Intretinerea motoarelor electrice in industrie

Compania CNP Myszkow se ocupa de procesul de acoperire prin vopsire a pieselor de mici

dimensiuni pentru industria auto. Dupa vopsirea prin imersie si centrifugare, piesele trebuiesc tratate

termic intr-un cuptor-tunel, impartit in mai multe zone, in care se aplica o anumita temperatura. In

fiecare zona este instalat un motor electric cu ventilatoare. Ventilatie mecanica asigura stabilitatea

temperaturii in fiecare zona. Conditiile de temperatura sunt in stransa legatura cu calitatea finala a

produsului, orice modificari ale valorii de temperatura prevazute de vanzatorul vopselei putand rezulta

in reclamatii costisitoare referitoare la calitate. Luand in considerare, asteptarile privind nivelul ridicat al

calitatii produselor finale, din partea clientilor din domeniul constructorilor de autovehicule, in randul

carora toleranta fata de livrarea pieselor defecte este zero, motoarele electrice care actioneaza

ventilatoarele necesita atentie maxima.

Motoarele mentionate functioneaza intr-un mediu dur influentat de temperatura ridicata din

cuptor. De asemenea, conditiile mecanice sunt si ele extrem de neobisnuite, intrucat constructia

cuptorului necesita o extensie a axului motorului pe capatul caruia sa fie montat un ventilator. Acesti doi

factori au dus la uzura accelerata a componentelor motorului.

Sarcina de a mentine aceste motoare in functiune revine echipei de intretinere electrica,

alcatuita din 3 persoane care lucreaza intr-un program de trei schimburi. Agravarea problemelor cauzate

de opririle frecvente ale cuptorului-tunel, determina echipa sa aplice cele mai eficiente metode pentru

intretinerea motoarelor electrice. Independent de durata perioadei de functionare, motoarele electrice

au necesitat metode de monitorizare complementare care au inclus diferite valori electrice si non-

electrice. Doi dintre cei mai utili indicatori urmariti sunt temperatura si vibratia. Majoritatea

componentelor mecanice emit o anumita cantitate de caldura si vibratii in cursul functionarii normale.

Din acest motiv, pentru masurarea parametrilor mentionati s-a folosit un tester de vibratii Fluke 805FC si

o camera de termoviziune Fluke TiS45.

Masuratori pentru diagnosticare.

Inainte de a incepe diagnosticarea, este necesara configurarea unor puncte de testare pe utilaj.

Dupa efectuarea configurarii, este necesara mentinerea acestor puncte pentru masuratori suplimentare.

Asa cum se arata in tabel, valorile vibratiilor masurate cu testerul Fluke 805FC pot avea niveluri diferite

in functie de axa de pe care au fost preluate (Tabelul 1). Definirea mai multor puncte de testare pe

motorul electric, cat mai aproape de suporturile de lagar reprezinta o buna practica de intretinere.

La conceperea unei metode de intretinere este de asemenea important sa se stabileasca o

modalitate corespunzatoare de achizitie a datelor. Una dintre metode se bazeaza pe tehnologii actuale,

precum telefoanele inteligente si stocarea datelor in cadrul unor servicii de tip cloud. Aceasta metoda

elimina toate obstacolele prezentate de o conexiune la PC printr-un cablu USB datorate lipsei de drivere

corespunzatoare, sau a unei coli de hartie standard care ar putea fi inutilizabila din cauza contaminarii

cu diferite substante lichide sau poate fi pierduta complet.

Avantajul testerului Fluke 805FC si al camerei de termoviziune Fluke TiS45 consta in faptul ca

pot fi conectate la o aplicatie mobila denumita Fluke Connect, un fel de centru de conectare intre

instrumentele de masurare si serviciul de tip cloud in care se vor stoca toate datele. De asemenea,

aplicatia este capabila sa extraga automat rapoartele din datele masurate.

Tabelul 1

Axial Tangential

Folosind aplicatia Fluke Connect, este posibila definirea tuturor motoarelor instalate in cuptor si

a punctelor de testare ale acestora. Mai mult, punctele de testare pot fi definite prin adaugarea unei

denumiri(axial, tangential) si a unei imagini in aplicatie, asa cum se arata in Figura 1.

Figura 1

O greseala frecventa este configurarea unui punct de masurare pe capacul de ventilator al unui

motor electric. Valorile vibratiilor preluate dintr-un astfel de punct pot de masurare indica situatii

complet diferite fata de cele obtinute de pe carcasa motorului si pot rezulta in concluzii gresite privind

starea motorului.

Diagnoza

Datele obtinute cu testerul de vibratii si camera de termoviziune sunt prezentate in Tabelul 1. Motorul A a fost instalat in cuptor ca un motor de inductie tipic, pentru aplicatii generale. Departamentul mecanic intern instaleaza o extensie suplimentara pe ax (Figura 2) care ajuta la montarea ventilatorului in pozitia corespunzatoare. Dupa o perioada, unele dintre motoare au fost inlocuite pentru a se adapta unei solutii, fiind vorba de Motorul B, cu design special pentru aplicatiile de tratament termic. Acesta este reglat sa functioneze intr-o temperatura ambientala de pana la 100° C si dispune de rulmenti inchisi cu role. masuratorile termice au aratat ca Motorul A are o temperatura substantial mai scazuta decat Motorul B, datorita ventilatorului atasat pe ax. Motorul B nu dispune de nicio ventilatie mecanica suplimentara, atingand astfel o temperatura medie foarte ridicata, de 80,8 grade. Motorul B poate functiona cu usurinta la o astfel de temperatura ridicata datorita clasei de izolare inalte, clasa H in cazul respectiv.

Figura 2

Cu toate ca Motorul B are o temperatura mult mai mare, vibratiile acestuia sunt relativ reduse in comparatie cu Motorul A. In aceste circumstante, cauza principala a problemei s-a dovedit a fi dezechilibrarea rotorului si a ventilatorului atasat pe axul motorului.

Tabelul 1

Motorul A

P=1,5 kW N= 1450 rpms

Clasa de izolatie C Extensia axului realizata de departamentul

mecanic intern

Motorul B

P=1,5 kW N= 1430 rpms

Clasa de izloatie H Motor livrat cu ax extins de la producator

Este bine de subliniat ca aplicatia Fluke Connect, pe langa functiile de colectare a datelor de la

instrumentele de masurare, poate de asemenea sa indice unele alarme (Figura 3) pentru anumiti

parametri indicati in aplicatie. De exemplu, in cazul motoarelor electrice poate fi setata o alarma de

temperatura. Cand temperatura depaseste valoarea definita in aplicatie, se trimite automat o notificare

de alarma prin e-mail sau se afiseaza un mesaj pop-out pe ecranul telefonului inteligent. Pentru Motorul

B s-a setat o alarma de temperatura pentru valori mai ridicate de 90 de grade Celsius. Scopul a fost

mentinerea valorilor intr-un domeniu de functionare sigur, luand in considerare ca acest motor nu

dispune de nicio ventilatie mecanica suplimentara si orice modificare a temperaturii peste valoarea

nominala de functionare poate duce la deteriorarea izolatiei.

Figura 3

Senzorul extern

In unele cazuri, motoarele electrice se pot afla in locuri inaccesibile. De exemplu, putem avea un

motor care actioneaza un ventilator de aerisire aflat la 3 m deasupra nivelului solului. Un caz mai extrem

ar fi cel in care trebuie sa masuram vibratiile in apropierea motoarelor instalate intr-un laminor cu

temperaturi ridicate. Nimeni nu si-ar dori sa se apropie prea mult de motoarele electrice intr-un astfel

de loc. De aceea testerul Fluke 805FC se poate conecta la un senzor extern fixat magnetic pe carcasa

motorului. Fluke are in portofoliu un astfel de senzor, si anume Fluke 805ES, insa poate fi utilizat orice

tip de accelerometru cu sensibilitatea de 80-120 mV/g.

Figura 4

Folosirea testerului Fluke 805FC cu un senzor extern (Figura 4) limiteaza capacitatile acestuia de

a masura valorile medii ale vibratiilor. Acest lucru se datoreaza faptului ca baza magnetica poate fi

considerata un amortizor suplimentar al vibratiilor, reducand latimea de banda a instrumentului. Astfel,

functia CF+, masurata in intervalul 4-20 kHz, este dezactivata automat in cazul utilizarii unui senzor

extern.

Concluzii

Instrumentele Fluke ajuta echipa de intretinere sa aleaga solutiile corespunzatoare de testare a

motoarelor electrice de actionare a ventilatoarelor montate in cuptorul-tunel. Mai mult, numarul

opririlor pentru intretinere a fost redus la valoarea minima acceptata. De asemenea, functiile aplicatiei

Fluke Connect elimina problemele gestionarii datelor. Totusi, cel mai important lucru a fost asigurarea

livrarii unor produse de inalta calitate clientilor finali, multumita modalitatii corespunzatoare de

intretinere.