Elektriese motors speel 'n belangrike rol in ons alledaagse lewens – waar ons woon, werk en speel.Eenvoudig gestel, hulle maak amper alles wat beweeg, beweeg.Byna 70 persent van elektrisiteit wat deur die industrie verbruik word, word deur elektriese motorstelsels gebruik.1

Ongeveer 75 persent van die industriële motors wat in werking is, word gebruik om pompe, waaiers en kompressors te laat loop, 'n kategorie masjinerie wat hoogs vatbaar is vir groot doeltreffendheidsverbeterings2.Hierdie toepassings werk dikwels teen konstante spoed, die hele tyd, selfs wanneer dit nie nodig is nie.Hierdie konstante werking mors energie en produseer onnodige CO2-vrystellings, maar deur 'n motor se spoed te beheer, kan ons kragverbruik verminder, energie bespaar en omgewingsimpak verminder.

Een manier om 'n motor se spoed te beheer is deur die gebruik van 'n veranderlike spoedaandrywing (VSD), 'n toestel wat 'n elektriese motor se rotasiespoed reguleer deur die frekwensie en spanning wat aan die motor verskaf word, te verander.Deur 'n motor se spoed te beheer, kan 'n aandrywing kragverbruik verminder (byvoorbeeld, die vermindering van roterende toerustingspoed met 20 persent kan insetkragvereistes met ongeveer 50 persent3 verminder) en bied 'n aansienlike verbetering in prosesbeheer en aansienlike koste van bedryfsbesparings oor die leeftyd van die moAs bruikbaar soos VSD's is om energie in baie toepassings te bespaar, kan dit voortydige motoronderbreking veroorsaak as dit nie behoorlik geaard is nie.Alhoewel daar baie verskillende oorsake van elektriese motoronderbrekings is, is die mees algemene probleem wanneer 'n aandrywing gebruik word, laeronderbreking wat veroorsaak word deur algemene modusspanning.

Skade veroorsaak deur gewone modus spanning

In 'n driefase WS-stelsel kan gemeenskaplike modus spanning gedefinieer word as die wanbalans teenwoordig tussen die drie fases wat geskep word deur die pulswydte-gemoduleerde krag van die aandrywer, of die spanningsverskil tussen die kragbrongrond en die neutrale punt van die drie- fase lading.Hierdie fluktuerende gewone modus spanning veroorsaak elektrostaties spanning op die motor se as, en hierdie asspanning kan deur die windings of deur die laers ontlaai.Moderne ingenieursontwerpe, fase-isolasie en omskakelaar spyker-bestande draad kan help om die windings te beskerm;wanneer die rotor egter 'n opbou van spanningspyle sien, soek die stroom die pad van die minste weerstand na grond.In die geval van 'n elektriese motor loop hierdie pad direk deur die laers.

Aangesien motorlaers ghries gebruik vir smering, vorm die olie in die ghries 'n film wat as 'n diëlektrikum optree, wat beteken dit kan die elektriese kragte sonder geleiding oordra.Met verloop van tyd breek hierdie diëlektrikum egter af.Sonder die isolasie-eienskappe van die ghries, sal die asspanning deur die laers ontlaai, dan deur die motor se behuising, om elektriese aarding te verkry.Hierdie beweging van elektriese stroom veroorsaak boogvorming in die laers, wat algemeen na verwys word as elektriese ontladingsbewerking (EDM).Aangesien hierdie voortdurende boogvorming met verloop van tyd plaasvind, word die oppervlakareas in die laerloop bros, en klein stukkies metaal kan binne-in die laer afbreek.Uiteindelik werk die beskadigde materiaal tussen die laer se balle en resies, wat 'n maal-effek veroorsaak, wat mikrongrootte putte kan veroorsaak, genaamd ryp, of wasbordagtige rante in die laer-renbaan, genaamd fluting.

Sommige motors kan aanhou loop soos die skade geleidelik erger word, sonder enige opvallende probleme.Die eerste teken van laerskade is gewoonlik 'n hoorbare geraas, as gevolg van die laerballe wat oor die ontpitte en ryp areas beweeg.Maar teen die tyd dat hierdie geraas voorkom, het die skade gewoonlik aansienlik genoeg geword dat mislukking op hande is.

Gegrond in voorkoming

Industriële toepassings ondervind gewoonlik nie hierdie draagprobleme op motors met veranderlike spoed nie, maar in sommige installasies, soos kommersiële geboue en lughawe-bagasiehantering, is robuuste gronding nie altyd beskikbaar nie.In hierdie gevalle moet 'n ander metode gebruik word om hierdie stroom weg van die laers af te lei.Die mees algemene oplossing is om 'n as-aardingstoestel aan die een kant van die motoras te voeg, veral in toepassings waar gewone modusspanning meer algemeen kan wees.'n Asgrond is in wese 'n manier om die draaiende rotor van die motor aan aardgrond te koppel via die raam van die motor.Die byvoeging van 'n as-aardingstoestel by die motor voor installasie (of die aankoop van 'n motor met een wat vooraf geïnstalleer is) kan 'n klein prys wees om te betaal in vergelyking met die prysetiket van onderhoudskoste verbonde aan laervervanging, om nie eers te praat van die hoë koste van stilstand in 'n fasiliteit.

Daar is vandag verskeie algemene tipes as-aardingstoestelle in die bedryf, soos koolstofborsels, ringstyl-veselborsels en aardlaer-isolators, en ander metodes om die laers te beskerm is ook beskikbaar.

Koolstofborsels word al meer as 100 jaar gebruik en is soortgelyk aan die koolstofborsels wat op DC-motorkommutators gebruik word.Grondborsels verskaf die elektriese verbinding tussen die roterende en stilstaande gedeeltes van die motor se elektriese stroombaan en neem die stroom van die rotor na grond sodat die lading nie op die rotor opbou tot die punt waar dit deur die laers ontlaai nie.Grondborsels bied 'n praktiese en ekonomiese manier om 'n lae-impedansie pad na grond te verskaf, veral vir groter raammotors;hulle is egter nie sonder hul nadele nie.Soos met GS-motors, is die borsels onderhewig aan slytasie as gevolg van die meganiese kontak met die as, en, ongeag die ontwerp van die borselhouer, moet die samestelling periodiek geïnspekteer word om behoorlike kontak tussen die borsels en die as te verseker.

As-grondringe werk soos 'n koolstofborsel, maar hulle bevat veelvuldige stringe elektries geleidende vesels wat binne 'n ring om die skag gerangskik is.Die buitekant van die ring, wat tipies aan die eindplaat van die motor gemonteer is, bly stilstaande, terwyl die borsels op die oppervlak van die motoras ry en die stroom deur die borsels en veilig grond toe lei.As-grondringe kan binne-in die motor gemonteer word, wat dit moontlik maak om op afwasdiens- en vuildiensmotors gebruik te word.Geen skaggrondmetode is egter perfek nie, en aardringe wat ekstern gemonteer is, is geneig om besoedeling op hul hare te versamel, wat hul doeltreffendheid kan verminder.

Grondlaer-isolators kombineer twee tegnologieë: 'n tweedelige, nie-kontak isolasie skild wat 'n labirint ontwerp gebruik om die binnedring van kontaminante te voorkom en 'n metaalrotor en geïsoleerde geleidende filamentring om asstrome weg te lei van die laers.Aangesien hierdie toestelle ook smeermiddelverlies en besoedeling voorkom, vervang hulle standaard laerseëls en tradisionele laer-isolators.

Nog 'n manier om 'n ontlading van stroom deur die laers te voorkom, is om die laers van 'n nie-geleidende materiaal te vervaardig.In keramieklaers beskerm keramiekbedekte balle die laers deur te verhoed dat asstroom deur die laers na die motor vloei.Aangesien geen elektriese stroom deur die motorlaers vloei nie, is daar min kans op stroomgeïnduseerde slytasie;die stroom sal egter 'n pad na grond soek, wat beteken dit sal deur aangehegte toerusting gaan.Aangesien keramieklaers nie die stroom van die rotor sal verwyder nie, word slegs spesifieke direkte-aangedrewe toepassings aanbeveel vir motors met keramieklaers.Ander nadele is die koste vir hierdie styl van motorlaers en die feit dat die laers gewoonlik slegs tot grootte 6311 beskikbaar is.

Op motors groter as 100 perdekrag, word dit oor die algemeen aanbeveel dat 'n geïsoleerde laer geïnstalleer word op die teenoorgestelde kant van die motor waarop die as-aardingstoestel geïnstalleer is, ongeag watter styl van as-aarding gebruik word.

Drie wenke vir die installering van die aandrywing met veranderlike spoed

Drie oorwegings vir die instandhoudingsingenieur wanneer hy probeer om algemene modusspanning in veranderlike spoedtoepassings te verminder, is:

1. Maak seker dat die motor (en motorstelsel) behoorlik geaard is.
2. Bepaal die korrekte drafrekwensiebalans, wat geraasvlakke sowel as spanningwanbalans sal verminder.
3. As 'n as-aardingstoestel nodig geag word, kies een wat die beste werk vir die toepassing.

Wanneer 'n drastroom teenwoordig is, is daar geen een-grootte-pas-almal-oplossing nie.Dit is noodsaaklik vir die kliënt en motor- en aandrywingverskaffer om saam te werk om die mees geskikte oplossing vir die spesifieke toepassing te identifiseer.