Curs 9 1

EXCENTRICITATI IN MASINI

ELECTRICE

EXCENTRICITATI IN MASINI EXCENTRICITATI IN MASINI

ELECTRICEELECTRICE

Curs 9 2

TIPURI DE EXCENTRICITATI

Masina sanatoasa Excentricitate statica

Excentricitate dinamica Excentricitate mixta

Rotorul se deplaseaza din pozitia normala, dar continua sa se roteasca in jurul propriului centru.

Rotorul se deplaseaza din pozitia normala, dar continua sa se roteasca

in jurul centrului statorului.

Curs 9 3

SURSE ALE EXCENTRICITATILOR

EFECTE ALE EXCENTRICITATILOR

Probleme legate de asamblare si producere a masinilorProbleme mecanice:

DezechilibreAlinieri defectuoaseMontare defectuoasa

Ripluri de cupluPulsatii ale vitezeiVibratiiZgomoteDistrugerea miezurilor statoric/rotoric

Curs 9 4

Inductivitatea mutuala intre o faza statorica si un ochi rotoric

Masina fara probleme Masina cu excentricitate 50% la amble capete

Curs 9 5

METODE DE DETECTIE ALE EXCENTRICITATILOR

Monitorizarea zgomotului

Monitorizarea cuplului

[s] [s]

[Nm]

[Nm]

Monitorizarea fluxului in intrefier

(((( ))))(((( ))))

==== s

dRsdinamica/statica n

p

s1nkZff

(((( ))))

========

p

s11ffff smsmixta

Curs 9 6

Spectrul curentilor, id

si iq(normalizat)

Spectrul tensiunilor,

ud si uq (normalizat)

Mers in gol, 300rpm Mers in sarcina, 300rpm[Hz] [Hz]

Mers in gol, 1200rpm

[Hz]

Mers in sarcina, 1200rpm

[Hz]

Monitorizarea componentelor pe d si pe q ale curentilor, respectiv tensiunilor statorice

Curs 9 7

Monitorizarea curentilor statorici

(((( ))))(((( ))))

==== s

dRsdinamica/statica n

p

s1nkZff

Masina de inductie trifazata, cu patru poli28 bare rotorice

Masina fara

probleme

Masina cu o excentricitate

de 50%

43 bare rotorice

(((( ))))[[[[ ]]]] krqm3p2Z R ====

,...3,2,1,0qm ==== 1sau0r ====2sau1k ====

[Hz] [Hz]

Curs 9 8[Hz]

Dezechilibru al sursei de alimentare

Excentricitate statica de 50%

[dB]

[Hz]

Masina fara probleme Masina cu 50% excentricitate

Masina cu excentricitate neuniforma 45.78% intr-un capat, respectiv 65.06%

la celalalt capat

Masina cu excentricitate neuniforma -50% intr-un capat, respectiv 50% la

celalalt capat

[Hz]

[dB]

[dB]

[Hz][Hz]

[dB]

[dB]

Curs 9 9

Monitorizarea vibratiilor

[Hz]

[dB]

[dB]

Masina sanatoasa

Masina cu 50% excetricitate

Curs 9 10

Sanatoasa

Nivelul vibratiilor in pozitia 13

Sanatoasa

Nivelul vibratiilor in pozitia 83

Sanatoasa

Nivelul vibratiilor in pozitia 11

Sanatoasa

Nivelul vibratiilor in pozitia 81

Curs 9 11

PROBLEME IN LAGARELE MASINILOR ELECTRICE

Defectele din lagre reprezint aproximativ 4050% din totalul defectelor care apar n mainile electrice.

Cauze ale aparitiei defectelor la nivelul lagarelor:lubrifierea neadecvat sau insuficient

suprasolicitare axial i radial datorit deformrii arborelui

montare, centrare sau fundamentare necorespunztoare

aciunea corosiv a apei, acizilor, etc.

contaminarea datorat particulelor minuscule abrazive

Probleme legate de circuitul electric al masinii electrice

Curs 9 12

ANALIZA VIBRATIILOR IN DETECTAREA DEFECTELOR IN LAGARE

Lagar cu o zgarietura pe calea interioara Lagar cu mai multe zgarieturi pe calea interioara

Armonica data de tipul de defect(zgarietura pe calea interioara)

Curs 9 13

INFLUENTA LUBRIFICARII ASUPRA SPECTRULUI DE VIBRATII

Armonica data de zgarieturi pe calea interioara

Armonica data de zgarieturi pe calea exterioara

Inainte de ungere Dupa ungere

Curs 9 14

POTENTIALUL DE ARBORE SI CURENTII DE LAGAR

Disimetrii magnetice

Excentricitati ale rotorului Flux axial diferit de zero

Aparitia unei diferente de potential intre cele douacapete ale arborelui

Tensiuni de mod comun Curenti de lagar

Curenti de mod normal si de mod comun

Curs 9 15

Capaciti parazite n masini electrice

A

Cg

RP

RLL

RCC

B

Cg

RP

RLL

RCC

C

Cg

RP

RLL

RCC

3Cg

M

M

M

Modelul de nalt frecven al unei maini de inducie

Curs 9 16

Model de nalt frecven al unei celule de comutaie a unui invertor

Radiator

RC

LC

VG1

VG2

RG2

RG1

CCECEL

R

Sursa de

tensiune

Sarcina

Cg2

LS2

LD2

LSD

LS1

LD1

RCE

CCE

LWC

REL

LEL

Radiator

RC

LC

VG1

VG2

RG2

RG1

LCE

CEL

R

Sursa de

tensiune

Sarcina

RW1 LW1

RW2LW2

Cg1

Curs 9 17

Curentul de mod normal i cele dou bucle de rezonan ntr-o celul de comutaie a

unui convertor de putere(pentru radiator nelegat la

masa)

Curentul de mod comun ntr-o celul de comutaie a unui

convertor de putere (cu radiatorul legat la masa)

Curs 9 18

Determinarea experimental a curenilor de mod normal i de mod comun n sisteme de acionare cu maini de inducie

Maina de inducie

Invertor de tensiune

Reea LISN

LISN(a)

LISN(b)

ia , ib iA, iB, iC

Sursa

de

c.c.

Probe de curent de nalt

frecven

Curs 9 19

Structura unui sistem de acionare electric cu principalele ci de nchidere ale curenilor perturbatori.

Potenialul

pmntului

Transformator

Convertor

de reeaConvertor

de main Cabluri de alimentare

Mainaelectric

Curent de mod normal

Curent de mod comun

Modul in care caile de rulare ale bilelor sunt afectate

Curs 9 20

Sistem de achizitiidate

Senzorivibratii

Senzoricurent

Senzoritensiune

Diagrama unui sistem de monitorizaresi diagnoza pentru masini de inductie

Acopera analiza defectelor:

mecanice

magnetice

electrice

Curs 9 21

Radial1 x RPM, cu componente lateralela 2 x f si componente la x

[nZs(1-s)/p k1]Probleme rotorice

Radial1 x RPM, cu componente lateralela 2 x f si componente la x

[nZs(1-s)/p k1]Excentricitate dinamica

Radial2 x f si componentele laterale in

jur de 1kHzSlabire a sistemului de strangere a tolelorstatorice

Radial2 x fProbleme statorice (slabire a prinderii, dezechilibru la nivelul fazelor, scurtcircuite la nivelul tolelor/spirelor)

Radial2 x f, x

[nZs(1-s)/p k1]Excentricitate statica

-Rezonanta indusa in carcasa in

domeniul 1..20 kHzProbleme ale elementelor de rostogolireale lagarelor

Radialn x RPM

(n+1)/1 x RPM, n intregSlabire a legaturii mecanice

Radial1 x RPM, 2 x RPMDezaliniere paralela

Axial1 x RPM, 2 x RPMArbore curbat sau dezaliniere unghiulara

Radial1 x RPMArbore rotoric dezechilibrat

Planulvibratiilor

Frecventele ce aparCauza vibratiilor