Nowoczesne metody diagnozowania napędów elektrycznych

Utrzymanie ruchu

Napędy elektryczne są kluczowymi ogniwami w realizacji podstawowych funkcji maszyn i urządzeń. Awaria napędu elektrycznego jest jednoznaczna z zatrzymaniem maszyny roboczej, a co za tym idzie – z zakłóceniem lub całkowitym przerwaniem procesu produkcyjnego skutkującym zwykle dużymi stratami finansowymi przedsiębiorstwa. Jeden ze sposobów redukcji strat stanowi stosowanie predykcyjnej strategii utrzymania ruchu wykorzystującej nowoczesne metody i narzędzia diagnostyczne.

 

Napędy elektryczne i ich uszkodzenia

W maszynach i urządzeniach stosowane są rozmaite napędy prądu przemiennego. Najczęściej są to indukcyjne asynchroniczne silniki elektryczne prądu przemiennego, głównie trójfazowe, o małej i średniej mocy, z czego większość to silniki klatkowe, zazwyczaj o dwóch parach biegunów. Znajdują one najczęściej zastosowanie w maszynach pomocniczych (wentylatory, pompy, przekładnie). W przypadku dużych maszyn, głównie w przemyśle ciężkim, spotyka się silniki synchroniczne dużej mocy. W przypadku maszyn wieloosiowych i w systemach automatyki chętniej stosuje się serwonapędy i serwosilniki.

REKLAMA

​​

Napędy elektryczne należą do maszyn, których poziom awaryjności uzależniony jest od szeregu czynników mogących występować w warunkach przemysłowych. Główne z nich to [3]:

  • niska jakość energii elektrycznej, np. asymetria napięcia, zniekształcenia harmoniczne, stany nieustalone;
  • zakłócenia elektryczne generowane np. przez przemienniki częstotliwości;
  • przeciążenia elektryczne i mechaniczne, niekontrolowane rozruchy;
  • czynniki mechaniczne wynikające z eksploatacji i/lub nieprawidłowej obsługi, np.: niewspółosiowość, niewyrównoważenie wirnika, nadmierne luzy, zużycie łożysk, miękka podstawa itp.;
  • nieprawidłowe lub niedostateczne smarowanie łożysk;
  • czynniki środowiskowe, np. zapylenie powietrza, substancje chemiczne, duża wilgotność, wysoka temperatura lub duża zmienność temperatury otoczenia (np. w przypadku silników eksploatowanych na zewnątrz).

Jak pokazują raporty firm ubezpieczeniowych, np. Allianzu (rys. 1), w silnikach indukcyjnych niskiej i średniej mocy najczęściej, bo w ok. 51% przypadków, występują uszkodzenia łożysk, uszkodzenia stojana stanowią ok. 25%, a wirnika – ok. 6%. Inne uszkodzenia to ok. 18%. Natomiast w przypadku silników dużej mocy dominują uszkodzenia stojana (ok. 68%). Problemy z wirnikiem i łożyskami występują w ok. 13%. Inne uszkodzenia to tylko 6%. Dominacja uszkodzeń stojana wynikać może z nieprawidłowej eksploatacji silników, które bardzo często są łożyskowane ślizgowo, co często jest przyczyną powstawania nadmiernych luzów i ocierania wirnika o stojan.

 

Rys. 1. Procentowy udział uszkodzeń w silnikach a) małej i średniej mocy, b) dużej mocy [12]

 

Przedstawione statystyki pokazują, że większość uszkodzeń ma charakter mechaniczny. Udział defektów obwodów elektrycznych i magnetycznych, m.in. ze względu na stosowanie przez producentów silników materiałów izolacyjnych o lepszej jakości, systematycznie spada.

 

Metody diagnozowania napędów elektrycznych

Diagnozowanie stanu technicznego napędów elektryczn...

Pozostałe 90% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • sześć numerów magazynu „Służby Utrzymania Ruchu”,
  • dodatkowe artykuły niepublikowane w formie papierowej,
  • dostęp do czasopisma w wersji online,
  • dostęp do wszystkich archiwalnych wydań magazynu oraz dodatków specjalnych...
  • ... i wiele więcej!

Przypisy