Hvad bestemmer levetiden for elektriske motorer

Drivmotorer fungerer i motor- og bremsetilstande og omdanner elektrisk energi til mekanisk energi eller omvendt mekanisk energi til elektrisk energi. Omdannelsen af ​​energi fra en type til en anden er ledsaget af uundgåelige tab, som i sidste ende bliver til varme.

Noget af varmen spredes til miljøet, og resten får selve motoren til at stige i temperatur over den omgivende temperatur (for flere detaljer se her — Opvarmning og køling af elmotorer).

De materialer, der bruges til at fremstille elektriske motorer (stål, kobber, aluminium, isoleringsmaterialer) har forskellige fysiske egenskaber, der ændrer sig med temperaturen.

Isoleringsmaterialer er de mest følsomme over for varme og har den laveste varmebestandighed sammenlignet med andre materialer, der bruges i motoren.Derfor er pålideligheden af ​​motoren, dens tekniske og økonomiske egenskaber og den nominelle effekt bestemt af opvarmningen af ​​de materialer, der bruges til at isolere viklingerne.

Levetiden for isoleringen af ​​den elektriske motor afhænger af kvaliteten af ​​isoleringsmaterialet og den temperatur, som det fungerer ved. Praksis har fastslået, at for eksempel bomuldsfiberisolering nedsænket i mineralolie ved en temperatur på omkring 90 ° C kan fungere pålideligt i 15 - 20 år. I denne periode er der en gradvis forringelse af isoleringen, det vil sige, at dens mekaniske styrke, elasticitet og andre egenskaber, der er nødvendige for normal drift, forringes.

Forøgelse af driftstemperaturen med kun 8-10 ° C reducerer slidtiden for denne type isolering til 8-10 år (ca. 2 gange), og ved en driftstemperatur på 150 ° C begynder sliddet efter 1,5 måned. Drift ved temperaturer omkring 200°C vil gøre denne isolering ubrugelig efter et par timer.

Tabet, der får motorisoleringen til at varme op, afhænger af belastningen. Let belastning øger slidtiden på isoleringen, men fører til utilstrækkelig brug af materialer og øger prisen på motoren. Omvendt vil drift af en motor ved høj belastning drastisk reducere dens pålidelighed og levetid og kan også være økonomisk upraktisk.Derfor er isoleringens driftstemperatur og motorens belastning, det vil sige dens mærkeeffekt, valgt af tekniske og økonomiske årsager på en sådan måde, at isoleringens slidtid og motorens levetid under normal drift betingelserne er cirka 15-20 år.

Brug af isoleringsmaterialer fra uorganiske stoffer (asbest, glimmer, glas osv.), som har højere varmebestandighed, kan reducere motorernes vægt og størrelse og øge effekten. Varmebestandigheden af ​​isoleringsmaterialer er dog primært bestemt af egenskaberne af de lakker, som isoleringen er imprægneret med. Imprægneringssammensætninger, selv fra silicium siliciumforbindelser (silikoner), har relativt lav varmebestandighed.

Den rigtige motor til at drive den drevne maskine skal matche de mekaniske egenskaber, maskinens driftstilstand og den nødvendige effekt. Når du vælger motorens kraft, kommer de primært fra dens opvarmning eller rettere fra opvarmningen af ​​dens isolering.

Motorens effekt vil blive bestemt korrekt, hvis opvarmningstemperaturen på dens isolering under drift er tæt på den maksimalt tilladte. Overvurdering af motorens effekt fører til et fald i isoleringens arbejdstemperatur, utilstrækkelig brug af dyre materialer, en stigning i kapitalomkostninger og forringelse af energikarakteristika.

Motorens effekt vil være utilstrækkelig til den, der kræves, hvis driftstemperaturen for dens isolering overstiger den maksimalt tilladte, hvilket kan føre til uberettigede kapitalomkostninger til udskiftning af motoren som følge af for tidligt slid på isoleringen.

I dag er AC-motorer i høj efterspørgsel blandt de fleste moderne produktionsanlæg. I praksis viser asynkronmotorer (IM) deres holdbarhed og enkelhed til en relativt lav pris. Men under drift kan der opstå skader på motorelementer, hvilket igen fører til for tidlig fejl.

De vigtigste kilder til udvikling af asynkron motorisk svigt er:

• overbelastning eller overophedning af elektromotorens stator 31%;
• turn-to-turn lukning-15%;
• lejefejl - 12%;
• beskadigelse af statorviklinger eller isolering - 11%;
• ujævn luftspalte mellem statoren og rotoren - 9%;
• drift af den elektriske motor i to faser - 8%;
• bryde eller løsne fastgørelsen af ​​stængerne i egernburet - 5%;
• løsnelse af fastgørelsen af ​​statorviklingen - 4%;
• elektrisk motorrotor ubalance — 3%;
• akselforskydning — 2%.