电机、驱动器

诊断运动健康:从基础开始

温度、电能质量和扭矩都是电机健康状况的有力指标。

由弗兰克•希利 2019年1月30日
礼貌:美国福禄克公司

电动马达在工业计划中起着很大的作用。它们使流程高效可靠地工作。一个失败或性能不佳的电机可能会在停机时间、过度的能源消耗和可能损坏的产品方面增加巨大的成本。保持健康的电机对于保持进程安全且有利可图地运行至关重要。

工厂和设施可能有数百甚至数千台各种尺寸的电机,需要详细的维护程序来保持它们的正常运行。尽管如此,所有电机都有一些基本的指标可以识别出潜在的故障点,从而在故障发生之前进行进一步的调查和维修。

1.温度

挑战:温度的升高可以表明各种各样的问题。过热的轴承和联轴器可能表明润滑不良或机械部件不对中。这给电机施加了过度的压力,可能导致早期故障。电机外壳上的热点可以表明内部铁芯或电机绕组因绝缘老化而短路。电缆和电源连接过热可能是电压不平衡、过载或电线退化的标志。

行动:在安装后或正常运行时,对轴承、电机外壳、开关和电缆进行基线温度测量。使用红外摄像机或可视红外温度计从一个安全的距离扫描热点。在下一次定期维护时,检查这些相同的组件,并将新的测量值与基线值或类似组件的测量值进行比较,以发现温度差异。

例如,一个开关比其他开关的温度高30度可能表明触点失灵。热轴承可能需要润滑或可能即将失效。在这些问题导致故障之前解决这些问题可以减少电机的压力,避免更昂贵的维修或更换成本。

2.电能质量

挑战:差的电能质量表现为瞬态、谐波和不平衡负载,对电机性能有直接的负面影响。瞬态电流会损坏电机绝缘和跳闸过电压电路。谐波和不平衡负载造成的电压和电流畸变会导致电机和变压器运行过热,从而导致过度磨损。如果不尽快解决这些电能质量问题,可能会导致故障。

行动:利用电能质量和电机分析工具,可以测量电机的三相输入,分析电机的电气和机械性能。可以获取广泛的数据来评估整体电能质量,并找出电机效率低下的原因。

3.转矩

挑战:转矩对电机的整体性能和效率有重大影响。电机的扭矩以磅-英尺或牛顿-米(Nm)为单位,是定义瞬时机械性能的最关键变量。在机械过载状态下运行的电机会对电机轴承、绝缘和联轴器施加应力,最终降低效率,并可能导致过早失效。

在进行电机分析时,重要的是测量一些关键因素,从电机温度、电能质量和转矩开始。礼貌:美国福禄克公司

在进行电机分析时,重要的是测量一些关键因素,从电机温度、电能质量和转矩开始。礼貌:美国福禄克公司

行动:机械扭矩传统上是用机械传感器来测量的。现代电机分析工具使用电气参数计算转矩,如瞬时电压和电流,以及电机的额定板数据。测量扭矩可以清楚地了解电机、负载和过程本身的健康状况。通过确保电机的扭矩水平在规格范围内运行,可以延长电机的寿命,从而实现可靠的长期运行。

所有这些措施都可以与全面的维护计划协同工作。通过在早期阶段发现潜在的问题,这种方法可以确定是否需要额外的检查,如振动测试、轴向分析或绝缘测试。


弗兰克·希利
作者简介:Frank Healy是Fluke power quality products的经理。他在电气工程仪器仪表的许多方面提供咨询,包括安装测试、接地/地面测试和电力,超过25年。