Сильный нагрев асинхронного двигателя 18.5 кВт

[Valsab]

Добрый день, Может кто подскажет как можно определить причину нагрева взрывозащищенного асинхронного электродвигателя ВА180М6 18.5 кВт, 1000 об/мин. cosф 0.81 напряжение 380/660в. Подключен в "Треугольник" на 380 вольт через УПП Altistart 22, установлен на мешалки эмульсии, передача - ременная. После эксплуатации в течении часов 8(с перерывом в минут 30), температура корпуса около 115 градусов, знаю что температура нагрева у таких двигателей допустима до 130 градусов, но после двух лет интенсивной эксплуатации практически каждый день работал, двигатель сгорел, произошло замыкание между двумя фазными обмотками. При чём работал он всё время на номинальных токах, это проверялось постоянно, 35 ампер, отклонений напряжения сети от номинальных так же не было. По механической части то же всё было в порядке, смазка, подшипники исправные, заклиниваний ни когда не было, нагрузка не увеличивалась, крыльчатка в порядке. Временно поставили в замену общепромышленный картина нагрева точно такая же. Двигатель установлен вертикально.

[Ryzhij]

Косинус измеряли под нагрузкой или списали с шильдика значение для холостого хода? Обороты верно указаны?
Но, вообще говоря, у Вас, с каким косинусом как ни считай, перегрузка двигателя.
А если учесть, что с 2008 года в сети не 380, а 400VAC, то подавно.
Или с вязкостью, или формой мешалки у вас что-то не то.
Варианты решения проблемы, на мой взгляд, такие:
1) Оставить всё как есть и относится к двигателю, как к расходнику;
2) Изменить механику (мешалку или пару шкивов);
3) Перейти на двигатель ВА180М8 с частотой вращения 750 об/мин;
4) Перейти на двигатель ВА200М6 с мощностью 22 kW.

[olexsa]

шильдик ЭД есть возможность выложить?

температура корпуса около 115 градусов, знаю что температура нагрева у таких двигателей допустима до 130 градусов,

чем и как измеряли температуру корпуса?

[Jackson]

через УПП Altistart 22

Он тут ни при чём.

18.5 кВт, 1000 об/мин. cosф 0.81

Номинальный ток 33 ампера. А у Вас

35 ампер

Двигатель установлен вертикально.

Подшипники в двигателе упорные? Упор в правильную сторону? В мануале на двигатель написано его рабочее положение.

Вот уже сразу три причины перегрева

температура корпуса около 115 градусов, знаю что температура нагрева у таких двигателей допустима до 130 градусов

130 градусов - это допустимая температура окружающей среды или самого двигателя?
С такой температурой любой двигатель (специально не предназначенный на высокие температуры) за год-два пробъётся, и смазка высохнет в подшипниках (ТО надо делать регулярно).
Это ещё две возможные очевидные причины.

Итого их у Вас 5. Перебирайте все по очереди.

[Valsab]

Косинус взят с шильдика, по щильду номинал тока 38.6 А, температуру пирометром измеряется, да там по руке легко ощущается такая температура, По части радиального подшипника поставщик сказал что он обязателен с 250 габарита для 180-го не нужен, температура 130 - это допустимый нагрев корпуса. Фотку щильда прикрепить не получится весит больше 1.5 м

[Универсал]

Замыкание обнаружили прозвонкой между обмотками со снятыми перемычками?
Не допускаете, что это просто производственный брак?
Обычно при разрушении изоляции вследствие перегрева происходит межвитковое замыкание, а тут межобмоточное...

[olexsa]

Фотку щильда прикрепить не получится весит больше 1.5 м

было бы желание. Вот наскидку два варианта: выложить на внешний файлообменник, а в тему выложить ссылку; уменьшить размер фото.

По части радиального подшипника поставщик сказал что он обязателен с 250 габарита для 180-го не нужен

Поставщик или изготовитель? Сказал устно или имеется письменный ответ? Вот фраза из РЭ на ВА180М6 одного из изготовителей (какого именно, не сообщаю сознательно, так как неизвестен конкретный случай. Вдруг у него такого нет):
- "При наличии осевой нагрузки и вертикальном положении вала радиальная нагрузка устанавливается по согласованию с разработчиком двигателей."
- "Установка двигателя только в соответствии с указанным на фирменной табличке монтажным исполнением. Для другого использования и установки проконсультируйтесь с производителем".

[+]

кстати, в тему о подшипниках, и способах монтажа оборудования.
Имеется в эксплуатации некое оборудование, на котором установленное несколько ЭД в наклонном положении (сильно наклонном, не еще не вертикальном). Сослано РЭ, при установке допускается некоторое отклонение от горизонтали. В моем случае оно составило более 45 градусов. Срок гарантии на ЭД от изготовителя - 3 года. А от поставщика - 1 год. Через какое то время зашумели подшипники. Поскольку процесс длительного простоя не приемлет, на отправку по гарантии - не вариант, то сами заменили подшипники. И пишу письма - поставщику и изготовителю. Поставщик отвечает, что все хорошо, и даже предоставил расчеты, но только свои. На просьбу предоставить расчеты изготовителя ответа не получил. И изготовитель ответил, что такое как бы допускается. Чем меня сильно расстроил. Но через полгода опять таже история повторяется. Опять вступаю в переписку с изготовителем. И получаю ответ, что под таким углом устанавливать нельзя. То есть можно, но сильно сокращается ресурс подшипников, и для таких случаем имеются специально предназначенные варианты исполнения, в котором применяются усиленные подшипники, вроде даже как радиально-упорные. В ответ на это сообщение отправляю ранее полученный ответ от изготовителя, что всё хорошо.
И о чудо - случай признают гарантийным. И присылают и новые подшипники, и новые подшипниковые крышки. Роторы вот только не удалось заполучить. Причем повторно рассматривалась проблема только по одному ЭД, а замену прислали на все имеющиеся.

температура корпуса около 115 градусов, знаю что температура нагрева у таких двигателей допустима до 130 градусов,

да там по руке легко ощущается такая температура

Правильно ли понимается, что рукой человека ощущаете температуру около 115 градусов?

температуру пирометром измеряется

Предварительная калибровка пирометра проводилась?

[+]

для правильности проведения измерений температуры тел пирометром необходимо выполнить его калибровку (ну я так называю эту процедуру). То есть любым контактным способом измеряем температуру тела (в данном случае температуру корпуса ЭД), потом пирометром, при этом подбором коэффициента излучения на пирометре добываемся аналогичной температуры. Вот в последующем пирометром можно измерять температуру именно в этом месте, предварительно проверив, что установленный коэффициент излучения имеет такое же значение.

температура 130 - это допустимый нагрев корпуса

В том числе и в связи с этим просил фото шильдика. Потому как обычно это температура не корпуса, а обмоток. А еще интересен допустимый режим работы.

[Jackson]

Обычно при разрушении изоляции вследствие перегрева происходит межвитковое замыкание, а тут межобмоточное...

Но и оно возможно.

Отправлено спустя 3 минуты 22 секунды:

было бы желание. Вот наскидку два варианта: выложить на внешний файлообменник, а в тему выложить ссылку; уменьшить размер фото.

Размер фото легко уменьшается и в самом смартфоне без всяких сторонних. Было бы желание. Форум у нас наш собственный личный, так что квоту ради того что кто-то не умеет постить мы менять не будем. А уж если фото на компьютере - вообще не о чем и говорить, всё элементарно делается.

Предварительная калибровка пирометра проводилась?

Да это не сильно важно. Сильно дофига большая температура даже с учётом возможной погрешности пирометра. Пирометром, кстати, можно определить примерно зону нагрева. Тепловизор, конечно, лучше это покажет, но и пирометром приблизительно можно попробовать.

В том числе и в связи с этим просил фото шильдика. Потому как обычно это температура не корпуса, а обмоток

Согласен. Температурный класс обмоток на шильде должен быть указан. И тогда уж датчик температуры обмоток должен быть, даже в таких относительно небольших двигателях он вполне может быть.

[Valsab]

щильдик затёртый, не всё можно разглядеть..

[Jackson]

Класс изоляции F - 155 градусов.

Без имени-1.jpg

Так-то поудобнее будет

[+]

Коллеги, задаём вопрос для всех, чтобы бесплатно получить ответ для Вас, поэтому уж напрягитесь и подправьте качество картинок и материалов, чтобы меньше напрягать других. У меня сейчас это заняло 1,5 минуты. Это тривиальное уважение, без которого здесь ничего не будет. Сложно было СРАЗУ фото шильика сбросить? Всё в это ведь упирается, а без этого 3 дня потеряли на непонятные дискуссии. Это время отнятое у людей впустую.

Отправлено спустя 3 минуты 42 секунды:
А вот что интереснее: режим работы S1 — продолжительный

В режиме S1 — электрические машины работают с постоянной нагрузкой, при этом времени работы достаточно для достижения установившегося теплового состояния. То есть за время своей работы машина нагреется до определённой температуры, и при дальнейшей работе температура изменяться не будет. По времени работы ограничений нет.

Автору вопрос: На шильде есть адрес и телефон. Туда звонили? Это первое что я сделал бы и спросил и про нагрев и про косинус и про номинальный ток.

[Valsab]

В режиме S1 — электрические машины работают с постоянной нагрузкой, при этом времени работы достаточно для достижения установившегося теплового состояния. То есть за время своей работы машина нагреется до определённой температуры, и при дальнейшей работе температура изменяться не будет. По времени работы ограничений нет.

Это всё понятно, режим работы, класс изоляции и т.д. Двигатель не должен 2 года только работать, есть двигателя по 10 лет и более работают

Отправлено спустя 9 минут 20 секунд:
В моей ситуации к межфазному замыканию обмоток привел их перегрев и выгорание лака.

[Jackson]

Двигатель не должен 2 года только работать, есть двигателя по 10 лет и более работают

Вот эту фразу ещё раз и по-русски можно?

[olexsa]

Временно поставили в замену общепромышленный картина нагрева точно такая же.

а картина точно такая же - это какая же? Какой поставили двигатель, его параметры, какой ток потребления?

[olexsa]

Подключен в "Треугольник" на 380 вольт через УПП Altistart 22

Сообщите полное наименование УПП.
Можете нарисовать схему подключения УПП, ЭД и иных компонентов силовой части (при наличии таковых)?

[Универсал]

В моей ситуации к межфазному замыканию обмоток привел их перегрев и выгорание лака.

Это, видимо, следствие, причина так и не установлена. Вообще, чтобы утверждать это, двигатель надо разобрать и визуально определить, что там и где перегревалось. То ли все обмотки имеют признаки перегрева, то ли это был локальный перегрев.
На своём веку повидал не одну сотню сгоревших двигателей. Мой кабинет много лет находился рядом с участком перемотки двигателей, я туда частенько заглядывал. Ибо занимался в том числе обслуживанием электроприводов, правда, в основном постоянного тока. Так вот я не припомню, чтобы хоть раз вследствие перегрева происходило межобмоточное замыкание. Как правило, между обмоток у более-менее серьёзных двигателей дополнительная изоляция. Межвитковая - сколько угодно. Тогда и визуально видно - локальный перегрев, вплоть до обугливания.
Замыкание между обмоток может произойти вследствие удара по лобовой части обмоток при сборке, например. Производственный брак.

[Jackson]

Ребята, куда вы все торопитесь с ответами? Подумайте чуть подольше.

1. Межобмоточное замыкание - это всегда уменьшение момента, перекос по фазам, увеличение токов и ещё куча разных неприятностей. Либо механизм не провернулся бы, либо вышибло бы тепловуху или по КЗ. Ничего этого не происходило, ток был практически номинальный.
2. Межобмоточное замыкание не разбирая двигателя невозможно определить. Его можно косвенно поймать микроомметром если повезёт, но далеко не всегда.
3. При межобмоточном замыкании в двигателе начинает развиваться внутреннее КЗ, оно нередко дуговое поэтому ток может расти незначительно. Но это уже пожар, там от обмоток вообще ничего не останется за считанные секунды, иногда минуты, а он годами работал. Опять же, не разбирая двигателя углей не увидишь, тут даже дыма может не быть поскольку двигатель EXD. Единственный случай когда что-то легко понятно - когда обломки и угли от обмоток рассыпались настолько что заклинили ротор и он не проворачивается (но тут уже без разницы что именно произошло - двигатель часто неремонтопригоден после такого).

Откуда и с чего был сделан вывод про межобмоточное замыкание - я не понял. Я ждал что хоть кто-то подумает логически, но такой ответ видимо автору удобнее.

Какая "такая же" картина - неизвестно. Не спешите.

Если все вышеперечисленные мной 5 причин проверены и исключены, то я бы замерил гармоники по току и ток нейтрали, что-то должно вылезти. Но по крайней мере одна из пяти названных мной причин не устранена - ток превышает номинальный (если новый двигатель такой же мощности).

Заповедь радиолюбителя: не крути две ручки сразу - не поймёшь, какая на что влияет. Пока не будет методично и последовательно проверено и исключено всё названное, причину искать бессмысленно.

[VaBo]

Межобмоточное замыкание не разбирая двигателя невозможно определить. Его можно косвенно поймать микроомметром если повезёт, но далеко не всегда.

Ерунда, любым L-метром (даже не мостом) определяется.

[Jackson]

Ерунда, любым L-метром (даже не мостом) определяется.

Далеко не всегда. Полюбому разбирать надо чтобы увидеть. Да тут и L-метр может не понадобится - перекос же будет и момент упадёт (если не сгорит ничего).

[Универсал]

Если это замыкание между обмотками, а не между секциями одной обмотки, то определяется простой прозвонкой, достаточно снять перемычки в клеммнике.
Межвитковое да, нужен или L-метр, или специальный детектор короткозамкнутых витков.
Но начинать надо, безусловно, с разборки и тщательного осмотра.

[Jackson]

Если это замыкание между обмотками

то разрушения при дальнейшей работе не избежать полюбому, мерить можно, но это просто потеря времени. Движок-то постоянно в работе. Всё равно ведь разбирать и смотреть, а там и разрушения будут видны. Это если б он пылился год и никто не помнил что с ним - можно померить чтобы убедиться в исправности.

[Ryzhij]

Ребята, куда вы все торопитесь с ответами?

Абсолютно согласен, и поэтому предлагаю начать с механики. Может, там просто ремни слишком сильно натянули.

[Valsab]

[/quote]
Сообщите полное наименование УПП.
Можете нарисовать схему подключения УПП, ЭД и иных компонентов силовой части (при наличии таковых)?
[/quote]
Все эти данные могу показать когда буду на работе, после выходных.

[olexsa]

Все эти данные могу показать когда буду на работе, после выходных.

И еще интересует текущее состояние механизма - то есть какой ЭД установлен, какие сейчас значения токов, какая температура ЭД?

[Универсал]

Может, там просто ремни слишком сильно натянули.

Первым об этом просигналил бы передний подшипник.

[Valsab]

Говоря про туже картину нагрева общепром.двигателя я говорил про нагрев и этого двигателя до температуры около 115 градусов +- 3 градуса, через приблизительно равный промежуток времени эксплуатации. Общепромышленный имеет те же характеристики что и ВА, и тот же габарит. На КЗ обмоток сперва указала авария на УПП код SCF. такой код ошибки появляется в случаях замыкания на выходе плавного пуска, в меню мониторинга есть параметр регистрирующий ток в цепи предшествующий аварии его значение было 556 ампер, после была проведена уже ручная проверка с рассоединением перемычек и прозвонкой между парами контактов U1 - V2, V1-W2 и т.д, между обмотками W и U и было обнаружено замыкание. Двигатель не разбирался так как был отправлен на перемотку в сервисную компанию

Отправлено спустя 1 минуту 37 секунд:
В том то и дело токи и на общепромышленом тоже 33 - 37 ампера

Отправлено спустя 14 минут 24 секунды:
Забыл ещё указать, перед отключением автомата защиты и аварией на УПП двигатель проработал секунд 30 при этом раздался не характерный для него свистящий звук после чего и сработала аварийная сигнализация, вал ротара при проверки прокруивался без единой запинки, ни каких заклиниваний и т.д