Ci sono così tanti test diversi che si possono eseguire su un motore elettrico – ed è per questo che è fondamentale che tu sappia qual è lo scopo di questi test, come funzionano e cosa significano i dati. Questo post sul blog è il primo di una serie in due parti sull’argomento dei test dei motori elettrici.
Inizieremo con una rapida revisione del perché i test sono importanti, seguita da una discussione sulla resistenza della barra del rotore, hipot, surge e avvolgimento del motore, nonché una discussione sull’analisi delle vibrazioni.
Importanza dei test
I problemi dei cuscinetti possono essere la prima causa di guasto dei motori elettrici, ma i guasti elettrici sono al secondo posto. E i guasti elettrici richiedono che il vostro gruppo di manutenzione si occupi di testare i motori che avete in cura.
Il beneficio più ovvio dei test è la risoluzione dei problemi. Quando un motore non funziona bene o si guasta, potete usare i test per rintracciare la causa più probabile del problema. Si possono anche usare i risultati dei test come misura delle prestazioni di un motore. Questi dati, a loro volta, possono informare le decisioni sulle riparazioni, la manutenzione, le ricostruzioni e le sostituzioni.
I test regolari sono fondamentali per il vostro programma di manutenzione e contribuiscono alle prestazioni e all’affidabilità dei motori che avete in cura. Per esempio, è possibile rilevare problemi minori prima che diventino guasti costosi. E ricordate, i motori ben mantenuti hanno un’affidabilità molto più alta, e sia i costi M&O che i costi energetici per loro sono più bassi.
Test della barra del rotore
Le barre del rotore incrinate sono un problema comune dei motori elettrici. Ed è probabilmente per questo che ci sono diversi tipi di test per le barre del rotore incrinate. Questi test includono il test del brontolo, il test del rotore monofase e il test del rotore ad alta corrente.
Si può usare il test del brontolo per cercare discontinuità nel flusso di corrente attraverso il motore. Si rimuove il rotore dallo statore, poi si induce una corrente in esso attraverso un nucleo laminato avvolto da un filo. Usando la limatura di ferro, è possibile rilevare visivamente le discontinuità dai modelli che si creano nella limatura.
In un test del rotore monofase, si applica una potenza monofase al motore in modo che il rotore ruoti lentamente. Usando un misuratore analogico, si monitora la fase mentre si cerca qualsiasi fluttuazione in quanti ampere vengono prelevati.
Per eseguire un test del rotore ad alta corrente, si rimuove il rotore dallo statore e si applica una corrente elevata attraverso l’albero del rotore. Poi una telecamera a infrarossi vi permetterà di ispezionare visivamente la superficie del rotore per i punti caldi localizzati. Quei punti caldi localizzati rivelano problemi con la barra del rotore.
Test hipot
Un test hipot (ad alto potenziale), chiamato anche test della resistenza dielettrica, controlla i punti deboli nell’isolamento dei cavi o dei fili. Per eseguire questo test, si applica corrente tra i circuiti elettrici e il telaio. Si noti che i livelli specifici di sovratensione applicati dipendono dal motore e dalla sua tensione specificata.
Durante questo tempo, si misura la corrente di dispersione e si calcolano i meg-ohm corrispondenti. Le aree con letture di meg-ohm più basse hanno un isolamento danneggiato.
Test di sovratensione
I dati di un test di sovratensione (noto anche come test Baker) vi aiuteranno a rilevare il burnout del motore e possono prevedere un potenziale guasto del motore. Dai risultati di un test di sovratensione, è possibile identificare l’isolamento difettoso, i corti morti, le connessioni allentate e gli squilibri.
Si dovrebbero sempre eseguire test di sovratensione in conformità con lo standard IEEE 522. Questo standard è importante: indica quale livello di tensione utilizzare in base al tipo di avvolgimento e alle condizioni del motore. Se eseguito secondo lo standard, un test di sovratensione vi fornirà dati affidabili ottenuti senza danneggiare il vostro motore.
Durante un test di sovratensione, si usa un tipo speciale di macchina di prova conosciuta come un generatore di sovratensione per applicare un impulso di tensione (una sovratensione) a ogni serie di avvolgimenti del motore. In genere viene eseguita al doppio della tensione di linea più altri 1.000 V. Questa tensione viene iniettata in ogni fase. Le onde sinusoidali risultanti da ogni fase devono essere uguali, altrimenti viene indicato un problema.
Resistenza dell’avvolgimento del motore
L’obiettivo di un test dell’avvolgimento del motore è un test off-line usato per rintracciare i guasti dell’avvolgimento. Si dovrebbe eseguire questo test ogni volta che si vedono crepe o segni di bruciatura, o si è notato un odore di bruciato proveniente dal motore.
Lo svantaggio di un test di avvolgimento è che sarà necessario smontare il motore; sul lato positivo, gli unici elementi necessari per eseguire il test è uno schema elettrico del motore insieme a un multimetro.
Si inizierà pulendo gli avvolgimenti con aria di negozio e ispezionandoli. Poi, impostate il multimetro su midrange e configuratelo per misurare la resistenza in ohm, poi toccate i cavi insieme per verificare che la lettura sia 0 ohm. Controllate lo schema del motore o il suo diagramma degli avvolgimenti e usate il multimetro per misurare la resistenza di ogni gamba dell’avvolgimento. Ogni gamba dovrebbe avere una piccola lettura di resistenza – se si legge aperta o corta, c’è un problema
Analisi delle vibrazioni
L’analisi delle vibrazioni, un metodo di test online, può fornirti una ricchezza di informazioni sullo stato attuale del tuo motore elettrico se fatto correttamente. I dati per l’analisi provengono da un sensore MEMs che genera una quantità variabile di tensione a seconda del movimento. Quando si combinano questi dati di spostamento con il tempo, il risultato è una forma d’onda temporale. Usando i dati della forma d’onda temporale si può eseguire una FFT (Fast Fourier Transform) che fornisce ancora più informazioni.
I risultati dell’analisi delle vibrazioni possono evidenziare difetti dei cuscinetti, disallineamento, squilibrio del sistema o dei componenti, condizioni di risonanza, difetti del rotore/statore e la presenza di saldature rotte o bulloni allentati.
Molti impianti impostano un percorso delle vibrazioni in modo che i dati sulle vibrazioni siano raccolti secondo un programma, lungo un percorso predeterminato attraverso l’impianto. Questo tipo di dati completi può aiutarvi a tracciare i cambiamenti delle vibrazioni nei motori nel tempo. Per esempio, si può dire dai dati quando un cuscinetto sta cominciando a consumarsi o i bulloni stanno cominciando ad allentarsi.
Per eseguire l’analisi delle vibrazioni, avrete bisogno di attrezzature per misurare e memorizzare i dati, nonché di strumenti software per eseguire l’analisi. E avrete bisogno di qualcuno con una conoscenza specializzata in vibrazioni per interpretare i dati (preferibilmente qualcuno che abbia certificazioni per l’analisi delle vibrazioni).
Conclusione
Questi sono solo alcuni esempi di test utili per i motori elettrici. Ne copriremo altri nella Parte 2 (la prossima settimana), ma nel frattempo ricordate che padroneggiare come eseguire i test dei motori elettrici e interpretare i dati è la chiave per avere motori affidabili e ad alte prestazioni.
Autore & Informazioni di contatto: Steve Mazziotta ([email protected]) 440-429-0656
