Casestudie: Defecte driefasenmotor

12-27-2018 | Netvoedingskwaliteit
Three-Phase Motor Failure

PDF downloaden: Casestudie: Defecte driefasenmotor

Probleemomschrijving

Al drie jaar op rij viel een bijzonder grote driefasenmotor twee keer per jaar uit. De onderhoudsmanager van de faciliteit haalde zowel de elektrotechnisch installateur als de motorfabrikant erbij, maar zij wezen alleen naar elkaar, zonder iets op locatie op te lossen. De faciliteit bleef met het probleem zitten, zonder corrigerende maatregelen, terugkerende reparatiekosten voor de motor en productieverlies door de herhaalde uitval.

Omdat de faciliteitsmanager genoeg had van wat duidelijk een terugkerend defect was, heeft hij een onafhankelijke consultant ingehuurd. De consultant vertelde de faciliteitsmanager dat hij een compleet onderzoek naar de netvoedingskwaliteit zou uitvoeren van het elektriciteitsnetwerk dat de motor van stroom voorziet, de gebruikskenmerken zou bepalen en van daaruit zou werken om het probleem op te lossen.

Metingen

De consultant heeft zijn Fluke 434 driefasen handheld Power Quality Analyzer aangesloten op het circuit dat energie aan de motor levert en op de knop View Config gedrukt. Het schema bevestigde dat de aansluitingen in orde waren en dat het type voeding driefasen-driehoek was.

Vervolgens heeft hij op de knop Scope gedrukt en gekeken naar de golfvormen en numerieke waarden voor alle drie de fasen. Op basis van de verschillen tussen de amplitudes boven aan het scherm, leek er een balansprobleem tussen de fasen te zijn.

Om meer informatie te verzamelen, schakelde hij over naar de numerieke uitlezing op het scherm Voltz/Amps/Hertz. De stroomwaarde was daar nog hoger en nog steeds uit balans.

Op het scherm Unbalance controleerde hij de spannings- en stroomwaarden en het faseschema om te zien of de motor binnen aanvaardbare grenzen werkte.

Om niets over het hoofd te zien, selecteerde hij tot slot Harmonics in het menu om te controleren of het probleem niet werd veroorzaakt door de frequenties.

Analyse

Uit zijn metingen van onbalans kon hij zien dat een onbalans een te grote fasestroomwaarde veroorzaakte. Hij heeft de motorspecificaties gecontroleerd en bevestigd dat de fasestroom hoger was dan de FLA-waarde (Full Load Amperage) van de motor. Op basis van de gegevens voor alle drie de fasen wist hij de stroomonbalans te herleiden tot overmatige belasting op één spanningsfase.

De consultant kon de spanningsonbalans herleiden tot een aantal apparaten die drie jaar geleden waren geïnstalleerd. Het bleek dat alle interne eenfasige belastingen waren aangesloten op dezelfde fase. Die laatste installatie van nieuwe apparatuur veroorzaakte zo'n aanzienlijke spanningsonbalans in het voedingssysteem dat er een stroomonbalans bij de motor ontstond, waardoor de bedrijfstemperatuur van de geleiders en motorwikkelingen tot boven de grenswaarden steeg.

Conclusie

Om de situatie op te lossen, heeft de consultant de interne eenfasige belastingen verdeeld over de drie fasen, waardoor de totale spanningsonbalans is verminderd en dus de stroomonbalans bij de motor. Hierdoor werden ook de verhoogde fasestroomwaarde en de bedrijfstemperatuur bij de motor verlaagd.

Hij heeft nieuwe standaardmetingen voor toekomstige bewaking uitgevoerd, al zijn opgeslagen schermen overgebracht naar zijn computer en een voor-en-na-rapport afgedrukt voor de onderhoudsmanager van de faciliteit.

Hoewel hij geen expert is op het gebied van netvoedingskwaliteit, kon de manager het verschil tussen de schermen zien. Nu begreep hij waarom voor en na de installatie van nieuwe apparatuur metingen van de netvoedingskwaliteit moeten worden uitgevoerd. Alle kosten voor motorreparatie en stilstand waren overbodig. Toen de consultant voorstelde een schema voor regelmatig preventief onderhoud op te stellen, was de manager het daar mee eens.

Klik hier om de volledige pdf te downloaden: Casestudie: Defecte driefasenmotor