Hva bestemmer levetiden til elektriske motorer

Drivmotorer opererer i motor- og bremsemodus, og konverterer elektrisk energi til mekanisk energi eller omvendt, mekanisk energi til elektrisk energi. Transformasjonen av energi fra en type til en annen er ledsaget av uunngåelige tap, som til slutt blir til varme.

Noe av varmen forsvinner ut i omgivelsene og resten får selve motoren til å stige i temperatur over omgivelsestemperaturen (for mer detaljer se her — Oppvarming og kjøling av elektriske motorer).

Materialene som brukes til å lage elektriske motorer (stål, kobber, aluminium, isolasjonsmaterialer) har forskjellige fysiske egenskaper som endres med temperaturen.

Isolasjonsmaterialer er de mest følsomme for varme og har lavest varmebestandighet sammenlignet med andre materialer som brukes i motoren.Derfor er påliteligheten til motoren, dens tekniske og økonomiske egenskaper og nominell effekt bestemt av oppvarmingen av materialene som brukes til å isolere viklingene.

Levetiden til isolasjonen til den elektriske motoren avhenger av kvaliteten på isolasjonsmaterialet og temperaturen den fungerer ved. Praksis har vist at for eksempel bomullsfiberisolasjon nedsenket i mineralolje ved en temperatur på ca. 90 ° C kan fungere pålitelig i 15 - 20 år. I løpet av denne perioden er det en gradvis forringelse av isolasjonen, det vil si at dens mekaniske styrke, elastisitet og andre egenskaper som er nødvendige for normal drift forringes.

Økning av driftstemperaturen med bare 8-10 ° C reduserer slitasjetiden til denne typen isolasjon til 8-10 år (ca. 2 ganger), og ved en driftstemperatur på 150 ° C begynner slitasje etter 1,5 måneder. Drift ved temperaturer rundt 200°C vil gjøre denne isolasjonen ubrukelig etter noen timer.

Tapet som får motorisolasjonen til å varmes opp avhenger av belastningen. Lett belastning øker slitetiden til isolasjonen, men fører til utilstrekkelig bruk av materialer og øker kostnadene for motoren. Motsatt vil drift av en motor med høy belastning drastisk redusere påliteligheten og levetiden, og kan også være økonomisk upraktisk.Derfor er driftstemperaturen til isolasjonen og belastningen til motoren, det vil si dens merkeeffekt, valgt av tekniske og økonomiske årsaker på en slik måte at slitasjetiden til isolasjonen og levetiden til motoren under normal drift forholdene er ca 15-20 år.

Bruk av isolasjonsmaterialer fra uorganiske stoffer (asbest, glimmer, glass, etc.), som har høyere varmebestandighet, kan redusere vekten og størrelsen på motorer og øke effekten. Varmebestandigheten til isolasjonsmaterialer bestemmes imidlertid først og fremst av egenskapene til lakkene som isolasjonen er impregnert med. Impregneringsblandinger, selv fra silisium silisiumforbindelser (silikoner), har relativt lav varmebestandighet.

Riktig motor for å drive den drevne maskinen må samsvare med de mekaniske egenskapene, maskinens driftsmodus og nødvendig kraft. Når du velger kraften til motoren, fortsetter de først og fremst fra oppvarmingen, eller snarere fra oppvarmingen av isolasjonen.

Motorens kraft vil bli bestemt riktig hvis oppvarmingstemperaturen til isolasjonen under drift er nær den maksimalt tillatte. Overvurdering av motorens kraft fører til en reduksjon i arbeidstemperaturen til isolasjonen, utilstrekkelig bruk av dyre materialer, en økning i kapitalkostnader og forringelse av energiegenskaper.

Motorens kraft vil være utilstrekkelig til det som kreves hvis driftstemperaturen til isolasjonen overstiger den maksimalt tillatte, noe som kan føre til uberettigede kapitalkostnader for å erstatte motoren, som følge av for tidlig slitasje på isolasjonen.

I dag er AC-motorer etterspurt blant de fleste moderne produksjonsanlegg. I praksis viser asynkronmotorer (IM) sin holdbarhet og enkelhet til en relativt lav kostnad. Under drift kan det imidlertid oppstå skade på motorelementer, noe som igjen fører til for tidlig svikt.

De viktigste kildene til utvikling av asynkron motorisk svikt er:

• overbelastning eller overoppheting av statoren til den elektriske motoren 31%;
• turn-to-turn lukking-15%;
• lagersvikt - 12%;
• skade på statorviklingene eller isolasjonen - 11%;
• ujevn luftspalte mellom statoren og rotoren - 9%;
• drift av den elektriske motoren i to faser - 8%;
• bryte eller løsne festingen av stengene i ekornburet - 5%;
• løsnelse av festingen av statorviklingen - 4%;
• ubalanse i elektrisk motorrotor - 3%;
• akselfeiljustering — 2 %.