Elektromotoru statora defektu izpratne

Ierīces

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

$2,358.31

Daļas

Vibrācijas sensors

$107.47

Daļas

Optiskais sensors (lāzera tahometrs)

$148.07

Ierīces

Balanset-4

$8,123.32

Daļas

Magnētiskā statīva izmērs-60 kgf

$54.93

Daļas

Reflective tape

$11.94

Ierīces

Dinamiskais balansētājs "Balanset-1A" OEM

$2,071.73

Definīcija: Kas ir statora defekti?

Statora defekti ir elektromotoru stacionāro tinumu un kodola defekti, tostarp izolācijas bojājumi, īsslēgumi starp vijumiem, fāžu starpfāžu defekti, zemējuma kļūmes, tinumu piesārņojums un laminēšanas bojājumi. Statora tinumu defekti veido 30–40% no visiem motora defektiem, padarot tos par otro izplatītāko motora defektu pēc gultņu bojājumi. Statora problēmas rada raksturīgu elektromagnētisko nelīdzsvarotību, kas rada vibrācija divreiz lielākā tīkla frekvencē (120 Hz 60 Hz motoriem, 100 Hz 50 Hz motoriem), un to var noteikt, izmantojot strāvas nelīdzsvarotību, termisko attēlveidošanu un izolācijas pretestības testēšanu.

Statora defektu izpratne ir kritiski svarīga, jo tie bieži attīstās lēni mēnešu vai gadu laikā, sniedzot iespēju tos agrīni atklāt, taču, ja tie netiek novērsti, tie var progresēt līdz katastrofālai atteicei, kas saistīta ar ugunsgrēku, plašiem motora bojājumiem vai drošības apdraudējumiem.

Statora defektu veidi

1. Izolācijas bojājumi

Šorti ar izgriezumiem

• Apraksts: Izolācija starp blakus esošajiem vijumiem vienā spolē neizdodas
• Efekts: Īsslēgumi nes pārmērīgu strāvu, radot lokālu sildīšanu
• Progresija: Sākas ar mazumiņu, pakāpeniski iekļaujot vairāk pagriezienu
• Atklāšana: Strāvas nelīdzsvarotība, karstie punkti termiskajā attēlveidošanā, paaugstināta 2×f vibrācija
• Visbiežāk: Lielākā daļa statora atteices ir atbildīgas

Fāzes-fāzes kļūmes

• Apraksts: Izolācijas kļūme starp dažādām fāzēm
• Efekts: Var izraisīt tūlītēju motora atteici vai bojājumus
• Smagums: Stingrāki nekā īsie šorti ar pagriezieniem
• Atklāšana: Liela strāvas nelīdzsvarotība, var aktivizēt pārslodzes aizsardzību

Zemējuma kļūmes (fāzes-kadra)

• Apraksts: Motora rāmja tinuma izolācijas bojājums
• Drošības problēma: Var aktivizēt motora rāmi, radot elektrošoka risku
• Atklāšana: Zemējuma bojājumu aizsardzības atvienošanās, izolācijas pretestības pārbaude
• Cēloņi: Izolācijas novecošanās, piesārņojums, mehāniski bojājumi, mitrums

2. Fiziski bojājumi tinumu laikā

• Mehāniski bojājumi: Spoles ir bojātas uzstādīšanas vai apkopes laikā
• Termiskie bojājumi: Pārkaršana, kas bojā izolāciju un varu
• Piesārņojums: Eļļa, ķīmiskas vielas vai vadoši putekļi uz tinumiem
• Mitruma bojājumi: Ūdens iekļūšana, kas izraisa bloķēšanu un īssavienojumu
• Koronas bojājumi: Augsts spriegums, kas izraisa gaisa jonizāciju un izolācijas eroziju

3. Laminēšanas problēmas

• Īsslēgums kodolu laminācijās (samazināta efektivitāte, pārkaršana)
• Bojātas vai vaļīgas laminācijas
• Kodola pārvietošana vai nobīde
• Rada virpuļstrāvas zudumus un karstos punktus

Statora atteices cēloņi

Termiskā degradācija

• Pārslodze: Pārmērīga strāva silda tinumus, kas pārsniedz izolācijas nominālvērtību
• Bloķēta dzesēšana: Nepietiekama ventilācija paātrina termisko novecošanos
• Apkārtējās vides temperatūra: Augsta apkārtējās vides temperatūra samazina dzesēšanas efektivitāti
• Bieža iedarbināšana: Ieslēgšanas strāvas palaišanas laikā, radot termisko spriegumu
• Izolācijas kalpošanas laiks: Ik pēc 10°C virs nominālās temperatūras izolācijas kalpošanas laiks samazinās uz pusi

Elektriskie spriegumi

• Sprieguma pārspriegumi: Zibens, komutācijas pārejas, kas rada slodzi izolācijai
• Sprieguma nelīdzsvarotība: Nevienlīdzīgi fāzes spriegumi, kas izraisa cirkulācijas strāvas
• Pārspriegums: Darbojas virs nominālā sprieguma
• VFD efekti: Augsts dV/dt no PWM komutācijas uzbrūkošās izolācijas

Piesārņojums un vide

• Mitrums: Mitrums vai ūdens iekļūšana samazina izolācijas pretestību
• Vadītspējīgi putekļi: Metāla daļiņas vai oglekļa putekļu pārvades izolācija
• Ķīmiskās vielas: Kodīgu vai šķīdinātāju tvaiki, kas iedarbojas uz izolāciju
• Eļļa un tauki: Naftas produkti, kas noārda organisko izolāciju

Mehāniski cēloņi

• Vibrācija: Pārmērīga vibrācijas nodiluma izolācija
• Termiskā ciklēšana: Izolācijas izplešanās/saraušanās, lieces un plaisāšanas
• Rotora triecieni: Rotora kontakts bojā statora tinumus
• Uzstādīšanas bojājumi: Neuzmanīga apiešanās pārtīšanas vai nomaiņas laikā

Vibrācijas paraksts

Primārais indikators: 2× līnijas frekvence

Statora problēmu raksturīgākās iezīmes:

• Biežums: 120 Hz (60 Hz sistēmām) vai 100 Hz (50 Hz sistēmām)
• Mehānisms: Elektromagnētiskā spēka nelīdzsvarotība no asimetriska magnētiskā lauka
• Parastie motori: 2×f ir klāt, bet amplitūda ir zema (< 10% no 1×)
• Statora defekti: 2×f amplitūdas palielināšanās (> 20-50% 1× vai augstāka)
• Progresija: Amplitūda palielinās, bojājumam pasliktinoties

Papildu komponenti

• Līnijas frekvence (1×f) var palielināties
• Var parādīties augstākas harmonikas (4×f, 6×f)
• Kopējais vibrācijas līmenis var palielināties
• Elektromagnētiskais troksnis, kas dzirdams kā 120/100 Hz dūkšana

Noteikšanas metodes

Vibrāciju analīze

• Uzrauga 2× līnijas frekvences amplitūdu un tendenci
• Salīdzināt ar bāzes vai līdzīgiem motoriem
• Brīdinājums, ja 2×f > 30% no 1× darba ātruma vibrācijas
• Pieaugoša tendence laika gaitā apstiprina progresējošu vainu

Pašreizējie mērījumi

• Fāzes strāvas līdzsvars: Izmēriet strāvu katrā fāzē
• Nelīdzsvarotība > 10%: Norāda uz tinuma problēmu
• Skavas mērītājs: Vienkārša lauka mērīšana
• Jaudas kvalitātes analizators: Detalizēta strāvas viļņu formas analīze

Izolācijas pretestības pārbaude

• Megohmmetrs (Megers): Izmēriet tinuma pretestību pret zemi
• Pieņemšana: Parasti > 1 MΩ uz kV + 1 MΩ minimums
• Tendences: Samazinātas vērtības norāda uz pasliktināšanos
• Polarizācijas indekss: 10 minūšu/1 minūtes nolasīšanas attiecība (> 2,0 labs, < 2,0 aizdomīgs)

Termiskā attēlveidošana

• Infrasarkanā kamera rāda karstos punktus uz motora rāmja
• Lokalizēta sildīšana norāda tinuma bojājuma vietu
• Temperatūras nelīdzsvarotība starp fāzēm
• Var atklāt jaunveidojošos defektus, pirms elektriskās pārbaudes parāda problēmas

Pārsprieguma pārbaude

• Pielieto sprieguma impulsu, salīdzina fāzes reakcijas
• Atklāj pagriezienu īsslēgumus, kas nav redzami citos testos
• Nepieciešams specializēts aprīkojums
• Bieži izmanto autoservisos kvalitātes pārbaudei

Progresēšana un sekas

Agrīnā stadija

• Neliela izolācijas pretestības samazināšanās
• Neliela strāvas nelīdzsvarotība (< 5%)
• Neliels 2×f vibrācijas pieaugums
• Var noteikt tikai ar jutīgu testu palīdzību

Vidēja stadija

• Notīrīt strāvas nelīdzsvarotību (5-15%)
• Paaugstināta 2×f vibrācija (20-50% no 1×)
• Karstie punkti ir redzami termiskajā attēlveidošanā
• Izolācijas pretestība samazinās

Progresīvā stadija

• Liela strāvas nelīdzsvarotība (> 15%)
• Ļoti augsta 2×f vibrācija
• Acīmredzama pārkaršana
• Zema izolācijas pretestība
• Tūlītējas neveiksmes risks

Katastrofāla neveiksme

• Pilnīga tinumu izdegšana
• Iespējama ugunsgrēka vai dūmu iedarbība
• Aizsardzības atvienošana vai drošinātāja izdegšana
• Plaši motora bojājumi, kas prasa pārtīšanu vai nomaiņu

Korektīvās darbības

Pēc noteikšanas

• Palieliniet uzraudzības biežumu atkarībā no smaguma pakāpes
• Ja iespējams, samaziniet ekspluatācijas intensitātes rādītājus (samaziniet slodzi, darba ciklu)
• Plānojiet motora nomaiņu vai pārtinšanu
• Izpētiet galveno cēloni, lai novērstu atkārtošanos

Remonta iespējas

• Motora atpakaļtīšana: Nomainiet statora tinumus (lieliem motoriem, > 100 ZS, parasti ekonomiski)
• Motora nomaiņa: Ekonomiskāk maziem motoriem (< 50 ZS (parasti)
• Spoles nomaiņa: Dažos dizainos iespējama atsevišķas spoles nomaiņa
• Pagaidu darbība: Agrīnās stadijas kļūmes var nodrošināt nepārtrauktu darbību ar rūpīgu uzraudzību

Profilakse

• Darbojas nominālā sprieguma, strāvas un temperatūras robežās
• Nodrošiniet atbilstošu ventilāciju un dzesēšanu
• Aizsargāt no piesārņojuma (apvalki, blīvējums)
• Izmantojiet pārsprieguma aizsardzību kritiski svarīgiem motoriem
• Periodiska izolācijas pārbaude (kritiskiem motoriem katru gadu)
• Termiskās apsekošanas, lai atklātu augošus karstos punktus

Statora defekti ir viens no galvenajiem motora atteices veidiem, ko bieži var noteikt agrīnā stadijā, kombinējot vibrācijas monitoringu (2 × tīkla frekvence), strāvas analīzi, termisko attēlveidošanu un periodiskas elektriskās pārbaudes. Izpratne par progresu no neliela izolācijas bojājuma līdz katastrofālai tinuma atteicei ļauj izmantot paredzamās apkopes stratēģijas, kas novērš motora atteices un optimizē remonta vai nomaiņas lēmumus.

---

← Atpakaļ uz galveno indeksu