تبلیغات در اینترنتclose
آنالیز جریان در موتور های الکتریکی

زمان جاری : سه شنبه 04 تیر 1398 - 6:48 بعد از ظهر
نام کاربری : پسورد : یا عضویت | رمز عبور را فراموش کردم



ارسال پاسخ
تعداد بازدید 2102
نویسنده پیام
admin آفلاین


ارسال‌ها : 90
عضویت: 1 /5 /1391
محل زندگی: قیدار

تشکر شده : 14
آنالیز جریان در موتور های الکتریکی


بطور کلی عمده عیوب ماشینهای الکتریکی را می توان به صورت زیر دسته بندی نمود :

-1 عیب استاتور ناشی از بروز قطعی و یا اتصال کوتاه در سیم پیچهای استاتور

-2 شکستگی در میله های روتور و یا ترک در حلقه های انتهائی روتور

-3 ناهمگنی استاتیک و دینامیک فاصله هوائی

-4 خمیدگی شافت

-5 عیوب بیرینگ



این عیوب میتوانند نشانه هائی زیر را بوجود بیاورند :

-1 نابالانسی در ولتاژهای فاصله هوائی و جریانهای خط

-2 افزایش گشتاور ضربه ای

-3 کاهش میانگین گشتاور

-4 افزایش تلفات و کاهش بازدهی

-5 حرارت زیاد و غیر نرمال

روشها و متدهای مختلفی در تشخیص عیوب این ماشینها وجود دارد که مهمترین آنها عبارتند از:

-1 مانیتورینگ میدان الکترومغناطیسی

-2 اندازه گیری دما

-3 تشخیص بوسیله تصویربرداری حرارتی

-4 مانیتورینگ صدا و ارتعاش

-5 آنالیزهای شیمیائی

-6 آنالیز جریان موتور

-7 مدل کردن ماشین و استفاده از تکنیکهای شبکه عصبی

بیشتر عیوبی که در روشهای فوق مورد بررسی قرار میگیرند شامل عیوب مربوط به بیرینگ ‚آرمیچر و استاتور ‚ شکستگی میله های روتور و خارج از مرکزی می باشند .

سیگنال جریان موتور در حالت ایده آل بصورت یک موج سینو سی با فرکانس برق شهر می باشد . ما می توانیم جریا ن را برحسب زمان یا بر حسب فرکانس نمایش دهیم .دامنه پیک فرکانسی برابر با مقدار مو ءثر دامنه موج فرکانسی می باشد از آنجا که این حالت یک حالت تئوری بدون هارمونیک می ب اشد ما فقط یک پیک در طیف فرکانسی مشاهده می کنیم . تبدیل جر یان از۳۵ دسي بل دامنه زمان به فرکانس با استفاده از الگوریتم تبدیل فوریه سریع انجام می گیرد.

در طول کار عملی ، هارمونیکهای زیادی در سیگنال موتور مشاهده می شو د و بنابراین درسیگنال واقعی پیکهای ی را علاوه بر فرکانس خط و هارمونیکهایش مشاهده م ی کنیم . این طیف فرکانسی جریان به عنوان مشخصه جریان موتور شناخته می شود . با تحلیل این هارمونیکها بعد از تقویت سیگنال توانائی تشخیص عیوب گوناگون موتور را پیدا می کنیم .

هارمونیکها در اثر عیوب مختلف الکتریکی و مکانیکی تولید می شوند ‚ همچنین از طریق منبع تغذیه هم وارد می شوند ولی اینه ا از اهمیت کمی در تشخیص عیب برخوردارند . تمامی عیوب تغییراتی را در توزیع فلوی داخلی بوجود می آورند ، پ س هارمونیک تولیدمی کنند. توجه داشته باشیدکه این هارمونیکها ، هارمونیکهای میانی هستند و با هارمونیک آنالای زرهای معمولی قابل تشخیص نمی باشند.

خرابی میله روتور :

دلایل بروز شکستگی در میله های روتور را می توان به شرح زیر خلاصه کرد :

الف- فشارهای حرارتی : افزایش دما و جرقه. ‚ hot spot ‚بواسطه اضافه بار ‚ نابالانسی

ب - فشارهای مغناطیسی : بواسطه نیروهای الکترومغناطیسی ‚ نابالانسی شار ‚ لرزش و نویزهای مغناطیسی.

ج - ایرادهای ساخت

د - تنشهای دینامیکی : زیاد بودن نیروی گریز از مرکز و گشتاور اعمال شده به شافت.

ه - عوامل محیطی : آلودگی ‚ رطوبت بیش از حد.

و - تنشهای مکانیکی : اشکال در بیرینگ ‚ خستگی ‚ شل بودن ورقه های هسته و .....

در صورت بروز شکستکی و یا ترک در میله های روتور در مشخصه جریان موتور ، فرکانس عبور قطب موتور

بصورت یک ساید باند فرکانس خط مشاهده خواهد شد . به (PPF = motor slip * no. of poles)

خواهیم دید و در حالت کلی داریم : FL ± PPF عبارت دیگر پیکها را در فرکانس

Fb=(1±2ks)FL

s = لغزش موتور

k = 1,2,3, ….

FL= فرکانس منبع تغذیه

و ساید باندهای فرکانس عبور قطب نشانگر وضعیت FL اختلاف بین دامنه پیک فرکانس مربوط به خط۶۰ دسي بل سلامتی میله های روتور می باشد .تجربیات و تحقیقات عملی مشخص کرده اند که یک اختلاف بیانگر شرایط عالی میله های روتور می باشد .

وقتی که ضعف میله های روتورشرو ع میشود(اتصالات بامقاومت زیادبوجودبیایدیایک ترک شروع به پیشرفت کند) ،افزایش می یابد که یک افزایش را در PPF امپدانس روتورافزایش می یابد. به همین علت مقدارجریان درفرکانس ۴۸ نشانگر dB در طیف فرکانس) نشان می دهد .یک اختلاف حدود ) PPF میزان دامنه پیک های فرکانس ۳۵ نشانگر وجود شکستگی درمیله ها می باشد .

خارج از مرکزی استاتیکی :

خارج از مرکزی استاتیک ی یک پدیده ناشی از ناهمگونی فاصله هوائی بین استاتور و روتور می باشد که در فونداسیون ، ناهمراستائی بیرینگ یا یک تنظیم نادرست فاصله هوائی saft foot معمولا ” بدلیل وجود برای بیرینگ های معمولی بوجود می آید . این عیب بصورت پیکهایی در فرکانس اصلی عبور میله روتور بوجود می آیند که به صورت سایدباندهایی برای فرکانس خط و هارمونیکهای آن می باشند .



خارج از مرکزی دینامیکی :

خارج از مرکزی دینامیک ی پدیده ای است ناشی از فاصله هوایی متغیر روتور– استاتورکه عموما” بدلیل وجود فرسودگی در هوسینگ بیرین گ یا پوششهای انتهایی رخ می دهد . این یک مشک ل و عیب مهم می باشد چراکه می تواندباعث تخریب سریع بیرینگ وهوسینگ آن و در درازمدت باعث بروز سایش روتور با استاتور می گردد .

داده برداری زود هنگام و نزدیک بهم در این شرایط معمولا توصیه می گردد تا شرایط تجهیز به طور کامل تحت مراقبت باشد . این عیب بصورت پیکها ی بلندی در فرکانس اصلی عبورمیله روتور و هارمونیکهای آن همراه با ساید باندهای سرعت گردش در اطراف آنها مشاهده می شود .



اتصال کوتاه در سیم پیچهای استاتور

عواملی که باعث بروز عیب در استاتور و آرمیچر و بوجود آمدن اتصال کوتاه در سیم پیچهامی گردد را میتوان به صورت زیر دسته بندی نمود:

-1 دمای بالای هسته یا سیم پیچ

-2 شل بودن ورقه های هسته ‚ گوه ها و یا اتصالات

-3 آلودگی

-4 اتصال کوتاه و تنشهای راه اندازی

-5 تخلیه جزئی الکتریکی

این اتصال کوتاهها باعث بوجود آمدن حرارت زیاد در سیم پیچها و همچنین نابالانسی جریان میشود .همچنین باعث ایجاد حرارت نامتقارن و موضعی ، کاهش راندمان و به مرور زمان اتصال زمین شدن سیم پیچ می گردد . طیف جریان به همان خوبی که کاهش درجۀ عایقی را نشان می دهد می تواند این عیب را نیز آشکار کند.



عیوب مکانیکی استاتور

این عیوب معمولا ” شامل لقی گوه ها ، لایه ها و خرابی هسته می شوند .گوه های لق باعث تخریب عایق هسته بصورت مکانیکی می شوند و همچنین سائیده شدن ورنی اطراف هسته را بدنبال خواهد داشت که این باعث بروز کرونا و کاهش قدرت عایقی موتور می گردد . خرابی هسته باعث اتصال کوتاه در لایه های استاتور و پدید آمدن منطقۀ گرم در اثر جریان های محلی گردابی در روی هسته می شود. این به مرور باعث خوردگی عایق موتور و تخریب آن در طول زمان می شود .

لقی فونداسیون :

ناهمواری فونداسیونها یا لقی در پیچها ، لقی فونداسیون را باعث می گردند ‚ این عیب با مشاهده طیف در تست آنالیز جریان قابل تشخیص است این لقی ها در (RMS Demodulation.) تفکیک مقدار مؤثر۰.۵ قابل مشاهده اند . .

نابالانسی

جهت تشخیص این عیب ، احتیاج به بررسی سیگنال جریان موتور در شرایطی متفاوت با حالت قبل داریم شناخته می شود که بمنظور حذف (RMS Demodulation) . این تحلیل ، با عنوان تفکیک مقدار مو ءثر فرکانس خط و هارمونیکهای آن انجام می شود .در اینجا سرعت گردش موتور به صورت یک پی ک نشان داده خواهد شد . براساس مقدار دامنۀ آن ، میتوانیم در مورد وجود هر نابالانسی در تجهیز قضاوت کنیم . در طیف تفکیک شده یک موتور سالم پیک مربوط به سرعت گردش موتور بندرت قابل روءیت است ، در حالتی که موتور دچار نابالانسی مکانیکی باشد ، پیکهای بالائی در سرعت گردش موتور و هارمونیکهای آن دیده می شود

عیوب بیرینگ

تمام بیرینگها فرکانس خرابی یکت ا و مخصوص به خود دارند ( توسط سازنده تعیین می شود ) ، که اجازه تشخیص عیب بیرینگ را می دهد . وقتی مشخصه جریان موتور مورد بازبینی قرار گیرد وجود پیک در فرکانسهای خرابی این بیرینگها قابل تشخیص اس ت وعیب را مشخص می سازد (اعم ازاینکه عیب مربوط به ر ینگ داخلی،رینگ خارجی،گلوله ها،غلتکهایا قفسه بیرینگ باشد ) درجه تخریب می تواند با توجه به دامنۀ این پیکها مورد ارزیابی قرار گیرد . فرکانس خرابی که در طیف مشاهده می شود را می توان با فرمول زیر نشان داد:

Fbg= | FL ± m.Fv|

m = 1, 2 , 3 , ….

Fv = فرکانسهای ارتعاشی عیوب بیرینگ

امضای کاربر :
سه شنبه 24 بهمن 1391 - 16:39
نقل قول این ارسال در پاسخ گزارش این ارسال به یک مدیر
ارسال پاسخ



برای ارسال پاسخ ابتدا باید لوگین یا ثبت نام کنید.


پرش به انجمن :