A-Z ELEKTRO červenec / srpen 2016

červenec/srpen 2016 | A-Z ELEKTRO | 63 ANALÝZY AMĚŘENÍ T ato měření mohou nejen pomoci předvídat poruchy a předcházet tak prostojům, ale také rychle určit, zda jsou potřebné další kontroly, například měření vibrací, analýza sou­ ososti hřídelů nebo testování izolace. Proč je vhodné přidat analýzu motorů do běžné údržby V minulosti vyžadovalo získání přesných údajů analýzy motorů nákladná vypínání zařízení, aby bylo možné nainstalovat mechanické snímače. Řádná instalace mechanických sní­ mačů však může někdy být mimořádně obtížná a někdy dokonce nemožná. Snímače jsou samy o sobě často velmi drahé a jsou příčinou vzniku proměnných, které snižují celkovou účinnost systému. Moderní přístroje pro analýzu motorů dělají z vyhledávání problémů u elektromotorů s pří­ mým připojením na síť, jednodušší záležitost, než kdy dříve. Výrazně celý proces zjednodušují a omezují počet součástí a přístrojů potřebných k důležitým rozhodnutím o dalším postupu. Například nový analyzátor motorů a kvality elek­ trické energie Fluke 438-II umožňuje technikům zjišťovat parametry elektrického a mechanic­ kého výkonu elektromotorů a posuzovat kvalitu elektrické energie pomocí měření na třífázovém vstupu motoru a bez použití mechanických snímačů. Zde jsou čtyři hlavní faktory umožňující porozumět celkové účinnosti motorů a výkonu systému: 1 Nízká kvalita elektrické energie má přímou souvislost s výkonem motoru Anomálie napájení, jako jsou přechodné jevy, harmonické a nesymetrie, mohou způsobit zásadní poškození elektromotorů. Přechodné jevy mohou vážně poškodit izolaci vinutí motoru a mohou také způsobit vypnutí ochranných obvodů proti přepětí s následnými finančními ztrátami. Harmonické složky, které zkreslují napětí i proud mohou mít podobný negativní vliv a stát se příčinou zahřívání motorů nebo trans­ formátorů, což může způsobit jejich přehřívání, urychlené stárnutí izolace nebo rovnou poruchu. Mimo harmonických se může jak u napětí, tak u proudu projevovat nesymetrie, která je často hlavní příčinou přehřívání motorů a dlouhodo­ bého opotřebení, včetně spálených vinutí. Pomocí třífázového měření vstupů dostávají technici do rukou možnost zjistit celou řadu údajů, které jim mohou pomoci určit celkový stav kvality elek­ trické energie a lépe odhalit hlavní příčiny nízké účinnosti motorů. 2 Dopad točivého momentu na celkový výkon a účinnost Točivý moment představuje míru otáčivé síly, kte­ rou motor vyvíjí a přenáší na hnanou mechanickou zátěž. Definuje se jak míra otáčení hřídele motoru. Točivý moment motoru se měří v newtonmetrech (Nm) nebo librostopách (lb ft) a je naprosto nejdůležitější proměnnou, která charakterizuje okamžitý mechanický výkon. Tradičně se mecha­ nický točivý moment měřil mechanickými snímači, přístroj Fluke 438-II však počítá točivý moment na základě elektrických parametrů (okamžité napětí a proud) s využitím údajů ze štítku motoru. Měření točivého momentu může poskytnout oka­ mžitý náhled na stav motoru, jeho zátěž a dokonce i na proces jako takový. Pokud bude motor běžet s úrovní točivého momentu v rámci stanovených specifikací, bude dlouhodobě spolehlivě fungovat a vyžadovat minimální náklady na údržbu. 3 Údaje o jmenovitých parametrech motoru a očekávaný výkon Motory se rozdělují na základě jmenovitých para­ metrů podle klasifikace NEMA (National Electrical Manufacturers Association) a IEC (International Electrical Commission). Tyto elektrické a me­ chanické parametry, které zahrnují například jmenovitý výkon motoru, proud při plném zatí­ žení, otáčky motoru a účinnost při jmenovité plné zátěži, popisují celkový očekávaný výkon motoru za normálních podmínek. Moderní přístroje pro analýzu motorů dokáží s využitím sofistikovaných algoritmů porovnávat elektrická měření třífázo­ vého systému se jmenovitými hodnotami, a získat tak náhled na výkon motorů v podmínkách reálné zátěže. Rozdíl mezi situací, kdy motor běží v rámci technické specifikace určené výrobcem a stavem, kdy parametry specifikaci neodpovídají, může být výrazný. Provozování motorů v podmínkách mecha­ nického přetěžování nadměrně zatěžuje součásti motoru, izolaci i spojky, snižuje účinnost a vede k předčasným poruchám. 4 Účinnost motorů bezprostředně ovlivňuje hospodářský výsledek Úsilí o snížení spotřeby energie a zvýšení účin­ nosti motorů pomocí „zelených“ iniciativ je v sou­ časné době v průmyslu výraznější, než kdy dříve. V některých zemích jsou tyto ekologické iniciativy dokonce uzákoněny. Z nejnovější studie Fluke vyplývá, že motory spotřebovávají 69 % veškeré elektrické energie v průmyslu a 46 % celosvětové spotřeby elektrické energie. Odhalením vadných motorů nebo motorů s nedostatečnou výkonností a jejich opravou nebo výměnou lze udržet spotřebu energie a účinnost pod kontrolou. Moderní přístroje pro analýzu motorů dělají z vyhledávání problémů u elektromotorů s přímým připojením na síť, jednodušší záležitost, než kdy dříve.