Ролята на защитните устройства за подобряване на надеждността на електродвигателите

Надеждността на техническото устройство се разбира като способността му да изпълнява функциите си за определен период от време.

Един от най -важните показатели за надеждност е MTBF, който се измерва с броя часове на работа до първата повреда. Колкото по -голям е този брой, толкова по -висока е надеждността на продукта.

Разграничете структурната и експлоатационната надеждност на електродвигателя.

Структурна надеждност на електродвигателя зависи от качеството на използваните материали в машината, от качеството на производството на отделни възли и елементи, от усъвършенстването на технологията на сглобяване и други фактори.

На експлоатационна надеждност на електродвигателя влияят качеството на производството на машината, условията на околната среда по време на работа, съответствието на характеристиките на електродвигателя с изискванията на работната машина и технологичния процес, нивото на поддръжка.

Икономическата ефективност на използването на електродвигатели се определя не само от първоначалната им цена, но и от експлоатационните разходи.

Производството на ненадеждни електродвигатели изисква високи разходи за поддържането им в добро работно състояние. Неправилната употреба и липсата на подходяща поддръжка водят до качествени продукти, които не осигуряват безпроблемна работа. По този начин, за ефективно използване на всички възможности, присъщи на електродвигателя, е необходим набор от мерки, започвайки с правилното проектиране на електрическото задвижване и завършвайки с навременното поддръжка и качествен ремонт. Нарушаването на една от връзките в тази верига не позволява постигането на желания ефект.

Има три типични типа неуспехи, които са присъщи на електродвигатели.

1. Пробиви в авариите на електродвигатели, възникнали през ранния период на експлоатация. Появата им свързани с дефекти в производствения процес във фабрики. Оставайки незабелязани, те се проявяват в първия период на работа.

2. Внезапни повреди на електродвигатели при нормална работа.

3. Неизправности, причинени от износване на отделни части електродвигатели. Те възникват или поради развитието на ресурс части или неправилна употреба или поддръжка. Навременен ремонт или подмяна на износени части от електродвигателя предотвратяват този вид повреда.

Горните видове повреди съответстват три периода от «живота» на електродвигателя: период на изтичане, нормален период на работа и период на стареене.

V период на изтичане процент на неуспех електродвигателите са по -високи, отколкото при нормална работа. Повечето производствени дефекти се идентифицират и отстраняват по време на тестването. При масовото производство обаче е невъзможно да се тества всяко парче. Някои от машините може да са със скрити дефекти, които причиняват повреди през първия период на работа.

Продължителността на времето за изтичане е важна, през която се постига надеждност, съответстваща на нормалната работа. Неизправностите от първия период не влияят допълнително върху надеждността на устройството в следващите периоди на неговото използване.

По време на нормална работа, неизправности в работата електрическите двигатели обикновено са случайни. Появата им до голяма степен зависи от условията на работа на устройството. Честите претоварвания, отклонения от режимите на работа, за които е проектиран електродвигателят, увеличават вероятността от повреда. През този период поддържането и навременното отстраняване на отклоненията от нормалните условия на работа са от първостепенно значение. Задачата на обслужващия персонал е да гарантира, че периодът на нормална работа не намалява под стандартното време.

Високата надеждност означава ниска степен на повреда при работа и следователно по -дълъг период на работа. Ако на практика е установена системна профилактична поддръжка на електродвигателя, тогава продължителността на периода на нормалната му работа достига проектната стойност — 8 години.

Третият период от «живота» на електродвигателя — период на стареене — характеризира се с бързо нарастване на степента на неизправност. Подмяната или поправката на отделни части няма ефект, цялата машина се износва. По -нататъшното му използване става нерентабилно. Износването на цялата машина е от основно теоретично значение. Рядко е възможно да се проектира и управлява машина по такъв начин, че всички нейни части да се износват равномерно. Обикновено отделните му части и единици се провалят. При електрическите двигатели най -слабото място е намотката.

Най -важният показател, от който зависи надеждността на работата на техническо устройство, е неговият поддържаемост, което се разбира като способността за откриване и отстраняване на повреди и неизправности по време на поддръжка и ремонт. Възможността за поправка се определя количествено от времето и разходите за труд, необходими за възстановяване на работоспособността на техническо устройство.

Моделите на повреда на двигателя могат да бъдат различни. За да възстановите пълната си функционалност, са необходими различни времена. Наблюденията обаче показват, че средното време за възстановяване при дадено ниво на поддръжка е общо за всички инсталации. Тази стойност се счита за характеристика на поддържаемостта.

MTBF не характеризира напълно надеждността на техническо устройство, а само определя периода от време, през който устройството работи безупречно. След настъпването на повреда е необходимо време за възстановяване на нейната производителност.

Обобщаващ индикатор, който оценява готовността на устройството да изпълнява функциите си в точното време, е коефициентът на наличност, който се определя от формулата

кT = tcr / (tcr + tv)

където tcr е средното време между отказите; tв — средно време за възстановяване.

Така кT — съотношението на средната продължителност на работа към сумата от времето на работа и времето за възстановяване.

Ниската надеждност на устройството може да бъде компенсирана чрез намаляване на времето за възстановяване.

Ниският MTBF и дългото време за възстановяване могат да бъдат причина за ниската наличност на устройството. Първата от тези стойности зависи от надеждността на продукта и нивото на неговата техническа експлоатация. Колкото по -високо е неговото качество, толкова по -голямо е средното време между повредите. Ако обаче възстановяването и поддръжката отнемат много време, наличността на оборудването не се увеличава. С други думи, използването на висококачествено оборудване трябва да бъде допълнено с високо ниво на поддръжка и ремонт… Само в този случай е възможно да се постигне непрекъсната работа.

От гледна точка на производството е важно да имате готово за употреба и безпроблемно оборудване като цяло.Готовността на основното енергийно звено (електродвигател) също зависи от надеждността на работата на пусковото оборудване за защита и управление.

Защитата не може да предотврати повреда на двигателя, тъй като не може да въздейства върху онези фактори, които създават аварийна ситуация.

Роля устройства за защита от претоварване е да се предотврати повредата на електродвигателя, като се изключи навреме. Това може значително да намали времето за възстановяване на електрическото оборудване. Отнема по -малко време за отстраняване на причината, която е причинила аварийния режим, отколкото за ремонт или подмяна на повреден двигател.

От друга страна, не трябва да се допуска неоправдано преждевременно изключване на електродвигателя, тъй като това намалява надеждността на оборудването като цяло. Каквато и да е причината, пътуването е провал. Неподходящите мерки за защита намаляват MTBF и следователно наличността.

В някои случаи е препоръчително да не изключва електрическата инсталация, а да дава сигнал за авариен режим.

Използване на терминология теория на надеждността, можем да кажем, че общата цел на защитата е да се намали времето за възстановяване на електрическата инсталация като цяло чрез предотвратяване на повреда на електродвигателя. Защитата трябва да реагира на същите претоварвания, които всъщност представляват риск от повреда на електродвигателя.

Някои видове задръствания трябва да бъдат преодолени с резерв на мощност. Фалшивите изключвания намаляват надеждността на оборудването и причиняват производствени щети. Те не трябва да се допускат.