Ozemljitev gredi motorja izboljša zanesljivost motorjev, ki jih poganja inverter

Inženirji vzdrževanja na vrhovih komercialnih stavb ali industrijskih obratov redno ponovno mažejo motorje in preverjajo druge znake utrujenosti in brez orodij za preventivno vzdrževanje ali napredne programske opreme za predvidevanje nadzora, ki bi zagotovila opozorila, se lahko inženirji ustavijo in pomislijo: »Kateri so tisti motorji, se poslabša?"Ali postaja glasnejše ali je to samo moja domišljija?«Notranji senzorji (sluh) in slutnje (prediktivni alarmi) motorja izkušenega inženirja so morda pravilni, sčasoma pa ležaji niso v središču pozornosti nikogar.Prezgodnja obraba ohišja, ampak zakaj?Zavedajte se tega "novega" vzroka okvare ležaja in vedite, kako ga preprečiti z odpravo običajnih napetosti.

Zakaj motorji odpovedo?

Čeprav obstaja veliko različnih vzrokov za okvaro motorja, je vzrok številka ena vedno znova okvara ležaja.Industrijski motorji so pogosto izpostavljeni različnim okoljskim dejavnikom, ki lahko negativno vplivajo na življenjsko dobo motorja.Medtem ko lahko kontaminacija, vlaga, toplota ali nepravilna obremenitev zagotovo povzročijo prezgodnjo odpoved ležaja, je drug pojav, ki lahko povzroči odpoved ležaja, navadna napetost.

Skupna napetost

Večina motorjev, ki so danes v uporabi, deluje na navzkrižno napetost, kar pomeni, da so priključeni neposredno na trifazno napajanje, ki vstopa v objekt (prek zaganjalnika motorja).Motorji, ki jih poganjajo pogoni s spremenljivo frekvenco, so postali pogostejši, saj so aplikacije v zadnjih nekaj desetletjih postale bolj zapletene.Prednost uporabe pogona s spremenljivo frekvenco za pogon motorja je zagotavljanje nadzora hitrosti v aplikacijah, kot so ventilatorji, črpalke in transporterji, kot tudi delovanje obremenitev z optimalno učinkovitostjo za varčevanje z energijo.

Ena od pomanjkljivosti pretvornikov s spremenljivo frekvenco pa je možnost skupnih napetosti, ki jih lahko povzroči neravnovesje med trifaznimi vhodnimi napetostmi pretvornika.Visokohitrostno preklapljanje pretvornika s širinsko modulacijo (PWM) lahko povzroči težave z navitji motorja in ležaji, navitja so dobro zaščitena z izolacijskim sistemom pretvornika proti konicam, toda ko rotor opazi kopičenje napetostnih konic, se tok išče pot do najmanjšega upora do tal: skozi ležaje.

Ležaji motorja so namazani z mastjo, olje v masti pa tvori film, ki deluje kot dielektrik.Sčasoma se ta dielektrik pokvari, raven napetosti v gredi se poveča, trenutno neravnovesje išče pot najmanjšega upora skozi ležaj, kar povzroči oblok ležaja, splošno znano kot EDM (Electrical Discharge Machining).Sčasoma pride do tega stalnega obloka, površine v obročih ležajev postanejo krhke in drobni koščki kovine v ležaju se lahko zlomijo.Navsezadnje ta poškodovani material potuje med ležajnimi kroglami in obroči ležajev, kar ustvarja abraziven učinek, ki lahko povzroči zmrzal ali utore (ter potencialno poveča hrup okolice, vibracije in temperaturo motorja).Ko se razmere poslabšajo, lahko nekateri motorji še naprej delujejo in glede na resnost težave so lahko morebitne poškodbe ležajev motorja neizogibne, ker je bila škoda že povzročena.

temelji na preventivi

Kako preusmeriti tok iz ležaja?Najpogostejša rešitev je dodajanje ozemljitve gredi na en konec gredi motorja, zlasti v aplikacijah, kjer so običajne napetosti bolj razširjene.Ozemljitev gredi je v bistvu način povezovanja rotirajočega rotorja motorja z ozemljitvijo skozi okvir motorja.Dodajanje brušenja gredi na motor (ali nakup vnaprej nameščenega motorja) pred namestitvijo je lahko majhna cena v primerjavi s stroški vzdrževanja, povezanimi z zamenjavo ležajev, da ne omenjamo visokih stroškov izpadov obrata.

Danes je v industriji pogostih več vrst ureditev ozemljitve gredi.Montaža ogljikovih ščetk na nosilce je še vedno priljubljena.Te so podobne tipičnim enosmernim ogljikovim ščetkam, ki v bistvu zagotavljajo električno povezavo med vrtljivimi in mirujočimi deli tokokroga motorja..Relativno nova vrsta naprave na trgu je naprava s fiber brush ring, te naprave delujejo na podoben način kot ogljikove ščetke s polaganjem več pramenov prevodnih vlaken v obroč okoli gredi.Zunanja stran obroča ostane nepremična in je običajno nameščena na končni plošči motorja, medtem ko krtače vozijo po površini gredi motorja, preusmerjajo tok skozi krtače in so varno ozemljene.Vendar je pri večjih motorjih (nad 100 KM), ne glede na uporabljeno ozemljitveno napravo gredi, na splošno priporočljivo namestiti izoliran ležaj na drugem koncu motorja, kjer je nameščena ozemljitvena naprava gredi, da se zagotovi, da so vse napetosti v rotorju izprazniti skozi ozemljitveno napravo.

v zaključku

Frekvenčni pogoni lahko varčujejo z energijo v številnih aplikacijah, vendar brez ustrezne ozemljitve lahko povzročijo prezgodnjo odpoved motorja.Pri poskusu zmanjšanja običajnih napetosti v aplikacijah frekvenčnega pretvornika morate upoštevati tri stvari: 1) Prepričajte se, da je motor (in motorni sistem) pravilno ozemljen.2) Določite ustrezno ravnotežje nosilne frekvence, ki bo zmanjšalo ravni hrupa in napetostno neravnovesje.3) Če je ozemljitev gredi potrebna, izberite ozemljitev, ki je najbolj primerna za aplikacijo.