Thanh rotor bị hỏng là gì? Hỏng động cơ lồng sóc • Máy cân bằng di động, máy phân tích độ rung "Balanset" dùng để cân bằng động máy nghiền, quạt, máy nghiền, máy khoan trên máy gặt đập liên hợp, trục, máy ly tâm, tua bin và nhiều loại rotor khác Thanh rotor bị hỏng là gì? Hỏng động cơ lồng sóc • Máy cân bằng di động, máy phân tích độ rung "Balanset" dùng để cân bằng động máy nghiền, quạt, máy nghiền, máy khoan trên máy gặt đập liên hợp, trục, máy ly tâm, tua bin và nhiều loại rotor khác

Thanh rotor bị gãy là gì? Động cơ lồng sóc bị hỏng

Được xuất bản bởi admin trên

Hiểu về thanh rôto bị hỏng

Định nghĩa: Thanh rotor bị hỏng là gì?

Thanh rôto bị hỏng là sự gãy hoàn toàn của các thanh dẫn trong rôto động cơ cảm ứng lồng sóc. Về cơ bản, đây là tình trạng tương tự như khuyết tật thanh rôto nhưng đặc biệt nhấn mạnh đến sự đứt gãy hoàn toàn của thanh chứ không phải là các vết nứt hoặc kết nối điện trở cao. Khi một hoặc nhiều thanh bị đứt, dòng điện không thể chạy qua các thanh đó, tạo ra sự bất đối xứng điện từ tạo ra đặc tính rung động và chữ ký hiện tại với dải bên Tại tần số trượt khoảng cách xung quanh tốc độ chạy.

Thanh rotor bị gãy đặc biệt nguy hiểm vì chúng tạo ra chế độ hỏng hóc liên hoàn: một thanh bị gãy làm tăng dòng điện và ứng suất trong các thanh liền kề, khiến chúng bị hỏng dần. Nếu không được phát hiện sớm (một thanh bị gãy), tình trạng có thể nhanh chóng trở nên nghiêm trọng hơn, dẫn đến nhiều thanh bị gãy và rotor bị hỏng nghiêm trọng, đòi hỏi phải thay thế động cơ.

Thanh rotor bị gãy như thế nào

Mệt mỏi do nhiệt (phổ biến nhất)

Chu trình làm nóng và làm mát lặp đi lặp lại:

  • Dòng điện khởi động: Trong quá trình khởi động động cơ, dòng điện rotor gấp 5-7 lần bình thường (điều kiện rotor bị khóa)
  • Sự giãn nở vì nhiệt: Thanh nhôm giãn nở đáng kể (hệ số 23 µm/m/°C)
  • Ràng buộc: Lõi sắt giãn nở ít hơn (12 µm/m/°C), hạn chế sự giãn nở của thanh
  • Nhấn mạnh: Sự giãn nở khác biệt tạo ra ứng suất nhiệt trong các thanh
  • Mệt mỏi: Chu kỳ khởi động lặp đi lặp lại gây ra tình trạng mệt mỏi ở chu kỳ thấp
  • Khởi tạo vết nứt: Thông thường tại điểm nối giữa thanh và đầu vòng (điểm chịu ứng suất cao)

Ứng suất cơ học

  • Lực ly tâm ở tốc độ cao
  • Lực điện từ trong quá trình vận hành và khởi động
  • Rung động từ các nguồn bên ngoài
  • Tải trọng sốc khi khởi động hoặc thay đổi tải trọng

Lỗi sản xuất

  • Độ xốp: Khoảng trống trong rôto nhôm đúc
  • Liên kết kém: Liên kết thanh-lõi không đủ
  • Bao gồm vật liệu: Chất gây ô nhiễm trong đúc
  • Mối nối vòng yếu: Kết nối vòng từ thanh đến đầu kém

Điều kiện hoạt động

  • Khởi động thường xuyên: Mỗi lần khởi đầu là một sự kiện ứng suất nhiệt và cơ học
  • Tải trọng quán tính cao: Thời gian tăng tốc dài làm tăng ứng suất thanh
  • Dịch vụ đảo ngược: Cắm tạo ra dòng điện cực đại
  • Pha đơn: Hoạt động với thanh rôto bị mất một pha quá tải

Chữ ký dải bên đặc trưng

Tại sao dải bên xuất hiện

Mẫu chẩn đoán đặc biệt:

  1. Thanh gãy không thể dẫn điện, tạo ra sự bất đối xứng về điện
  2. Sự bất đối xứng quay ở tần số trượt (sự khác biệt giữa tốc độ đồng bộ và tốc độ rôto)
  3. Tạo xung mô-men xoắn ở tần số trượt 2 lần
  4. Mô-men xoắn xung động điều chỉnh độ rung 1x từ sự mất cân bằng cơ học
  5. Kết quả: dải bên ở tốc độ chạy ± khoảng tần số trượt

Mẫu rung động

  • Đỉnh Trung tâm: 1× tốc độ chạy (fr)
  • Dải bên dưới: fr – fs (trong đó fs = tần số trượt)
  • Dải bên trên: fr + fs
  • Nhiều dải bên: fr ± 2fs, fr ± 3fs khi mức độ nghiêm trọng tăng lên
  • Tính đối xứng: Các dải bên đối xứng quanh đỉnh 1×

Example

Động cơ 4 cực, 60 Hz khi tải đầy đủ:

  • Tốc độ đồng bộ: 1800 vòng/phút
  • Tốc độ thực tế: 1750 vòng/phút (29,17 Hz)
  • Trượt: 50 vòng/phút (0,833 Hz)
  • Độ rung đạt đỉnh tại: 28,3 Hz, 29,17 Hz, 30,0 Hz
  • Thanh gãy được xác nhận bằng dải bên đối xứng ở ±0,833 Hz

Chữ ký hiện tại (MCSA)

Phân tích dòng điện động cơ cho thấy mô hình tương tự:

  • Đỉnh Trung tâm: Tần số đường dây (50 hoặc 60 Hz)
  • Dải bên: fline ± 2fs (lưu ý: tần số trượt 2× trong dòng điện, không phải 1×)
  • Ví dụ: Động cơ 60 Hz với độ trượt 1 Hz → dải bên ở 58 Hz và 62 Hz
  • Lợi thế: Không xâm lấn, có thể theo dõi liên tục
  • Sensitivity: Thường phát hiện thanh gãy sớm hơn rung động

Các giai đoạn tiến triển

Thanh gãy đơn

  • Xuất hiện các dải bên nhỏ (20-40% của đỉnh 1×)
  • Rung động mô-men xoắn nhẹ (có thể không đáng chú ý)
  • Hiệu suất động cơ gần như bình thường
  • Có thể hoạt động trong nhiều tháng với sự giám sát
  • Việc thay thế nên được lên kế hoạch

Nhiều thanh gãy liền kề

  • Dải bên mạnh (> 50% của đỉnh 1×)
  • Mô-men xoắn dao động đáng chú ý
  • Tăng độ trượt và nhiệt độ
  • Tiến trình tăng tốc khi các thanh liền kề quá nóng
  • Thay thế khẩn cấp (thời gian vài tuần)

Tình trạng nghiêm trọng

  • Dải bên có thể vượt quá 1× biên độ đỉnh
  • Rung động mô-men xoắn nghiêm trọng ảnh hưởng đến thiết bị được truyền động
  • Độ rung và nhiệt độ cao
  • Nguy cơ hỏng vòng cuối hoặc hỏng hoàn toàn rôto
  • Cần thay thế ngay lập tức

Thực hành phát hiện tốt nhất

Phân tích rung động

  • Sử dụng FFT độ phân giải cao (Độ phân giải < 0,2 Hz) để giải quyết các dải bên
  • Kiểm tra động cơ dưới tải (dải bên nổi bật hơn khi có dòng điện chạy qua)
  • Tính toán tần số trượt dự kiến cho động cơ
  • Tìm kiếm phổ cho các dải bên đối xứng ở ±fs xung quanh 1×
  • Biên độ dải bên xu hướng theo thời gian

Kiểm tra MCSA

  • Kẹp đầu dò dòng điện vào dây dẫn động cơ
  • Thu thập dạng sóng hiện tại và tính toán FFT
  • Tìm kiếm các dải bên tại fline ± 2fs
  • So sánh với mức cơ bản của động cơ khỏe mạnh
  • Có thể phát hiện trước khi các triệu chứng rung động rõ ràng

Hành động khắc phục

Phản ứng ngay lập tức

  • Tăng tần suất giám sát (hàng tháng → hàng tuần → hàng ngày)
  • Tốc độ tăng trưởng biên độ dải bên theo dõi
  • Đặt mua động cơ dự phòng hoặc lên kế hoạch thay thế rôto
  • Giảm chu kỳ hoạt động nếu có thể (giảm thiểu số lần khởi động)
  • Tiến trình tài liệu để phân tích lỗi

Tùy chọn sửa chữa

  • Thay thế rotor: Đáng tin cậy nhất cho động cơ lớn (> 100 HP)
  • Đúc lại rotor: Các cửa hàng chuyên dụng có thể đúc lại rôto nhôm
  • Thay thế động cơ: Thường tiết kiệm nhất cho động cơ nhỏ (< 50 mã lực)
  • Điều tra nguyên nhân gốc rễ: Xác định lý do tại sao thanh bị gãy để ngăn ngừa tái diễn

Phòng ngừa

  • Sử dụng bộ khởi động mềm hoặc VFD để giảm dòng điện khởi động và ứng suất nhiệt
  • Giới hạn tần suất khởi động cho tải quán tính cao
  • Chỉ định động cơ được đánh giá cho chu kỳ hoạt động thực tế (động cơ khởi động thường xuyên cho dịch vụ chu kỳ cao)
  • Đảm bảo thông gió và làm mát động cơ đầy đủ
  • Bảo vệ chống lại các điều kiện pha đơn

Thanh rotor bị gãy, tuy chỉ chiếm 10-15% lỗi động cơ, nhưng lại tạo ra các đặc trưng dải biên tần số trượt đặc trưng, cho phép phát hiện sớm đáng tin cậy thông qua phân tích rung động hoặc dòng điện. Việc hiểu rõ cơ chế mỏi nhiệt, nhận biết mô hình dải biên đặc trưng và triển khai giám sát tình trạng cho phép thay thế động cơ theo kế hoạch trước khi lỗi thanh đơn phát triển thành lỗi nhiều thanh nghiêm trọng và kéo dài thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch.

← Quay lại Mục lục chính

Categories:
WhatsApp