4. Моторный режим

Это
режим, при котором вращение
ротора турбины осуществляется генератором,
потребляющим электроэнергию из внешней
сети
(энергосистемы), т.е. работающим в режиме
электродвигателя («мотора»). При этом
пар на турбину
не поступает
(пароподводящие клапаны и клапаны
отборов закрыты), а ротор
турбины вращается с частотой,
соответствующей частоте сети (т.е.
— с номинальной).

В
моноблочных установках такой режим
имеет место в случае срабатывания
аварийной защиты турбины (без отключения
генератора от сети), а также — при
нормальном останове турбины.

В
дубль-блочных установках такой режим
наблюдается при работе одного из ТА в
«горячем» (вращающемся) резерве.

Моторный
режим работы турбины является с точки
зрения надежности турбины нежелательным,
так как приводит к сильному
нагреву
вследствие больших вентиляционных
потерь. Поэтому существует ограничение
по времени
работы турбины в таком режиме, которое
составляет примерно 4 мин. При необходимости
более длительной работы в таком режиме
(например, при использовании турбины в
«горячем» резерве) в проточную часть
турбины для ее охлаждения по специальной
схеме подается низкопотенциальный пар
(т.е. фактически такой режим уже не
является чисто моторным).

При
нормальном останове турбины переход
на моторный режим является обязательным,
так как позволяет произвести проверку
плотности
закрытия паровых клапанов.

Переходными
режимами работы турбины называются
нормальные (неаварийные) режимы ее
работы, на протяжении всего времени
протекания которых непрерывно происходит
изменение состояния турбины и параметров
пара.

К
ним относятся режимы: пуска,
останова и изменения мощности турбины.Все
эти режимы связаны с изменением положения
РК.

Переходные
режимы можно охарактеризовать и как
переход турбины из одного стационарного
состояния в другое.

Все
переходные режимы сопровождаются
изменением тепломеханического состояния
турбины, так как связаны с изменением
температуры пара, поступающего в
проточную часть турбины.

Кроме
того, они сопровождаются изменением
статических и динамических механических
нагрузок на детали турбины.

Величина
этих изменений зависит от разницы между
начальным и конечным состоянием турбины,
от времени и скорости изменения режима.

Необходимо
еще раз напомнить, что все
изменения режима работы турбины (и
характеристики этого изменения) напрямую
влияют на состояние ЯППУ и ЯР.
Поэтому реализовать переходные режимы
необходимо с обязательным учетом этого
обстоятельства.

Кроме
того, на маневренные качества турбины,
т.е. на ее способность с нужной скоростью
реализовывать переходные режимы, влияют
свойства самой турбины, обусловленные
особенностями ее конструкции и условиями
протекания ее рабочего процесса (прежде
всего — параметрами пара). Как известно
из ранее изложенного материала, турбины
АЭС, вследствие невысоких значений
начальных параметров пара (из-за
конструктивных особенностей активных
зон ВВЭР), отличаются большими расходами
пара, наличием значительных паровых
объемов (особенно ресиверов СПП). Это,
а также влажность пара, характерная для
турбин АЭС, также значительно снижают
их маневренность по сравнению с турбинами
ТЭС (а тем более — ГЭС). Влажность пара
влияет в том смысле, что благодаря ей
теплообмен между паром и поверхностью
деталей проточной части турбины
отличается значительной интенсивностью
(коэффициент теплоотдачи от пара
поверхностям для влажного пара на
порядок выше, чем у перегретого).

Одним
из показателей маневренности турбины
является т.н. «преемистость».
Ее можно определить как отношение
площади под кривой АВ к площади
прямоугольника АВСД (рис.1).Последняя
есть ни что иное как количество
электроэнергии, которую выработала бы
турбина за время, равное времени
переходного режима, если бы изменение
мощности (переход, например, с мощности
N₁
на мощность N₂)
произошло мгновенно.

РАБОТА ТУРБИН В БЕСПАРОВОМ РЕЖИМЕ

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ПАРОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК

Беспаровым режимом называет­ся работа турбоагрегата с включен­ным в сеть генератором при закры­тых стопорных и регулирующих клапанах, т. е. без пропуска пара через турбину. В этом случае гене­ратор работает в моторном режи­ме, вращая ротор турбины с син­хронной частотой и потребляя из сети активную мощность, необходи­мую для преодоления механических и вентиляционных потерь турбины и генератора.

Этот режим автоматически воз­никает при закрытии стопорного клапана действием защиты или от руки при включенном в сеть гене­раторе. Обычно этот режим Турбо-1 агрегата считается недопустимым, поскольку при отсутствии протока пара через турбину потери на тре­ние могут чрезмерно разогреть ро­тор и корпус и привести к серьез­ным повреждениям проточной части турбины. Поэтому в инструкциях по эксплуатации турбин среднего и высокого давления указано на не­допустимость беспарового режима работы турбины, а в установках с начальным давлением 12,75 и 23,5 МПа (130 w 240 кгс/см2) вре­мя работы турбины в этом режиме ограничивается 4 мин (см. § 2-9). Исключение могут составить случаи работы турбогенератора в режиме синхронного компенсатора при на­личии эффективной системы охлаж­дения проточной части.

Перевод турбин в режим син­хронного компенсатора в последнее время начал широко практиковать — ся, особенно на старых малоэконо­мичных агрегатах. Постоянно выра­батывая реактивную мощность, они в то же время являются аварийным резервом активной электрической мощности энергосистемы. Иногда в этом режиме оказывается целесо­образным использовать и более со­временные агрегаты во время про­вала нагрузок.

Как известно, неравномерность электрического графика заставля­ет держать при малых нагрузках значительное число агрегатов, по­скольку останов турбины с после­дующим ее пуском через непродол­жительное время связан с пусковы­ми потерями тепла и может оказаться экономически нецелесообразным. В таких условиях перевод турбоге­нератора в режим синхронного ком­пенсатора без расцепления муфты оказывается удобным для эксплуа­тации. Кроме того, при этом режиме агрегат находится во вра­щающемся резерве, вырабатывая одновременно реактивную мощ­ность, дефицит которой наблюдает­ся практически во всех энергоси­стемах.

Отечественной энергетикой на­коплен достаточно большой опыт пе­ревода на беспаровой режим турбин различных типов и мощностей. Этот опыт показывает, что способ охлаж­дения проточной части турбин при таком режиме работы зависит от их конструкции.

Наиболее просто переводятся на беспаровой режим одноцилиндровые конденсационные турбины неболь­шой мощности. Для того чтобы обес­печить минимальные потери на тре­ние, эти агрегаты в беспаровом ре­жиме работают при глубоком вакууме в конденсаторе. Для обеспечения этого вакуума в кон­цевые уплотнения должен по­даваться пар избыточного давления, охлажденный до температуры насы­щения или даже слегка увлажнен­ный. Опыт и расчеты показывают, что количества этого пара, прони­кающего в корпус турбины при глу­боком вакууме, вполне достаточно для охлаждения ее проточной ча­сти, если длина рабочих лопаток последних ступеней не превышает 500 мм. Обычно для надежного ох­лаждения турбин такого типа до­статочно расхода пара, составляю­щего примерно 20% расхода холо­стого хода.

Для надежной и экономичной работы агрегата в описанном ре­жиме очень важно иметь высокую воздушную плотность вакуумной системы и всей турбины в целом. Практика показывает, что обычно тщательно уплотняются только те элементы турбоустановки, которые при нормальном режиме работы на­ходятся под разрежением. Головные же части и дренажные линии уплот­няются менее тщательно, поскольку они находятся под избыточным дав­лением. При работе в беспаровом режиме, когда весь цилиндр турби­ны находится под вакуумом, при­сос воздуха через эти неплотности может сильно перегрузить эжектор. В этом случае эжектор будет ра­ботать на перегрузочной ветви ха­рактеристики, и вакуум резко ухуд­шится. Ухудшение вакуума приве­дет к увеличению потерь на трение в турбине, соответствующему уве­личению мощности, потребляемой генератором из сети, и потребует увеличения расхода пара на охлаж­дение. Кроме того, может ухудшить­ся температурный режим проточной части турбоагрегата.

Все это показывает, что перед переводом турбины в режим син­хронного компенсатора необходимо провести дополнительную работу по уплотнению турбоагрегата, осо­бенно его головной части. При ра­боте турбины в беспаровом режиме с глубоким вакуумом конденсатор ее должен снабжаться в необходи­мом количестве циркуляционной водой. Конденсатный насос должен быть включен по схеме рециркуля­ции и находиться постоянно в ра­боте для обеспечения охлаждения паровых эжекторов. При наличии водяных эжекторов включение кон — денсатных насосов производится периодически для откачки конден­сата из конденсатора.

При переводе в беспаровой ре­жим турбин с противодавлением внутренние потери у них будут боль­ше, чем у конденсационных турбин, и это потребует более интенсивного принудительного охлаждения про­точной части. Охлажденный пар может подаваться либо через голо­ву турбины с отводом через выхлоп­ной патрубок, либо проходить про­точную часть в обратном направле­нии. В первом случае пар будет ох­лаждать головную часть агрегата и затем, нагреваясь, двигаться к вы­хлопу турбины. При такой схеме охлаждения выхлопная часть тур­бины будет иметь более высокую температуру, чем головная, и при нагружении турбины потребует­ся дополнительное время на про­грев головных частей турбоагрегата.

При пропуске пара в обратном направлении пар, нагреваясь, будет двигаться к головной части турби­ны, причем распределение темпе­ратур по проточной части будет приближаться к «естественному», которое турбина имеет при работе под нагрузкой. В этом случае тур­боагрегат оказывается более мо­бильным, а температурный режим элементов проточной части ближе к расчетному, хотя потери электро­энергии на поддержание турбины в беспаровом режиме будут при этом несколько выше.

При принудительном охлажде­нии проточной части турбины паром избыточного давления необходимо принять меры к утилизации тепла этого пара, чтобы уменьшить поте­ри, связанные с работой турбины в беспаровом режиме. Наиболее сложно обеспечить работу в беспа­ровом режиме многоцилиндровой турбины высокого давления, по­скольку в этом случае сочетание минимальных потерь с высокой мо­бильностью представляет известные трудности.

На рис. 3-11 представлена схе­ма охлаждения проточной части турбины ПТ-60-130 ЛМЗ, работаю­щей в режиме синхронного компен­сатора [86]. Турбоагрегат работа­ет с закрытыми клапанами ЦСД и открытыми клапанами ЦВД. Пово­ротная диафрагма полностью от­крыта. Охлаждение частей среднего и низкого давления производится паром из специально установленно­го пароохладителя. В пароохлади­тель подается пар из регулируемо­го отбора соседней турбины и кон­цевых уплотнений ЦВД. Охлажде­ние и увлажнение пара до сухости 0,98 производится впрыском конден­сата. В корпус турбины пар посту­пает через камеры отборов, а так­же через концевые уплотнения. Кор­пус ЦВД охлаждается паром, ко­торый подается в выхлопную часть цилиндра из станционного коллек­тора промышленного отбора. Ох­лаждающий пар проходит обратным потоком через проточную часть ЦВД, регулирующие клапаны, пе­репускные трубы и через смонти­рованную линию обеспаривания по­ступает в коллектор теплофикацион­ного отбора. При такой системе — охлаждения ротор низкого давления, имея диски и лопатки значительных размеров, вращается в среде с ма­лой плотностью, что уменьшает вентиляционные потери, и в то же время благоприятное распределение температуры по длине проточной части ЦВД позволяет достаточно быстро поставить турбину под на­грузку. При этом температурный режим цилиндров можно достаточно гибко регулировать температурой и количеством охлаждающего пара.

Несмотря на имеющийся опыт перевода турбин на беспаровой ре­жим, каждому такому переводу должны предшествовать темпера­турные испытания турбоагрегата в новом режиме. Эти испытания обычно проводятся службой налад­ки и включают в себя тщательное исследование теплового состояния турбоагрегата и возникающих в нем> термических деформаций и напря­жений. Испытания должны устано­вить оптимальный расход и пара­метры охлаждающего пара, а так­же режимный график перехода тур­бины на новые условия работы.

Для решения вопроса о целесо­образности перевода турбины на беспаровой режим и определения технико-экономических показателей такой работы необходимо тщатель­но учесть все потери турбогенера­тора, работающего в режиме син­хронного компенсатора.

К этим потерям относятся: а) расход электроэнергии на вра­щение роторов турбины и генерато­ра; б) потери генератора в железе и меди; в) потери тепла с охлаж­дающим паром; г) потери тепла на паровые эжекторы или расход элек­троэнергии на водяные эжекторы; д) мощность, потребляемая конден — сатным насосом; е) расход элект­роэнергии на подачу циркуляцион­ной воды в конденсатор.

В случае утилизации тепла ох­лаждающего пара экономичность работы агрегата в беспаровом ре­жиме существенно возрастает.

Опыт работы турбины ПТ-60-130 в беспаровом режиме на одной из станций показал, что суммарные по­тери турбины и генератора состав­ляют 56% расхода тепла на холо­стой ход. Эта величина может быть еще уменьшена за счет увеличения влажности охлаждающего пара, снижения давления пара в ЦВД и улучшения схемы собственных нужд агрегата.

Таким образом, перевод турбоге­нераторов в режим синхронного ком­пенсатора без расцепления муфты является удобным в эксплуатации способом содержания турбин во вращающемся резерве.

Б. Э. Капелович Эксплуатация современных паротурбинных установок требует от обслуживающего персонала тщательного изучения их устройства, глу­боких знаний тех процессов, которые протекают в их отдельных узлах и элементах. Предлагаемая книга является …

Масляная система является эле­ментом турбоустановки, в основном определяющим ее надежную и без­аварийную работу. Значительное число аварий с турбоагрегатами (пожары, выплавление подшипни­ков, отказ в работе систем регули­рования и защиты) происходит из …

Выбор режимов управления VFD | Processing Magazine

Современные частотно-регулируемые приводы (ЧРП) в основном схожи со своими аналогами прошлых лет. Их по-прежнему необходимо настроить для приложения с применением настроек напряжения, тока и других параметров, чтобы работа соответствовала двигателю и нагрузке. Что изменилось, так это увеличилось разнообразие режимов работы и доступных опций. На самом деле существует так много вариантов, что может быть неясно, каковы рекомендации для различных приложений.

Два основных режима управления: вольт на герц (В/Гц) и бездатчиковое векторное управление (SV). В общем, SV является более функциональным режимом. Однако есть причины и приложения, в которых V/Hz является правильным выбором. В этой статье описаны соответствующие сведения для каждого режима и общие случаи, когда каждый из них рекомендуется.

Назад к основам 

В общих чертах, частотно-регулируемые приводы координируют две функции обработки электроэнергии за счет использования твердотельной электроники для управления трехфазными двигателями переменного тока (рис. 1). Первый шаг заключается в том, что выпрямительная часть частотно-регулируемого привода преобразует линейное напряжение переменного тока в более высокое напряжение на шине постоянного тока. На втором этапе инверторная часть частотно-регулируемого привода использует напряжение шины постоянного тока для генерации переменного выходного напряжения и частоты переменного тока для привода целевого двигателя или двигателей.

Используя эти средства управления электропитанием, частотно-регулируемый привод может изменять скорость двигателя. Есть много соображений относительно того, насколько пригоден этот регулятор скорости для конкретного применения, например:

• Минимальная регулируемая скорость
• Точность регулирования скорости
• Возможность изменения крутящего момента в диапазоне скоростей
• Реакция на переменные нагрузки

Также важно выбрать двигатели, которые часто обозначаются как «инверторные» или «с частотно-регулируемым приводом», специально предназначенные для использования с частотно-регулируемыми приводами. Хотя можно использовать недорогие двигатели переменного тока общего назначения с частотно-регулируемым приводом, обычно это не рекомендуется по нескольким причинам.

Во-первых, типичный двигатель с вентиляторным охлаждением предназначен для правильного охлаждения на полной скорости, но хуже охлаждается на более низких скоростях. Работа такого двигателя на низкой скорости не будет генерировать достаточного потока воздуха для необходимого охлаждения, что приведет к перегреву и последующему сокращению срока службы или отказу двигателя. Двигатели с инверторным режимом работы решают эту проблему благодаря усиленной изоляции и тепловым свойствам, которые обеспечивают конвекционное охлаждение для защиты от перегрева. Стандартный двигатель может иметь класс изоляции NEMA F, в то время как двигатель с инвертором может иметь класс изоляции H, что увеличивает допустимую рабочую температуру на 45°F. Это значительно расширяет рабочий диапазон.

Электрически ротор двигателя с инвертором специально разработан для обеспечения максимальной эффективности при любом режиме управления, а также для улучшения способности частотно-регулируемого привода контролировать наведенный ток. Как мы увидим, этот последний момент важен для управления СВ.

Классическое управление ЧРП: В/Гц 

Для обычных двигателей работа на полной скорости достигается при номинальном сетевом напряжении и частоте. Для промышленных двигателей в Северной Америке это обычно трехфазное напряжение 480 В переменного тока с частотой 60 Гц. В зависимости от того, сколько полюсов имеет двигатель, 100% номинальная скорость вращения двигателя при полном напряжении и частоте может составлять 1800 (что очень типично) или какое-либо другое значение. В следующем обсуждении предполагается, что двигатель имеет номинальные значения, указанные выше.

Классическая схема управления В/Гц выводит как напряжение, так и частоту линейным образом, обеспечивая 100% скорость двигателя при 480 В и 60 Гц. Работа двигателя на скорости 50% потребует 240 В и 30 Гц. Одним из ограничений этого подхода является разомкнутый характер этого режима управления. Это происходит потому, что, хотя частотно-регулируемый привод выдает соответствующие значения мощности, он на самом деле не имеет обратной связи о том, как на самом деле работает или вращается двигатель, поэтому нет подтверждения того, что достигается желаемая скорость. Второе ограничение заключается в том, что он может управлять двигателем только до 2% или 3% уставки скорости, что может быть недостаточным для некоторых приложений.

Положительным моментом является то, что многие частотно-регулируемые приводы V/Hz позволяют пользователю выбирать из других стандартных или определяемых пользователем пользовательских нелинейных выходных кривых. Например, это может адаптировать выходную мощность для оборудования с высокой инерцией, где требуется больший пусковой крутящий момент, например, для центробежных вентиляторов и насосов, чтобы они работали лучше и дольше. Еще одна полезная функция режима V/Hz заключается в том, что один ЧРП может одновременно управлять несколькими двигателями, что может быть полезно для такого оборудования, как складские конвейеры, где несколько двигателей должны работать с одинаковой скоростью.

Хотя использование режима В/Гц не обеспечивает наиболее точного управления скоростью, многие распространенные насосы, вентиляторы и конвейеры не требуют большой точности и не испытывают значительно меняющихся нагрузок (рис. 2). Если рабочая нагрузка изменяется, скорость двигателя будет снижаться ниже заданной частоты, что называется «скольжением». ЧРП, работающий в режиме В/Гц, не может обнаружить замедление двигателя.

Многие частотно-регулируемые приводы включают режим настройки, в котором характеристики двигателя могут автоматически оцениваться частотно-регулируемым приводом, что позволяет применять компенсацию. Для режима В/Гц настройка не требуется, но рекомендуется для достижения наилучших результатов. Во многих случаях новый частотно-регулируемый привод можно просто сконфигурировать с учетом мощности и номинального напряжения целевого двигателя и сразу же ввести в эксплуатацию.

Виртуальное замыкание контура с помощью бездатчикового вектора

ЧРП, работающие в режиме SV, на самом деле не являются бездатчиковыми; у них просто нет внешнего датчика для получения обратной связи от двигателя. Если используется внешний датчик скорости, наиболее распространенным типом является энкодер, устанавливаемый с дополнительной проводкой от двигателя к частотно-регулируемому приводу. Для наиболее точного управления некоторыми видами оборудования могут потребоваться внешние датчики. Однако ЧРП, работающий в режиме SV, отслеживает напряжение и ток двигателя через уже подключенные силовые кабели, а затем математически определяет скорость двигателя с хорошей точностью. Это более простое и менее затратное решение, чем установка и подключение энкодера. Хотя SV не так хорош, как специальный датчик, он обеспечивает достаточную обратную связь в большинстве приложений, чтобы обеспечить работу в псевдозамкнутом контуре.

Поскольку ЧРП теперь имеет информацию о заданной и фактической скорости, он может изменять выходное напряжение и ток для создания необходимого крутящего момента, так что двигатель достигает желаемой скорости. Эта форма работы с обратной связью действует постоянно, позволяя системе управления двигателем быстро адаптироваться к любым изменяющимся условиям нагрузки. По сравнению с режимом В/Гц, режим SV обеспечивает более высокий пусковой крутящий момент, более жесткий контроль скорости при различных нагрузках, возможность работы на низких скоростях до 1% от максимальной номинальной скорости и возможность создания до 200% номинального крутящего момента. на короткое время.

Чтобы ЧРП управлял двигателем в режиме SV, привод должен быть настроен для двигателя. Это быстрая и простая функция, обычно выполняемая при первом вводе оборудования в эксплуатацию. Ограничение по сравнению с режимом V/Hz заключается в том, что только один двигатель может быть подключен к ЧРП, работающему в режиме SV, из-за способа контроля обмоток двигателя.

Режим SV можно использовать для приложений любого типа, и, как правило, он лучше режима V/Hz. Области применения с различной нагрузкой и чувствительностью к скорости включают печатные линии, текстильное производство и работу станков с ЧПУ.

Лучший или лучший режим частотно-регулируемого привода зависит от приложения

Современные частотно-регулируемые приводы имеют множество режимов работы и сотни параметров конфигурации. Наиболее функциональные блоки даже включают в себя встроенные логические контроллеры и ПИД-регуляторы. Однако для каждого приложения пользователь должен определить соответствующий режим работы.

SV — более поздняя разработка, обеспечивающая наилучшую производительность для большинства приложений, где с каждым приводом связан один двигатель. Для хорошего контроля, когда не требуется максимальная точность, можно быстро и легко выбрать В/Гц.

Кевин Какасик — инженер по техническому маркетингу компании AutomationDirect. За свою 20-летнюю карьеру он занимал должности инженеров по системам управления для OEM-производителей машин, системных интеграторов индустрии развлечений и системных интеграторов, где он оценивал, проектировал, вводил в эксплуатацию и запускал системы. Кевин работает в AutomationDirect с 2013 года на технических и маркетинговых должностях. Он имеет степень бакалавра в области компьютерных наук и инженерных технологий и степень младшего специалиста в области электротехнических технологий.

50 режимов отказа электродвигателей — системы UE

50 режимов отказа электродвигателей

Электродвигатели необходимы для работы многих предприятий, независимо от отрасли, поэтому понимание их 50 режимов отказа может помочь вам в разработке лучшая программа технического обслуживания на вашем заводе.

Электродвигатели необходимы для бесперебойной и эффективной работы установок. Если один из них выйдет из строя, это может привести к дорогостоящему простою предприятия и создать множество угроз безопасности. Существует ряд различных режимов отказа, поэтому, если их понять, срок службы двигателя может увеличиться с двух до 15 лет.

Ключ переходит от реактивной категории кривой PF к прогнозирующей фазе. Используя ультразвуковую технологию, такую ​​как Ultraprobe 15,000, вы можете обнаруживать проблемы до того, как они начнут вызывать серьезные повреждения двигателя. Поскольку в двигателе так много разных компонентов, режим отказа может возникнуть в самых разных местах. В двигателе имеется от 8 до 10 компонентов, каждый из которых имеет свои собственные режимы отказа, в результате чего общее количество составляет около 50, поэтому, правильно обращаясь с ними, вы можете значительно продлить срок службы вашего двигателя.

Корпус двигателя

Неисправности корпуса двигателя могут возникнуть из-за неправильной установки, физического повреждения, коррозии и налипания материала. Хотя корпус двигателя может показаться не очень эффективным компонентом, эти недостатки могут в конечном итоге повлиять на работу других.

Например, мягкая опора может привести к выходу из строя подшипника, изгибу вала и поломке или растрескиванию опоры. Это возникает, если двигатель, помещенный на плоскую поверхность, не имеет всех своих ножек на поверхности. Накопление материала может привести к повышению рабочей температуры двигателя, что в конечном итоге приведет к повреждению других частей двигателя, таких как подшипники.

Статор двигателя

Виды отказов статора двигателя возникают из-за физического повреждения, загрязнения, коррозии, высокой температуры, дисбаланса напряжения, сломанных опор и процедур выгорания при перемотке. Во многих случаях они могут появиться в авторемонтных мастерских.

Отказы статора происходят из-за перемотки обмоток. Это часто происходит до того, как двигатель может быть перемотан, требуя аварийного ремонта. Но поскольку заводу потребуется возврат двигателя как можно скорее, поспешный ремонт может привести к повреждению статоров из-за неправильного нагрева корпуса и статора. Это также может привести к двигательной неэффективности.

Роторы двигателей

Роторы состоят из множества слоев многослойной стали, а обмотки ротора состоят из стержней из медного или алюминиевого сплава, закороченных с обеих сторон закорачивающими кольцами. Затем эти компоненты могут выйти из строя из-за термического напряжения, физического повреждения, дисбаланса, поломки стержня ротора, загрязнения и неправильной установки.

Физические повреждения роторов могут возникать после определенных работ по аварийному техническому обслуживанию, включая замену подшипников, ремонт двигателя, а также в процессе разборки и сборки. Вообще говоря, подшипники двигателя не следует заменять на производственных площадках и особенно на критическом оборудовании.

Часто встречаются несбалансированные роторы двигателей, но это может привести к большой нагрузке на подшипники. В конечном итоге это приведет к контакту ротора со статором и созданию еще одной точки отказа. Опять же, неправильная тактика восстановления, такая как перегрев, также может повредить компоненты ротора.

Установив стандарты точности балансировки, вы можете быть уверены, что предотвращаете подобные нарушения дисбаланса.

Подшипники двигателя

Подшипники двигателя внутри электродвигателя могут выйти из строя в результате неправильного обращения и хранения, неправильной установки, смещения, неправильной смазки, процессов пуска/останова, загрязнения, радиальных нагрузок и дисбаланса вентилятора двигателя.

Загрязнение является одной из основных причин отказов подшипников. Это происходит, когда в подшипники попадают посторонние загрязнения или влага, обычно в процессе смазки. Вы можете предпринять шаги для предотвращения загрязнения во время процесса повторного смазывания, чтобы они не попали внутрь.

Также важно, чтобы ваш двигатель был правильно оборудован для выполнения той задачи, для которой он был выбран. Это означает использование правильных подшипников для его применения. Для двигателей, в которых используются шкивы или звездочки, установленные на валу, потребуются роликовые подшипники в двигателе, которые распространены среди большинства стандартных двигателей.

Смазка всегда может быть основной причиной поломки, потому что существует очень много разных мест, где можно неправильно нанести смазку. Слишком много или слишком мало смазки, а также неподходящая форма смазки могут привести к преждевременному износу. Все моторные смазки должны быть на основе полимочевины, а не универсальные смазки. Всегда следует вынимать пробку из нижней части, чтобы можно было надлежащим образом слить старую смазку. Кроме того, выпускные клапаны могут помочь предотвратить чрезмерное смазывание.

UE Grease Caddy может быть отличным инструментом для прослушивания при смазке двигателя.

Неисправности уплотнений подшипников двигателя, как правило, возникают из-за неправильной смазки или установки.

Мотор-вентиляторы

Мотор-вентиляторы обычно выходят из строя из-за физических повреждений, обледенения, попадания посторонних материалов и коррозии. Вентиляторы помогают снизить температуру двигателя, что необходимо для обеспечения хорошей работы остальных компонентов.

Неисправности кожуха вентилятора двигателя также могут привести к серьезному отказу двигателя. Обычно это происходит из-за физического повреждения и подключения. Потратив время на то, чтобы содержать их в чистоте, вы сможете значительно предотвратить выход из строя ограждения вентилятора.

Изоляция и обмотки двигателя

Когда дело доходит до изоляции и обмоток двигателя, возникает ряд потенциальных проблем. Загрязнение и влага могут привести к выходу из строя обмотки. Часто это происходит потому, что они не хранятся в окружающих помещениях. Перегрев — еще одна проблема, которая может привести к отказу двигателя. Пробой изоляции, езда на велосипеде и изгиб, а также нагрузка на привод переменного тока дополняют возможные режимы отказа для этой категории.

Срок службы изоляции стандартного электродвигателя зависит от температуры, при которой работает двигатель. Это означает, что для электродвигателя, работающего при особенно высокой температуре, вы можете сократить срок его службы. Фактически, на каждые 18-20 градусов по Фаренгейту срок службы изоляции сокращается вдвое. В то время как лучшая изоляция может продлить срок службы, температура, безусловно, является одним из самых важных факторов в этом случае. Это означает приток более прохладного наружного воздуха.

Пробой изоляции может стать большой проблемой, так как приведет к короткому замыканию обмоток. Эти проблемы могут быть обнаружены с помощью тестирования MCE и термографии. Короткое замыкание обмотки от витка к витку может возникать из-за истирания загрязнений, вибрации или скачков напряжения.

Еще одна проблема, которая обычно возникает из-за частых пусков и остановов двигателя, — цикличность и изгибание. Такой рабочий цикл может привести к частому нагреву и охлаждению обмоток и изоляции, что может привести к износу, например, к образованию отверстий, что в конечном итоге приведет к короткому замыканию и отказу двигателя.

Вал двигателя

Виды отказов вала двигателя возникают из-за физического повреждения, неправильного изготовления, неправильной установки и коррозии. Например, неправильная установка двигателя может привести к коррозии некоторых компонентов, таких как корпус двигателя, и создать дисбаланс.

Как продлить срок службы двигателя

Теперь, когда мы знаем о различных типах отказов двигателя, мы можем предпринять более эффективные шаги для создания плана профилактического обслуживания.

Многие задачи по техническому обслуживанию могут быть решены посредством еженедельного практического осмотра. При необходимости смазывайте двигатели подходящей смазкой. Добавляйте смазку или масло только при необходимости. Включение программы ультразвуковой смазки может иметь большое значение для предотвращения выхода подшипников из строя.

Существует ряд текущих задач, которые вы можете выполнять, чтобы обеспечить оптимальную работу двигателей. Содержите двигатели в чистоте и при надлежащей температуре с постоянным потоком воздуха и храните двигатели надлежащим образом, чтобы предотвратить их загрязнение влагой. Кроме того, не допускайте попадания влаги и химикатов на двигатель, чтобы предотвратить загрязнение.

Существует также ряд мер по точному техническому обслуживанию, которые можно предпринять для повышения производительности двигателей и уменьшения их износа. Всегда выравнивайте двигатели с точностью до 0,003 во всех трех плоскостях, а также следите за тем, чтобы не было мягких опор. Укажите точность балансировки ротора до 0,05 дюйма в секунду. Наконец, пользуйтесь услугами только сертифицированных мастерских по ремонту двигателей, потому что, как мы обсуждали ранее, неправильный ремонт может привести к еще большему ущербу в будущем.

Что касается профилактического обслуживания, используйте оценку цепи двигателя для обнаружения всех отказов двигателя. Анализ вибрации можно использовать для ряда других отказов двигателя, в то время как механический ультразвук можно использовать для подшипников, стержней ротора и электрических неисправностей, а также использовать анализ масла для подшипников скольжения с масляными резервуарами.

Существует также ряд других ультразвуковых приложений. Отказы, как правило, сначала появляются в подшипниках, а это означает, что Ultraprobe 15,000 может быть отличным способом обнаружения отказов на этапе 1. Устройство также отлично подходит для обнаружения чрезмерной или недостаточной смазки. Поскольку ультразвук становится все более неотъемлемой частью операций по техническому обслуживанию, то же самое происходит и с его применением. Его можно использовать для обнаружения электрических сбоев, таких как искрение, проблемы со стержнем ротора и дисбаланс ротора, а также проблемы с выравниванием и мягкой опорой.

Вообще говоря, когда двигатель выходит из строя, вам нужно решить, стоит ли его ремонт или покупка нового двигателя. Использование блок-схемы моторного решения может помочь принять это решение. Поговорите с CMRP, чтобы найти блок-схему принятия решений для ваших операций.

Наконец, вы можете получить гораздо больше от ваших двигателей, приняв профилактические меры по обслуживанию.