Rafmótorar gegna mikilvægu hlutverki í daglegu lífi okkar - þar sem við búum, vinnum og leikum okkur.Einfaldlega sagt, þeir gera næstum allt sem hreyfist, hreyfist.Tæplega 70 prósent af raforku sem iðnaður notar er notað af rafmótorakerfum.1

Um það bil 75 prósent af iðnaðarmótorum sem eru í gangi eru notaðir til að keyra dælur, viftur og þjöppur, flokkur véla sem er mjög næm fyrir meiriháttar skilvirknibótum2.Þessi forrit starfa oft á stöðugum hraða, allan tímann, jafnvel þegar þess er ekki þörf.Þessi stöðuga aðgerð sóar orku og veldur óþarfa CO2 losun, en með því að stjórna hraða mótors getum við dregið úr orkunotkun, sparað orku og minnkað umhverfisáhrif.

Ein leið til að stjórna hraða mótors er með því að nota drif með breytilegum hraða (VSD), tæki sem stjórnar snúningshraða rafmótors með því að breyta tíðni og spennu sem mótorinn fær.Með því að stjórna hraða mótors getur drif dregið úr orkunotkun (td minnkað snúningshraða búnaðar um 20 prósent getur dregið úr inntaksaflsþörf um u.þ.b. 50 prósent3) og veitt umtalsverða framför í ferlistýringu og umtalsverðum sparnaði í rekstri yfir líftímann. eins gagnlegar og VSD eru til að spara orku í mörgum forritum, þeir geta valdið ótímabæra mótorbilun ef þau eru ekki rétt jarðtengd.Þó að það séu margar mismunandi orsakir bilana í rafmótor, þá er algengasta vandamálið þegar drif er notað bilun í legu af völdum venjulegrar spennu.

Skemmdir af völdum venjulegrar spennu

Í þriggja fasa riðstraumskerfi er hægt að skilgreina almenna spennu sem ójafnvægi sem er til staðar á milli þriggja fasa sem myndast af púlsbreiddarmótuðu afli drifsins, eða spennumuninn milli aflgjafajarðar og hlutlauss punkts þriggja. áfangaálag.Þessi sveiflukennda venjulegu spenna framkallar rafstöðueiginleika á bol mótorsins og þessi bolspenna getur losnað í gegnum vafningana eða í gegnum legurnar.Nútíma verkfræðihönnun, fasa einangrun og inverter gaddaþolinn vír getur hjálpað til við að vernda vafningarnar;Hins vegar, þegar snúningurinn sér uppsöfnun spennu toppa, leitar straumurinn að leiðinni sem minnst viðnám gegn jörðu er.Ef um er að ræða rafmótor liggur þessi leið beint í gegnum legurnar.

Þar sem mótor legur nota fitu til smurningar myndar olían í fitunni filmu sem virkar sem raforkuefni, sem þýðir að það getur sent rafkraftana án leiðslu.Með tímanum bilar þetta raforkuefni.Án einangrunareiginleika fitunnar mun bolspennan losna í gegnum legurnar, síðan í gegnum húsið á mótornum, til að ná jarðtengingu.Þessi hreyfing rafstraums veldur ljósboga í legunum, sem almennt er nefnt raflosunarvinnsla (EDM).Þar sem þessi stöðugi ljósbogi á sér stað með tímanum verða yfirborðssvæðin í leguhlaupinu brothætt og örsmáir málmbútar geta brotnað af inni í legunni.Að lokum vinnur skemmda efnið sig á milli kúlur og kynþátta legunnar, sem veldur malaáhrifum, sem geta framleitt míkrónstærð gryfju, sem kallast frosting, eða þvottabrettalíkar hryggir í legubrautinni, sem kallast fluting.

Sumir mótorar geta haldið áfram að keyra eftir því sem tjónið versnar smám saman, án nokkurra merkjanlegra vandamála.Fyrsta merki um skemmdir á legum er yfirleitt heyranlegur hávaði, vegna þess að legukúlurnar ferðast yfir grófu og frostuðu svæðin.En þegar þessi hávaði á sér stað er tjónið venjulega orðið nógu mikið til að bilun sé yfirvofandi.

Byggt á forvörnum

Iðnaðarforrit upplifa venjulega ekki þessa burðarerfiðleika á mótorum með breytilegum hraða, en í sumum uppsetningum, svo sem atvinnuhúsnæði og farangursmeðferð á flugvellinum, er ekki alltaf öflug jarðtenging.Í þessum tilvikum verður að nota aðra aðferð til að beina þessum straum frá legunum.Algengasta lausnin er að bæta bolsjarðbúnaði við annan enda mótorskaftsins, sérstaklega í forritum þar sem venjuleg spenna getur verið algengari.Skaftjörð er í meginatriðum leið til að tengja snúnings snúning mótorsins við jörðu í gegnum grind mótorsins.Að bæta bolsjarðbúnaði við mótorinn áður en hann er settur upp (eða að kaupa mótor með einum foruppsettum) getur verið lítið verð að borga í samanburði við verðmiðann á viðhaldskostnaði sem tengist leguskiptum, svo ekki sé minnst á háan kostnað við stöðvun í aðstöðu.

Það eru nokkrar algengar gerðir af boljarðbúnaði í iðnaðinum í dag, svo sem kolefnisburstar, hringlaga trefjaburstar og einangrunartæki fyrir jarðtengingar, og aðrar aðferðir til að vernda legurnar eru einnig fáanlegar.

Kolburstar hafa verið í notkun í meira en 100 ár og eru svipaðir og kolefnisburstar sem notaðir eru á DC mótor commutators.Jarðandi burstar veita raftengingu milli snúnings og kyrrstöðu hluta rafrásar mótorsins og taka strauminn frá snúningnum til jarðar þannig að hleðslan safnast ekki upp á snúningnum að þeim stað þar sem hún losnar í gegnum legurnar.Jarðunarburstar bjóða upp á hagnýta og hagkvæma leið til að veita lágviðnámsleið til jarðar, sérstaklega fyrir stærri rammamótora;þó eru þeir ekki án galla.Eins og með DC mótora, eru burstarnir háðir sliti vegna vélrænnar snertingar við skaftið og, óháð hönnun burstahaldarans, verður að skoða samsetninguna reglulega til að tryggja rétta snertingu milli bursta og skaftsins.

Skaftjarðandi hringir virka eins og kolefnisbursti, en þeir innihalda marga þræði af rafleiðandi trefjum sem raðað er inni í hring í kringum skaftið.Ytri hringurinn, sem venjulega er festur á endaplötu mótorsins, er kyrrstæður á meðan burstarnir rísa á yfirborði mótorskaftsins og beina straumnum í gegnum burstana og örugglega til jarðar.Hægt er að festa skaftjarðandi hringi inni í mótornum, sem gerir þeim kleift að nota á mótora sem þarf að þvo og óhreina.Engin jarðtengingaraðferð er hins vegar fullkomin og jarðtengingarhringir utanáliggjandi hafa tilhneigingu til að safna óhreinindum á burstunum, sem getur dregið úr virkni þeirra.

Jarðlagseinangrarar sameina tvo tækni: tvíþættan snertilausan einangrunarhlíf sem notar völundarhúshönnun til að koma í veg fyrir að mengunarefni komist inn og málmsnúningur og einangraður leiðandi þráðhringur til að beina skaftstraumum frá legunum.Þar sem þessi tæki koma einnig í veg fyrir tap á smurefni og mengun, koma þau í stað venjulegra leguþéttinga og hefðbundinna legueinangra.

Önnur leið til að koma í veg fyrir losun straums í gegnum legurnar er að framleiða legurnar úr óleiðandi efni.Í keramik legum vernda keramikhúðaðar kúlur legurnar með því að koma í veg fyrir að skaftstraumur flæði í gegnum legurnar til mótorsins.Þar sem enginn rafstraumur rennur í gegnum mótor legur eru litlar líkur á sliti af völdum straums;Hins vegar mun straumurinn leita leiðar til jarðar, sem þýðir að hann mun fara í gegnum tengdan búnað.Þar sem keramik legur munu ekki fjarlægja strauminn frá snúningnum, er aðeins mælt með sérstökum beinum drifum fyrir mótora með keramik legur.Aðrir gallar eru kostnaðurinn við þennan stíl af mótorlegum og sú staðreynd að legurnar eru venjulega aðeins fáanlegar upp í stærð 6311.

Á mótorum sem eru stærri en 100 hestöfl er almennt mælt með því að einangruð lega sé sett upp á gagnstæðan enda mótorsins sem boljarðtengingarbúnaðurinn er settur á, óháð því hvaða bolsjarðgerð er notuð.

Þrjár ráðleggingar um uppsetningu drifs með breytilegum hraða

Þrennt sem þarf að huga að fyrir viðhaldsverkfræðinginn þegar reynt er að draga úr algengri spennu í forritum með breytilegum hraða eru:

1. Gakktu úr skugga um að mótorinn (og mótorkerfið) sé rétt jarðtengdur.
2. Ákvarðu rétta burðartíðnijafnvægi, sem mun lágmarka hávaðastig og spennuójafnvægi.
3. Ef jarðtengingarbúnaður er talinn nauðsynlegur skaltu velja þann sem virkar best fyrir forritið.

Þegar burðarstraumur er til staðar er engin lausn sem hentar öllum.Það er mikilvægt fyrir viðskiptavininn og mótor- og drifframleiðandann að vinna saman að því að finna bestu lausnina fyrir tiltekna notkun.