Motor Milinin Topraklanması İnverterle Çalışan Motorların Güvenilirliğini Artırır

Ticari binaların veya endüstriyel tesislerin tepesindeki bakım mühendisleri, motorları düzenli olarak yeniden yağlıyor ve diğer yorgunluk belirtilerini kontrol ediyor; önleyici bakım araçları veya uyarı sağlayacak gelişmiş tahmine dayalı kontrol yazılımı olmadan, mühendisler durup şöyle düşünebilirler: "Bu motorlar nelerdir?" kötüleşiyor?"Sesi mi artıyor yoksa bu sadece benim hayal gücüm mü?”Deneyimli mühendisin motorun iç sensörleri (işitme) ve önsezileri (öngörücü alarmları) doğru olabilir, zamanla rulmanlar kimsenin farkındalığının ortasında kalır.Kasada erken aşınma, ama neden?Rulman arızasının bu "yeni" nedeninin farkında olun ve ortak mod gerilimlerini ortadan kaldırarak bunu nasıl önleyeceğinizi öğrenin.

Motorlar neden arızalanır?

Motor arızasının birçok farklı nedeni olsa da, her zaman bir numaralı neden rulman arızasıdır.Endüstriyel motorlar sıklıkla motorun ömrünü olumsuz yönde etkileyebilecek çeşitli çevresel faktörlerle karşı karşıya kalır.Kirlenme, nem, ısı veya yanlış yükleme kesinlikle erken rulman arızasına neden olabilirken, rulman arızasına neden olabilecek diğer bir olgu da ortak mod voltajıdır.

Ortak mod voltajı

Günümüzde kullanılan motorların çoğu çapraz hat voltajıyla çalışmaktadır; bu, bunların doğrudan tesise giren üç fazlı güce (bir motor yol verici aracılığıyla) bağlandıkları anlamına gelir.Geçtiğimiz birkaç on yılda uygulamalar daha karmaşık hale geldikçe, değişken frekanslı sürücülerle çalıştırılan motorlar daha yaygın hale geldi.Bir motoru sürmek için değişken frekanslı sürücü kullanmanın faydası, fanlar, pompalar ve konveyörler gibi uygulamalarda hız kontrolü sağlamasının yanı sıra, enerji tasarrufu için yükleri optimum verimlilikte çalıştırmasıdır.

Ancak değişken frekanslı sürücülerin bir dezavantajı, sürücünün üç fazlı giriş gerilimleri arasındaki dengesizliğin neden olabileceği ortak mod gerilim potansiyelidir.Darbe genişlik modülasyonlu (PWM) bir invertörün yüksek hızlı anahtarlaması, motor sargıları ve yatakları için sorunlara neden olabilir; sargılar, bir invertör ani yükselme önleyici yalıtım sistemi ile iyi bir şekilde korunur, ancak rotor, voltaj yükselmelerinin biriktiğini gördüğünde, akım Zemine karşı en az dirence giden yolu arar: yataklar aracılığıyla.

Motor yatakları gresle yağlanır ve gresin içindeki yağ, dielektrik görevi gören bir film oluşturur.Zamanla bu dielektrik bozulur, şafttaki voltaj seviyesi artar, akım dengesizliği rulman boyunca en az dirençli yolu arar, bu da genel olarak EDM (Electrical Discharge Machining) olarak bilinen rulmanın ark yapmasına neden olur.Zamanla bu sürekli ark meydana gelir, yatak yuvalarındaki yüzey alanları kırılgan hale gelir ve yatağın içindeki küçük metal parçaları kırılabilir.Sonuçta, bu hasarlı malzeme rulman bilyaları ve rulman yatakları arasında hareket ederek donmaya veya oyuklara neden olabilecek (ve potansiyel olarak ortam gürültüsünü, titreşimi ve motor sıcaklığını artırabilecek) aşındırıcı bir etki yaratır.Durum kötüleştikçe bazı motorlar çalışmaya devam edebilir ve sorunun ciddiyetine bağlı olarak, hasar zaten oluşmuş olduğundan motor yataklarında nihai hasar kaçınılmaz olabilir.

önlemeye dayalı

Akımı rulmandan nasıl yönlendirebilirim?En yaygın çözüm, özellikle ortak mod gerilimlerinin daha yaygın olabileceği uygulamalarda, motor şaftının bir ucuna şaft topraklaması eklemektir.Mil topraklaması temel olarak bir motorun dönen rotorunu motor çerçevesi aracılığıyla toprağa bağlamanın bir yoludur.Kurulumdan önce motora şaft topraklaması eklemek (veya önceden monte edilmiş bir motor satın almak), tesisin aksama süresinin yüksek maliyetinin yanı sıra, rulman değişimiyle ilgili bakım maliyetleriyle karşılaştırıldığında küçük bir fiyat olabilir.

Günümüzde endüstride çeşitli tipte şaft topraklama düzenlemeleri yaygındır.Karbon fırçaların braketlere montajı hala popüler.Bunlar, temel olarak motor devresinin dönen ve sabit parçaları arasında bir elektrik bağlantısı sağlayan tipik DC karbon fırçalara benzer..Piyasadaki nispeten yeni bir cihaz türü, fiber fırça halka cihazıdır; bu cihazlar, şaftın etrafındaki bir halkaya çok sayıda iletken fiber teli yerleştirerek karbon fırçalara benzer şekilde çalışır.Halkanın dış kısmı sabit kalır ve genellikle motorun uç plakasına monte edilir; fırçalar ise motor şaftının yüzeyinde hareket ederek akımı fırçalar üzerinden yönlendirir ve güvenli bir şekilde topraklanır.Bununla birlikte, daha büyük motorlar için (100hp'nin üzerinde), kullanılan şaft topraklama cihazına bakılmaksızın, rotordaki tüm voltajların uygun olduğundan emin olmak için genellikle şaft topraklama cihazının takıldığı motorun diğer ucuna yalıtımlı bir yatak takılması önerilir. topraklama cihazı aracılığıyla boşaltılır.

Sonuç olarak

Değişken frekanslı sürücüler birçok uygulamada enerji tasarrufu sağlayabilir ancak uygun topraklama olmadığında erken motor arızasına neden olabilirler.Değişken frekanslı sürücü uygulamalarında ortak mod gerilimlerini azaltmaya çalışırken göz önünde bulundurulması gereken üç şey vardır: 1) Motorun (ve motor sisteminin) düzgün şekilde topraklandığından emin olun.2) Gürültü seviyelerini ve voltaj dengesizliğini en aza indirecek uygun taşıyıcı frekans dengesini belirleyin.3) Şaft topraklaması gerekli görülüyorsa uygulamaya en uygun topraklamayı seçin.