Vad är motorfel? Elmotordiagnostik • Bärbar balanseringsenhet, vibrationsanalysator "Balanset" för dynamisk balansering av krossar, fläktar, mulchers, skruvar på skördetröskor, axlar, centrifuger, turbiner och många andra rotorer Vad är motorfel? Elmotordiagnostik • Bärbar balanseringsenhet, vibrationsanalysator "Balanset" för dynamisk balansering av krossar, fläktar, mulchers, skruvar på skördetröskor, axlar, centrifuger, turbiner och många andra rotorer

Vad är motorfel? Diagnostik av elmotorer

Publicerad av admin på

Förstå elmotorfel

Definition: Vad är motorfel?

Motorfel är fel och haverier i elmotorer inklusive mekaniska problem (lagerfel, rotor-statorkontakt, axelproblem), elektromagnetiska problem (trasiga rotorstänger, statorlindningsfel, oregelbundenheter i luftgapet) och kombinerade elektromekaniska problem. Dessa defekter skapar karakteristiska vibration och elektriska signaturer som kan detekteras genom vibrationsanalys, motorströmssignaturanalys (MCSA) och värmeavbildning.

Elmotorer är bland de vanligaste maskinerna i industriella anläggningar, och deras fel orsakar betydande oplanerade driftstopp och underhållskostnader. Att förstå motorspecifika fellägen och diagnostiktekniker möjliggör tidig upptäckt och planerat underhåll, vilket förhindrar katastrofala fel och optimerar motorns tillförlitlighet.

Kategorier av motorfel

1. Mekaniska defekter (vanliga för alla roterande maskiner)

  • Obalans: Rotormassymmetri, 1× vibration
  • Lagerfel: Vanligaste motorfelet (~50% av motorfel)
  • Feljustering: Feljustering av motor-last-koppling, 2× vibration
  • Mekanisk glapp: Lösa monterings-, ändklock- eller rotorkomponenter
  • Axelproblem: Böjda eller spruckna axlar

2. Elektromagnetiska defekter (motorspecifika)

Rotorns elektriska defekter

  • Trasiga rotorstänger: Spruckna strömskenor i kortslutningsrotorer (10-15% av motorfel)
  • Spruckna ändringar: Sprickor i kortslutningsringar som förbinder rotorstänger
  • Rotorporositet: Hålrum i gjuten rotor som påverkar elektriska egenskaper
  • Högmotståndsleder: Dåliga förbindelser mellan stänger och ändringar

Statorns elektriska defekter

  • Lindningsfel: Isolationsfel, kortslutningar mellan varv, fas-till-fas-fel (30-40% av motorfel)
  • Jordfel: Lindningsisoleringsfel mot ram
  • Spolskada: Termisk nedbrytning, mekanisk skada, kontaminering

Problem med luftgap

  • Excentrisk rotor: Ojämn luftspalt på grund av tillverkning eller slitage
  • Gnuggning: Kontakt mellan rotor och stator på grund av lagerfel eller feljustering
  • Magnetisk dragkraft: Obalanserade magnetiska krafter från asymmetri i luftgapet

3. Kombinerade elektromekaniska defekter

  • Termiska problem: Överhettning på grund av överbelastning, dålig ventilation eller elektriska fel
  • Ventilationsproblem: Blockerade eller skadade kylfläktar
  • Koppling mellan elektrisk och mekanisk: Elektriska fel som orsakar mekanisk vibration och vice versa

Vibrationssignaturer av motorfel

Trasiga rotorstänger

En av de viktigaste motorspecifika defekterna:

  • Frekvens: Sidband runt körhastighet vid ± (slipfrekvens) avstånd
  • Mönster: 1× ± fs, där fs = slirfrekvens (vanligtvis 1–3 Hz för 60 Hz-motorer)
  • Amplitudmodulering: Ström och vridmoment fluktuerar vid 2× slirfrekvens
  • Belastningsberoende: Sidband mer framträdande under belastning
  • Progression: Amplituden ökar när fler stänger bryts

Statorproblem

  • Frekvens: 2× nätfrekvens (120 Hz för 60 Hz-motorer, 100 Hz för 50 Hz)
  • Orsaka: Magnetisk kraftasymmetri från lindningsfel
  • Ytterligare: Kan se övertoner i nätfrekvensen
  • Elektromagnetiskt brus: Hörbart surrande vid 2× linjefrekvens

Excentrisk rotor (luftspaltvariation)

  • Frekvenser: Polpassfrekvens och dess övertoner
  • Mönster: (Antal poler × körhastighet) ± körhastighet
  • Magnetisk obalans: Skapar radiell vibration även vid mekanisk balansering
  • Kombinerad effekt: Både mekanisk (excentricitet) och elektromagnetisk (varierande reluktans)

Detektionsmetoder

Vibrationsanalys

  • Standard-FFT: Identifierar mekaniska defekter och elektromagnetiska frekvenser
  • Sidbandsanalys: Avgörande för att upptäcka problem med rotorstången och luftgap
  • Bäringsfrekvenser: Kuvertanalys för detektering av lagerfel
  • Trendigt: Spåra amplituder över tid för att upptäcka utvecklande fel

Motorströmssignaturanalys (MCSA)

  • Analysera motorns nätströmsfrekvensspektrum
  • Upptäcker elektriska fel utan vibrationssensorer
  • Särskilt effektiv vid fel i rotorstång och statorlindningar
  • Kan göras online utan att störa driften
  • Kompletterar vibrationsanalys

Termografi

  • Infraröda kameror upptäcker heta punkter
  • Lindningsfel visar lokal uppvärmning
  • Ventilationsblockeringar syns som varma områden
  • Lagerproblem visar förhöjda lagertemperaturer
  • Överbelastningsförhållanden visar generell temperaturökning

Elektrisk testning

  • Isoleringsmotstånd: Megohmmetertestning avslöjar lindningsförsämring
  • Polarisationsindex: Indikerar isoleringens skick
  • Hypotestning: Verifierar isoleringens integritet under högspänning
  • Nuvarande saldo: Mät strömmen i varje fas (obalans indikerar problem)

Vanlig statistik för motorfel

Att förstå relativa frekvenser hjälper till att prioritera övervakning:

  • Lagerfel: ~50% av motorfel
  • Fel på statorlindningen: ~30-35%
  • Rotorfel: ~10-15%
  • Externa faktorer: ~5% (förorening, miljö etc.)

Strategier för förebyggande underhåll

Tillståndsövervakning

  • Kvartalsvisa eller månatliga vibrationsundersökningar
  • Kontinuerlig övervakning av kritiska motorer
  • Värmebildsundersökningar (årligen eller halvårsvis)
  • Motorströmsanalys (periodisk eller kontinuerlig)
  • Trendar alla parametrar för att upptäcka förändringar tidigt

Rutinmässigt underhåll

  • Smörjning: Smörj lagren enligt schema (vanligtvis var 6–12:e månad)
  • Rengöring: Avlägsna damm och skräp från kylkanalerna
  • Åtdragning: Kontrollera monteringsbultar, terminalanslutningar
  • Inspektion: Visuell inspektion för skador, överhettning, kontaminering
  • Testning: Periodisk testning av isolationsmotstånd

Balansering och justering

  • Håll goda balanskvalitet för att minimera lagerbelastningar
  • Precision axeluppriktning till driven utrustning
  • Kontrollera inriktningen regelbundet (årligen eller efter underhåll)

Analys av rotorssaker

När motorfel uppstår, identifiera grundorsakerna för att förhindra att de upprepas:

Lagerfel

  • Undersöka: Smörjtillräcklighet, föroreningskällor, uppriktning, vibrationsnivåer
  • Vanliga orsaker: Överfettning, fel fetttyp, feljustering, kraftig vibration

Elektriska fel

  • Undersöka: Driftförhållanden, spänningskvalitet, arbetscykel, kylningstillräcklighet
  • Vanliga orsaker: Överbelastning, spänningsobalans, enfas, blockerad kylning

Mekaniska fel

  • Undersöka: Lastegenskaper, installationskvalitet, driftsmiljö
  • Vanliga orsaker: Stötbelastningar, feljustering, dålig installation, förorenad miljö

Industritillämpningar och standarder

  • NEMA MG-1: Motorprestanda och teststandarder
  • IEC 60034: Internationella motorstandarder inklusive vibrationsgränser
  • IEEE 43: Standarder för isoleringstestning
  • ISO 20816: Kriterier för vibrationsintensitet för elmotorer

Defekter i elmotorer representerar en betydande del av alla fel på industriell utrustning. Att förstå de utmärkande egenskaperna hos mekaniska, elektriska och elektromagnetiska fel, i kombination med omfattande tillståndsövervakning med hjälp av vibrationsanalys, strömanalys och termografi, möjliggör tidig feldetektering och prediktiva underhållsstrategier som maximerar motorns tillförlitlighet och minimerar oplanerade driftstopp.

← Tillbaka till huvudmenyn

Kategorier: OrdlistaVibrationsdiagnostik
WhatsApp