Ce determină durata de viață a motoarelor electrice

Motoarele de acționare funcționează în modurile motor și frână, transformând energia electrică în energie mecanică sau, dimpotrivă, energia mecanică în energie electrică. Transformarea energiei de la un tip la altul este însoțită de pierderi inevitabile, care în cele din urmă se transformă în căldură.

O parte din căldură se disipează în mediul înconjurător, iar restul face ca motorul însuși să crească temperatura peste temperatura ambiantă (pentru mai multe detalii vezi aici - Încălzirea și răcirea motoarelor electrice).

Materialele folosite la fabricarea motoarelor electrice (oțel, cupru, aluminiu, materiale izolante) au proprietăți fizice diferite care se modifică odată cu temperatura.

Materialele izolante sunt cele mai sensibile la căldură și au cea mai scăzută rezistență la căldură în comparație cu alte materiale utilizate în motor.Prin urmare, fiabilitatea motorului, caracteristicile sale tehnice și economice și puterea nominală sunt determinate de încălzirea materialelor utilizate pentru izolarea înfășurărilor.

Durata de viață a izolației motorului electric depinde de calitatea materialului izolator și de temperatura la care funcționează. Practica a stabilit că, de exemplu, izolația din fibră de bumbac scufundată în ulei mineral la o temperatură de aproximativ 90 ° C poate funcționa în mod fiabil timp de 15 - 20 de ani. În această perioadă, are loc o deteriorare treptată a izolației, adică rezistența mecanică, elasticitatea și alte proprietăți necesare pentru funcționarea normală se deteriorează.

Creșterea temperaturii de funcționare cu doar 8-10°C reduce timpul de uzură al acestui tip de izolație la 8-10 ani (de aproximativ 2 ori), iar la o temperatură de funcționare de 150°C, uzura începe după 1,5 luni. Funcționarea la temperaturi de aproximativ 200°C va face această izolație inutilizabilă după câteva ore.

Pierderea care determină încălzirea izolației motorului depinde de sarcină. Încărcarea ușoară crește timpul de uzură al izolației, dar duce la utilizarea insuficientă a materialelor și crește costul motorului. În schimb, operarea unui motor la sarcină mare va reduce drastic fiabilitatea și durata de viață a acestuia și poate fi, de asemenea, nepractică din punct de vedere economic.Prin urmare, temperatura de funcționare a izolației și sarcina motorului, adică puterea sa nominală, sunt selectate din motive tehnice și economice, astfel încât timpul de uzură a izolației și durata de viață a motorului în condiții normale de funcționare. conditiile sunt de aproximativ 15-20 de ani.

Folosirea materialelor izolante din substante anorganice (azbest, mica, sticla etc.), care au o rezistenta mai mare la caldura, poate reduce greutatea si dimensiunile motoarelor si creste puterea. Cu toate acestea, rezistența la căldură a materialelor izolante este determinată în primul rând de proprietățile lacurilor cu care este impregnată izolația. Compozițiile de impregnare, chiar și din compuși de siliciu și siliciu (siliconi), au rezistență la căldură relativ scăzută.

Motorul potrivit pentru a conduce mașina condusă trebuie să se potrivească cu caracteristicile mecanice, cu modul de funcționare al mașinii și cu puterea necesară. Atunci când alegeți puterea motorului, acestea provin în primul rând din încălzirea acestuia, sau mai degrabă din încălzirea izolației sale.

Puterea motorului va fi determinată corect dacă în timpul funcționării temperatura de încălzire a izolației sale este apropiată de maximul admisibil Supraestimarea puterii motorului duce la o scădere a temperaturii de lucru a izolației, utilizarea insuficientă a materialelor scumpe, o creștere a costurilor de capital și o deteriorare a caracteristicilor energetice.

Puterea motorului va fi insuficientă față de cea necesară dacă temperatura de funcționare a izolației sale depășește maximul admisibil, ceea ce poate duce la costuri de capital nejustificate pentru înlocuirea motorului, ca urmare a uzurii premature a izolației.

În zilele noastre, motoarele cu curent alternativ sunt la mare căutare printre cele mai moderne fabrici de producție. În practică, motoarele asincrone (IM) își arată durabilitatea și simplitatea la un cost relativ scăzut. Cu toate acestea, în timpul funcționării, pot apărea deteriorări ale elementelor motorului, ceea ce, la rândul său, duce la defecțiunea prematură a acestuia.

Principalele surse de dezvoltare a defecțiunii motorii asincrone sunt:

• suprasarcina sau supraîncălzirea statorului motorului electric 31%;
• închidere de la rând la rând-15%;
• defectarea rulmentului - 12%;
• deteriorarea înfășurărilor sau izolației statorului — 11%;
• spațiu de aer neuniform între stator și rotor - 9%;
• funcționarea motorului electric în două faze — 8%;
• ruperea sau slăbirea prinderii barelor în cușca de veverițe — 5%;
• slăbirea prinderii înfășurării statorului — 4%;
• dezechilibru rotor motor electric — 3%;
• nealinierea arborelui — 2%.