分析红外线的电机测试

从电机绝缘测试中实现回报

维护技术|2017年6月15日

绝缘问题应归咎于高比例的电动机故障和相关计划外的成本。

根据SKF(skf.com,瑞典哥德堡和宾夕法尼亚州兰斯代尔,电动机中的40%的电动机故障是由轴承问题引起的。然而,另外40%(在4 kV以上运行的电动机的百分比更高)是由与线圈绕组或连接松动有关的绝缘问题引起的。不幸的是,检测绝缘弱点的预测维护技术通常不如用来保持健康状况的那些,IE。,振动分析和红外热成像。(植物中的底壁构造“ Megger”测试很常见,但是,正如SKF所解释的那样,这不是一个完整的测试。)

绝缘弱点引起的问题,包括灾难性运动故障,在某些情况下,火灾可能与磨损轴承或过热造成的问题一样严重。因此,对于人员而言,重要的是有一种评估绝缘完整性并能够及时采取行动的方法。

电动机中有两种绝缘材料。在电动机定子和电气绕组之间发现了地下​​隔离层。新的地面绝缘材料的绝缘强度非常高,通常工作电压40倍。绕组隔热是电动机绕组中使用的电线上的薄绝缘。新绕组绝缘的绝缘强度约为操作电压的15倍。

大多数电动机绝缘故障开始是绕组隔热故障,因为这种绝缘强度较弱。当发生缠绕的绝缘故障时,电动机可能会迅速故障,通常会变得如此热,以至于损坏了地面绝缘材料,从而导致其故障。

自动测试

使用SKF Baker AWA-IV等设备的自动运动测试测试已被证明使绝缘测试变得容易,并消除操作员的错误和不一致。

静态绝缘测试是通过与电源断开电动机进行的,通常从电机控制柜(MCC)执行。MCC的测试还允许检测电动机本身外部的电故障,例如在接线盒或馈线电缆中。电动机也可以通过动态监控来进行电气测试,这可以揭示更广泛的电动机负载系统中的问题。典型的绝缘测试包括:

•线圈阻力测试
•Meg-Ohm测试
•极化指数(PI)测试
•DC级压测试
•Hipot测试
•激增测试。

虽然前五个测试评估了电动机隔热材料的健康状况,但重要的是要牢记一个单元的绕组隔热材料更容易出现故障。列表上的最后一个过程是电涌测试,重点是缠绕绝缘。

所有六个列出的绝缘测试都会产生明确,明确的结果,几乎不需要解释。这些结果也可以随着时间的流逝而受到趋势。这使操作员或维护经理能够随着时间的推移评估潜在条件的进度。例如,步骤电压中的非线性增加可能表明地下隔离层的绝缘层削弱。

现实世界的回报

电动机测试可能会对工厂的底线产生巨大影响。考虑这些现实世界的例子:

情况#1(静态测试):领先的纸浆和造纸公司的技术人员开始使用SKF Baker AWA-IV测试人员来识别大约800个电动机系统中的问题。在此测试发现并解决的许多问题中,有:

•在隔热靴子中吹出孔,这些靴子覆盖了接线盒中的电缆凸耳(通过台阶测试识别)
•电机接线盒中的凸耳连接不良(在电阻测试失败后发现)
•定子线圈在助推器风扇上扭转(通过激增测试识别)
•电缆短在起动器中,并在电缆中的针孔(在电压失败和台阶测试后发现)。

据报道,通过使用绝缘测试钻机,该公司能够将其年度汽车成本降低近三分之一。

情况#2(静态测试):澳大利亚的一家钢铁厂有6.6 kV的泵电动机,需要维护 - 包括倒带。电动机在一家汽车店重绕,然后运输了500英里。(Aprox。800km)到第二个用于真空压浸渍(VPI)的设施。然而,随后的激增测试表明,绝缘强度仍然不正确。然后将电动机放在测试架上并运行。电机电流和振动测试是可以接受的,因此,由于工厂急于恢复生产,因此电动机已重新使用。三天后,该部队灾难性地失败,并点燃了火灾。原因是追溯到绕组的,当电动机往返VPI设施或从VPI设施中运输时可能已损坏。电涌测试对此问题进行了解决,但已被打折。

这种故障表明,绝缘强度的测试是真实的,并且在汽车用户的危险中被忽略。如果振动监测表明轴承开始失败,则将更换。绝缘材料也应该发生同样的事情。

情况#3(动态测试):美国公用事业公司Pacific Gas&Electric正在面临23,000美元的潜在账单,以取代125马力的屏幕透明泵上的电动机,该泵过热并吸收过多的电流。该公司不仅要替代电动机,还研究了高电流的原因,因为没有轴承问题,当前的不平衡,过度谐波或转子杆问题的迹象。

SKF Baker EXP3000技术的动态测试表明,负载的运行高于电动机的额定值。回顾维护历史,人员发现15.75英寸。泵上的叶轮已被17英寸代替。叶轮。一旦安装了正确的大小叶轮,电流就返回正常值。

考虑到超大泵叶轮也将使新的替换电动机超负荷的事实,这项测试有助于防止昂贵的错误。

情况#4(动态测试):在线测试还阻止了美国进步能源发电厂的巨大损失。技术人员正在调查为什么三个被淹没的循环水泵中的一位要求输入功率较少,因此运行速度更快。SKF EXP3000捕获了所有三个电动机的扭矩签名,从而给出了每个单元的负载需求的快照。所讨论的泵的扭矩约为健康泵的75%。扭矩带也太宽了,并且变化很大。一名潜水员派去检查水下泵发现其末端铃已掉下来。

该装置很快修复了,这有助于保持输出,当其他泵之一随后发生故障时。该公司估计,如果产出水平下降,将会损失350万美元的收入。

这些示例(以及许多其他例子)表明,简单,廉价的绝缘测试制度可以为操作带来重大好处。一个例子还表明,忽略绝缘测试结果可能会付出深刻的代价。公吨

有关更多信息,请访问skf.com

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