medición de la tensión en los ejes
La medición de la tensión en los ejes de los motores eléctricos, impulsado por frecuencia variable, Se debe realizarse lo antes posible en el ciclo de funcionamiento de un sistema variable de frecuencia / motor y cada vez que un nuevo motor está instalado, después de una reparación o reemplazo del motor del cojinete y después de la puesta en marcha de nuevas instalaciones o instalación de nuevos equipos de producción.
La DMC ofrece el servicio de medición de la tensión en las venas.
Una norma NEMA MG1 Parte 31.4.4.3, identifica el nivel de tensiones capacitivas que puede causar descargas eléctricas en unos cojinetes del motor, como las que excedan de un pico 10 una 40 V (o 20 una 80 V pico-a-pico). La medición de la tensión en las venas es la mejor manera de confirmar la necesidad de un aislamiento adicional, tales como anillos de tierra eje AEGIS®, en los motores eléctricos impulsados por frecuencia variable, para evitar daños a los cojinetes por electro-erosión y asegurar el mejor tiempo de funcionamiento y fiabilidad. El osciloscopio digital de AEGIS® eje del probador del voltaje ™ está especialmente diseñado para la medición de la tensión en las venas.
Electro-erosión en los cojinetes
Debido a las altas frecuencias generadas en los inversores de modulación de ancho de pulso, Los convertidores de frecuencia inducen tensiones en el eje de los motores eléctricos acoplados capacitivamente que controlan. Las velocidades de conmutación de alta de los transistores bipolares de potencia utilizados en estas unidades, producir tensiones de modo común en el eje del motor, durante el funcionamiento normal, a través de la capacidad parásita entre el estator y el rotor.
Una vez que estas tensiones alcanzan un nivel suficientemente alto, Ellos se pueden solapar las propiedades dieléctricas de la laminación de la masa y la formación de un arco eléctrico, que está siendo descargada a lo largo del camino de menor resistencia, a la carcasa del motor. Para casi cada ciclo de conmutación del convertidor de frecuencia, la tensión inducida en el eje es descargado desde el eje del motor a la carcasa exterior a través de los cojinetes, dejando fundir un pequeño cráter (desgaste) la pista de rodamiento. Cuando esto sucede, las temperaturas son suficientes para fundir el cojinete de acero y severamente dañar o matar el lubricante.
Los daños causados por electroerosión
estas descargas, Ellos son tan frecuentes (potencialmente millones por hora) que daña a toda la superficie de la pista de rodamiento, innumerables conocido como escareações cristalización. También puede experimentar un fenómeno conocido como estrías, la producción de rayas a lo largo de la pista de rodadura cristalizado. El estriado causa el ruido audible y la vibración y es una indicación de un modo de fallo catastrófico.Estes efectos se identifican fácilmente por Análisis de vibraciones.
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las tasas de fracaso varían ampliamente dependiendo de muchos factores, pero no hay pruebas que sugieren que una proporción significativa de fracasos, sólo se produce 3 una 12 meses después de iniciar el sistema. Todos los motores de CA y CC operados por inversores o inversores electrónicos, Tienen el potencial para desarrollar este fracaso en sus cojinetes, independientemente del tamaño de la estructura del motor o su potencia.
estas tensiones, Se pueden registrar picos 10 una 40 V, Se miden y que se apoya una sonda AEGIS® eje de la sonda de voltaje ™ en el eje del motor mientras se está ejecutando fácilmente.
O AEGIS-OSC-9100 Eje Voltaje Tester ™, un osciloscopio digital 100 megahercio, permite la medición de la tensión en los ejes se efectúa con facilidad y se registra para el análisis.
Teniendo daños por la erosión electro
El daño electro-erosión, Se compone de millones de escareações eléctricos microscópicos, que se crean cuando la corriente se descarga a través de los cojinetes del motor. El voltaje excede el dieléctrico lubricación de los cojinetes y al instante formar un arco a través de la pista interior, y que pasa por los elementos de rodadura a la pista exterior. El individuo generalmente presente entre escareações 5 mi 10 micrones de diámetro.
cristalización:
Aparece como una banda gris descolorido alrededor de toda o parte de la pista de rodadura y puede ser evidente tanto en la pista interior cuando el exterior. La decoloración puede ser causada por el desgaste mecánico o por electro-erosión. un examen bajo el microscopio puede ser necesario, para determinar si la banda se genera por electro-erosión o de naturaleza mecánica. Si el motor fue operado por un convertidor de frecuencia, sin tener protección, hay una alta probabilidad de que la cristalización es por electro-erosión.
estriado daños:
Identificado por un patrón característico de rayas. Los nervios pueden ser identificadas por el ojo desnudo o con un aumento de 10x. A veces, las estrías se confunden con daños en los rodamientos mecánicos, tal como de curado / falso grietas, por lo que debe tener cuidado para atribuir correctamente el daño al patrón observado ranura eléctrica. Los síntomas de este daño se identifica fácilmente con una analizador de vibraciones.
ejemplo 1 la medición de la tensión en los ejes – de modo común de alta tensión, pico a pico
típicamente, 20 una 120 V Pico un pico (pico de 10 una 60 V). Esta forma del eje medidor de la onda de voltaje, Se muestra el voltaje de modo común, capacitivamente acoplado al eje del motor. La forma de onda "seis pasos" es el resultado de 3 fases de los impulsos del convertidor de frecuencia. La sincronización de pulsos de anchura de impulsos de modulación para el motor de la unidad determina el aspecto de la forma de onda. A veces la forma de onda se verá como una onda cuadrada.
Esta onda cuadrada o seis pasos, es lo que se ve cuando no hay descarga del cojinete y el pico a pico de tensión en el eje está en su nivel máximo. El nivel de tensión con el tiempo puede superar el dieléctrico en los cojinetes no aislados y empezar a descargar.
ejemplo 2 la medición de la tensión en los ejes – Descarga estándar electro-erosión de gran amplitud
en general, erosión electro-descarga puede ocurrir 20 una 80 V Pico un pico (pico de 10 una 40 V), dependiendo del motor, tipo de rodamiento, la edad del cojinete y otros factores. Esta forma del eje medidor de la onda de voltaje, Se muestra un aumento en la tensión en el eje y luego, una línea vertical afilada, mostrando un voltaje de descarga. Esto puede ocurrir miles de veces por segundo, basado en la frecuencia portadora de la unidad. La tensión de descarga vertical agudo en el borde de salida es una frecuencia ultra alta dv / dt con un "frecuencia de descarga" típico 1 una 125 megahercio (Con base en los resultados de la prueba en diversas aplicaciones).
ejemplo 3 la medición de la tensión en los ejes – Standard descarga de tensión baja amplitud
típicamente, son cepas 4 una 15 V Pico un pico (pico de 2 una 8 V). La imagen de forma de onda muestra un patrón de descarga más continuo de frecuencias dv / dt más pequeña. El voltaje más bajo puede ser debido a la mayor flujo de corriente en los cojinetes, que es el resultado de la lubricación de los cojinetes, que se convierte en conductora o podría ser una función de la unidad de motor, velocidad, carga o otros factores. Como las descargas se producen en los cojinetes, el lubricante está contaminado con partículas de carbón y metal. La impedancia más bajo para tensiones en el eje, resultados en pico de tensión pico más bajo. Esta condición se encuentra generalmente en los motores que han estado en funcionamiento durante muchos meses o años.
ejemplo 4 la medición de la tensión en los ejes – pico de tensión de pico con el anillo instalado AEGIS®
Con el anillo instalado AEGIS®, una vena de acero suelen mostrar eje tensiones 2 una 10 V Pico un pico (pico de 1 una 5 V), dependiendo de la potencia del motor, ruido de fondo, conductividad del eje y otros factores. Las lecturas de medición de la tensión en los ejes pueden reducirse aún más mediante la aplicación del eje de revestimiento AEGIS® plata coloidal , lo que permite una mayor conductividad de la superficie del eje y una transferencia de electrones más eficiente, a los extremos de la microfibra conductora.
La imagen de forma de onda muestra el pico a pico de forma de onda de baja, AEGIS® con el anillo de SGR instalado y que descargan tensiones del eje en la manera normal.
Motores de funcionamiento con convertidores de frecuencia
Los motores de corriente alterna, operado a través de convertidores de frecuencia utilizar la modulación de ancho de pulso para controlar la velocidad del motor. Esto significa que hay tensiones de modo común, que son inducidas de forma capacitiva en el eje del motor y puede ser descargado en la superficie de apoyo del motor causando daños por corrosión, cristalización y de puntuación por electro-erosión, resultando en averías. Además, El motor anteriormente 75 kW y motores de media tensión, También pueden tener corrientes de alta frecuencia actuales, que también puede causar erosión de la superficie daños, cristalización y de puntuación por electro-erosión. motores de corriente continua, también puede ser inducida capacitivamente eje de voltaje, que se puede descargar en los cojinetes del motor y, además, por encima del motor 7,5 kW, corrientes circulantes pueden ser también.
Las tensiones inducidas en las corrientes de eje y de frecuencia variable en los cojinetes -
Tres fuentes cojinetes actuales:
Hay tres fuentes de corrientes de los cojinetes, denominado en este documento, dos de los cuales, corriente capacitiva electro-erosión y de alta frecuencia de la corriente que circula, Son causadas por frecuencia variable. El tercer tipo, lo que se denomina corriente de circulación 50 / 60Hz, Se produce principalmente en grandes motores de corriente alterna que son operados por los voltajes de red 50/60 hz.
Corriente capacitiva de electro-erosión (el convertidor de frecuencia):
tensión inducida capacitiva de la forma de onda de conmutación de la anchura del pulso producido por el convertidor de frecuencia. Esta tensión está acoplado al eje del motor a través de la capacitancia parásita y puede ser descargado en los devanados del motor o cojinetes en el equipo accionado, causando el mecanizado por electro-erosión.
corriente de alta frecuencia actual (el convertidor de frecuencia):
La corriente de alta frecuencia que circula puede fluir debido a una alta velocidad de flujo, producido por la corriente en modo común. Las corrientes circulantes de alta frecuencia de inducción, de frecuencia variable, Ellos están en el rango de kHz o MHz y puede estar presente hasta en el motor 75 kW. en general, cuanto mayor sea el motor, Cuanto mayor es el efecto de hacer circular corrientes de alta frecuencia.
corriente que circula 50/60 hz (tensión de la red):
Fuentes de tensión de ondas sinusoidales 50/60 hz, en máquinas de gran tamaño, Pueden causar corrientes circulantes de frecuencia extremadamente baja, debido al diseño asimétrico del motor y magnéticos asimetrías.
protección de cojinetes para los motores nuevos y de ocasión
Es esencial que los motores accionados por convertidores de frecuencia o corriente directa, Están diseñados para proteger el rodamiento, de ambos tipos de fuentes de corriente. La instalación de los anillos del rodamiento de protección AEGIS®, Proporciona una ruta de conexión para conectar a tierra probada y fiable, para la descarga de las tensiones inducidas de forma segura capacitivamente, lejos de los cojinetes del motor, al suelo. Los motores con corrientes circulantes, También deben tener aislamiento de la vivienda o eje, o un cojinete aislado, instalado en el extremo opuesto del anillo de protección del rollo AEGIS®, para detener la alta frecuencia trayectoria de la corriente circulante. este enfoque, es la mejor práctica recomendada para motores accionados por convertidores de frecuencia para proteger el componente más crítico mecánica del motor - los cojinetes del motor.
de puesta a tierra del motor impulsado por frecuencia variable
conexión a tierra adecuada, motores de alta frecuencia impulsados por frecuencia variable, Es de vital importancia para evitar discontinuidades en el nivel del suelo entre los componentes del sistema. Es especialmente crítico, en aplicaciones que implican un motor y los equipos conectados, que no están montados en una placa de base común. En tales casos, Se requiere conexión a tierra efectiva de la alta frecuencia, de todos los componentes del sistema, para igualar el potencial eléctrico entre el equipo y estructuras para evitar bucles a tierra entre el motor y el equipo conectado. tiras de puesta a tierra de alta frecuencia (como HFGS AEGIS®), ampliamente reconocido como la ruta más eficiente para la puesta a tierra, por corrientes de alta frecuencia, Son recomendados por los principales fabricantes de actuadores y motores.
Aquí puede descargar un manual sobre la protección de los rodamientos
