozliklarini tashxislashning asosiy usuli — mintaqaga qarab 50 Gts yoki 60 Gts bo'lgan elektr tarmoq chastotasi va motordagi qutblar soniga bog'liq aniq chastotalardagi cho'qqilarni izlashdir. Ushbu kuchlar sof mexanik emas, magnit tabiatli bo'lgani uchun ularni oddiy mexanik nosozliklardan ajratuvchi ikkita belgi mavjud: ularning chastotalari val tezligiga emas, ta'minot chastotasiga bog'liq va ularning ko'pchiligi motor yuklamasi o'zgarganda o'zgaradi. Klassik tashxis testi — spektrni kuzatib turib yuklamani kamaytirishdir; yuklamani olib tashlanganda yo'qolib ketadigan cho'qqi deyarli aniq elektr kelib chiqishiga ega. Aniq tushunish uchun elektr chastotasi and of motor slip har bir quyidagi diagnostika asosini tashkil etadi.
2. Stator nosozliklari
Stator problems — loose iron, coil looseness, or shorted laminations — can make the stator eccentric or distorted, producing an uneven magnetic field around the bore. The result is typically a magnetic force that pulses at twice the line frequency.
- Tebranish belgisi: the most common indicator is an elevated peak at 2× the line frequency (2×FL). For a 60 Hz motor this is 120 Hz (7200 CPM); for a 50 Hz motor it is 100 Hz (6000 CPM). Note that a 2×FL peak is not unique to stator faults — supply-voltage imbalance, air-gap eccentricity and frame resonance can raise it too.
- Characteristics: the 2×FL peak is usually steadier and less load-sensitive than rotor-bar signatures, but it is not guaranteed to be constant — confirm the diagnosis with phase-current checks and by comparing loaded and unloaded spectra. The vibration is often highest in the direction of the stator mounting feet, where the frame is stiffest against the pulsating pull. Stator defects mexanik bilan osonlikcha aralashtirib yuboriladi looseness 2× aylanish tezligida, shuning uchun yuk sinovi va aniq chastota o'lchovi muhim ahamiyat kasb etadi.
3. Rotor nosozliklari (singan rotor chiviqchalar)
Yoriqli yoki singan rotor chiviqchalari AC induksion motorlarida keng tarqalgan nosozlik turidir. Chiviqcha singanida rotor qafasida tok oqimi buziladi, natijada mahalliy qizish va aylanish tezligi tebranishini modullovchi pulsatsiyali moment yuzaga keladi.
- Tebranish belgisi: klassik belgi — singan rotor o'tkazgichlari is qutb o'tish chastotasi (FP) sidebands straddling the aylanish tezligi (1×) peak and its harmonics.
- Qutb o'tish chastotasi (FP): rotorning aylanuvchan magnit maydondan siljib o'tish tezligi, quyidagicha hisoblanadi: FP = qutblar soni × siljish chastotasi, bunda siljish chastotasi maydon sinxron tezligi bilan haqiqiy val tezligi o'rtasidagi farqdir.
- Characteristics: look for a 1× peak flanked by two clear sidebands, one at (1× + FP) va bittasi (1× − FP). As damage worsens, sidebands appear around the 2× and 3× harmonics too. Unlike stator faults, this signature is highly load-sensitive — the sidebands grow as load increases and can vanish entirely at no load.
4. Ekssentrik havo oralig'i
The air gap rotor va stator o'rtasidagi kichik bo'shliqdir. Agar u teshik atrofida bir xil bo'lmasa, natijada muvozanatsizlik magnetic pull yuzaga kelib, rotorni tebranishga majbur qiladi.
- Statik ekssentriklik: rotor o'z podshipniklarida markazlashgan holda aylanadi, ammo stator o'zagi yumaloq emas, shuning uchun bo'shliqning eng tor nuqtasi fazoda qattiq turadigan joyda bo'ladi.
- Dinamik ekssentriklik: rotorning o'zi yumaloq emas yoki markazdan chetlashgan, shuning uchun bo'shliqning eng tor nuqtasi rotor bilan birga aylanadi — bu holat rotor ekssentrikligi.
- Tebranish belgisi: static eccentricity typically raises a steady peak at 2×FL, because the narrow-gap point does not move. Dynamic eccentricity modulates the gap as the rotor turns, producing vibration at 1× running speed and pole-pass-frequency sidebands — at 2×FL ± FP and around the running-speed harmonics. In practice the two often coexist, giving a complex combined pattern.
5. Tasdiqlash va eng yaxshi amaliyotlar
Elektr nosozliklar spektrda aylanish tezligi komponentlariga yaqin joylashadi, shuning uchun ularni bir-biridan ajratish uchun intizomli o'lchov o'tkazish zarur.
- Yuqori aniqlikdagi spektr: elektr nosozliklarini diagnostika qilish uchun yuqori aniqlikdagi FFT spektri talab qilinadi — aylanish tezligi garmoniklari bilan tarmoq chastotasi garmoniklari va ularning yaqin joylashgan yon chiziqlarini ajratib ko'rsatish uchun yetarli miqdorda chiziqlar bo'lishi kerak. Ko'pincha zoom FFT sirpanish chastotasining yon chiziqlarini aniq ajratib ko'rsatishning yagona yo'li hisoblanadi.
- Yuklama muhim: rotor panjarasi muammolari uchun nosozlik namoyon bo'lishi uchun motor sezilarli yuklamada — odatda 75% dan yuqori — ishlashi kerak. Cho'qqilarni kuzatib, yuklamani o'zgartirish elektr va mexanik manbalarni bir-biridan ajratishning sahadagi eng ishonchli usuli hisoblanadi.
- Sahadagi o'lchov: Balanset kabi ikki kanalli ko'chma analizator Balanset-1A dvigatel joylashgan joyda spektrni va sinxronlashtirilgan aylanish tezligini yozib oladi, bu esa demontajga qaror qilmasdan oldin 2×FL stator cho'qqisi yoki yukga bog'liq qutb o'tish yon chastotalarini aniqlashni osonlashtiradi — va haqiqiy sabab mexanik disbalans bo'lib chiqsa, rotorni balanslashtiring xuddi shu tashrif davomida.
- Boshqa texnologiyalar bilan tasdiqlang: tashxislarni motor toki imzosini tahlil qilish (MCSA) yoki infraqizil termografiyayordamida tasdiqlash mumkin, bu singan chiviqlar yoki qisqa tutashgan plastinalar sababli yuzaga kelgan mahalliy isishni ko'rsatadi. Keng motor defects oila bilan o'xshash taqqoslash elektr nosozligini mexanik nosozlik bilan adashtirmaslikka yordam beradi.
