電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和振動(dòng)分析提供加速度計(jì)選擇的建議。這些建議基于直流和非同步交流電機(jī)的常見(jiàn)故障。這些常見(jiàn)故障可通過(guò)振動(dòng)分析檢測(cè)出來(lái),包括機(jī)械和電氣故障。重點(diǎn)是傳感器的頻率范圍及其安裝方法,以便可靠地檢測(cè)這些故障。例如,考慮以幾百赫茲的周期性頻率(稱為故障頻率)發(fā)生的撞擊事件,但每個(gè)單***事件的能量可從起始點(diǎn)帶走,頻率在低至高千赫范圍內(nèi)。因此,用于檢測(cè)撞擊、摩擦和凹槽等事件的傳感器應(yīng)在幾百赫茲到20千赫的寬頻范圍內(nèi)響應(yīng)。對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械故障,如平衡和對(duì)準(zhǔn),頻率范圍從約0.2倍的運(yùn)行速度到50-60倍的運(yùn)行速度是足夠的。電氣故障需要機(jī)械故障所需的低頻和高頻段。
電機(jī)會(huì)同時(shí)出現(xiàn)機(jī)械和電氣故障,這會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)。只要安裝的振動(dòng)傳感器具有足夠的帶寬和靈敏度,就可以檢測(cè)到這些故障。機(jī)械故障伴隨著沖擊、摩擦和疲勞,會(huì)產(chǎn)生比電氣故障頻率更高的振動(dòng),但凹槽除外。凹槽產(chǎn)生的振動(dòng)頻率與摩擦頻率大致相同。如果傳感器的帶寬和安裝方法足以檢測(cè)機(jī)械故障,那么它們也將檢測(cè)電氣故障。電機(jī)出現(xiàn)的典型機(jī)械和電氣故障如下:
電機(jī)出現(xiàn)典型機(jī)械故障:
1. 對(duì)準(zhǔn)
2. 軸承故障
3. 松動(dòng)
4. 摩擦
5. 共振
6. 直流和變頻驅(qū)動(dòng)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的凹槽
感應(yīng)電機(jī)和直流電機(jī)的典型電氣故障1:
1. 定子偏心、短疊片或松鐵
2. 偏心轉(zhuǎn)子
3. 轉(zhuǎn)子條開(kāi)裂或斷裂
4. 連接器松動(dòng)或斷裂
5. 直流和變頻驅(qū)動(dòng)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的可控硅問(wèn)題
這些故障的傳感器帶寬要求通常是
a)低頻段0.3至50倍運(yùn)行速度
b)對(duì)于更高頻段,500 Hz至20+kHz
為了說(shuō)明與沖擊相關(guān)的預(yù)期帶寬,我們建立了一個(gè)實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)使用三個(gè)直徑不同的球,在幾英寸厚的扁平大金屬板上進(jìn)行。球的直徑分別為0.5英寸、1.0英寸和1.5英寸。分析帶寬為80千赫。光譜數(shù)據(jù)結(jié)果2如圖1所示。所有三個(gè)數(shù)據(jù)集中約17kHz的活動(dòng)來(lái)自設(shè)置中的共振。忽略共振活動(dòng),小0.5“D球的主要活動(dòng)范圍在535千赫。1.0“D球的初級(jí)能量在2-15 kHz范圍內(nèi)。對(duì)于1.5“D球,主要活動(dòng)所在的帶寬在1-10 kHz范圍內(nèi)。隨著撞擊物體質(zhì)量的增加,中心頻率的降低既符合經(jīng)驗(yàn),又符合理論。
對(duì)于摩擦,能量主要在中心頻率取決于摩擦物體的質(zhì)量和速度的帶內(nèi)發(fā)射(類似于撞擊)。摩擦與撞擊的區(qū)別在于,摩擦物體的中心頻率比同一物體的中心頻率大25-50%。