Înțelegerea defectelor motoarelor electrice

Balansator portabil, analizor de vibrații

Dispozitive

Ebalansator portabil și analizor de vibrații Balanset-1A.

Piese

Senzor optic (tahometru laser).

Kit complet de diagnosticare și echilibrare a vibrațiilor de la Vibromera, inclusiv patru senzori de vibrații cu cabluri, un modul de interfață de semnal, tahometru laser cu suport magnetic, cântar digital, cablu USB și o geantă de transport. Sistemul este conceput pentru echilibrarea rotorului de câmp și monitorizarea stării echipamentelor industriale.

Dispozitive

Ebalansator dinamic "Balanset-1A" OEM.

Definiție: Ce sunt defectele motorii?

Defecte motorii sunt defecțiuni și defecțiuni ale motoarelor electrice, inclusiv probleme mecanice (defecțiuni ale rulmenților, contactul rotor-stator, probleme ale arborelui), probleme electromagnetice (barele rotorului rupte, defecțiunile înfășurărilor statorice, neregularități ale spațiului de aer) și probleme electromecanice combinate. Aceste defecte creează caracteristici vibrații și semnături electrice care pot fi detectate prin analiza vibrațiilor, analiza semnăturii curentului motorului (MCSA) și imagistică termică.

Motoarele electrice se numără printre cele mai comune mașini din instalațiile industriale, iar defecțiunile acestora duc la perioade semnificative de nefuncționare neplanificate și costuri de întreținere. Înțelegerea modurilor de defecte specifice motorului și a tehnicilor de diagnosticare permite detectarea timpurie și întreținerea planificată, prevenind defecțiunile catastrofale și optimizând fiabilitatea motorului.

Categorii de defecte motorii

1. Defecte mecanice (comune tuturor mașinilor rotative)

Dezechilibra: Asimetrie a masei rotorului, vibrație 1×
Defecțiuni ale rulmenților: Cel mai frecvent defect al motorului (~50% de defecțiuni ale motorului)
Nealiniere: Nealiniere cuplaj motor-sarcină, vibrații 2×
Slăbire mecanică: Montare slăbită, clopot terminal sau componente ale rotorului
Probleme ale arborelui: Arbore îndoite sau crăpate

2. Defecte electromagnetice (specifice motorului)

Defecte electrice ale rotorului

Bare de rotor rupte: Bare conductoare fracturate în rotoarele cu colivie de veveriță (10-15% de defecțiuni ale motorului)
Inele de capăt crăpate: Fracturi în inelele de scurtcircuit care conectează barele rotorului
Porozitatea rotorului: Goluri în rotorul turnat care afectează proprietățile electrice
Îmbinări de înaltă rezistență: Conexiuni slabe între bare și inelele de capăt

Defecte electrice ale statorului

Defecțiuni ale înfășurărilor: Defecțiuni ale izolației, scurtcircuitări între spire, defecte fază-fază (30-40% de defecțiuni ale motorului)
Defecte la masă: Defecțiune a izolației înfășurării la cadru
Deteriorarea bobinei: Degradare termică, deteriorare mecanică, contaminare

Probleme cu golurile de aer

Rotor excentric: Interval de aer neuniform din cauza fabricației sau a uzurii
Frecare: Contactul dintre rotor și stator din cauza defectului sau a nealinierii rulmentului
Atracție magnetică: Forțe magnetice dezechilibrate din cauza asimetriei spațiului de aer

3. Defecte electromecanice combinate

Probleme termice: Supraîncălzire din cauza supraîncărcării, ventilației deficitare sau defecțiunilor electrice
Probleme de ventilație: Ventilatoare de răcire blocate sau deteriorate
Cuplarea dintre electric și mecanic: Defecțiuni electrice care cauzează vibrații mecanice și invers

Semnăturile vibraționale ale defectelor motorii

Bare de rotor rupte

Unul dintre cele mai importante defecte specifice motorului:

Frecvenţă: Benzile laterale în jurul vitezei de rulare la o distanță de ± (frecvența de alunecare)
Model: 1× ± fs, unde fs = frecvența de alunecare (de obicei 1-3 Hz pentru motoare de 60 Hz)
Modulația amplitudinii: Curentul și cuplul fluctuează la o frecvență de alunecare de 2×
Dependență de sarcină: Benzile laterale sunt mai proeminente sub sarcină
Progresie: Amplitudinea crește pe măsură ce se rup mai multe bare

Probleme cu statorul

Frecvenţă: 2× frecvența rețelei (120 Hz pentru motoare de 60 Hz, 100 Hz pentru 50 Hz)
Cauza: Asimetria forței magnetice din cauza defectelor de înfășurare
Adiţional: Se pot observa armonice ale frecvenței liniei
Zgomot electromagnetic: Zumzet audibil la frecvența de linie 2×

Rotor excentric (variație a spațiului de aer)

Frecvențe: Frecvența de trecere a polului și armonicele acesteia
Model: (Număr de poli × viteză de funcționare) ± viteză de funcționare
Dezechilibru magnetic: Creează vibrații radiale chiar dacă este echilibrat mecanic
Efect combinat: Atât mecanice (excentricitate), cât și electromagnetice (reluctanță variabilă)

Metode de detectare

Analiza vibrațiilor

FFT standard: Identifică defectele mecanice și frecvențele electromagnetice
Analiza benzilor laterale: Critic pentru detectarea problemelor legate de bara rotorului și de spațiul cu aerul
Frecvențe de rulment: Analiza anvelopei pentru detectarea defectelor lagărelor
În tendințe: Urmăriți amplitudinile în timp pentru a detecta defectele în curs de dezvoltare

Analiza Semnăturii Curente a Motorului (MCSA)

Analizați spectrul de frecvență al curentului liniei motorului
Detectează defecțiuni electrice fără senzori de vibrații
Deosebit de eficient pentru defecțiunile barei rotorului și ale înfășurărilor statorului
Se poate face online fără a întrerupe operațiunea
Completează analiza vibrațiilor

Imagistică termică

Camerele cu infraroșu detectează punctele fierbinți
Defecțiunile înfășurărilor prezintă încălzire localizată
Blocaje de ventilație vizibile ca zone fierbinți
Problemele cu rulmenții indică temperaturi ridicate ale rulmenților
Condițiile de suprasarcină indică o creștere generală a temperaturii

Testare electrică

Rezistență la izolație: Testarea megaohmmetrului relevă deteriorarea înfășurărilor
Indicele de polarizare: Indică starea izolației
Testarea Hipot: Verifică integritatea izolației la înaltă tensiune
Sold curent: Măsurați curentul în fiecare fază (dezechilibrul indică probleme)

Statistici comune ale defecțiunilor motorului

Înțelegerea frecvențelor relative ajută la prioritizarea monitorizării:

Defecțiuni ale rulmenților: ~50% de defecțiuni ale motorului
Defecțiuni ale înfășurărilor statorice: ~30-35%
Defecte ale rotorului: ~10-15%
Factori externi: ~5% (contaminare, mediu etc.)

Strategii de întreținere preventivă

Monitorizarea stării

Studii trimestriale sau lunare privind vibrațiile
Monitorizare continuă pentru motoarele critice
Studii termice (anual sau semestrial)
Analiza curentului motorului (periodică sau continuă)
Urmărirea tendințelor tuturor parametrilor pentru a detecta din timp schimbările

Întreținere de rutină

Lubrifiere: Relubrifiați rulmenții conform programului (de obicei la fiecare 6-12 luni)
Curățare: Îndepărtați praful și resturile din pasajele de răcire
Strângere: Verificați șuruburile de montare, conexiunile terminalelor
Inspecţie: Inspecție vizuală pentru deteriorări, supraîncălzire, contaminare
Testare: Testarea periodică a rezistenței izolației

Echilibrare și aliniere

Mențineți-vă bine calitatea echilibrului pentru a minimiza sarcinile la rulmenți
Precizie alinierea arborilor la echipamentele acționate
Verificați alinierea periodic (anual sau după întreținere)

Analiza cauzelor principale

Când apar defecțiuni ale motorului, identificați cauzele principale pentru a preveni repetarea acestora:

Defecțiuni ale rulmenților

Investiga: Adecvarea lubrifierii, surse de contaminare, aliniere, niveluri de vibrații
Cauze frecvente: Ungere excesivă, tip greșit de unsoare, aliniere necorespunzătoare, vibrații excesive

Defecțiuni electrice

Investiga: Condiții de funcționare, calitatea tensiunii, ciclul de funcționare, adecvarea răcirii
Cauze frecvente: Suprasarcină, dezechilibru de tensiune, funcționare monofazată, răcire blocată

Defecțiuni mecanice

Investiga: Caracteristicile încărcării, calitatea instalării, mediul de operare
Cauze frecvente: Șocuri, nealiniere, instalare deficitară, mediu contaminat

Aplicații și standarde industriale

NEMA MG-1: Performanța motorului și standardele de testare
IEC 60034: Standarde internaționale pentru motoare, inclusiv limite de vibrații
IEEE 43: Standarde de testare a izolației
ISO 20816: Criterii de severitate a vibrațiilor pentru motoarele electrice

Defectele motoarelor electrice reprezintă o parte semnificativă a defecțiunilor echipamentelor industriale. Înțelegerea semnăturilor distinctive ale defecțiunilor mecanice, electrice și electromagnetice, combinată cu monitorizarea cuprinzătoare a stării utilizând analiza vibrațiilor, analiza curentului și imagistica termică, permite detectarea timpurie a defecțiunilor și strategii de întreținere predictivă care maximizează fiabilitatea motorului și minimizează timpii de nefuncționare neplanificați.

← Înapoi la indexul principal

Ce sunt defectele motorului? Diagnosticarea motoarelor electrice

Publicat de admin pe octombrie 31, 2025 octombrie 31, 2025