Увеличьте ожидаемый срок службы двигателя с помощью преобразователей частоты с экологически чистой мощностью

Из мотора доносится постоянный визг и рычание. Этот тревожный грохочущий шум медленно увеличивается с каждым днем ​​на микроскопическом уровне. Это признак того, что подшипники начинают разрушаться. Эксперты по двигателям заявили, что 50% отказов двигателей вызваны дефектами подшипников.

Основными причинами выхода из строя подшипников (80%) являются механические, из них:

Эти проблемы можно решить при правильном уходе и эффективном плане обслуживания. Существуют и другие источники проблем с подшипниками, такие как частотно-регулируемые приводы (ЧРП), наведенные токи в подшипниках (которые требуют принятия определенных мер во избежание преждевременного старения) и отказ двигателя.

С тех пор, как они были впервые представлены более 40 лет назад, частотно-регулируемые приводы оказали огромное влияние на отрасль. Благодаря использованию силовой электроники они обеспечивают точный контроль крутящего момента и скорости двигателя, согласовывая производимое движение с точными потребностями. Пользователи получают экономию энергии и в результате испытывают меньшую нагрузку на трансмиссию/трансмиссию.

Исторически сложилось так, что преимущества технологии ЧРП обходились дорого. Несовременные частотно-регулируемые приводы имеют такие недостатки, как гармоники, электромагнитные помехи (EMI), разница напряжения в зависимости от времени (dv/dt), что требует использования громоздких фильтров и ограничения длины кабеля.

Менее понятным явлением во многих приложениях являются электрические токи, проходящие через подшипники двигателя, обычно называемые подшипниковыми токами. Токи в подшипниках являются основной причиной точечной коррозии, рифления и обледенения шарикоподшипников и колец подшипников.

Подшипники электродвигателя рассчитаны на 100 000 часов работы. Это более 11 лет непрерывного ежедневного использования. Когда подшипники выходят из строя (50% отказов двигателей), последствия заключаются не только в стоимости ремонта.

Первым последствием является незапланированное техническое обслуживание и стоимость производственных потерь. Также существует вероятность повреждения механических нагрузок и муфт, прикрепленных к валу двигателя. Это может произойти либо в результате выхода из строя подшипника, либо во время оперативного технического обслуживания, выполняемого после отказа.

Что касается реактивного технического обслуживания, несколько исследований показали, что 28% работников с большей вероятностью попадут в несчастный случай на работе при выполнении реактивного технического обслуживания, чем профилактического.

Простои производства, связанные с незапланированным реактивным техническим обслуживанием, имеют негативные последствия, включая потерю производства, нарушение сроков, потерю доходов, увеличение затрат на персонал для компенсации потерь производства и стоимости самого ремонта.

Синфазное напряжение определяется как напряжение между нейтральной точкой двигателя и заземлением системы. Напряжение между нейтралью и землей (синфазное напряжение) можно рассчитать как напряжение между фазой и землей как усредненную сумму трех напряжений.

Для трехфазного двигателя, питающегося от трехфазного сигнала напряжения, когда система хорошо сбалансирована, эти три сигнала напряжения теоретически имеют одинаковую амплитуду со сдвигом фаз 120 градусов. В этом сценарии сбалансированный двигатель переменного тока (AC) должен приводиться в движение сбалансированным трехфазным источником переменного тока, а синфазное напряжение будет равно нулю.

Когда двигатель приводится в движение обычным частотно-регулируемым приводом, быстрое переключение биполярных транзисторов с изолированным затвором (IGBT) генерирует три высокочастотных сигнала широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Будучи несбалансированными, они являются источником ненулевой разности напряжений (синфазного напряжения) между нейтральной точкой двигателя и заземлением системы.

Структура двигателя переменного тока в сочетании с этим высокочастотным сигналом ШИМ делает паразитные емкости двигателя (также известные как паразитные емкости) существенными.

Цепь паразитной емкости является источником напряжения на валу, когда двигатель вращается, а синфазное напряжение не равно нулю. Высокая частота ШИМ может привести к тому, что напряжение на валу вызовет искры и искрение в смазке подшипника, что приведет к образованию ямок и рифлений на обоймах подшипников.