Неизправности в електродвигателя и тяхното отстраняване. Основните видове повреди в електродвигателите и причините за тяхното възникване. Четири стратегии за успех
Всяка година бензиновите двигатели все повече се заменят с електрически двигатели, инсталирани в нов тип автомобили, наречени електрически превозни средства. Въпреки това, точно като двигателите с вътрешно горене, електрическите задвижвания могат да се повредят, причинявайки проблеми с работата на превозното средство. По-голямата част от неизправностите на електродвигателя възникват поради силното износване на частите на механизма и стареенето на материалите, което се подсилва от неправилната експлоатация на такова превозно средство. Може да има много причини за появата на характерни проблеми, а сега ще ви разкажем за някои (най-често срещаните).
Причини за неизправност на електродвигателя
Всички възможни неизправности на двигателя на електрическо превозно средство могат да бъдат разделени на механични и електрически. Причините за механични проблеми включват изкривяване на корпуса на електродвигателя и неговите отделни части, разхлабване на закрепванията и увреждане на повърхността на съставните елементи или тяхната форма. Освен това прегряването на лагерите, изтичането на масло и необичайният работен шум са често срещани проблеми. Най-типичните неизправности на електрическата част включват късо съединение в намотките на електродвигателя, както и между тях, късо съединение на намотките към корпуса и прекъсвания в намотките или във външната верига, т.е. проводници и стартово оборудване.
В резултат на възникването на определени проблеми, При работата на автомобила могат да възникнат следните неизправности:невъзможност за стартиране на двигателя, опасно нагряване на намотките, необичайна скорост на двигателя, неестествен шум (бръмчене или тропане), неравен ток в отделните фази.
Типични двигателни проблеми
Нека разгледаме по-подробно авариите на електродвигателя, като идентифицираме възможните им причини.
AC мотор
Проблем: когато е свързан към захранването, електродвигателят не развива номиналната скорост и издава неестествени звуци, а при ръчно завъртане на вала се наблюдава неравномерна работа. Причината за това поведение най-вероятно е прекъсване на две фази при свързване на намотките на статора с триъгълник или прекъсване при свързване на звезда.
Ако роторът на двигателя не се върти, издава силно бръмчене и се нагрява над допустимото ниво, можем да кажем с увереност, че фазата на статора е виновна. Когато двигателят бръмчи (особено при опит за стартиране) и роторът се върти поне бавно, причината за проблема често е прекъсване на фазата на ротора.
Случва се, че при номинално натоварване на вала електродвигателят работи стабилно, но скоростта му на въртене е малко по-ниска от номиналната, а токът в една от фазите на статора се увеличава. По правило това е следствие от повреда на фазата при свързване на намотките с триъгълник.
Ако при празен ход на електродвигателя има локално прегряване на активната стомана на статора, това означава, че поради повреда на междуслойната изолация или изгаряне на зъбите поради повреда на намотката, листовете на статорното ядро са затворени един за друг.
При прегряване на намотката на статора на определени места, когато двигателят не може да развие номиналния въртящ момент и бръмчи силно, причината за това явление трябва да се търси в късо съединение на една фаза на намотката на статора или междуфазно късо съединение в намотките.
Ако целият електродвигател прегрява равномерно, тогава вентилаторът на вентилационната система е повреден и прегряването на плъзгащите лагери с пръстеновидно смазване се дължи на едностранното привличане на роторите (поради прекомерно износване на обшивката) или лошо прилягане на вала към втулката. Когато търкалящият лагер прегрява и произвежда необичаен шум, вероятно причината е замърсяване на смазката, прекомерно износване на търкалящите се елементи и колела или неточно центровка на валовете на модула.
Чукането в плъзгащия лагер и в търкалящия лагер се обяснява със сериозно износване на втулката или разрушаване на релсите и търкалящите елементи, а повишената вибрация е следствие от дисбаланс на ротора поради взаимодействие с ролки и съединители или резултат от неточно подравняване на валовете на блока и несъосност на съединителните половини на съединителя.
Електрическият двигател с постоянен ток може също да има свои собствени характерни грешки:
При сериозно натоварване арматурата на машината може да не се върти и ако се опитате да я завъртите с външна сила, двигателят ще работи "залитнато".Причини: лош контакт или пълно прекъсване на веригата на възбуждане, прекъсване или късо съединение вътре в независимата намотка на възбуждане. При условия на номинални стойности на мрежовото напрежение и тока на възбуждане скоростта на въртене на котвата може да бъде по-малка или по-голяма от установената норма. В този случай виновници за тази ситуация са четките, изместени от неутрално положение по посока на въртене на вала или срещу него.
Възможно е също четките на един знак да искрят малко по-силно от четките на друг знак. Може би разстоянията между редиците четки около обиколката на комутатора не са еднакви или има късо съединение между намотките на един от основните или допълнителни „плюсове“. Ако искренето на четките е придружено и от почерняване на комутаторните пластини, които са разположени на известно разстояние една от друга, тогава виновникът за тази ситуация най-вероятно е лош контакт или късо съединение в намотката на котвата.Също така не забравяйте за възможността за счупване на арматурната намотка, свързана с почернелите плочи.
В случаите, когато само всяка втора или трета плоча на колектора потъмнява, причината за неизправността може да бъде отслабена компресия на колектора или изпъкнал миканит на изолационните релси. Четките могат да искрят дори при нормално нагряване на двигателя и напълно работещ апарат на четката, което се обяснява с неприемливото износване на комутатора.
Причините за повишено искрене на четките, прегряване на комутатора и потъмняване на по-голямата част от него обикновено са изолационните коловози (казват, че комутаторът "бие"). Когато арматурата на двигателя се върти в различни посоки, четките също искриха с различна интензивност. Има само една причина - изместването на четките от центъра.
Ако се наблюдава повишено искрене на четките на комутатора, тогава си струва да се провери плътността на тяхното прилягане, както и да се извърши диагностика за наличие на дефекти в работната повърхност на четките. В допълнение, причината може да е неравномерно натискане на четките или засядането им в четкодържача. Естествено, ако се открие някой от изброените проблеми, той трябва да бъде правилно отстранен, но доста често само висококвалифицирани специалисти могат да направят това.
Отстраняване на неизправности в електродвигателя
Висококачественият основен ремонт на електродвигатели може да се извърши само в специализирани предприятия. При рутинни ремонтни дейности захранващият блок се демонтира и впоследствие се подменят частично износените части. Нека да разгледаме реда за извършване на всички действия, използвайки примера на асинхронен електродвигател.
В началния етап с помощта на винтов теглич отстранете ролката или съединителната половина от ролката на електродвигателя. След това трябва да развиете болтовете, закрепващи корпуса на вентилатора, и да го извадите. След това, като използвате същия издърпвач на винт, трябва да развиете заключващия винт и да премахнете самия вентилатор. Ако е необходимо, същият инструмент може да се използва за отстраняване на лагерите от вала на двигателя и след това, като развиете закрепващите болтове, свалете капаците им.
След това трябва да развиете болтовете, закрепващи лагерните щитове, и да отстраните тези щитове с леки удари на чук през дървен дистанционер. За да се избегне повреда на стоманата и намотките, във въздушната междина се поставя картонен дистанционер, върху който се спуска роторът. Повторното сглобяване на електродвигателя се извършва в обратен ред.
След приключване на ремонтните дейности (спецификата зависи от естеството на повредата), електродвигателят трябва да бъде тестван. За да направите това, просто завъртете ротора, като държите ролката и ако монтажът е направен правилно, устройството трябва да се върти лесно. Ако всичко е нормално, двигателят се монтира на място, свързва се към мрежата и се проверява за работа в режим на празен ход, след което двигателят се свързва към вала на машината и се тества отново.Нека да разгледаме опциите за отстраняване на неизправности с електрически двигател, като използваме примера на някои типични повреди.
И така, нека си представим, че двигателят не стартира поради липса на напрежение в мрежата, машината е изключена или предпазителите са изгорели. Наличието на напрежение може да се провери с помощта на специално устройство - AC волтметър със скала 500 V или с помощта на индикатор за ниско напрежение. Проблемът може да бъде разрешен чрез подмяна на изгорелите предпазители. Забележка!Ако поне един предпазител изгори, двигателят ще издаде характерно бръмчене.
Прекъсването на фазата в намотката на статора може да бъде открито с помощта на мегер, но преди да направите това, всички краища на намотките на двигателя трябва да бъдат освободени. Ако се установи прекъсване във фазата на навиване, двигателят ще трябва да бъде изпратен за професионален ремонт. Допустимата норма за намаляване на напрежението на клемите на двигателя при стартиране се счита за 30% от номиналната стойност, което се дължи на загуби в мрежата, недостатъчна мощност на трансформатора или неговото претоварване.
Ако забележите намаляване на напрежението на клемите на електродвигателя, трябва да смените захранващия трансформатор или да увеличите напречното сечение на проводниците на захранващата линия.Липсата на захранващ контакт в една от намотките на статора (загуба на фаза) причинява увеличаване на тока в намотките на елемента и намаляване на броя на оборотите. Ако оставите двигателя да работи на две намотки, той просто ще изгори.
В допълнение към изброените електрически проблеми, електрическите двигатели могат да страдат и от механични проблеми. По този начин прекомерното нагряване на лагерите често се причинява от неправилно сглобяване на тези части, лошо подравняване на двигателя, замърсяване на лагерите или прекомерно износване на сачмите и ролките.
Във всеки случай, преди да преминете към директно действие, трябва да извършите пълна диагностика на електродвигателя и частите, които взаимодействат с него. Процедурата по проверка започва с проверка на батерията, и ако е в добро състояние, следващата стъпка е да проверите захранването на електрическата верига на контролера (компютърът, който управлява скоростта на въртене на електродвигателя). Напълно възможно е да намерите скъсан проводник по пътя от батерията до платката. Повредата на електронната платка не е често срещано явление, но ако има дори най-малкото съмнение относно нейната изправност, тогава е по-добре незабавно да се оцени състоянието на частта визуално. Ако е имало силно нагряване на елементите на платката, веднага ще забележите почернели и подути места с възможни течове.
В случай, че собственикът на автомобила има поне минимални познания в областта на електрониката, той може самостоятелно да провери предпазители, полупроводникови части (като диоди и транзистори), всички контакти, капацитет и качество на запояване.
Когато изходът на ECU има работно напрежение във включено състояние, тогава по правило причината за неизправността трябва да се търси в самия електродвигател. Сложността на ремонта на устройството зависи от конкретната неизправност и вида на механизма. Така че, когато се изследват променливотокови електродвигатели с въртяща се мощност, на първо място е необходимо да се проверят контактните четки, тъй като те най-често са причина за повреда на двигатели от този тип. След това трябва да проверите намотките за прекъсвания или късо съединение. В случай на прекъсване, тестерът няма да покаже никаква стойност на съпротивлението, а в случай на късо съединение индикаторът на съпротивлението ще съответства на нула или един ом.
След като открие неизправност, тя, разбира се, трябва да бъде отстранена. Това може да стане или чрез ремонт и подмяна на повредени части (например четка), или чрез подмяна на целия двигател с работещ аналог.
Асинхронните електродвигатели са по-често срещани от другите в производството и често се срещат в ежедневието. С тяхна помощ се привеждат в движение различни машини: стругове, фрези, заточване, повдигащи механизми като асансьор или кран, както и различни видове вентилатори и абсорбатори. Тази популярност се дължи на ниската цена, простотата и надеждността на този тип задвижване. Но се случва дори просто оборудване да се повреди. В тази статия ще разгледаме типични неизправности на асинхронни електродвигатели с катерица.
Видове неизправности на асинхронни двигатели
Неизправностите могат да бъдат разделени на три групи:
Двигателят се загрява;
Валът не се върти или не се върти нормално;
Издава шум и вибрира.
В този случай цялото тяло на двигателя или някое конкретно място върху него може да се нагрее. А валът на електродвигателя може изобщо да не помръдне, да не развие нормална скорост, лагерите му да прегреят, да издава необичайни за работата му звуци или да вибрира.
Но първо опреснете паметта си за неговия дизайн и илюстрацията по-долу ще ви помогне с това.
Причините за неизправности също могат да бъдат разделени на две групи:
Електрически;
Механични.
Повечето повреди се откриват чрез сравняване на фазови токове и номинален ток и други измервателни уреди. Нека да разгледаме типичните грешки.
Електрическият мотор не стартира
При подаване на напрежение двигателят не започва да се върти и не издава никакви звуци и валът не се "опитва" да се движи. Първо проверете дали към двигателя се подава захранване. Това може да стане или чрез отваряне на платката на двигателя и измерване на мястото, където е свързан захранващият кабел, или чрез измерване на напрежението на превключвателя на захранването, контактора, стартера или прекъсвача.
Въпреки това, ако има напрежение на клемите на двигателя, тогава цялата линия е нормална.
Измервайки напрежението в началото на линията, автоматично ще знаете само, че има подадено напрежение, но то може да не достигне до крайния потребител в резултат на прекъсване на кабела, лоши връзки по цялата му дължина или поради дефектно и ниско напрежение токови вериги.
Ако сте убедени, че напрежението идва към двигателя, неговата по-нататъшна диагностика се състои в тестване на намотките за прекъсване. Трябва да проверите целостта на намотката, така че в същото време ще проверите за повреда на корпуса. Можете да позвъните на намотките и, но такава проверка не се счита за точна.
За да проверите намотките, без да ги звъните или да отваряте платката на двигателя, можете да използвате токови клещи. За да направите това, измерете тока във всяка фаза.
Ако намотките на двигателя са свързани със звезда и две намотки са прекъснати, няма да има ток в нито една от фазите. Ако има прекъсване на една от намотките, ще установите, че има ток в две фази и той е повишен. Когато е свързан според верига триъгълник, дори ако две намотки изгорят, токът ще тече в два от трифазните проводника.
Ако има прекъсване на една от намотките, двигателят може да не стартира под товар или да стартира, но да се върти бавно и да вибрира. По-долу има устройство за измерване на вибрациите на двигателя.
Ако намотките са в добро състояние и токът по време на измерването се увеличи и машината е повредена или предпазителят изгори, валът или задвижващият механизъм, задвижван от него, вероятно са задръстени. Ако това е възможно, след като изключите захранването, опитайте да завъртите вала на ръка и трябва да го изключите от задвижвания механизъм.
Когато установите, че валът на двигателя не се върти, проверете лагерите. Електрическите двигатели са оборудвани с плъзгащи или търкалящи лагери. Износените втулки (плъзгащи лагери) се проверяват за наличие на смазване; ако втулките нямат външни дефекти, можете просто да ги смажете, като предварително ги почистите от прах, стружки и други замърсители. Но това се случва рядко и този метод на ремонт е по-подходящ за двигатели с ниска мощност на домакински уреди. При мощните двигатели лагерите често се сменят просто.
Проблеми с ниска скорост, нагряване, неподвижност на вала и повишено износване на лагера могат да бъдат свързани с неравномерно натоварване на вала, неговото изместване, деформация и огъване. Ако първите два случая могат да бъдат коригирани чрез правилен монтаж на вала или задвижващия механизъм, както и чрез намаляване на натоварването, тогава деформацията и провисването на средната част на вала изисква неговата подмяна или комплексен ремонт. Това се случва особено често при мощни електродвигатели с дълги валове.
Когато един от лагерите се износи, валът често „захапва“. В този случай, в резултат на разширяването на метала поради нагряване по време на триене, валът може първо да започне да се върти, но или да не достигне пълна скорост, а в особено напреднал случай ще спре напълно.
Търкалящите лагери също изискват редовно попълване на смазка и се износват по време на работа, особено бързо, ако има малко смазка или е замърсена.
Двигателят се загрява
Първата причина за загряване на двигателя са проблеми с охладителната система. При такава неизправност корпусът на двигателя се нагрява напълно. Повечето двигатели са с въздушно охлаждане. За тази цел корпусите са изпълнени с ребра, а от едната страна на вала е монтиран охлаждащ вентилатор, чийто въздушен поток се насочва с помощта на корпус по ребрата.
Ако вентилаторът е повреден или ако например излети от вала, възниква проблем с прегряване. Мощните двигатели използват система за течно охлаждане. Освен това има двигатели без вентилатори - охлаждат се с естествена конвекция.
Ако вентилаторът е нормален, трябва да продължите диагностиката.
Когато двигателят загрее, проверете нагряването на лагерите. За да направите това, опипайте с ръка повърхността на кутията от страната на задния капак (където няма изпъкнали въртящи се валове - безопасността е от първостепенно значение).
Ако лагерните капачки са по-горещи от други части на повърхността на корпуса, трябва да проверите наличието и състоянието на смазката в тях и когато използвате втулки, ги сменете.
Ако подмяната на греста в сачмените лагери не коригира ситуацията, те също трябва да бъдат сменени.
Локално нагряване на корпуса - ситуация, при която някаква част от него е явно по-гореща от всички останали, се наблюдава при междувиткови къси съединения. В такива случаи диагностиката се извършва с помощта на токови клещи - сравняват се токовете във фазите. Ако в една от фазите токът ясно надвишава токовете в другите фази, тогава се потвърждава неизправността на намотките на двигателя. В този случай ремонтът се състои в частично или пълно пренавиване на статора.
Повишено нагряване на асинхронен електродвигател може да възникне и при късо съединение на статорните пластини.
Двигателят вибрира, шуми и издава необичайни звуци
Шумът от двигателя може да се дължи и на износване на лагерите. Вероятно сте забелязали, като кухненските електроуреди - това е причината. Вибрациите на вала възникват по време на неговото аксиално изместване и деформация, които обсъдихме по-рано.
Вибрации, шум или прегряване на активната стомана също са възможни, ако роторът докосне статора по време на въртене. Това се случва или когато роторът се огъне, или когато пластините на статора са повредени. В последния случай той се разглобява и плочите се пресоват. Точката на контакт на плочите може да бъде открита по неравностите или ще бъде полирана от ротора.
Заключение
Разгледахме редица неизправности на електродвигателя, как да ги отстраним и причините за възникването им. Работата на прегряващ двигател е изпълнена с преждевременна повреда на изолацията на намотката. След дълъг период на бездействие не можете да стартирате двигателя, без да измерите съпротивлението между намотките и корпуса с мегаомметър.
Съпротивление на изолацията от около 1 MOhm на 1 kV захранващо напрежение се счита за нормално. Това означава, че двигател със съпротивление на изолацията на намотката не по-малко от 0,5 MOhm може да се счита за подходящ за работа в мрежа с напрежение 380 V. В противен случай рискувате да го повредите. Ако съпротивлението на изолацията е по-малко, изсушете двигателя, като често отстранявате корпуса или задния капак. По време на работа съпротивлението на намотката постепенно се увеличава поради изпаряването на влагата по време на нагряване.
При спазване на режима на работа, правилата за експлоатация и поддръжка, както и нормалното електрозахранване, асинхронният двигател издържа дълго време, често използвайки ресурса си няколко пъти. В този случай основният ремонт се състои в смазване и подмяна на лагери.
Асинхронният електродвигател не се включва (прегарят предпазители или се задейства защита). Причината за това при двигателите с контактни пръстени може да са къси позиции на стартовия реостат или контактните пръстени. В първия случай е необходимо да приведете стартовия реостат в нормално (начално) положение, във втория да повдигнете устройството, което късо свързва контактните пръстени.
Също така е невъзможно да се включи електродвигателят поради късо съединение в статорната верига. Можете да откриете фаза на късо съединение чрез докосване чрез повишено нагряване на намотката (усещането трябва да се направи, като първо изключите електродвигателя от мрежата); по вида на овъглената изолация, както и по измерване. Ако фазите на статора са свързани в звезда, тогава се измерват стойностите на токовете, консумирани от мрежата от отделните фази. Фаза с късо съединение ще консумира повече ток от неповредените фази. При свързване на отделни фази в триъгълник токовете в два проводника, свързани към дефектната фаза, ще бъдат по-големи, отколкото в третия, който е свързан само към неповредени фази. Когато правите измервания, използвайте намалено напрежение.
Когато е включен, асинхронният електродвигател не се движи. Причината за това може да е прекъсване на една или две фази на електрическата верига. За да определите мястото на счупването, първо проверете всички елементи на веригата, захранваща електродвигателя (проверете целостта на предпазителите). Ако по време на външна проверка не е възможно да се открие прекъсване на фазата, тогава необходимите измервания се извършват с мегер. Защо статорът първо е изключен от захранващата мрежа? Ако намотките на статора са свързани в звезда, тогава единият край на мегера е свързан към нулевата точка на звездата, след което другите краища на намотката се докосват на свой ред с втория край на мегера. Свързването на мегер към края на работеща фаза ще даде нулево отчитане, свързването към фаза, която има отворена верига, ще покаже високо съпротивление на веригата, т.е. наличието на отворена верига в нея. Ако нулевата точка на звездата е недостъпна, тогава двата края на мегера докосват всички клеми на статора по двойки. Докосването на мегера до краищата на добри фази ще покаже нулева стойност, докосването на краищата на две фази, едната от които е дефектна, ще покаже високо съпротивление, т.е. отворена верига в една от тези фази.
Ако намотките на статора са свързани в триъгълник, е необходимо да изключите намотката в една точка и след това да проверите целостта на всяка фаза поотделно.
Фаза, която има прекъсване, понякога се открива чрез допир (остава студена). Ако се получи прекъсване в една от фазите на статора, докато електродвигателят работи, той ще продължи да работи, но ще започне да бръмчи по-силно, отколкото при нормални условия. Потърсете повредената фаза, както е посочено по-горе.
Когато работи асинхронен двигател, намотките на статора стават много горещи. Това явление, придружено със силно бръмчене на електродвигателя, се наблюдава при късо съединение в която и да е намотка на статора, както и при двойно късо съединение на намотката на статора към корпуса.
Работещият асинхронен електродвигател започна да бръмчи. В същото време скоростта и мощността му намаляват. Причината за неизправността на електродвигателя е повреда на една фаза.
Когато DC моторът е включен, той не се движи. Причината за това може да са изгорели предпазители, прекъсване на захранващата верига или прекъсване на съпротивлението в стартовия реостат. Първо, внимателно проверете, след това проверете целостта на посочените елементи с помощта на мегер или тестова лампа с напрежение, което не надвишава 36 V. Ако не е възможно да се определи мястото на счупването по посочения метод, преминете към проверка на целостта на намотката на котвата. Най-често се наблюдава прекъсване на намотката на котвата в кръстовищата на комутатора със секциите на намотката. Чрез измерване на спада на напрежението между колекторните пластини се установява мястото на повредата.
Друга причина за това явление може да бъде претоварването на електродвигателя. Това може да се провери чрез стартиране на празен ход на електродвигателя, като преди това го изключите от задвижващия механизъм.
Когато DC моторът е включен, предпазителите изгорят или се задейства максималната защита. Окъсеното положение на стартовия реостат може да е една от причините за това явление. В този случай реостатът се премества в нормално изходно положение. Това явление може да се наблюдава и когато дръжката на реостата се издърпва твърде бързо, така че когато електродвигателят се включи отново, реостатът се издърпва по-бавно.
При работещ електродвигател се наблюдава повишено нагряване на лагера. Причината за повишеното нагряване на лагера може да бъде недостатъчна хлабина между шийката на вала и корпуса на лагера, недостатъчно или излишно количество масло в лагера (проверете нивото на маслото), замърсяване с масло или използване на неподходящи класове масло. В последните случаи маслото се сменя, като първо се измие лагерът с бензин.
При стартиране или по време на работа на електродвигателя се появяват искри и дим от пролуката между ротора и статора. Възможна причина за това явление може да е роторът, който докосва статора. Това се случва, когато има значително износване на лагера.
При работа на постояннотоков двигател се наблюдава искрене под четките. Причините за това явление могат да бъдат неправилен избор на четки, слаб натиск върху комутатора, недостатъчно гладка повърхност на комутатора и неправилно разположение на четките. В последния случай е необходимо да преместите четките, като ги поставите на неутралната линия.
По време на работа на електродвигателя се наблюдава повишена вибрация, която може да се появи например поради недостатъчна здравина на закрепване на електродвигателя към фундаментната плоча. Ако вибрациите са придружени от прегряване на лагера, това показва наличието на аксиално налягане върху лагера.
Електрическите двигатели са повсеместни в индустрията и стават все по-сложни, което често може да затрудни поддържането им да работят при максимална ефективност. Важно е да запомните, че причините за неизправностите в електродвигателите и задвижванията не се ограничават до една област на специализация: те могат да бъдат както механични, така и електрически. И само правилното знание ви спестява от скъпи престои и удължава експлоатационния живот.
Най-честите неизправности на електродвигателите са повреда на изолацията на намотките и износване на лагерите., възникващи по много различни причини. Тази статия се фокусира върху ранното откриване на 13-те най-често срещани причини за повреда на изолацията и повреда на лагера.
Качество на захранването
Задвижвания с променлива честота
Механични причини
Качество на захранването
1. Преходно напрежение
Преходните напрежения могат да идват от различни източници както вътре, така и извън централата. Включването и изключването на близки товари, кондензаторни батерии за коригиране на фактора на мощността или дори метеорологични събития могат да създадат преходни напрежения в разпределителните мрежи. Тези процеси с произволна амплитуда и честота могат да разрушат или повредят изолацията на намотките на електродвигателя.
Намирането на източника на преходни процеси може да бъде предизвикателство, тъй като те се появяват нередовно и техните ефекти могат да се проявят по различни начини. Например, преходни процеси могат да се появят в контролните кабели и не е задължително да причинят повреда на самото оборудване, но могат да попречат на работата му.
Въздействие:Повредата в изолацията на намотката на двигателя води до ранни повреди и непланиран престой.
Критично:Високо.
2. Асиметрия на напрежението
Трифазните разпределителни мрежи често захранват еднофазни товари. Съпротивлението или асиметрията на товара може да причини асиметрия на напрежението и на трите фази. Възможни повреди могат да бъдат в окабеляването на двигателя, на клемите на двигателя, както и в самите намотки. Тази асиметрия може да причини претоварване във всяка фазова верига на трифазна мрежа. Накратко, напрежението и на трите фази винаги трябва да е еднакво.
Въздействие:асиметрията причинява свръхток в една или повече фази, което причинява прегряване и повреда на изолацията.
Трифазен анализатор на качеството на електроенергията Fluke 435-II.
Критично:средно аритметично.
3. Хармонично изкривяване
Казано по-просто, хармониците са всякакви нежелани допълнителни високочестотни колебания на напрежението или тока, влизащи в намотките на електрическия мотор. Тази допълнителна енергия не се използва за въртене на вала на двигателя, а циркулира в намотките и в крайна сметка води до загуба на вътрешна енергия. Тези загуби се разсейват като топлина, която влошава изолационните свойства на намотките с течение на времето. Някои хармонични изкривявания в текущата форма на вълната са нормални за системи, захранващи електронни товари. Хармоничните изкривявания могат да бъдат измерени с анализатор на качеството на електроенергията чрез наблюдение на токовете и температурите на трансформаторите, за да се гарантира, че не са претоварени. За всеки хармоник се установява приемливо ниво на изкривяване, което се регулира от стандарта IEEE 519-1992.
Въздействие:Намалената ефективност на двигателя води до допълнителни разходи и повишена работна температура.
Инструмент за измерване и диагностика:Трифазен анализатор на качеството на електроенергията Fluke 435-II.
Критично:средно аритметично.
Задвижвания с променлива честота
4. Отражения върху изходните PWM сигнали на устройството
Задвижванията с променлива честота използват широчинно-импулсна модулация (PWM) за управление на изходното напрежение и честотата на захранването на двигателя. Отраженията възникват поради несъответствие между импедансите на източника и товара. Несъответствията на импеданса могат да възникнат в резултат на неправилна инсталация, неправилен избор на компонент или влошаване на оборудването с течение на времето. Пикът на отражението в задвижващата верига може да достигне нивото на напрежение на DC шината.
Въздействие:Повредата в изолацията на намотката на двигателя води до непланиран престой.
Уред за измерване и диагностика: Fluke 190-204 ScopeMeter®, 4-канален ръчен осцилоскоп с висока честота на дискретизация.
Критично:Високо.
5. Стандартно отклонение на тока
Въздействие:произволно отваряне на веригата поради преминаване на ток през защитното заземяване.
Уред за измерване и диагностика:Осцилоскоп Fluke 190-204 ScopeMeter с широколентови (10 kHz) токови клеми (Fluke i400S или подобен).
Критично:ниско.
6. Претоварване с работа
Претоварване на двигателя възниква, когато той работи при повишено натоварване. Основните признаци на претоварен двигател са прекомерна консумация на ток, недостатъчен въртящ момент и прегряване. Прекомерното генериране на топлина от електрически мотор е основната причина за повреда на двигателя. Когато един двигател е претоварен, отделни компоненти на двигателя - включително лагери, намотки и други части - може да работят нормално, но двигателят ще прегрее. Следователно отстраняването на неизправности трябва да започне с проверка дали електрическият двигател е претоварен. Тъй като 30% от всички повреди на двигателя са причинени от претоварване на двигателя, важно е да разберете как да измервате и определяте претоварването на двигателя.
Въздействие:преждевременно износване на електрическите и механични компоненти на електродвигателя, което води до необратима повреда.
Инструмент за измерване и диагностика:Цифров мултиметър Fluke 289.
Критично:Високо.
7. Разминаване
Несъосност възниква, когато задвижващият вал не е подравнен правилно спрямо товара или зъбното колело, което ги свързва, не е подравнено. Много експерти смятат, че гъвкавото съединение елиминира и компенсира несъосността, но гъвкавото съединение предпазва само самата трансмисия от неправилно центриране. Дори при гъвкава връзка, извънцентралният вал ще предаде увреждащи циклични сили по дължината си към двигателя, което ще доведе до повишено износване на двигателя и ще увеличи действителното механично натоварване. В допълнение, несъответствието може да причини вибрации на валовете както на товара, така и на електрическото задвижване. Има няколко вида несъответствие:
- Ъглова несъосност: осите на вала се пресичат, но не са успоредни;
- Паралелно изместване: осите на вала са успоредни, но не коаксиални;
- Сложно отместване: комбинация от ъглови и успоредни отмествания. (Забележка: почти винаги несъосността е сложна, но практикуващите ги разглеждат като сбор от компонентите на изместване, тъй като е по-лесно да се елиминира несъосността поотделно - ъгловите и успоредните компоненти).
Влияние:
Уред за измерване и диагностика:Лазерен инструмент за подравняване на вал Fluke 830.
Критично:Високо.
8. Дисбаланс на вала
Дисбалансът е състояние на въртяща се част, когато центърът на масата не е разположен върху оста на въртене. С други думи, когато центърът на тежестта е някъде върху ротора. Въпреки че е невъзможно напълно да премахнете дисбаланса на двигателя, можете да определите дали той е извън допустимите граници и да предприемете стъпки за коригиране на ситуацията.
Дисбалансът може да бъде причинен от различни причини:
- натрупване на мръсотия;
- липса на балансиращи тежести;
- отклонения в производството;
- неравна маса на намотките на двигателя и други фактори, свързани с износването.
Вибрационен тестер или вибрационен анализатор ще ви помогне да определите дали въртящият се механизъм е балансиран или не.
Влияние:преждевременно износване на механичните компоненти на задвижването, причиняващо преждевременни повреди.
Уред за измерване и диагностика:Виброметър Fluke 810.
Критично:Високо.
9. Разхлабване на вала
Разхлабването се получава поради прекомерна хлабина между частите. Разхлабването може да се появи на няколко места:
- Разхлабване при въртене възниква поради прекомерна хлабина между въртящи се и неподвижни части на машината, като например лагер.
- Разхлабване без въртене възниква между две нормално неподвижни части, като например между опора и основа или корпус на лагер и машина.
Както при всички източници на вибрации, важно е да можете да идентифицирате разхлабването и да коригирате проблема, за да избегнете повреда. Можете да определите дали има хлабавост във въртяща се машина с помощта на вибротестер или анализатор на вибрации.
Влияние:ускорено износване на въртящи се компоненти, причиняващо механична повреда.
Уред за измерване и диагностика:Виброметър Fluke 810.
Критично:Високо.
10. Износване на лагери
Лошият лагер има повишено триене, работи по-горещо и има намалена ефективност поради механични проблеми, проблеми със смазването или износване. Повредата на лагера може да бъде резултат от различни фактори:
Когато започнат да се появяват повреди на лагерите, това също причинява каскаден ефект, който ускорява повредата на двигателя. 13% от повредите на двигателя са причинени от повреда на лагери, а повече от 60% от механичните повреди на завода са причинени от износване на лагери, така че е важно да знаете как да отстраните тези потенциални проблеми.
Влияние:ускореното износване на въртящите се компоненти води до повреда на лагера.
Уред за измерване и диагностика:Виброметър Fluke 810.
Критично:Високо.
Фактори, свързани с неправилна инсталация
11. Свободна основа
Хлабавото прилягане се причинява от неравна монтажна основа на двигателя или задвижвания компонент или неравна монтажна повърхност, върху която лежи монтажната основа. Това състояние може да създаде неприятна ситуация, при която затягането на монтажните болтове всъщност въвежда нови натоварвания и несъосност. Често се получава хлабава опора между два диагонално разположени монтажни болта, какъвто е случаят с неравен стол или маса, които се клатят диагонално. Има два вида насипна основа:
- Паралелно хлабаво прилягане на основата - възниква, когато една опора за монтаж е разположена по-високо от останалите три;
- Изтичането на ъгловата основа възниква, когато една от монтажните опори не е успоредна или перпендикулярна на монтажната повърхност.
И в двата случая разхлабената основа може да бъде причинена от нередности в монтажната опора на механизма или в монтажната основа, върху която е разположена опората. Във всеки случай е необходимо да се намери и отстрани хлабавото прилягане преди центриране на вала. Качествен инструмент за лазерно подравняване може да определи дали основата на дадена въртяща се машина е разхлабена.
Влияние:разминаване на компонентите на механичното задвижване.
Уред за измерване и диагностика:Лазерен инструмент за подравняване на вал Fluke 830.
Критично:средно аритметично.
12. Напрежение на тръбопровода
Напрежението в тръбопроводите е състояние, при което нови натоварвания, напрежения и сили, действащи върху останалата част от оборудването и инфраструктурата, се прехвърлят обратно към двигателя и задвижването, което води до несъосност. Най-честият пример за това са прости вериги двигател/помпа, при които нещо действа върху тръбопровода, като например:
- денивелация в основата;
- наскоро инсталиран клапан или друг компонент;
- предмет, който удря, огъва или просто натиска тръбата;
- Счупени или липсващи тръбни приспособления или стенни фитинги.
Тези сили могат да причинят ъглови или срязващи ефекти, които на свой ред причиняват движение на вала на двигателя/помпата. Поради тази причина е важно да проверявате подравняването на машината не само по време на монтажа - точното подравняване е временно състояние и може да се промени с времето.
Влияние:несъосност на вала и последващи натоварвания върху въртящи се компоненти, водещи до преждевременни повреди.
Уред за измерване и диагностика:Лазерен инструмент за подравняване на вал Fluke 830.
Критично:ниско.
13. Напрежение на вала
Когато напрежението на вала на двигателя надхвърли изолационните характеристики на смазката на лагера, настъпва повреда на външния лагер, причинявайки образуване на дупки и жлебове в каналите на лагера. Първите признаци на проблем са шум и прегряване, които се появяват, когато лагерите губят първоначалната си форма, както и появата на метални стружки в смазката и повишеното триене на лагерите. Това може да доведе до повреда на лагера само след няколко месеца работа на електродвигателя. Повредата на лагера е скъп проблем както при възстановяването на двигателя, така и при престоя на оборудването, така че предотвратяването му чрез измерване на напрежението на вала и тока на лагера е важна част от диагностиката. Напрежението на вала е налице само когато двигателят е захранен и се върти. Въглеродна четка, монтирана на сондата, ви позволява да измервате напрежението на вала, докато електрическият мотор се върти.
Влияние:Дъгата върху опорната повърхност причинява образуване на дупки и жлебове, което от своя страна води до прекомерна вибрация и последваща повреда на лагера.
Уред за измерване и диагностика: Fluke-190-204 ScopeMeter изолиран 4-канален ръчен осцилоскоп, AEGIS сонда с въглеродни четки за измерване на напрежението на вала.
Критично:Високо.
Четири стратегии за успех
Системите за управление на електрически мотори се използват в критични процеси във фабриките. Повредата на оборудването може да доведе до големи финансови загуби, свързани както с потенциалната подмяна на електродвигателя и неговите части, така и с престоя на системите, които зависят от този електродвигател. Чрез оборудване на сервизните инженери и техници със знанията, от които се нуждаят, приоритизиране на работата и извършване на превантивна поддръжка за наблюдение на оборудването и коригиране на трудни за откриване проблеми, повреди, предизвикани от работното натоварване, често могат да бъдат избегнати и разходите за престой могат да бъдат намалени.
Има четири ключови стратегии за елиминиране или предотвратяване на преждевременни повреди на двигателя и въртящите се компоненти:
- Запишете работните условия, спецификациите на оборудването и диапазоните на работни толеранси.
- Редовно събиране и записване на критични измервания по време на монтаж, преди и след поддръжка.
- Създайте архив от референтни измервания за анализ на тенденции и откриване на промени в състоянието.
- График на индивидуални измервания за идентифициране на основните тенденции.Всяка промяна в линията на тенденцията, по-голяма от +/- 10-20% (или всяка друга определена сума, в зависимост от производителността или критичността на системата) трябва да бъде проучена, за да се определи причината за проблемите .
Открили ли сте, че вашият дизелов генератор не работи или изобщо е спрял да стартира? На първо място е необходимо да се провери оборудването за видими проблеми. В тази статия ще разгледаме основните видове неизправности на дизел генератори (дизел генератори), техните причини и също така ще ви кажем как да ги отстраните.
Проверка на дизеловия генератор преди стартиране
Първото нещо, което трябва да направите, ако се открие проблем, е да проверите генератора за външни повреди (което между другото се препоръчва преди всяко стартиране): ако видите пукнатини, вдлъбнатини или други дефекти по корпуса, тогава най-вероятно причината за повредата е механична повреда. Също така се уверете, че в устройството няма чужди предмети.
6 най-често срещани вида неизправности на дизел генератор
- генераторът не стартира
- не издава напрежение
- спира по време на работа
- използва повече масло, отколкото трябва
- Чува се силен звук на тропане, когато двигателят работи
- странен цвят на изгорелите газове (черен, бял и син)
Нека разгледаме всеки вид в детайли.
Генераторът не тръгва
Може да има няколко причини:
- Горивната помпа е счупена: това се показва от ниско или неравномерно подаване на гориво.
- Устройството за студен старт е счупено. Това най-вероятно се дължи на парафиниране на горивото, което обикновено се случва при ниски температури. За да не се случи това с вашето оборудване, използвайте сезонно гориво и не използвайте устройството в студено време.
- Горивото е с ниско качество или замърсено. За да избегнете това, използвайте само доказано, чисто, неразредено гориво: спестяването му може да доведе до сериозни разходи за ремонт.
- Стартерът е повреден, което води до недостатъчна скорост на въртене. Има две причини: а) използването на нискокачествено масло, б) слаба батерия.
Генераторът не произвежда напрежение
внимание! Преди да проверите която и да е електрическа част, изключете напълно оборудването, за да избегнете токов удар.
Дизеловият генератор работи, но не произвежда напрежение: може би контактите са разхлабени или липсват или има проблем в четките. Проверете връзката им според инструкциите.
Друга причина може да е проблем с регулатора на напрежението или износването на намотката: проверете състоянието им.
Дизеловият генератор спира по време на работа
В този случай има 7 основни причини, някои от които можете да идентифицирате и отстраните сами:
- няма достатъчно гориво в резервоара
- въздухът е попаднал в горивото
- допълнително съпротивление в системата за подаване на гориво или системата за източване на излишното гориво в резервоара, както и във всмукателната или изпускателната системи
- мръсен въздушен филтър
- повреда на инжектора
- неправилна настройка на оборотите на празен ход
Генераторът използва повече масло, отколкото трябва
Проверете маслената система за намаляване на налягането: маслото може да изтече в други системи, например в горивната система. За да предотвратите намаляване на налягането, използвайте само висококачествени масла.
Чува се силен почукващ звук, докато двигателят работи
Най-често почукването показва износване или повреда на следните части:
- инжектори
- клапанни пружини
- бутални пръстени
- цилиндро-бутална група
- лагер на коляновия вал
- разпределителен вал
Ако изброените части са в ред, проверете настройката на хлабината на клапана, синхронизационния механизъм и настройката на времето за впръскване. И това нормално ли е? Тогава проблемът е наличието на въздух в горивната система или некачествено гориво.
