了解极点通过频率
定义：什么是极点通过频率？
极点通过频率 （PPF，在某些情况下也称为时隙通过频率）是 振动 交流电机转子经过定子磁极时会产生频率。该频率的计算方法为定子磁极数乘以转子转速（PPF = 磁极数 × 转速 / 60）。极通过频率会产生电磁力，进而导致振动。当电机存在气隙偏心或转子与定子对准问题时，这种振动会被显著放大。.
PPF在诊断上很重要，因为其在极点通过频率处的振幅较高。 边带 表明存在电磁问题，例如转子位置偏心、气隙不均匀或转子-定子动态相互作用，有助于将电磁问题与纯粹的机械故障区分开来。.
极点通过频率的计算
基本公式
- 生产可能性边界 (PPF) = P × N / 60
- 其中 P = 极点数
- N = 实际转子转速（RPM）
- 结果单位为赫兹
实例
4极电机，转速1750转/分（60赫兹电源）
- PPF = 4 × 1750 / 60 = 116.7 Hz
- 该频率将出现在振动频谱中。
- 跑步速度±1倍（±29.2 Hz）处的边带可用于诊断离心收缩
6极电机，转速970转/分（50赫兹电源）
- PPF = 6 × 970 / 60 = 97 Hz
- 接近线路频率的两倍（100 Hz），可能重叠
- 可能需要仔细的光谱分析才能区分
物理机制
电磁力产生
了解 PPF 发生的原因：
- 定子绕组以同步速度产生旋转磁场
- 磁场组织成磁极（NSNS 模式）
- 转子（由于滑移而转速略慢）经过这些磁极。
- 每个磁极通道都会在转子上产生磁力。
- P极转子每转会受到P个力脉冲的作用。
- 力脉动频率 = P × 转子转速 = PPF
均匀气隙（电机健康）
- 转子位于定子孔中心
- 气隙在圆周上均匀分布
- 磁力平衡，相互抵消。
- PPF振动幅度非常低
偏心气隙（电机故障）
- 转子偏心可能是由于轴承磨损、轴弯曲或制造误差造成的。
- 一侧的气隙较小，另一侧的气隙较大
- 磁力不平衡（间隙越小，磁力越强）
- PPF处的净径向力
- PPF振幅升高并产生边带
边带和诊断模式
静态偏心率
转子中心相对于定子偏移但保持静止：
- 图案： PPF 边带位于 ±1 倍运行速度处
- 例子： PPF ± fr（其中 fr = 转子速度）
- 原因： 轴承磨损、轴弯曲、转子 偏心率
- 振幅： 边带振幅指示偏心率的严重程度
动态偏心率
转子中心绕定子中心旋转：
- 图案： 具有复杂边带结构的PPF
- 原因： 转子与定子摩擦，轴承松动
- 更严重： 表示动态交互
混合偏心
- 静态和动态的结合
- 在真正的发动机中最常见
- 复杂的边带模式
- 需要仔细分析才能解释
诊断解读
低PPF振幅（< 0.5 毫米/秒）
- 正常情况
- 均匀气隙
- 良好的转子-定子同心度
- 无需采取纠正措施
中等PPF（0.5-2.0毫米/秒）
- 轻微的气隙不均匀性
- 监控趋势
- 检查轴承状况
- 如果可以，请检查转子位置。
- 虽然并非迫在眉睫，但值得关注。
高光通量传输系数（> 2.0 毫米/秒）
- 显著偏心或气隙问题
- 存在明显的边带
- 转子-定子接触风险
- 电磁力增强会加速损害
- 计划维修或更换
与其他电机频率的关系
运动频谱中的频率层级
- 跑步速度（1×）： 转速约为 29 Hz（适用于 1750 RPM 电机）
- 滑移频率： 通常为 1-3 Hz。
- 线路频率： 50 或 60 赫兹
- PPF： P × 运行速度（例如，4 极电机在 1750 RPM 转速下，P 为 117 Hz）
- 2倍线路频率： 100 或 120 赫兹
- 转子杆通过： 转子条数 × 运行速度
校正方法
机械偏心
- 更换磨损的轴承，恢复转子的正确居中。
- 校正弯曲的轴或更换转子
- 如果安装错误，请重新安装转子
- 检查端盖对齐情况和螺栓紧固情况
制造偏心
- 严重病例可能需要对转子或定子进行镗孔。
- 如果经济上合理，则更换电机
- 如果振动在可接受的范围内，则接受。
- 将此文件作为未来比较的基准。
关于气隙问题
- 检查轴承状况，如有磨损请更换。
- 确认转子轴向位置
- 检查框架是否变形或端盖是否有问题
- 如果可以测量，请测量实际空气间隙。
极间通过频率（PPF）是电机特有的振动分量，可提供有关转子-定子电磁相互作用和气隙均匀性的重要诊断信息。了解 PPF 的计算方法、识别其边带模式并解读幅值趋势，有助于有效诊断电机电磁问题，并指导采取适当的维护措施。.
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