Электродвигатели, как и любая сложная машина, состоящая из множества движущихся частей, уязвимы к множеству проблем, таких как гармонические искажения, износ подшипников и несоосность, что требует ремонта илиперемотка электродвигателяраньше, чем ожидалось. Но из всех этих проблем, которые могут привести к полной остановке вашего оборудования, многие эксперты по техническому обслуживанию сходятся во мнении, что именно чрезмерный нагрев требует немедленных действий.

Ведь эксплуатация двигателя с перегревом приводит к быстрому разрушению изоляции его обмоток, что неизбежно приводит к короткому замыканию, утечкам и выходу двигателя из строя. Общее правило гласит, что срок службы изоляции двигателя сокращается вдвое на каждые 10°C дополнительного тепла, получаемого обмотками. Ведущие организации по стандартизации также приходят к выводу, что до 30% отказов двигателей происходят из-за нарушения изоляции, при этом в 60% таких случаев основной причиной является чрезмерное нагревание.

Ниже мы рассмотрим распространенные причины перегрева двигателя.

1. Состояние питания

При плохих условиях электроснабжения на объекте или аналогичных неблагоприятных условиях эксплуатации рекомендуется снизить номинальные характеристики всех находящихся в эксплуатации электродвигателей, чтобы максимально увеличить срок их службы. Снижение номинальных характеристик двигателя предполагает снижение его нагрузки, чтобы гарантировать, что его рабочая температура останется в пределах класса изоляции, сохраняя при этом надежность. Правильное проведение процесса во многом зависит от нескольких факторов: класса изоляции двигателя, температуры окружающей среды и скачка температуры при номинале и под нагрузкой.

Многие двигатели теперь указывают ожидаемое превышение температуры на заводской табличке либо в виде номера, либо в виде обозначения класса изоляции. В противном случае вам придется определить повышение температуры вручную, используя какой-либо метод измерения сопротивления или взяв максимальную температуру класса изоляции двигателя и вычитая ее из номинальной максимальной температуры окружающей среды двигателя. Например, можно предположить, что двигатель с максимальной температурой окружающей среды 40°C и классом изоляции F будет иметь повышение температуры на 115°C.

2. Высокий эффективный коэффициент обслуживания

Сервис-фактор двигателя (SF) — это процент перегрузки, которую он может выдержать в течение коротких периодов времени при работе в пределах номинального напряжения, рекомендованного OEM-производителем. Например, двигатель с рейтингом SF 1,15 на паспортной табличке означает, что он может выдавать на 15 % больше мощности при кратковременной перегрузке. Таким образом, выполнение более продолжительных операций в установившемся режиме на уровне коэффициента эксплуатации приведет к быстрому ухудшению состояния двигателя из-за все более неэффективного использования энергии, недостаточного рабочего или пускового крутящего момента и, что наиболее важно, перегрева.

3. Чрезмерное напряжение

Ток статора — это распространенный способ измерения уровней нагрузки в электродвигателях, который можно легко замаскировать чрезмерной нагрузкой или состоянием перенапряжения. Многие предприятия часто допускают ошибку, запуская двигатели при повышенном напряжении только для того, чтобы уменьшить ток статора. Хотя это делается с благими намерениями, в первую очередь для уменьшения нагрева двигателя, результат часто не соответствует желаемому, поскольку чрезмерное напряжение может вызвать изменение тока двигателя, но не приведет к уменьшению нагрева или потерь энергии.

Например, если вы возьмете двигатель мощностью 10-200 л.с. и запустите его при перенапряжении 10%, потери упадут всего на 1-3%, что по сути незначительно. Более того, никогда не рекомендуется полагаться исключительно на ток статора для определения условий нагрузки двигателя, поскольку анализ тока статора часто обнаруживает лишь легкую перегрузку, несмотря на то, что истинные значения намного выше.

4. Частые старты и остановки.

Частая остановка и запуск двигателя — это плохая привычка, которую крайне не рекомендуется использовать, поскольку она создает ненужную нагрузку на двигатель. Стресс при запуске — худшее, через что проходит двигатель за свою жизнь, но такие запуски зачастую неизбежны и могут даже происходить ежечасно, если не ежедневно, в определенных условиях.

Чтобы избежать сбоев, крайне важно внимательно следить за продолжительностью и количеством запусков двигателя с помощью оборудования онлайн-мониторинга, чтобы убедиться, что вы соответствуете профессиональным стандартам и рекомендациям по двигателям, применимым к вашей отрасли.

5. Условия окружающей среды

Само собой разумеется, что работа при высоких температурах окружающей среды естественным образом приведет к нагреву двигателя. Высокая влажность, засорение воздуховодов, химически абразивные вещества в воздухе и работа на высоте также являются другими распространенными причинами необычного повышения температуры вашего двигателя. Инфракрасная визуализация может помочь быстро выявить причины такого неэлектрически вызванного температурного стресса.