Κατανόηση ελαττωμάτων ηλεκτρικού κινητήρα

Συσκευές

Φορητή ζυγαριά και αναλυτής κραδασμών Balanset-1A

$2,358.31

Ανταλλακτικά

Αισθητήρας δόνησης

$107.47

Ανταλλακτικά

Οπτικός αισθητήρας (στροφόμετρο λέιζερ)

$148.07

Συσκευές

Balanset-4

$8,123.32

Ανταλλακτικά

Μαγνητική βάση μεγέθους 60-kgf

$54.93

Ανταλλακτικά

Αντανακλαστική ταινία

$11.94

Συσκευές

Δυναμικός εξισορροπιστής "Balanset-1A" OEM

$2,071.73

Ορισμός: Τι είναι τα κινητικά ελαττώματα;

Βλάβες κινητήρα είναι βλάβες και αστοχίες σε ηλεκτροκινητήρες, συμπεριλαμβανομένων μηχανικών προβλημάτων (βλάβες ρουλεμάν, επαφή ρότορα-στάτορα, προβλήματα άξονα), ηλεκτρομαγνητικών προβλημάτων (σπασμένες ράβδοι ρότορα, βλάβες στην περιέλιξη του στάτορα, ανωμαλίες στο διάκενο αέρα) και συνδυασμένων ηλεκτρομηχανικών προβλημάτων. Αυτά τα ελαττώματα δημιουργούν χαρακτηριστικά δόνηση και ηλεκτρικές υπογραφές που μπορούν να ανιχνευθούν μέσω ανάλυση κραδασμών, ανάλυση υπογραφής ρεύματος κινητήρα (MCSA) και θερμική απεικόνιση.

Οι ηλεκτροκινητήρες είναι από τις πιο συνηθισμένες μηχανές σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις και οι βλάβες τους ευθύνονται για σημαντικό μη προγραμματισμένο χρόνο διακοπής λειτουργίας και κόστος συντήρησης. Η κατανόηση των τρόπων βλάβης που αφορούν συγκεκριμένα τον κινητήρα και των τεχνικών διάγνωσης επιτρέπει την έγκαιρη ανίχνευση και την προγραμματισμένη συντήρηση, αποτρέποντας καταστροφικές βλάβες και βελτιστοποιώντας την αξιοπιστία του κινητήρα.

Κατηγορίες ελαττωμάτων κινητήρα

1. Μηχανικά ελαττώματα (κοινά σε όλα τα περιστρεφόμενα μηχανήματα)

• Ανισορροπία: Ασυμμετρία μάζας ρότορα, 1× δόνηση
• Βλάβες ρουλεμάν: Το πιο συνηθισμένο ελάττωμα κινητήρα (~50% βλαβών κινητήρα)
• Λανθασμένη ευθυγράμμιση: Κακή ευθυγράμμιση συμπλέκτη κινητήρα-φορτίου, 2× δόνηση
• Μηχανική χαλαρότητα: Χαλαρή βάση, κουδούνι τέλους ή εξαρτήματα ρότορα
• Προβλήματα άξονα: Λυγισμένα ή ραγισμένα άξονες

2. Ηλεκτρομαγνητικά ελαττώματα (ειδικά για τον κινητήρα)

Ηλεκτρικά ελαττώματα ρότορα

• Σπασμένες ράβδοι ρότορα: Ραγισμένες ράβδοι αγωγού σε ρότορες τύπου squirrel cage (10-15% βλαβών κινητήρα)
• Ραγισμένοι δακτύλιοι άκρων: Ρωγμές σε δακτυλίους βραχυκυκλώματος που συνδέουν τις ράβδους του ρότορα
• Πορώδες ρότορα: Κενά στον χυτό ρότορα που επηρεάζουν τις ηλεκτρικές ιδιότητες
• Αρθρώσεις υψηλής αντίστασης: Κακή σύνδεση μεταξύ ράβδων και ακραίων δακτυλίων

Ηλεκτρικά ελαττώματα στάτη

• Βλάβες περιέλιξης: Βλάβη μόνωσης, βραχυκυκλώματα από στροφή σε στροφή, σφάλματα φάσης σε φάση (30-40% βλαβών κινητήρα)
• Ρήγματα εδάφους: Αστοχία μόνωσης περιέλιξης στο πλαίσιο
• Ζημιά στο πηνίο: Θερμική υποβάθμιση, μηχανική βλάβη, μόλυνση

Προβλήματα με το κενό αέρα

• Εκκεντρικός ρότορας: Μη ομοιόμορφο διάκενο αέρα από κατασκευή ή φθορά
• Τριβή: Επαφή ρότορα-στάτορα από βλάβη ή κακή ευθυγράμμιση ρουλεμάν
• Μαγνητική έλξη: Μη ισορροπημένες μαγνητικές δυνάμεις από ασυμμετρία διακένου αέρα

3. Συνδυασμένα ηλεκτρομηχανικά ελαττώματα

• Θερμικά προβλήματα: Υπερθέρμανση από υπερφόρτωση, κακό αερισμό ή ηλεκτρικές βλάβες
• Προβλήματα αερισμού: Μπλοκαρισμένοι ή κατεστραμμένοι ανεμιστήρες ψύξης
• Σύνδεση μεταξύ ηλεκτρικού και μηχανικού: Ηλεκτρικές βλάβες που προκαλούν μηχανικούς κραδασμούς και αντίστροφα

Υπογραφές δόνησης ελαττωμάτων κινητήρα

Σπασμένες ράβδοι ρότορα

Ένα από τα σημαντικότερα ελαττώματα που αφορούν ειδικά τον κινητήρα:

• Συχνότητα: Πλευρικές ζώνες γύρω από την ταχύτητα κίνησης σε απόσταση ± (συχνότητα ολίσθησης)
• Πρότυπο: 1× ± fs, όπου fs = συχνότητα ολίσθησης (τυπικά 1-3 Hz για κινητήρες 60 Hz)
• Διαμόρφωση εύρους: Το ρεύμα και η ροπή κυμαίνονται σε συχνότητα ολίσθησης 2×
• Εξάρτηση από το φορτίο: Οι πλευρικές ζώνες είναι πιο εμφανείς υπό φορτίο
• Προχώρηση: Το πλάτος αυξάνεται καθώς σπάνε περισσότερες ράβδοι

Προβλήματα στάτορα

• Συχνότητα: 2× συχνότητα γραμμής (120 Hz για κινητήρες 60 Hz, 100 Hz για 50 Hz)
• Αιτία: Ασυμμετρία μαγνητικής δύναμης από σφάλματα περιέλιξης
• Επιπλέον: Μπορεί να δείτε αρμονικές συχνότητας γραμμής
• Ηλεκτρομαγνητικός θόρυβος: Ακουστός βόμβος σε συχνότητα γραμμής 2×

Εκκεντρικός ρότορας (Παραλλαγή διακένου αέρα)

• Συχνότητες: Συχνότητα διέλευσης πόλου και οι αρμονικές της
• Πρότυπο: (Αριθμός πόλων × ταχύτητα κίνησης) ± ταχύτητα κίνησης
• Μαγνητική ανισορροπία: Δημιουργεί ακτινική δόνηση ακόμα και αν είναι μηχανικά ισορροπημένο
• Συνδυασμένη επίδραση: Τόσο μηχανικά (εκκεντρικότητα) όσο και ηλεκτρομαγνητικά (μεταβαλλόμενη απροθυμία)

Μέθοδοι ανίχνευσης

Ανάλυση Δονήσεων

• Τυπικό FFT: Εντοπίζει μηχανικά ελαττώματα και ηλεκτρομαγνητικές συχνότητες
• Ανάλυση πλευρικής ζώνης: Κρίσιμο για την ανίχνευση προβλημάτων ράβδου ρότορα και διακένου αέρα
• Συχνότητες ρουλεμάν: Ανάλυση φακέλου για την ανίχνευση ελαττωμάτων ρουλεμάν
• Τάσεις: Παρακολούθηση πλάτους με την πάροδο του χρόνου για την ανίχνευση αναπτυσσόμενων σφαλμάτων

Ανάλυση Υπογραφής Ρεύματος Κινητήρα (MCSA)

• Ανάλυση φάσματος συχνότητας ρεύματος γραμμής κινητήρα
• Εντοπίζει ηλεκτρικές βλάβες χωρίς αισθητήρες κραδασμών
• Ιδιαίτερα αποτελεσματικό για βλάβες στη ράβδο του ρότορα και στην περιέλιξη του στάτη
• Μπορεί να γίνει online χωρίς να διαταραχθεί η λειτουργία
• Συμπληρώνει την ανάλυση κραδασμών

Θερμική απεικόνιση

• Οι υπέρυθρες κάμερες ανιχνεύουν θερμά σημεία
• Τα σφάλματα περιέλιξης δείχνουν τοπική θέρμανση
• Αποφράξεις εξαερισμού ορατές ως θερμές περιοχές
• Τα προβλήματα στα ρουλεμάν δείχνουν αυξημένες θερμοκρασίες ρουλεμάν
• Οι συνθήκες υπερφόρτωσης δείχνουν γενική αύξηση της θερμοκρασίας

Ηλεκτρικές δοκιμές

• Αντίσταση μόνωσης: Η δοκιμή μεγαωμόμετρου αποκαλύπτει φθορά στην περιέλιξη
• Δείκτης πόλωσης: Υποδεικνύει την κατάσταση της μόνωσης
• Δοκιμή υποποδίου: Επαληθεύει την ακεραιότητα της μόνωσης υπό υψηλή τάση
• Τρέχον υπόλοιπο: Μετρήστε το ρεύμα σε κάθε φάση (η ανισορροπία υποδεικνύει προβλήματα)

Συνήθη Στατιστικά Βλαβών Κινητήρα

Η κατανόηση των σχετικών συχνοτήτων βοηθά στην ιεράρχηση της παρακολούθησης:

• Βλάβες ρουλεμάν: ~50% βλαβών κινητήρα
• Βλάβες περιέλιξης στάτη: ~30-35%
• Ελαττώματα ρότορα: ~10-15%
• Εξωτερικοί παράγοντες: ~5% (μόλυνση, περιβάλλον, κ.λπ.)

Στρατηγικές Προληπτικής Συντήρησης

Παρακολούθηση κατάστασης

• Τριμηνιαίες ή μηνιαίες έρευνες κραδασμών
• Συνεχής παρακολούθηση κρίσιμων κινητήρων
• Θερμικές απεικονιστικές έρευνες (ετήσιες ή εξαμηνιαίες)
• Ανάλυση ρεύματος κινητήρα (περιοδική ή συνεχής)
• Τάσεις όλων των παραμέτρων για την έγκαιρη ανίχνευση αλλαγών

Τακτική Συντήρηση

• Λάδωμα: Επαναλίπανση ρουλεμάν σύμφωνα με το πρόγραμμα (συνήθως 6-12 μήνες)
• Καθαρισμός: Αφαιρέστε τη σκόνη και τα υπολείμματα από τις διόδους ψύξης
• Σφίξιμο: Επαληθεύστε τα μπουλόνια στερέωσης, τις συνδέσεις των ακροδεκτών
• Επιθεώρηση: Οπτικός έλεγχος για ζημιές, υπερθέρμανση, μόλυνση
• Δοκιμές: Περιοδικές δοκιμές αντίστασης μόνωσης

Ισορροπία και Ευθυγράμμιση

• Διατηρήστε καλό ποιότητα ισορροπίας για την ελαχιστοποίηση των φορτίων των ρουλεμάν
• Ακρίβεια ευθυγράμμιση άξονα σε κινούμενο εξοπλισμό
• Επαληθεύστε την ευθυγράμμιση περιοδικά (ετησίως ή μετά τη συντήρηση)

Ανάλυση Βασικής Αιτίας

Όταν παρουσιάζονται βλάβες κινητήρα, εντοπίστε τις βασικές αιτίες για να αποτρέψετε την επανεμφάνισή τους:

Βλάβες ρουλεμάν

• Ερευνώ: Επάρκεια λίπανσης, πηγές μόλυνσης, ευθυγράμμιση, επίπεδα κραδασμών
• Συνήθεις αιτίες: Υπερβολική λίπανση, λάθος τύπος γράσου, κακή ευθυγράμμιση, υπερβολικοί κραδασμοί

Ηλεκτρικές βλάβες

• Ερευνώ: Συνθήκες λειτουργίας, ποιότητα τάσης, κύκλος λειτουργίας, επάρκεια ψύξης
• Συνήθεις αιτίες: Υπερφόρτωση, ανισορροπία τάσης, μονοφασική λειτουργία, μπλοκαρισμένη ψύξη

Μηχανικές βλάβες

• Ερευνώ: Χαρακτηριστικά φορτίου, ποιότητα εγκατάστασης, περιβάλλον λειτουργίας
• Συνήθεις αιτίες: Κρουστικά φορτία, κακή ευθυγράμμιση, κακή εγκατάσταση, μολυσμένο περιβάλλον

Εφαρμογές και Πρότυπα Βιομηχανίας

• NEMA MG-1: Απόδοση κινητήρα και πρότυπα δοκιμών
• IEC 60034: Διεθνή πρότυπα κινητήρων, συμπεριλαμβανομένων των ορίων κραδασμών
• ΙΕΕΕ 43: Πρότυπα δοκιμών μόνωσης
• ISO 20816: Κριτήρια σοβαρότητας κραδασμών για ηλεκτροκινητήρες

Τα ελαττώματα των ηλεκτροκινητήρων αντιπροσωπεύουν ένα σημαντικό μέρος των βλαβών του βιομηχανικού εξοπλισμού. Η κατανόηση των διακριτικών χαρακτηριστικών των μηχανικών, ηλεκτρικών και ηλεκτρομαγνητικών βλαβών, σε συνδυασμό με την ολοκληρωμένη παρακολούθηση της κατάστασης χρησιμοποιώντας ανάλυση κραδασμών, ανάλυση ρεύματος και θερμική απεικόνιση, επιτρέπει την έγκαιρη ανίχνευση σφαλμάτων και τις στρατηγικές προγνωστικής συντήρησης που μεγιστοποιούν την αξιοπιστία του κινητήρα και ελαχιστοποιούν τον μη προγραμματισμένο χρόνο διακοπής λειτουργίας.

---

← Επιστροφή στο Κύριο Ευρετήριο