Ridurre i costi con la tecnologia ESA e MCA

Gestione delle apparecchiature rotanti

Oltre 300 milioni di motori elettrici sono utilizzati nelle infrastrutture, nei grandi edifici e nell’industria a livello globale. Questi motori rappresentano circa i 2/3 del consumo energetico industriale. L’elettricità è necessaria in quasi tutte le aree dell’impianto per fornire la forza motrice che aziona le apparecchiature che producono i prodotti o fornisce i servizi per i quali le apparecchiature dell’impianto sono state costruite. Conoscere le condizioni dell’alimentazione in ingresso, del motore e dell’azionamento è importante in tutti gli impianti per mantenere i tempi di attività e risparmiare denaro. Molti strumenti di prova forniscono solo misure o avvisi piuttosto che risposte sulle condizioni dei motori. Le tecnologie MCA™ ed ESA aiutano a rispondere alle domande sullo stato di salute dei motori e degli azionamenti, fornendo risposte rapide e affidabili che alleggeriscono l’onere di interpretazione e le competenze necessarie per l’analisi e l’interpretazione di altri metodi di test.

Che cos’è la tecnologia MCA™ e ESA?

MCA™ (Motor Circuit Analysis) è un metodo di test a bassa tensione diseccitato per valutare lo stato di salute del motore e del cablaggio associato. Questo metodo può essere avviato dal Centro Controllo Motori (MCC) o direttamente dal motore. Il vantaggio di eseguire il test dall’MCC è che viene valutata l’intera parte elettrica del sistema del motore, compresi i collegamenti e i cavi tra il punto di test e il motore. MCA™ è un metodo di prova dei motori collaudato sul campo che identifica rapidamente e con precisione i guasti precedentemente difficili o impossibili da individuare con le vecchie e macchinose tecniche (go-no go). Le condizioni del sistema di isolamento della parete di terra non consentono di identificare le condizioni del sistema di isolamento degli avvolgimenti o di uno qualsiasi dei vari guasti del rotore. MCA™ valuta lo stato di salute del motore mentre il motore è diseccitato. L’MCA può essere utilizzato per determinare le condizioni dell’isolamento della parete di terra, dell’isolamento degli avvolgimenti e per identificare i guasti del rotore a gabbia di scoiattolo nei motori a induzione, nonché il cablaggio al controllo.

L’ESA (Electrical Signature Analysis) utilizza sia la tensione che la corrente per valutare l’intero sistema del motore mentre il motore è sotto tensione. La qualità dell’energia in entrata rileva i guasti nella rete, nel centro di controllo o di distribuzione, nel funzionamento e nell’ambiente. L’ESA identifica rapidamente i guasti prima della maggior parte delle altre tecnologie. L’ESA acquisisce la forma d’onda temporale della tensione e della corrente del motore ed esegue una trasformata veloce di Fourier (FFT) su queste forme d’onda per identificare i guasti meccanici che applicano carichi periodici al motore, come sbilanciamento, disallineamento, allentamento, difetti dei cuscinetti, guasti agli ingranaggi e forze delle palette o delle pale o guasti di processo come cavitazione o forze idrauliche nei sistemi a fluido o ad aria e identifica facilmente il problema. L’ESA individua anche i difetti del motore, come l’eccentricità statica e dinamica o qualsiasi difetto del rotore a gabbia di scoiattolo. L’ESA valuta lo stato di salute del sistema motore durante il funzionamento. Il programma di monitoraggio raccomandato da ESA varia da mensile ad annuale, a seconda della criticità del motore e dell’ambiente in cui i motori operano.

La tecnologia MCA™ ed ESA integra altre tecnologie di analisi. Vibrazioni, infrarossi e ultrasuoni segnalano un potenziale problema. L’uso della tecnologia MCA™ vi aiuterà a identificare l’origine del problema.

– Motori AC/DC indipendentemente da dimensioni, potenza o tensione

– Motori di trazione CA/CC – Generatori/Alternatori

– Motori per macchine utensili

– Servomotori

– Trasformatori di controllo

– Trasformatori di trasmissione e distribuzione

– Motori per macchine utensili

– Riduttori

– Pompe, ventilatori e sistemi a nastro

Vantaggi di MCA™ – La tecnologia Motor Circuit Analysis viene utilizzata per l’ispezione in entrata e in uscita di motori nuovi e riparati (tag motore), il monitoraggio delle condizioni, la manutenzione preventiva, la manutenzione predittiva (trending asset life) in modo sicuro e rapido e la risoluzione dei problemi. L’MCA rileva rapidamente il degrado dei cavi, i contatti bucherellati/erosi, i collegamenti allentati, i guasti agli avvolgimenti in via di sviluppo, i guasti a terra, la contaminazione degli avvolgimenti e i guasti al rotore. Un altro vantaggio di MCA™ è il TVS™ (Test Value Static) che traccia l’asset motore dalla culla alla tomba. Il TVS™ monitora i cambiamenti nella linea di base del motore, avvertendo l’utente del potenziale guasto del motore e dei problemi di sviluppo ad esso associati.

In meno di 15 minuti la pista di pattinaggio sul ghiaccio dell’università locale testa il cablaggio e il motore con la tecnologia MCA™. L’Università ha risparmiato oltre 15.000 dollari di spese prima della rimozione programmata e del riavvolgimento del motore a causa di problemi operativi. Il motore era in perfette condizioni, mentre il cablaggio tra il motore e l’MCC doveva essere sostituito.

Vantaggi dell’ESA – La tecnologia di analisi della firma elettrica individua rapidamente problemi meccanici come quelli di statore e rotore (eccentrici, vuoti di fusione, barre incrinate o rotte), bilanciamento (alberi e cuscinetti piegati o incrinati) e allineamento (cinghie, ventola e pompa). L’ESA include la qualità dell’energia e può essere utilizzato per la registrazione dei dati energetici, l’analisi delle armoniche, i grafici di tensione e corrente, la visualizzazione delle forme d’onda, l’acquisizione delle forme d’onda dei cali e degli sbalzi, l’acquisizione dei transitori e l’acquisizione degli eventi durante il funzionamento del motore. Le funzioni aggiuntive includono l’efficienza del motore, la messa in servizio, la risoluzione dei problemi e l’analisi dei trend predittivi.

Tecnologia ESA utilizzata. Danno all’anello terminale del rotore. La diagnosi è stata determinata dopo diverse alterazioni del cuscinetto, strani comportamenti motori e viaggi motori. La strumentazione per le vibrazioni indicava ampiezze che aumentavano e diminuivano nel tempo tra le ripetute sostituzioni dei cuscinetti e gli intervalli di manutenzione. Successivamente, il motore è stato nuovamente testato con l’apparecchiatura ESA. Il problema non riguardava i cuscinetti, ma piuttosto le condizioni del rotore.

I costi aumentano quando i motori hanno un guasto catastrofico, con conseguente aumento dei pezzi di ricambio, perdite di produzione e perdite di tempo per la risoluzione dei problemi. Sebbene il costo della manutenzione di un motore sia basso in uno scenario “run to fail”, il costo aumenta significativamente quando il motore si guasta rispetto a un approccio moderato alla manutenzione e ai test di routine. Entrambe le tecnologie ESA e MCA™ identificano non solo i motori difettosi, ma anche quelli buoni. Entrambe le tecnologie sono metodi di test non distruttivi che non sottopongono il motore a tensioni aggiuntive che potrebbero deteriorare l’isolamento e causare la fine del ciclo di vita di un asset operativo.

ALL-TEST Pro fornisce strumenti per le tecnologie MCA™ ed ESA dotati di batterie a lunga durata, palmari e portatili, in modo da poter essere facilmente utilizzati nella manutenzione e nella gestione degli impianti. Entrambi i metodi sono in grado di testare i motori in aree difficilmente raggiungibili, come i motori sommersi (pompe sommerse) e sopraelevati, come gru e ventilatori. Altri vantaggi sono i test basati sul percorso, il software e la reportistica, i punti di connessione sicuri e l’accessibilità remota via Bluetooth® per i test sotto tensione che eliminano i requisiti di protezione.