Загуби от вихрови токове в магнитопроводите на електродвигатели: какво да диагностицирате

Вихровите токове са циркулиращи токове, индуцирани в проводящ материал от променящо се магнитно поле. Те не са токове, изтичащи от намотка.

В електродвигатели и трансформатори тези токове могат да предизвикат нежелано нагряване. Разбирането на разликата помага на екипите по поддръжката да избягват подвеждащи диагностики на повреди.

Какво кара тока да циркулира в сърцевината?

Променящият се магнитен поток индуцира електрическо поле. В проводяща сърцевина това поле може да задвижи затворени токови пътища.

Проводникът не е задължително да е от желязо. Важни са проводимостта и променящият се поток; само магнетизмът не създава целия механизъм.

OpenStax обяснява вихровите токове и магнитното затихване. Същият принцип на индукцията обяснява защо нежеланите циркулиращи токове могат да разсейват енергия в машинните сърцевини.

Тези токове срещат електрическо съпротивление и произвеждат топлина. Енергията идва от системата, която създава магнитното поле, а не от безплатна енергия.

Защо сърцевините на електродвигателите използват ламелация

Ламелираната сърцевина разделя проводящия материал на изолирани листове. Това прекъсва токовите пътища, които иначе биха обхванали по-големи участъци от сърцевината.

Ламелацията намалява загубите от вихрови токове; тя не елиминира всички загуби. Съпротивлението на намотките, магнитният хистерезис, механичното триене и вентилацията също влияят върху ефективността.

Дебелината на листовете, изолацията, материалът, формата на магнитния поток и честотата влияят върху резултата. Общото правило за дебелината не може да замени информацията за конкретния дизайн на машината.

Повредена сърцевина може да се държи различно от първоначалния си проект. По време на ремонт попитайте ремонтната фирма как е оценено състоянието на сърцевината.

Не приемайте, че визуално чистата сърцевина има непроменени загуби. Обратно, само промяната на цвета на повърхността не показва повреда от вихрови токове.

Не диагностицирайте загубите в сърцевината само по температурата

Прегряващ електродвигател може да има проблем с охлаждането, претоварен вал, лошо електрозахранване, повреда на лагер или влошено състояние на намотките.

Започнете с работния контекст. Запишете оборотите, товара, околната температура, състоянието на охлаждането, измерванията на захранването и момента на повишаване на температурата.

Сравнявайте сходни работни периоди, а не несвързани моментни измервания. Измерване, направено след промяна на режима на работа, не е контролирано сравнение.

Прегледайте историята на поддръжката. Скорошно пренавиване, работа по сърцевината, подмяна на задвижването или промени в параметрите може да оправдаят по-внимателно проучване, без да доказват причинно-следствена връзка.

При електродвигател, захранван от задвижване, включете одобрения му работен диапазон и конфигурация. Не приписвайте всяко повишаване на температурата на честотата на превключване.

Полезна последователност за събиране на доказателства

1. Потвърдете уреда, мястото на измерване и работните условия.
2. Проверете охлаждащите пътища и механичния товар в рамките на одобрената процедура за поддръжка.
3. Прегледайте качеството на захранването и измерванията по фази с помощта на квалифициран персонал.
4. Сравнете текущото поведение с по-ранни записи при съпоставим режим на работа.
5. Предайте предполагаемата повреда на сърцевината за оценка от компетентен специалист по ремонт на електродвигатели.

Не премахвайте защитните изключвания, за да оставите нагретия електродвигател да работи. Всяко измерване под напрежение изисква спазване на процедурите за електрическа безопасност на обекта.

Какво да попитате след ремонт на електродвигател

Поискайте обхвата на ремонта, констатациите от проверката и наличните резултати от изпитванията. Попитайте дали сърцевината е била оценена преди и след ремонта.

Определете базови показатели след ремонта при документиран режим на работа. Съхранявайте заедно данните за температурата, товара и електрическите измервания, вместо в отделни бележки без проследимост.

Успешното стартиране не доказва, че ефективността е останала непроменена. Също така по-високото измерено значение на тока не изолира загубите в сърцевината без допълнителни доказателства.

Често задавани въпроси от екипите по поддръжката

Заземяването премахва ли вихровите токове?

Не. Защитното заземяване е свързано с електрическата безопасност; то не заменя ламелираната конструкция на сърцевината и не елиминира индуцираните вътрешни токови контури.

Винаги ли са нежелани вихровите токове?

Не. Някои устройства умишлено ги използват. В конвенционална сърцевина на електродвигател обаче свързаното с тях нагряване е загуба, която проектантите се стремят да ограничат.

Може ли тренд от PLC да идентифицира повредата?

Трендът може да покаже кога се е променило поведението. Той не може самостоятелно да разграничи загубите в сърцевината от повреди в охлаждането, намотките, захранването или механиката.

Използвайте библиотеката със знания на PLC ProTech за свързани ръководства по инженерни теми. Съхранете доказателствата за работата на машината, преди да подменяте части.