Usterki oraz awarie silników mogą zakłócać sprawną pracę przedsiębiorstwa, prowadząc w rezultacie do zmniejszenia wydajności produkcji oraz zysków. Istotne jest, aby regularnie przeprowadzać przeglądy urządzeń tej kategorii, dzięki czemu można uniknąć nieplanowanych przestojów w pracy. Ważne, aby z każdym przeglądem sprawdzać również uzwojenia silników elektrycznych.
Okresowe przeglądy oraz analiza stanu uzwojenia silnika
Aby zapewnić silnikom elektrycznym długą pracę w dobrej kondycji, niezbędne jest wykonywanie okresowych przeglądów technicznych. Oczywiście istnieje kilka sposobów, aby określić aktualny stan i stopień zużycie silnika. Najważniejsze to weryfikacja aktualnych warunków pracy urządzenia oraz stanu kontrolera czy izolacji uzwojenia.
Badanie stanu uzwojenia jest tylko jednym z elementów predykcyjnego przeglądu urządzeń, jakie należy wykonywać w danym obiekcie. Tak jak pomiary wibracji części ruchomych, badanie termograficzne z wykorzystaniem podczerwieni czy laserowe osiowanie i wyważanie dynamiczne, tak również regularne pomiary i testy uzwojenia z całą pewnością wydłużą żywotność silnika oraz zapobiegną nadmiernemu zużyciu energii. Dlatego pomiar uzwojenia silników elektrycznych powinien być nieodłączną częścią regularnych przeglądów tych urządzeń. Warto z wyprzedzeniem planować przestoje w produkcji, aby wykonać prace serwisowe i konserwacyjne i w ten sposób zapobiec przedwczesnemu zużyciu maszyn, powodującemu w efekcie nieplanowane i kosztowne przestoje samych maszyn, a nawet całej produkcji.
Warto jednak mieć na uwadze, że istnieją dodatkowe czynniki które wpływają na obciążenie silnika – jak praca cykliczna, zmienne obciążenie oraz środowisko pracy – wówczas należy planować częstsze przeglądy, aby zminimalizować ryzyko awarii.
Podstawowe informacje na temat analizy stanu uzwojenia silnika
Wspomniane wcześniej badanie uzwojenia jest to nieinwazyjna metoda, która poza silnikami elektrycznymi, znajduje swoje zastosowanie dla generatorów oraz transformatorów. Pomiary można wykonywać razem z pomiarami prądu silnika oraz izolacji uzwojeń, praktycznie równocześnie. Otrzymuje się wówczas złożone i bardzo szczegółowe wyniki.
Analiza uzwojenia to pierwszy krok, aby ustalić punkt odniesienia dla cyklu życia silnika. Można wykryć ewentualne zagrożenia dla stanu uzwojenia, wynikające z warunków pracy urządzenia. Mogą się do tego przyczynić zarówno uprzednio wspomniane czynniki środowiskowe czy awarie mechaniczne, ale także błędy czy awarie układów zasilania. Poprzez analizę prądu silnika, łatwo wykryć ewentualne usterki w funkcjonowaniu izolacji uzwojenia silnika.
Pomiary istniejącej izolacji uzwojenia pozwalają na zminimalizowanie ryzyka awarii oraz strat wydajności produkcji. Ponadto sprzyjają zmniejszeniu kosztów ewentualnego serwisu, bo potencjalne problemy zostaną wykryte odpowiednio wcześnie. Przedsiębiorcy powinni optymalizować prace serwisowe i ich koszty, ponieważ dobry stan techniczny urządzeń przekłada się bezpośrednio na wyniki finansowe.
Korzyści płynące z testów uzwojenia
Uszkodzone elementy uzwojenia silnika mogą nastręczyć ogromnych problemów. Dlatego tak ważne jest wczesne wykrycie i wyeliminowanie potencjalnych zagrożeń. Regularne badanie pozwala na sprawdzenie wytrzymałości izolacji na przebicie, co chroni sinik przed przedwczesnym uszkodzeniem. Ponadto, badanie uzwojenia, niezależnie, czy w przypadku silnika AC czy DC, jest nieinwazyjne i może być wykonane w miejscy pracy maszyny – to wszystko sprawia, że naprawdę nie warto rezygnować z tego typu testów podczas regularnych przeglądów.
Tradycyjne testy i sprawdzenia
Okresowe przeglądy silników elektrycznych, zazwyczaj obejmują pomiary izolacji wirnika. Sprawdzenie uzwojenia dodatkowo pozwala określić stan, w jakim są żebra korpusu wirnika oraz ustalić jak poważne są ewentualne uszkodzenia czy zużycie materiału. W określonych przypadkach można od razu ustalić zakres napraw, jakiego wymaga dane urządzenie. Jak na dłoni podane są bowiem parametry określające pozostałą żywotność urządzeń oraz widoczne są ewentualne wcześniej przeoczone usterki.
Dokładna analiza stanu uzwojenia silnika daje możliwość uchronienia się przed przedwczesnymi awariami i uszkodzeniami podzespołów mechanicznych. Dzięki danym pomiarowym i ich analizie można zapobiec nawet całkowitej awarii silnika, jeżeli regularnie monitoruje się stan maszyny i zadba o zapewnienie wymaganej wytrzymałości dielektrycznej izolacji uzwojeń.
Oczywiście niekiedy można wykonać pomiary z wykorzystaniem nawet ręcznego miernika oporności izolacji, jeżeli konieczne jest tylko sprawdzenie wytrzymałości izolacji oraz zwarć doziemnych. Jednak w przypadku pojawienia się wewnętrznych zwarć, prosty miernik może tego nie wykryć. Dlatego w celu zidentyfikowania jakichkolwiek, nawet najmniejszych odchyleń wartości rezystancji uzwojenia pomiędzy fazami, niezbędne będzie wykonanie dogłębnej analizy. Dodatkowo sprawdzenie poziomu ochrony przeciwprzepięciowej, pozwoli wykryć nawet najmniejsze zwarcia wewnętrzne w uzwojeniu.
Słowem podsumowania – konsekwentne i regularne przeglądy silników elektrycznych pozwalają zaoszczędzić czas, pieniądze i energię. Wczesne wykrywanie potencjalnych awarii i prace zapobiegawcze skutecznie przedłużają żywotność urządzeń wykorzystywanych w procesach przemysłowych.
Autor: David Manney jest kierownikiem ds. marketingu w firmie L&S Electric.
