Uloga zaštitnih uređaja u poboljšanju pouzdanosti elektromotora

Pouzdanost tehničkog uređaja podrazumijeva njegovu sposobnost da određeno vrijeme obavlja svoje funkcije.

Jedan od najvažnijih pokazatelja pouzdanosti je MTBF koji se mjeri brojem sati rada do prvog kvara. Što je taj broj veći, to je veća pouzdanost proizvoda.

Razlikovati konstrukcijsku i radnu pouzdanost elektromotora.

Strukturna pouzdanost elektromotora ovisi o kvaliteti materijala korištenih u stroju, o kvaliteti izrade pojedinih jedinica i elemenata, o poboljšanju tehnologije montaže i drugim čimbenicima.

Na radnu pouzdanost elektromotora utječu kvaliteta izrade stroja, uvjeti okoline tijekom rada, usklađenost karakteristika elektromotora sa zahtjevima radnog stroja i tehnološkog procesa, stupanj održavanja.

Ekonomska učinkovitost korištenja elektromotora određena je ne samo njihovim početnim troškovima, već i operativnim troškovima.

Proizvodnja nepouzdanih elektromotora zahtijeva visoke troškove za njihovo održavanje u dobrom radnom stanju. Nepravilna uporaba i nedostatak odgovarajućeg održavanja rezultiraju kvalitetnim proizvodima koji ne omogućuju besprijekoran rad. Dakle, za učinkovito korištenje svih mogućnosti svojstvenih elektromotoru, potreban je skup mjera, počevši od ispravnog dizajna električnog pogona i završavajući pravodobnim podrška i kvalitetan popravak. Kršenje jedne od karika u ovom lancu ne dopušta postizanje željenog učinka.

Postoje tri tipične vrste kvarova koji su svojstveni električnim motorima.

1. Proboji u nesrećama elektromotora koji su se dogodili u ranom razdoblju rada. Njihova pojava povezana je s nedostacima u proizvodnom procesu u tvornicama. Ostajući nezapaženi, manifestiraju se u prvom razdoblju rada.

2. Iznenadni kvarovi elektromotora tijekom normalnog rada.

3. Kvarovi uzrokovani istrošenošću pojedinih dijelova elektromotora. Nastaju ili zbog razvoja dijelova resursa ili zbog nepravilnog korištenja ili održavanja. Pravodobnim popravkom ili zamjenom istrošenih dijelova elektromotora sprječava se ovakva oštećenja.

Gore navedene vrste kvarova odgovaraju trima razdobljima "života" elektromotora: razdoblju curenja, razdoblju normalnog rada i razdoblju starenja.

V period isteka stope kvarova elektromotora su veće nego u normalnom radu. Većina proizvodnih grešaka identificira se i ispravi tijekom testiranja.Međutim, u masovnoj proizvodnji nemoguće je testirati svaki komad. Neki od strojeva mogu imati skrivene nedostatke koji uzrokuju štetu tijekom prvog razdoblja rada.

Važno je trajanje vremena pražnjenja tijekom kojeg se postiže pouzdanost koja odgovara normalnom radu. Kvarovi prvog razdoblja ne utječu dalje na pouzdanost uređaja u narednim razdobljima njegove uporabe.

Tijekom normalnog rada, kvarovi u radu elektromotora obično su slučajni. Njihov izgled uvelike ovisi o uvjetima rada uređaja. Česta preopterećenja, odstupanja od načina rada za koje je elektromotor dizajniran, povećavaju vjerojatnost kvara. U tom razdoblju od primarne je važnosti održavanje i pravovremeno uklanjanje odstupanja od normalnih radnih uvjeta. Zadatak servisnog osoblja je osigurati da se razdoblje normalnog rada ne smanji ispod standardnog vremena.

Visoka pouzdanost znači nisku stopu kvarova u radu i stoga dulje razdoblje rada. Ako se u praksi uspostavi sustavno preventivno održavanje elektromotora, tada trajanje razdoblja njegovog normalnog rada doseže projektiranu vrijednost - 8 godina.

Treće razdoblje "života" elektromotora - razdoblje starenja - karakterizira brzo povećanje stupnja kvara. Zamjena ili popravak pojedinih dijelova nema učinka, cijeli stroj se istroši. Njegova daljnja uporaba postaje neisplativa. Trošenje cijelog stroja je od primarne teorijske važnosti.Rijetko je moguće projektirati i upravljati strojem na takav način da se svi njegovi dijelovi ravnomjerno troše. Obično njegovi pojedinačni dijelovi i jedinice ne uspiju. Kod elektromotora najslabija točka je namot.

Najvažniji pokazatelj o kojem ovisi pouzdanost rada tehničkog uređaja je njegova pogodnost za održavanje, koja se podrazumijeva kao sposobnost otkrivanja i otklanjanja oštećenja i kvarova tijekom održavanja i popravka. Popravljivost se kvantificira vremenom i troškovima rada koji su potrebni da se tehnički uređaj vrati u ispravnost.

Obrasci kvarova motora mogu biti različiti. Za ponovnu punu funkcionalnost potrebno je različito vrijeme. Međutim, opažanja pokazuju da je prosječno vrijeme oporavka za određenu razinu održavanja zajedničko za sve instalacije. Ova vrijednost se smatra karakteristikom održivosti.

MTBF ne karakterizira u potpunosti pouzdanost tehničkog uređaja, već samo određuje vremensko razdoblje tijekom kojeg uređaj radi besprijekorno. Nakon pojave kvara, potrebno je vrijeme da se vrati njegova izvedba.

Generalizirajući pokazatelj koji ocjenjuje spremnost uređaja da obavlja svoje funkcije u pravo vrijeme je koeficijent dostupnosti, koji se određuje formulom

kT = tcr / (tcr + tv)

gdje je tcr srednje vrijeme između kvarova; tv — srednje vrijeme oporavka.

Dakle, kT — omjer prosječnog trajanja rada i zbroja radnog vremena i vremena oporavka.

Niska pouzdanost uređaja može se kompenzirati smanjenjem vremena oporavka.

Nizak MTBF i dugo vrijeme oporavka mogu biti uzrok niske dostupnosti uređaja. Prva od ovih vrijednosti ovisi o pouzdanosti proizvoda i razini njegovog tehničkog rada. Što je njegova kvaliteta veća, to je duže prosječno vrijeme između kvarova. Međutim, ako oporavak i održavanje traju dugo, raspoloživost opreme se ne povećava. Drugim riječima, korištenje visokokvalitetne opreme mora biti nadopunjeno visokom razinom održavanje i popravak… Samo u ovom slučaju moguće je postići kontinuirani rad.

S gledišta proizvodnje važno je imati opremu spremnu za uporabu i općenito bez kvarova.Spremnost glavne pogonske jedinice (elektromotora) također ovisi o pouzdanosti rada opreme za pokretanje za zaštita i kontrola.

Zaštita ne može spriječiti oštećenje motora, jer ne može utjecati na one čimbenike koji stvaraju izvanrednu situaciju.

Uloga uređaji za zaštitu od preopterećenja je spriječiti oštećenje elektromotora njegovim isključivanjem na vrijeme. To može značajno smanjiti vrijeme oporavka električne opreme. Potrebno je manje vremena za uklanjanje uzroka koji je uzrokovao hitni način nego za popravak ili zamjenu oštećenog motora.

S druge strane, ne treba dopustiti neopravdano prerano isključivanje elektromotora, jer to smanjuje pouzdanost opreme u cjelini. Bez obzira na razlog, putovanje je propalo. Neadekvatne zaštite smanjuju MTBF, a time i dostupnost.

U nekim slučajevima preporučljivo je ne isključiti električnu instalaciju, već signalizirati hitni način rada.

Koristeći terminologiju teorije pouzdanosti, možemo reći da je opća svrha zaštite smanjiti vrijeme oporavka električne instalacije u cjelini sprječavanjem oštećenja elektromotora. Zaštita mora reagirati na ista preopterećenja koja zapravo predstavljaju opasnost od oštećenja elektromotora.

Neke vrste zagušenja moraju se prevladati rezervom snage. Lažna isključenja smanjuju pouzdanost opreme i uzrokuju oštećenje proizvodnje. Ne bi im se smjelo dopustiti.