Què determina la vida útil dels motors elèctrics

Els motors d'accionament funcionen en modes de motor i fre, convertint l'energia elèctrica en energia mecànica o, per contra, l'energia mecànica en energia elèctrica. La transformació d'energia d'un tipus a un altre va acompanyada de pèrdues inevitables, que al final es converteixen en calor.

Una part de la calor es dissipa a l'ambient i la resta fa que el propi motor augmenti la temperatura per sobre de la temperatura ambient (per a més detalls, vegeu aquí: Calefacció i refrigeració de motors elèctrics).

Els materials utilitzats per fabricar motors elèctrics (acer, coure, alumini, materials aïllants) tenen propietats físiques diferents que canvien amb la temperatura.

Els materials aïllants són els més sensibles a la calor i tenen la menor resistència a la calor en comparació amb altres materials utilitzats en el motor.Per tant, la fiabilitat del motor, les seves característiques tècniques i econòmiques i la potència nominal estan determinades per l'escalfament dels materials utilitzats per aïllar els bobinatges.

La vida útil de l'aïllament del motor elèctric depèn de la qualitat del material aïllant i de la temperatura a la qual funciona. La pràctica ha establert que, per exemple, l'aïllament de fibra de cotó submergit en oli mineral a una temperatura d'uns 90 ° C pot funcionar de manera fiable durant 15-20 anys. Durant aquest període, es produeix un deteriorament gradual de l'aïllament, és a dir, la seva resistència mecànica, elasticitat i altres propietats necessàries per al funcionament normal es deterioren.

Augmentar la temperatura de funcionament només en 8-10 ° C redueix el temps de desgast d'aquest tipus d'aïllament a 8-10 anys (aproximadament 2 vegades), i a una temperatura de funcionament de 150 ° C, el desgast comença després d'1,5 mesos. El funcionament a temperatures al voltant dels 200 °C farà que aquest aïllament no es pugui utilitzar després d'unes hores.

La pèrdua que fa que l'aïllament del motor s'escalfi depèn de la càrrega. La càrrega lleugera augmenta el temps de desgast de l'aïllament, però comporta un ús insuficient dels materials i augmenta el cost del motor. Per contra, operar un motor amb una càrrega elevada reduirà dràsticament la seva fiabilitat i vida útil, i també pot ser poc pràctic econòmicament.Per tant, la temperatura de funcionament de l'aïllament i la càrrega del motor, és a dir, la seva potència nominal, es seleccionen per raons tècniques i econòmiques de tal manera que el temps de desgast de l'aïllament i la vida útil del motor en funcionament normal. les condicions són d'aproximadament 15-20 anys.

L'ús de materials aïllants de substàncies inorgàniques (amiant, mica, vidre, etc.), que tenen una major resistència a la calor, pot reduir el pes i la mida dels motors i augmentar la potència. Tanmateix, la resistència a la calor dels materials aïllants està determinada principalment per les propietats dels vernissos amb què s'impregna l'aïllament. Les composicions impregnants, fins i tot a partir de compostos de silici silici (silicones), tenen una resistència a la calor relativament baixa.

El motor adequat per conduir la màquina accionada ha de coincidir amb les característiques mecàniques, el mode de funcionament de la màquina i la potència requerida. En triar la potència del motor, procedeixen principalment del seu escalfament, o més aviat de l'escalfament del seu aïllament.

La potència del motor es determinarà correctament si durant el funcionament la temperatura d'escalfament del seu aïllament s'aproxima al màxim permès.La sobreestimació de la potència del motor condueix a una disminució de la temperatura de treball de l'aïllament, l'ús insuficient de materials cars, un augment dels costos de capital i el deteriorament de les característiques energètiques.

La potència del motor serà insuficient a la requerida si la temperatura de funcionament del seu aïllament supera la màxima admissible, la qual cosa pot comportar despeses de capital injustificades per a la substitució del motor, com a conseqüència del desgast prematur de l'aïllament.

Avui en dia, els motors de CA tenen una gran demanda entre les plantes de fabricació més modernes. A la pràctica, els motors asíncrons (IM) mostren la seva durabilitat i simplicitat a un cost relativament baix. Tanmateix, durant el funcionament, es poden produir danys als elements del motor, que al seu torn condueixen a la seva fallada prematura.

Les principals fonts de desenvolupament de la fallada motora asíncrona són:

• sobrecàrrega o sobreescalfament de l'estator del motor elèctric 31%;
• tancament torn a torn-15%;
• fallada del coixinet - 12%;
• danys als bobinatges o l'aïllament de l'estator - 11%;
• espai d'aire desigual entre l'estator i el rotor - 9%;
• funcionament del motor elèctric en dues fases — 8%;
• trencament o afluixament de la fixació de les barres a la gàbia d'esquirol - 5%;
• afluixament de la fixació del bobinatge de l'estator - 4%;
• desequilibri del rotor del motor elèctric - 3%;
• desalineació de l'eix - 2%.