Titreşim Rehberi #15
Elektrik Motorları
Tesislerde büyük ihtimalle en sık rastlanan ekipman elektrik motorlarıdır. Neredeyse diğer ekipmanların hepsi, elektrik motorları tarafından sürüldüğü için çalıştıkları sürece elektromekanik arızalar da düşünülmelidir. Diğer ekipmanlara kaplin bağlantılı oldukları için, balanssızlık, hizasızlık, gevşeklik ve rulman problemleri gibi arızaları elektrik motorları için de değerlendirmeliyiz. Ancak, elektrik motorları biraz daha kompleks bir yapıya sahiptirler ve kendilerine has elektromekanik problemleri olabilmektedir.
Elektrik motorları temel olarak, stator (bakır tel veya çubuk sarılı laminasyonlu çelik parça) ve rotor (yine bakır tel veya çubuk sarılı laminasyonlu çelik parça) kısımlarından oluşur. Rotor, rulmanlar üzerinde çalışmaktadır ve statordan belirlenmiş bir hava boşluğu ile ayrılmıştır. Elektrik motorlarının temel 2 tipi vardır: senkron ve asenkron. Senkron motorların rotorları devamlı olarak manyetize haldedir ve stator tarafından manyetik çekime uğrarlar. Asenkron motorlarda ise rotor sürekli mıknatıs değil, bir elektromıknatıs görevi görür. Bu, rotor çubuklarının laminasyonların içine gömülü olması ile ilgili tasarım değişikliğinden kaynaklanmaktadır. Rotor çubukları birbirlerine bakır teller ile bağlıdır. Asenkron motorlar, senkron motorların aksine çekim ile değil itme kuvveti ile çalışırlar. Ancak her iki motor tipi de çalışma sırasında birbirine benzer elektromagnetik arızalar gösterir.
Eğer motorun elektromanyetik probleminden şüpheleniyorsanız, en mantıklı ilk adım, sürülen bileşen bağlantısını ayırıp, motor için tek başına FFT analizi yapmaktır. Elektrik motoru problemleri kabaca aşağıdaki gibi ayrılabilirler:
-
Stator merkez kaçıklığı
-
Rotor merkez kaçıklığı
-
Rotor problemleri
-
Gevşek bağlantılar
Stator merkez kaçıklığı
Gevşek çubuklar (laminasyonlar), kısa devre yapan laminasyonlar ve topal ayak sebebi ile oluşur.
Yüksek 1x fn ve 2x fn sinyalleri; 2x fl (Şebeke frekansının 2 katı) yan bantsız. Radyal ölçümlerde daha sık rastlanır. Ölçüm için yüksek çözünürlük ayarları tercih edilmelidir.
Rotor merkez kaçıklığı
Rotor ofseti, hizasızlık ve kötü makine kaidesi sebebi ile oluşabilir.
fp, 1x, 2x ve 2fl sinyalleri; fp (kutup geçiş frekansı)’ında, 1x ve 2fl (yan bant ile beraber) gözlemlenebilir. Yanal ölçümlerde daha sık rastlanır. Ölçüm için yüksek çözünürlük ayarları tercih edilmelidir.
Anahtar parametreler
Şebeke frekansının iki katında titreşim: 2*fl
Çubukların birbiri ile örtüşme frekansı: fbar = fn * nbar
Senkron frekansı: fsyn = 2*fl / p,
Kayma frekansı: fslip = fsyn - fn
Kutup geçiş frekansı: fp = p * fslip
fn : Dönüş frekansı
nbar : Rotor çubuk sayısı
p : Kutup sayısı
Diğer elektromekanik arızalar
Dengesiz bar akımları rotorun eşit olmayan şekilde ısınmasına ve bükülmesine sebep olur. Bu, FFT spektrmunda da gözükebilen balanssızlığa yol açar. Motor soğukken semptomlar gözükmediği için kolayca tespit edilebilir.