Dansk

Måling af afladning af motorakselspænding med Fluke MDA-550 motordrevanalysator

Spændingsimpulser fra et motordrev med variabel hastighed kan koble fra motorens stator til dens rotor, hvilket medfører at der kan forekomme spænding på rotorakslen. Når denne rotorakselspænding overskrider lejefedtets isoleringsevne, kan der forekomme spændingslysbuer eller elektriske afladningseffekter, hvilket medfører tæring og rifling i motorlejeløbet – en skade, der kan medføre for tidligt motorsvigt. Denne anvendelsesnote forklarer brugen af MDA-550 motordrevanalysator og en akselspændingsprobe til måling af hændelser ved afladning af motoraksel.

Afladninger af akselspænding

Kapacitiv kobling mellem motorens stator og rotor kan skabe spænding på en motoraksel. Derfor kan lejer i elmotorer udsættes for slitage forårsaget ikke blot af akslens rotation, men også af elektrisk strøm fra motorakslen til jordforbindelsen gennem lejerne. Motorer, der drives af sinusformet AC strøm, kan have aksel/leje-til-ramme spændinger på ca. 1 til 2 V. Motorer, der drives af hurtigt skiftende kurveformer fra frekvensomformere (VFD), kan dog have aksel/leje-til-ramme spændinger på helt op til 8 til 15 V. Spændinger på disse niveauer kan overvinde isolationsegenskaberne for lejefedt og de resulterende gnister kan forårsage tæring, riller, fusionskratere og i sidste ende også tidligt svigt af lejer og motor.

Rifling i lejeløb
Rifling i lejeløb skyldes lejestrøm (Foto venligst udlånt fra Electro Static Technology).
Brug af MDA
Måling af motorakselspænding med probesæt til akselspænding

Akselspændingsprobe

Kapacitiv kobling mellem motorens stator og rotor kan skabe spænding på en motoraksel. Derfor kan lejer i elmotorer udsættes for slitage forårsaget ikke blot af akslens rotation, men også af elektrisk strøm fra motorakslen til jordforbindelsen gennem lejerne. Motorer, der drives af sinusformet AC strøm, kan have aksel/leje-til-ramme spændinger på ca. 1 til 2 V. Motorer, der drives af hurtigt skiftende kurveformer fra frekvensomformere (VFD), kan dog have aksel/leje-til-ramme spændinger på helt op til 8 til 15 V. Spændinger på disse niveauer kan overvinde isolationsegenskaberne for lejefedt og de resulterende gnister kan forårsage tæring, riller, fusionskratere og i sidste ende også tidligt svigt af lejer og motor.

Måleudstyr

MDA-550 er designet til hurtigt og nemt at teste og fejlfinde typiske problemer på trefasede og enfasede motordrevsystemer af inverter typen. Ud over 4-kanals bærbart oscilloskop og recorder funktioner giver de specifikke motordrev analysefunktioner trinvis vejledning med oplysninger på skærmen. Det gør det nemt at konfigurere analysatoren og få drevmålingerne fra krafttilførsel til installeret motor, herunder akselspændingsmålinger.

Akselspændingsspidser kan være yderst hurtige, endda under mikrosekund måleområdet. Fluke MDA-550's høje 500 MHz båndbredde og hurtige samplinghastighed (5 GS/s) gør den ideel til måling af hurtige ændringer i spændinger.

F-MDA-550-01a
Fluke MDA-550 Motor Drive Analyzer

Måleresultater

Standardmålingen af motorakselspænding viser spændingskurveformer som målt på selve motorakslen. Spændingens spids-spids værdi vist øverst på skærmbilledet identificerer det maksimale niveau af den opsamlede kurveform, hvilket allerede er et tegn på, at der er høje spændingsniveauer til stede på akslen. Men den frekvens, hvormed disse hurtige afladninger forekommer, kan ikke bestemmes på denne måde. Bruges "EVENTS ON" funktionen, viser MDA-550 kurver med afladninger baseret på en foruddefineret minimum spændingsforskel og maksimal tidsforskel.

Displayet opdateres for hver kurveform, der har en mere brat stige- eller faldtid sammen med antallet af registrerede hændelser pr. sekund. Udladning af kurver viser en stigning i spænding til jord efterfulgt af en skarp lodret linje til jord på tidspunktet for udladning. Ønskes en detaljeret analyse af den senest optagne kurve, tilbyder MDA-550 en "Replay" funktion med en buffer af skærmbilleder for de seneste 100 kurveformer, der er registreret. Skærmene kan vælges individuelt eller vises som en animation.

Spændingsafladninger på mere end 15 V og overgangshastigheder hurtigere end 50 nanosekunder, kan pege på afladninger, der er i stand til at beskadige lejerne. Men det alene er ikke nok til at bestemme de potentielle skader på lejet, da der er mange andre faktorer af betydning for dette.

Hvis der detekteres usædvanlig store akselspændinger, er det god praksis at se, om spændingsafladningerne kan reduceres ved at tilpasse kabling, jordforbindelse, drevparametre eller smøremiddel. Hvis dette ikke er muligt eller ikke kan afhjælpe problemet, kan enheder til jording af akslen eller en isoleret aksel være nyttige alternativer. Virkningerne af disse afhjælpningsteknikker til akselspænding kan let kontrolleres ved at sammenligne antallet af hændelser, der er registreret før og efter eventuelle ændringer blev implementeret.

Motor Shaft Events off
Motorens akselspændingssignal med events fra viser alle registrerede signaler med spids-spids spændingsudlæsning
Motorakslen2
Akselspændingsafladning events med specificeret minimum spænding og maksimum fald- eller stigetid i talform
Motoraksel Event Kurve
Med events slået til, vises kun kurver med specificeret minimum spænding og maksimum fald- eller stigetid
Motoraksel Replay
Replay funktionen viser de sidste 100 registrerede kurveformer til en avanceret analyse

Vil du vide mere?

Udfyld vores korte formular, så kontakter vi dig for at lave en aftale om en demonstration med en Fluke kvalificeret tekniker. Du får en hands-on demonstration af instrumentet på din arbejdsplads med fokus på de målinger, du har brug for. Du opdager, hvor nemt det er at anvende vores instrumenter, og du får undervisning og rådgivning til både instrumentet og relateret tilbehør. Når du køber dette, kan du være sikker på at vælge et instrument, der passer til dig, og du vil være sikker på, at du kan få mest muligt ud af det!

Få en gratis demo