모터 결함이란 무엇인가요? 전기 모터 진단 • 휴대용 밸런서, 진동 분석기 "밸런셋"은 파쇄기, 팬, 멀처, 콤바인, 샤프트, 원심분리기, 터빈 및 기타 여러 로터의 동적 밸런싱을 위한 장비입니다. 모터 결함이란 무엇인가요? 전기 모터 진단 • 휴대용 밸런서, 진동 분석기 "밸런셋"은 파쇄기, 팬, 멀처, 콤바인, 샤프트, 원심분리기, 터빈 및 기타 여러 로터의 동적 밸런싱을 위한 장비입니다.

모터 결함이란 무엇인가요? 전기 모터 진단

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전기 모터 결함 이해

정의: 운동 결함이란 무엇인가?

모터 결함 전기 모터의 결함 및 고장에는 기계적 문제(베어링 고장, 회전자-고정자 접촉, 축 문제), 전자기적 문제(회전자 바 파손, 고정자 권선 고장, 공극 불규칙성) 및 복합적인 전기기계적 문제가 포함됩니다. 이러한 결함은 특징적인 진동 그리고 감지할 수 있는 전기적 특징 진동 분석, 모터 전류 시그니처 분석(MCSA), 열화상.

전기 모터는 산업 시설에서 가장 흔히 사용되는 기계 중 하나이며, 모터 고장은 예상치 못한 가동 중단과 유지보수 비용을 상당 부분 초래합니다. 모터별 결함 모드와 진단 기술을 이해하면 조기 감지 및 계획된 유지보수가 가능해져 심각한 고장을 예방하고 모터 신뢰성을 최적화할 수 있습니다.

모터 결함의 종류

1. 기계적 결함(모든 회전 기계에 공통)

  • 불균형: 로터 질량 비대칭, 1× 진동
  • 베어링 고장: 가장 흔한 모터 결함(모터 고장의 약 50%)
  • 정렬 불량: 모터-부하 커플링 정렬 불량, 2배 진동
  • 기계적 느슨함: 느슨한 장착, 엔드 벨 또는 로터 구성 요소
  • 샤프트 문제: 구부러지거나 갈라진 샤프트

2. 전자기 결함(모터별)

로터 전기 결함

  • 부러진 로터 바: 농형 로터의 파손된 도체 막대(모터 고장의 10-15%)
  • 갈라진 끝 링: 로터 바를 연결하는 단락 링의 파손
  • 로터 다공성: 전기적 특성에 영향을 미치는 주조 로터의 공극
  • 고저항성 조인트: 막대와 엔드 링 사이의 연결이 불량합니다.

고정자 전기 결함

  • 와인딩 실패: 절연파괴, 턴-투-턴 단락, 상간 고장(모터 고장의 30-40%)
  • 접지 결함: 프레임의 권선 절연 실패
  • 코일 손상: 열적 저하, 기계적 손상, 오염

에어 갭 문제

  • 편심 로터: 제조 또는 마모로 인한 불균일한 공기 간격
  • 마찰: 베어링 고장 또는 정렬 불량으로 인한 로터-스테이터 접촉
  • 자석 당김: 공기 간격 비대칭으로 인한 불균형 자기력

3. 결합된 전기기계적 결함

  • 열 문제: 과부하, 환기 불량 또는 전기적 결함으로 인한 과열
  • 환기 문제: 냉각 팬이 막혔거나 손상되었습니다.
  • 전기와 기계의 결합: 기계적 진동을 유발하는 전기적 결함 및 그 반대의 경우

모터 결함의 진동 특성

부러진 로터 바

가장 중요한 모터 특정 결함 중 하나:

  • 빈도: ±(슬립 주파수) 간격으로 주행 속도 주변의 측대역
  • 무늬: 1× ± fs, 여기서 fs = 슬립 주파수(일반적으로 60Hz 모터의 경우 1~3Hz)
  • 진폭 변조: 전류와 토크는 2× 슬립 주파수에서 변동합니다.
  • 부하 의존성: 부하가 걸리면 사이드밴드가 더 두드러짐
  • 진행: 막대가 더 많이 끊어질수록 진폭이 증가합니다.

고정자 문제

  • 빈도: 2× 라인 주파수(60Hz 모터의 경우 120Hz, 50Hz의 경우 100Hz)
  • 원인: 권선 결함으로 인한 자기력 비대칭
  • 추가의: 회선 주파수의 고조파를 볼 수 있습니다
  • 전자기 소음: 2배 라인 주파수에서 들리는 윙윙거리는 소리

편심 로터(공극 변형)

  • 주파수: 폴 패스 주파수와 그 고조파
  • 무늬: (극수 × 주행속도) ± 주행속도
  • 자기 불균형: 기계적으로 균형을 이루더라도 방사형 진동을 생성합니다.
  • 결합 효과: 기계적(편심)과 전자기적(변동하는 릴럭턴스) 모두

검출 방법

진동 분석

  • 표준 FFT: 기계적 결함과 전자기 주파수를 식별합니다.
  • 측대역 분석: 로터 바 및 공극 문제 감지에 중요
  • 베어링 주파수: 봉투 분석 베어링 결함 감지용
  • 트렌드: 시간 경과에 따른 진폭을 추적하여 발생 중인 단층을 감지합니다.

모터 전류 시그니처 분석(MCSA)

  • 모터 라인 전류 주파수 스펙트럼 분석
  • 진동 센서 없이 전기적 결함을 감지합니다.
  • 특히 로터 바 및 스테이터 권선 결함에 효과적입니다.
  • 운영을 방해하지 않고 온라인으로 수행 가능
  • 진동 분석을 보완합니다

열화상

  • 적외선 카메라는 핫스팟을 감지합니다
  • 권선 결함은 국부적인 가열을 보여줍니다.
  • 뜨거운 영역으로 보이는 환기 막힘
  • 베어링 문제는 베어링 온도가 상승함을 보여줍니다.
  • 과부하 조건은 일반적인 온도 상승을 보여줍니다.

전기 테스트

  • 절연 저항: 메가옴미터 테스트에서 권선 열화가 드러났습니다.
  • 편광 지수: 절연 상태를 나타냅니다
  • 내전압 테스트: 고전압 하에서 절연 무결성을 검증합니다.
  • 현재 잔액: 각 상의 전류를 측정합니다(불균형은 문제를 나타냅니다)

일반적인 모터 고장 통계

상대 빈도를 이해하면 모니터링의 우선순위를 정하는 데 도움이 됩니다.

  • 베어링 고장: ~50% 모터 고장
  • 고정자 권선 고장: ~30-35%
  • 로터 결함: ~10-15%
  • 외부 요인: ~5% (오염, 환경 등)

예방적 유지 관리 전략

상태 모니터링

  • 분기별 또는 월별 진동 조사
  • 중요 모터에 대한 지속적인 모니터링
  • 열화상 조사(연간 또는 반기별)
  • 모터 전류 분석(주기적 또는 연속적)
  • 모든 매개변수의 추세를 분석하여 변화를 조기에 감지합니다.

정기 유지 관리

  • 매끄럽게 하기: 일정에 따라 베어링을 다시 윤활합니다(일반적으로 6~12개월)
  • 청소: 냉각 통로에서 먼지와 이물질을 제거하세요
  • 조임: 장착 볼트, 단자 연결 확인
  • 점검: 손상, 과열, 오염에 대한 시각적 검사
  • 테스트: 주기적 절연 저항 시험

균형과 정렬

  • 좋은 상태를 유지하다 균형 품질 베어링 하중을 최소화하기 위해
  • 정밀도 샤프트 정렬 구동 장비에
  • 정렬을 주기적으로(매년 또는 유지 관리 후) 확인하세요.

근본 원인 분석

모터 고장이 발생하면 재발을 방지하기 위해 근본 원인을 파악하세요.

베어링 고장

  • 조사하다: 윤활 적정성, 오염원, 정렬, 진동 수준
  • 일반적인 원인: 과도한 그리스 도포, 잘못된 그리스 유형, 정렬 불량, 과도한 진동

전기 고장

  • 조사하다: 작동 조건, 전압 품질, 듀티 사이클, 냉각 적절성
  • 일반적인 원인: 과부하, 전압 불균형, 단상, 냉각 차단

기계적 고장

  • 조사하다: 부하 특성, 설치 품질, 운영 환경
  • 일반적인 원인: 충격 하중, 정렬 불량, 설치 불량, 오염된 환경

산업 응용 프로그램 및 표준

  • NEMA MG-1: 모터 성능 및 테스트 표준
  • IEC 60034: 진동 한계를 포함한 국제 모터 표준
  • IEEE 43: 절연 시험 표준
  • ISO 20816: 전기 모터의 진동 심각도 기준

전기 모터 결함은 산업 장비 고장의 상당 부분을 차지합니다. 기계적, 전기적, 전자기적 결함의 고유한 특징을 파악하고 진동 분석, 전류 분석, 열화상 기술을 활용한 종합적인 상태 모니터링을 결합하면 모터 신뢰성을 극대화하고 예상치 못한 가동 중단을 최소화하는 조기 결함 감지 및 예측 유지보수 전략을 수립할 수 있습니다.

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