Fire nøkkelpunkter for å forstå motoreffektivitet og årsaker til svikt
Elektriske motorer konverterer elektrisk kraft til mekaniske rotasjonskrefter, hoveddrivkraften i den industrialiserte verden. Måling og analyse av disse kreftene – mekanisk kraft, dreiemoment og fart, samt karakteristikker for nettkvalitet, er viktig for vurdering av ytelsen til roterende utstyr. Slike målinger kan ikke bare bidra til å forutse svikt og dermed unngå nedetid, de kan også bidra til raskt å fastslå om ytterligere inspeksjoner, som f.eks. vibrasjonstesting, akseljusteringsanalyse eller isolasjonstesting, er nødvendig for å bekrefte funnene. Å skaffe nøyaktige data for motoranalyse krevde tidligere kostbare nedstegninger av utstyr for å installere mekaniske sensorer. Ikke bare kan det være ekstremt vanskelig (og noen ganger umulig) å installere mekaniske sensorer på riktig måte, selve sensorene er ofte svært kostbare og tilfører variabler som reduserer systemets totale effektivitet. Moderne motoranalyseverktøy gjør det enklere enn noen gang å feilsøke direktestartede, elektriske motorer, de forenkler prosessen betraktelig og reduserer antall komponenter og verktøy som trengs for å ta kritiske vedlikeholdsavgjørelser. Fluke 438-II nettkvalitets- og motoranalysator lar for eksempel teknikere se elektromotorers elektriske og mekaniske ytelse og evaluere nettkvalitet ved å måle trefase-tilførselen til motoren, uten mekaniske sensorer. Her er FIRE NØKKELPUNKTER for å forstå generell motoreffektivitet og systemytelse 1 - Dårlig nettkvalitet henger direkte sammen med motorytelse. Elektriske uregelmessigheter som transienter, harmoniske oversvingninger og ubalanse, kan føre til alvorlig skade på elektromotorer. Elektriske uregelmessigheter som transienter og harmoniske oversvingninger, kan forringe motordriften. Transienter kan føre til alvorlig skade på motorisolasjon eller utløse overspenningskretser, noe som fører til økonomiske tap. Harmoniske oversvingninger, som skaper forvrengninger av både spenning og strøm, har en lignende negativ innvirkning og kan forårsake varmgang i motorer og transformatorer. Det kan potensielt føre overoppheting eller svikt. I tillegg til harmoniske oversvingninger, kan det opptre ubalanse både i spenning og strøm. Det er ofte grunnårsaken til økt motortemperatur og langtidsslitasje, inkludert brente viklinger. Teknikere bruker trefasemålinger på motortilførselen for å registrere det store spekteret av data som kan bidra til å vise totaltilstanden til nettkvaliteten, slik at det blir enklere å feilsøke de grunnleggende årsakene til ineffektive motorer. 2 - Innvirkningen dreiemomentet har på totalytelse og -effektivitet Dreiemomentet er mengden rotasjonskraft en motor genererer og overfører til en drevet mekanisk last, mens fart er definert som frekvensen en motoraksel roterer med. En motors dreiemoment, målt i fotpund (lb ft) eller Newtonmeter (Nm), er den mest kritiske av variablene som karakteriserer mekanisk øyeblikksytelse. Tradisjonelt har mekanisk dreiemoment blitt målt med mekaniske sensorer. Men Fluke 438-II beregner dreiemoment ved hjelp av elektriske parametere (momentanspenning og -strøm) i kombinasjon med informasjon fra motorens typeskilt. Måling av dreiemoment kan gi direkte innsikt i tilstanden til motoren, lasten og selve prosessen. Å sikre at dreiemomentet til motoren er innenfor de spesifiserte verdiene, sikrer pålitelig drift over tid og reduserer vedlikeholdskostnadene til et minimum. 3 - Motorklassifisering og forventet ytelse Motorer klassifiseres i henhold til data spesifisert av NEMA (National Electrical Manufacturers Association) og IEC (International Electrical Commission). Klassifiseringsdataene omfatter elektriske og mekaniske nøkkelparametere som motorens nominelle effekt, strøm ved full last, motorhastighet og nominell effektivitet ved full last, og beskriver den totale, forventede motorytelsen under normale forhold. Ved hjelp av av avanserte algoritmer kan moderne motoranalyseverktøy sammenligne elektriske trefasemålinger med de nominelle verdiene for å gi innsikt i motorytelsen under reelle lastforhold. Forskjellen mellom å kjøre en motor innenfor eller utenfor produsentens spesifikasjoner, er betydelig. Motordrift med mekanisk overlast fører til høy belastning på motorkomponenter, inkludert lagre, isolasjon og koblinger, reduserer effektiviteten og fører til tidlig svikt. 4 - Motoreffektivitet har direkte innvirkning på sluttresultatet Mer enn noen gang streber bransjen mot å redusere energiforbruk og øke motoreffektivitet gjennom "grønne" initiativ. I enkelte land er disse grønne initiativene på vei til å bli lovpålagte. En nylig undersøkelse viste at motorer forbruker 69 % av all industrielektrisitet og 46 % av alt globalt forbruk av elektrisitet. Du kan ha kontroll på energiforbruk og effektivitet med å identifisere motorer med dårlig ytelse eller som er defekte, og reparere eller skifte dem ut. Nettkvalitets- og motoranalyse gir data som kan identifisere og bekrefte energisløsing og ineffektivitet. De samme analyseresultatene kan også bekrefte forbedringer etter reparasjon eller utskifting. I tillegg reduserer kunnskap om tilstanden til motorer, samt det å være i stand til å gripe inn før svikt inntreffer, eksponering for potensielle sikkerhets- og miljøhendelser. Nettkvalitets- og motordata er ikke statiske. Måleresultatene endres etter hvert som forholdene endrer seg. Motorsvikt ble nylig identifisert av 75 % av deltakerne i en industriundersøkelse, som årsaken til driftsstans på anlegg i 1 til 5 dager i året. 90 % av deltakerne meldte om svikt på større 50 hk-motorer med mindre enn én måneds forvarsel (36 % sa de fikk mindre enn én dags forvarsel). Innsamling av basismålinger er første steg mot et prediktivt eller forebyggende vedlikeholdsprogram. Begynn med nøyaktige basisavlesninger for motorer, følg opp med regelmessige målinger og spor trender. For best mulige resultater, gjøres målingene under konsistente, reproduserbare driftsforhold, ideelt sett på samme tidspunkt, for å få gode sammenligninger. Slik metodologi kan tas i bruk med nettkvalitetsdata (harmoniske oversvingninger, ubalanse, spenning osv.) så vel som resultater fra motoranalyse (dreiemoment, fart, mekanisk kraft, effektivitet). Fluke 438-II nettkvalitets- og motoranalysator gjør det enkelt å samle inn basisdata om direktestartede motorer og oppdage mekanisk og elektrisk svikt uten å måtte stanse driften. Med å legge til elektrisk og mekanisk analyse av elektromotorer i verktøybeltet, kan du sikre at du har dataene du trenger for å bidra til å holde anlegget i gang. Kilde: Fluke
