אנליזת סריקת תגובה לתדר – SFRA

בדיקת אנליזת סריקת תגובה לתדר היא הבדיקה החשמלית המתקדמת ביותר הקיימת היום לאחזקה מונעת, היכולה לאתר מגוון תקלות בשנאים (שמן ויבשים) כמו גם במכונות חשמל אחרות, והיא אחד הנושאים החמים ביותר בתחום אנליזת תקלות במכונות חשמל כיום.

הבדיקה כל-כך חדשנית, שעדיין נכתבים לה שיטות והתקנים מתעדכנים בהתאם. לפיכך, נתאר בפירוט את הבדיקה הזו, את מכלול התקלות שניתן לאתר בעזרתה ואת התקנים הקיימים כיום.

עקרונות אנליזת סריקת תגובה לתדר

ניתן לתאר את השנאי (או כל מכשיר חשמלי אחר לצורך העניין) כרשת מבוזרת של נגדים, סלילים וקבלים

השנאי כרשת מבוזרת של נגדים סלילים וקבלים


כך, לדוגמה, ישנה מערכת מבוזרת של קיבולים בין הסלילים לליבה, בין הסלילים למיכל דרך השמן או הבידוד היצוק. ישנן כמובן השראות מבוזרת סביב הסלילים, התנגדות מבוזרת בסלילים ובמחברים וכו'. השמן או יציקת האפוקסי מהווים קבל מבוזר

לכל מערכת מורכבת כזו, המכונה מעגל RLC, ישנה תגובה לתדר. כלומר, אם נזריק מתח חילופין בתדר מסוים, חלק אחר של המערכת יגיב לתדר הזה על-פי העכבה (ההתנגדות לתדר), מי יותר ומי פחות.

אם נמדוד את המתח בהדק שני ואת הפאזה, על פני משרעת רחבה של תדרים, נקבל גרף הנקרא גרף התגובה לתדר (גרף הגבר וגרף שינוי פאזה)

גרף התגובה לתדר הוא ייחודי למערכת מסוימת ועל כן ניתן להתייחס אליו כאל טביעת אצבע של המערכת.

כל שינוי מכני או חשמלי כתוצאה מתקלה בשנאי, ישנה את ערכי הקיבול/התנגדות/השראות של לפחות חלק מהמערכת, והיא תגיב אחרת בתחום תדרים מסוים. עוצמת השינוי תצביע על עוצמת התקלה.

 

ניתוח גרף התגובה לתדר יכול להצביע על שינויים במערכת, ולמפות את השינוי לחלק מסוים בשנאי ולתקלה מסוימת. עקרון הפעולה מוסבר בתמונה.

העבר עכבר מעל התמונה לזום.

 

ניתוח זה נקרא Sweep Frequency Response Analysis – SFRA

 

תקלות שניתן לאתר באמצעות אנליזת סריקת תגובה לתדר

אנליזת סריקת תגובה לתדר יכולה לאתר מגוון גדול של תקלות. האנליזה מתבססת על לקיחת 'טביעת אצבע' של השנאי והשוואתה לבדיקה נוספת. ניתן על כן לגלות שינויים בכמה מישורים:

מישור הזמן: ניתן למשל לקחת טביעת אצבע של השנאי בתאריך מסוים, ולבדוק את האנליזה לאחר שנה על מנת לגלות שינויים לאורך זמן.

בין שני שנאים: ניתן להשוות שני שנאים, אחד הידוע כתקין, לשנאי זהה לו בנתונים ומאותו סדרת יצור.

בין שני מקומות גיאוגרפיים: ניתן לקחת 'טביעת אצבע' של השנאי מיד לאחר סיום הייצור, ולבדוק אותו לפני ההתקנה באתר הפעולה וכך לבדוק שהשנאי לא ניזוק בצורה כלשהי בהובלה.

 

בדיקת אנליזת סריקת תגובה לתדר נחשבת לבדיקה המקיפה ביותר הקיימת כיום לשנאים, והיחידה שנותנת איתור תקלות ואחזקה מונעת לשנאים יבשים.

 

מגוון התקלות שניתן לגלות באמצעות SFRA הוא עצום:

תקלות מכניות:

 תזוזה טלסקופית של הסלילים (חלק מהסליל עולה למעלה) – כתוצאה מכוחות אלקטרומכניים חריגים.
תזוזה פנימה של הסלילים (Hoop Buckling) כתוצאה מחיזוקי כריכות שהתרופפו.
תזוזה של כל הליבה כיחידה אחת.
תזוזות זוויתיות של המוליכים עצמם (סלילי מתח נמוך בדרך כלל).

תקלות חשמליות:

קצרים בין הכריכות במוליכים
קצרים בין הכריכות לליבה (למינציה)
נתקים בכריכות (פאזה לא פעילה)

בעיות בליבה:

קצר בלמינציות היוצר זרמי מערבולת ומעלה את ההפסדים בשנאי.
הפרדה בלמינציות כתוצאה מעיגון שהתרופף.

בעיות מגעים

מגעים רופפים.
הארקה פנימית בשנאי רופפת או מנותקת

בעיות בידוד:

בידוד שנחלש (גם בידוד שמן וגם בידוד אפוקסי)
קצרים ופריקות בבידוד

בדיקה זו הינה הבדיקה המתקדמת ביותר לאחזקה מונעת בשנאים יבשים, ויכולה להתריע על התפתחות מגוון גדול של תקלות בשנאים אלו. המכשיר בודק בנוסף בדיקות בידוד וקיבוליות (טנגנס דלתא) בדיוק של שברי אחוז

מיבדקת סריקת תגובה לתדר לבדיקות חשמליות של ליבת השנאי עם מסכי תוצאה טיפוסית