Elektros variklių statoriaus defektų supratimas

Nešiojamas balansavimo įrenginys, vibracijos analizatorius

Įrenginiai

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

Dalys

Optinis jutiklis (lazerinis tachometras)

Pilnas „Vibromera“ vibracijos diagnostikos ir balansavimo rinkinys, įskaitant keturis vibracijos jutiklius su kabeliais, signalo sąsajos modulį, lazerinį tachometrą su magnetiniu stovu, skaitmeninę svarstyklę, USB kabelį ir nešiojimo dėklą. Sistema skirta pramoninių įrenginių rotorių balansavimui ir būklės stebėjimui.

Įrenginiai

Dinaminis balansavimo įrenginys "Balanset-1A" OEM

Apibrėžimas: Kas yra statoriaus defektai?

Statoriaus defektai yra elektros variklių stacionarių apvijų ir šerdies gedimai, įskaitant izoliacijos pažeidimus, trumpuosius jungimus tarp apvijų, fazių tarpusavio gedimus, įžeminimo gedimus, apvijų užterštumą ir laminavimo pažeidimus. Statoriaus apvijų gedimai sudaro 30–40% visų variklio gedimų, todėl tai antras pagal dažnumą variklio defektas po guolių gedimai. Statoriaus problemos sukuria būdingą elektromagnetinį disbalansą, kuris gamina vibracija dvigubai didesniu tinklo dažniu (120 Hz 60 Hz varikliams, 100 Hz 50 Hz varikliams) ir gali būti aptiktas srovės disbalansu, terminiu vaizdavimu ir izoliacijos varžos bandymais.

Statoriaus defektų supratimas yra labai svarbus, nes jie dažnai vystosi lėtai, per mėnesius ar metus, todėl suteikia galimybę juos anksti aptikti, tačiau, jei nebus imtasi priemonių, jie gali progresuoti iki katastrofiško gedimo, susijusio su gaisru, dideliu variklio pažeidimu ar saugos pavojais.

Statoriaus defektų tipai

1. Izoliacijos gedimai

Šortai su posūkiu

Aprašymas: Izoliacija tarp gretimų vijų toje pačioje ritėje nutrūksta
Poveikis: Trumpieji posūkiai perneša per didelę srovę, sukeldami vietinį įkaitimą
Progresavimas: Pradedama nuo mažų posūkių, palaipsniui įtraukiant daugiau posūkių
Aptikimas: Srovės disbalansas, karštieji taškai terminio vaizdo metu, padidėjusi 2×f vibracija
Dažniausiai pasitaikantys: Dėl daugumos statoriaus gedimų

Faziniai gedimai

Aprašymas: Izoliacijos pažeidimas tarp skirtingų fazių
Poveikis: Gali sukelti staigų variklio užstrigimą arba gedimą
Sunkumas: Griežtesni nei šortai su posūkiu
Aptikimas: Didelis srovės disbalansas gali suveikti apsauga nuo viršsrovės

Įžeminimo gedimai (fazės ir rėmo)

Aprašymas: Variklio korpuso apvijos izoliacijos pažeidimas
Saugos problema: Gali įkrauti variklio rėmą ir sukelti elektros smūgio pavojų.
Aptikimas: Įžeminimo apsaugos išjungimo įtaisai, izoliacijos varžos bandymai
Priežastys: Izoliacijos senėjimas, užteršimas, mechaniniai pažeidimai, drėgmė

2. Apvijos fizinė žala

Mechaniniai pažeidimai: Ritės pažeistos montavimo ar priežiūros metu
Terminė žala: Perkaitimas, ardantis izoliaciją ir varį
Užterštumas: Alyva, chemikalai arba laidžios dulkės ant apvijų
Drėgmės pažeidimai: Vandens patekimas sukelia slydimą ir trumpuosius jungimus
Koronos žala: Aukšta įtampa, sukelianti oro jonizaciją ir izoliacijos eroziją

3. Laminavimo problemos

Pagrindinių laminatų trumpasis jungimas (sumažėjęs efektyvumas, perkaitimas)
Pažeistos arba atsilaisvinusios laminatės
Šerdies poslinkis arba pasislinkimas
Sukuria sūkurinių srovių nuostolius ir karštus taškus

Statoriaus gedimų priežastys

Terminis skaidymas

Perkrova: Per didelė srovė, kaitinanti apvijas, viršijanti izoliacijos vardinę vertę
Užblokuotas aušinimas: Nepakankamas vėdinimas spartina terminį senėjimą
Aplinkos temperatūra: Aukšta aplinkos temperatūra mažina aušinimo efektyvumą
Dažnas paleidimas: Įjungimo srovės paleidimo metu, sukeliančios šiluminį įtempį
Izoliacijos tarnavimo laikas: Kas 10 °C virš vardinės temperatūros izoliacijos tarnavimo laikas sumažinamas perpus.

Elektriniai įtempiai

Įtampos šuoliai: Žaibas, perjungimo pereinamieji procesai, įtempę izoliaciją
Įtampos disbalansas: Nevienodos fazės įtampos, sukeliančios cirkuliacines sroves
Viršįtampis: Veikia virš vardinės įtampos
VFD efektai: Didelis dV/dt dėl PWM perjungimo, atakuojančio izoliaciją

Užterštumas ir aplinka

Drėgmė: Drėgmė arba vandens patekimas mažina izoliacijos varžą
Laidžios dulkės: Metalo dalelių arba anglies dulkių jungiamoji izoliacija
Cheminės medžiagos: Koroziniai arba tirpiklių garai, ardantys izoliaciją
Aliejus ir riebalai: Naftos produktai, ardantys organinę izoliaciją

Mechaninės priežastys

Vibracija: Per didelė vibracija, trinanti izoliaciją
Terminis ciklas: Izoliacijos plėtimasis/susitraukimas, lenkimas ir įtrūkimas
Rotoriaus smūgiai: Rotoriaus kontaktas pažeidžia statoriaus apvijas
Įrengimo pažeidimai: Grubus elgesys pervyniojant arba keičiant

Vibracijos parašas

Pagrindinis indikatorius: 2 × linijos dažnis

Statoriaus problemų požymiai:

Dažnis: 120 Hz (60 Hz sistemose) arba 100 Hz (50 Hz sistemose)
Mechanizmas: Elektromagnetinės jėgos disbalansas dėl asimetrinio magnetinio lauko
Įprasti varikliai: 2×f yra, bet maža amplitudė (< 10% iš 1×)
Statoriaus defektai: 2×f amplitudės padidėjimas (> 20-50% 1× arba didesnis)
Progresavimas: Amplitudė didėja, kai gedimas blogėja

Papildomi komponentai

Linijos dažnis (1×f) gali padidėti
Gali atsirasti aukštesnės harmonikos (4×f, 6×f)
Bendras vibracijos lygis gali padidėti
Elektromagnetinis triukšmas girdimas kaip 120/100 Hz dūzgimas

Aptikimo metodai

Vibracijos analizė

Stebėkite 2× linijos dažnio amplitudę ir tendenciją
Palyginkite su baziniais arba panašiais varikliais
Įspėjimas, jei 2×f > 30%, kai vibracija 1× viršija darbinį greitį
Didėjanti tendencija laikui bėgant patvirtina progresuojantį gedimą

Srovės matavimai

Fazės srovės balansas: Išmatuokite srovę kiekvienoje fazėje
Disbalansas > 10%: Rodo apvijos problemą
Spaustukas: Paprastas lauko matavimas
Elektros energijos kokybės analizatorius: Detali srovės bangos formos analizė

Izoliacijos varžos bandymas

Megommetras (Meggerio): Išmatuokite apvijos ir žemės varžą
Priėmimas: Įprastai > 1 MΩ vienam kV + 1 MΩ mažiausiai
Tendencijos: Mažėjančios vertės rodo pablogėjimą
Poliarizacijos indeksas: 10 minučių / 1 minutės skaitymo santykis (> 2,0 geras, < 2,0 įtariamasis)

Terminis vaizdavimas

Infraraudonųjų spindulių kamera rodo karštus taškus ant variklio rėmo
Lokalinis įkaitimas rodo apvijos gedimo vietą
Temperatūros disbalansas tarp fazių
Gali aptikti besivystančius gedimus prieš tai, kai elektros bandymai parodo problemas

Viršįtampių testavimas

Taiko įtampos impulsą, lygina fazių atsakus
Aptinka posūkių trumpuosius jungimus, kurių nematyti kituose bandymuose
Reikalinga specializuota įranga
Dažnai naudojamas autoservisuose kokybės patikrinimui

Progresavimas ir pasekmės

Ankstyvasis etapas

Nedidelis izoliacijos varžos sumažėjimas
Mažas srovės disbalansas (< 5%)
Nedidelis 2×f vibracijos padidėjimas
Gali būti aptikta tik atliekant jautrius tyrimus

Vidutinio sunkumo stadija

Išvalyti srovės disbalansą (5-15%)
Padidėjusi 2×f vibracija (20-50% iš 1×)
Karštosios dėmės matomos terminiame vaizde
Izoliacijos varža mažėja

Pažengusi stadija

Didelis srovės disbalansas (> 15%)
Labai didelė 2×f vibracija
Akivaizdus perkaitimas
Mažas izoliacijos varža
Staigaus gedimo rizika

Katastrofiškas gedimas

Visiškas apvijų perdegimas
Galimas gaisras ar dūmai
Apsaugos išjungimas arba saugiklio perdegimas
Didelis variklio pažeidimas, reikalaujantis atsukimo arba pakeitimo

Korekciniai veiksmai

Aptikus

Padidinkite stebėjimo dažnumą atsižvelgiant į sunkumą
Jei įmanoma, sumažinkite eksploatavimo intensyvumą (sumažinkite apkrovą, darbo ciklą)
Planuokite variklio keitimą arba atsukimą
Ištirkite pagrindinę priežastį, kad išvengtumėte pasikartojimo

Remonto parinktys

Variklio atsukimas atgal: Pakeisti statoriaus apvijas (dideli varikliai, > 100 AG, paprastai ekonomiški)
Variklio keitimas: Ekonomiškesnis mažiems varikliams ((įprastai < 50 AG)
Ritės keitimas: Kai kuriuose modeliuose galima pakeisti atskirą ritę
Laikinas veikimas: Ankstyvosios stadijos gedimai gali leisti tęsti eksploatavimą atidžiai stebint

Prevencija

Naudokite neviršydami vardinės įtampos, srovės ir temperatūros
Užtikrinkite tinkamą vėdinimą ir vėsinimą
Apsaugoti nuo užteršimo (apsauginiai gaubtai, sandarinimas)
Kritiniams varikliams naudokite apsaugą nuo viršįtampių
Periodinis izoliacijos bandymas (kritinių variklių atveju – kasmet)
Terminiai tyrimai, siekiant aptikti besiformuojančius karštuosius taškus

Statoriaus defektai yra pagrindinis variklio gedimo būdas, kurį dažnai galima anksti aptikti derinant vibracijos stebėjimą (2 × tinklo dažnis), srovės analizę, terminį vaizdavimą ir periodinius elektros bandymus. Suprasti progresą nuo nedidelio izoliacijos pablogėjimo iki katastrofiško apvijų gedimo leidžia taikyti nuspėjamąsias priežiūros strategijas, kurios užkerta kelią variklio gedimams ir optimizuoja remonto bei keitimo sprendimus.

← Atgal į pagrindinį rodyklę

Kas yra statoriaus defektai? Variklių apvijų gedimai

Paskelbė admin svetainėje spalio 31, 2025 spalio 31, 2025