电机、驱动器

电机和驱动器:高效电机管理的提示和工具,第2部分

先进能源公司的电机和驱动工程师Michael Lyda在2020年12月的网络直播中解释了高效电机管理的技巧和工具。

由CFE媒体 2021年7月29日
电机故障统计来自IEEE。提供:CFE媒体,先进能源公司

迈克尔·莱达,汽车和驱动工程师高级能源公司,在2020年12月的这份记录中解释了高效电机管理的技巧和工具。第二部分主要介绍电机的应用。为清晰起见,此处略作编辑。

电机应用的提示和工具

提供:CFE媒体,先进能源公司

提供:CFE媒体,先进能源公司

现在,我们将转到电机应用。我们将在电机应用部分涉及的几个主题是推荐的操作条件,选择和电机的适当尺寸。最后,我们将回顾应用亲和定律。首先,让我们谈谈电动机的理想运行条件。

提供:CFE媒体,先进能源公司

提供:CFE媒体,先进能源公司

理想情况下,您需要utility的平衡电压。例如,如果您的位置有三阶段480-V电源,则应平衡这些阶段至少1%或更高。相位电压的平衡越超出,可能对您的电机效率和长期可靠性越不利。请注意,即使典型的低电压分布级别为240-,480-甚至600-V,大多数低电压电机的额定值为230-,460或575-V操作。

你可能想知道有什么不同。10、20、25伏特的差值决定了进入设备的配电线路的电压降,然后在设备内部。电机引线轻微过电压是可以的。这通常不是什么大问题。过电压过大可能是个问题。但你不希望电机电压过低。

如果您的电机端子电压低于铭牌额定值,您一定要排除故障,以确定原因。第二,电机应与负载对齐,尽可能减少机械振动。这通常是通过良好的轴对中实现的。有各种各样的工具。有一个激光校准工具可能是一个很好的附加到你的工具箱,特别是如果你做大量的内部电机安装。否则,请验证服务提供者正在使用某种类型的精密对齐工具。

第三,你需要一个清洁的电机环境。我知道这是工程师的谈话。对于应用程序来说,这并不总是可能的。但一般来说,只要确保电机不受污染就可以了。如果电机有风扇,如果是风扇冷却的机器,保持风扇畅通,这样空气就可以通过电机进行良好的冷却。

如果你在灰尘颗粒较多的地方,要经常清洁风扇叶片。当然,在做任何类似的事情之前,要确保你的电机处于断电状态。考虑锁定/标签。第四,电机的环境温度很重要。如果电机铭牌上注明了最高环境温度,您应该尊重这一点。如果你看到环境温度始终高于电机铭牌上的额定值,那么很可能电机应该为该应用降额。

你可以随时联系电机制造商了解更多细节。或者,如果你一直在过高的环境下运行电机,你可能会比预期的更早地处理电机故障。最后,这张幻灯片上的最后一点,电动机的优化设计是在额定负载下运行的。例如,如果你有一个10马力的发动机,而你用5马力运行,效率就会很低,功率因数也会很低。

提供:CFE媒体,先进能源公司

提供:CFE媒体,先进能源公司

从长远来看,低效率和低功率因素会让你付出代价,而电机尺寸过大是整个行业的一个普遍问题。采购人员,不是说任何反对,但采购人员有时可能会相信,如果应用程序要求一个15马力的电机,例如,购买一个20马力的电机可能会使电机的寿命更长,但这不是典型的情况。

热量杀死电机。如果热量杀死电机,这引出了问题,是什么导致电机升温?这些包括高环境温度,阻挡风扇,阻挡的冷却通风口,超载高于额定负载的电机。和FF课程,电机端子的电能质量问题。

典型的电能质量问题包括不平衡电压,单相位,下降,或相对靠近接近非线性负载,这将导致电压和电流失真,通常在工业中称为谐波。

让我们看看一些操作和维护的最佳实践。对于维护人员来说,您的主要目标之一是防止故障。

通过适当的电机维护来限制停机时间可以缓解压力。

提供:CFE媒体,先进能源公司

提供:CFE媒体,先进能源公司

首先,我们将讨论列出的机械条件。即使电机在安装时对中良好,在运行过程中各种因素也会导致不对中。如果电机本身开始发出一些响亮或奇怪的噪音,关闭它,验证对中。你可以用简单的直边来验证平行对齐。为了检查角度偏差,你可能需要一个可伸缩的测量仪,不是每个人的标准工具箱里都有。但它们可以非常迅速地购买或订购。

它们的包装甚至涵盖了许多尺寸范围。我有一个包五个左右的伸缩仪表,涵盖许多不同的电机尺寸。此外,要保持电机轴承良好的润滑。轴承故障是电机故障的主要原因。

按推荐的制造商间隔给电机轴承涂上润滑脂,并确保使用推荐的适当类型和数量的润滑脂。在驱动端和非驱动端轴承上涂上润滑脂。在添加油脂之前,确保油脂节点是干净的,这样就不会有污染物进入油脂。

今天大多数电机使用Polyrex EM。你不能假设所有的电机都是这样。这是新发动机最常见的润滑剂。如果你没有的话,可以留一些。同时检查你的风扇是否阻塞,确保任何时候风扇罩内都没有散落的碎片。对于一些电气问题,在周围放一个万用表来检查相间电压。如果你能接触到电机端子,请检查平衡电压。

如果你有一个接触器上的电机,这是可能的,定期检查接触器端子的碳或污染物积聚,特别是如果这是一个开关,再开关的应用程序。想想输送机或压力机。也要注意接触器的电弧或随着时间的推移的点蚀。你也可以使用安培表或安培计来验证电机引线的安培数,如果你有这些。

一旦你有安培读数,你可以比较那些电机名牌满载安培。另外,在电机断电时,可以检查电机的绕组电阻。电机应具有平衡的相对相电阻。如果电机是热的,也许你想比较绕组电阻的原始制造商的价值,然后你需要让电机冷却相当多,有一个苹果对苹果的比较。

如果电阻是不平衡的,那么你可能想运行一些介电测试与Megger或其他什么地方。当然,在所有这些情况下,只有经过专业培训的人员才能完成维护程序和使用上述任何设备。

提供:CFE媒体,先进能源公司

提供:CFE媒体,先进能源公司

接下来我们看到了失败和电机故障的主要原因。这是从电气与电子工程师学会

同样,由于前面提到的问题,我们看到轴承失败非常高。此处还列出,润滑不足,甚至过度润滑,润滑脂太多,润滑脂错误,平行或角度未对准,振动或过热的轴承。

电机故障的下一个主要原因是定子绕组问题。其特点是短路或开路。这将是由重复过载和随后的过热电机引起的一些问题的绕组。外部条件和曲折的问题就在那里。这些问题包括热量、湿度和污染问题。

电机构建质量绝对将在电机可靠性和长期生活中发挥重要作用。作为一个维护人员,您可以做正确的一切,但如果电机有来自工厂的质量问题,它仍然可以过早失败。

下面是我们在本节中讨论的内容的总体概述。

提供:CFE媒体,先进能源公司

提供:CFE媒体,先进能源公司

最基本、最有效的预防性维护技巧之一就是运用你的感官。检查电机引线和电线的部分褪色。感受电机的强烈振动和外壳上的过热。闻到机器发出的奇怪气味或烧焦气味。最后,倾听是否有多余或不寻常的声音。

保持外表面和冷却通道清洁和清晰。保持轴承正确润滑。保持电动机对准良好和任何带或链条处于适当的张力量。将电机端子凸耳保持在适当的紧张状态,然后在母线条或电机控制中心的线路上,保持那些具有适当的紧密性。

例如,您不想要的是您的电机端子或电机导线,例如vfd。在屏幕的右侧,您可以看到列出的一些更先进的预防性维护措施,包括振动分析,红外热成像,当前特征分析和远程监控,如果您有这种功能。很多人都没有远程监控。

提供:CFE媒体,先进能源公司

提供:CFE媒体,先进能源公司

在我们进入演示的节能部分之前,让我们看看电机负载的一些例子。

通常,有两种类型的负载:离心和线性。

提供:CFE媒体,先进能源公司

提供:CFE媒体,先进能源公司

离心风扇包括旋转惯性载荷,其中负载倾向于随速度降低。一些例子是泵,风扇和鼓风机。线性载荷是压力,电梯或输送机的更直接。通常,线性负载需要与速度无关的一些恒定的扭矩应用。

在今天剩下的材料中,我们将主要关注离心载荷。两种类型的电机用于这些负载,固定速度和可变速度。对于固定转速的电机,输出的空气或液体流量,风扇或泵必须通过阀门或阻尼器进行机械调节。在这种类型的系统中有相当多的先天损失。然而,如果你可以使用一个变速电机为同一系统,输出的空气或液体流量可以调节电机的速度。这提供了基于亲和定律的潜在能源节约。


《媒体
作者简介:自2010年成立以来,CFE媒体和技术为制造,商业和工业建筑的工程师提供了工程师,以及制造控制系统,了解他们需要提高其运营效率的知识。CFE通过各种平台在世界各地提供正确的信息。