Údržba elektrických motorov v odvetví náterov

Referenčná spoločnosť sa zaoberá procesom natierania malých častí používaných v automobilovom priemysle.

Po nanesení náteru metódou ponorenia pri súčasnej rotácii (dip spinning painting) je potrebné súčiastky podrobiť tepelnému ošetreniu v tunelovej peci, ktorá je rozdelená na niekoľko oblastí, v ktorých je aplikovaná stanovená teplota.

V každej sekcii je nainštalovaný elektrický motor s ventilátorom. Táto mechanická ventilácia zabezpečuje stabilitu teploty v každej sekcii. Teplotné podmienky silne korelujú s kvalitou konečného výrobku. Akákoľvek odchýlka od hodnoty požadovanej dodávateľom farby môže viesť k nákladným sťažnostiam na kvalitu. Vzhľadom na to, že zákazníci v automobilovom priemysle očakávajú vysokú kvalitu a že tolerancia pri dodávke chybných súčiastok je nulová, elektrické motory poháňajúce ventilátory vyžadujú maximálnu starostlivosť.

Tieto motory sú vystavené drsnému prostrediu spojenému s vysokou teplotou pece. Tiež mechanické pomery sú celkom neobvyklé, pretože konštrukcia pece vyžaduje predĺženie hriadeľa motora, aby svojím koncom dosiahla k ventilátoru. Tieto dva faktory vedú k urýchlenému opotrebovaniu komponentov motora.

Úloha udržať tieto motory v chode je v rukách tímu elektrickej údržby, čo sú 3 ľudia pracujúci na tri zmeny. Zhoršujúci sa problém s častými jednoduchými tunelovými pecami prinútil tím údržby, aby uplatnil metódu údržby elektrických motorov založenú na predpovedi. Nezávisle od životnosti vyžadoval elektrický motor dodatočné metódy merania, ktoré zahŕňali merania rôznych elektrických a neelektrických veličín. Dva najužitočnejšie ukazovatele sú teplota a vibrácie. Väčšina mechanických komponentov vyžaruje pri bežnej prevádzke určité množstvo tepla a vibrácií. Na meranie oboch uvedených parametrov sa preto používal vibračný testovací prístroj Fluke 805FC a termokamera Ti300 +.

Prípravné merania

Pred začiatkom diagnostiky je potrebné na stroji nastaviť skúšobné body. Po fixácii skúšobných bodov sa musia použiť na ďalšie merania. Ako je uvedené v tabuľke, hodnota vibrácií nameraná zariadením Fluke 805FC môže mať zjavne rozdielne úrovne v závislosti od toho, na ktorej osi sú tieto hodnoty odčítané (tabuľka 1). Napríklad, ak je to možné, je správnou praxou definovať na elektromotore viac ako jeden skúšobný bod čo najbližšie k ložiskám.

Na začiatku cesty k predvídateľnej údržbe je tiež dobré postarať sa o správnu metódu získavania údajov. Jedna z nich je založená na najnovších technológiách, akými sú inteligentné telefóny a ukladanie údajov v cloude. Pokiaľ ide o pripojenie k PC prostredníctvom USB kábla, použitie tejto metódy nespôsobuje problémy z dôvodu nedostatku správnych ovládačov alebo ako v prípade štandardného papiera, ktorý sa môže stať nečitateľným kvôli znečisteniu, alebo môže byť úplne stratený.

Výhodou oboch zariadení, Fluke 805FC aj Ti300 +, je, že obe majú schopnosť prepojiť sa s mobilnou aplikáciou, ktorá sa nazýva Fluke Connect, čo je akýsi rozbočovač medzi meracími prístrojmi a oblakom, kde budú všetky údaje uložené. Aplikácia je tiež schopná automaticky zostrojiť trendy uskutočnených meraní.

Axial	Tangential

Tabuĺka 1

Pri použití Fluke Connect je možné definovať všetky motory inštalované v peci a všetky skúšobné body, ktoré sa na nich nachádzajú. Okrem toho sa môžu skúšobné body definovať pridaním názvu a vizuálneho obrazu v aplikácii, ako je znázornené na obrázku 1.

Obrázok 1

Častou chybou je nastavenie meracieho bodu na kryte ventilátora elektrického motora. Hodnoty vibrácií získané z takéhoto bodu môžu mať úplne iné indikácie ako hodnoty získané z tela motora, čo by mohlo viesť k nesprávnym záverom o stave motora.

Diagnóza

Údaje z vibračného testu a termokamery sú uvedené v tabuľke 1. Motor A, ktorý bol primárne nainštalovaný na peci, je typickým asynchrónnym motorom pre všeobecné aplikácie. Vnútorné mechanické oddelenie inštaluje ďalšie predĺženie hriadeľa (obrázok 2), ktoré pomáha pripojiť sa k ventilátoru v požadovanej polohe. Po určitom čase boli niektoré motory nahradené tak, aby sa prispôsobili riešeniu, ktorým je motor B so špeciálnym dizajnom pre aplikácie tepelného spracovania. Je nastavený tak, aby pracoval pri teplote okolia až do 100 ° C a má uzavreté valivé ložiská.  Kvalitatívny typ tepelných meraní ukázal, že motor A má jednoznačne nižšiu teplotu ako motor B, pretože má ventilátor pripojený na svoj hriadeľ. Motor B nemá žiadnu dodatočnú mechanickú ventiláciu, takže jeho priemerná teplota je veľmi vysoká, 80,8 stupňov.  Motor B môže ľahko fungovať pri takej vysokej teplote vďaka vysokej triede izolácie – v tomto konkrétnom prípade triede izolácie H.

Obrázok 2

Aj keď má motor B oveľa vyššiu teplotu, jeho vibrácie sú pomerne malé v porovnaní s motorom A. V tejto situácii bola hlavnou príčinou uvedeného problému nevyváženie rotora a ventilátora, pripojeného k hriadeľu motora.

Motor A	Motor B
P=1,5kW N= 1450 ot/min Třída izolace C Predĺženie hriadeľa realizované vnútropodnikovým mechanickým oddelením	P=1,5kW N= 1430 ot/min Třída izolace H Motor dodaný s predĺženým hriadeľom od výrobcu

Tabulka 2

Je vhodné zdôrazniť, že okrem funkcií, ktoré pomáhajú zhromažďovať údaje z meracích prístrojov, je aplikácia Fluke Connect schopná signalizovať určité poplachy (pozri obrázok 3) spojené s určitým typom činností uvedených v aplikácii. Napríklad v prípade elektrických motorov je možné určiť teplotný poplach. Ak teplota prekročí hodnotu definovanú v aplikácii, buď sa automaticky pošle e-mail s upozornením na alarm, alebo sa na vašom smartfóne objaví vyskakovacia správa. Pre motor B bol nastavený teplotný poplach pre teplotu vyššiu ako 90 stupňov Celzia. Účelom tohto nastavenia bolo mať istotu, pretože tento motor nemá žiadnu ďalšiu mechanickú ventiláciu a akákoľvek zmena teploty nad normálnou prevádzkovou teplotou môže viesť k nadmernému namáhaniu izolácie.

Obrázok 3

Vonkajší snímač

V niektorých prípadoch môžu byť elektromotory umiestnené v neprístupných miestach. Napríklad motor, ktorý poháňa ventilátor umiestnený 3 m nad úrovňou terénu. Ešte extrémnejší prípad je ten, keď potrebujeme merať vibrácie v blízkosti motorov, ktoré sú nainštalované na linke pre valcovanie za tepla. Nikto by nechcel mať vibračný meradlo veľmi blízko k takému miestu. Preto je k Fluke 805FC možné pripojiť externý senzor, ktorý je pripojený pomocou magnetu na telese motora. V portfóliu Fluke môžeme nájsť takýto senzor s označením Fluke 805EX, ale môže byť použitý akýkoľvek typ akcelerometra s citlivosťou 80-120 mV / g.

Obrázok 4

Ak sa použije externý snímač s prístrojom Fluke 805FC (obrázok 4), schopnosti prístroja budú obmedzené len na meranie celkovej hodnoty vibrácií. Je to preto, že magnetická montáž sa môže považovať za dodatočný tlmič vibrácií, čo vedie k zníženiu šírky pásma prístroja. Preto sa CF +, ktorý sa meria v rozsahu 4 – 20 kHz, automaticky vypne s použitím externého snímača.

Nakoniec

Prístroje Fluke pomáhajú tímu pre údržbu referenčnej spoločnosti pri výbere vhodného riešenia pre elektrické motory ventilátorov inštalovaných v tunelovej peci. Okrem toho sa počet odstávok z dôvodu údržby znížil na potrebné množstvo. Tiež funkcia Fluke Connect odstraňuje problémy s údajmi. Najdôležitejšie však je, že vďaka správnemu spôsobu údržby sa koncovým zákazníkom môžu dodávať vysokokvalitné výrobky.

Ak sa pýtate na tento článok alebo máte záujem o niektorý z vyššie uvedených prístrojov. Neváhajte nás kontaktovať (napríklad na formulári uvedenom nižšie).