ارتعاشات عيوب الکتریکی

بررسی وضعیت ارتعاشات ناشی از عيوب الکتریکی

ارتعاش دستگاه های دوار الکتریکی می تواند در اصل مکانیکی یا الکتریکی باشد. قبلا معایب و مشکلات مکانیک را دیده ایم. معایب الکتریکی معمولا شامل نیروهای مگنتی نابرابری است که بر روی روتور یا استاتور عمل می کنند. این نیروی ها ممکن است در اثر عوامل زیر ایجاد شوند:
• گرد نبودن روتور

• خارج از مرکز بودن بیرینگ های آرمیچر
• هم محور نبودن روتور و استاتور )روتور در مرکز استاتور قرار نگرفته است)
• بیضوی شدن استاتور
• شکسته شدن Barها
• باز یا کوتاه شدن سیم پیچ ها

فرکانس ارتعاشات ناشی از عوامل برقی

به طور کلی فرکانس ارتعاشات ناشی از عوامل برقی 1x RPM است، در نتیجه به ظاهر شبیه آنبالانسی می باشند. یک راه ساده برای آگاه شدن از وجود مسائل برقی آن است که میزان دامنه ی ارتعاشات کلی )فیلتر نشده( را اندازه گیری کرد و سپس برق دستگاه را قطع و هم زمان تغییر دامنه را روی دستگاه ارتعاش سنج مشاهده نمود، اگر با قطع برق نوسانات بی درنگ ناپدید شد، ارتعاشات احتمالا ناشی از عوامل برقی خواهد بود. در این صورت با روش های سنتی تست های برقی می توان علت اصلی را پیدا کرد. از طرف دیگر، اگر پس از قطع برق دامنه ی ارتعاشات به تدریج کاهش یافت، احتمالا مسئله ارتعاشی ناشی از عوامل مکانیکی است.

ارتعاشات ناشی از عوامل برقی معمولا نسبت به میزان باری که روی موتور گذاشته می شود، عکس العمل نشان می دهد. با تغییر بار، دامنه و یا فرکانس ارتعاشات می تواند تغییرات قابل ملاحظه ای را نشان دهد. این موضوع علت این که چرا موتورهای برقی که در شرایط بدون بار بالانس و تست شده اند تغییرات شدیدی در میزان ارتعاشات پس از بازگشت به سرویس نشان میدهند را بیان می کند.

ارتعاشات موتورهای برقی Induction

در خصوص موتورهای برقی Induction  مسائل برقی می تواند ارتعاشاتی که به صورت ریتمیک کم و زیاد می شود را سبب شود. این نوع ارتعاشات به یک خصوصیت ذاتی موتورهای اندوکسیونی به نام فرکانس Slip مربوط می شود. فرکانس Slip تفاوت بین دور روتور و فرکانس الکتریکی با فرکانس سنکرون میدان مغناطیسی دوار می باشد. فرکانس سنکرون همیشه مساوی فرکانس خط AC و یا زیرمضرب ( Sub Multiple ) فرکانس خطی است که به موتور برق میدهد.

در ارتعاشات یک موتور اندوکسیون، فرکانس Slip همیشه حضور دارند. اما هنگامی که یک مسئله مکانیکی مانند آنبالانسی هم وجود دارد، دو سیگنال به تناوب یکدیگر را با نرخی معادل اختلاف دو فرکانس، تقویت و یا تضعیف می کنند. از آن جا که فرکانس Slip تنها کمی کمتر از ارتعاشات 1x RPM است که توسط اشکالات مکانیکی به وجود می آید، فرکانس Beat حاصله در میزان دامنه ی کلی یک Swing پایدار و قابل توجه ایجاد می کند.

چراغ استروب

چراغ استروب هم Swing منظم علامت رفرنس روی شافت را نمایش میدهد. سرعت Beat با افزایش بار افزایش می یابد. اگر دامنه ی این فرکانس Beat زیاد باشد، باید برای کاهش شدت مسئله مکانیکی و احتمالا مسئله برقی هم اقدام کرد. در بسیاری موارد، این نوسانات ممکن است در کارکرد ماشین تأثیری نداشته باشد ولی قطعا می تواند صدای آزاردهنده ای ایجاد کند.

موتورهای برقی همچنین یک ارتعاشات ذاتی ناشی از پالسهای گشتاوری (Torque Pulses) دارند. پالس های گشتاوری هنگامی که میدان مغناطیسی موتور قطب های استاتور را Energize می کند، به وجود می آیند. فرکانس ارتعاشات در این حالت دو برابر فرکانس AC خط است. اگر فرکانس خط Hz 60 باشد، فرکانس پالس گشتاوری ۱۲۰ هرتز یا CPM 7200 خواهد بود. پالسهای گشتاوری به ندرت مسئله زا هستند مگر آن که ارتعاشات بسیار کمی روی موتور برقی مورد انتظار باشد و یا ارتعاشات مربوطه یکی از فرکانس های طبیعی در قسمت های مختلف سیستم را تحریک کند.