Rolul dispozitivelor de protecție în îmbunătățirea fiabilității motoarelor electrice

Fiabilitatea unui dispozitiv tehnic este înțeleasă ca fiind capacitatea acestuia de a-și îndeplini funcțiile pentru o anumită perioadă de timp.

Unul dintre cei mai importanți indicatori ai fiabilității este MTBF, care este măsurat prin numărul de ore de funcționare până la prima defecțiune. Cu cât acest număr este mai mare, cu atât este mai mare fiabilitatea produsului.

Distingeți între fiabilitatea structurală și cea funcțională a unui motor electric.

Fiabilitatea structurală a motorului electric depinde de calitatea materialelor utilizate în mașină, de calitatea producției de unități și elemente individuale, de îmbunătățirea tehnologiei de asamblare și de alți factori.

Fiabilitatea în exploatare a motorului electric este influențată de calitatea fabricării mașinii, de condițiile de mediu în timpul funcționării, de conformitatea caracteristicilor motorului electric cu cerințele mașinii de lucru și de procesul tehnologic, de nivelul de întreținere.

Eficiența economică a utilizării motoarelor electrice este determinată nu numai de costul lor inițial, ci și de costurile de exploatare.

Producția de motoare electrice nesigure necesită costuri mari pentru a le menține în stare bună de funcționare. Utilizarea necorespunzătoare și lipsa întreținerii corespunzătoare au ca rezultat produse de calitate care nu asigură o funcționare fără probleme. Astfel, pentru a utiliza eficient toate posibilitățile inerente motorului electric, este nevoie de un set de măsuri, începând cu proiectarea corectă a acționării electrice și terminând cu operațiunile în timp util. a sustine si reparatii de calitate. Încălcarea uneia dintre verigile din acest lanț nu permite obținerea efectului dorit.

Există trei tipuri tipice de defecțiuni care sunt inerente motoarelor electrice.

1. Descoperiri în accidentele cu motoare electrice care au avut loc în perioada timpurie de funcționare. Apariția lor era legată de defecte în procesul de producție din fabrici. Rămânând neobservate, se manifestă în prima perioadă de muncă.

2. Defecțiuni bruște ale motoarelor electrice în timpul funcționării normale.

3. Defecțiuni cauzate de uzura pieselor individuale ale motoarelor electrice. Acestea apar fie din cauza dezvoltării părților de resurse, fie din cauza utilizării sau întreținerii necorespunzătoare. Repararea sau înlocuirea la timp a pieselor uzate ale motorului electric previne acest tip de deteriorare.

Tipurile de defecțiuni de mai sus corespund trei perioade de „viață” a motorului electric: perioada de scurgere, perioada de funcționare normală și perioada de îmbătrânire.

Rata de eșec al perioadei V de expirare a motoarelor electrice este mai mare decât în ​​funcționarea normală. Majoritatea defectelor de fabricație sunt identificate și corectate în timpul testării.Cu toate acestea, în producția de masă este imposibil să testați fiecare piesă. Unele dintre mașini pot avea defecte ascunse care cauzează daune în prima perioadă de funcționare.

Durata timpului de scurgere este importantă, timp în care se obține fiabilitatea corespunzătoare funcționării normale. Defecțiunile primei perioade nu afectează în continuare fiabilitatea dispozitivului în perioadele ulterioare de utilizare.

În timpul funcționării normale, defecțiunile în funcționarea motoarelor electrice sunt de obicei aleatorii. Aspectul lor depinde în mare măsură de condițiile de funcționare ale dispozitivului. Supraîncărcările frecvente, abaterile de la modurile de funcționare pentru care este proiectat motorul electric, cresc probabilitatea de defecțiune. În această perioadă, menținerea și eliminarea la timp a abaterilor de la condițiile normale de lucru sunt de importanță primordială. Sarcina personalului de service este să se asigure că perioada de funcționare normală nu scade sub timpul standard.

Fiabilitate ridicată înseamnă o rată scăzută de defecțiuni în funcționare și, prin urmare, o perioadă mai lungă de funcționare. Dacă se stabilește în practică întreținerea preventivă sistematică a motorului electric, atunci durata perioadei de funcționare normală a acestuia atinge valoarea de proiectare - 8 ani.

A treia perioadă din „viața” motorului electric — perioada de îmbătrânire — se caracterizează printr-o creștere rapidă a gradului de defecțiune. Înlocuirea sau repararea pieselor individuale nu are efect, întreaga mașină se uzează. Utilizarea sa ulterioară devine neprofitabilă. Uzura întregii mașini este de importanță teoretică primordială.Rareori este posibil să proiectați și să utilizați o mașină în așa fel încât toate piesele sale să se uzeze uniform. De obicei, părțile și unitățile sale individuale eșuează. La motoarele electrice, cel mai slab punct este înfășurarea.

Cel mai important indicator de care depinde fiabilitatea funcționării unui dispozitiv tehnic este mentenabilitatea acestuia, care este înțeleasă ca capacitatea de a detecta și elimina daunele și defecțiunile în timpul întreținerii și reparațiilor. Reparabilitatea este cuantificată prin timpul și costurile forței de muncă necesare pentru a restabili funcționalitatea unui dispozitiv tehnic.

Modelele de defecțiuni ale motorului pot fi diferite. Este nevoie de timpi diferite pentru a recăpăta funcționalitatea completă. Cu toate acestea, observațiile arată că timpul mediu de recuperare pentru un anumit nivel de întreținere este comun tuturor instalațiilor. Această valoare este considerată o caracteristică de întreținere.

MTBF nu caracterizează pe deplin fiabilitatea unui dispozitiv tehnic, ci determină doar perioada de timp în care dispozitivul funcționează impecabil. După apariția unei defecțiuni, este nevoie de timp pentru a-și restabili performanța.

Un indicator de generalizare care evaluează gradul de pregătire a dispozitivului de a-și îndeplini funcțiile la momentul potrivit este coeficientul de disponibilitate, care este determinat de formula

kT = tcr / (tcr + tv)

unde tcr este timpul mediu dintre defecțiuni; tв — înseamnă timpul de recuperare.

Astfel, kT - raportul dintre durata medie de muncă și suma timpului de lucru și timpul de recuperare.

Fiabilitatea scăzută a dispozitivului poate fi compensată prin reducerea timpului de recuperare.

MTBF scăzut și timpul lung de recuperare pot fi cauza disponibilității scăzute a dispozitivului. Prima dintre aceste valori depinde de fiabilitatea produsului și de nivelul funcționării sale tehnice. Cu cât este mai mare calitatea sa, cu atât timpul mediu dintre eșecuri este mai lung. Cu toate acestea, dacă recuperarea și întreținerea durează mult timp, disponibilitatea echipamentelor nu crește. Cu alte cuvinte, utilizarea echipamentelor de înaltă calitate trebuie completată cu un nivel ridicat de mentenanță și reparații… Numai în acest caz este posibilă funcționarea continuă.

Din punct de vedere al producției, este important să aveți echipamente gata de utilizare și fără probleme în general.Pregătirea unității principale de putere (motor electric) depinde și de fiabilitatea funcționării echipamentului de pornire pentru protectie si control.

Protecția nu poate preveni deteriorarea motorului, deoarece nu poate afecta acei factori care creează o situație de urgență.

Rol dispozitive de protecție la suprasarcină este de a preveni deteriorarea motorului electric prin oprirea lui la timp. Acest lucru poate reduce semnificativ timpul de recuperare al echipamentelor electrice. Este nevoie de mai puțin timp pentru a elimina cauza care a cauzat modul de urgență decât pentru a repara sau înlocui un motor deteriorat.

Pe de altă parte, oprirea prematură nejustificată a motorului electric nu ar trebui permisă, deoarece aceasta reduce fiabilitatea echipamentului în ansamblu. Oricare ar fi motivul, călătoria este un eșec. Măsurile de protecție inadecvate reduc MTBF și, prin urmare, disponibilitatea.

În unele cazuri, este indicat să nu opriți instalația electrică, ci să semnalați un mod de urgență.

Folosind terminologia teoriei fiabilității, putem spune că scopul general al protecției este reducerea timpului de recuperare a instalației electrice în ansamblu prin prevenirea deteriorării motorului electric. Protecția trebuie să răspundă la aceleași suprasarcini care prezintă de fapt un risc de deteriorare a motorului electric.

Unele tipuri de congestie trebuie depășite cu rezervă de putere. Opririle false reduc fiabilitatea echipamentului și cauzează daune producției. Nu ar trebui să li se permită.