电机与变频驱动故障排除白皮书_120页_4mb

AI报告摘要

本白皮书围绕电机和驱动系统，探讨了最佳测量实践、常见故障诊断方法以及节能降耗策略。通过使用福禄克相关仪器，企业可以有效监测电机运行状态，提升效率，降低能耗，并延长电机寿命。

电机故障诊断的重要性
- 电机消耗了全部发电量的65%。
- 降低电机停工时间有助于充分利用能源。
- 排障能力越强，电机正常工作时间越长。
常见故障类型
- 电压和电流不平衡：三相电压或电流的幅值不同时，会引起电机故障。电压不平衡超过 $20%$，电流不平衡超过 $6%$ 可能造成问题。
- 谐波：电压或电流的非正弦波形，谐波电压因数 (HVF) 高于 $6%$ 可能造成问题。
- 瞬变：电路中不希望的电压变化，若高于标称电压 $50%$ 可能引起问题。
- 轴电压与轴承放电电流：轴电压通过电容耦合至转轴，若超过润滑油膜的绝缘能力，将导致轴承放电，造成点蚀和槽纹等损伤。
测量工具与方法
- 输入电能质量：使用 Fluke-435。
- 驱动及驱动输入：使用 Fluke-190 II ScopeMeter。
- 电机负载及绕组电阻：使用 Fluke-289 DMM。
- 电机绝缘和磁芯温度：使用 Fluke-1507 和热像仪。
- 机械振动：使用 Fluke 810 振动测试仪。

节能的重要性
- 电机耗电量占总电费的一半以上。
- 国家倡导淘汰低效高能耗电机，以实现节能减排。
影响电机效率的关键参数
- 谐波：影响电机效率，需进行谐波分析。
- 三相不平衡：电压或电流不平衡，导致效率下降。
- 供电电压偏差：电压偏离额定值影响效率。
- 不对中：电机轴不对中，导致能耗增加。
- 温度：电机运行温度过高可能影响效率和寿命。
效率评估方法
- Fluke 438-II 电机分析仪：可测量电压、电流、功率因数、效率、转速和扭矩，无需停机，实现实时效率评估。
- Fluke Norma 6000 功率分析仪：用于构建快速电机测试系统，可测量电机效率、功率、负载等。
节能策略
- 定期检测电机效率，每半年普测一次，存档效率数据。
- 利用振动分析仪定期检测，发现轴承磨损、不对中等问题。
- 使用红外热像仪进行温度监测，判断电机运行状态。

新国标 GB18613—2020
- 代替 GB18613—2012 和 GB25958—2010。
- 强制执行，要求电机效率与 IEC 标准一致，体现中国对电机能效的重视。
企业节能挑战
- 电机铭牌效率不代表实际运行效率。
- 传统检测方式需停机，影响生产。
- 高效电机成本较高，企业担忧更换成本。
- 节能效果不佳，主要由于缺乏有效检测手段。
节能计算
- 某 132kW 电机，供电电压从 380V 提高至 390V，效率从 94.5% 提高至 94.8%，每年可节约电费约 8094 欧元。

Fluke 438-II 电机分析仪
- 实时计算电机效率、速度、扭矩等参数。
- 可在电机运行时测量性能表现，无需停机。
- 提供降额系数，帮助识别潜在浪费。
Fluke 810 振动测试仪
- 用于检测不平衡、不对中、松动等机械问题。
- 通过振动数据与数据库对比，提供分析。
MDA 550 轴电压测量仪
- 测量轴电压，分析轴承放电事件。
- 可检测和统计放电事件，避免轴承损坏。