O papel dos dispositivos de proteção na melhoria da confiabilidade dos motores elétricos

A confiabilidade de um dispositivo técnico é entendida como sua capacidade de desempenhar suas funções por um determinado período de tempo.

Um dos indicadores mais importantes de confiabilidade é o MTBF, que é medido pelo número de horas de operação até a primeira falha. Quanto maior esse número, maior a confiabilidade do produto.

Distinguir entre confiabilidade estrutural e operacional de um motor elétrico.

A confiabilidade estrutural do motor elétrico depende da qualidade dos materiais utilizados na máquina, da qualidade da produção de unidades e elementos individuais, da melhoria da tecnologia de montagem e de outros fatores.

A confiabilidade operacional do motor elétrico é influenciada pela qualidade da fabricação da máquina, pelas condições ambientais durante a operação, pela conformidade das características do motor elétrico com os requisitos da máquina de trabalho e pelo processo tecnológico, pelo nível de manutenção.

A eficiência econômica do uso de motores elétricos é determinada não apenas pelo seu custo inicial, mas também pelos custos operacionais.

A produção de motores elétricos não confiáveis ​​exige altos custos para mantê-los em boas condições de funcionamento. O uso inadequado e a falta de manutenção adequada resultam em produtos de qualidade que não fornecem operação sem problemas. Assim, para utilizar de forma eficaz todas as possibilidades inerentes ao motor elétrico, é necessário um conjunto de medidas, desde o correto dimensionamento do acionamento elétrico até a oportuna apoiar e reparação de qualidade. A violação de um dos elos dessa cadeia não permite que o efeito desejado seja alcançado.

Existem três tipos típicos de falhas inerentes aos motores elétricos.

1. Avanços em acidentes com motores elétricos ocorridos no período inicial de operação. Sua aparência estava relacionada a defeitos no processo de produção nas fábricas. Passando despercebidos, eles se manifestam no primeiro período de trabalho.

2. Falhas repentinas de motores elétricos durante a operação normal.

3. Avarias causadas pelo desgaste de peças individuais de motores elétricos. Eles ocorrem devido ao desenvolvimento de peças de recursos ou uso ou manutenção inadequada. O reparo ou substituição oportuna de peças desgastadas do motor elétrico evita esse tipo de dano.

Os tipos de falha acima correspondem a três períodos da "vida" do motor elétrico: período de vazamento, período de operação normal e período de envelhecimento.

V período de expiração taxa de falha motores elétricos são maiores do que em operação normal. A maioria dos defeitos de fabricação são identificados e corrigidos durante o teste.No entanto, na produção em massa é impossível testar todas as peças. Algumas das máquinas podem ter defeitos ocultos que causam danos durante o primeiro período de operação.

A duração do tempo de drenagem é importante durante o qual a confiabilidade correspondente à operação normal é alcançada. As falhas do primeiro período não afetam mais a confiabilidade do dispositivo nos períodos subsequentes de uso.

Durante a operação normal, as falhas na operação de motores elétricos geralmente são aleatórias. Sua aparência depende muito das condições de operação do dispositivo. Sobrecargas frequentes, desvios dos modos de operação para os quais o motor elétrico foi projetado, aumentam a probabilidade de falha. Durante este período, a manutenção e a remoção oportuna de desvios das condições normais de trabalho são de fundamental importância. A tarefa do pessoal de serviço é garantir que o período de operação normal não caia abaixo do tempo padrão.

Alta confiabilidade significa uma baixa taxa de falha na operação e, portanto, um período de operação mais longo. Se a manutenção preventiva sistemática do motor elétrico for estabelecida na prática, a duração do período de operação normal atinge o valor de projeto - 8 anos.

O terceiro período da "vida" do motor elétrico - o período de envelhecimento - é caracterizado por um rápido aumento no grau de falha. Substituir ou reparar peças individuais não tem efeito, toda a máquina se desgasta. Seu uso posterior torna-se inútil. O desgaste de toda a máquina é de importância teórica primária.Raramente é possível projetar e operar uma máquina de modo que todas as suas peças se desgastem uniformemente. Normalmente, suas partes e unidades individuais falham. Nos motores elétricos, o ponto mais fraco é o enrolamento.

O indicador mais importante do qual depende a confiabilidade da operação de um dispositivo técnico é sua manutenibilidade, que é entendida como a capacidade de detectar e eliminar danos e mau funcionamento durante a manutenção e reparo. A reparabilidade é quantificada pelo tempo e custos de mão-de-obra necessários para restaurar um dispositivo técnico à condição de serviço.

Os padrões de falha do motor podem ser diferentes. Leva tempos diferentes para recuperar a funcionalidade completa. No entanto, observações mostram que o tempo médio de recuperação para um determinado nível de manutenção é comum a todas as instalações. Este valor é considerado uma característica de manutenibilidade.

O MTBF não caracteriza totalmente a confiabilidade de um dispositivo técnico, mas apenas determina o período de tempo durante o qual o dispositivo funciona perfeitamente. Após a ocorrência de uma falha, leva tempo para restaurar seu desempenho.

Um indicador generalizador que avalia a prontidão do dispositivo para executar suas funções no momento certo é o coeficiente de disponibilidade, determinado pela fórmula

kT = tcr / (tcr + tv)

onde tcr é o tempo médio entre falhas; tв — tempo médio de recuperação.

Assim, kT — a razão entre a duração média do trabalho e a soma do tempo de trabalho e do tempo de recuperação.

A baixa confiabilidade do dispositivo pode ser compensada pela redução do tempo de recuperação.

Baixo MTBF e longo tempo de recuperação podem ser a causa da baixa disponibilidade do dispositivo. O primeiro desses valores depende da confiabilidade do produto e do nível de sua operação técnica. Quanto maior sua qualidade, maior o tempo médio entre falhas. No entanto, se a recuperação e a manutenção demorarem muito, a disponibilidade do equipamento não aumenta. Por outras palavras, a utilização de equipamentos de elevada qualidade deve ser complementada com um elevado nível de Manutenção e reparo… Somente neste caso é possível obter uma operação contínua.

Do ponto de vista da produção, é importante ter equipamentos prontos para uso e sem problemas em geral. A prontidão da unidade principal de energia (motor elétrico) também depende da confiabilidade da operação do equipamento de partida para proteção e controle.

A proteção não pode evitar danos ao motor, pois não pode afetar os fatores que criam uma situação de emergência.

Papel dispositivos de proteção contra sobrecarga é evitar danos ao motor elétrico desligando-o a tempo. Isso pode reduzir significativamente o tempo de recuperação de equipamentos elétricos. Leva menos tempo para eliminar a causa que causou o modo de emergência do que reparar ou substituir um motor danificado.

Por outro lado, não se deve permitir o desligamento prematuro injustificado do motor elétrico, pois reduz a confiabilidade do equipamento como um todo. Seja qual for o motivo, a viagem é um fracasso. Proteções inadequadas reduzem o MTBF e, portanto, a disponibilidade.

Em alguns casos, é aconselhável não desligar a instalação elétrica, mas sinalizar um modo de emergência.

Usando a terminologia da teoria da confiabilidade, podemos dizer que o objetivo geral da proteção é reduzir o tempo de recuperação da instalação elétrica como um todo, evitando danos ao motor elétrico. A proteção deve responder às mesmas sobrecargas que realmente representam risco de danos ao motor elétrico.

Alguns tipos de congestionamento devem ser superados com reserva de energia. Falsos desligamentos reduzem a confiabilidade do equipamento e causam danos à produção. Eles não devem ser permitidos.