马达、驱动器

回答您的网络广播问题:交流感应电机的故障排除技术

在其经营生活中,大多数交流感应电机都表现出常见问题,从瞬变到电压不平衡和单相位。

迈克尔·莉达(Michael Lyda),罗尼·阿尔福德(Ronnie Alford)著 2021年4月16日
礼貌:高级能源,CFE媒体和技术

在四月份,设备工程先进能源公司电机与驱动工程师Michael Lyda PE和先进能源公司电机实验室协调员Ronnie Alford就交流感应电机故障排除技术的常见问题进行了网络直播。

与会者有机会在演示后提出问题。以下是Lyda和Alford对问题的答案,在网络广播中没有时间解决。

问题:三相电压不平衡的问题是什么?

答复:电源电压不平衡会导致电机绕组中的电流不平衡。这可能会导致电机热点,这不利于电机的长期可靠性。不平衡的电源电压也不利于电机的效率。

问题:电机复卷后需要检查哪些参数?

答复:电机倒带后的标准做法是进行绝缘电阻测试、极化指数测试、浪涌测试、高压测试和测量绕组电阻。这些测试不仅可以捕捉倒带过程中的故障,还可以用于在机器的运行寿命内预测电机绕组的趋势。

问题:允许电机在长时间自由旋转的问题出现了什么问题?示例,连接到风扇的电动机,该风扇处于空气流中,当电动机没有通电时导致连续旋转。

答复:只要电机不是旋转超过它的额定速度,这应该不是一个问题。然而,在电机引线上会有一些反电动势(反电动势),因此为了安全起见,应该将这些引线隔离。还要记住,即使电机没有通电,轴的旋转仍然把运行小时的轴承。

问题:电机框架的理想颜色是什么?

答复:电机制造商为其电机具有优选的颜色。通常,除非您处于需要特定颜色的环境或应用程序中,否则电机框颜色不应该重要。消防泵电机应该是红色的,油井泵电机通常是白色的等等。涂料的质量肯定应注意,避免氧化。

问题:我见过许多轴承故障,都是由于使用变频驱动器(VFD)产生的杂散电流引起的电解造成的。很难始终将轴从杂散电压接地。你的想法?

答复:竖井接地有助于缓解这种情况。该行业有多种产品可供选择。

问题:避免绕组早期损坏的允许电流会是什么?

答复:通常,您应该保持额定电流或低于或低于额定电流的工作电流。如果电机具有服务因子,则可能对应于服务因子安培数。电机可以在服务因子下运行,但应将其视为短期过载因子。如果您需要始终如一地运行更高的负载,那么如果可能的话,可能最好增加电机的大小。

问题:当前的不平衡是什么太多?

答复:这是相对的,当然你不希望任何一段电流超过额定的数量。

问题:为什么冷却风扇盖子没有安全允许振动读数?

答复:当我们测量振动时,我们在五个点测量,如果有风扇,不测量非驱动端轴向点。如果它是一个没有风扇的马达,那么你可以测量这个第六点。为了测量振动而拆卸风扇是没有意义的,因为这会影响读数。

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问题:在疑难解答感应电机中,我们应该考虑哪些关键组件?

答复:这就是这次演讲的要点,所以我不会讲太多细节,但是最好的开始是运用你的感官。听不正常的声音,观察不正常的物品,嗅不正常的气味从机器,并感觉(安全)升高的温度。在那之后,你会有一个更好的想法,下一步可能是什么。

问题:工业物联网(IIoT)在汽车维修中扮演什么角色?

答复:工业物联网(IIoT)在预测和预防性维护领域越来越受欢迎。一旦在机器上安装了传感器,就可以将数据存储在机器上或云上,并使用软件进行预测性和预防性维护。您可以通过您的经销商从工厂要求电机附带传感器,或者您可以在事后安装它们。物联网在这个行业有很好的前景,而终端用户目前只是触及了皮毛。

问题:带有1.15服务因子的电机如何与具有1.0服务因子的电机不同?

答复:1.15 SF电机可在115%额定负载下短时间运行。1.0SF电机在任何一段时间内都不应超过额定负载运行。

问题:对于典型的间歇性电动机,在发生故障之前,大约应在电机出现多少周期?或者我假设而不是周期,我们可以参考运行时间。

答复:不知道。这取决于电机构建的质量,遵循适当的维护技术,如果电机是适合应用的合适。在某些情况下,电机可以持续数十年。

问题:对于启动和额定扭矩曲线,您是否可以提供示例应用(即,风扇A或B,泵B或C,压缩机C或D)?

答复:NEMA设计A和B“通用”电机是对粉丝,泵,鼓风机或通用工业工艺使用等离心应用的流行。NEMA设计C和D电机适合需要高启动扭矩的应用,如破碎机,输送机,压缩机或电梯。

问题:服务系数(SF)是什么意思?

答复:服务系数是短期过载系数。通过在铭牌上包括使用系数,制造商让您知道,您可以在该额定负载百分比下运行电机,并且电机将在低于绝缘等级额定值的热稳定温度下连续运行。然而,短期过载是一个相对术语。从长远来看,额外的热量将导致电机寿命缩短,因此,假设您遵循所讨论的正确维护技术,将电机保持在额定负载或低于额定负载的寿命应最大限度地延长电机寿命。

问题:对于振动,您能否解释以ips为单位测量与以MIL为单位测量之间的区别?

答复:当你以密耳为单位测量时,你就是在测量位移。当谈到不平衡时,这可能是首选单位。振动速度以峰值单位测量,如英寸/秒(ips)。另一种观察速度的方法是在所有主要支承点(轴向、垂直、水平)的三个重要方向上,每次移动的距离或机器每秒移动的量。速度测量和振动监测是识别各种问题或可接受性的最常用装置,例如:不平衡、不对中、松动(机械结构、基础或轴承)、谐波和机械频率范围内的许多其他问题。

问题:绕组转弯之间的短路。我如何在没有测量仪器的情况下诊断损坏?

答复:没有某种类型的测量仪器,很难诊断任何绕组故障。如果电机绕组失败,您可以使用首选维修店来帮助您诊断和理解为什么电机绕组失败。

问题:是否应在电机上安装振动传感器,以便连续监控电机振动?

答复:连续监测振动是关键机器上的一项伟大实践。它可以让您随时监控实时振动,并且在数据采集的正常季度轮换过程中不会发生严重故障。这种方法可能会变得很昂贵,但在关键应用程序上证明是物有所值的。

问题:应使用哪种类型的仪表用于测量电机导线的电动机,用于VFD控制电机?

答复:你需要一个可以过滤掉VFD脉宽调制信号的仪表。我相信会有一些小型的手持产品可供选择。如果您的VFD有一个监视器屏幕,您可能也可以导航到并检查那里的输出电压。

问题:对于VFD控制的电机,我们如何测量电机的电能质量?例如测量反射波?

答复:我们使用带有电位探针的示波器测量峰值电压和上升时间。我们使用精密功率分析仪测量电压和电流的总谐波失真水平。

问:你能解释一下轴跑了吗?

答复:轴耗尽会导致更多振动的问题,并且诊断得很容易。由于轴的耗尽导致的高振动可能导致电机轴承上的过度应力和热量。在我们的实验室中,我们使用带有磁基的拨号指示器来检查轴跳动。

问题:是否应安装480 V电机曾经在1000 v?我被告知要由供应商那样做到这一点,它似乎错了。这不是他们的电机。

答复:有测试可以在短时间内施加高电压以验证绕组绝缘的完整性。这些被称为介电测试,可以包括:高电位测试,绝缘电阻测试,偏振指数试验等。这些测试可以使用AC或DC电压运行,因此请确保在运行任何情况下使用正确的电压和仪表这些测试。

问题:电机与变频器的距离有多远不会有问题?

答复:理想情况下,电机应尽可能接近VFD,但在许多情况下,这只是不现实。使用制造商规定的VFD特定电缆以获得最佳效果,特别是对于长距离而言。

问:什么是运动饱和,它是如何引起的?

答复:感应电动机可以达到磁饱和点,其中扭矩的小增加可以导致电流的不成比例增加。这对电动机可靠性和长寿来说是有害的。当电动机的V / Hz比率干扰时,饱和度主要发生。例如,如果在不调整输入电压的情况下调整输入频率,则需要为该应用程序达到电机。如果您尝试在60Hz电源上使用50Hz额定电机,这是一个常见问题。

问:是否有一个普遍可接受的HP额定值,电机应复卷或更换?

答复:这取决于你的汽车数量。这还取决于电机的使用年限、额定效率、运行时间等。这是伟大的,有汽车维修和汽车购买规格,这样你就不必作出这些决定的飞行。例如,维修/采购规范可以规定更换50马力以下的所有电机,如果维修费用为更换成本的60%或更高,则更换50马力以上的电机。

问:在鼓风机的应用中,电机应该在满载安培(FLA)或接近满载安培(FLA)运行以获得最佳效率吗?

答复:这是基本上任何应用程序都是如此。大多数通用AC感应电动机将达到约75%的额定负载的峰值效率。效率仍然在满载时非常高。一些电机甚至将在铭牌上列出75%的负载效率。

问题:我应该在额定“变频器”的电机上使用Aegis接地环?

答复:只有使用VFD运行电机,才会建议接地环。

问题:使用VFD时,应使用哪种类型的仪表测量电机电压和电流?

答复:在输入的VFD终端,您仍然可以使用标准的多米。您可以使用标准电流表来测量电流,但标准多仪表不会测量电压,因为它是脉冲宽度调制的。您需要一个更高级的仪表,可以过滤掉高频切换。

问题:在进行电机重新风时,您可以提供任何建议吗?

答复:EASA AR100为正在进行电机倒带的汽车商店提供一套指南。建议使用配备第三方电机修复认证的商店。

问:在密封的低马力(“can”)电机中,您是否应该定期润滑轴承?

答复:最好确保轴承可以接受润滑脂。在电机密封的大量应用中,它们还将安装密封轴承。在这种情况下,轴承将无法接受增加的油脂而不是制造时的油脂。您可以从电机供应商中检索此信息。

问题:用电机负荷额定C3间隙的轴承替换电机轴承有多关键?

答复:当涉及到轴承的运行寿命时,轴承间隙很重要。当由于在轴上的干涉配合而看到内圈的膨胀时,有时需要从C3到C4时需要改变电机轴承。请记住,这是在进行变化之前应该非常紧密地看待的东西。诸如C4或C5的配合越高意味着轴承本身的间隙有更多的间隙,并且可以导致更高的振动。除非您有可能的变化,否则始终以电机随附的相同的间隙率返回。


迈克尔·莉达,罗尼·阿尔福德
作者生物:Michael Lyda,高级能源公司的电机和驱动工程师;高级Energy Corp的Motor Lab协调员Ronnie Alford