Анализ на веригата на двигателя: тестване на намотки, изолация и ротори е комплект тестове без захранване, прилагани към неработещ двигател, за да се открият повреди в намотките, изолацията и ротора преди да предизвикат непланирана повреда.
Вместо да се чака бръмчене на лагерите или задействане на защитата, техникът изолира двигателя, свързва нисковолтов инструмент за MCA в клемната кутия и отчита набор от статични измервания, които разкриват проблеми, невидими за окото и за релето за защита.
Пълен комплект за MCA при изключено захранване обхваща пет основни величини: съпротивление на намотките, изолационно съпротивление, индуктивност, импеданс и капацитет към земя. Всяка се измерва на всичките три фази, защото диагностичната стойност идва толкова от баланса между фазите, колкото и от абсолютната стойност.
Здравата трифазна намотка е почти симетрична, така че фаза, която се отклонява от съседните, насочва пряко към вида на повредата. Тестовете са недеструктивни, използват от няколко волта до няколкостотин волта и могат да се провеждат на клемите на двигателя или от отделение на моторен контролен център при изключено захранване.
Съпротивлението на намотките се измерва фаза към фаза с микроомметър, използвайки четирижична (Келвинова) връзка за компенсиране на съпротивлението на проводниците. Стойностите обикновено са части от ома, затова корекцията за температура до обща референтна стойност е важна. Търси се дисбалансът, а не абсолютната стойност.
Високо показание на една фаза обикновено означава хлабава или корозирала връзка, повреден накрайник, напукана спойка или в най-лошия случай частично прекъснат проводник. Повечето програми за надеждност сигнализират за фазов дисбаланс от няколко процента за допълнителна проверка.
Тъй като връзка с високо съпротивление генерира топлина и в крайна сметка отваря фазата, ранното й откриване предотвратява повреди от еднофазово захранване.
Изолационното съпротивление (IR) се измерва с мегаомметър, който прилага постоянно изпитателно напрежение между намотката и корпуса, разкривайки състоянието на изолацията към корпуса. Ниско IR означава, че влага, мръсотия, масло, въглеродно следене (tracking) или термично стареене са създали течове към земята. IEEE 43 задава препоръчителни минимални стойности, коригирани до 40 °C, а поляризационният индекс разширява същия тест в тренд. Поляризационният индекс е отношението на 10-минутното IR показание към 1-минутното. Чистата, суха изолация продължава да абсорбира заряд, така че отношението се повишава; влажна или замърсена изолация се стабилизира бързо и отношението остава близко до едно. IEEE 43 отбелязва, че индексът няма смисъл, когато 1-минутното показание вече е много високо, над приблизително 5000 MΩ при 40 °C.
| Показател (IEEE 43, 40 °C) | Праг | Тълкуване |
|---|---|---|
| Мин. IR, случайно навита / формено навита <1 kV | 5 MΩ | При стойности под това, не захранвайте |
| Мин. IR, формено навити статори, произведени след ~1970 г. | 100 MΩ | Препоръчителен минимум |
| Поляризационен индекс | < 1.0 | Опасно, вероятно влажна или замърсена |
| Поляризационен индекс | 1.0 до 2.0 | Съмнително, изследвайте |
| Поляризационен индекс | > 2.0 | Препоръчителен минимум за изолации клас B, F и H |
Индуктивността и импедансът се измерват с нисковолтов променлив сигнал през всяка двойка фази. Тези две величини са най-чувствителни за откриване на къси съединения между намотки и между бобини в рамките на намотката, повреди, които IR тестът не може да запише, защото не включват път към земя.
Къса бобина се държи като къса вторична намотка и намалява индуктивността и импеданса на съответната фаза спрямо останалите. Тестовете за фазов ъгъл и отговор на тока спрямо честотата доизясняват картината, отделяйки истинска повреда на намотката от дисбаланс, предизвикан единствено от положението на ротора.
Когато числата се движат заедно и остават балансирани при въртене на вала, намотката е здрава; когато една фаза се откроява, в основата на проблема най-вероятно е къса бобина.
Капацитетът към земя се измерва между цялата намотка и корпуса. Той се променя бавно и е чист показател за натрупване на замърсяване. Когато мръсотия, влага и проводими отлагания се натрупват по повърхността на намотката и в прорезите, ефективният диелектрик се променя и капацитетът се увеличава.
Устойчиво нарастване през поредица от тестове подсказва, че намотката се нуждае от почистване преди да колабира изолационното съпротивление. Тъй като това е обобщено измерване, то допълва IR, като улавя постепенно замърсяване, което еднократно IR измерване може да пропусне.
Роторът се тества статично с проверка на влиянието на ротора: валът се завърта на малки фиксирани стъпки, докато индуктивността се записва за всяка фаза. При добра клетка индуктивността следва плавен, повторяем модел, докато прътите преминават под полюсите.
Счупени или напукани пръти, кухини при леенето и пукнатини в крайния пръстен увеличават отразения импеданс на фазата над повредата, изкривявайки този модел. Този статичен метод допълва откриването на счупени пръти при захранен двигател, което отчита странични спектрални компоненти на тока, докато двигателят работи под натоварване.
Тъй като повреди на ротора повишават температурата на намотките и натоварват изолацията, те също взаимодействат с класовете на изолация на двигателя и техните термични граници.
MCA при изключено захранване и анализът при включено захранване отговарят на различни въпроси. MCA е статичен: двигателят е изключен и изолиран, така че може да се тества на рафта, като резервен екземпляр или след приемане на преправяне на намотките.
Анализът на текущата сигнатура при включен двигател и електрическият анализ на сигнатурата измерват напрежение и ток докато машината работи, така че улавят ефекти, зависещи от натоварването, като странични компоненти от прътите на ротора, ексцентричност на въздушния междуред и дисбаланс в захранването.
Двете методики са допълващи се: използвайте статичния MCA, за да потвърдите, че намотката е безопасна за захранване, а след това използвайте анализа при включено захранване, за да я наблюдавате при реална работа.
Записването и на двете за всяко съоръжение в CMMS като Fabrico превръща отделните показания в тенденции, така че бавното повишаване на капацитета или спадът на поляризационния индекс да задействат работна поръчка преди изгаряне. Запазете демо на Fabrico , за да видите как историята на тестовете на двигателя се привързва към поддръжния запис.
Не. Изолационното съпротивление и поляризационният индекс са част от MCA. Пълен комплект за MCA при изключено захранване добавя съпротивление на намотките, индуктивност, импеданс и капацитет, така че късите между намотките и дефектите във връзките, които само IR не може да открие, също да бъдат покрити.
Диагностичната стойност е в баланса. Едно самостоятелно показание може да изглежда приемливо, докато повреда се крие между фазите. Сравняването на съпротивление, индуктивност и импеданс между фазите прави късите съединения, хлабавите връзки и проблемите с ротора лесно да изпъкнат като отклонение.
Отчасти. Статичната проверка на влиянието на ротора сигнализира за счупени пръти и кухини при леенето чрез записване на индуктивността при въртене на вала. За потвърждение, зависещо от натоварването, комбинирайте го с анализ на текущата сигнатура при включен двигател, който отчита странични компоненти около мрежовата честота, докато двигателят работи.
Критичните мотори обикновено се тестват годишно и отново след всяко преправяне на намотките или голям ремонт, с по-чести наблюдения на единици, работещи в гореща, влажна или мръсна среда, където изолацията деградира по-бързо.
Вход
Блог
