Электр қозғалтқышы дірілінің себептері және оларды қалай ажыратуға болады

Электр қозғалтқышы дірілінің негізгі механикалық себептері — теңгерімсіздік, жетекті машинамен сәйкессіздік, бекітпенің босауы және мойынтірек ақаулары. Электрлік себептер де болады: ротор өзектерінің үзілуі, статор ақаулары, қоректендірудің асимметриясы. Себептер діріл спектрі бойынша ажыратылады: шың қай жиілікте (1x, 2x, гармоникалар, мойынтірек жиіліктері), қай бағытта күштірек және уақыттық сигнал қандай.

Алдымен діріл шынымен жоғары екеніне көз жеткізіңіз: оны «Электр қозғалтқышының діріл нормалары ISO 10816-3 бойынша» мақаласындағы нормалармен салыстырыңыз. Төменде себепті қалай іздеу керектігі берілген.

Себептер мен белгілердің жиынтық кестесі

Тірек жиілік — біліктің айналу жиілігі, 1x. 1480 айн/мин қозғалтқыш үшін бұл шамамен 24,7 Гц (1480 / 60).

Себеп	Негізгі белгі	Немен растау керек
Ротордың, муфтаның, қалақшалы дөңгелектің теңгерімсіздігі	Басым 1x шыңы, радиалды діріл	Фаза, орнында теңгерімдеу
Біліктердің сәйкессіздігі	1x және 2x шыңдары, көбіне осьтік дірілдің жоғарылауы	Осьтік бағытта өлшеу, орталықтауды тексеру
Механикалық босау	Синусоидалы емес уақыттық сигнал, 3x, 4x, 5x гармоникалары	Бекітпені, раманы, мойынтірек отырғызуын қарау
Домалау мойынтірегінің ақауы	BPFO, BPFI, BSF, FTF жиіліктеріндегі жоғары жиілікті құраушылар	Қоршау сызығын талдау, ультрадыбыс, температура
Резонанс	Түйіннің немесе раманың меншікті жиілігінде дірілдің күшеюі	Соққы сынағы (bump test)
Ротор өзектерінің үзілуі	Полюстердің өту жиілігіндегі бүйір жолақтар	Қозғалтқыш тогын талдау (MCSA)
Статор мен оқшаулама ақаулары, қоректендіру асимметриясы	Электрлік сигналдар бойынша ізделеді	Ток пен кернеуді талдау (ESA)
Жетекті машина	Сорғы, желдеткіш, редуктор жиіліктері	Жетекті машина тіректерінде өлшеу

Теңгерімсіздік

Теңгерімсіздік — ротор, муфта немесе жұмыс дөңгелегі массасының біркелкі бөлінбеуі. Спектрде ол 1x жиілігінде басым шың береді. Оның көзі тек қозғалтқыш роторы емес, онымен бірге айналатын бөлшектер де болуы мүмкін: жартылай муфта, желдеткіш қалақшалы дөңгелегі, сорғының жұмыс дөңгелегі.

1x шыңы теңгерімсіздікті әлі дәлелдемейді. Bently Nevada материалдары бойынша 1x дірілінің өсуін басқа себептер де тудырады: ротордың қозғалмайтын бөлшектерге жанасуы, жылулық өтпелі режимдер, орталықтаудың өзгеруі. Сондықтан теңгерімдеу алдында тек амплитудаға емес, фазаға, трендке және машинаның жұмыс режиміне қарайды.

Орнында теңгерімдеу туралы — «Желдеткіштер мен түтін сорғыштарды далалық теңгерімдеу» мақаласында.

Сәйкессіздік

Қозғалтқыш пен жетекті машина біліктерінің осьтері сәйкес келмесе, спектрде 1x және 2x өседі, ал осьтік діріл көбіне әдеттегіден жоғары болады. Сондықтан сәйкессіздікке күдік болса, муфтаның екі жағында да осьтік бағыттағы діріл міндетті түрде өлшенеді. Диагноз орталықтауды тексеру арқылы расталады. Толығырақ — «Біліктердің сәйкессіздігі» мақаласында.

Бекітпенің босауы

Механикалық босау — саңылау немесе жеткіліксіз бекіту: табан болттары, рамадағы жарықтар, мойынтіректің тығыз отырмауы. Белгілері — уақыттық сигналдың синусоидалы емес пішіні және 3x, 4x, 5x гармоникалар қатары.

Мойынтіректер

Домалау мойынтіректерінің ақаулары сипатты жиіліктерде жоғары жиілікті құраушылар береді: BPFO (сыртқы сақина), BPFI (ішкі сақина), BSF (домалау денесі), FTF (сепаратор). Ерте сатыда бұл құраушылар әлсіз, сондықтан қоршау сызығын (огибающая) талдау мен ультрадыбыстық бақылау қолданылады. Ақаудың даму сатылары «Мойынтіректің бұзылу сатылары және P-F қисығы» мақаласында, ал қызумен байланысы «Электр қозғалтқышының мойынтірегі неге қызады» мақаласында сипатталған.

Резонанс

Резонанс — түйіннің немесе құрылымның меншікті жиілігінде дірілдің күшеюі: рама, қаптама, құбыр. Меншікті жиіліктер соққы сынағымен (bump test) анықталады: бұл функция Bently Nevada SCOUT және vb7 тасымалды анализаторларында бар.

Электрлік себептер

Асинхронды қозғалтқышта ротор өзектерінің үзілуі діріл спектрінде полюстердің өту жиілігіндегі бүйір жолақтар түрінде көрінеді. Статор мен оқшаулама ақаулары, кернеу мен токтың асимметриясы қоректендіру тогы мен кернеуінің сигналдарын талдау (ESA, MCSA) арқылы ізделеді: Artesis AMT Pro осы сигналдар бойынша ротор, статор және оқшаулама ақауларын, сондай-ақ қозғалтқыш пен жетекті машинаның механикалық ақауларын анықтайды.

Әдістерді салыстыру — «ESA, MCSA және діріл диагностикасы» мақаласында, типтік ақауларды талдау — «ESA көретін электр қозғалтқыштарының 5 ақауы» мақаласында.

Жетекті машина

Қозғалтқыш дірілі ол айналдыратын машинадан келуі мүмкін. Artesis процестік себептер қатарында сорғылардағы кавитацияны және желдеткіштер мен ауа үрлегіштердегі ағын турбуленттілігін атайды. Сондықтан діріл агрегаттың екі машинасының да тіректерінде өлшеніп, салыстырылады. Кавитацияны қалай тануға болатыны — «Сорғы кавитациясы: белгілері және диагностикасы» мақаласында.

Себепті іздеу тәртібі

1. Қозғалтқыш пен жетекті машинаның барлық мойынтірек тіректерінде екі радиалды бағытта және осьтік бағытта жалпы деңгейді өлшеу.
2. Нормамен және бұрынғы өлшемдермен (трендпен) салыстыру.
3. Діріл ең жоғары нүктеде спектр алып, 1x-ке қатысты шыңдарды табу.
4. Мойынтірекке немесе босауға күдік болса, уақыттық сигнал мен қоршау сызығының спектрін қарау.
5. Механикалық белгілер болмаса және діріл түсіндірілмесе, қозғалтқышты ток пен кернеуді талдау арқылы тексеру.
6. Қорытындыны орнында растау: орталықтау, бекітпені тарту, муфта мен мойынтіректі қарау.

Спектрді қалай талдау керектігі — «FFT спектрін қалай оқу керек» мақаласында. Әдістің жалпы шолуы — «Жабдықтың діріл диагностикасы дегеніміз не» мақаласында.

Себепті немен іздеу керек

• Bently Nevada компаниясының екі арналы анализаторы және теңгерімдегіші vb7: спектр 6400 сызыққа дейін, Fmax 40 кГц-ке дейін, мойынтірек ақауларын ерте анықтауға арналған демодуляция, орнында екі жазықтықта теңгерімдеу, лазерлік айналым датчигі.
• Электрлік ақаулар үшін — машинаға датчиктер орнатпай қоректендіру тізбектеріне қосылатын Artesis AMT Pro тасымалды тестері.

KEG TRK Қазақстанда Bently Nevada, Artesis және SDT жабдықтарын жеткізеді. Бағасы сұрау бойынша.

Дереккөздер

• I-care. What is Vibration Analysis in Predictive Maintenance? — https://www.icareweb.com/knowledge/predictive-maintenance/what-is-vibration-analysis-predictive-maintenance/
• Bently Nevada (Baker Hughes), Orbit, Q1 2022. Rub Diagnostics based on Vibration Data — https://dam.bakerhughes.com/m/21e84902045bb09c/original/Q1-2022-Orbit-Article-Rub-Diagnostics-Article.pdf
• Bently Nevada. vb7 Portable Data Collector, Analyzer and Balancer Datasheet 116M5255 — https://dam.bakerhughes.com/m/7993c3932a156e18/original/vb7-Portable-Data-Collector-Analyzer-and-Balancer-Datasheet-116M5255-pdf.pdf
• Bently Nevada. SCOUT220-IS and SCOUT240-IS Portable Data Collectors Datasheet 109M0226 — https://dam.bakerhughes.com/m/54b98a9e1e80eaf6/original/SCOUT220-IS-and-SCOUT240-IS-Portable-Data-Collectors-Datasheet-109M0226-pdf.pdf
• Artesis. AMT Pro брошюрасы, Fault Coverage бөлімі — https://www.artesis.com
• ГОСТ Р ИСО 10816-3-99 — «Электр қозғалтқышының діріл нормалары» мақаласы бойынша.