Od produkcji po systemy wentylacyjne, silniki elektryczne mają bardzo szerokie zastosowanie. Ponieważ silniki stają się coraz bardziej zaawansowane technologicznie i coraz bardziej złożone, należy pamiętać, że przyczyny problemów z silnikami i napędami nie ograniczają się do jednego obszaru wiedzy specjalistycznej, a zarówno problemy mechaniczne, jak i elektryczne mogą powodować awarie silników, co może prowadzić do znacznych kosztów i nieplanowanych przestojów.
Napięcia przejściowe
Napięcia przejściowe mogą pochodzić z różnych źródeł wewnątrz lub na zewnątrz obiektu. Te stany nieustalone, które mogą różnić się pod względem amplitudy i częstotliwości, mogą powodować zużycie lub uszkodzenie integralności izolacji uzwojeń silnika. Znalezienie źródła tych stanów nieustalonych może być trudne, ponieważ zdarzenia te nie występują często, a skutki mogą objawiać się na różne sposoby.
Asymetria napięcia liniowego
Trójfazowe systemy dystrybucyjne zazwyczaj obsługują obciążenia jednofazowe. Brak równowagi w impedancji lub rozkładzie obciążenia może przyczynić się do braku symetrii we wszystkich trzech fazach. Potencjalne usterki mogą występować w kablach prowadzących do silnika, w zakończeniach silnika i potencjalnie w samych uzwojeniach. Ta nierównowaga może powodować napięcia w każdym z obwodów fazowych w trójfazowym systemie zasilania.
Harmoniczne
Harmoniczne to wszelkie niepożądane dodatkowe źródła napięcia lub prądu przemiennego o wysokiej częstotliwości, które zasilają uzwojenia silnika. Ta dodatkowa energia nie jest wykorzystywana do obracania wału silnika, ale krąży w uzwojeniach i ostatecznie przyczynia się do wewnętrznych strat energii. Straty te rozpraszają się w postaci ciepła, które z czasem pogarsza zdolność izolacji uzwojeń.
Prądy Sigma
Prądy Sigma to zasadniczo prądy błądzące, które krążą w systemie. Prądy Sigma powstają w wyniku częstotliwości sygnału, poziomu napięcia, pojemności i indukcyjności w przewodnikach. Te krążące prądy mogą przedostawać się przez systemy uziemienia ochronnego, co w niektórych przypadkach może powodować uciążliwe wyzwalanie lub nadmierne nagrzewanie się uzwojeń. Prąd Sigma występuje w kablach silnikowych i jest sumą prądów wszystkich trzech faz w dowolnym momencie. W stanie idealnym suma wszystkich trzech prądów będzie równa zeru. Innymi słowy, prąd powracający z przemiennika będzie równy prądowi płynącemu do przemiennika. Prąd Sigma można również traktować jako sygnały asymetryczne w wielu przewodach, których prądy mogą być sprzężone pojemnościowo z przewodem uziemiającym.
Przeciążenia
Podstawowe objawy towarzyszące przeciążeniu silnika to nadmierny pobór prądu, niewystarczający moment obrotowy i przegrzanie. Nadmierne nagrzewanie się silnika jest główną przyczyną jego awarii. Jeśli silnik elektryczny jest przeciążony, poszczególne elementy silnika, w tym łożyska, uzwojenia silnika i inne komponenty mogą działać bez problemu, jednak silnik będzie się nadal przegrzewał. Dlatego logiczne byłoby sprawdzenie przeciążenia silnika i rozpoczęcie rozwiązywania problemów. Ponieważ 30% wszystkich awarii silnika jest spowodowanych przeciążeniem, ważne jest, aby zrozumieć, jak zmierzyć i zidentyfikować przeciążenie silnika.
Niewspółosiowość
Niewspółosiowość występuje, gdy wał napędowy silnika nie jest prawidłowo wyrównany z obciążeniem lub gdy element łączący silnik z obciążeniem jest niewspółosiowy. może również przenosić wibracje zarówno na obciążenie, jak i na wał napędowy silnika. Istnieje kilka rodzajów niewspółosiowości:
- Luz obrotowy jest spowodowany nadmiernymi szczelinami pomiędzy obracającymi się i nieruchomymi elementami maszyny, takimi jak łożysko.
- Luzy nieobrotowe występują między dwiema częściami, które normalnie są nieruchome, takimi jak stopa i fundament lub obudowa łożyska i maszyna.
Niewyważenie wału
Niewyważenie to stan w obracającej się części, w którym środek masy nie leży na osi obrotu. Innymi słowy, gdzieś na wirniku znajduje się „ciężki punkt”. Chociaż nigdy nie można całkowicie wyeliminować niewyważenia silnika, można zidentyfikować, kiedy wykracza ono poza normalny zakres tolerancji i podjąć działania w celu rozwiązania problemu. Niewyważenie może być spowodowane wieloma czynnikami, w tym następującymi:
- nagromadzenie brudu,
- brakujące przeciwwagi,
- różnice produkcyjne,
- nierówna masa i inne czynniki związane ze zużyciem uzwojeń silnika.
Zużycie łożysk
Uszkodzone łożysko zwiększa tarcie, emituje więcej ciepła i ma niższą wydajność z powodu problemów mechanicznych, związanych ze smarowaniem lub zużyciem. Awarie łożysk wpływają na cały silnik i postępują bardzo szybko. Najczęstszą przyczyną awarii silników elektrycznych są problemy z łożyskami, które stanowią 51% wszystkich awarii. Dlatego ważne jest, aby dobrze zrozumieć awarie łożysk w celu prawidłowej interwencji. Ogólnie rzecz biorąc, przyczyny awarii łożysk można wymienić w następujący sposób:
- większe obciążenie niż zaprojektowane,
- niewspółosiowość wału,
- nieprawidłowe dopasowanie,
- indukowane napięcia na wale.
Podsumowanie
Silniki elektryczne są jednym z najbardziej podstawowych elementów przemysłu wytwórczego. Wraz z rozwojem technologii i cyfryzacji możemy teraz znacznie dokładniej monitorować silniki i wykrywać awarie z wielomiesięcznym wyprzedzeniem. Zrozumienie podstawowych przyczyn awarii silników elektrycznych pomoże nam również w określeniu właściwej metody konserwacji zapobiegawczej.
W BIBUS MENOS oferujemy szerokie portfolio silników elektrycznych, a także wykwalifikowany personel, który jest w stanie naprawić uszkodzone silniki na serwisie w naszej siedzibie w Gdańsku, a w wyjątkowych sytuacjach także w miejscu jego instalacji u Klienta.
Skontaktuj się z nami w celu doboru odpowiedniego rozwiązania dla Twojej aplikacji! Zobacz, jakie firmy już nam zaufały.
