Označení provozních režimů elektromotoru podle GOST R 52776-2007 – Stankoteka

Během používání elektromotorů je pravidelně pozorováno jejich silné zahřívání. Čím je to způsobeno? Tuto problematiku lze studovat ve vztahu k provozu třífázových asynchronních jednotek, prezentovaných v široké škále modelů v katalogu prodejny Mir Privoda.

Nejprve si ujasněme, při jaké teplotě je oprávněné považovat elektropohon za přehřátý.

Kdy je disk považován za horký?

Pokud má skříň pohonu teplotu 25 stupňů, pak bude životnost jednotky větší než při teplotě 100 stupňů. Přitom u většiny elektrických pohonů je teplota 100 stupňů běžnou provozní teplotou. Stupeň přetížitelnosti motoru z hlediska teploty je určen dvěma klíčovými parametry:

• třída izolace;
• třída teplotní tolerance.

Pokud teplota pouzdra nebo vinutí nedosáhne 60 stupňů, není nutná žádná akce. Pokud překročí 70 stupňů, pak obecně totéž, ale stále má smysl sledovat motor pro potřebu speciální diagnostiky nebo údržby.

Pokud je teplota nad 100 stupňů, je nutné zajistit stálé vhodné monitorování a také včasné zjištění topných faktorů. Pokud teplota stále stoupá, jednotka musí být odpojena od napětí, aby se předešlo nehodám a požárům.

Měření teploty jednotky

Hlavní metody pro stanovení teploty elektromotoru:

1. Ruční palpace. Toto je nejdostupnější způsob. Člověk zažívá znatelnou bolest při kontaktu s povrchem zahřátým na 60 stupňů nebo více. Pokud se takové pocity objeví, znamená to, že tělo jednotky má přesně stejnou nebo dokonce vyšší teplotu.
2. Pomocí kontaktního teploměru (vybaveného externím čidlem). Tento postup vyžaduje čas a vyžaduje od uživatele určitou úroveň kvalifikace. Je důležité vědět, že motor se nejvíce zahřívá ve středu skříně, v oblasti vinutí, v předním a zadním segmentu skříně, v oblasti ložisek hřídele.
3. Aplikace termokamery. Tato metoda je nejrychlejší a také nejvíce informativní, protože vám umožňuje okamžitě vidět teplotu v různých částech disku.
4. Pomocí vestavěných senzorů (jako takové se používají pozistory). Některé modely elektropohonů jsou vybaveny senzory uzpůsobenými pro sběr informací o teplotě v různých oblastech (stejná vinutí nebo ložiska). Ale i když jednotka nemá standardní měřicí zařízení, můžete je nainstalovat sami. Pomocí senzorů je možné automatizovat operace v reakci na zahřátí motoru na určitou teplotu. Pro tyto účely je signál přenášen ze snímačů do frekvenčního měniče (možnosti – do teplotního relé, do regulátoru). Pokud je použit ovladač, může být naprogramován tak, aby dělal následující:
   • odeslání varování operátorovi elektrického pohonu po obdržení informace ze snímače o teplotě blízké kritické hodnotě;
   • vypnutí pohonu – při dosažení kritické teploty.

Proč se elektrický pohon přehřívá?

Existují 2 kategorie faktorů přehřívání jednotky:

• mechanické;
• elektrický.

1. Zvýšení mechanické síly na hřídel. Může to být způsobeno zkratem dílů nebo vniknutím cizích předmětů do konstrukce.
2. Opotřebováním ložiska (v důsledku čehož se může zaseknout nebo zlomit). Včasná detekce takového faktoru je velmi důležitá, protože selhání ložisek často vede k selhání rotoru, poškození vinutí a skříně pohonu.
3. Mechanická porucha elektrického pohonu. Může se projevit např. poruchou souososti ložisek, v důsledku čehož se přehřívají a rotor začne drhnout o stator.
4. Špatné chlazení skříně. Typicky je pohon chlazen aktivací oběžného kola dmychadla, které je umístěno v zadním segmentu jednotky. Pokud se rozbije, dostane se do kontaktu s mřížkou nebo se otáčí na hřídeli, dojde k přehřátí elektropohonu. Kromě toho se míra intenzity foukání snižuje při nižších rychlostech pohonu, když je napájení dodáváno přes frekvenční měnič. Pak pomůže použití autonomního externího dmychadla.

Elektrické důvody přehřátí:

1. Nesymetrie napětí, odchylky napájecího napětí. Zvláštností asynchronních motorů je jejich citlivost na odpovídající hodnotu. Pokud je odchylka 5 %, jednotka se může znatelně zahřát, a pokud je odchylka 10 %, může být nevyhnutelné, že pohon přestane fungovat.
2. Ztráta fáze (jako zvláštní případ fázové nerovnováhy). Příčinou je přerušení napájecího vedení, spouštěcího mechanismu nebo uvnitř pohonu. Důsledkem je oslabení mechanického momentu přímo na hřídeli a také možné úplné zastavení pohonu.
3. Vyskytl se problém se schématem zapojení. Stává se, že při konstrukci obvodu hvězda-trojúhelník udělá elektrotechnik chybu. Může být chyba v obvodu.
4. Výskyt zkratu ve vinutí jednotky Může být převrácený nebo vytvořený mezi fázemi. Můžete jej nainstalovat:
   • měřením proudu – pokud je jednotka zapnutá, podle fází;
   • pokud je pohon vypnutý – při použití ohmmetru.

Stává se, že pokud je málo zkratovaných zatáček, je obtížné zjistit skutečnost zkratu.

Jak reagovat na přehřátí jednotky

Pokud je za provozu zjištěno zahřívání elektropohonu, je nutné provést diagnostiku jednotky. To lze provést postupným prováděním následujících operací:

1. Měření teploty. Pokud jsou zaznamenány jeho kritické hodnoty, pohon je okamžitě odpojen od napájení.
2. Identifikace cizích zvuků při provozu pohonu (klepání, broušení). Pokud se ukáže, že zvuk vzniká kvůli kontaktům v mechanice motoru (při zatížení), musíte jednotku okamžitě zastavit a poté opravit poškozenou jednotku. Častou příčinou hluku uvnitř motoru je deformace ložisek. V tomto případě bude nutné je vyměnit.
3. Testování proudu – pomocí proudových kleští, po fázích. Pokud je překročena, může to znamenat přetížení. Dojde-li k nesymetrii fází, jedná se s největší pravděpodobností o fázovou nesymetrii (fáze je přerušena, dochází k mezifázovému zkratu).
4. Kontrola ložisek, zda mají být pravidelně mazána. Doporučuje se vyměnit mazivo, pokud k tomu existují zřejmé důvody.
5. Uvolnění hnacího hřídele od zátěže, kontrola chodu pohonu při volnoběžných otáčkách.
6. Kontrola funkce vzduchového chlazení. Oběžné kolo a povrch pohonu mohou být ucpané a bude nutné je vyčistit.
7. Kontrola shody ochrany měniče s hodnotou jmenovitého proudu uvedenou na typovém štítku.

Jak chránit disk před přehřátím

Pokud je přehřátí pohonu zjištěno včas, lze poměrně rychle odstranit příčiny a předejít nepříjemným následkům. Nejlepší ale je, když se přehřátí dá z principu předejít.

Obvykle je důsledkem přehřátí zvýšení hodnoty provozního proudu jednotky. Řízení proudu se nejčastěji provádí pomocí jističů (stejně jako např. tepelných relé).

Frekvenční měniče obsažené v katalogu prodejny Mir Privoda jsou vybaveny víceúrovňovými ochrannými prostředky. Když je aktivováno ochranné relé měniče, je možné dodatečné řízení úrovně napětí a změny fáze.

Použití teplotních senzorů se velmi doporučuje jako součást implementace metod ochrany motorů před přehřátím. To zajistí výjimečně vysokou úroveň bezpečnosti při provozu jednotky.

Související články

Pohony válečkovým řetězem: výrobní proces

Hnací válečkové řetězy jsou určeny k přenosu točivého momentu v různých zařízeních, strojích a mechanismech. Převody válečkovými řetězy se staly široce používanými v různých oblastech průmyslu a výroby díky své vysoké účinnosti, dlouhé životnosti, ..

Účel a klasifikace kabelových spojek

Výrobky jsou určeny pro spojování hřídelí strojů a pohonů, přenos krouticího momentu a spojování potrubí a kabelů. Klasifikace spojek podle principu činnosti zahrnuje 4 třídy zařízení: řízené – mechanické; trvalé – nepřipouštějí možnost..

Připojení elektromotoru k jednofázové síti 220 V.

Článek popisuje a názorně ukazuje, jak připojit průmyslový třífázový elektromotor, určený pro 380 V, k jednofázové domácí 220 voltové síti. K vyřešení problému je zapotřebí kondenzátor. Hlavní provozní charakteristikou zařízení je kapacita, která je vyjádřena.

Kluzná a valivá ložiska – rozumíme nuancím

Ložiska jsou nepostradatelná v mnoha mechanismech. Ve skutečnosti všude tam, kde jsou rotující části (od motorů obrovských ledoborců po hodinky), se používá nějaká jejich verze. Jaký je rozdíl mezi různými typy ložisek a zda je to tak zásadní, pochopíme v tomto článku. Mluví p..

Obráběcí stroje využívají různé elektromotory: instalují se na vřeteno, pohánějí osy, dopravníky pro odebírání třísek nebo vykládání dílů. Tyto motory pracují v různých režimech – dlouhodobě nebo krátkodobě, pod zatížením nebo naprázdno. V závislosti na provozních parametrech je k dispozici 10 jmenovitých provozních režimů elektromotoru. Jsou popsány v GOST R 52776-2007 a jsou označeny od S1 do S10.

Podívejme se na každý z těchto režimů podrobněji.

Jmenovité pracovní režimy motorů v obráběcích strojích

S1 – nepřetržitý chod motoru

Vyznačuje se stálou zátěží po dlouhou dobu, přičemž elektromotor se zahřívá na konstantní provozní teplotu. Níže jsou uvedeny tři grafy, které ukazují, jak je motor zatížen, jak se mění ztráty a teplota.

P – zatížení. Graf ukazuje, že motor zažívá konstantní zatížení od samého začátku cyklu.

Re – energetické ztráty, které nevyhnutelně vznikají při přeměně elektrické energie na mechanickou energii. V případě elektromotoru se jedná o elektrické ztráty, které lze vypočítat pomocí vzorce:

Kde riv je odpor vinutí motoru a Ii je proud protékající tímto vinutím. Hodnoty těchto proměnných se získávají měřením.

Ztráty se počítají pro každé vinutí motoru zvlášť a celkové ztráty motoru se určují jako součet ztrát všech jeho vinutí. Graf ukazuje, že ztráty se při konstantní zátěži nemění, protože se nemění ani odpor na vinutí motoru.

Θmax je maximální teplota elektromotoru. Tento parametr lze získat měřením. Z grafu je patrné, že po určité době provozu elektromotoru při konstantní zátěži se teplota dále nemění – chlazení motoru kompenzuje vznik tepla.

S2 – krátkodobý provozní režim motoru

V tomto režimu elektromotor běží určitou dobu (Δtp), po které se zastaví, aby se ochladil na okolní teplotu.

Stejně jako v předchozím režimu zůstávají zatížení a ztráty po celou dobu Δtp nezměněny. Během této doby se motor zahřeje na teplotu Θmax, po které se zastaví. Hodnota Δtp je standardizovaná – může se rovnat 15, 30, 60 a 90 minutám. Při specifikaci provozního režimu S2 je nutné uvést Δtp, např. S2 60 min.

S3 – opakovaný krátkodobý provozní režim

Tento provozní režim je charakteristický opakujícími se pracovními cykly s konstantní zátěží, přerušovanými na určitou dobu (Δtref), během kterých motor nestihne vychladnout na okolní teplotu.

Hodnota T je spínací cyklus od startu do startu, který také zahrnuje čas, kdy se motor zastaví.

Tento režim je charakterizován délkou zapnutí v procentech a je vypočítán podle vzorce

Doba sepnutí je také standardizovaná hodnota a může nabývat hodnot 15, 25, 40 a 60 %.

S6 – přerušovaný chod motoru

Tento provozní režim se vyznačuje střídavým provozem naprázdno a při zatížení. V přerušovaném režimu se motor nezastaví.

Graf ukazuje dobu provozu s konstantním zatížením Δtp, dobu provozu v klidovém režimu Δt® a dobu cyklu T.

Můžete si také všimnout, že elektrické ztráty klesají, když není zátěž, což souvisí se snížením odporu cívek elektromotoru.

Stejně jako S3 je přerušovaný režim charakterizován dobou zapnutí v procentech, která se vypočítá podle vzorce:

Jak je uvedeno výše, tento parametr je normalizován a je vždy indikován s dobou zapnutí, například S6 60 %.

Uvedené režimy jsou hlavní režimy používané pro motory obráběcích strojů. Existují i ​​další režimy.

Jiné jmenovité provozní režimy elektromotorů

S4 – přerušovaný a krátkodobý provozní režim elektromotoru s vlivem spouštěcích procesů. V tomto režimu motor startuje poměrně dlouho a ovlivňuje změnu jeho teploty.

S5 – přerušovaný a krátkodobý chod elektromotoru s vlivem rozběhových procesů a brzdění. Tento režim zahrnuje dosti dlouhou dobu rozběhu, která ovlivňuje jeho teplotu, dobu provozu při konstantní zátěži, dobu brzdění a dobu úplného zastavení motoru.

S7 – přerušovaný chod motoru s vlivem startovacích procesů a brzdění. Tento režim provozu motoru se vyznačuje absencí vypínání motoru, provozním režimem s konstantní zátěží, provozním režimem bez zatížení, dlouhým procesem rozběhu ovlivňujícím jeho teplotu a také brzděním.

S8 – přerušovaný chod motoru s periodicky se měnícími otáčkami. Stejně jako předchozí režim neobsahuje zastavení motoru, ale obsahuje cyklus provozu s konstantním zatížením při dané rychlosti otáčení, po kterém následuje jeden nebo více cyklů při jiných konstantních zatíženích a jiné rychlosti otáčení.

S9 – provozní režim elektromotoru s neperiodickými změnami zatížení a otáček. Na rozdíl od režimu S8 se v tomto režimu zatížení a rychlost otáčení neperiodicky mění. Tento režim provozu se vyznačuje přetížením.

S10 – provozní režim elektromotoru s diskrétními konstantními zatíženími a otáčkami. Jedná se o provozní režim s proměnným zatížením a otáčkami, které přetrvávají dostatečně dlouhou dobu, aby teplota dosáhla konstantní hodnoty. V tomto případě může zatížení dosáhnout nuly (režim volnoběhu nebo klidu).

Soulad pracovního režimu motoru s jeho aplikací ve stroji

Provozní režimy S1, S2, S3 a S6 jsou vhodné pro vřetenové motory, proto jsou výkonové a momentové parametry pro tyto režimy často uváděny v charakteristice stroje.

V režimu S1 může motor pracovat dlouhodobě při přijatelné zátěži, jeho teplota bude stabilní a motor se nebude přehřívat. Moderní CNC frézky se často používají ke zpracování složitých tvarových ploch. Tento typ obrábění může trvat velmi dlouho, proto je třeba motor vřetena pro provoz v tomto režimu přizpůsobit.

Při vrtání plechového materiálu pracuje vřeteno stroje v režimu S2 s konstantními dorazy, protože po dokončení operace je nutné vyměnit hotový díl za obrobek. Během této doby má teplota vřetenového motoru čas klesnout na okolní teplotu. Proto musí mít vřetenový motor vrtačky jmenovitý provozní režim S2.

Během operace čelního frézování pracuje elektromotor vřetena v režimu S3, protože když se nástroj pohybuje v materiálu, motor bude pracovat se zátěží a zatímco se nástroj pohybuje do bodu řezu, motor pracuje v režimu nečinnosti, ale nestihne vychladnout na okolní teplotu .

Existují situace, kdy je tloušťka odstraňovaného materiálu nerovnoměrná. To má za následek diskrétní zatížení motoru vřetena. Použití funkce konstantní řezné rychlosti na soustruzích má za následek změnu rychlosti otáčení v závislosti na řezném průměru, což také vede k nerovnoměrnému zatížení a změně rychlosti otáčení. Tyto situace jsou plně v souladu s režimem S6.

Stanovené provozní režimy motoru musí poskytnout výrobci obráběcích strojů. Nesprávně zvolené elektromotory vám neumožní využívat stroj co nejefektivněji.

Máte-li jakékoli dotazy, zodpoví je specialisté Centra inženýrské a technologické podpory portálu STANKOTEKA.