Что влияет на срок службы электродвигателя и как его продлить
Что влияет на срок службы электродвигателя и как его продлить
Электродвигатели как переменного, так и постоянного тока, рассчитаны на срок службы 15-20 лет (как правило). При соблюдении правил эксплуатации и своевременном техническом обслуживании электрические машины служат дольше этого срока. В статье мы расскажем читателям сайта Сам Электрик, что влияет на срок службы электродвигателя и как его можно продлить.
- Правила выбора электродвигателя
- Советы по эксплуатации
- Техническое обслуживание
Правила выбора электродвигателя
Для того чтобы нормативный срок службы не уменьшался в процессе работы двигателя необходимо первоначально правильно подойти к выбору электрической машины. Несколько простых правил:
- Температура окружающего воздуха и влажность места, где будет установлен электродвигатель, должны соответствовать климатическому исполнению двигателя. При этом необходимо принимать в расчет, что электрическая машина при работе под нагрузкой будет нагреваться, соответственно температура воздуха будет увеличиваться.
- Мощность электродвигателя должна быть выше на 10% мощности потребителей (речь идёт о нагрузочной способности, мощности и моменте необходимых для привода в движения исполнительных механизмов). В соответствии с ГОСТ, при проектировании электроэнергетической системы мощность электродвигателя берется с запасом в 10% от номинальной.
- Выбор взрыво- влаго- пылезащищенности (по стандарту IP) двигателя должен соответствовать условиям эксплуатации машины. Степени защиты, виды исполнения и категории размещения электрооборудования регламентируются ГОСТ Р МЭК 60034-5-2007.
- Выбор типа электродвигателя, синхронный или асинхронный, должен соответствовать характеру нагрузки и режиму использования (продолжительный, кратковременный, повторно-кратковременный и прочие). При неверном выборе двигателя к механизму значительно снижается его срок службы. Так не стоит использовать двигатель с лебедки, подъёмного крана или привода задвижки для привода вентиляторов или насосов.
- Напряжение и ток электродвигателя должны быть выбраны с учетом возможности энергоснабжения предприятия. Для снижения пусковых токов (особенно у мощных ЭД) стоит выбрать электрическую машину с пуском путем переключения со «звезды» на «треугольник». Для этого номинальное напряжение «треугольника» должно быть равно линейному напряжению снабжающей сети, в большинстве случаев это двигатели с номинальным напряжением 380/660 В.
Выбор электродвигателя необходимо доверить профессионалу. Потому как особенностей, которые возникают в процессе работы и влияют на срок службы еще много. Это и момент нагрузки на валу и энергоэффективность и многие другие.
Советы по эксплуатации
Завод изготовитель к каждому изделию прилагает инструкцию. На протяжении всего срока службы электродвигателя необходимо строго придерживаться описанных в ней требований и рекомендаций. При необходимости или для разъяснения каких-либо спорных вопросов можно сделать запрос заводу-изготовителю.
В работе, на протяжении всего срока службы, электродвигатель нуждается в ежедневном, еженедельном или с другой периодичностью контроле и осмотре:
- замер сопротивления изоляции обмоток ротора и статора (также проводится перед каждым пуском);
- замер температуры обмоток (при номинальной нагрузке);
- контроль температуры подшипников (допускается органолептический метод);
- контроль вибрации двигателя и приводимого механизма.
Недопустимо использовать электродвигатель в помещениях без вентиляции, это приводит к повышенному нагреву его обмоток, как следствие, значительно сокращается срок службы. Необходимо контролировать и влажность в помещении, влага из воздуха может конденсироваться в электродвигателе из-за разницы температур, что приведет к снижению сопротивления изоляции и повышенному нагреву обмоток. Подшипники электродвигателя тоже могут пострадать из-за конденсата, особенно после длительного простоя.
Одной из наиболее распространенных причин выхода из строя электродвигателя является качество электроэнергии. Качество электроэнергии определяется ГОСТ 32144-2013. При снижении напряжения питающей сети увеличивается ток статора и, соответственно, происходит нагрев обмоток. Нагрев обмоток значительно сокращает срок службы изоляции.
Из-за повышенного напряжения происходит увеличение магнитного потока статора, тока намагничивания, что приводит к нагреву сердечника. Температуры достигают критических отметок, вплоть до пожара стали. К тому же из-за повышенного питающего напряжения происходит отбор реактивной мощности из сети, что отрицательно сказывается на потребителях.
Техническое обслуживание
Техническое обслуживание должно проводиться в сроки и в объемах, указанных в инструкции по эксплуатации. Техобслуживание также регламентируется документами: Правила технической эксплуатации электроустановок потребителя (ПТЭЭП) и Правила устройства электроустановок. При соблюдении всех требований, изложенных в инструкции на устройство и нормативных документах, срок службы двигателя превысит указанный в техпаспорте.
При мощности электроустановок до 100 кВт, как правило, выбирают трёхфазные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Это обусловлено простотой конструкции, легкостью обслуживания и использования в работе, высокой надежностью и дешевизной. Техническое обслуживание таких двигателей проводится не реже раз в полгода.
При эксплуатации коллекторных и синхронных двигателей особое внимание стоит уделить коллекторно-щеточному аппарату, отслеживать состояние щеток и убирать угольно-графитовую пыль с коллекторов и колец. К слову, двигатели серии СДБМ оснащены бесщеточной системой возбуждения.
Влияние условий эксплуатации на срок службы электродвигателя доказано многими методами оценки отказов и поломок. Правильный выбор двигателя — это первичный способ сохранения и продления срока эксплуатации. Условия работы никак не повлияют, если изначально двигатель будет работать, например, с перегрузом или в помещении с высокой температурой, а исполнение будет для северных стран, вместо тропического и так далее.
Как продлить срок службы электродвигателя: что влияет на длительность работы
Электродвигатели (рассчитанные на любой ток: и на переменный, и на постоянный) служат обычно от 15 до 20 лет.
При правильном обслуживании электродвигатель может служить дольше. О том, что влияет на срок службы и можно ли его продлить, расскажем в этой статье.
Как правильно выбрать электрический двигатель
Срок службы электродвигателя зависит напрямую от выбранного вами привода. Чтобы сделать правильный выбор, нужно соблюдать следующие правила:
- Температура и влажность пункта, где будет расположен электропривод, должны полностью соответствовать его климатическим возможностям. Принимайте во внимание, что нагрузка будет нагревать воздух вокруг себя. Если это будет происходить регулярно, срок службы сократиться.
- Автоматика должна выполнять больше десяти процентов от мощности потребителей, то есть способности нагрузки должны соответствовать и быть совмести друг с другом, иначе исполнительные механизмы просто не будут работать, что сократит срок службы. Согласно ГОСТу, электродвигатель должно быть мощностью с запасом в десять процентов от необходимой мощности, это положительно скажется на сроке службы.
- Условия эксплуатации должны соответствовать стандартам защиты от взрывов, влажности и пыли. Размещение, виды и степени защиты, а также срок службы можно прочесть в ГОСТе в соответствующих разделах.
- Выбор синхронного или асинхронного типа зависит от нагрузки и режима использования.
Режимы бывают:
- продолжительными;
- кратковременными;
- повторно-кратковременными;
- другие.
Если сделать выбор неправильно, срок службы значительно сократится. Например, для вентиляторов привод с подъёмного крана точно не подойдёт.
- Возможности энергоснабжения влияют на выбор напряжения и тока движка, и в конечном итоге на срок службы тоже.
Привод с переключением от «звезды» на «треугольник» подойдёт для снижения пусковых токов. Тогда напряжение «треугольника» будет синхронно линейному напряжению энергетической сети (имеются в виду электродвигатели с напряжением от 380 до 660 В).
И это не все факторы, влияющие на выбор автоматики и срок службы (есть ещё энергетическая эффективность и другие), потом попросите помочь с помощью в выборе профессионала.
Рекомендации по использованию
К электроприводам обычно прикладывают инструкции, требования в которой чрезвычайно важны для соблюдения. Если Вы не понимаете каких-то моментов, не бойтесь задать вопросы изготовителю.
Необходимо обращать внимание на следующие моменты:
- Измерения сопротивления изоляции обмоток ротора/статора (необходимо делать перед каждым пуском).
- Измерения температуры обмоток (при фиксированных нагрузках).
- Наблюдение за температурами подшипников.
- Наблюдение за вибрациями электродвигателя.
Нельзя использовать движок в местах, где отсутствует вентиляция, так как это приведёт к перегреву и выходу из строя электродвигателя.
Уровень влажности тоже нужно контролировать, потому что она влияет на разность в температурах и приведет к снижению эксплуатации. Подшипники тоже могут быстро закончить работу из-за конденсата от влажности.
Качество электроэнергии тоже может быть причиной поломки привода. Качество определяет ГОСТ. При скачках напряжения обмотки могут быстрее нагреваться, соответственно быстрее ломаться и уходить в отказ.
Повышение магнитного потока статора и тока намагничивания приводит к перегреву сердечника. Сердечник может нагреться так сильно, что приведёт к пожару. Для большей безопасности следить за напряжением, питающим привод.
Техобслуживание
Никогда не обходите техобслуживание стороной. Оно должно проводиться вовремя и по инструкциям, оставленным к эксплуатации.
Обслуживание происходит согласно Правилам технических эксплуатаций электрических установок потребления (сокращённо ПТЭЭП) и Правилам устройства электроустановок (они же ПУЭ).
Если соблюдать все правила в обслуживании, срок службы электродвигателя значительно увеличится.
Если мощность электрической установки достигает ста кВт, двигатель должен быть асинхронным на три фазы с ротором короткого замыкания. У него более простая конструкция, к тому же, его легче обслуживать и использовать, он надёжен и не такой дорогой. Такие двигатели должно обслуживаться минимум один раз в шесть месяцев.
Коллекторные и синхронные двигатели чаще вбирают в себя графитовую пыль, важно следить за чистотой колец и щёточного аппарата. Двигатели модели СДБМ имеют систему возбуждения без щёток.
На срок службы электрического двигателя влияют разные факторы.
Важно правильно выбрать именно тот двигатель, который подходит именно Вам. Не забывайте про обслуживание и регулярные проверки, и Ваш электродвигатель надёжно прослужит Вам долгие годы!
10 секретов, как продлить срок эксплуатации электродвигателя
Как сделать двигатель «вечным»: 10 простых советов
Ответ на этот вопрос следует искать не в процессе использования электродвигателя, а заблаговременно. За счет грамотного выбора агрегата и соблюдения условий его эксплуатации можно обеспечить долгий и эффективный срок службы. Также нельзя пренебрегать рекомендациями по использованию, качественной установке и профессиональному сервисному обслуживанию техники. Союз всех этих пунктов обеспечивает долговечность устройств.
Далее рассмотрим подробнее, на что следует ориентироваться при использовании электрического двигателя, чтобы он функционировал долго и без поломок.
1. Выбираем электродвигатель правильно
Никому не нужна «головная боль» от электромотора, поэтому при его выборе следует посоветоваться с механиками. Именно эти специалисты будут контактировать с двигателями и заботиться о них, чтобы агрегаты не вышли из строя в самых неподходящий момент. Они уж точно знают, какой двигатель нужен вашей компании. В их компетенции:
- подобрать серию устройства и лучшего производителя;
- рассчитать нужную мощность и обороты оборудования;
- определиться с коэффициентом полезного действия и cos φ;
- решить вопрос с рабочим напряжением, вариантом установки и климатическому исполнению;
- уточнить дополнительные моменты при выборе агрегатов.
Если вы все же сомневаетесь в грамотности советов механиков, вы также можете проконсультироваться у наших специалистов. Они ответят на все интересующие вас вопросы.
2. Общайтесь напрямую со специалистами завода-производителя
Такая прямая связь с разработчиками позволит вам решать все вопросы по ремонту и сервису оборудования быстро и грамотно. Это выгодно не только для вас, но и для второй стороны. Завод-производитель получает обратную связь от клиентов – а это большой вклад в повышение уровня качества выпускаемых изделий.
3. Не пренебрегайте техникой безопасности при выполнении монтажа, а также рекомендациями по использованию машин
Установка оборудования выполняется с привлечением кранов или ручных лебедок, талей и иных устройств, которые располагают над местом, где планируется использовать электродвигатель. В обязательном порядке проверяйте нагрузку на все устройства.
Еще один момент, на который следует обратить внимание – отключение рубильника, снятие вставок предохранителей на питающей линии и вывешивание на рубильнике запрещающего плаката. Эти процедуры следует выполнять, если планируется проводить:
- центровку электрического двигателя с технологической машиной;
- проверку зазоров воздуха;
- смену смазки;
- подгонку щеток;
- проверку сопротивления изоляции обмоток.
Осуществляя монтаж оборудования, следует крайне внимательно отнестись к состоянию электромотора и ни в коем случае не использовать инструмент с дефектами.
4. Выполняйте регламентные работы вовремя
В процессе работы устройства необходимо регулярно проверять его внешний вид. Такая профилактическая процедура является очень важной, ведь именно она позволяет вовремя выявить неисправности и исключить перебои в функционировании. Для качественного осмотра поверхность оборудования очищается, после чего затягиваются болтовые соединения и крепления заземлений.
Также важно проводить работы по контролю базовых характеристик электромашины. Это замер токов и определение их соответствия с заводскими параметрами. Уменьшение срока службы напрямую зависит от перегрузки двигателя. Также следует проверить смазку элементов двигателя, его температуру и наличие или отсутствие вибрации и постороннего шум.
5. Обращайте внимание на энергоэффективность
Главнейшим параметром энергоэффективности двигателя является КПД. Его формула:
- η=P2/P1=1 – ΔP/P1,
- Р2 — полезная мощность на валу электрического двигателя,
- Р1 — активная мощность, которую потребляет электродвигатель из сети,
- ΔP — суммарные потери, возникающие в двигателе.
Можно проследить обратную зависимость: чем коэффициент полезного действия больше, тем меньше энергии затрачивается электродвигателем, создающим полезную мощность.
На долговечность изоляции во многом оказывает влияние температура. Она сокращается вдвое при повышении температуры на 100 градусов Цельсия. Это говорит о том, что устройства, имеющие повышенную энергоэффективность, служат гораздо дольше, поскольку нагрев и потери их меньше.
6. Используйте оборудование с частотным преобразователем
Такой прибор позволяет отрегулировать скорость вращения двигателя путем изменения входной частоты. Благодаря этой особенности удается уменьшить расход электроэнергии как минимум на 30%, чего нет при классических способах управления оборудованием. В частности, если уменьшить рабочую частоту на 20%, можно сократить энергопотребление в 2 раза!
Кроме энергосбережения частотный преобразователь удлиняет срок эксплуатации мотора, делая всю систему еще более надежной без необходимости ее техобслуживания.
7. Отслеживайте температурный режим
Долговечность электрического двигателя зависит от температуры, до которой нагревается изоляции. Существует несколько классов изоляции со следующими значениями допустимой температуры:
- В – 130 градусов Цельсия;
- F- 180 град.;
- Н – 180 град.
Если температура больше допустимого значения, изоляция может разрушиться раньше времени, а долговечность двигателя, соответственно, уменьшиться.
8. Отслеживайте обмотку электромотора
Дефекты, которые могут произойти в обмотке:
- Обрыв в треугольнике;
- Обрыв в звезде.
Остановимся на каждом подробнее.
Когда обмотка оборвалась в «треугольнике». По сути обмотка с дефектом никак не влияет на работу двигателя. Вся мощность распределяется на другие две обмотки путем соединения к сети по типу «открытый треугольник». Итог – обороты ускоряются, двигатель держит нагрузку, но две подключенные фазы сильнее нагреваются. Если эксплуатировать силовой агрегат в таких условиях в течение долгого времени, выгорание обмоток статора неминуемо.
Когда обмотка обрывается в «звезде». В результате обрыва обмотки в трехфазном двигателе, который включен в сеть по типу «звезда», происходит отказ машины запускаться после ее остановки. Двигатель нагревается, гудит, вибрирует, но не запускается. Все потому, что отсутствует вращающееся магнитное поля. Конечно, запуск электродвигателя возможен, но это требует предварительной раскрутки вала ротора. При этом увеличивается потребление электроэнергии, возрастает шум, а двигатель быстрее изнашивается.
Есть одно рациональное решение, как избежать проблем в результате обрыва обмотки, и оно предполагает поиск и перемотку дефектной обмотки. Не допускается скрутки и спайки, грамотнее перемотать всю обмотку с сохранением количества витков и сечения проволоки.
9. Внимание к аварийному режиму!
Опыт эксплуатации электрических двигателей в течение множества лет показал, что основная доля защит не способна по максимуму обеспечить безаварийную работу агрегатов. К примеру, расчет тепловые реле осуществляется на длительную перегрузку, достигающую 25-30% от номинальной. Однако на практике очень часто они срабатывают, когда происходит обрыв фазы при перегрузке 60% от номинальной. Получается, что реле просто не срабатывает, когда нагрузка меньше, и двигатель функционирует на двух фазах. В итоге машина ломается из-за перегрева изоляции обмотки.
Именно поэтому выбор защиты – крайне важное условие для безопасной работы электрического двигателя. Выделяют несколько разновидностей таких приборов, позволяющих обезопасить агрегат от аварий:
- тепловые – расцепители, тепловые реле;
- термочувствительные – термисторы, термостаты;
- устройства от сверхтоков – автоматы, плавкие предохранители;
- приборы максимальной токовой защиты – электронные токовые реле;
- приборы защиты от аварий в сети – мониторы сети, реле напряжения и контроля фаз;
- комбинированные устройства.
Выбирая релейную защиту лучше всего проконсультироваться со специалистом.
10. Проверяйте шум и вибрацию
Это еще пара характеристик, которые могут повлиять на долговечность машины. Если их показатели за пределами нормы, налицо механическая неисправность. Такие недочеты в работе необходимо сразу же замечать и устранять, определяя причину появления.
Если вопрос самостоятельно не разрешить, необходимо обратиться к производителю или специалистам, которые занимаются решением проблем такого типа. Если вы не обладаете соответствующими знаниями, лучше всего не пытаться исправить недочеты в работе устройства самостоятельно, поскольку это может привести к дополнительным затратам.
Позаботьтесь об электродвигателях. Пусть служат дольше
Враги двигателей
Большинство проблем с работой асинхронных двигателей вызвано их перегревом, который является результатом недостаточного рассеивания тепла во время работы. Двигатель может нагреваться аж до 80 °С, что является нормой, все-таки это трение металлов, а вот если нагревание происходит вследствие повышения тока, то это признак того, что его перегружают. Чрезмерное нагревание также может быть признаком повреждения. Хотя двигатель может продолжать работать должным образом после перегрева, это отрицательно сказывается состояние обмоток изоляции, ускоряя его старение, что может привести к сокращению времени работы привода. Нагрев асинхронных двигателей является неотъемлемой частью их работы и является результатом протекания тока через обмотку статора, а также механических сопротивлений. По этой причине двигатели сконструированы для эффективного рассеивания тепла. Одна из причин перегрева двигателя заключается в том, что привод не соответствует устройству или системе, в которой он используется. В частности, двигатель может быть перегружен — типичной причиной этого является использование двигателя с малой мощностью для данной системы. Несоответствие компонентов привода, изношенные подшипники и чрезмерное трение являются дополнительными факторами, которые вызывают повышение температуры во время работы. Для правильной работы двигателя также важно, чтобы он работал в среде, которая обеспечивает надлежащий отвод тепла. Работа на солнце или близость к дополнительному источнику тепла — это факторы, которые следует учитывать и, по возможности, снижать на этапе проектирования. Скопление грязи в двигателе и его корпусе также является причиной ухудшения охлаждения — это особенно часто встречается в пыльных рабочих условиях. Внутреннее загрязнение препятствует потоку воздуха, в то время как грязный корпус вызывает меньшее рассеивание тепла в окружающую среду. По этим причинам поддержание относительной чистоты двигателей является важной задачей для сервисных служб.
Электроника приходит на помощь
Вследствие быстрого развития электроники и силовой электроники, а также сопровождающего снижения цен на микропроцессорные устройства, асинхронные двигатели, в настоящее время, очень часто сопровождаются инверторами и устройствами плавного пуска. Их популяризация привела к росту популярности асинхронных двигателей. Помимо управления скоростью, электроника позволяет контролировать ряд рабочих параметров двигателя, что улучшает качество его работы и продлевает срок его службы. В случае устройств плавного пуска, улучшена работа системы привода — например, устранены внезапные рывки, которые могут повредить конвейеры, машины и т. д. Стоит отметить, что если защита двигателя не обеспечена, например АЗД, который отключает питание в случае аварийной ситуации в электрике, то поломка двигателя в случае короткого замыкания, скачка напряжения и т.д. не является гарантийным случаем!
Остерегайтесь шума и вибрации
Слишком сильный шум, создаваемый двигателем, часто является признаком неправильной работы, особенно когда он сопровождается вибрацией.
Адекватный источник питания
Фактором, существенно влияющим на срок службы двигателя, является качество электроэнергии, подаваемой на двигатель. Эксперты, занимающиеся асинхронными двигателями, считают, что в случае трехфазных двигателей, неравенство фазных напряжений является одной из наиболее важных причин перегрева этих приводов, образования вибраций и сокращения времени их работы. Согласно оценочным данным, различия между фазовыми напряжениями на уровне 2% могут привести к повышению температуры двигателя примерно на 10%. Неравномерность напряжения приводит к тому, что значения магнитного потока для каждой из фаз также являются неравными, что приводит к тому, что механические силы относительно ротора не идентичны и влияют на него неравномерно.
Проверки, проверки .
Лучший способ минимизировать проблемы с двигателем — периодически их проверять. Хотя частота обслуживания зависит от применения, обычно достаточно проверки двигателей параллельно с периодической проверкой машины, в которой они используются. В большинстве случаев их можно выполнять без отсоединения двигателя от системы привода или снятия его корпуса.
- Условия охлаждения — необходимо очистить, продуть и избавиться от грязи в радиаторе и элементах, отвечающих за вентиляцию двигателя. Если при осмотре двигателя с вентиляционными отверстиями обнаружено, что его внутренняя часть загрязнена до такой степени, что он не может должным образом охладиться, может потребоваться снять корпус и очистить внутреннюю часть двигателя. При проведении визуального осмотра обратите внимание на возможную коррозию.
- Высокая температура, вибрации и шумы — убедитесь, что двигатель не перегревается, и оцените правильность его работы с точки зрения уровня шума и вибрации. В случае появления тревожных симптомов, найдите их причину.
- Проверка подшипников — подшипники требуют периодической смазки и более частой смазки, если двигатель эксплуатируется в неблагоприятных условиях окружающей среды, особенно если он имеет склонность к нагреву. Используйте соответствующие смазки в правильных количествах.
- Проверка обмотки. Испытанием, которое впоследствии может решить многие проблемы, является измерение сопротивления изоляции обмоток. Это особенно важно в случае двигателей, используемых в средах с повышенной влажностью, а также при работе при повышенных температурах.
- Документация — важным элементом политики обслуживания и обслуживания машин на заводе является ведение соответствующей документации. Во время проверок, выполненные действия и выводы должны быть зарегистрированы.
Что влияет на срок службы электродвигателя и как его продлить? | samelectrik.ru | Яндекс Дзен
Электродвигатели в своем большинстве рассчитаны на беспрерывную и продолжительную работу. Средний срок эксплуатации электрических машин составляет 15-20 лет. А при своевременном обслуживании и правильной эксплуатации, значительно больше заявленного срока производителем. Попробуем разобраться в факторах, которые влияют на продолжительность срока эксплуатации электродвигателя.
- 0,4
- Правила выбора электродвигателя, который прослужит дольше
- Сравнение синхронных и асинхронных электродвигателей
- Эксплуатация электродвигателя
- Как продлить срок службы двигателей переменного тока
- Техническое обслуживание электрических машин
- Советы по эксплуатации
0,4
- ;
- ;
- ;
- ;
- , ;
- , .
- , (- , );
- , , , , , ; , , ;
- , , .
һ
13109-97 . . [4]. , , , , .- , , , , , . , 80% [3]. () , , , , . , , ( ), . 1 .
һ
1.
. I = 1,5 I .. . 1/2 , 1520%, . , , . . . . , , , . , . , I 3 =1,7 , . I, , ( ). , , . . , 10100 . , , . dQ/dt = -A t = -AQ/C, (2)
A .
, , :
dQ/dt = -AQ/C + I2R, (3)
I2R , I R.
(3) I:Q0 = I2RC/A, dQ/dt = 0.
I( )
t = Q / C = I2 R/A . (6)
, N I, Q- , , ;
- , ;
- .
1. . . . : . –: . 2002.
2. . . . : , 2000.
3. – . , 1997.
4. 13109-97. . . .
5. . ., . . . : , 2000.
6. . . . : , 1988.Правила выбора электродвигателя, который прослужит дольше
Для того, чтобы мотор эксплуатировать и он при этом служил долго и исправно, нужно соблюдать несколько правил:
- Климатическое исполнение двигателя должно соответствовать температуре и влажности места его установки.
- Мощность двигателя должна браться с запасом, и быть больше необходимой минимум на 10%.
- Согласно условиям эксплуатации, исполнение двигателя должно соответствовать IP влага, пыле, взрыва защищённым.
- Согласно регламенту эксплуатации двигатель должен соответствовать режимам работы. Продолжительный, кратковременный, повторно кратковременный. Мотор для электроподъёмного механизма, вентилятора или производственного станка имеют разные режимы работы.
- Возможности электрической сети должны удовлетворять нагрузочную способность электродвигателя. Обеспечивая бесперебойное и качественное снабжение электроэнергией. Для особо мощных машин, для уменьшения нагрузки на сеть во время запуска, устанавливают устройства плавного пуска или частотные преобразователи.
Сравнение синхронных и асинхронных электродвигателей
Оба вида этого оборудования работают от переменного тока. Скорость синхронных двигателей постоянная, частота вращения магнитного поля равна частоте вращения ротора.
- коэффициент мощности до 0,9;
- КПД на 1-3% выше, чем у асинхронного оборудования;
- высокая прочность благодаря сравнительно большому воздушному зазору;
- низкая чувствительность к скачкам напряжения с электросети;
- возможно использование для повышения коэффициента мощности на производстве.
Важно! К недостаткам можно отнести сравнительно высокую стоимость и сложность аппаратуры, используемой для пуска.
- графитные щетки и подшипники (быстро снашиваются);
- относительно слабая пружина для прижимания щеток к коллектору;
- тонкосъемное кольцо, склонное к скоплению налета из грязи.
Повышенного внимания требуют щетки. Если графит полностью стирается, повреждается токосъемное кольцо. При его выходе из строя двигатель перестает функционировать.
В асинхронных двигателях частота вращения магнитного поля отличается от частоты вращения ротора. Конструкция простая, эксплуатация более надежная. При отсутствии перегрузок это оборудование служит долго.
Преимущества асинхронной конструкции:
- простота производства;
- сравнительно низкая стоимость;
- минимум затрат на эксплуатацию;
- подключение к сети без преобразователей (если отсутствует необходимость регулировать скорость).
При выборе необходимо учесть минусы:
- низкий коэффициент мощности и КПД (по сравнению с синхронными моделями);
- повышенная зависимость от напряжения в электросети;
- большая величина пускового тока и незначительный пусковой момент;
- невозможность регулировать скорость, если подключать прямо к сети.
Внимание! Самое уязвимое место – подшипники, но их замена проблем не создает.
Эксплуатация электродвигателя
На протяжении всего срока эксплуатации, электрические машины нуждаются в периодических осмотрах и контроле.
- Контроль температуры корпуса.
- Контроль вибрации и посторонних шумов при работе машины.
- Контроль изоляции обмоток двигателя.
Не допускается эксплуатация двигателя без принудительного охлаждения, плохой отвод тепла от корпуса машины уменьшает срок эксплуатации установки. Из-за перегрева происходит разрушение слоя изоляции рабочих обмоток двигателя, что наверняка приведет к внутренним замыканиям и порче двигателя. Также высокая температура способствует вытеканию смазки из подшипников, в свою очередь приводит к заклиниванию ротора и КЗ обмоток двигателя.
Не последним фактором на срок эксплуатации электрических машин является качество электрической энергии.
Низкое напряжение уменьшает мощность двигателя, при этом увеличивается ток через обмотки, вызывая ненужный перегрев мотора.
Высокое напряжение опасно для изоляции электрических обмоток, может произойти перегрев и пробой изоляции, а мотор выйти из строя.
Перекос фаз ( https://samelectrik.ru/chem-opasen-perekos-faz-v-trexfaznoj-seti.html ). Неравномерное распределение напряжения по трем фазам, так же смотрите пункты выше. Неравномерно нагруженные обмотки мотора перегреваются локально, и портится изоляция с уходом в КЗ.
Как продлить срок службы двигателей переменного тока
Чтобы этот вид оборудования служил долго, необходимо:
- верно выбрать модель;
- правильно установить;
- соблюдать советы производителя по эксплуатации;
- своевременно проводить техническое обслуживание;
- контролировать температуру во время работы;
- следить за состоянием обмотки;
- мгновенно реагировать на посторонний шум и повышенную вибрацию.
При выборе электродвигателя следует учесть:
- требуемые обороты и мощность;
- способ монтажа и напряжение;
- величину КПД и коэффициента мощности;
- дополнительные требования, связанные с условиями эксплуатации.
При монтаже используется лебедка, таль или кран. Перед началом работы следует проверить допустимую нагрузку подъемного устройства. При установке можно использовать только инструменты, не имеющие дефектов. При центровке, замене смазки, проверке зазоров, регулировке щеток обязательно отключение рубильника.
Предотвратить сбои помогает регулярный осмотр во время работы. Необходимо периодически затягивать крепления и болты, очищать поверхность. Не менее важен контроль за соответствием показателей тока заводским параметрам.
Срок службы электродвигателя напрямую зависит от срока службы изоляции. Для каждого класса установлен допустимый уровень температуры. Его превышение способствует разрушению изоляционного материала.
Внимание! Если оборвалась обмотка, единственное верное решение – перемотать. Скручивать или спаивать ее нельзя. В процессе перемотки важно соблюдать параметры сечения и количество витков.
Важно правильно выбрать оборудование, обеспечивающее аварийное отключение. Самыми эффективными считаются приборы максимальной токовой защиты (МТЗ).
Во время работы следите, чтобы вибрации и шум не превышали допустимый уровень. Отклонения свидетельствуют о неисправности механизма, которую необходимо найти и устранить немедленно.
Выбор электродвигателя осуществляется с учетом конструкции, режима работы, мощности, условиям пуска. Если самостоятельно рассчитать параметры не получается, желательно посоветоваться с опытным механиком или консультантом магазина. Любая ошибка при покупке может обернуться выходом из строя машины, для которой электродвигатель предназначен, и дополнительными финансовыми затратами.
Техническое обслуживание электрических машин
Сроки обслуживания ЭД регламентируются правилами ПТЭ ЭП, в них указана периодичность сроков, и объемы производимых работ при обслуживании.
Двигатели небольшой мощности до 100 кВт, обычно применяют АД с короткозамкнутым ротором. Благодаря своей простоте исполнения и относительной дешевизне, эти моторы легки в обслуживании и практически безотказны в работе. ТО таких двигателей проводят не реже одного раза за пол года.
При использовании коллекторных машин, синхронных двигателей, а также АД с фазным ротором, необходимо уделять особое внимание состоянию контактных узлов, щёточному коллекторному устройству. Проверять степень износа электрических щеток, убирать остатки угольно графитовой пыли.
Правильный выбор типа электродвигателя, следование рекомендации по правильной эксплуатации электрических машин, а также своевременное обслуживание, и предупредительные ремонты, позволят электрическому агрегату трудится долгие годы.
Советы по эксплуатации
Завод изготовитель к каждому изделию прилагает инструкцию. На протяжении всего срока службы электродвигателя необходимо строго придерживаться описанных в ней требований и рекомендаций. При необходимости или для разъяснения каких-либо спорных вопросов можно сделать запрос заводу-изготовителю.
В работе, на протяжении всего срока службы, электродвигатель нуждается в ежедневном, еженедельном или с другой периодичностью контроле и осмотре:
- замер сопротивления изоляции обмоток ротора и статора (также проводится перед каждым пуском);
- замер температуры обмоток (при номинальной нагрузке);
- контроль температуры подшипников (допускается органолептический метод);
- контроль вибрации двигателя и приводимого механизма.
Недопустимо использовать электродвигатель в помещениях без вентиляции, это приводит к повышенному нагреву его обмоток, как следствие, значительно сокращается срок службы. Необходимо контролировать и влажность в помещении, влага из воздуха может конденсироваться в электродвигателе из-за разницы температур, что приведет к снижению сопротивления изоляции и повышенному нагреву обмоток. Подшипники электродвигателя тоже могут пострадать из-за конденсата, особенно после длительного простоя.
Одной из наиболее распространенных причин выхода из строя электродвигателя является качество электроэнергии. Качество электроэнергии определяется ГОСТ 32144-2013. При снижении напряжения питающей сети увеличивается ток статора и, соответственно, происходит нагрев обмоток. Нагрев обмоток значительно сокращает срок службы изоляции.
Из-за повышенного напряжения происходит увеличение магнитного потока статора, тока намагничивания, что приводит к нагреву сердечника. Температуры достигают критических отметок, вплоть до пожара стали. К тому же из-за повышенного питающего напряжения происходит отбор реактивной мощности из сети, что отрицательно сказывается на потребителях.
Поддержка
10 простых советов по продлению срока службы двигателя
«Вечный двигатель» или 10 советов, как продлить его срок службы
Искать ответ на вопрос как долго вам прослужит электродвигатель нужно не в ходе его эксплуатации, а намного раньше. Правильный выбор машины с учетом условий и регулярности ее применения — верный залог того, что она будет работать долго, надежно и эффективно. При этом, конечно, не стоит забывать о соблюдении рекомендаций по эксплуатации, грамотном монтаже и профессиональном обслуживании машины. Именно эти параметры будут определяющими в продолжительности ее жизни.
Теперь рассмотрим каждый из них подробнее и дадим еще несколько советов, на что стоит обратить внимание при эксплуатации электродвигателя, чтобы срок его службы был максимально долгим.
1. Покупайте правильный электродвигатель
Чтобы не приобрести очередную «головную боль» (в виде электродвигателя) на свой объект, посоветуйтесь со своими механиками. Именно эти люди будут сутки напролет обхаживать и заботиться о двигателях, чтобы машина не подвела в самый неподходящий момент. Они профессионалы и подберут то, что необходимо, а не то, что дешево или выгодно. Они умеют правильно, и главное — технически грамотно:
- определить производителя и серию двигателя;
- указать необходимую мощность и обороты;
- уточнить вопрос по рабочему напряжению, способу монтажа, климатическому исполнению;
- обратить внимание на значения КПД и cos φ;
- указать дополнительные требования к машине.
В том случае, если вы живете по правилу — доверяй, но поверяй — можете совершенно бесплатно получить необходимые рекомендации у наших специалистов.
2. Установите прямую связь со специалистами завода-изготовителя
Это позволит вам напрямую с разработчиками электродвигателя технически грамотно и быстро решать все вопросы, связанные с обслуживанием и ремонтом. Предоставляя обратную связь производителю, вы, хотите того сами или нет, делаете неоценимый вклад в повышения уровня качества производимой производителями продукции.
3. Соблюдайте технику безопасности при проведении монтажных работ и советы по эксплуатации
Установка электродвигателя производится, как правило, с помощью кранов или ручных лебедок, а также талей и других устройств, расположенных над местом его эксплуатации. Обязательно проверяйте возможности их нагрузки!
Также не забывайте, что центровка электродвигателей с технологической машиной, проверка воздушных зазоров, замена смазки в подшипниках, подгонка и регулировка щеток у электродвигателя с фазным ротором, проверка сопротивления изоляции обмоток должны происходить только при отключенном рубильнике, вынутых плавких вставках предохранителей на питающей линии с вывешиванием запрещающего плаката на рубильнике.
При монтаже необходимо обратить особое внимание на состояние электродвигателя и не допускать использования инструмента, имеющего дефекты.
4. Своевременно выполняйте регламентные работы
В первую очередь, проводите регулярный внешний осмотр во время работы двигателя. Эта мера носит профилактический характер, но очень важна. Она позволит предупредить возникновение неисправностей и, как следствие, предотвратить сбой в работе. Во время проведения осмотра очищается поверхность электродвигателя, производится затяжка болтовых соединений и крепления заземлений.
Не менее важно проведение работ по контролю основных параметров электрической машины. Сюда входят замер токов и проверка их на соответствие заводским параметрам. Перегрузка двигателя значительно сокращает срок его службы. Также необходимо убедиться в отсутствии посторонних шумов и вибрации, в том, что двигатель смазан, а его температура не превышает допустимые нормы (подробнее п. 7, 10).
5. Выбирайте энергоэффективные двигатели
Основным показателем энергоэффективности электродвигателя является его коэффициент полезного действия (далее КПД), который рассчитывается по формуле:
где Р2 — полезная мощность на валу электродвигателя,
Р1 — активная мощность, потребляемая электродвигателем из сети,
ΔP — суммарные потери, возникающие в электродвигателе.
Как мы видим, чем выше КПД (и соответственно ниже потери), тем меньше энергии потребляет электродвигатель из сети для создания полезной мощности.
Согласно эмпирическому закону срок службы изоляции уменьшается в два раза при увеличении температуры на 100 °C. Таким образом, срок службы двигателя с повышенной энергоэффективностью несколько больше, так как потери и нагрев меньше.
6. Применяйте электродвигатели с преобразователями частоты
Преобразователи частоты позволяют регулировать скорость вращения электродвигателя за счет изменения входной частоты. Это позволяет сэкономить как минимум 30% электроэнергии по сравнению с традиционными способами управления двигателями. Например, если снизить рабочую частоту всего на 20% (с 50 до 40 Гц), то потребление электроэнергии уменьшится вдвое!
Помимо энергосбережения преобразователи частоты увеличивают срок службы электродвигателя, повышают надежность всей системы, не требуют технического обслуживания.
7. Контролируйте температуру двигателя
Нормативный срок службы электродвигателя определяется допустимой температурой нагрева его изоляции. В современных двигателях применяется несколько классов изоляции, допустимая температура нагрева которых составляет:
- Класс В — 130 °C,
- Класс F — 155 °C,
- Класс H — 180 °C.
Превышение допустимой температуры ведет к преждевременному разрушению изоляции и существенному сокращению срока его службы.
8. Следите за обмоткой электродвигателя
Здесь есть два варианта развития событий:
- обрыв обмотки в треугольнике,
- обрыв обмотки в звезде.
Рассмотрим каждый из них.
Обрыв обмотки в «треугольнике». Из практики известно, что оборванная обмотка никак не мешает нормальной работе электродвигателя. Оставшиеся две обмотки берут на себя всю мощность через подсоединение к сети по топологии «открытый треугольник». В результате двигатель набирает обороты, держит нагрузку, но происходит чрезмерный нагрев двух подключенных фаз. При относительно долгой эксплуатации асинхронного силового агрегата под нагрузкой на валу в таком неверном режиме включения происходит неминуемое выгорание задействованных обмоток статора.
Обрыв обмотки в «звезде». Обрыв обмотки статора в трехфазном электродвигателе, включенном в сеть по топологии «звезда», приводит к тому, что машина отказывается запускаться, если ее остановить. Двигатель греется, издает неприятный гул, вибрирует ротором, но не запускается. Обрыв обмотки приводит к тому, что не образуется вращающееся магнитное поле. Безусловно, двигатель можно запустить, но для этого необходимо предварительно раскрутить вал ротора. Естественно, возрастает электропотребление, шум, а также общий износ двигателя.
Единственно верное решение проблемы обрыва обмотки — это нахождение дефектной обмотки и ее перемотка. Любая скрутка, спайка внутри обмотки неприемлема. Лучше и надежнее перемотать всю обмотку, сохраняя число витков, а также сечение обмоточной проволоки.
9. Особое внимание — аварийный режим!
Многолетний опыт эксплуатации электродвигателей показал, что большинство существующих защит не обеспечивают безаварийную работу электродвигателя. Например, тепловые реле рассчитывают на длительную перегрузку 25-30% от номинальной. Но чаще всего они срабатывают при обрыве одной фазы при нагрузке 60% от номинальной. При меньшей нагрузке реле не срабатывает, электродвигатель продолжает работать на двух фазах и выходит из строя в результате перегрева изоляции обмоток.
Правильный выбор защитного устройства — это важный фактор в обеспечении безопасной эксплуатации электродвигателя. Приборы защиты электродвигателя от аварийных режимов можно разделить на несколько видов:
- тепловые защитные устройства — тепловые реле, расцепители;
- защитные устройства от сверхтоков — плавкие предохранители, автоматы;
- термочувствительные защитные устройства — термисторы, термостаты;
- защита от аварий в электросети — реле напряжения и контроля фаз, мониторы сети;
- приборы МТЗ (максимальной токовой защиты), электронные токовые реле;
- комбинированные устройства защиты.
При выборе релейной защиты проконсультируйтесь со специалистом.
10. Обращайте внимание на вибрацию и шум
Обращайте самое пристальное внимание на такие параметры электрической машины как вибрация и шум. Если они не в пределах нормы, то свидетельствуют о механической неисправности. Очень важно вовремя уловить данные изменения в работе машины, определить причины возникновения, и конечно же устранить их.
Если самостоятельно решить данный вопрос не получается, рекомендуем обращаться напрямую к производителям, обладающим необходимым оборудованием, и специалистам, регулярно решающими подобного рода задачи. Это сэкономит вам время и деньги!
Источник: