Elektrik Motorlarındaki Stator Arızalarının Anlaşılması

Cihazlar

Taşınabilir dengeleyici ve Titreşim analizörü Balanset-1A

$2,353.83

Parçalar

Titreşim sensörü

$107.26

Parçalar

Optik Sensör (Lazer Takometre)

$147.78

Cihazlar

Balanset-4

$8,107.90

Parçalar

Manyetik Stand Insize-60-kgf

$54.82

Parçalar

Yansıtıcı bant

$11.92

Cihazlar

Dinamik dengeleyici "Balanset-1A" OEM

$2,067.80

Tanım: Stator Arızaları Nelerdir?

Stator arızaları Elektrik motorlarının sabit sargılarında ve çekirdeğinde meydana gelen arızalar, yalıtım arızası, sargılar arası kısa devreler, faz-faz arızaları, toprak arızaları, sargı kirlenmesi ve laminasyon hasarı gibi arızalardır. Stator sargı arızaları, tüm motor arızalarının -40%'sini oluşturur ve bu da onları en yaygın ikinci motor arızası yapar. rulman arızaları. Stator sorunları, karakteristik elektromanyetik dengesizliklere neden olur ve bu da titreşim hat frekansının iki katıdır (60 Hz motorlar için 120 Hz, 50 Hz motorlar için 100 Hz) ve akım dengesizliği, termal görüntüleme ve yalıtım direnci testi yoluyla tespit edilebilir.

Stator arızalarını anlamak kritik öneme sahiptir çünkü bunlar genellikle aylar veya yıllar içinde yavaşça gelişir ve erken tespit olanağı sağlar, ancak ele alınmadığı takdirde yangın, kapsamlı motor hasarı veya güvenlik tehlikeleri gibi felaket niteliğinde arızalara yol açabilir.

Stator Arızalarının Türleri

1. Yalıtım Arızaları

Turn-to-Turn Şortlar

• Açıklama: Aynı bobindeki bitişik sarımlar arasındaki yalıtım bozuldu
• Etki: Kısa devre dönüşleri aşırı akım taşır ve lokal ısınmaya neden olur
• İlerleme: Küçük başlar, giderek daha fazla dönüş içerir
• Tespit: Akım dengesizliği, termal görüntülemede sıcak noktalar, 2×f'lik yüksek titreşim
• En Yaygın: Stator arızalarının çoğunluğundan sorumludur

Faz-Faz Arızaları

• Açıklama: Farklı fazlar arasındaki yalıtım hatası
• Etki: Motorun aniden bozulmasına veya hasar görmesine neden olabilir
• Şiddet: Dönüşlü şortlardan daha şiddetli
• Tespit: Büyük akım dengesizliği, aşırı akım korumasını tetikleyebilir

Topraklama Arızaları (Faz-Çerçeve)

• Açıklama: Motor şasisine giden sargı yalıtımı bozuldu
• Güvenlik Sorunu: Motor çerçevesini harekete geçirerek şok tehlikesi yaratabilir
• Tespit: Topraklama arıza koruma gezileri, yalıtım direnci testi
• Nedenleri: Yalıtımın eskimesi, kirlenme, mekanik hasar, nem

2. Sargı Fiziksel Hasarı

• Mekanik Hasar: Kurulum veya bakım sırasında bobinler hasar gördü
• Termal Hasar: Aşırı ısınma yalıtımın ve bakırın bozulmasına neden olur
• Kirlenme: Sargılarda yağ, kimyasallar veya iletken toz
• Nem Hasarı: Su girişi, izleme ve kısa devreye neden oldu
• Korona Hasarı: Yüksek voltaj hava iyonlaşmasına ve yalıtım aşınmasına neden oluyor

3. Laminasyon Sorunları

• Çekirdek laminasyonları kısa devre yaptı (verim azaldı, ısındı)
• Hasarlı veya gevşek laminasyonlar
• Çekirdek yer değiştirmesi veya kayması
• Girdap akımı kayıpları ve sıcak noktalar yaratır

Stator Arızalarının Nedenleri

Termal Bozunma

• Aşırı yük: Aşırı akım, sargıları yalıtım derecesinin ötesinde ısıtıyor
• Bloke Soğutma: Yetersiz havalandırma termal yaşlanmayı hızlandırıyor
• Ortam Sıcaklığı: Yüksek ortam sıcaklıkları soğutma etkinliğini azaltır
• Sık Başlatma: Başlatma sırasında oluşan akımlar termal stres yaratır
• Yalıtım Ömrü: Anma sıcaklığının her 10°C üzerinde olması yalıtım ömrünü yarıya indirir

Elektriksel Gerilimler

• Gerilim Dalgalanmaları: Yıldırım, anahtarlama geçişleri yalıtımı zorluyor
• Gerilim Dengesizliği: Dolaşım akımlarına neden olan eşit olmayan faz voltajları
• Aşırı Gerilim: Anma geriliminin üzerinde çalışma
• VFD Etkileri: Yalıtıma saldıran PWM anahtarlamasından kaynaklanan yüksek dV/dt

Kirlenme ve Çevre

• Nem: Nem veya su girişi yalıtım direncini azaltır
• İletken Toz: Metal parçacıkları veya karbon tozu köprüleme yalıtımı
• Kimyasallar: Yalıtıma saldıran aşındırıcı veya çözücü buharlar
• Yağ ve Gres: Petrol ürünleri organik yalıtımı bozuyor

Mekanik Nedenler

• Titreşim: Aşırı titreşim yalıtımı aşındırıyor
• Termal Döngü: Genleşme/daralma esneme ve çatlama yalıtımı
• Rotor Darbeleri: Rotor teması stator sargılarına zarar veriyor
• Kurulum Hasarı: Geri sarma veya değiştirme sırasında sert kullanım

Titreşim İmzası

Birincil Gösterge: 2× Hat Frekansı

Stator sorunlarının ayırt edici özelliği:

• Sıklık: 120 Hz (60 Hz sistemler) veya 100 Hz (50 Hz sistemler)
• Mekanizma: Asimetrik manyetik alandan kaynaklanan elektromanyetik kuvvet dengesizliği
• Normal Motorlar: 2×f mevcut ancak düşük genlik (< 10% 1×)
• Stator Arızaları: 2×f genliği yükselmiş (> 20-50% 1× veya daha yüksek)
• İlerleme: Arıza kötüleştikçe genlik artar

Ek Bileşenler

• Hat frekansı (1×f) artabilir
• Daha yüksek harmonikler (4×f, 6×f) ortaya çıkabilir
• Genel titreşim seviyesi artabilir
• 120/100 Hz uğultu olarak duyulabilen elektromanyetik gürültü

Tespit Yöntemleri

Titreşim Analizi

• 2× hat frekansı genliğini ve eğilimini izleyin
• Temel veya benzer motorlarla karşılaştırın
• 1× çalışma hızı titreşiminin 2×f > 30% olması durumunda uyarı
• Zamanla artan eğilim, ilerleyen fayın doğrulandığını doğruluyor

Akım Ölçümleri

• Faz Akım Dengesi: Her fazdaki akımı ölçün
• Dengesizlik > 10%: Sargı sorunu olduğunu gösterir
• Pens Metre: Basit saha ölçümü
• Güç Kalitesi Analizörü: Ayrıntılı akım dalga formu analizi

Yalıtım Direnci Testi

• Megohmmetre (Megger): Sargı-toprak direncini ölçün
• Kabul: Tipik olarak > 1 MΩ/kV + 1 MΩ minimum
• Trend: Azalan değerler bozulmayı gösterir
• Polarizasyon İndeksi: 10 dakikalık / 1 dakikalık okuma oranı (> 2.0 iyi, < 2.0 şüpheli)

Termal Görüntüleme

• Kızılötesi kamera motor gövdesindeki sıcak noktaları gösteriyor
• Yerel ısıtma, sargı arıza yerini gösterir
• Fazlar arası sıcaklık dengesizliği
• Elektriksel testler sorunları göstermeden önce gelişmekte olan hataları tespit edebilir

Dalgalanma Testi

• Gerilim darbesini uygular, faz tepkilerini karşılaştırır
• Diğer testlerde görünmeyen dönüşten dönüşe kısa devreleri algılar
• Özel ekipman gerektirir
• Genellikle motor mağazalarında kalite doğrulaması için kullanılır

İlerleme ve Sonuçlar

Erken Aşama

• Hafif yalıtım direnci azalması
• Küçük akım dengesizliği (< 5%)
• Hafif 2×f titreşim artışı
• Sadece hassas testlerle tespit edilebilir

Orta Aşama

• Net akım dengesizliği (5-15%)
• Yükseltilmiş 2×f titreşim (1×'in 20-50%'si)
• Termal görüntülemede görülebilen sıcak noktalar
• Yalıtım direnci azalıyor

İleri Aşama

• Büyük akım dengesizliği (> 15%)
• Çok yüksek 2×f titreşim
• Açıkça aşırı ısınma
• Düşük yalıtım direnci
• Anında başarısızlık riski

Felaketsel Başarısızlık

• Tam sargı yanması
• Olası yangın veya duman
• Koruma gezisi veya sigorta atması
• Geri sarma veya değiştirme gerektiren kapsamlı motor hasarı

Düzeltici Eylemler

Tespit Edildiğinde

• Ciddiyete göre izleme sıklığını artırın
• Mümkünse çalışma şiddetini azaltın (daha düşük yük, görev döngüsü)
• Motor değişimi veya geri sarma planlayın
• Tekrarını önlemek için kök nedeni araştırın

Onarım Seçenekleri

• Motor Geri Sarma: Stator sargılarını değiştirin (büyük motorlar, > 100 HP genellikle ekonomiktir)
• Motor Değişimi: Küçük motorlar için daha ekonomik (< 50 HP (genellikle)
• Bobin Değişimi: Bazı tasarımlarda, ayrı bobin değişimi mümkündür
• Geçici Operasyon: Erken aşamadaki arızalar, yakın izlemeyle çalışmaya devam edilmesine olanak sağlayabilir

Önleme

• Nominal voltaj, akım ve sıcaklık dahilinde çalışın
• Yeterli havalandırma ve soğutmayı sağlayın
• Kirlenmeye karşı koruyun (muhafazalar, sızdırmazlık)
• Kritik motorlar için aşırı gerilim koruması kullanın
• Periyodik yalıtım testi (kritik motorlar için yıllık)
• Gelişmekte olan sıcak noktaları tespit etmek için termal araştırmalar

Stator arızaları, titreşim izleme (hat frekansının 2 katı), akım analizi, termal görüntüleme ve periyodik elektrik testlerinin birlikte kullanılmasıyla genellikle erken tespit edilebilen önemli bir motor arıza türünü temsil eder. Küçük yalıtım bozulmasından felaket düzeyindeki sargı arızasına kadar olan sürecin anlaşılması, motor arızalarını önleyen ve onarım ile değiştirme kararlarını optimize eden öngörücü bakım stratejilerine olanak tanır.

---

← Ana Dizin'e Geri Dön