Motoren zijn aanwezig in alle industriële omgevingen en worden steeds complexer en technischer, waardoor het soms moeilijk is om optimaal te presteren. Het is belangrijk om te begrijpen dat de oorzaken van motor- en trainingsproblemen niet beperkt zijn tot een bepaald competentiegebied. Inderdaad, zowel mechanische als elektrische problemen kunnen leiden tot motorstoringen. Het is daarom belangrijk om jezelf uit te rusten met goede kennis om kostbare periodes van onbeschikbaarheid te voorkomen en de beschikbaarheid van hulpbronnen te verbeteren.
Storingen van de isolatie van de wikkeling en lagerslijtage zijn de twee hoofdoorzaken van motorstoring, maar deze problemen zelf zijn het gevolg van zeer verschillende redenen. In dit artikel wordt uitgelegd hoe u de meest voorkomende oorzaken van het oprollen van isolatieschade en lagerstoringen bij de 13 kunt identificeren.
1) Transiënte spanning
Transiënte spanningen kunnen verschillende bronnen hebben, intern of extern van de site. Ingeschakelde of uitgeschakelde aangrenzende ladingen, cosinuscorrectie condensatorbanken of zelfs externe weersomstandigheden kunnen transiënte spanningen genereren in de distributiesystemen. Deze transiënte spanningen, waarvan de amplitude en frequentie variabel zijn, kunnen de isolatie van de motorwikkelingen verslechteren of zelfs vernietigen. Het identificeren van de bron van deze transiënte spanningen kan moeilijk zijn in die zin dat hun voorkomen zeldzaam is en dat hun symptomen op verschillende manieren kunnen voorkomen. Er kan bijvoorbeeld een transiënte spanning verschijnen op stuurkabels die niet direct verantwoordelijk zijn voor de schade, maar desondanks de werking kunnen verstoren.
Impact: achteruitgang van de isolatie van motorwikkeling kan resulteren in een verwachte storing en ongeplande downtime
Meet- en diagnose-instrument: Fluke 435-II driefasen energiemeter
Belang: hoog
2) Spanningsonbalans
Driefasige distributiesystemen dienen vaak eenfasige belastingen. Elke onbalans in de impedantie of belastingverdeling kan in alle drie fasen een onbalans veroorzaken. Mogelijke storingen kunnen zelf afkomstig zijn van motorbedrading, aansluitingen en zelfs wikkelingen. Deze onbalans kan leiden tot beperkingen op alle faseschakelingen van een driefasensysteem. Op het eenvoudigste niveau moeten de drie spanningsfasen altijd dezelfde grootte hebben.
Impact: de onbalans genereert overmatige stroomsterkte over een of meer fasen, waardoor de bedrijfstemperaturen stijgen en de isolatie afneemt.
Meet- en diagnose-instrument: Fluke 435-II driefasen energiemeter
Belang: gemiddeld
3) Harmonische vervorming
In eenvoudige termen verwijst harmonische naar alle aanvullende bronnen van hoogfrequente wisselspanningen of stromen die de motorwikkelingen voeden. Deze extra energie wordt niet gebruikt om de asmotor te laten werken, maar stroomt door de wikkelingen en draagt uiteindelijk bij aan de interne energieverliezen. Deze verliezen verdwijnen in de vorm van warmte, die geleidelijk de isolatiecapaciteit van de wikkelingen verslechtert. Sommige harmonische vervorming van de stroom is normaal op systeemcomponenten die elektronische belastingen leveren. Om bronnen van harmonische vervorming te identificeren, gebruikt u een energiemeter om de huidige niveaus en transformatortemperaturen bij te houden om ervoor te zorgen dat ze niet te veel stress krijgen. Elke harmonische heeft een eigen niveau van vervorming en wordt gedefinieerd door normen zoals IEEE 519-1992.
Impact: minder motorefficiëntie leidt tot extra kosten en verhoogt de bedrijfstemperaturen
Meet- en diagnose-instrument: Fluke 435-II driefasen energiemeter
Belang: gemiddeld
Frequentieomvormers
4) Reflecties op PWM-trainingsuitgangssignalen
Variabele snelheidsaandrijvingen gebruiken een pulsbreedtemodulatie (PWM) -techniek om de uitgangsspanning en frequentie van een motor te regelen. Reflecties worden gegenereerd wanneer de impedantie niet is aangepast aan de bron en de belasting. Verschillen in impedantie kunnen optreden als gevolg van onjuiste installatie, onjuiste selectie van een onderdeel of geleidelijke degradatie van de apparatuur. In een motoraandrijfcircuit kan de reflectiepiek equivalent zijn aan het spanningsniveau van de DC-bus.
Impact: degradatie van de isolatie van motorwikkeling resulteert in ongeplande downtime
Instrument voor meting en diagnose: 4 draagbare oscilloscoop voor snelle bemonstering ScopeMeter Fluke 190-204®.
Belang: hoog
5) Huidige sigma
Sigma-stromen verwijzen naar parasitaire stromen die door een systeem stromen. Sigma-stromen zijn afhankelijk van de frequentie van het signaal, het spanningsniveau, de capaciteit en de inductantie van de geleiders. Deze stromen kunnen door de beschermende aardgeleiders gaan en valse struikelblokken veroorzaken of zelfs overmatige hitte bij de windingen genereren. De sigmastroom is meestal aanwezig in de bedrading van de motoren en komt op elk moment overeen met de som van de stroom van de drie fasen. T. In een ideale situatie moet de som van deze drie stromen gelijk zijn aan nul. Met andere woorden, de retourstroom van de omvormer moet gelijk zijn aan de stroom die deze ontvangt. De sigmastroom kan ook worden gerepresenteerd als asymmetrische signalen in een aantal geleiders die in staat zijn om capacitief stromen in de aardgeleider te koppelen.
Impact: mysterieuze circuituitschakeling door beschermende aardstroom
Meten en diagnostische draagbare oscilloscoop geïsoleerd 4 kanalen Fluke ScopeMeter-190 204 met stroomtang (Fluke i400S en dergelijke) en grote bandbreedte (10 kHz).
Belang: laag
6) Operationele overbelastingen
Overbelasting van de motor treedt op wanneer een motor overbelast is. De eerste symptomen van overbelasting zijn overmatig gebruik, onvoldoende koppel en oververhitting. Overmatige motorwarmte is een belangrijke oorzaak van falen. In geval van overbelasting kunnen de verschillende componenten van de motor, zoals lagers, wikkelingen en andere componenten, normaal werken, maar de motor blijft te heet. Daarom is het zinvol om de procedure voor het oplossen van problemen te starten door ervoor te zorgen dat de motor niet wordt overbelast. Aangezien 30% van motorstoringen te wijten is aan overbelasting, is het belangrijk om te begrijpen hoe motoroverbelastingen kunnen worden gemeten en geïdentificeerd.
Impact: voortijdige slijtage van elektrische en mechanische componenten die permanente storingen veroorzaken
Meet- en diagnose-instrument: Fluke 289 digitale multimeter
Belang: hoog
mechanisch
7) Verkeerde uitlijning
De uitlijning wordt onjuist als de aandrijfas van de motor niet goed is uitgelijnd met de belasting of als het onderdeel dat de motor verbindt met de belasting niet goed is uitgelijnd. Veel professionals geloven dat flexibele koppeling eliminatie of compensatie van uitlijnfouten elimineert. Dit beschermt echter alleen de koppeling. Zelfs met een flexibele koppeling brengt een verkeerd uitgelijnde as schadelijke cyclische krachten langs de as en in de motor over, wat resulteert in overmatige slijtage van de motor en een toename van de schijnbare mechanische belasting. Aan de andere kant kan onjuiste uitlijning trillingen veroorzaken in zowel de belasting als de aandrijfas van de motor. Sommige soorten onjuiste uitlijning:
Hoekig: de assen van de bomen kruisen elkaar, maar zijn niet parallel
Parallel: de assen van de bomen zijn parallel, maar niet concentrisch
Gemengd: combinatie van hoekige en parallelle defecten (Opmerking: de meeste onjuiste uitlijningen zijn gemengde uitlijningen, in de praktijk is het eenvoudiger om beide vormen afzonderlijk te behandelen.)
Impact: voortijdige slijtage van mechanische aandrijfcomponenten die vroegtijdig falen veroorzaken
Meet- en diagnose-instrument: Fluke 830-laserinstrument voor uitlijnen van bomen
Belang: hoog
8) Onevenwichtigheid van de boom
Een onbalans duidt een toestand aan van een roterend deel waarvan het massamidden zich buiten de rotatieas bevindt. Met andere woorden, er is ergens een "zwaar punt" op de rotor. Motorische onbalansen kunnen niet volledig worden geëlimineerd, maar het is goed mogelijk om waarden buiten de normale bereiken te identificeren en dienovereenkomstig maatregelen toe te passen. De onbalans kan te wijten zijn aan vele factoren, waaronder:
fouling
afwezigheid van tegengewicht
productie variaties
Ongelijke verdeling van massa in de motorwikkelingen en andere slijtage-factoren.
Een tester of trillingsanalysator kan bepalen of een roterende machine in balans is of niet.
Impact: voortijdige slijtage van mechanische aandrijfcomponenten die vroegtijdig falen veroorzaken
Meet- en diagnose-instrument: Fluke 810 vibratietester
Belang: hoog
9) De boom losmaken
Losheid verwijst naar overmatig spel tussen delen. Er zijn verschillende soorten losheid:
het draaiende losraken wordt veroorzaakt door overmatig spel tussen de draaiende en stationaire delen van de machine, bijvoorbeeld een lager.
niet-roterend losraken tussen twee normaal vaste delen, zoals een voet en een fundering, of een lagerhuis en een machine.
Zoals met alle andere trillingsbronnen, is het belangrijk om te weten hoe losheid te identificeren en het probleem op te lossen voordat het duur wordt. Een trillingstester of analysator kan bepalen of een draaiende machine wordt losgemaakt.
Impact: versnelde slijtage van draaiende componenten waardoor mechanisch falen ontstaat
Meet- en diagnose-instrument: Fluke 810 vibratietester
Belang: hoog
10) Lager dragen
Defecte lagers verhogen de wrijving, stoten meer warmte uit en hebben een lagere energie-efficiëntie vanwege mechanische problemen, smering of slijtage. Lagerfouten kunnen verschillende oorzaken hebben:
belasting groter dan nominale belasting;
ontoereikende of onjuiste smering;
inefficiënte lagerafdichtingen;
verkeerde uitlijning van de boom;
foutieve montage;
normale slijtage;
geïnduceerde schachtspanningen.
Wanneer de lagerstoring optreedt, heeft deze een cascade-effect dat het risico op motorstoring aanzienlijk verhoogt. 13% motorstoringen zijn te wijten aan lagerstoringen en meer dan 60% mechanische defecten op een locatie zijn te wijten aan lagerslijtage. Daarom is het belangrijk om te leren om de waarschuwingssignalen van dit probleem te identificeren.
Impact: versnelde slijtage van roterende componenten, resulterend in roldefecten
Meet- en diagnose-instrument: Fluke 810 vibratietester
Belang: hoog
Factoren met betrekking tot onjuiste installatie
11) Wankele voetsteun
Een wiebelige steun betekent dat de bevestigingsvoeten van een motor of aandrijfcomponent niet waterpas zijn of dat het montageoppervlak waarop de voeten rusten niet gelijk is. Deze situatie is de bron van veel frustraties, omdat het aanhalen van de voetbevestigingsbouten meer beperkingen en scheeftrekkingen veroorzaakt. Onevenwichtigheden treden over het algemeen op tussen twee diagonaal aan elkaar bevestigde bevestigingsbouten, net als een stoel of tafel die de neiging heeft op zijn diagonaal te slingeren. Er zijn twee soorten wiebelige voetsteun:
parallel: een van de montagevoeten is hoger dan de andere drie;
Hoekig: een van de montagepoten is niet evenwijdig of "normaal" aan het montageoppervlak.
In beide gevallen is de wankele steun het gevolg van een onregelmatigheid in de montagevoeten of vloer waarop ze rusten. Hoe dan ook, het is belangrijk om de situatie te verhelpen om een goede uitlijning van de boom te krijgen. Een laserapparaat voor kwaliteitsuitlijning identificeert over het algemeen elke vorm van wiebelige ondersteuning op een draaiende machine.
Impact: verkeerde uitlijning van mechanische aandrijfcomponenten
Meet- en diagnoseapparaat: Fluke 830 Tree Alignment Laser Tool
Belang: gemiddeld
12) Pijplijnbeperking
Pijplijnbeperkingen verwijzen naar nieuwe inspanningen, nieuwe spanningen en nieuwe krachten die van invloed zijn op de rest van de apparatuur en infrastructuur die wordt doorgegeven aan de motor en rijden en die een verkeerde uitlijning veroorzaken. Het meest voorkomende voorbeeld is een eenvoudige combinatie van motor / pomp, waarbij iets druk uitoefent op de pijpen, zoals:
een beweging van stichtingen;
een nieuwe klep of een ander onderdeel;
een opvallend object, draaien of gewoon een pijp indrukken;
een pijpsteun of ander muurondersteuningsitem, gebroken of ontbreekt.
Deze krachten kunnen hoekig of verspringend op de pomp zijn, wat op zijn beurt een verkeerde uitlijning van de motoras of pomp veroorzaakt. Daarom is het belangrijk om regelmatig de uitlijning van de machine te controleren. Inderdaad, precisie-uitlijning is een tijdelijke toestand die in de loop van de tijd kan verslechteren.
Impact: verkeerde uitlijning van de as en geïnduceerde spanningen op de roterende componenten, wat leidt tot voortijdige storingen.
Meet- en diagnose-instrument: Fluke 830-laserinstrument voor uitlijnen van bomen
Belang: laag
13) Boomspanning
Wanneer de spanningen van de motor de isolatiecapaciteit van het lagervet overschrijden, kunnen stromingen die naar de buitenste lager zijn gericht optreden en leiden tot putten en groeven op de lagers. Dit probleem resulteert eerst in het verschijnen van een geluid dat gepaard gaat met oververhitting vanwege het feit dat de lagers hun oorspronkelijke vorm beginnen te verliezen en dat fragmenten van metaal zich vermengen met het vet en de wrijving verergeren. Dit kan de vernietiging van het lager in slechts enkele maanden veroorzaken. Rolfouten zijn kostbaar voor zowel motorreparatie als downtime. Daarom is het belangrijk om preventieve maatregelen te nemen, zoals het meten van de schachtspanning en de stroomsterkte om op problemen te anticiperen. De asspanning is alleen aanwezig als de motor wordt bekrachtigd en draait. Een koolborstelsonde wordt gebruikt om de spanning van de as te meten tijdens de rotatie van een motor.
Impact: Bogen op lageroppervlakken kunnen leiden tot gaatjes en spiebanen die overmatige trillingen veroorzaken en uiteindelijk tot defecten leiden
Meetinstrument en diagnostische draagbare oscilloscoop 4 gescheiden kanalen ScopeMeter Fluke-190 204 met AEGIS koolborstel as sensor voor spanningsmeting.
Belang: hoog
Vier strategieën voor succes
Motormanagementsystemen zijn aanwezig in essentiële processen op alle niveaus van de productielijnen. Hardwarestoringen hebben aanzienlijke financiële consequenties voor mogelijke vervanging van motoren of onderdelen en uitval van de motor. Het verstrekken van ingenieurs en onderhoudstechnici de juiste kennis, prioriteren werkdruk en het beheer van het preventief onderhoud van de motoren en op te lossen intermitterende problemen en soms moeilijk te identificeren kan in sommige gevallen voorkomen dat storingen gerelateerde beperkingen bedrijfskosten en verminderen de totale kosten van downtime.
Vier belangrijke strategieën kunnen voortijdige uitval van draaiende motoren en componenten oplossen of zelfs voorkomen:
Werkomstandigheden van het document, specificaties van de machine en prestatietolerantiebereiken.
Leg en documenteer kritische metingen tijdens installatie, voor en na onderhoud en routinematig.
Archief van baselinemetingen om trendanalyse mogelijk te maken en veranderingen in status te identificeren.
Teken afzonderlijke meetgrafieken om een basistrend te bepalen. Elke wijziging in de basislijntrend van meer dan +/- 10% naar 20% (of een ander% afhankelijk van de prestaties en het belang van uw systeem) vereist de identificatie van de oorzaak, om te begrijpen waarom dit probleem treedt op.
13 goede tips om te controleren of te volgen (afhankelijk van geïnstalleerde motortechnologie) voor een goede motorinstallatie!