Podczas diagnostyki silników elektrycznych w pierwszej kolejności sprawdza się wszystkie połączenia elektryczne. Niejednokrotnie przeprowadzana jest również analiza jakości zasilania zwłaszcza pod kątem parametrów napięcia i zawartości harmonicznych. Trzeba mieć na uwadze fakt, że diagnostyka napędów elektrycznych nie dotyczy jedynie elektryki. Istotną rolę odgrywa bowiem wykrywanie usterek w pracy podzespołów mechanicznych – łożyska, wał itp. Jako metody diagnostyczne bardzo często wykorzystywana jest termowizja i diagnostyka drganiowa.
Na etapie wykonywania prac związanych z diagnostyką napędów elektrycznych przede wszystkim wykonuje się pomiary podstawowych parametrów elektrycznych. Chodzi tutaj o częstotliwość prądów zasilania co pozwala na detekcję pęknięć prętów silnika zwartego przy ewentualnym pęknięciu pierścieni. Określane są charakterystyki czasowe prądów zasilania mierzone w czasie rozruchu silnika. Nie można zapomnieć o pomiarze i analizie chwilowych prądów rozruchu z pomiarem czasu ich trwania.
Ponadto na etapie diagnostyki silnika elektrycznego wykonuje się testy prądu w odniesieniu do przeciążeń i asymetrii. Z kolei pręty wirnika, spektrum V/I, zdemodulowane spektrum, wartości harmonicznych poddaje się testom spektrum. Pozwala to wykryć zależności pomiędzy prądem i napięciem z częstotliwością. Ważne miejsce zajmuje diagnostyka silników pod kątem nasycenia, nadmiarów napędów VFD na szynach niskiego napięcia oraz pękniętych prętów wirnika. Napęd elektryczny sprawdzany jest również pod względem przeciążeń termicznych i strat energii.
Osobną grupę stanowią testy dynamiczne. Chodzi tutaj przede wszystkim o testy jakości zasilania. Jeżeli energia elektryczna zasilająca silnik nie spełnia określonych parametrów to może dojść do dodatkowego obciążenia napędu. Analizowane są przy tym harmoniczne ze zniekształceniem całkowitym oraz poziomy napięcia i jego równowaga. Analizy dynamiczne obejmują również testy momentu obrotowego. Są to np. testy spektrum momentu obrotowego oraz falowania momentu obrotowego dzięki czemu identyfikowane są problemy z pracą silnika łącznie z wystąpieniem kawitacji i niewłaściwej pracy łożysk.
Często stosowanym narzędziem diagnostycznym jest termowizja. Stąd też wykorzystuje się ją do sprawdzania korpusu silnika. Podwyższona temperatura może wskazywać np. na przegrzany stojan napędu. Diagnostyce poprzez termowizję poddaje się również pracę szczotek, stan połączeń prętów oraz stan wirnika.
Istotną rolę odgrywają termogramy elementów układu przenoszenia napędu – sprzęgła, tuleje, przeguby, łańcuchy, koła pasowe, pasy. W przypadku nieprawidłowej pracy napędu mogą wystąpić miejsca o podwyższonej temperaturze a przy prawidłowym działaniu rozkład temperatury będzie równomierny.
Nie bez znaczenia jest wykrywanie usterek w węzłach łożyskowych. Wszelkie nieprawidłowości w tym zakresie niejednokrotnie prowadzą do zablokowania wału lub przegrzania uzwojenia. Ponadto bardzo często występuje wzrost temperatury i podwyższony poziom drgań. Należy pamiętać, że nierównomierny rozkład temperatury może wskazywać na miejsca, w których tarcie jest większe co może być przyczyną zatarcia panewki. Termowizja jest w stanie wykryć również niedrożne kanały smarownicze, nadmierne obciążenie oraz zużyte panewki.
Podczas remontów silników elektrycznych niejednokrotnie zmienia się właściwości pracy poprzez zmianę podstawowych parametrów. Chodzi tutaj np. o zmianę napięcia zasilającego czy poprawę sprawności. Modernizowane są również układy izolacyjne przy wykorzystaniu nowoczesnych materiałów izolacyjnych. Oprócz tego na etapie remontów zmienia się sposób ułożyskowania łącznie z zastosowaniem odpowiednich rozwiązań w zakresie ochrony węzłów łożyskowych przed działaniem prądów wirowych. Wykorzystuje się przy tym specjalne czujniki montowane w uzwojeniu i łożyskach. Ważne są urządzenia antykondensacyjne oraz systemy odpowiedzialne za ciągłe monitorowanie stanu silnika.
Podczas remontów niejednokrotnie przeprowadza się napawanie oraz obróbkę i wymianę wałów. Wymieniane są łożyska, cewki oraz przewijane uzwojenia. Ważna jest wymiana komutatorów i pierścieni ślizgowych oraz regeneracja części mechanicznych silnika. Nie można zapomnieć o wyważeniu dynamicznym i statycznym oraz remontach urządzeń zasilających.
Podczas remontów silnika wykonuje się nowy pakiet blach wirnika, wprasowuje się nowe wały oraz nową spawaną klatkę wirnika. Oprócz tego instalowane są magnesy trwałe po czym montuje się cały silnik. Podzespoły takie jak stojan, tarcze oraz pokrywy silnika nie są wymieniane jednak w razie potrzeby może być wykonane np. przezwojenie stojana czy wytulejowanie pokrywy.
Remonty silników elektrycznych bardzo często przeprowadza się zarówno w odniesieniu do zapobiegawczego utrzymania ruchu jak i w przypadku nagłych awarii. Istotną rolę odgrywają odpowiednie metody diagnostyczne.
Źródło: Redakcja Portal Przemysłowy.pl
Zdjęcia: pixabay.com
