Er zijn zo veel verschillende tests die u kunt uitvoeren op een elektromotor – en daarom is het belangrijk dat u weet wat het doel van deze tests is, hoe ze werken en wat de gegevens betekenen. Deze blogpost is de eerste in een tweedelige serie over het onderwerp testen van elektromotoren.
We beginnen met een kort overzicht van waarom testen belangrijk is, gevolgd door een bespreking van rotorbalk-, hipot-, piek- en motorwikkelweerstanden en een bespreking van trillingsanalyse.
Belang van testen
Lagerproblemen mogen dan de belangrijkste oorzaak van elektromotorstoringen zijn, maar elektrische storingen zijn een goede tweede. En elektrische storingen vereisen dat uw onderhoudsgroep de motoren in uw zorg gaat testen.
Het meest voor de hand liggende voordeel van testen is het oplossen van problemen. Als een motor niet goed werkt of uitvalt, kunt u met behulp van tests de meest waarschijnlijke oorzaak van het probleem opsporen. U kunt de testresultaten ook gebruiken als een maatstaf voor de prestaties van een motor. Op basis van deze gegevens kunt u beslissingen nemen over reparaties, onderhoud, revisies en vervangingen.
Regelmatig testen is de sleutel tot uw onderhoudsprogramma en draagt bij aan de prestaties en betrouwbaarheid van de motoren die u onder uw hoede heeft. Zo kunt u bijvoorbeeld kleine problemen opsporen voordat het dure storingen worden. En vergeet niet, goed onderhouden motoren hebben een veel hogere betrouwbaarheid, en zowel de M&O kosten als de energiekosten voor hen zijn lager.
Rotorbalktests
Gescheurde rotorbalken zijn een veel voorkomend probleem bij elektromotoren. En dat is waarschijnlijk de reden waarom er verschillende soorten tests voor gescheurde rotorstaven zijn. Deze tests omvatten de growler test, eenfase rotor test, en hoge stroom rotor test.
U kunt een growler test gebruiken om te kijken naar discontinuïteiten in de stroom door de motor. U verwijdert de rotor van de stator, en induceert er dan een stroom in via een gelamineerde kern omwikkeld met draad. Met behulp van ijzervijlsel kunt u visueel discontinuïteiten detecteren aan de hand van de patronen die in het vijlsel ontstaan.
Bij een eenfasige rotortest zet u eenfasige stroom op de motor, zodat de rotor langzaam ronddraait. Met behulp van een analoge meter controleert u de fase, terwijl u kijkt naar eventuele schommelingen in het aantal ampères dat wordt getrokken.
Om een hoge stroom rotortest uit te voeren, verwijdert u de rotor van de stator en voert u een hoge stroom door de as van de rotor. Vervolgens kunt u met een infraroodcamera het oppervlak van de rotor visueel inspecteren op plaatselijke hete plekken. Die plaatselijke hot spots wijzen op problemen met de rotorstang.
Hipottest
Een hipottest (hoogpotentiaaltest), ook wel diëlektrische-sterktetest genoemd, controleert op zwakke plekken in de isolatie van kabels of draden. Om deze test uit te voeren, zet u stroom aan tussen de elektrische circuits en het frame. Merk op dat de specifieke overspanningsniveaus die worden toegepast afhankelijk zijn van de motor en zijn gespecificeerde spanning.
Tijdens deze tijd meet u de lekstroom en berekent u de bijbehorende meg-ohms. Gebieden met lagere meg-ohm waarden hebben beschadigde isolatie.
Surge Test
Data van een surge test (ook bekend als een Baker test) zal u helpen bij het detecteren van motor burnout en kan mogelijke motorstoring voorspellen. Uit de resultaten van een overspanningstest kunt u falende isolatie, kortsluitingen, losse verbindingen en onbalans opsporen.
U moet overspanningstesten altijd uitvoeren volgens de IEEE 522-norm. Deze norm is belangrijk: hij geeft aan welk spanningsniveau moet worden gebruikt, afhankelijk van het type wikkeling en de toestand van de motor. Wanneer een test volgens de standaard wordt uitgevoerd, levert hij betrouwbare gegevens op zonder de motor te beschadigen.
Tijdens een test met een spanningsstoot gebruikt u een speciaal type testmachine, een zogenaamde spanningsstootgenerator, om een spanningspuls (een spanningsstoot) toe te passen op elke set motorwikkelingen. De test wordt meestal uitgevoerd bij tweemaal de netspanning plus nog eens 1.000 V. Deze spanning wordt in elke fase geïnjecteerd. De resulterende sinusgolven van elke fase moeten gelijk zijn, anders is er een probleem.
Windingweerstand motor
Het doel van een motorwikkelingstest is een off-line test die wordt gebruikt om storingen in de wikkeling op te sporen. U moet deze test uitvoeren wanneer u scheurtjes of brandplekken ziet, of wanneer u een brandlucht uit de motor opmerkt.
Het nadeel van een wikkelingstest is dat u de motor moet demonteren; aan de positieve kant is het enige dat u nodig hebt om de test uit te voeren een elektrisch schema van de motor samen met een multimeter.
U begint met het schoonmaken van de wikkelingen met winkellucht en inspecteert ze. Vervolgens stelt u de multimeter in op het middengebied en configureert u deze om de weerstand in ohm te meten; vervolgens raakt u de draden aan om te controleren of de meting 0 ohm is. Controleer het schema of het wikkelingsschema van de motor en gebruik de multimeter om de weerstand van elk wikkelingsbeen te meten. Elk been zou een kleine weerstandsmeting moeten hebben — als het open of kort leest, is er probleem
Vibration Analysis
Vibration analyse, een online testmethode, kan u een rijkdom aan informatie over de huidige staat van uw elektrische motor verstrekken wanneer correct gedaan. De gegevens voor analyse zijn afkomstig van een MEMs-sensor die een variërende hoeveelheid spanning genereert afhankelijk van de beweging. Wanneer u deze verplaatsingsgegevens combineert met tijd, is het resultaat een tijdgolfvorm. Met behulp van de tijdgolfvormgegevens kunt u een FFT (Fast Fourier Transform) uitvoeren die nog meer informatie oplevert.
De resultaten van trillingsanalyse kunnen wijzen op lagerdefecten, verkeerde uitlijning, onbalans van systemen of componenten, resonantiecondities, rotor/statorfouten, en de aanwezigheid van gebroken lassen of losse bouten.
Veel installaties zetten een trillingsroute uit zodat trillingsgegevens volgens een schema worden verzameld, langs een vooraf bepaalde route door de installatie. Met dit soort uitgebreide gegevens kunt u veranderingen in de trillingen van de motoren in de loop van de tijd volgen. U kunt bijvoorbeeld uit de gegevens afleiden wanneer een lager begint te verslijten, of bouten beginnen los te komen.
Om trillingsanalyse uit te voeren, hebt u apparatuur nodig om de gegevens te meten en op te slaan, en softwaretools om de analyse uit te voeren. En u heeft iemand nodig met gespecialiseerde kennis van trillingen om de gegevens te interpreteren (bij voorkeur iemand met certificeringen voor trillingsanalyse).
Conclusie
Dit zijn slechts een paar voorbeelden van nuttige tests voor elektromotoren. We zullen er meer behandelen in deel 2 (volgende week), maar onthoud in de tussentijd dat het beheersen van het uitvoeren van elektromotortests en het interpreteren van de gegevens de sleutel is tot het hebben van goed presterende, betrouwbare motoren.
Auteur & Contactinformatie: Steve Mazziotta ([email protected]) 440-429-0656
