电动机,就像任何由许多运动部件组成的复杂机器一样,容易受到谐波失真、轴承磨损和错位等一系列问题的影响,需要维修或比预期更快地回卷。但是,在所有这些可能使您的设备突然停止的问题中,许多维护专家都认为,过热是需要立即采取行动的问题。
毕竟,操作过热的电机会导致其绕组绝缘迅速恶化,不可避免地导致短路、泄漏和电机故障。通常的规则是,绕组每接收10°C的额外热量,电机绝缘的寿命就会减半。领先的标准组织还得出结论,多达30%的电机故障源于绝缘故障,其中60%的此类情况表明过热是根本原因。
下面,我们将介绍电机过热背后的常见原因。
1.电源状况
当设施中遇到恶劣的电力条件或类似的不利操作条件时,建议降低所有在用电动机的额定功率,以最大限度地延长其使用寿命。电机降额涉及降低其负载,以确保其工作温度保持在绝缘等级的范围内,从而保持可靠性。正确执行该过程在很大程度上取决于几个因素:电机的绝缘等级、环境温度以及标称和负载下的温度峰值。
许多电机现在通过数字或绝缘等级名称在铭牌上列出了预期的温升。否则,您将需要通过利用某种电阻方法或取电机绝缘等级的最高温度并将其从电机的额定最高环境温度中减去来手动确定温升。例如,您可以假设最高环境温度为40°C、绝缘等级为F的电机温升为115°C。
2.高效服务系数
电机的服务系数(SF)是指在OEM推荐的额定电压范围内运行时,它可以在短时间内处理过载的百分比。例如,铭牌上SF额定值为1.15的电机意味着它在短时间内过载时可以多输出15%的功率。因此,在服务系数水平下执行更长时间的稳态操作将导致电机健康状况迅速恶化,这是由于能源使用效率越来越低、操作或启动扭矩不足,最重要的是过热。
3.电压过高
定子电流是测量电动机负载水平的一种常见方法,很容易被过载或过电压情况掩盖。许多设施经常错误地在过电压水平下运行电机,只是为了减少定子电流。虽然这是出于良好的意图,主要是为了减少电机上的热量,但结果往往不是理想的,因为过高的电压会导致电机电流变化,但不会导致热量减少或能量损失。
例如,当您使用10-200hp的电机并在10%的过电压下运行时,它的损耗只会减少1-3%,这基本上可以忽略不计。此外,不建议仅依靠定子电流来了解电机的负载情况,因为定子电流分析通常只会检测到轻微的过载,尽管真实值要高得多。
4.频繁启动和停止
频繁地停止和启动电机是一种坏习惯,强烈建议不要养成这种习惯,因为它会给电机带来不必要的压力。启动的压力是电机在其生命周期中经历的最糟糕的事情,但这些启动有时是不可避免的,在某些环境中甚至可能每小时发生一次,如果不是每天的话。
为了避免失败,必须使用在线监测设备密切监测电机启动的持续时间和数量,以确保您符合与您所在行业相关的专业电机标准和指南。
5.环境条件
不言而喻,在高温环境下运行会自然导致电机发热。高湿度、管道堵塞、空气中的化学研磨物质和高空作业也是电机温度异常升高的其他常见原因。红外成像可以帮助快速发现这种非电诱导温度应力的原因。