汽车到处都是使用在工业环境中,他们越来越复杂的技术,有时这使他们达到最佳性能的挑战。重要的是要记住,电动机和驱动问题的原因并不仅限于单个域expertise-both机电问题会导致电动机的失败与正确的知识可以武装意味着昂贵的停机时间,提高资产运行时间之间的差异。
绕组绝缘击穿和轴承磨损的两个最常见的原因是汽车失败,但这些条件出现了许多不同的原因。本文演示了如何检测13绕组绝缘、轴承失败的最常见原因。
电能质量
1 -瞬态电压
瞬态电压可以来自多个来源的内部或外部。相邻加载打开或关闭,功率因数校正电容器银行甚至遥远的天气可以产生瞬态电压配电系统。这些瞬变,不同振幅和频率,可以削弱或导致电机绕组绝缘击穿。发现这些瞬变的来源是很困难的,因为很少发生的事件和症状可以以不同的方式呈现。例如,一个瞬态可能会出现在控制电缆,不一定直接但可能破坏操作造成设备损害。
影响:电机绕组绝缘击穿导致早期电机故障和计划外停机
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临界:高
2 -电压不平衡
三相配电系统通常为单相负载。阻抗的不平衡或负载分配可以导致不平衡在所有三个阶段。潜在的缺点可能是布线的电动机,电动机的终端,和潜在的绕组本身。这种不平衡会导致应力在每个阶段电路三相电力系统。在最简单的层面上,这三个阶段的电压应该有相同的大小。
影响:不平衡产生过度的电流在一个或多个阶段,然后增加操作temperatures-leading绝缘击穿
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临界:中等
3 -谐波失真
简单的说,谐波是任何不必要的额外的高频交流电压或电流源提供能量电机绕组。这个额外的能量是不习惯把电机轴但绕组循环,最终导致内部能量损失。这些损失以热量的形式消散,随着时间的推移,会恶化绕组的绝缘能力。当前的一些谐波失真是正常的任何系统服务电子负载的一部分。开始调查谐波失真,使用电能质量分析仪监控电流水平和温度变形金刚来确保他们不是压力过大。每个谐波都有不同的可接受程度的失真,这是由IEEE 519 - 1992等标准。
影响:减少电动机效率造成了额外的成本和操作温度的增加
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临界:中等
变频驱动
4 -反思驱动器输出PWM信号
变频驱动采用脉冲宽度调制(PWM)技术来控制电机的输出电压和频率。反射时产生源和负载之间的阻抗失配。阻抗不匹配会发生由于不当安装,组件选择不当或设备退化。电机驱动电路,反射的峰值可能高达直流总线电压水平。
影响:电机绕组绝缘击穿导致计划外停机
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临界:高
5 -σ当前
σ电流基本上是杂散电流流通的一个系统。创建了σ电流的信号频率,电压水平,导体的电容和电感。这些循环电流可以通过保护地球系统找到造成妨害绊倒或在某些情况下,多余的热量在绕组。σ电流可以在电机电缆和电流之和的三个阶段在任何一个时间点。在一个完美的情况下,三个电流之和等于零。换句话说,返回当前的驱动就等于当前的驱动器。σ电流也可以理解为不对称信号在多个导体,可以容性电流几成地面指挥。
影响:神秘的旅行线路由于保护接地电流
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临界:低
6 -操作过载
电动机过载发生在电机过度负荷。伴随一个马达过载的主要症状是过度的电流消耗,扭矩不足和过热。过多的汽车热运动失败的主要原因。对于重载汽车个人汽车组件包括轴承、电机绕组,和其他组件可能工作好,但汽车将继续运行热。出于这个原因,开始你的故障诊断,检查电机过载。因为30%的电机故障超载造成的,重要的是要理解如何衡量和确定电机过载。
影响:电动机机电组件上的过早磨损导致永久的失败
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临界:高
机械
7 -偏差
偏差发生在电机驱动轴不与负载正确对齐,或夫妻的组件电机负载失衡。许多专家相信,一个灵活的耦合可以消除和补偿失调,但灵活的耦合只保护错位的耦合。即使有一个灵活的耦合,偏差轴将传播破坏性周期性部队沿着轴和电动机,导致过度磨损的发动机和机械负荷明显增加。此外,失调可能满足振动到负载和电机驱动轴。有几个类型的偏差:
- 角位移:轴中心线相交但不平行
- 平行偏差:轴中心线平行但不是同心
- 复合错位:平行和角位移。(注意:几乎所有偏差复合错位,但从业者讨论偏差作为两个独立的类型,因为它是更容易纠正偏差分别通过解决角和并行组件。)
影响:过早穿在机械传动组件,导致过早失效
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临界:高
8 -轴不平衡
不平衡的一个条件是一个转动部分的质心不躺在旋转轴。换句话说,有一个“沉重点”在转子。虽然你永远不能消除电动机不平衡,您可以识别时的正常范围和行动来纠正这个问题。不平衡可能由许多因素,包括:
- 污垢积累
- 缺少平衡重量
- 制造业的变化
- 在电动机绕组不平衡质量和其他wear-related因素。
振动试验机或分析仪可以帮助您确定旋转电机是否平衡。
影响:过早穿在机械传动组件,导致过早失效
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临界:高
9 -轴松动
偏差发生在电机驱动轴不与负载正确对齐,或夫妻的组件电机负载失衡。许多专家相信,一个灵活的耦合可以消除和补偿失调,但灵活的耦合只保护错位的耦合。即使有一个灵活的耦合,偏差轴将传播破坏性周期性部队沿着轴和电动机,导致过度磨损的发动机和机械负荷明显增加。此外,失调可能满足振动到负载和电机驱动轴。有几个类型的偏差:
- 旋转松动是由过度引起的机器的旋转和固定元素之间的间隙,轴承等。
- 不回转的宽松通常发生在两个固定部件,如脚和基础,或轴承箱和一台机器。
振动试验机或分析仪可以帮助您确定旋转电机是否平衡。
影响:过早穿在机械传动组件,导致过早失效
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临界:高
10 -轴承磨损
轴承失败增加了阻力,释放出更多的热量,和低效率,因为机械的润滑,或者穿问题。轴承故障可能由几件事情:
- 一个比用于重负荷
- 不充分或不正确的润滑
- 无效的轴承密封
- 轴偏差
- 不正确的适合
- 正常磨损
- 诱导轴电压
一旦轴承故障开始,它还创建了一个级联效应,加速电机故障。电动机故障是由于轴承故障的13%,和60%以上的机械设备是由轴承磨损故障,所以学习如何解决这个潜在的问题是很重要的。
旋转组件上的影响:加速磨损导致轴承故障
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临界:高
安装不当的因素
11 -软脚
软脚指的是一个条件的安装脚电动机或甚至没有驱动组件,或安装脚的安装面坐甚至没有。这个条件可以创建一个令人沮丧的情况下,脚上的安装螺栓引入了新的紧缩压力和偏差。软脚往往是体现在两个对角的位置安装螺栓、像一个凹凸不平的椅子或桌子的方式往往岩石在对角线方向。有两种类型的软脚:
- 平行软foot-parallel软脚时的安装脚坐在高于其他三个
- 角软foot-angular软脚时的安装脚不平行或“正常”的安装面。
在这两种情况下,软脚可以引起的不规则机器安装脚,或在安装基础的脚休息。在这两种情况下,任何软脚条件必须发现并弥补之前适当的可以实现轴对齐。高质量的激光准直工具通常可以决定是否有软脚旋转机器上的问题。
影响:机械传动组件的失调
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临界:中等
12 -管应变
管道应变的条件是指新的压力,紧张,和力量,作用于其他的设备和基础设施转移落后到电机和驱动器诱导失调状态。最常见的例子就是在简单的电机/泵组合,一些力量适用于管道工作的地方如:
- 转变的基础
- 新安装的阀门或另一个组件
- 一个对象引人注目,管弯曲,或者仅仅是紧迫的
- 损坏或缺少管道衣架或壁挂式硬件
这些部队可以把一个角或抵消力泵,进而导致电机/泵轴偏差。出于这个原因,重要的是检查机器不仅仅对齐安装精度调整的时候是一个暂时的条件是可以随着时间而改变。
影响:轴旋转组件上的错位和随后的应力,导致过早失效
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临界:低
13 -轴电压
当电机轴电压超过轴承润滑脂的绝缘能力,外轴承发生闪络电流,从而导致点蚀和开槽的轴承。这个问题的最初迹象将噪音和过热的轴承开始失去原来的形状和金属碎片混合油脂,提高轴承的摩擦。这可能导致电机轴承的破坏在几个月内操作。轴承故障是一个昂贵的问题无论是汽车维修和停机时间,这有助于防止通过测量轴电压和轴承电流是一个重要的诊断步骤。轴电压只有现在的电机时精力充沛和旋转。碳刷探头附件允许您测量电动机轴电压而旋转。
影响:灭弧在轴承表面创建点蚀和开槽最终导致过度的振动和轴承故障
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临界:高
成功的四个策略
电机控制系统关键进程中使用整个制造工厂。设备故障会导致高的货币损失从潜在的电动机,或部分、更换和从设备停机时间系统汽车强国。武装维护工程师和技术员正确的知识,优先级的工作负载和管理预防性维护监控设备和诊断间歇性的,难以捉摸的问题,在某些情况下,避免失败由于正常系统操作压力和降低总停机时间成本。有四个关键策略,您可以进行恢复或防止过早失败在电机驱动和旋转组件:
- 文档操作条件,机器规格和性能公差范围。
- 捕获和记录关键测量在安装,之前和之后的维护和日常的基础上。
- 创建一个存档参考测量促进趋势分析和识别变化的条件。
- 情节个人测量来建立一个基线的趋势。任何变化趋势线超过+ / - 10%到20%(或任何其他%确定,基于你的系统性能或临界)应该调查根本原因了解问题发生的原因。