Vloga zaščitnih naprav pri izboljšanju zanesljivosti elektromotorjev

Zanesljivost tehnične naprave razumemo kot njeno sposobnost opravljanja svojih funkcij v določenem časovnem obdobju.

Eden najpomembnejših kazalcev zanesljivosti je MTBF, ki se meri s številom ur delovanja do prve okvare. Višje kot je to število, večja je zanesljivost izdelka.

Razlikovati med konstrukcijsko in obratovalno zanesljivostjo elektromotorja.

Strukturna zanesljivost elektromotorja je odvisna od kakovosti materialov, uporabljenih v stroju, od kakovosti izdelave posameznih enot in elementov, od izboljšanja tehnologije montaže in drugih dejavnikov.

Na obratovalno zanesljivost elektromotorja vplivajo kakovost izdelave stroja, okoljski pogoji med delovanjem, skladnost karakteristik elektromotorja z zahtevami delovnega stroja in tehnološkega procesa, raven vzdrževanja.

Gospodarsko učinkovitost uporabe elektromotorjev ne določajo le njihovi začetni stroški, temveč tudi obratovalni stroški.

Proizvodnja nezanesljivih elektromotorjev zahteva visoke stroške za njihovo vzdrževanje v dobrem delovnem stanju. Nepravilna uporaba in neustrezno vzdrževanje povzročata kakovostne izdelke, ki ne zagotavljajo brezhibnega delovanja. Tako je za učinkovito uporabo vseh možnosti, ki so del elektromotorja, potreben niz ukrepov, začenši s pravilno zasnovo električnega pogona in konča s pravočasnim podporo in kvalitetno popravilo. Kršitev ene od povezav v tej verigi ne omogoča doseganja želenega učinka.

Obstajajo tri tipične vrste okvar, ki so značilne za elektromotorje.

1. Preboji v nesrečah elektromotorjev, ki so se zgodili v zgodnjem obdobju obratovanja. Njihov pojav je povezan z napakami v proizvodnem procesu v tovarnah. Če ostanejo neopaženi, se manifestirajo v prvem obdobju dela.

2. Nenadne okvare elektromotorjev med normalnim delovanjem.

3. Motnje v delovanju zaradi obrabe posameznih delov elektromotorjev. Pojavijo se zaradi razvoja delov virov ali nepravilne uporabe ali vzdrževanja. Pravočasno popravilo ali zamenjava obrabljenih delov elektromotorja preprečuje tovrstne poškodbe.

Zgornje vrste okvar ustrezajo trem obdobjem "življenja" elektromotorja: obdobju puščanja, obdobju normalnega delovanja in obdobju staranja.

V obdobju izteka stopnja odpovedi elektromotorjev je večja kot pri normalnem delovanju. Večina proizvodnih napak se odkrije in popravi med testiranjem.Vendar pa je v masovni proizvodnji nemogoče preizkusiti vsak kos. Nekateri stroji imajo lahko skrite napake, ki povzročijo škodo v prvem obdobju delovanja.

Pomembno je trajanje časa praznjenja, v katerem je dosežena zanesljivost, ki ustreza normalnemu delovanju. Motnje v prvem obdobju ne vplivajo dodatno na zanesljivost naprave v naslednjih obdobjih uporabe.

Pri normalnem delovanju so motnje v delovanju elektromotorjev običajno naključne. Njihov videz je v veliki meri odvisen od pogojev delovanja naprave. Pogoste preobremenitve, odstopanja od načinov delovanja, za katere je zasnovan električni motor, povečajo verjetnost okvare. V tem obdobju je najpomembnejše vzdrževanje in pravočasna odprava odstopanj od normalnih delovnih pogojev. Naloga servisnega osebja je zagotoviti, da se čas normalnega delovanja ne zmanjša pod standardni čas.

Visoka zanesljivost pomeni nizko stopnjo napak pri delovanju in s tem daljšo dobo delovanja. Če je v praksi vzpostavljeno sistematično preventivno vzdrževanje elektromotorja, trajanje obdobja njegovega normalnega delovanja doseže projektno vrednost - 8 let.

Za tretje obdobje "življenja" elektromotorja - obdobje staranja - je značilno hitro naraščanje stopnje okvare. Zamenjava ali popravilo posameznih delov nima učinka, celoten stroj se obrabi. Njegova nadaljnja uporaba postane nedonosna. Obraba celotnega stroja je primarno teoretično pomembna.Redko je mogoče načrtovati in upravljati stroj tako, da se vsi njegovi deli enakomerno obrabljajo. Običajno odpovejo njegovi posamezni deli in enote. Pri elektromotorjih je najšibkejša točka navitje.

Najpomembnejši kazalnik, od katerega je odvisna zanesljivost delovanja tehnične naprave, je njena vzdržljivost, ki jo razumemo kot sposobnost odkrivanja in odpravljanja poškodb in okvar med vzdrževanjem in popravilom. Popravljivost je kvantificirana s časom in stroški dela, potrebnimi za ponovno vzpostavitev uporabnosti tehnične naprave.

Vzorci okvar motorja so lahko različni. Za ponovno vzpostavitev polne funkcionalnosti so potrebni različni časi. Vendar opažanja kažejo, da je povprečni čas obnovitve za dano raven vzdrževanja skupen vsem napravam. Ta vrednost velja za značilnost vzdrževanja.

MTBF ne označuje v celoti zanesljivosti tehnične naprave, temveč le določa časovno obdobje, v katerem naprava deluje brezhibno. Po pojavu okvare je potreben čas za ponovno vzpostavitev delovanja.

Splošni kazalnik, ki ocenjuje pripravljenost naprave za opravljanje svojih funkcij ob pravem času, je koeficient razpoložljivosti, ki se določi s formulo

kT = tcr / (tcr + tv)

kjer je tcr srednji čas med napakami; tv — srednji čas okrevanja.

Tako je kT — razmerje med povprečnim trajanjem dela in vsoto delovnega časa in časa okrevanja.

Nizko zanesljivost naprave je mogoče nadomestiti s skrajšanjem časa obnovitve.

Nizek MTBF in dolg čas obnovitve sta lahko vzrok za nizko razpoložljivost naprave. Prva od teh vrednosti je odvisna od zanesljivosti izdelka in stopnje njegovega tehničnega delovanja. Višja kot je njegova kakovost, daljši je povprečni čas med okvarami. Če pa obnovitev in vzdrževanje trajata dolgo, se razpoložljivost opreme ne poveča. Z drugimi besedami, uporabo visokokakovostne opreme je treba dopolniti z visoko stopnjo vzdrževanje in popravilo… Samo v tem primeru je mogoče doseči neprekinjeno delovanje.

Z vidika proizvodnje je pomembno, da imamo na splošno pripravljeno za uporabo in brez težav opremo.Pripravljenost glavne pogonske enote (elektromotorja) je odvisna tudi od zanesljivosti delovanja zagonske opreme za zaščita in nadzor.

Zaščita ne more preprečiti poškodb motorja, saj ne more vplivati ​​na tiste dejavnike, ki ustvarjajo izredne razmere.

Vloga naprave za zaščito pred preobremenitvijo je preprečiti poškodbe elektromotorja tako, da ga pravočasno izklopite. To lahko bistveno skrajša čas obnovitve električne opreme. Odprava vzroka, ki je povzročil zasilni način, traja manj časa kot popravilo ali zamenjava poškodovanega motorja.

Po drugi strani pa ne bi smeli dovoliti neupravičenega prezgodnjega izklopa elektromotorja, saj to zmanjšuje zanesljivost opreme kot celote. Ne glede na razlog je potovanje neuspešno. Neustrezni zaščitni ukrepi zmanjšajo MTBF in s tem razpoložljivost.

V nekaterih primerih je priporočljivo, da električne instalacije ne izklopite, ampak signalizirate zasilni način.

Če uporabimo terminologijo teorije zanesljivosti, lahko rečemo, da je splošni namen zaščite skrajšati čas obnovitve električne napeljave kot celote s preprečevanjem poškodb elektromotorja. Zaščita se mora odzivati ​​na enake preobremenitve, ki dejansko predstavljajo nevarnost poškodbe elektromotorja.

Nekatere vrste zastojev je treba premagati z rezervo moči. Lažni izklopi zmanjšujejo zanesljivost opreme in povzročajo škodo pri proizvodnji. Ne bi smeli dovoliti.