1. Perché il motore genera corrente all'albero?

La corrente d'albero è sempre stata un argomento caldo tra i principali produttori di motori. Infatti, ogni motore ha una corrente d'albero e la maggior parte di esse non compromette il normale funzionamento del motore. La capacità distribuita tra l'avvolgimento e l'alloggiamento di un motore di grandi dimensioni è elevata e la corrente d'albero ha un'alta probabilità di bruciare il cuscinetto; la frequenza di commutazione del modulo di potenza del motore a frequenza variabile è elevata e l'impedenza della corrente impulsiva ad alta frequenza che attraversa la capacità distribuita tra l'avvolgimento e l'alloggiamento è piccola e la corrente di picco è elevata. Anche il corpo mobile e la pista del cuscinetto sono facilmente soggetti a corrosione e danneggiamento.

In circostanze normali, una corrente trifase simmetrica scorre attraverso gli avvolgimenti trifase simmetrici di un motore a corrente alternata trifase, generando un campo magnetico rotante circolare. In questo momento, i campi magnetici alle due estremità del motore sono simmetrici, non vi è alcun campo magnetico alternato interconnesso all'albero motore, non vi è alcuna differenza di potenziale alle due estremità dell'albero e non scorre corrente attraverso i cuscinetti. Le seguenti situazioni possono interrompere la simmetria del campo magnetico: vi è un campo magnetico alternato interconnesso all'albero motore e la corrente nell'albero viene indotta.

Cause della corrente d'albero:

(1) Corrente trifase asimmetrica;

(2) Armoniche nella corrente di alimentazione;

(3) Produzione e installazione scadenti, traferro irregolare dovuto all'eccentricità del rotore;

(4) C'è uno spazio tra i due semicerchi del nucleo dello statore staccabile;

(5) Il numero di pezzi del nucleo dello statore a forma di ventaglio non è selezionato in modo appropriato.

Pericoli: la superficie o la sfera del cuscinetto del motore si corrodono, formando micropori che deteriorano le prestazioni operative del cuscinetto, aumentano la perdita di attrito e la generazione di calore e, infine, causano la bruciatura del cuscinetto.

Prevenzione:

(1) Eliminare il flusso magnetico pulsante e le armoniche dell'alimentazione (ad esempio installando un reattore CA sul lato di uscita dell'inverter);

(2) Installare una spazzola di carbone morbida di messa a terra per garantire che la spazzola di carbone di messa a terra sia collegata a terra in modo affidabile e entri in contatto in modo affidabile con l'albero per garantire che il potenziale dell'albero sia zero;

(3) Durante la progettazione del motore, isolare la sede del cuscinetto e la base del cuscinetto scorrevole e isolare l'anello esterno e il coperchio terminale del cuscinetto volvente.

2. Perché i motori General Motors non possono essere utilizzati nelle zone di altopiano?

Generalmente, il motore utilizza una ventola auto-raffreddante per dissipare il calore, garantendo così la capacità di dissipare il proprio calore a una determinata temperatura ambiente e raggiungere l'equilibrio termico. Tuttavia, l'aria sul plateau è rarefatta e la stessa velocità può dissipare meno calore, il che causerà un aumento eccessivo della temperatura del motore. È importante notare che temperature troppo elevate causeranno una riduzione esponenziale della durata dell'isolamento, riducendone quindi la durata.

Motivo 1: Problema di distanza di dispersione. Generalmente, la pressione dell'aria nelle aree di plateau è bassa, quindi la distanza di isolamento del motore deve essere elevata. Ad esempio, le parti esposte, come i terminali del motore, sono normali a pressione normale, ma si genereranno scintille a bassa pressione nel plateau.

Motivo 2: Problema di dissipazione del calore. Il motore dissipa il calore attraverso il flusso d'aria. L'aria nel plateau è rarefatta e l'effetto di dissipazione del calore del motore non è ottimale, quindi l'aumento di temperatura del motore è elevato e la sua durata è breve.

Motivo 3: Problema con l'olio lubrificante. Esistono principalmente due tipi di motori: a olio lubrificante e a grasso. L'olio lubrificante evapora a bassa pressione, mentre il grasso diventa liquido a bassa pressione, il che influisce sulla durata del motore.

Motivo 4: Problema di temperatura ambiente. Generalmente, la differenza di temperatura tra il giorno e la notte nelle zone di plateau è elevata, il che supera l'intervallo di utilizzo del motore. Le alte temperature e l'aumento della temperatura del motore possono danneggiare l'isolamento del motore, mentre le basse temperature possono causare danni all'isolamento.

L'altitudine ha effetti negativi sull'aumento della temperatura del motore, sull'effetto corona (motore ad alta tensione) e sulla commutazione del motore a corrente continua. È importante tenere presente i seguenti tre aspetti:

(1) Maggiore è l'altitudine, maggiore è l'aumento della temperatura del motore e minore è la potenza di uscita. Tuttavia, quando la temperatura diminuisce con l'aumento dell'altitudine per compensare l'effetto dell'altitudine sull'aumento della temperatura, la potenza di uscita nominale del motore può rimanere invariata;

(2) Quando i motori ad alta tensione vengono utilizzati in plateau, è necessario adottare misure anti-corona;

(3) L'altitudine non è favorevole alla commutazione dei motori CC, quindi prestare attenzione alla selezione dei materiali delle spazzole di carbone.

3. Perché non è adatto che i motori funzionino con carichi leggeri?

Lo stato di carico leggero del motore significa che il motore è in funzione, ma il suo carico è piccolo, la corrente di lavoro non raggiunge la corrente nominale e lo stato di funzionamento del motore è stabile.

Il carico del motore è direttamente correlato al carico meccanico a cui è sottoposto. Maggiore è il carico meccanico, maggiore è la corrente di lavoro. Pertanto, le cause dello stato di basso carico del motore possono includere quanto segue:

1. Carico ridotto: quando il carico è ridotto, il motore non riesce a raggiungere il livello di corrente nominale.

2. Variazioni del carico meccanico: durante il funzionamento del motore, l'entità del carico meccanico può variare, causando un leggero carico sul motore.

3. Variazioni della tensione di alimentazione di lavoro: se la tensione di alimentazione di lavoro del motore cambia, potrebbe anche causare uno stato di carico leggero.

Quando il motore funziona con un carico leggero, si verificherà:

1. Problema di consumo energetico

Sebbene il motore consumi meno energia quando è sottoposto a carichi leggeri, il problema del consumo energetico deve essere considerato anche nel funzionamento a lungo termine. Poiché il fattore di potenza del motore è basso sotto carichi leggeri, il consumo energetico del motore varierà con il carico.

2. Problema di surriscaldamento

Quando il motore è sottoposto a un carico leggero, potrebbe surriscaldarsi e danneggiare gli avvolgimenti e i materiali isolanti.

3. Problema di vita

Un carico leggero può ridurre la durata del motore, perché i componenti interni del motore sono soggetti a sollecitazioni di taglio quando il motore funziona a basso carico per lungo tempo, il che influisce sulla durata utile del motore.

4. Quali sono le cause del surriscaldamento del motore?

1. Carico eccessivo

Se la cinghia di trasmissione meccanica è troppo tesa e l'albero non è flessibile, il motore potrebbe essere sovraccaricato per un lungo periodo. In questo caso, è necessario regolare il carico per mantenere il motore in funzione al carico nominale.

2. Ambiente di lavoro duro

Se il motore è esposto al sole, la temperatura ambiente supera i 40°C o funziona in condizioni di scarsa ventilazione, la temperatura del motore aumenterà. È possibile costruire una semplice tettoia per creare ombra o utilizzare un soffiatore o un ventilatore per soffiare aria. È necessario prestare maggiore attenzione alla rimozione di olio e polvere dal condotto di ventilazione del motore per migliorare le condizioni di raffreddamento.

3. La tensione di alimentazione è troppo alta o troppo bassa

Quando il motore funziona nell'intervallo compreso tra -5% e +10% della tensione di alimentazione, la potenza nominale può rimanere invariata. Se la tensione di alimentazione supera il 10% della tensione nominale, la densità del flusso magnetico del nucleo aumenterà bruscamente, le perdite nel ferro aumenteranno e il motore si surriscalderà.

Il metodo di ispezione specifico consiste nell'utilizzare un voltmetro CA per misurare la tensione del bus o la tensione ai terminali del motore. Se il problema è causato dalla tensione di rete, è necessario segnalarlo al reparto di alimentazione per la risoluzione; se la caduta di tensione del circuito è eccessiva, è necessario sostituire il cavo con una sezione maggiore e accorciare la distanza tra il motore e l'alimentatore.

4. Interruzione di fase dell'alimentazione

Se la fase di alimentazione è interrotta, il motore funzionerà in monofase, il che causerà un rapido surriscaldamento dell'avvolgimento e la sua rapida bruciatura. Pertanto, è necessario controllare prima il fusibile e l'interruttore del motore, quindi utilizzare un multimetro per misurare il circuito anteriore.

5. Cosa bisogna fare prima di rimettere in funzione un motore rimasto inutilizzato per molto tempo?

(1) Misurare la resistenza di isolamento tra le fasi dello statore e dell'avvolgimento e tra l'avvolgimento e la terra.

La resistenza di isolamento R deve soddisfare la seguente formula:

R＞Un/(1000+P/1000)(MΩ)

Un: tensione nominale dell'avvolgimento del motore (V)

P: potenza del motore (KW)

Per motori con Un＝380V, R＞0,38MΩ.

Se la resistenza di isolamento è bassa, è possibile:

a: far funzionare il motore a vuoto per 2 o 3 ore per asciugarlo;

b: far passare una corrente alternata a bassa tensione pari al 10% della tensione nominale attraverso l'avvolgimento oppure collegare l'avvolgimento trifase in serie e quindi utilizzare la corrente continua per asciugarlo, mantenendo la corrente al 50% della corrente nominale;

c: utilizzare un ventilatore per inviare aria calda o un elemento riscaldante per riscaldarla.

(2) Pulire il motore.

(3) Sostituire il grasso del cuscinetto.

6. Perché non è possibile avviare il motore a piacimento in un ambiente freddo?

Se il motore viene tenuto in un ambiente a bassa temperatura per troppo tempo, potrebbe verificarsi quanto segue:

(1) L'isolamento del motore si crepa;

(2) Il grasso del cuscinetto si congelerà;

(3) La saldatura sulla giunzione del filo si trasformerà in polvere.

Pertanto, il motore deve essere riscaldato quando viene conservato in un ambiente freddo e gli avvolgimenti e i cuscinetti devono essere controllati prima dell'uso.

7. Quali sono le cause dello squilibrio della corrente trifase del motore?

(1) Tensione trifase sbilanciata: se la tensione trifase è sbilanciata, nel motore verranno generati corrente inversa e campo magnetico inverso, con conseguente distribuzione non uniforme della corrente trifase, causando un aumento della corrente di un avvolgimento di fase

(2) Sovraccarico: il motore è in uno stato operativo di sovraccarico, soprattutto all'avvio. La corrente dello statore e del rotore del motore aumenta e genera calore. Se il tempo è leggermente più lungo, è molto probabile che la corrente dell'avvolgimento sia sbilanciata.

(3) Guasti negli avvolgimenti dello statore e del rotore del motore: cortocircuiti tra spire, messa a terra locale e circuiti aperti negli avvolgimenti dello statore causeranno una corrente eccessiva in una o due fasi dell'avvolgimento dello statore, causando un grave squilibrio nella corrente trifase

(4) Funzionamento e manutenzione impropri: la mancata ispezione e manutenzione regolare delle apparecchiature elettriche da parte degli operatori può causare perdite di elettricità nel motore, il suo funzionamento in uno stato di mancanza di fase e la generazione di corrente sbilanciata.

8. Perché un motore a 50 Hz non può essere collegato a un alimentatore a 60 Hz?

Nella progettazione di un motore, le lamiere di acciaio al silicio sono generalmente progettate per operare nella regione di saturazione della curva di magnetizzazione. Quando la tensione di alimentazione è costante, la riduzione della frequenza aumenta il flusso magnetico e la corrente di eccitazione, con conseguente aumento della corrente del motore e delle perdite di rame, con conseguente aumento della temperatura del motore. Nei casi più gravi, il motore può bruciarsi a causa del surriscaldamento della bobina.

9. Quali sono le cause della perdita di fase del motore?

Alimentazione elettrica:

(1) Contatto dell'interruttore scadente; conseguente alimentazione instabile

(2) Disconnessione del trasformatore o della linea; con conseguente interruzione della trasmissione di energia

(3) Fusibile bruciato. Una selezione impropria o un'installazione non corretta del fusibile possono causarne la rottura durante l'uso.

Motore:

(1) Le viti della scatola dei morsetti del motore sono allentate e hanno un contatto scarso; oppure l'hardware del motore è danneggiato, ad esempio cavi conduttori rotti

(2) Saldatura dei cavi interni scadente;

(3) L'avvolgimento del motore è rotto.

10. Quali sono le cause delle vibrazioni e dei rumori anomali nel motore?

Aspetti meccanici:

(1) Le pale della ventola del motore sono danneggiate o le viti che le fissano sono allentate, provocando la collisione delle pale con il coperchio delle pale. Il suono prodotto varia di volume a seconda della gravità della collisione.

(2) A causa dell'usura dei cuscinetti o del disallineamento dell'albero, i rotori del motore sfregano l'uno contro l'altro quando sono seriamente eccentrici, causando forti vibrazioni del motore e producendo suoni di attrito irregolari.

(3) I bulloni di ancoraggio del motore sono allentati o la base non è solida a causa dell'uso prolungato, quindi il motore produce vibrazioni anomale sotto l'azione della coppia elettromagnetica.

(4) Il motore utilizzato per lungo tempo presenta segni di macinazione a secco dovuti alla mancanza di olio lubrificante nel cuscinetto o al danneggiamento delle sfere d'acciaio nel cuscinetto, che provocano sibili o gorgoglii anomali nella camera del cuscinetto del motore.

Aspetti elettromagnetici:

(1) Corrente trifase sbilanciata; si verifica improvvisamente un rumore anomalo quando il motore funziona normalmente e la velocità diminuisce significativamente quando funziona sotto carico, producendo un basso rombo. Ciò può essere dovuto a una corrente trifase sbilanciata, a un carico eccessivo o al funzionamento monofase.

(2) Guasto da cortocircuito nell'avvolgimento dello statore o del rotore; se l'avvolgimento dello statore o del rotore di un motore funziona normalmente, si verifica un guasto da cortocircuito o il rotore a gabbia è rotto, il motore emetterà un ronzio alto e basso e il corpo vibrerà.

(3) Funzionamento in sovraccarico del motore;

(4) Perdita di fase;

(5) La parte di saldatura del rotore della gabbia è aperta e provoca la rottura delle barre.

11. Cosa bisogna fare prima di avviare il motore?

(1) Per i motori di nuova installazione o fuori servizio da oltre tre mesi, la resistenza di isolamento deve essere misurata utilizzando un megaohmetro da 500 volt. In genere, la resistenza di isolamento dei motori con tensione inferiore a 1 kV e potenza pari o inferiore a 1.000 kW non deve essere inferiore a 0,5 megaohmetri.

(2) Verificare che i cavi del motore siano collegati correttamente, che la sequenza delle fasi e la direzione di rotazione soddisfino i requisiti, che la messa a terra o il collegamento zero siano buoni e che la sezione trasversale del cavo soddisfi i requisiti.

(3) Verificare che i bulloni di fissaggio del motore siano allentati, che i cuscinetti siano privi di olio, che lo spazio tra lo statore e il rotore sia ragionevole e che lo spazio sia pulito e privo di detriti.

(4) In base ai dati di targa del motore, verificare che la tensione di alimentazione collegata sia costante, che la tensione di alimentazione sia stabile (solitamente l'intervallo di fluttuazione della tensione di alimentazione consentito è ±5%) e che il collegamento degli avvolgimenti sia corretto. Se si tratta di un avviatore step-down, verificare anche che il cablaggio dell'apparecchiatura di avviamento sia corretto.

(5) Verificare che la spazzola sia in buon contatto con il commutatore o l'anello di contatto e che la pressione della spazzola sia conforme alle normative del produttore.

(6) Utilizzare le mani per ruotare il rotore del motore e l'albero della macchina condotta per verificare se la rotazione è flessibile, se ci sono inceppamenti, attriti o spazzamenti del foro.

(7) Verificare se il dispositivo di trasmissione presenta difetti, ad esempio se il nastro è troppo stretto o troppo lento e se è rotto, e se il collegamento di accoppiamento è intatto.

(8) Verificare se la capacità del dispositivo di controllo è adeguata, se la capacità di fusione soddisfa i requisiti e se l'installazione è stabile.

(9) Verificare che il cablaggio del dispositivo di avviamento sia corretto, che i contatti mobili e statici siano in buon contatto e che il dispositivo di avviamento a bagno d'olio non abbia abbastanza olio o che la qualità dell'olio sia deteriorata.

(10) Verificare che il sistema di ventilazione, il sistema di raffreddamento e il sistema di lubrificazione del motore siano normali.

(11) Verificare che non vi siano detriti attorno all'unità che ne impediscano il funzionamento e che la base del motore e della macchina azionata sia solida.

12. Quali sono le cause del surriscaldamento dei cuscinetti del motore?

(1) Il cuscinetto volvente non è installato correttamente e la tolleranza di accoppiamento è troppo stretta o troppo larga.

(2) Il gioco assiale tra il coperchio del cuscinetto esterno del motore e il cerchio esterno del cuscinetto volvente è troppo piccolo.

(3) Le sfere, i rulli, gli anelli interni ed esterni e le gabbie delle sfere sono gravemente usurati o il metallo si sta staccando.

(4) I coperchi terminali o i coperchi dei cuscinetti su entrambi i lati del motore non sono installati correttamente.

(5) La connessione con il caricatore è scadente.

(6) La selezione o l'uso e la manutenzione del grasso sono impropri, il grasso è di scarsa qualità o deteriorato, oppure è mescolato con polvere e impurità, che causeranno il surriscaldamento del cuscinetto.

Metodi di installazione e ispezione

Prima di controllare i cuscinetti, rimuovere il vecchio olio lubrificante dai coperchietti interni ed esterni dei cuscinetti, quindi pulire i coperchietti interni ed esterni dei cuscinetti con una spazzola e benzina. Dopo la pulizia, pulire le setole o i fili di cotone e non lasciarne nei cuscinetti.

(1) Ispezionare attentamente i cuscinetti dopo la pulizia. I cuscinetti devono essere puliti e intatti, senza surriscaldamenti, crepe, sfaldature, impurità nelle scanalature, ecc. Le piste di rotolamento interne ed esterne devono essere lisce e i giochi devono essere accettabili. Se il telaio di supporto è allentato e causa attrito tra il telaio di supporto e la bussola del cuscinetto, è necessario sostituire il cuscinetto.

(2) Dopo l'ispezione, i cuscinetti devono ruotare in modo flessibile senza incepparsi.

(3) Verificare che le coperture interne ed esterne dei cuscinetti siano prive di usura. In caso di usura, individuarne la causa e intervenire.

(4) La bussola interna del cuscinetto deve adattarsi perfettamente all'albero, altrimenti è necessario intervenire.

(5) Quando si montano nuovi cuscinetti, utilizzare il riscaldamento a olio o il metodo a correnti parassite per riscaldarli. La temperatura di riscaldamento deve essere di 90-100 °C. Posizionare la bussola del cuscinetto sull'albero motore ad alta temperatura e assicurarsi che il cuscinetto sia montato in posizione. È severamente vietato installare il cuscinetto a freddo per evitare di danneggiarlo.

13. Quali sono le cause della bassa resistenza di isolamento del motore?

Se il valore della resistenza di isolamento di un motore che è stato in funzione, immagazzinato o in modalità standby per un lungo periodo non soddisfa i requisiti normativi, o la resistenza di isolamento è pari a zero, ciò indica che l'isolamento del motore è scadente. Le cause sono generalmente le seguenti:
(1) Il motore è umido. A causa dell'ambiente umido, gocce d'acqua cadono nel motore o l'aria fredda proveniente dal condotto di ventilazione esterno invade il motore, causando l'umidità dell'isolamento e la diminuzione della resistenza dell'isolamento.

(2) L'avvolgimento del motore sta invecchiando. Questo fenomeno si verifica principalmente nei motori che sono stati in funzione per lungo tempo. L'avvolgimento invecchiato deve essere restituito in fabbrica in tempo utile per la riverniciatura o il riavvolgimento e, se necessario, deve essere sostituito con un nuovo motore.

(3) C'è troppa polvere sull'avvolgimento, oppure il cuscinetto perde molta olio e l'avvolgimento è macchiato di olio e polvere, con conseguente riduzione della resistenza di isolamento.

(4) L'isolamento del cavo conduttore e della scatola di giunzione è scadente. Riavvolgere e ricollegare i cavi.

(5) La polvere conduttiva lasciata cadere dall'anello di contatto o dalla spazzola cade nell'avvolgimento, causando una diminuzione della resistenza di isolamento del rotore.

(6) L'isolamento è danneggiato meccanicamente o corroso chimicamente, con conseguente messa a terra dell'avvolgimento.
Trattamento
(1) Dopo lo spegnimento del motore, il riscaldatore deve essere avviato in un ambiente umido. Quando il motore è spento, per evitare la formazione di condensa, il riscaldatore anti-freddo deve essere avviato in tempo per riscaldare l'aria attorno al motore a una temperatura leggermente superiore a quella ambiente, in modo da eliminare l'umidità presente nella macchina.

(2) Rafforzare il monitoraggio della temperatura del motore e adottare tempestivamente misure di raffreddamento per il motore ad alta temperatura per evitare che l'avvolgimento invecchi più rapidamente a causa dell'alta temperatura.

(3) Tenere un buon registro di manutenzione del motore e pulire l'avvolgimento del motore entro un ciclo di manutenzione ragionevole.

(4) Rafforzare la formazione del personale addetto alla manutenzione sui processi di manutenzione. Implementare rigorosamente il sistema di accettazione dei pacchetti di documenti di manutenzione.

In breve, per i motori con isolamento scadente, dovremmo prima pulirli e poi verificare se l'isolamento è danneggiato. Se non ci sono danni, asciugarli. Dopo l'asciugatura, testare la tensione di isolamento. Se è ancora bassa, utilizzare il metodo di prova per individuare il punto di guasto e procedere alla manutenzione.

Anhui Mingteng Permanent-Magnetic Machinery & Electrical Equipment Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/)è un produttore professionale di motori sincroni a magneti permanenti. Il nostro centro tecnico conta oltre 40 addetti alla ricerca e sviluppo, suddivisi in tre dipartimenti: progettazione, processo e collaudo, specializzati nella ricerca e sviluppo, progettazione e innovazione di processo dei motori sincroni a magneti permanenti. Utilizzando software di progettazione professionali e programmi di progettazione specifici per motori a magneti permanenti sviluppati internamente, durante il processo di progettazione e produzione del motore, garantiamo le prestazioni e la stabilità del motore e ne miglioriamo l'efficienza energetica in base alle esigenze effettive e alle specifiche condizioni di lavoro dell'utente.

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