What is the most serious failure of high-voltage motors?

Istnieje wiele przyczyn awarii silników wysokiego napięcia prądu przemiennego.Z tego powodu konieczne jest zbadanie zestawu ukierunkowanych i jasnych metod rozwiązywania problemów dla różnych typów awarii i zaproponowanie skutecznych środków zapobiegawczych w celu terminowej eliminacji awarii silników wysokiego napięcia., dzięki czemu z roku na rok zmniejsza się awaryjność silników wysokiego napięcia.

Jakie są najczęstsze usterki silników wysokonapięciowych?Jak należy z nimi postępować?

1. Awaria układu chłodzenia silnika

Analiza awarii

Ze względu na potrzeby produkcyjne silniki wysokiego napięcia często się uruchamiają, charakteryzują się dużymi wibracjami i dużymi impulsami mechanicznymi, które mogą łatwo spowodować nieprawidłowe działanie układu chłodzenia silnika.Dotyczy to głównie następujących typów:

Pierwszy,zewnętrzna rura chłodząca silnika ulega uszkodzeniu, co powoduje utratę czynnika chłodzącego, co z kolei zmniejsza wydajność chłodzenia układu chłodzenia silnika wysokiego napięcia.Wydajność chłodzenia jest zablokowana, co powoduje wzrost temperatury silnika;

Drugi,po pogorszeniu się jakości wody chłodzącej rury chłodzące ulegają korozji i blokowaniu przez zanieczyszczenia, co powoduje przegrzanie silnika;

Trzeci,niektóre rury chłodzące i odprowadzające ciepło mają wysokie wymagania dotyczące funkcji rozpraszania ciepła i przewodności cieplnej.Ze względu na różny stopień skurczu pomiędzy obiektami z różnych materiałów, pozostają luki.Na styku obu elementów powstają problemy z utlenianiem i rdzą, do których wnika woda chłodząca.W rezultacie silnik ulegnie wypadkowi podczas „strzelania”, a jednostka silnikowa automatycznie się zatrzyma, co spowoduje, że jednostka silnikowa nie będzie działać prawidłowo.

Metoda naprawy

Nadzór nad zewnętrznym rurociągiem chłodzącym, aby zminimalizować temperaturę zewnętrznego czynnika chłodzącego w rurociągu.Popraw jakość wody chłodzącej i zmniejsz prawdopodobieństwo, że zanieczyszczenia w wodzie chłodzącej powodują korozję rur i blokują kanały chłodzące.Zatrzymanie smaru w skraplaczu zmniejszy szybkość rozpraszania ciepła przez skraplacz i ograniczy przepływ ciekłego czynnika chłodniczego.W związku z nieszczelnością aluminiowych rurociągów chłodzenia zewnętrznego, sonda wykrywacza nieszczelności przesuwa się w pobliżu wszystkich możliwych miejsc nieszczelności.Na częściach wymagających kontroli, takich jak połączenia, spoiny itp., system uruchamia się ponownie, aby można było ponownie zastosować środek do wykrywania nieszczelności.Rzeczywisty plan zakłada przyjęcie metod konserwacji polegających na stemplowaniu, wypychaniu i uszczelnianiu.Podczas przeprowadzania konserwacji na miejscu należy nałożyć klej na obszar wycieku aluminiowej zewnętrznej rury chłodzącej silnika wysokiego napięcia, co może skutecznie zapobiec kontaktowi stali z aluminium i uzyskać dobry efekt przeciwutleniający.

2. Awaria wirnika silnika

Analiza awarii

Podczas rozruchu i pracy przeciążeniowej silnika, pod wpływem różnych sił, pierścień zwarciowy wewnętrznego wirnika silnika jest przyspawany do miedzianej taśmy, powodując powolne poluzowanie miedzianej taśmy wirnika silnika.Ogólnie rzecz biorąc, ponieważ pierścień końcowy nie jest kuty z jednego kawałka miedzi, szew spawalniczy jest słabo zespawany i może łatwo powodować pękanie w wyniku naprężeń termicznych podczas pracy.Jeżeli pręt miedziany i rdzeń żelazny są zbyt luźno dopasowane, pręt miedziany będzie wibrował w rowku, co może spowodować pęknięcie pręta miedzianego lub pierścienia końcowego.Ponadto proces montażu nie jest przeprowadzany prawidłowo, co skutkuje lekkim efektem szorstkości na powierzchni walcówki.Jeśli ciepło nie może zostać odprowadzone na czas, spowoduje to poważne rozszerzanie się i deformację, powodując intensyfikację wibracji wirnika.

Metoda naprawy

W pierwszej kolejności należy sprawdzić miejsca przerwania spawania wirnika silnika wysokiego napięcia i dokładnie oczyścić szczelinę rdzenia z zanieczyszczeń.Przede wszystkim sprawdź, czy nie ma pękniętych prętów, pęknięć i innych wad, użyj materiałów miedzianych do spawania w miejscach przerw w spawaniu i dokręć wszystkie śruby.Po zakończeniu rozpocznie się normalne działanie.Przeprowadź szczegółową kontrolę uzwojenia wirnika, koncentrując się na zapobieganiu.Po znalezieniu należy go na czas wymienić, aby uniknąć poważnego spalenia żelaznego rdzenia.Regularnie sprawdzaj stan śrub dokręcających rdzeń, zainstaluj ponownie wirnik i w razie potrzeby zmierz stratę w rdzeniu.

3. Awaria cewki stojana silnika wysokiego napięcia

Analiza awarii

Wśród usterek silników wysokonapięciowych ponad 40% stanowią uszkodzenia spowodowane uszkodzeniem izolacji uzwojenia stojana.Kiedy silnik wysokonapięciowy szybko się uruchamia i zatrzymuje lub szybko zmienia obciążenie, wibracje mechaniczne powodują, że rdzeń stojana i uzwojenie stojana przemieszczają się względem siebie, powodując uszkodzenie izolacji w wyniku degradacji termicznej.Wzrost temperatury przyspiesza niszczenie powierzchni izolacji i zmienia stan powierzchni izolacji, powodując tym samym szereg zmian związanych ze stanem powierzchni izolacji.Z powodu oleju, pary wodnej i brudu na powierzchni uzwojenia oraz wyładowań pomiędzy różnymi fazami uzwojenia stojana, czerwona farba zapobiegająca halo na powierzchni warstwy izolacyjnej ołowiu wysokiego napięcia w części stykowej zmieniła kolor na czarny.Sprawdzono część przewodu wysokiego napięcia i stwierdzono, że uszkodzona część przewodu wysokiego napięcia znajdowała się na krawędzi ramy stojana.Dalsza praca w wilgotnym środowisku powodowała starzenie się warstwy izolacyjnej przewodu doprowadzającego wysokiego napięcia uzwojenia stojana, co powodowało zmniejszenie rezystancji izolacji uzwojenia.

Metoda naprawy

Zgodnie z warunkami panującymi na placu budowy, część przewodu wysokiego napięcia uzwojenia silnika jest najpierw owinięta taśmą izolacyjną.Zgodnie z techniką „wiszącego uchwytu” powszechnie stosowaną w konserwacjielektrycy, powoli podnieś górną krawędź szczeliny uszkodzonej cewki na odległość 30–40 mm od wewnętrznej ścianki rdzenia stojana i spróbuj ją naprawić.Użyj prostego zacisku do pieczenia, aby początkowo zacisnąć nowo owiniętą część izolacyjną, użyj taśmy z miki proszkowej, aby owinąć do połowy prosty odcinek górnej warstwy, aby odizolować ją od podłoża na 10 do 12 warstw, a następnie owinąć noski obu końców sąsiednią cewkę szczelinową, aby odizolować ją od podłoża, oraz skośną krawędź końca cewki. Na sekcje nałóż farbę półprzewodnikową o wysokiej odporności, pędzlem o długości 12 mm.Najlepiej podgrzewać i chłodzić dwa razy.Dokręcić ponownie śruby matrycy przed drugim podgrzewaniem.

4. Awaria łożyska

Analiza awarii

Łożyska kulkowe zwykłe i łożyska walcowe są najczęściej stosowane w silnikach wysokiego napięcia.Głównymi przyczynami awarii łożysk silnika są nierozsądny montaż i montaż niezgodny z odpowiednimi przepisami.Jeśli smar nie jest odpowiedni, jeśli temperatura jest odbiegająca od normy, działanie smaru również ulegnie znacznej zmianie.Zjawiska te sprawiają, że łożyska są podatne na problemy i prowadzą do awarii silnika.Jeśli cewka nie jest mocno zamocowana, cewka i żelazny rdzeń będą wibrować, a łożysko pozycjonujące będzie przenosić nadmierne obciążenie osiowe, co spowoduje spalenie łożyska.

Metoda naprawy

Specjalne łożyska do silników obejmują typy otwarte i zamknięte, a konkretny dobór powinien opierać się na rzeczywistej sytuacji.W przypadku łożysk należy wybrać specjalny luz i smar.Podczas montażu łożyska należy zwrócić uwagę na dobór smaru.Czasami stosuje się smar z dodatkami EP i na tuleję wewnętrzną można nałożyć cienką warstwę smaru.Smar może wydłużyć żywotność łożysk silnika.Prawidłowo dobieraj łożyska i używaj łożysk dokładnie, aby zmniejszyć luz promieniowy łożyska po montażu i użyj płytkiej konstrukcji bieżni pierścienia zewnętrznego, aby temu zapobiec.Podczas montażu silnika należy również dokładnie sprawdzić dopasowanie wymiarów łożyska i wału wirnika podczas montażu łożyska.

5. Awaria izolacji

Analiza awarii

Jeśli otoczenie jest wilgotne, a przewodność elektryczna i cieplna jest słaba, łatwo jest spowodować zbyt wysoki wzrost temperatury silnika, powodując pogorszenie lub nawet odklejenie się gumowej izolacji, powodując poluzowanie, zerwanie przewodów lub nawet problemy z wyładowaniem łuku .Drgania osiowe powodują tarcie pomiędzy powierzchnią cewki a płytką i rdzeniem, powodując zużycie półprzewodnikowej warstwy antykoronowej na zewnątrz cewki.W ciężkich przypadkach bezpośrednio zniszczy główną izolację, prowadząc do jej uszkodzenia.Kiedy silnik wysokiego napięcia ulegnie zawilgoceniu, wartość rezystancji jego materiału izolacyjnego nie może spełnić wymagań silnika wysokiego napięcia, co powoduje awarię silnika;silnik wysokiego napięcia był używany zbyt długo, warstwa antykorozyjna i rdzeń stojana mają słaby kontakt, pojawia się łuk elektryczny i uzwojenia silnika ulegają uszkodzeniu, co ostatecznie powoduje awarię silnika.;Po zanurzeniu wewnętrznego brudu olejowego silnika wysokiego napięcia w izolacji głównej łatwo jest spowodować zwarcie między zwojami cewki stojana itp. Zły kontakt wewnętrzny silnika wysokiego napięcia może również łatwo doprowadzić do awarii silnika .

Metoda naprawy

Technologia izolacji jest jedną z ważnych technologii procesowych w produkcji i konserwacji silników.Aby zapewnić stabilność silnika przez długi czas, należy poprawić odporność cieplną izolacji.Wewnątrz głównej izolacji umieszczona jest warstwa ekranująca z materiału półprzewodnikowego lub metalowego, aby poprawić rozkład napięcia wzdłuż powierzchni.Kompletny system uziemiający jest jednym z ważnych środków zapewniających odporność systemu na zakłócenia elektromagnetyczne.

Jaka jest najpoważniejsza awaria silników wysokiego napięcia?

1. Typowe usterki silników wysokiego napięcia

Awaria elektromagnetyczna

(1) Zwarcie międzyfazowe uzwojenia stojana

Zwarcie międzyfazowe uzwojenia stojana jest najpoważniejszą usterką silnika.Spowoduje to poważne uszkodzenie izolacji uzwojenia samego silnika i spalenie żelaznego rdzenia.Jednocześnie spowoduje to obniżenie napięcia sieciowego, wpływając lub niszcząc normalne zużycie energii przez innych użytkowników.Dlatego konieczne jest jak najszybsze usunięcie uszkodzonego silnika.

(2) Zwarcie międzyzwojowe uzwojenia jednej fazy

Kiedy uzwojenie fazowe silnika jest zwarte między zwojami, prąd fazowy zwarcia wzrasta, a stopień wzrostu prądu jest powiązany z liczbą zwojów zwarcia.Zwarcie międzyzwojowe niszczy symetryczną pracę silnika i powoduje poważne lokalne nagrzewanie.

(3) Zwarcie uziemienia jednofazowego

Sieć zasilająca silniki wysokiego napięcia to zazwyczaj system z punktem neutralnym, który nie jest bezpośrednio uziemiony.Kiedy w silniku wysokiego napięcia wystąpi jednofazowe zwarcie doziemne, a prąd uziemienia jest większy niż 10 A, rdzeń stojana silnika zostanie spalony.Ponadto jednofazowe zwarcie doziemne może przekształcić się w zwarcie międzyzwojowe lub zwarcie międzyfazowe.W zależności od wielkości prądu doziemnego uszkodzony silnik może zostać usunięty lub może zostać wydany sygnał alarmowy.

(4) Jedna faza zasilania lub uzwojenia stojana jest obwodem otwartym

Otwarty obwód jednej fazy zasilacza lub uzwojenia stojana powoduje, że silnik pracuje z zanikiem fazy, wzrasta prąd fazowy przewodzenia, gwałtownie wzrasta temperatura silnika, wzrasta hałas i wzrastają wibracje.Zatrzymaj maszynę tak szybko, jak to możliwe, w przeciwnym razie silnik się spali.

(5) Napięcie zasilania jest za wysokie lub za niskie

Jeśli napięcie jest zbyt wysokie, obwód magnetyczny rdzenia stojana zostanie nasycony, a prąd gwałtownie wzrośnie;jeśli napięcie jest zbyt niskie, moment obrotowy silnika spadnie, a prąd stojana silnika pracującego pod obciążeniem wzrośnie, powodując nagrzewanie się silnika, a w ciężkich przypadkach silnik się spali.

uszkodzenie mechaniczne

(1) Zużycie łożyska lub brak oleju

Awaria łożyska może łatwo spowodować wzrost temperatury silnika i wzrost hałasu.W ciężkich przypadkach łożyska mogą się zablokować, a silnik może się spalić.

(2) Zły montaż akcesoriów silnika

Podczas montażu silnika uchwyty śrub są nierówne, a wewnętrzne i zewnętrzne małe osłony silnika ocierają się o wał, powodując nagrzewanie się silnika i hałas.

(3) Słaby zespół sprzęgła

Siła przenosząca wał zwiększa temperaturę łożyska i zwiększa wibracje silnika.W ciężkich przypadkach spowoduje to uszkodzenie łożysk i spalenie silnika.

2. Ochrona silników wysokiego napięcia

Zabezpieczenie przed zwarciem międzyfazowym

Oznacza to, że zabezpieczenie szybkiego przerwania prądu lub zabezpieczenie przed różnicą wzdłużną odzwierciedla zwarcie międzyfazowe stojana silnika.Silniki o mocy mniejszej niż 2MW wyposażone są w szybkie zabezpieczenie prądowe;ważne silniki o mocy 2MW i większej lub mniejszej niż 2MW, ale aktualna czułość zabezpieczenia szybkozwarciowego nie spełnia wymagań i posiadające sześć przewodów wyjściowych, mogą być wyposażone w zabezpieczenie różnicowe wzdłużne.Zabezpieczenie silnika przed zwarciem międzyfazowym działa w przypadku wyłączenia;w przypadku silników synchronicznych z urządzeniami do automatycznego rozmagnesowania zabezpieczenie powinno działać także na rozmagnesowanie.

Zabezpieczenie prądu składowej przeciwnej

Jako zabezpieczenie przed międzyobrotowymi obrotami silnika, zanikiem faz, odwróconą kolejnością faz i dużą asymetrią napięcia, może być również stosowany jako zabezpieczenie główne dla głównego zabezpieczenia przed asymetrią prądu trójfazowego i zwarciem międzyfazowym silnika.Zabezpieczenie przed składową przeciwną prądu działa w przypadku wyzwolenia lub sygnału.

Jednofazowe zabezpieczenie przed zwarciem doziemnym

Sieć zasilająca silniki wysokiego napięcia to z reguły system uziemienia małoprądowego.Kiedy występuje uziemienie jednofazowe, przez punkt zwarcia przepływa tylko prąd kondensatora uziemiającego, co generalnie powoduje mniej szkód.Dopiero gdy prąd uziemienia jest większy niż 5A, należy rozważyć montaż jednofazowego zabezpieczenia uziemienia.Gdy prąd kondensatora uziemiającego wynosi 10 A i więcej, zabezpieczenie może działać z ograniczeniem czasowym w przypadku zadziałania;gdy prąd pojemnościowy uziemienia jest niższy niż 10A, zabezpieczenie może działać w przypadku wyzwolenia lub sygnalizacji.Okablowanie i ustawienia jednofazowego zabezpieczenia ziemnozwarciowego silnika są takie same, jak w przypadku jednofazowego zabezpieczenia ziemnozwarciowego linii.

Zabezpieczenie przed niskim napięciem

Gdy napięcie zasilania spadnie na krótki czas lub zostanie przywrócone po przerwie, wiele silników uruchamia się w tym samym czasie, co może spowodować powrót napięcia przez długi czas lub nawet jego brak.Aby zapewnić samorozruch ważnych silników, z powodów nieistotnych, procesowych lub bezpieczeństwa, nie wolno instalować zabezpieczenia niskonapięciowego w silnikach samorozruchowych z opóźnionym działaniem przed wyłączeniem.

Ochrona przed przeładowaniem

Długotrwałe przeciążenie spowoduje wzrost temperatury silnika powyżej dopuszczalnej wartości, powodując starzenie się izolacji, a nawet awarię.Dlatego silniki podatne na przeciążenia podczas pracy powinny być wyposażone w zabezpieczenie przed przeciążeniem.W zależności od wagi silnika i warunków, w jakich występuje przeciążenie, można ustawić działanie na sygnalizację, automatyczną redukcję obciążenia lub wyłączenie.

Ochrona długiego czasu uruchamiania

Czas rozruchu silnika reakcyjnego jest za długi.Gdy rzeczywisty czas rozruchu silnika przekroczy ustawiony dopuszczalny czas, zabezpieczenie zadziała.

Zabezpieczenie przed przegrzaniem

Reaguje na wzrost składowej zgodnej prądu stojana lub pojawienie się prądu składowej przeciwnej z dowolnej przyczyny, powodując przegrzanie silnika, a zabezpieczenie uruchamia alarm lub wyłącza się.Przegrzanie uniemożliwia ponowne uruchomienie.

Zabezpieczenie przed utknięciem wirnika (zabezpieczenie nadprądowe składowej zgodnej)

Jeśli silnik zostanie zablokowany podczas uruchamiania lub pracy, zadziała zabezpieczenie.W przypadku silników synchronicznych należy również dodać zabezpieczenie przed przekrokiem, zabezpieczenie przed utratą wzbudzenia i asynchroniczne zabezpieczenie przed uderzeniami.

Czas publikacji: 10 listopada 2023 r