Vibraţii la frecvenţa de alunecare
Rotorul este de fapt o componentă metalică aflată în mişcare de rotaţie în jurul statorului, datorită unui câmp magnetic rotativ. Câmpul magnetic creează o tensiune în barele rotorice. Dacă barele rotorice se află într-un circuit deschis, atunci nu se transmite nici un curent şi nu sunt generate nici un fel de forţe. Când circuitul este închis (barele în scurt circuit), curentul generat este proporţional cu turaţia la care câmpul traversează conductorul. Acesta interacţionează cu câmpul statorului pentru a genera o forţă în barele rotorice. De asemenea, se dezvoltă în cealaltă parte a rotorului o forţă egală cu aceasta, dar de sens opus. Aceste două forţe dau naştere unui moment care antrenează sarcina. Dacă dintr-un motiv anume se întrerupe curentul creat sau câmpul magnetic la unul dintre capetele rotorului, cele două forţe devin inegale, ceea ce are ca rezultat o forţă radială care va reprezenta sursa vibraţiilor. O bară rotorică ruptă sau fisurată va determina acest dezechilibru de forţe. Forţele antrenează rotorul cu o sarcină constantă, plus o sarcină care variază cu 2×alunecarea. De aceea, forţa care acţionează pe lagăre va avea componente de frecvenţă la 1× RPM şi 1× RPM ± 2× alunecarea.
Astfel, barele rotorice sparte sau fisurate, conexiunile improprii între barele rotorice şi inelele scurtcircuitate şi tolele în scurtcircuit vor produce vibraţii mari la 1×turaţia de lucru, cu benzi laterale FP (frecvenţa polilor). În plus, barele rotorice fisurate vor genera adesea benzi laterale în jurul armonicilor 3, 4 şi 5 ale turaţiei de lucru. Barele rotorice cu jocuri dau benzi laterale la 2×frecvenţa liniei (2FL), încadrând frecvenţele proprii barelor rotorice (RBPF) şi/sau armonicile acestora (Fig. 8.62).
RBPF = numărul de bare rotorice × RPM
Adesea pot apărea nivele mai mari de vibraţie la 2×RBPF, cu amplitudine mică numai la 1× RBPF.
Neregularităţile barelor rotorice vor reprezenta cauza apariţiei componentei de vibraţii la frecvenţa de alunecare înmulţită cu numărul de poli ai motorului.
La un motor cu doi poli, de pildă, orice bară rotorică se va alinia cu polul câmpului magnetic rotitor creat de stator de două ori la fiecare ciclu de"alunecare". Ciclul de alunecare este viteza sincronă împărţită la viteza de alunecare.
Concret, un motor cu turaţia rotorului de 3450 RPM, are turaţia de sincronism de 3600 RPM, deci frecvenţa de alunecare este 3600-3450 = 150 RPM. Apoi, 3600/ 150 = 24, ceea ce reprezintă ciclul de alunecare, adică la fiecare 24 de rotaţii ale rotorului, acelaşi bară rotorică va fi exact aliniată exact cu aceeaşi polaritate ca şi polul magnetic rotitor, şi va fi aliniată cu polul opus la fiecare 12 rotaţii.
Dacă o singură bară rotorică opune rezistenţă mai mare decât celelalte din cauza unei fisuri sau unui interstiţiu, atunci curentul indus în ea va fi evident redus, la alinierea acesteia cu polii, iar acest lucru va determina producerea unui cuplu mai mic în ciclul de alunecare. Astfel, cuplul va fi modulat la frecvenţa de alunecare înmulţită cu dublul numărului de poli. Această frecvenţă se numeşte, frecvenţă proprie polilor. În spectru, în caz de defect, apare o componentă importantă la 1× cu benzi laterale FP. În plus, barele rotorice vor genera benzi laterale în jurul armonicilor 3, 4 şi 5 ale turaţiei de lucru. Barele rotorice cu jocuri dau benzi laterale la 2×FL, încadrând frecvenţele proprii barelor rotorice şi/ sau armonicile acestora.