Причины выхода электродвигателей из строя: 13 распространенных причин неисправности электродвигателей

13 распространенных причин неисправности электродвигателей

4 Февраля 2018

В промышленности электродвигатели используются повсеместно, они становятся технически все сложнее, что часто может осложнять поддержание их работы на пике эффективности. Важно помнить, что причины неисправностей электродвигателей и приводов не ограничиваются одной областью специализации: они могут быть как механического, так и электрического характера. И только нужные знания разделяют дорогостоящий простой и продление срока службы.

Наиболее частые неисправности электродвигателей — повреждения изоляции обмоток и износ подшипников, возникающие по множеству разных причин. Эта статья посвящена заблаговременному обнаружению 13 наиболее распространенных причин повреждений изоляции и выхода из строя подшипников.

Качество электроэнергии

1. Переходное напряжение

2. Асимметрия напряжений

3. Гармонические искажения

Частотно-регулируемые приводы

4. Отражения на выходных ШИМ-сигналах привода

5. Среднеквадратичное отклонение тока

6. Рабочие перегрузки

Механические причины

7. Нарушение центрирования

8. Дисбаланс вала

9. Расшатанность вала

10. Износ подшипника

Факторы, связанные с неправильной установкой

11. Неплотно прилегающее основание

12. Напряжение трубной обвязки

13. Напряжение на валу

Качество электроэнергии

1. Переходное напряжение

Переходные напряжения могут происходить из множества источников как на самом предприятии, так и за его пределами. Включение и выключение нагрузки поблизости, батареи конденсаторов коррекции коэффициента мощности или даже погодные явления — все это может создавать переходные напряжения в распределительных сетях. Эти процессы с произвольной амплитудой и частотой могут разрушать или повреждать изоляцию обмоток электродвигателей.

Обнаружение источника переходных процессов может оказаться сложной задачей, поскольку они происходят нерегулярно, а их последствия могут проявляться по-разному. Например, переходные процессы могут проявиться в контрольных кабелях и необязательно нанесут вред непосредственно оборудованию, но они могут нарушить его работу.

Воздействие: повреждение изоляции обмотки электродвигателя приводит к раннему возникновению неисправностей и незапланированному простою.

Прибор для измерения и диагностики: трехфазный анализатор качества электроэнергии Fluke 435-II.

Критичность: высокая.

2. Асимметрия напряжений

Трехфазные распределительные сети часто питают однофазные нагрузки. Асимметрия сопротивления или нагрузки может быть причиной асимметрии напряжений на всех трех фазах. Возможные неисправности могут находиться в проводке электродвигателя, на клеммах электродвигателя, а также в самих обмотках. Эта асимметрия может вызывать перегрузки в каждой фазной цепи трехфазной сети. Одним словом, напряжение на всех трех фазах всегда должно быть одинаковым.

Воздействие: асимметрия является причиной сверхтоков в одной или нескольких фазах, которые вызывают перегрев и повреждение изоляции.

Инструмент для измерения и диагностики: трехфазный анализатор качества электроэнергии Fluke 435-II.

Критичность: средняя.

3. Гармонические искажения

Проще говоря, гармоники — это любые нежелательные дополнительные высокочастотные колебания напряжения или тока, поступающие на обмотки электродвигателя. Эта дополнительная энергия не используется для вращения вала электродвигателя, а циркулирует в обмотках и в конечном итоге приводит к потере внутренней энергии. Эти потери рассеиваются в виде тепла, которое со временем ухудшает изолирующие свойства обмоток. Некоторые гармонические искажения формы тока являются нормой для систем, питающих электронную нагрузку. Гармонические искажения можно измерить с помощью анализатора качества электроэнергии, проконтролировав величины токов и температуры на трансформаторах и убедившись, что они не перегружены. Для каждой гармоники утвержден приемлемый уровень искажений, который регламентируется стандартом IEEE 519-1992.

Воздействие: снижение эффективности электродвигателя приводит к дополнительным расходам и увеличению рабочей температуры.

Инструмент для измерения и диагностики: трехфазный анализатор качества электроэнергии Fluke 435-II.

Критичность: средняя.

Частотно-регулируемые приводы

4. Отражения на выходных ШИМ-сигналах привода

Частотно-регулируемые приводы используют широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) для управления выходным напряжением и частотой питания электродвигателя. Отражения возникают из-за несогласованности полных сопротивлений источника и нагрузки. Несогласованность полных сопротивлений может произойти в результате неправильной установки, неправильного выбора компонентов или ухудшения состояния оборудования со временем. Пик отражения в цепи электропривода может достигать уровня напряжения шины постоянного тока.

Воздействие: повреждение изоляции обмотки электродвигателя приводит к незапланированному простою.

Прибор для измерения и диагностики: Fluke 190-204 ScopeMeter® , 4-канальный портативный осциллограф с высокой частотой выборки.

Критичность: высокая.

5. Среднеквадратичное отклонение тока

По своей сути среднеквадратичное отклонение тока — это паразитные токи, циркулирующие в системе. Среднеквадратичное отклонение тока образуется как результат частоты сигнала, уровня напряжения, емкости и индуктивности в проводниках. Эти циркулирующие токи могут выйти через системы защитного заземления, вызывая ложное размыкание или, в некоторых случаях, нагревание обмотки. Среднеквадратичное отклонение тока можно обнаружить в проводке электродвигателя, это сумма тока с трех фаз в любой момент времени. В идеальной ситуации сумма этих трех токов должна равняться нулю. Иными словами, обратный ток от привода будет равняться току, поступающему на привод. Среднеквадратичное отклонение тока можно также представить в виде асимметричных сигналов в нескольких проводниках, имеющих емкостную связь с заземляющим проводником.

Воздействие: произвольное размыкание цепи из-за прохождения тока по защитному заземлению.

Прибор для измерения и диагностики: изолированный 4-канальный портативный осциллограф Fluke 190-204 ScopeMeter с широкополосными (10 кГц) токовыми клещами (Fluke i400S или аналогичные).

Критичность: низкая.

6. Рабочие перегрузки

Перегрузка электродвигателя возникает, когда он работает под повышенной нагрузкой. Основными признаками перегрузки электродвигателя являются чрезмерное потребление тока, недостаточный крутящий момент и перегрев. Избыточное тепловыделение электродвигателя является главной причиной его неисправности. При перегрузке электродвигателя его отдельные компоненты — включая подшипники, обмотки и другие части — могут работать нормально, но электродвигатель будет перегреваться. Поэтому начинать поиски неисправности следует с проверки именно перегруженности электродвигателя. Поскольку 30% всех неисправностей электродвигателей происходят именно из-за их перегруженности, важно понимать, как измерять и определять перегрузку электродвигателя.

Воздействие: преждевременный износ электрических и механических компонентов электродвигателя, ведущий к необратимому выходу из строя.

Инструмент для измерения и диагностики: цифровой мультиметр Fluke 289.

Критичность: высокая.

7. Нарушение центрирования

Нарушение центрирования возникает при неправильном выравнивании вала привода относительно нагрузки или смещении передачи, которая их соединяет. Многие специалисты считают, что гибкое соединение устраняет и компенсирует смещение, тем не менее, гибкое соединение защищает от смещения только саму передачу. Даже с гибким соединением не отцентрированный вал будет передавать повреждающие циклические усилия по своей длине на электродвигатель, вызывая повышенный износ электродвигателя и увеличивая фактическую механическую нагрузку. Кроме того, нарушение центрирования может быть причиной вибрации валов как нагрузки, так и электропривода. Существует несколько типов нарушения центрирования:

• Угловое смещение: оси валов пересекаются, но не параллельны;
• Параллельное смещение: оси валов параллельны, но не соосны;
• Сложное смещение: сочетание углового и параллельного смещений. (Примечание: практически всегда нарушение центрирования является сложным, но практикующие специалисты рассматривают их как сумму составляющих смещений, поскольку устранять нарушение центрирования проще по отдельности — угловую и параллельную составляющие).

Влияние: преждевременный износ механических компонентов привода, вызывающий преждевременные неисправности.

Прибор для измерения и диагностики: лазерный инструмент для центрирования вала Fluke 830.

Критичность: высокая.

8. Дисбаланс вала

Дисбаланс — это состояние вращающейся детали, когда центр масс расположен не на оси вращения. Иными словами, когда центр тяжести находится где-то на роторе. Хотя устранить дисбаланс двигателя полностью невозможно, можно определить, не выходит ли он за рамки приемлемых значений, и предпринять меры для исправления ситуации.

Дисбаланс может быть вызван различными причинами:

• скопление грязи;
• отсутствие балансировочных грузов;
• отклонения при производстве;
• неравная масса обмоток двигателя и другие факторы, связанные с износом.

Тестер или анализатор вибрации поможет определить, сбалансирован вращающийся механизм или нет.

Влияние: преждевременный износ механических компонентов привода, вызывающий преждевременные неисправности.

Прибор для измерения и диагностики: измеритель вибрации Fluke 810.

Критичность: высокая.

9. Расшатанность вала

Расшатанность возникает из-за чрезмерного зазора между деталями. Расшатанность может возникать в нескольких местах:

• Расшатанность с вращением возникает из-за чрезмерного зазора между вращающимися и неподвижными частями машины, например, в подшипнике.
• Расшатанность без вращения возникает между двумя обычно неподвижными деталями, например, между опорой и основанием или корпусом подшипника и машиной.

Как и в случаях со всеми другими источниками вибрации, важно уметь определить расшатанность и устранить проблему, избежав убытков. Определить наличие расшатанности во вращающейся машине можно с помощью тестера или анализатора вибрации.

Влияние: ускоренный износ вращающихся компонентов, вызывающий механические неисправности.

Прибор для измерения и диагностики: измеритель вибрации Fluke 810.

Критичность: высокая.

10. Износ подшипника

Неисправный подшипник имеет повышенное трение, сильнее нагревается и имеет пониженную эффективность из-за механических проблем, проблем со смазкой или износа. Неисправность подшипника может быть следствием различных факторов:

• нагрузка, превышающая расчетную;
• недостаточная или неправильная смазка;
• неэффективная герметизация подшипника;
• нарушение центрирования вала;
• неправильная установка;
• нормальный износ;
• наведенное напряжение на валу.

Когда неисправности подшипников начинают проявляться, это также вызывает каскадный эффект, ускоряющий выход двигателя из строя. 13% неисправностей двигателя вызваны неисправностями подшипников, и более 60 % механических неисправностей на предприятии вызваны износом подшипников, поэтому важно знать, как устранять эти потенциальные проблемы.

Влияние: ускоренный износ вращающихся компонентов приводит к выходу подшипников из строя.

Прибор для измерения и диагностики: измеритель вибрации Fluke 810.

Критичность: высокая.

Факторы, связанные с неправильной установкой

11. Неплотно прилегающее основание

Неплотное прилегание вызывается неровным монтажным основанием двигателя или приводимого в движение компонента или неровной монтажной поверхностью, на которой располагается монтажное основание. Данное состояние может создать неприятную ситуацию, при которой затяжка монтажных болтов на самом деле привносит новые нагрузки и нарушение центрирования. Неплотное прилегание опоры часто возникает между двумя диагонально расположенными крепежными болтами, как, например, в случае с неровным стулом или столом, которые раскачиваются по диагонали. Существуют два типа неплотного прилегания основания:

• Параллельное неплотное прилегание основания —возникает, когда одна монтажная опора расположена выше, чем три другие;
• Угловое неплотное прилегание основания —возникает, когда одна из монтажных опор не параллельна или не перпендикулярна по отношению к монтажной поверхности.

В обоих случаях неплотное прилегание основания может быть вызвано неровностями в монтажной опоре механизма или в монтажном основании, на котором находится опора. В любом случае найти и устранить неплотное прилегание необходимо до центрирования вала. Качественный лазерный инструмент для центрирования может определить неплотное прилегание основания данной вращающейся машины.

Влияние: нарушение центрирования компонентов механического привода.

Прибор для измерения и диагностики: лазерный инструмент для центрирования вала Fluke 830.

Критичность: средняя.

12. Напряжение трубной обвязки

Натяжением трубной обвязки называется состояние, при котором новые нагрузки, натяжения и силы, действующие на остальное оборудование и инфраструктуру, передаются назад на двигатель и привод, приводя к нарушению центрирования. Наиболее часто встречающимся примером этого являются простые схемы с электродвигателем/насосом, когда что-то оказывает воздействие на трубопроводы, например:

• смещение в фундаменте;
• недавно установленный клапан или другой компонент;
• предмет, ударяющий, сгибающий или просто давящий на трубу;
• сломанные или отсутствующие крепления для труб или настенная арматура.

Эти силы могут оказывать угловое или смещающее воздействие, что в свою очередь приводит к смещению вала двигателя/насоса. По этой причине важно проверять центрирование машины не только во время установки — точное центрирование является временным состоянием и может изменяться с течением времени.

Влияние: нарушение центрирования вала и последующие нагрузки на вращающиеся компоненты, приводящие к преждевременным неисправностям.

Прибор для измерения и диагностики: лазерный инструмент для центрирования вала Fluke 830.

Критичность: низкая.

13. Напряжение на валу

Когда напряжение на валу электродвигателя превышает изолирующие характеристики смазки подшипника, происходит пробой на внешний подшипник, что вызывает точечную коррозию и образование канавок на дорожке качения подшипника. Первыми признаками проблемы являются шум и перегрев, возникающие по мере того, как подшипники теряют первоначальную форму, а также появление металлической крошки в смазке и увеличение трения подшипника. Это может привести к разрушению подшипника уже через несколько месяцев работы электродвигателя. Неисправность подшипника — это дорогостоящая проблема как с точки зрения восстановления электродвигателя, так и с точки зрения простоя оборудования, поэтому предотвращение этого посредством измерения напряжения на валу и тока в подшипниках является важной частью диагностики. Напряжение на валу присутствует только тогда, когда на двигатель подается питание, и он вращается. Угольная щетка, устанавливаемая на щуп, позволяет измерять напряжение на валу при вращении электродвигателя.

Влияние: дуговые разряды на поверхности подшипника вызывают точечную коррозию и образование канавок, что в свою очередь приводит к чрезмерной вибрации и последующей неисправности подшипника.

Прибор для измерения и диагностики: изолированный 4-канальный портативный осциллограф Fluke-190-204 ScopeMeter, щуп AEGIS с угольными щетками для измерения напряжения на валу.

Критичность: высокая.

Четыре стратегии для достижения успеха

Системы управления электродвигателями используются в важных процессах на заводах. Поломка оборудования может привести к большим финансовым потерям, связанным как с потенциальной заменой электродвигателя и его деталей, так и с простоем систем, зависящих от данного электродвигателя. Обеспечивая обслуживающих инженеров и техников необходимыми знаниями, определяя приоритеты работ и проводя профилактическое обслуживание для контроля оборудования и устранения трудно обнаруживаемых проблем, зачастую можно избежать неисправностей, вызванных рабочими нагрузками, и сократить потери от простоя.

Существуют четыре ключевые стратегии для устранения или предотвращения преждевременных поломок электродвигателя и вращающихся деталей:

1. Запись рабочих условий, технических характеристик оборудования и диапазонов допусков рабочих характеристик.
2. Регулярный сбор и запись критических измерений при установке, до и после технического обслуживания.
3. Создание архива эталонных измерений для анализа тенденций и обнаружения изменения состояния.
4. Построение графиков отдельных измерений для выявления основных тенденций.Любые изменения в линии тенденций более чем на +/- 10-20% (или любую другую определенную величину, в зависимости от эксплуатационных характеристик или критичности системы) необходимо исследовать для выявления причин возникновения проблем.

9 типичных неисправностей электродвигателя и способы их устранения

В этом обзоре мы рассмотрим типичные неисправности трехфазных асинхронных электродвигателей и способы их предупреждения и устранения.

Электрические неисправности электродвигателя

Электрические неисправности двигателя всегда связаны с обмоткой.

1. Межвитковое замыкание может возникнуть при ухудшении изоляции в пределах одной обмотки. Возможные причины: перегрев обмотки, некачественная изоляция, износ изоляции вследствие вибрации. Определить межвитковое замыкание бывает сложно. Основной метод диагностики – сравнение сопротивления и рабочего тока всех трех обмоток. Первые симптомы межвиткового замыкания – повышенный нагрев двигателя и падение момента на валу. При этом по одной из фаз ток больше, чем по двум другим.
2. Замыкание между обмотками происходит из-за смещения обмоток, механической вибрации и ударов. При отсутствии должной электрической защиты может возникнуть короткое замыкание и пожар.
3. Замыкание обмотки на корпус. При данной неисправности электродвигатель может продолжать работать, если неправильно выполнены заземление и защита от короткого замыкания. Однако в работе он будет смертельно опасен, так как его потенциал будет находиться под фазным напряжением.
4. Обрыв обмотки. Эта неисправность равносильна пропаданию фазы. Если обрыв происходит в работе, то двигатель резко теряет мощность и начинает перегреваться. При правильно выполненной защите двигатель отключится, поскольку ток по другим фазам будет повышен.

Для устранения большинства из этих поломок требуется перемотка двигателя.

Механические неисправности электродвигателя

Механические неисправности электродвигателя связаны с его конструкцией.

1. Износ и трение в подшипниках. Проявляется в повышении механической вибрации и шума при работе. В этом случае требуется замена подшипников, иначе неисправность приведет к перегреву и падению производительности двигателя.
2. Проворачивание ротора на валу. Ротор может вращаться в магнитном поле статора, а вал будет неподвижен. Требуется механическая фиксация ротора на валу.
3. Зацепление ротора за статор. Эта проблема связана с механической поломкой подшипников, их посадочных мест или корпуса двигателя. Кроме того, подобная неисправность приводит к повреждению обмотки статора. Практически не подлежит ремонту.
4. Повреждение корпуса двигателя. Может происходить из-за ударов, повышенных нагрузок, неправильного крепления или низкого качества двигателя. Ремонт является трудоемким из-за трудностей соосной установки переднего и заднего подшипников.
5. Проворачивание или повреждение крыльчатки обдува. Несмотря на то, что двигатель продолжит работать, он будет перегреваться, что существенно сократит срок его службы. Крыльчатку необходимо закрепить (для этого используется шпонка или стопорное кольцо) или заменить.

Аварийные ситуации при работе электродвигателя

Существуют неисправности, не связанные непосредственно с двигателем, но влияющие на его работу, характеристики и срок службы. Большинство этих неисправностей вызваны механической перегрузкой, увеличением тока, и, как следствие, перегревом обмоток и корпуса.

1. Увеличение нагрузки на валу вследствие заклинивания привода либо приводимых механизмов.
2. Перекос напряжения питания, который может быть вызван проблемами питающей сети либо внутренними проблемами привода.
3. Пропадание фазы, которое может произойти на любом участке питания двигателя – от питающей трансформаторной подстанции до обмотки двигателя.
4. Проблема с обдувом (охлаждением). Может возникнуть из-за повреждения крыльчатки двигателя при собственном охлаждении, из-за останова вентилятора внешнего принудительного охлаждения или вследствие значительного повышения температуры окружающей среды.

Способы защиты электродвигателя

Для защиты электродвигателя от внутренних и внешних неисправностей, а также для минимизации дальнейших трудозатрат по его ремонту применяют различные устройства.

1. Мотор-автоматы и тепловые реле

Мотор-автоматы (автоматы защиты двигателя) и тепловые реле используют для обнаружения превышения тока по одной или всем фазам двигателя. В случае превышения через некоторое время происходит отключение привода.

В отличие от мотор-автомата, у теплового реле нет силовой коммутации. Оно имеет только управляющий контакт, который размыкает питание силовой цепи. Мотор-автомат является самостоятельным коммутационным устройством, способным выключать двигатель.

Минус теплового реле заключается в отсутствии защиты от короткого замыкания. Мотор-автомат имеет защиту от перегрузки и электромагнитную защиту от короткого замыкания, которая мгновенно срабатывает и выключает двигатель при превышении тока уставки в 10-20 раз.

Данные устройства используются наиболее широко и при правильной установке и настройке способны с большой долей вероятности защитить электродвигатель и оборудование от поломки и других негативных последствий.

2. Электронные реле защиты двигателей

Данный вид защиты обеспечивает большой выбор различных защит. Основным элементом таких реле является микропроцессор, который анализирует мгновенные значения напряжения и тока и принимает решения на основе заданных настроек. Это может быть выдача сигнала на индикацию либо на отключение двигателя.

3. Термисторы и термореле

Когда по какой-то причине не сработала тепловая защита по перегрузке, последний рубеж обороны — термозащита. Внутрь обмотки устанавливается термочувствительный элемент (как правило, термистор или позистор), который меняет свое сопротивление в зависимости от температуры. При пересечении порога срабатывает соответствующая защита, и двигатель отключается.

Возможно применение более простых дискретных термореле (термоконтактов), которые размыкают контрольную или тепловую цепь, что приводит к аварийной остановке электродвигателя.

4. Преобразователи частоты

Обычно преобразователи частоты располагают несколькими видами защиты – по превышению момента и тока, по превышению напряжения, обрыву фазы и проч. Кроме того, возможно ограничение момента и тока. В этом случае на двигатель будет подаваться напряжение с меньшим уровнем и частотой, если будет обнаружена перегрузка. При этом будет выдано соответствующее сообщение оператору, а двигатель может продолжать работать.

Также производители частотных преобразователей рекомендуют устанавливать защитный автомат на входе ПЧ, тепловое реле на выходе и термисторную защиту.

Другие полезные материалы:
Выбор электродвигателя для компрессора
Как определить параметры двигателя без шильдика?
Выбор мотор-редуктора для буровой установки

Виды неисправностей электродвигателя

На производстве и в быту широко используются электродвигатели. Но они не могут работать вечно. В этой статье рассказывается о видах и причинах возможных неисправностей, а также методах устранения и профилактики поломок.

Причины выхода из строя электродвигателей

Все неисправности можно условно разделить на две группы — выход из строя в результате неправильной транспортировки или хранения и поломки, появившиеся в период эксплуатации.

Неправильная транспортировка и хранение

Основной проблемой, появляющейся в этот период, является повышенная влажность, а тем более попадание электромашины под дождь. Это приводит к нарушению изоляции, а в более тяжёлых случаях к появлению внутри устройства и подшипников ржавчины.

Поэтому перед установкой такого аппарата необходимо провести его текущий ремонт и устранить обнаруженные проблемы:

• произвести внешний осмотр машины, изоляции на выводах и внутренних перемычках;
• проверить мегомметром состояние изоляции;
• проверить наличие смазки и состояние подшипников;
• в коллекторных двигателях постоянного и переменного тока, а также в асинхронных машинах с фазным ротором, определяется состояние коллектора или токосъёмных колец и щёток.

Все эти операции производятся на складе или в мастерской рядом с местом будущей установки. При невозможности устранения проблем электромашина отправляется на специализированное предприятие для проведения среднего ремонта.

Причины выхода из строя в период эксплуатации

В период эксплуатации основными причинами выхода из строя электромашины являются:

• Механический износ подшипников. Это происходит на протяжении всего срока службы, а так же вследствие повышенной вибрации и нерегулярной замены смазки. Для предотвращения таких ситуаций необходимо производить в полном объёме техническое обслуживание всех узлов и механизмов. Несвоевременное устранение неисправности ведёт к повышенной вибрации двигателя, перегреву подшипниковых щитов, износу посадочных мест подшипников и заклиниванию ротора.
• Разрушение корпуса, болтов и посадочных мест подшипников. Возникает из-за повышенной вибрации редуктора и плохой центровки электродвигателя. Необходимо немедленно устранить или заменить электропривод. Последствия аналогичны выходу из строя подшипников.
• Перегруз двигателя и работа трёхфазных устройств на две фазы. От этого защищают правильно настроенные тепловые реле. При отсутствии защиты аппарат перегреется свыше предельно допустимой температуры, что приведёт к выходу электромашины из строя.

Справка! В новых электродвигателях устанавливается датчик температуры, отключающий механизм при перегреве устройства. Его также можно дополнительно установить в двигатель старой модели.

Распространённые неисправности электродвигателей и методы их устранения

Все неисправности можно разделить на группы по месту их появления.

Признаки неисправностей обмоток, проводки и схемы управления

При проблемах в обмотках двигатель подлежит замене, а проводка и схема управления ремонтируются на месте:

• Ротор (якорь) не вращается, двигатель не гудит. Отсутствует напряжение в сети.
• То же, срабатывает защита. Короткое замыкание в проводах или в двигателе. Необходимо отсоединить машину от сети и проверить проводку. При отсутствии в ней К.З. устройство отправляется на ремонт.
• Двигатель не вращается, но гудит. Вместо трёх фаз приходит две. Исправить схему управления.
• Электромашина остановилась при работе. Сработала защита. Проверить тепловое реле и все блокировки.
• Двигатель не разгоняется до номинальной скорости вращения. Устройство перегружено или есть витковое замыкание в обмотках. Проверить ток токоизмерительными клещами. При перегрузке ток повышен во всех фазах и производится ремонт редуктора или регулировка исполнительного механизма. При витковом замыкании ток в одной фазе намного превышает остальные, и двигатель подлежит замене.
• Тоже, в машине с фазным ротором. Ток номинальный, неисправны сопротивления в цепи ротора, щёточный механизм или обрыв в роторе. Сопротивления и щётки отремонтировать или заменить. При обрыве в роторе необходим ремонт в специализированной организации.
• Аппарат гудит и дымит. Замыкание внутри обмоток. Необходима замена и капремонт машины.
• После нажатия кнопки «СТОП» аппарат работает. Неисправна схема управления. Отключить сеть автоматическим выключателем (не рубильником) и произвести ремонт.

Важно! При отключении рубильника под нагрузкой есть опасность возникновения электрической дуги и выгорания устройства.

Признаки неисправных подшипников

При неисправных подшипниках машина может работать какое-то время, но быстро выйдет из строя:

• Двигатель не вращается, но гудит, все фазы в наличии. Заклинён ротор или редуктор. Необходимо проверить напряжение и попытаться провернуть вал вручную — заклинённый двигатель не вращается, а при неисправном редукторе есть небольшой люфт. При разрушенном подшипнике без напряжения вал вращается нормально, а при включении ротор притягивается к статору. Аппарат разобрать и заменить подшипники.
• Греется и «стучит» подшипник. Вышел из строя или высохла смазка. Подшипник снять, при необходимости заменить полностью или смазку.

Механические неисправности

• Электродвигатель перегревается. Устройство перегружено или отсутствует вентиляция. Проверить ток и восстановить обдув машины.
• Повышенная вибрация. Неисправен редуктор, муфта или подшипники. Нарушена центровка. Отсоединить двигатель от редуктора, если вибрация пропала, то проверяется центровка и редуктор, если сохраняется, то производится средний ремонт электромашины.
• Разрушение лап машины, посадочного места подшипника, крепёжных болтов. Сильная вибрация. Устранить вибрацию, при необходимости произвести средний ремонт.

Виды ремонтов электромашин

Для предотвращения появления неисправностей следует проводить обслуживание и плановые ремонты электрооборудования согласно утверждённому графику.

Ремонты электромашин делятся на техническое обслуживание (ТО), текущий, средний и капитальный ремонты. Объём работ в каждом из этих видов работ определяется «Типовым положением о техническом обслуживании и ремонте (ТОиР) электрооборудования».

Техническое обслуживание

Это поддержание оборудования в рабочем состоянии между плановыми ремонтами. Проводится силами ремонтного и оперативно-ремонтного персонала.

Предусматривает следующие виды работ:

• осмотр;
• проверка нагрева;
• протирка от грязи;
• проверка изоляции;
• выявление неисправностей и их устранение.

Производится по утверждённому графику и в период простоя — обеденный перерыв, наладка, смена инструмента.

Текущий ремонт

Поддерживается рабочее состояние до среднего ремонта. Производится на месте установки или в мастерской. Включает в себя:

• комплекс работ по ТО;
• замена вышедших из строя узлов — подшипников и муфт;
• регулировка и проверка центровки.

Средний ремонт

При проблемах, которые невозможно устранить во время текущего ремонта производится средний ремонт. При этом производится:

• полная разборка;
• при необходимости замена подшипников;
• ремонт корпуса и вала;
• пропитка обмоток лаком;
• изоляция или замена выводов

Производится средний ремонт в специализированных мастерских и предприятиях.

Капитальный ремонт

Полное восстановление характеристик и параметров. Кроме комплекса работ среднего ремонта производится замена или ремонт обмоток электромашины.

Неисправности электродвигателя легче предотвратить, чем устранять их последствия. Для этого необходимо вовремя производить комплекс работ по обслуживанию механизма и оборудовать его необходимыми защитными устройствами.

Основные причины выхода из строя электродвигателей, признаки неисправностей

Почему выходит из строя электродвигатель и как это предотвратить?

Как вам, конечно же, известно, электродвигатели в промышленности используются повсюду. С точки зрения технологии они представляют собой довольно сложные устройства, что иногда затрудняет их работу с максимальными техническими характеристиками.

Очень важно помнить, что причины поломок электродвигателя и системы его запуска не ограничиваются одной областью техники. К отказу двигателя могут привести как механические, так и электрические причины. Поэтому грамотное обслуживание электродвигателей требует разносторонних знаний и способно снизить вероятность возникновения дорогостоящего простоя, а также увеличить время автономной работы агрегата. 

Когда электродвигатель выходит из строя, выбор действий невелик. Но до его отказа вы много чего можете сделать для того, чтобы предотвратить возможную неисправность или снизить тяжесть ее последствий. Известно, что наиболее распространенными поломками электродвигателя являются пробой изоляции обмотки и износ подшипников. Однако это всего-лишь следствия большого количества причин.

Далее мы покажем, как заранее обнаружить наиболее распространенные причины отказов, какие для этого потребуются инструменты и дадим рекомендации по выбору стратегии для успешной эксплуатации ваши электродвигателей.

Причины выхода из строя электродвигателей

1. Качество электроэнергии

1.1. Переходное напряжение

1.2. Дисбаланс напряжения

1.3. Гармонические искажения

2. Частотно-регулируемые приводы

2.1. Отражения ШИМ-сигналов на выходе привода

2.2. Сигма-ток

2.3. Перегрузки при эксплуатации

3. Механические

3.1. Несоосность электродвигателя

3.2. Дисбаланс вала

3.3. Люфт вала

3.4. Износ подшипника

1. Качество электроэнергии

1.1 Переходные процессы

Переходные напряжения и токи могут возникать из различных источников, располагающихся как внутри, так и за пределами установки. Включение и выключение смежных нагрузок, работа блоков конденсаторов коррекции коэффициента мощности и даже погодные условия могут создавать переходные процессы в распределительных сетях. Подобные отличающиеся по амплитуде и частоте явления могут приводить к разрушению или пробою изоляции обмоток электродвигателя.

Обнаружение источника подобных помех может быть затруднено из-за их редкого появления и разнообразного проявления. Например, переходные процессы могут возникать в цепях управления. Это не обязательно может привести к повреждению оборудования напрямую, но может нарушать его работу.

Переходные процессы могут возникать из различных источников, располагающихся как внутри, так и за пределами установки

1.2 Дисбаланс напряжения

Трехфазные распределительные сети используют и для подачи питания на однофазные нагрузки. Несбалансированность импеданса или распределения нагрузки может способствовать дисбалансу всех трех фаз. Потенциальные неисправности могут возникать в подводящих кабелях электродвигателя, в концевой заделке кабеля на двигателе и, возможно, в самих обмотках. Подобный дисбаланс способен приводить к возникновению перенапряжений в фазных цепях трехфазной энергосистемы. На простейшем уровне напряжения всех трех фаз всегда должны иметь одинаковую величину.

Дисбаланс напряжения в импедансе или распределении нагрузки может способствовать дисбалансу всех трех фаз

1.3 Гармонические искажения

Если говорить просто, гармоники представляют собой любой нежелательный дополнительный источник высокочастотных переменных напряжений или токов, энергия которого подается в обмотки электродвигателя.

Эта дополнительная энергия не используется для вращения вала электродвигателя, но циркулирует в обмотках и, в конечном итоге, выделяется в виде тепла внутри двигателя. Дополнительный нагрев со временем ухудшает изоляционные качества обмоток.

Однако, некоторое количество гармоник является нормальным. Для исследования гармонических искажений используйте анализатор качества электроэнергии, который позволит проконтролировать уровни электрического тока и температуры на трансформаторах и убедиться, что они не перегружены. Каждая гармоника имеет приемлемый уровень, который определяется такими стандартами, как IEEE 519-2014.

Гармонические искажения – электродвигатель

2. Импульсное регуляторы приводов

2.1. Помехи в цепях ШИМ-регуляторов

В приводах для регулировки частоты вращения используется метод широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Помехи в цепях питания ШИМ-регуляторов возникают в случае несогласованности источника питающего напряжения и цепей регулятора. Все это приводит к превышению уровня помех выше уровня напряжения питания.

1. Захваченная форма сигнала
2. Допустимая огибающая
3. Форма сигнала напряжения

2.2 Блуждающие токи

Блуждающие токи циркулируют через системы защитного заземления, вызывая спонтанные отключения или, в некоторых случаях, перегрев обмоток. 

2.3 Перегрузки при эксплуатации

Когда электродвигатель находится под чрезмерной нагрузкой, возникает его перегрузка. Перегрузку электродвигателя сопровождают такие основные симптомы, как чрезмерный ток потребления, недостаточный крутящий момент и перегрев. Основной причиной отказа электродвигателя является его перегрев.

В случае перегрузки отдельные компоненты электродвигателя, включая подшипники, обмотки и другие компоненты, могут работать нормально, но сам электродвигатель будет продолжать нагреваться. По этой причине имеет смысл начать поиск неисправностей с проверки перегрузки электродвигателя. Поскольку 30% отказов электродвигателей вызваны их перегрузкой, важно понять, как измерять и идентифицировать перегрузку двигателя.

Когда электродвигатель находится под чрезмерной нагрузкой, возникает его перегрузка

3. Механические причины выхода из строя электродвигателя

3.1. Несоосность электродвигателя

Несоосность возникает когда приводной вал электродвигателя неправильно совмещен с нагрузкой или смещен компонент, который обеспечивает соединение электродвигателя с нагрузкой. Многие специалисты считают, что несоосность можно устранить и компенсировать гибким соединением, но такое соединение защищает только от смещения.

Даже с гибким соединением смещенный вал будет передавать на электродвигатель вредные циклические усилия, что приведет к избыточному износу самого электродвигателя и увеличению кажущейся механической нагрузки.

Кроме того, несоосность может передавать вибрацию как на нагрузку, так и на приводной вал электродвигателя. Существует несколько типов несоосности:

1. Угловая несоосность – осевые линии валов пересекаются
2. Параллельная несоосность – осевые линии валов параллельны, но не концентричны.
3. Комбинированная несоосность – комбинация параллельной и угловой несоосности.

Примечание. Почти все случаи несоосности относятся к комбинированным, однако специалисты, говоря о несоосности, рассматривают два отдельных типа, потому что несоосность легче корректировать, работая с угловыми и параллельными компонентами по отдельности.

Угловая несоосность

Параллельная несоосность

Несоосность возникает, когда приводной вал электродвигателя неправильно совмещен с нагрузкой, или смещен компонент, который обеспечивает соединение электродвигателя с нагрузкой.

3.2 Дисбаланс вала

Дисбаланс – это состояние вращающейся детали, когда центр массы не совпадает с осью вращения. Другими словами, где-то на роторе имеется точка дисбаланса. Хотя полностью устранить дисбаланс электродвигателя практически невозможно, можно определить, не выходит ли он за пределы нормального диапазона, и принять меры для устранения проблемы.

Дисбаланс может быть вызван многочисленными факторами, включая:

• накопление грязи;
• отсутствие\разрушение балансировочных элементов;
• брак при производстве;
• неравномерное распределение массы в обмотках электродвигателя и другие факторы, связанные с износом.

Определить, сбалансирована ли вращающаяся машина, поможет тестер или анализатор вибрации.

1. Большой пик 124 ВдБ при скорости вращения 1Х вызван дисбалансом.

2. Причинами других пиков являются различные явления в машине.

Дисбаланс – это состояние вращающейся детали, когда центр массы не совпадает с осью вращения.

3.3 Люфт вала

Люфт возникает, когда между деталями имеется чрезмерный зазор. Он может появляться в нескольких местах:

Причиной возникновения люфта при вращении является чрезмерный зазор между вращающимися и неподвижными элементами машины, например, в подшипнике.

Не связанный с вращением люфт возникает между двумя обычно неподвижными деталями, например, между ножкой и основанием, или корпусом подшипника и машиной.

Как и в случае других источников вибрации, чтобы не терять деньги, важно знать, как обнаружить люфт и устранить проблему. Тестер или анализатор вибрации поможет определить, страдает ли вращающаяся машина от люфта.

Люфт возникает, когда между деталями имеется чрезмерный зазор

3.4 Износ подшипника

Неисправный подшипник имеет увеличенное сопротивление, выделяет больше тепла и имеет более низкую эффективность из-за механических проблем, недостаточной смазки или большого износа.

Неисправность подшипника может возникать, когда:

1. Нагрузка превышает ту, на которую рассчитан подшипник.
2. Смазка подшипника недостаточная или неправильная.
3. Уплотнение подшипника неэффективное.
4. Вал имеет несоосность.
5. Подшипник неправильно посажен.
6. Подшипник имеет нормальный износ.
7. Индуцируется напряжение на концах вала.

Когда подшипник начинает выходить из строя, то создает каскадный эффект, который ускоряет поломку электродвигателя!

Порядка 13% отказов электродвигателей вызваны неисправностью подшипника, и более 60% механических неисправностей в установках вызваны износом подшипников, поэтому важно знать, как устранить эту проблему.

Неисправный подшипник имеет увеличенное сопротивление, выделяет больше тепла и имеет более низкую эффективность из-за механических проблем, недостаточной смазки или большого износа.

Как предотвратить поломку электродвигателя?

Четыре стратегии успеха

В критических процессах на всех производственных предприятиях используются системы управления электродвигателями. Выход оборудования из строя может привести к высоким финансовым потерям, выражающимся как в расходах на замену электродвигателя или его деталей, так и в потерях от простоя оборудования.

Вооружение инженеров-технологов и техников необходимыми знаниями, распределение приоритетов рабочей нагрузки и управление профилактическим обслуживанием для мониторинга оборудования и устранения случайно возникающих, практически неуловимых проблем поможет в некоторых случаях избежать поломок из-за нормальных рабочих нагрузок системы и сократить общие потери из-за простоев.

Существуют четыре основные стратегии, которые можно использовать для восстановления или предотвращения преждевременных повреждений электродвигателя:

1. Документирование рабочего состояния, технических характеристик машины и допустимых диапазонов  рабочих характеристик.
2. Измерение и документирование критически важных параметров при установке двигателя, до и после его обслуживания и на регулярной основе.
3. Создание архива измерений, облегчающего анализ тенденций и определение ступенчатых изменений состояния.
4. Планирование индивидуальных измерений для определения базовых тенденций. Любые изменения более чем на 10-20% (или любое другое значение в процентах, определяемое на основе характеристик или критичности вашей системы) должны исследоваться для выяснения причины возникновения проблемы.

Если вам нужна профессиональная консультация по анализу качества электроэнергии, просто отправьте нам сообщение!

Примеры оборудования:

Поделитесь этой страницей с друзьями и коллегами

Неисправности электродвигателей — ООО ПФ «КРЭДО»

Чтобы быстро определить, почему электродвигатель вышел из строя и в каких узлах произошел сбой – рекомендуется ознакомиться с перечнем наиболее популярных неисправностей. Ниже приведены характерные поломки, причины возникновения и способы их правильного устранения.

Неисправность: Электродвигатель сильно гудит при запуске, не набирает оборотов, или не запускается совсем.

Причина: Обрыв цепи статора, обрыв цепи одной из фаз (наконечник, кабель, контактор), перегорела защитная вставка.
Решение: Восстановить цепь питания, проверить и сменить предохранитель.

Причина: Обрыв обмотки статора.
Решение: Перемотать статор.

Причина: Обрыв в цепи фазного ротора (кабель, реостат, щетки).
Решение: Восстановить цепь ротора.

Причина: Нарушение контакта между стержнями и кольцами в короткозамкнутом роторе (дым и искры).
Решение: Ремонт ротора.

Причина: Заклинивание вала ЭД или привода.
Решение: Произвести очистку двигателя или его механизма от возможных загрязнений.

Причина: Низкий пусковой момент, который не позволяет ротору набрать обороты.
Решение: Замена на аналогичный двигатель с большим пусковым моментом.

Причина: Соединение звездой вместо треугольника
Решение: Проверить правильность схемы соединения, произвести переподключение.

Неисправность: Сильный нагрев в подшипниках скольжения.

Причина: Отсутствие или недостаточное количество смазки.
Решение: Произвести смазку подшипников должным образом.

Причина: В масле имеются примеси и механические частицы.
Решение: Произвести замену смазки.

Причина: Износ деталей полумуфт, дефект кольца, бой шейки вала и т.п.
Решение: Ремонт механической части двигателя.

Неисправность: Сильный нагрев в подшипниках качения.

Причина: Отсутствие или недостаточное поступление смазки, избыток смазки.
Решение: Произвести смазку подшипников должным образом, проследить за возможными утечками, убрать излишки смазки.

Причина: Дефекты подшипника, выраженные посторонним шумом.
Решение: Замена подшипника.

Неисправность: Корпус электродвигателя сильно нагревается при работе.

Причина: Слабая работа принудительной системы охлаждения.
Решение: Очистка каналов и технологических отверстий.

Причина: Забиты вентиляционные каналы для пропускания холодного воздуха.
Решение: Продувка сжатым воздухом.

Причина: Повышенная нагрузка по току.
Решение: Понизить нагрузку или заменить на ЭД большей мощности.

Неисправность: Искрение при работе ЭД и появление дыма.

Причина: Ротор соприкасается с поверхностью статора.
Решение: Ремонт двигателя.

Причина: Некорректная работа в защитной или пускорегулирующей системе.
Решение: Диагностика защитной или пускорегулирующей системы и устранение дефектов.

Неисправность: Повышенные вибрации при работе ЭД.

Причина: Износ соединительных муфт
Решение: Отсоединить муфты и проверить ЭД без подключения к механизму.

Причина: Нарушена центровка двигателя и механизма.
Решение: Проверить и затянуть крепежные детали, а также крепления к станине.

Причина: Износ подшипников, разбалансировка ротора, взаимное смещение положения ротора и статора.
Решение: Ремонт ЭД.

Неисправность: Колебания потребления тока статора ЭД в процессе его работы.

Причина: Плохое соединение в цепи — для фазного ротора, для короткозамкнутого ротора — плохое соединение между стержнями и кольцами.
Решение: Ремонт ЭД (при больших колебаниях – незамедлительно, при небольших скачках – чем раньше – тем лучше).

Неисправность: Искры из коллекторно-щеточного узла. Сильный нагрев и обгорание соответствующей арматуры.

Причина: Щетки плохо отшлифованы.
Решение: Отшлифовать щетки.

Причина: Недостаточный зазор для свободного движения щеток в щеткодержателях.
Решение: Выставить допустимый зазор в пределах 0.2-0.3 мм.

Причина: Загрязнение контактных колец или щеток.
Решение: Произвести очистку, устранить источник распространения загрязнения.

Причина: На контактных кольцах имеются борозды и неровности.
Решение: Проточить и произвести шлифовку колец.

Причина: Слабый прижим щеток.
Решение: Отрегулировать усилие нажатия.

Причина: Отсутствует равномерное распределение тока между щетками.
Решение: Отрегулировать усилие нажатие щеток и их свободный ход в щеткодержателях, проверить состояние контактной группы Траверс, оценить состояние токопроводов.

Неисправность: Активная сталь статора перегревается равномерно по всей поверхности.

Причина: Повышенное напряжение питания.
Решение: Организовать дополнительное охлаждение электродвигателя и понизить напряжение электросети до штатного уровня.

Неисправность: Сильный нагрев активной стали статора в отдельном месте на холостом ходу при штатном напряжении в сети.

Причина: Местное КЗ между отдельными листами активной стали.
Решение: Очистить и прошлифовать место соприкосновения листов, покрыть их диэлектрическим лаком.

Причина: Нарушена изоляция в местах стяжки активной стали.
Решение: Восстановить изоляцию на данных участках.

Неисправность: ЭД с фазным ротором при загрузке не выходит на номинальные обороты.

Причина: Некачественное соединение в пайке контактного кольца ротора.
Решение: Произвести контроль надежности пайки визуально и «проверкой с падением напряжения».

Причина: Слабый контакт обмотки ротора с контактным кольцом.
Решение: Проверить и восстановить токопроводящие соединения.

Причина: Слабое соединение в щеточном узле и механизме КЗ ротора.
Решение: Произвести шлифовку и регулировку усилия прижатия щеток.

Причина: Слабое соединение контактных проводов в пусковой аппаратуре.
Решение: Восстановить целостность и надежность контактов на соответствующем участке.

Неисправность: Двигатель с фазным ротором запускается при незамкнутой цепи ротора, а под нагрузкой не может выйти на номинальный режим.

Причина: КЗ в обмотке якоря, соединительных хомутах лобовых соединений.
Решение: Изолировать соприкасающиеся хомуты, Устранить КЗ и произвести замену поврежденной обмотки якоря.

Причина: КЗ обмотки ротора по двум участкам одновременно.
Решение: Устранить КЗ и произвести замену обмотки неисправной катушки.

Неисправность: Двигатель с короткозамкнутым ротором не набирает штатное количество оборотов.

Причина: Отработало тепловое реле, вышли из строя предохранители или автомат.
Решение: Проверка и устранение данных неисправностей.

Неисправность: При запуске электродвигателя электрическая дуга перекрывает контактные кольца.

Причина: В щеточном узле или на контактных кольцах присутствует пыль, грязь.
Решение: Провести чистку.

Причина: Высокая влажность в месте эксплуатации ЭД.
Решение: Нанести дополнительный слой диэлектрика или произвести замену ЭД на другой, пригодный для эксплуатации в текущих условиях.

Причина: Обрыв в контактных соединениях реостата или ротора.
Решение: Провести диагностику всех соединений, устранить неисправности.

Неисправности асинхронных электродвигателей

Причины отказа электродвигателя | Электрооборудование Academia

Электродвигатели — это высокоэффективные и надежные приводы машин и другого оборудования. Однако моторы иногда выходят из строя. Производители электродвигателей обнаружили, что перегрузка — это причина номер один отказа двигателя.

Тридцать процентов всех двигателей выходят из строя из-за перегрузки. Электродвигатель перегружается каждый раз, когда ему требуется обеспечить большую мощность, чем он был рассчитан. Самый распространенный тип перегрузки — слишком большая нагрузка на двигатель.

Другие типы отказа электродвигателя включают однофазность, загрязнение, старость, отказ подшипника, отказ ротора и т. Д. Различные отказы электродвигателей составляют 9% всех отказов электродвигателей. Смещенные шкивы — частая причина различных отказов электродвигателей. См. Рисунок 1.

Рисунок 1. Перегрузка является основной причиной отказа электродвигателя.

Отказ электродвигателя происходит из-за перегрева, дисбаланса фаз, дисбаланса напряжений, однофазности, скачков напряжения, плохой вентиляции, отсутствия смазки, перегрузок, чрезмерной цикличности, чрезмерной влажности, ненадлежащего натяжения ремня, перекоса и вибрации, ослабленных соединений, вредители и др.Неправильный выбор электродвигателя для области применения и неисправности электродвигателя также могут вызвать отказ электродвигателя.

Нагрев

Избыточное тепло является основной причиной отказа электродвигателя и признаком других проблем электродвигателя. Тепло ухудшает изоляцию двигателя. Когда изоляция двигателя ухудшается, обмотки замыкаются, и электродвигатель перестает работать.

По мере того, как нагрев в электродвигателе превышает допустимую температуру изоляции, срок ее службы сокращается.Чем выше температура, тем раньше выйдет из строя изоляция. Температурный диапазон изоляции электродвигателя указан как класс изоляции.

Класс изоляции указывается в градусах Цельсия (° C) и / или по Фаренгейту (° F). На паспортной табличке электродвигателя обычно указан класс изоляции электродвигателя. См. Рисунок 2.

Рисунок 2. Класс изоляции электродвигателей указан в ° C и / или ° F.

Накопление тепла в двигателе может быть вызвано несколькими факторами, включая следующие:

• Неправильный тип или размер двигателя для области применения
• Неправильное охлаждение, обычно из-за скопления грязи
• Чрезмерная нагрузка, обычно из-за неправильного использования
• Чрезмерная трение, обычно из-за несоосности или вибрации
• Электрические проблемы, как правило, несимметрия напряжения, потеря фазы или скачки напряжения

Разбаланс фаз

Несимметрия фаз — это несимметрия, которая возникает, когда линии электропередач не совпадают по фазе.Асимметрия фаз в системе питания 3φ возникает при приложении нагрузки 1φ, в результате чего одна или две линии несут большую или меньшую нагрузку.

Нагрузки в 3-фазных энергосистемах балансируются электриками во время монтажа. Однако по мере добавления в систему дополнительных нагрузок 1φ начинает возникать дисбаланс. Этот дисбаланс приводит к тому, что линии 3φ сдвигаются в противофазе и, следовательно, больше не находятся на расстоянии 120 электрических градусов друг от друга.

Асимметрия фаз приводит к тому, что электродвигатели 3φ работают при температурах, превышающих указанные номинальные значения.Чем больше фазовый дисбаланс, тем больше повышение температуры. Эти высокие температуры вызывают пробой изоляции и другие проблемы. См. Рис. 3.

Рис. 3. По мере увеличения дисбаланса фаз температура двигателя увеличивается.

Трехфазные электродвигатели не могут выдавать свою номинальную мощность в лошадиных силах, когда система не сбалансирована. Например, разбаланс фаз в 3% может привести к тому, что двигатель будет работать только на 90% своей номинальной мощности, что потребует снижения номинальных характеристик двигателя для любого конкретного применения.См. Рисунок 4.

Рисунок 4. Электродвигатели с асимметрией фаз требуют снижения номинальных характеристик.

Несимметрия напряжений

Несимметрия напряжений — это несимметрия, которая возникает, когда напряжения на клеммах электродвигателя не равны. Этот дисбаланс напряжения может варьироваться от нескольких милливольт до полной потери напряжения на одной линии электропередачи.

Если напряжение не сбалансировано, одна обмотка перегреется, что приведет к термическому ухудшению изоляции этой обмотки.Несимметрия напряжения приводит к дисбалансу тока.

Напряжение следует проверять на предмет дисбаланса напряжений периодически и во время всех обращений в службу поддержки. При измерении несимметрии напряжения более 2% всегда выполняйте следующее:

• Проверьте окружающую энергосистему на предмет чрезмерных нагрузок, подключенных к одной линии.
• Сообщить в энергетическую компанию.
• Если дисбаланс напряжений не может быть исправлен, отрегулируйте нагрузку или номинальные характеристики двигателя, уменьшив нагрузку на двигатель или увеличив его размер.

Несимметрия напряжения измеряется путем снятия показаний напряжения между каждой из входящих линий электропередачи. Показания снимаются от L1 к L2, L1 к L3 и L2 к L3.

Напряжения складываются и делятся на 3, чтобы найти среднее значение напряжения. Отклонение напряжения находится путем вычитания среднего напряжения из напряжения с наибольшим отклонением от среднего.

Используя эти цифры, дисбаланс напряжений определяется по следующей формуле:

\ [{{V} _ {u}} = \ frac {{{V} _ {d}}} {{{V} _ { a}}} \ times 100% \]

Где

В _u = небаланс напряжения (%)

В _d = отклонение напряжения (В)

В _a = среднее напряжение (В)

100 = постоянный

Техник может заметить почернение одной или двух обмоток статора, которое происходит, когда двигатель выходит из строя из-за несимметрии напряжения.См. Рисунок 5.

Если на одной обмотке имеется большой дисбаланс, он затемняется больше всего. Если дисбаланс разделен на две обмотки, они обе затемняются. Обмотка с наибольшим дисбалансом — самая темная.

Рис. 5. Несимметрия напряжений вызывает почернение одной или двух обмоток статора.

Однофазный

Когда одна из линий 3φ, ведущих к электродвигателю 3φ, больше не подает напряжение на двигатель, двигатель будет однофазным.Однофазность — это работа электродвигателя, предназначенного для работы на трех фазах, работающих только на двух фазах. Поскольку одна фаза потеряна, это наихудшее состояние несимметрии напряжения.

Однофазность возникает, когда одна фаза размыкается на первичной или вторичной стороне системы распределения энергии. Это может произойти, если перегорел один предохранитель, произошел механический сбой в коммутационном оборудовании или молния отключила одну из линий.

Трехфазный электродвигатель, работающий на двух фазах, будет продолжать работать в большинстве приложений.Следовательно, однофазное переключение может оставаться незамеченным в большинстве систем в течение достаточно длительного времени, чтобы сгорел двигатель. В однофазном режиме двигатель будет потреблять весь свой ток от двух линий.

Измерение напряжения на двигателе обычно не позволяет определить однофазное состояние. Открытая обмотка электродвигателя создает напряжение, почти равное потерянному фазному напряжению. В этом случае открытая обмотка действует как вторичная обмотка трансформатора, а две обмотки, подключенные к источнику питания, действуют как первичная обмотка.

Однофазность может быть уменьшена за счет использования двухэлементного предохранителя подходящего размера и правильных размеров нагревателя.

В цепях электродвигателя или других типах цепей, в которых однофазное состояние не может существовать даже в течение короткого периода времени, для обнаружения потери фазы используется электронный монитор потери фазы. При обнаружении обрыва фазы монитор активирует набор контактов для отключения катушки стартера.

Техник может заметить почернение одной из обмоток (катушек) 3φ, которое происходит при отказе двигателя из-за однофазности.См. Рис. 6. Катушка, в которой произошло падение напряжения, будет свидетельствовать об очевидном и быстром повреждении, которое включает в себя разрыв изоляции на одной обмотке.

Однофазность отличается от несимметрии напряжения серьезностью повреждения. Несимметрия напряжения вызывает меньшее почернение (но обычно большее количество катушек) и незначительные искажения или их отсутствие. Однофазность вызывает сильное сгорание и искажение одной фазной катушки.

Рис. 6. Однофазное соединение вызывает сильное сгорание и искажение одной фазной катушки.

Скачки напряжения

Скачки напряжения — это любое напряжение, превышающее нормальное, которое временно присутствует на одной или нескольких линиях питания. Молния — основная причина больших скачков напряжения. Удар молнии в линиях электропередачи возникает в результате прямого удара или индуцированного напряжения.

Энергия молнии движется в обоих направлениях по линиям электропередач, как быстро движущаяся волна. Этот бегущий скачок напряжения вызывает большое повышение напряжения за чрезвычайно короткий период времени. Большое напряжение больше всего повреждает первые несколько витков обмотки двигателя, разрушая изоляцию и выгорая двигатель.

Техник может наблюдать сгорание и размыкание первых нескольких витков обмоток, которые происходят, когда двигатель выходит из строя из-за скачка напряжения. См. Рисунок 7. Остальные обмотки выглядят нормально, с небольшими повреждениями или без них.

Рисунок 7. Скачок напряжения вызывает возгорание и размыкание первых витков обмоток.

Осветительные разрядники с надлежащим номинальным напряжением и надежным заземлением обеспечивают максимальную защиту. Также доступны устройства защиты от перенапряжения.Они размещаются на оборудовании или по всей распределительной системе.

Скачки напряжения также могут возникать при нормальном переключении силовых цепей с более высокими номиналами. Они имеют гораздо меньшую силу, чем удары молнии, и обычно не вызывают проблем в двигателях. В цепях с компьютерным оборудованием следует использовать сетевой фильтр для защиты чувствительных электронных компонентов.

Неправильная вентиляция

Все электродвигатели выделяют тепло, поскольку они преобразуют электрическую энергию в механическую.Это тепло необходимо отвести, иначе оно разрушит изоляцию двигателя, а следовательно, и двигатель.

Двигатели имеют воздушные каналы, обеспечивающие свободный поток воздуха через двигатель. Этот воздушный поток отводит тепло от двигателя. Все, что ограничивает поток воздуха через двигатель, приводит к тому, что двигатель работает при более высокой температуре, чем он предназначен.

Воздушный поток может быть ограничен скоплением грязи, пыли, ворса, травы, вредителей, ржавчины и т. Д. Если двигатель покрывается маслом из-за протекающих уплотнений или из-за чрезмерной смазки, воздушный поток ограничивается намного быстрее.См. Рисунок 8.

Перегрев может также произойти, если электродвигатель находится в замкнутом пространстве. Когда двигатель установлен в месте, которое не позволяет выходить нагретому воздуху, двигатель будет перегреваться из-за рециркуляции нагретого воздуха.

Вентиляционные отверстия могут быть добавлены в верхней и нижней части замкнутого пространства, чтобы обеспечить естественный поток нагретого воздуха.

Рисунок 8. Неправильная вентиляция вызывает перегрев двигателей.

Перегрузки

Перегрузка — это состояние, которое возникает, когда нагрузка, подключенная к электродвигателю, превышает номинальную силу тока полной нагрузки двигателя.Электродвигатели пытаются управлять подключенной нагрузкой при включенном питании. Чем больше нагрузка, тем больше требуется мощности.

Все двигатели имеют ограничение по нагрузке, которую они могут управлять. Например, двигатель мощностью 5 л.с., 460 В и 3-фазный двигатель должны потреблять не более 7,6 А.

Перегрузки не должны повредить должным образом защищенный двигатель. Любая перегрузка, которая присутствует дольше, чем встроенная выдержка времени устройства защиты, будет обнаружена и устранена. Нагреватели правильного размера в пускателе двигателя гарантируют, что перегрузка будет устранена до того, как будет нанесено какое-либо повреждение.См. Рисунок 9.

Рисунок 9. Перегрузка вызывает равномерное почернение всех обмоток.

Техник может наблюдать равномерное почернение всех обмоток двигателя, которое возникает, когда электродвигатель выходит из строя из-за перегрузки.

Равномерное почернение вызвано медленным разрушением двигателя в течение длительного времени. Явных повреждений изоляции нет, и нет изолированных участков повреждений.

Для определения состояния перегрузки на двигателе снимаются показания тока.См. Рисунок 10. Если электродвигатель потребляет номинальный ток, он работает на максимуме.

Если двигатель потребляет ток, превышающий номинальный, двигатель перегружен. Если перегрузки становятся проблемой, размер двигателя может быть увеличен или нагрузка на двигатель уменьшена.

Рис. 10. Для определения проблемы перегрузки на двигателе снимаются показания тока.

Избыточный цикл

Избыточный цикл — это процесс многократного включения и выключения электродвигателя.См. Рисунок 11. Пусковой ток электродвигателя обычно в пять-шесть раз превышает рабочий ток двигателя при полной нагрузке. Большинство двигателей не рассчитаны на запуск более десяти раз в час.

Избыточный цикл происходит, когда электродвигатель достигает своей рабочей температуры и продолжает циклически включаться и выключаться. Это еще больше увеличит температуру двигателя, разрушив изоляцию двигателя.

Полностью закрытые двигатели лучше выдерживают циклические нагрузки, чем открытые двигатели, потому что они дольше выдерживают тепло.

Рис. 11. Избыточное зацикливание происходит, когда электродвигатель многократно включается и выключается.

Следующая процедура должна выполняться, когда приложение двигателя требует частого включения двигателя:

• Используйте двигатель с повышением температуры на 50 ° C вместо стандартных 40 ° C.
• Используйте двигатель с коэффициентом использования 1,25 или 1,35 вместо коэффициента использования 1,00 или 1,15.
• Обеспечьте дополнительное охлаждение, нагнетая воздух через двигатель.

Влага

Влага вызывает ржавление металлических деталей и потерю изоляционных свойств обмотки двигателя.Электродвигатель остывает, когда он выключен. Это приводит к засасыванию воздуха (вместе с его влагой) в двигатель.

Двигатели, которые работают каждый день, нагреваются достаточно, чтобы удалить влагу из двигателя. Влага обычно является проблемой для двигателя, который редко используется или отключается на какое-то время.

Любой электродвигатель, который не используется регулярно, должен содержать нагревательный элемент, чтобы двигатель оставался сухим. Если добавление нагревательного элемента нецелесообразно, следует разработать график технического обслуживания, предусматривающий непродолжительную работу двигателей, которые редко используются.В этом графике также следует учитывать установку новых двигателей, поскольку на некоторых заводах двигатели могут быть установлены за некоторое время до запуска завода.

Неправильное натяжение ремня

Ременные приводы обеспечивают бесшумную, компактную и надежную передачу мощности и широко используются в промышленности. Ремень должен быть достаточно тугим, чтобы не проскальзывать, но не настолько, чтобы перегрузить подшипники электродвигателя.

Натяжение ремня обычно проверяют, помещая линейку от шкива к шкиву и измеряя величину прогиба в средней точке, или с помощью прибора для проверки натяжения.Прогиб ремня должен составлять 1/64 дюйма на дюйм пролета. Например, , если расстояние между центром ведущего шкива и центром ведомого шкива составляет 16 ′ ′, прогиб ремня составляет 1/4 ′ ′ (16 × 1/64 ′ ′ = 1/4 ′ ′). .

Если требуется регулировка натяжения ремня, это обычно достигается перемещением компонента привода от ведомого компонента или ближе к нему. Это уменьшает или увеличивает прогиб. См. Рис. 12.

Рис. 12. Натяжение ремня обычно проверяется путем измерения прогиба.

Несоосность и вибрация

Несоосность электродвигателя и ведомой нагрузки является основной причиной отказа двигателя. Если двигатель и ведомая нагрузка смещены, может произойти преждевременный выход из строя подшипников двигателя, нагрузки или того и другого.

Валы оборудования должны быть правильно выровнены на всех новых установках и проверяться во время периодических осмотров. Несоосность обычно корректируется путем размещения регулировочных шайб под ножками двигателя или ведомого оборудования.

Если смещение не может быть исправлено, можно использовать гибкую муфту, допускающую некоторое смещение. Гибкие муфты, которые можно использовать в смещенных устройствах, включают SURE-FLEX®, универсальные и зубчатые. См. Рисунок 13.

Рисунок 13. Муфты компенсируют несовпадение электродвигателя и ведомой нагрузки.

Слабые соединения.

Все электродвигатели при вращении создают вибрацию. Эта вибрация может ослабить механические и электрические соединения.Плохие механические соединения обычно вызывают шум и могут быть легко обнаружены.

Плохие электрические соединения не вызывают шума, но вызывают падение напряжения на двигателе и перегрев. Всегда проверяйте механические и электрические соединения при поиске неисправностей двигателя.

Вредители

Выключенный электродвигатель некоторое время остается теплым. Это тепло может привлечь насекомых, змей и грызунов. Эти вредители могут повредить двигатель, ограничив вентиляцию или разъедая изоляцию.В местах с высоким количеством вредителей вокруг двигателя можно надеть специальную куртку на молнии.

Неправильный электродвигатель

Каждый тип двигателя имеет свои преимущества и недостатки. Для любого конкретного применения один тип двигателя обычно обеспечивает наилучшую производительность. Если с двигателем периодически возникает проблема, рассмотрите область применения, в которой он используется. Для лучшего обслуживания может потребоваться смена типа электродвигателя.

.

5 причин отказа двигателя и способы их предотвращения — Insight

Все электродвигатели имеют заданный срок службы, обычно от 30 000 до 40 000 часов. Однако это зависит от надлежащего обслуживания, без которого они могут выйти из строя намного быстрее. Понимание пяти основных причин отказа двигателя, а также шагов, которые можно предпринять для снижения риска возникновения этих отказов, даст вашему двигателю наилучшие шансы на достижение максимально возможного срока службы.

См. Полный ассортимент электродвигателей здесь

1. Электрическая перегрузка

Электрическая перегрузка или перегрузка по току вызваны чрезмерным протеканием тока в обмотках двигателя, превышающим расчетный ток, который двигатель может эффективно и безопасно проводить. Это может быть вызвано низким напряжением питания, в результате чего двигатель потребляет больше тока, пытаясь сохранить свой крутящий момент. Это также может быть результатом короткого замыкания проводов или чрезмерного напряжения.

Возможное решение: электрическую перегрузку можно предотвратить, установив эффективную защиту от перегрузки по току, которая обнаружит перегрузку по току и прервет питание.

2. Низкое сопротивление

Самая частая причина выхода из строя мотора и, возможно, самая трудная для преодоления — это низкое сопротивление. Низкое сопротивление вызвано ухудшением изоляции обмоток из-за таких условий, как перегрев, коррозия или физическое повреждение. Это приводит к недостаточной изоляции между проводниками или обмотками двигателя, что может вызвать утечки и короткое замыкание и, в конечном итоге, отказ двигателя.

Возможное решение: изоляцию следует регулярно проверять на наличие признаков износа и заменять до того, как низкое сопротивление станет причиной отказа.

3. Перегрев

Около 55% отказов изоляции в двигателях происходит из-за перегрева. Перегрев может быть вызван плохим качеством электроэнергии или высокой температурой рабочей среды. На каждые 10 ° С, когда температура двигателя повышается, срок службы изоляции сокращается на 50%.

Возможное решение: очень важно, чтобы двигатель оставался как можно более холодным. Обеспечение охлаждения рабочей среды, если это возможно, поможет предотвратить поломки.

4. Загрязнение

Загрязнение от пыли, грязи и химикатов — одна из основных причин выхода из строя двигателя. Посторонние предметы, попавшие внутрь двигателя, могут вмятины в дорожках качения и шариках подшипников, что приводит к сильной вибрации и износу. Он также может блокировать охлаждающий вентилятор, ограничивая способность двигателя регулировать свою температуру и повышая вероятность перегрева.

Возможное решение: Предотвратить заражение относительно легко.Содержите рабочие места, инструменты и приспособления в чистоте, насколько это возможно, чтобы избежать попадания загрязнений в двигатель. Кроме того, при планировке рабочего пространства старайтесь размещать двигатели подальше от шлифовальных машин, которые производят большое количество загрязнений.

5. Вибрация

Вибрация может вызвать множество проблем с двигателем и, в конечном итоге, вызвать его преждевременный выход из строя. Вибрация часто вызвана расположением двигателя на неровной или неустойчивой поверхности. Однако вибрация также может быть результатом основной проблемы двигателя, например, ослабленных подшипников, перекоса или коррозии.

Возможное решение: двигатели следует регулярно проверять на вибрацию с помощью инструмента для анализа двигателей, такого как динамический анализатор двигателя SKF EXP4000. Чтобы уменьшить вибрацию, убедитесь, что двигатель установлен на плоской устойчивой поверхности. Если вибрация все еще возникает, проверьте наличие признаков износа, а также ослабленных подшипников или несоосности. Если не удается определить источник вибрации, обратитесь к специалисту.

Для получения дополнительной информации и решений наше специализированное подразделение муфт и приводов идеально подходит для того, чтобы предложить вам экспертные консультации по проектированию и выбору муфт и приводов, чтобы убедиться, что ваше приложение полностью раскрывает свой потенциал.

Позвоните сегодня по телефону: 0800 8766 441 или напишите по адресу couplings&[email protected].

.

▷ Причины неисправностей электродвигателей и их последствия

Тоай А.Н. рассказывает нам о двигателях переменного тока / электродвигателях и причинах неисправностей. Если вы хотите обсудить понравившуюся тему, напишите нам, и мы опубликуем ее после короткого обзора!

Отказ электродвигателя может произойти при запуске или во время работы. Большинство отказов электродвигателя происходит при запуске из-за таких факторов, как низкое сопротивление изоляции, перегрузка по току или механические поломки. Другие причины включают проблемы с поставкой, условиями эксплуатации или отсутствием обслуживания.

Большинство двигателей, независимо от типа и номинальных характеристик, имеют длительный срок службы и требуют лишь минимального технического обслуживания, чтобы не допустить неисправности. Рекомендуется регулярно обслуживать двигатели и связанное с ними оборудование, а также проверять наличие признаков старения изоляции или других частей, которые могут привести к ухудшению состояния двигателя.

Основные части электродвигателя | image: je-bearing.com

Регулярный осмотр и обслуживание помогут выявить слабые места или детали, которые вот-вот выйдут из строя, и устранить их до того, как возникнет проблема.

Существует шесть основных областей, в которых неисправности возникают по разным причинам. Эти области обычно называются зонами повреждения и включают силовую цепь, качество электроэнергии, статор, ротор, изоляцию и воздушный зазор.

Существуют также различные факторы, которые могут привести к отказам электродвигателей. Они могут так или иначе повлиять на указанные выше зоны разломов. Основные причины включают:

• Низкое сопротивление изоляции
• Перегрузка по току
• Перегрев
• Вибрация
• Влага
• Грязь
• Отсутствие обслуживания
• Экстремальные условия эксплуатации и многое другое

Низкое сопротивление изоляции электродвигателей

Низкое сопротивление изоляции одна из самых частых причин отказа двигателя, а также одна из самых сложных в обращении.Низкое сопротивление изоляции приводит к утечкам или короткому замыканию в катушках и, в конечном итоге, к неисправности и отказу двигателя.

Когда изоляция становится слабой, она в конечном итоге выходит из строя и не обеспечивает необходимую изоляцию между проводниками или обмотками двигателя. Начальное сопротивление изоляции обмоток обычно очень велико — порядка тысячи мегаом (> 1 МОм). Однако через некоторое время изоляция начинает разрушаться из-за перегрева или других нежелательных условий, таких как коррозия, физические повреждения и другие условия.

Для предотвращения таких проблем обслуживающий персонал должен регулярно проверять изоляцию.

Неисправности электродвигателя из-за перегрузки по току

Перегрузка или перегрузка по току возникают, когда внутри обмоток электродвигателя протекает чрезмерный ток. Обычно это больше, чем расчетный ток, который обмотка двигателя может нести эффективно и безопасно. Перегрузка по току может возникнуть по разным причинам; в частности, низкое напряжение питания заставит двигатель потреблять больше тока, пытаясь сохранить свой крутящий момент.Другая причина — короткое замыкание проводов, избыточное напряжение и т. Д.

Перегрузка по току приводит к перегреву двигателя и повреждению изоляции. И можно свести к минимуму риск отказа двигателя из-за перегрузки по току. Это можно сделать, используя надежную защиту от перегрузки по току, чтобы обнаружить любое состояние перегрузки по току и прервать подачу и, следовательно, остановить ток.

Проблемы с перегревом в электродвигателях

Перегрев в двигателе возникает по разным причинам, основная из которых — плохое качество электроэнергии, например, повышенное или пониженное напряжение.Если напряжение питания выше номинального, то избыточное напряжение падает в обмотках двигателя, что приводит к рассеиванию тепла.

С другой стороны, пониженное напряжение приведет к перегрузке по току, что приведет к большим потерям I2R в обмотках. Состояние перегрузки по току также может произойти из-за короткого замыкания обмоток или других условий внутри двигателя.

Другой причиной перегрева двигателей является перегрузка двигателя или работа в горячей среде, выходящей за рамки конструкции двигателя или рекомендованной температуры.
Двигатель с чрезмерными температурами из-за источника питания или рабочей среды выйдет из строя быстрее, особенно если скорость отвода тепла от двигателя низкая. Температура будет продолжать расти, поскольку выделяемое тепло остается в двигателе, вызывая дальнейшее повышение температуры и повреждение изоляции. Рекомендуется использовать вентилируемые помещения, системы вентиляции охлаждающих вентиляторов, если окружающая среда может стать горячей.

Состояние перегрева, существующее в течение длительного периода времени, независимо от причины, приведет к повреждению изоляции и повреждению двигателя.

Неисправность обмотки электродвигателя | image: easa.com

Вибрация в электродвигателях

Вибрация может привести к нескольким механическим проблемам внутри двигателя и может произойти, если двигатель установлен на неустойчивой поверхности.

Кроме того, другие неисправности двигателя, такие как ослабление подшипников, перекосы и проблемы, связанные с коррозией, такие как износ, могут вызывать внутренние вибрации двигателя. Это снижает точность и эффективность, одновременно ускоряя разрыв и износ движущихся частей, которые контактируют друг с другом.

Влага в электродвигателях переменного тока

Влага может вызвать множество проблем с двигателем, вызывая коррозию различных частей двигателя. В частности, влага разъедает изоляцию и приводит к короткому замыканию между обмотками, разъедает подшипники, вал двигателя и роторы.
Это предотвратит плавное вращение, снизит КПД и приведет к полному отказу двигателя.

Неисправности электродвигателей из-за грязи

Грязь, такая как пыль и другой мусор, может блокировать поток воздуха в вентиляторах охлаждения двигателя и приводить к перегреву.

Кроме того, частицы пыли и другие мелкие предметы внутри двигателя могут вызвать некоторое сопротивление, которое замедлит двигатель, а это означает, что ему придется приложить больше усилий, чтобы преодолеть это сопротивление.
Частицы грязи также могут быть абразивными и повредить изоляцию.

Заключение

Неисправности в электродвигателях переменного тока вызваны простыми вещами и могут быть предотвращены путем регулярного технического обслуживания при соблюдении рекомендуемых условий эксплуатации, таких как хорошо вентилируемая, непыльная среда и отсутствие влаги.

Кроме того, важно иметь стабильное питание двигателя и соответствующее устройство защиты от перегрузки по току и перенапряжения.

Спасибо за внимание,
А.Н.
Что вы думаете по этому поводу? Что еще вы можете сказать о причинах неисправностей в двигателях переменного тока?

.

Общие причины выхода из строя электродвигателя

Неисправность двигателя может вызвать простои, что доставляет неудобства всем производителям. Мартин МакГаффи объясняет три распространенные причины выхода из строя электродвигателя: ослабленная изоляция, загрязнение и отсутствие технического обслуживания.

Современные электродвигатели могут быть более эффективными и надежными, чем их предки, но они все же иногда выходят из строя.

Каков срок службы электродвигателей до выхода из строя? Ответ часто оспаривается: одни производители заявляют о 30 000 часов, а другие предполагают, что они могут проработать до 40 000 часов.

Однако большинство производителей согласны с тем, что электродвигатели служат намного дольше при правильном обслуживании.

Чтобы понять, в каком состоянии находится электродвигатель, необходимы различные инструменты и методы, а также тщательный учет и регулярное обслуживание. Это позволяет инженеру легче выявлять тенденции или слабые места.

Провести анализ неисправности электродвигателя

Признаки отказа электродвигателя начинаются с ослабления изоляции

Почти половина электрических отказов в электродвигателях начинается с ослабления изоляции вокруг отдельных проводов в катушках электродвигателя.Это часто вызвано термическим напряжением, загрязнением и перемещением обмотки из-за магнитных сил во время пуска и останова двигателя.

Перегрев также может привести к быстрому разрушению изоляции обмотки — на каждые десять градусов повышения температуры срок службы изоляции сокращается вдвое.

Перегрев может произойти при низком качестве электроэнергии или когда электродвигатель вынужден работать в условиях высокой температуры.

Загрязнение вызывает отказ электродвигателя.

Загрязнение является еще одной из основных причин отказа электродвигателя.Загрязнения включают переносимую по воздуху пыль, грязь или любые абразивные вещества, попавшие в двигатель. При контакте с двигателем инородные тела могут вызвать вмятины дорожек качения подшипников и шариков, что приведет к сильной вибрации и износу.

К счастью, предотвратить заражение довольно просто. Основными источниками загрязнения являются грязные инструменты, рабочие зоны и руки. Двигатели также могут быть загрязнены посторонними веществами в смазочных материалах и чистящих растворах.

Инженеры должны содержать в чистоте рабочие места, инструменты и приспособления, чтобы снизить вероятность загрязнения.Кроме того, при планировке пространства компании должны стараться держать агрегаты двигателей и рабочие зоны вдали от шлифовальных машин, чтобы уменьшить количество инородных тел, которые могут загрязнить двигатели.

Отсутствие технического обслуживания — частая причина выхода из строя электродвигателя.

Хорошо спланированная программа профилактического технического обслуживания является ключом к надежной и долгой эксплуатации двигателей и генераторов. Это также помогает сократить незапланированные остановки производства или длительные остановки на ремонт.

Первым шагом на пути к профилактическому обслуживанию является понимание того, как часто нужно проводить испытания двигателя.Это зависит от возраста, состояния и качества машины, а также от окружающей среды, в которой она работает.

Статические испытания — простой метод выявления слабых мест в обмотке двигателя. Основное внимание в испытаниях уделяется сопротивлению обмотки и изоляции, а также состоянию изоляции между фазами и фазами.

При наличии подходящего оборудования эти испытания можно проводить, не снимая двигатель с места, что сводит к минимуму время простоя.

Оборудование для тестирования и анализа двигателей, такое как статический анализатор двигателей SKF Baker DX компании Euroserv, может проверять всю изоляцию и обмотки двигателей переменного и постоянного тока, катушек и генераторов.

Во время посещения объекта Euroserv сопровождает тестер «все в одном», предоставляя обслуживающему персоналу заказчика анализ состояния импеданса, емкости, фазового угла, сопротивления, изоляции и ступенчатого напряжения.

Отказ электродвигателя может вызвать простои, а это означает, что компании могут терять тысячи фунтов каждую минуту при остановке операций.

Вместо того, чтобы подвергать себя простою, клиентам следует запрашивать регулярные испытания и анализ двигателей, в идеале каждые шесть месяцев, чтобы убедиться, что их электродвигатели исправны, эффективны и надежны.

Мартин МакГаффи работает с Euroserv и CP Automation.

.