Razumijevanje nedostataka elektromotora

Devices

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

$2,358.31

Parts

Vibration sensor

$107.47

Parts

Optical Sensor (Laser Tachometer)

$148.07

Devices

Balanset-4

$8,123.32

Parts

Magnetic Stand Insize-60-kgf

$54.93

Parts

Reflective tape

$11.94

Devices

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

$2,071.73

Definicija: Što su motorički defekti?

Motorni kvarovi To su kvarovi i greške u elektromotorima, uključujući mehaničke probleme (kvarovi ležajeva, kontakt rotora i statora, problemi s osovinom), elektromagnetske probleme (lomovi rotorskih šipki, kvarovi namota statora, nepravilnosti zračnog raspora) i kombinirane elektromehaničke probleme. Ovi nedostaci stvaraju karakteristične vibracija i električnih potpisa koji se mogu otkriti putem vibration analysis, analiza strujnih potpisa motora (MCSA) i termovizijsko snimanje.

Elektromotori su među najčešćim strojevima u industrijskim postrojenjima, a njihovi kvarovi uzrokuju značajne neplanirane zastoje i troškove održavanja. Razumijevanje specifičnih načina kvarova motora i dijagnostičkih tehnika omogućuje rano otkrivanje i planirano održavanje, sprječavajući katastrofalne kvarove i optimizirajući pouzdanost motora.

Kategorije kvarova motora

1. Mehanički nedostaci (zajednički svim rotirajućim strojevima)

• Neravnoteža: Asimetrija mase rotora, 1× vibracija
• Kvarovi ležajeva: Najčešći kvar motora (~50% kvarova motora)
• Neusklađenost: Neusklađenost spojke motora i opterećenja, 2× vibracija
• Mehanička labavost: Labava montaža, krajnje zvono ili komponente rotora
• Problemi s osovinom: Savijene ili napukle osovine

2. Elektromagnetski defekti (specifični za motor)

Električni kvarovi rotora

• Slomljene rotorske šipke: Slomljene vodične šipke u rotorima s kaveznim zatvaračem (kvarovi motora 10-15%)
• Napuknuti završni prstenovi: Lomovi u prstenovima kratkog spoja koji spajaju rotorske šipke
• Poroznost rotora: Praznine u lijevanom rotoru koje utječu na električna svojstva
• Spojevi visoke otpornosti: Loše veze između šipki i završnih prstenova

Električni kvarovi statora

• Kvarovi namotaja: Proboj izolacije, kratki spojevi među navojima, međufazni kvarovi (30-40% kvarova motora)
• Kvarovi uzemljenja: Kvar izolacije namota na okviru
• Oštećenje zavojnice: Toplinska degradacija, mehanička oštećenja, kontaminacija

Problemi sa zračnim rasporima

• Ekscentrični rotor: Nejednolik zračni raspor zbog proizvodnje ili habanja
• Trljanje: Kontakt rotora i statora zbog kvara ležaja ili neusklađenosti
• Magnetsko privlačenje: Neuravnotežene magnetske sile zbog asimetrije zračnog raspora

3. Kombinirani elektromehanički nedostaci

• Toplinski problemi: Pregrijavanje zbog preopterećenja, slabe ventilacije ili električnih kvarova
• Problemi s ventilacijom: Blokirani ili oštećeni ventilatori za hlađenje
• Spajanje između električnog i mehaničkog: Električni kvarovi koji uzrokuju mehaničke vibracije i obrnuto

Vibracijski potpisi kvarova motora

Slomljene rotorske šipke

Jedan od najvažnijih nedostataka specifičnih za motor:

• Frekvencija: Bočni pojasevi oko brzine rada pri razmaku od ± (frekvencija klizanja)
• Uzorak: 1× ± fs, gdje je fs = frekvencija klizanja (obično 1-3 Hz za motore od 60 Hz)
• Amplitudska modulacija: Struja i moment fluktuiraju na 2× frekvenciji klizanja
• Ovisnost o opterećenju: Bočne trake su izraženije pod opterećenjem
• Napredak: Amplituda se povećava kako se više šipki lomi

Problemi sa statorom

• Frekvencija: 2× mrežna frekvencija (120 Hz za motore od 60 Hz, 100 Hz za motore od 50 Hz)
• Uzrok: Asimetrija magnetske sile zbog kvarova namota
• Dodatno: Može vidjeti harmonike linijske frekvencije
• Elektromagnetska buka: Čujno zujanje na 2× linijskoj frekvenciji

Ekscentrični rotor (varijacija zračnog raspora)

• Frekvencije: Frekvencija prolaza polova i njezini harmonici
• Uzorak: (Broj polova × brzina rada) ± brzina rada
• Magnetska neravnoteža: Stvara radijalne vibracije čak i ako je mehanički uravnotežen
• Kombinirani učinak: I mehanički (ekscentričnost) i elektromagnetski (promjenjiva reluktancija)

Metode detekcije

Analiza vibracija

• Standardni FFT: Identificira mehaničke nedostatke i elektromagnetske frekvencije
• Analiza bočnog pojasa: Ključno za otkrivanje problema s rotorskim šipkama i zračnim rasporom
• Frekvencije ležaja: Analiza omotnice za otkrivanje nedostataka ležaja
• Trendovi: Pratite amplitude tijekom vremena kako biste otkrili razvoj kvarova

Analiza strujnog potpisa motora (MCSA)

• Analizirajte frekvencijski spektar struje motora
• Detektira električne kvarove bez senzora vibracija
• Posebno učinkovito za kvarove rotorskih šipki i namota statora
• Može se obaviti online bez prekida rada
• Nadopunjuje analizu vibracija

Termovizijsko snimanje

• Infracrvene kamere otkrivaju vruće točke
• Kvarovi namota pokazuju lokalizirano zagrijavanje
• Blokade ventilacije vidljive kao vruća područja
• Problemi s ležajevima pokazuju povišene temperature ležajeva
• Uvjeti preopterećenja pokazuju opći porast temperature

Električno ispitivanje

• Otpor izolacije: Ispitivanje megaohmmetrom otkriva propadanje namota
• Indeks polarizacije: Označava stanje izolacije
• Hipot testiranje: Provjerava integritet izolacije pod visokim naponom
• Trenutno stanje: Izmjerite struju u svakoj fazi (neravnoteža ukazuje na probleme)

Uobičajena statistika kvarova motora

Razumijevanje relativnih učestalosti pomaže u određivanju prioriteta praćenja:

• Kvarovi ležajeva: ~50% kvarova motora
• Kvarovi namota statora: ~30-35%
• Nedostaci rotora: ~10-15%
• Vanjski faktori: ~5% (kontaminacija, okoliš itd.)

Strategije preventivnog održavanja

Praćenje stanja

• Tromjesečna ili mjesečna istraživanja vibracija
• Kontinuirano praćenje kritičnih motora
• Termovizijska snimanja (godišnje ili polugodišnje)
• Analiza struje motora (periodična ili kontinuirana)
• Praćenje trendova svih parametara za rano otkrivanje promjena

Rutinsko održavanje

• Podmazivanje: Podmazivanje ležajeva vršiti prema rasporedu (obično 6-12 mjeseci)
• Čišćenje: Uklonite prašinu i ostatke iz rashladnih kanala
• Zatezanje: Provjerite montažne vijke, spojeve terminala
• Inspekcija: Vizualni pregled na oštećenja, pregrijavanje, onečišćenje
• Testiranje: Periodično ispitivanje izolacijskog otpora

Balansiranje i poravnanje

• Održavajte dobro kvaliteta ravnoteže kako bi se smanjilo opterećenje ležajeva
• Precision poravnanje osovine na pogonjenu opremu
• Povremeno provjeravajte poravnanje (godišnje ili nakon održavanja)

Analiza uzroka

Kada dođe do kvarova motora, utvrdite uzroke kako biste spriječili njihovo ponavljanje:

Kvarovi ležajeva

• Istražiti: Dovoljnost podmazivanja, izvori onečišćenja, poravnanje, razine vibracija
• Uobičajeni uzroci: Prekomjerno podmazivanje, pogrešna vrsta masti, neusklađenost, prekomjerne vibracije

Električni kvarovi

• Istražiti: Radni uvjeti, kvaliteta napona, radni ciklus, adekvatnost hlađenja
• Uobičajeni uzroci: Preopterećenje, neravnoteža napona, jednofazni rad, blokirano hlađenje

Mehanički kvarovi

• Istražiti: Karakteristike opterećenja, kvaliteta instalacije, radno okruženje
• Uobičajeni uzroci: Udarna opterećenja, neusklađenost, loša instalacija, onečišćena okolina

Industrijske primjene i standardi

• NEMA MG-1: Standardi ispitivanja i performansi motora
• IEC 60034: Međunarodni standardi za motore, uključujući ograničenja vibracija
• IEEE 43: Standardi ispitivanja izolacije
• ISO 20816: Kriteriji jačine vibracija za elektromotore

Kvarovi elektromotora predstavljaju značajan dio kvarova industrijske opreme. Razumijevanje karakterističnih potpisa mehaničkih, električnih i elektromagnetskih kvarova, u kombinaciji sa sveobuhvatnim praćenjem stanja pomoću analize vibracija, analize struje i termovizijskog snimanja, omogućuje rano otkrivanje kvarova i strategije prediktivnog održavanja koje maksimiziraju pouzdanost motora i minimiziraju neplanirane zastoje.

---

← Natrag na glavni indeks