电机状态监测减少了市政公用事业区的能源消耗
得克萨斯州的一个市政公用事业区 (MUD) 开始与一家专门从事水/污水处理行业电机可靠性和电能质量测试的公司合作。 在 MUD 董事会会议上，电机可靠性和电能质量测试公司总裁 Stephen Hogue 讨论了提高旋转设备运行效率和降低电力成本的潜在机会。 电能质量和电机分析 在八个较大的区域电机上安装了电容器。 对一个提升站的电能质量监测显示，电能质量大幅下降。 计费的千伏安减少了 50%，千瓦减少了 25%。 400 马力（HP）的油井电机配有四个 60 马力的增压泵，尽管 PF 效率已提高到 98%，但并未显示出任何能源成本的降低。 随后，霍格与第三方电机测试公司签订合同，在油井设施进行通电和断电测试。 检测结果显示，连接水井和电机控制中心的六根地下电机电缆中，有两根已接近接地。 已立即采取行动，重新挖掘和更换从水泵电机到电机控制中心的 100 英尺地下电缆。 此时，霍格知道必须收集所有电机的数据并对其进行趋势分析，这样他才能更好地了解电机的健康状况，并向 MUD 展示电机和其他旋转设备的状况如何影响 MUD 实现节能的能力。 经过对电机状态监测设备的广泛研究，电机可靠性和电能质量测试公司购买了一台手持式通电测试仪和一台手持式故障诊断仪。 两者都是电机状态监测和趋势分析的理想选择。 该公司选择这些用户友好型电机测试仪器的原因如下： 手持式通电测试仪器可在通电条件下用于电气特性分析 (ESA) 和电能质量 (PQ) 分析。 在 ESA 模式下，仪器会评估输入电源、控制电路、电机和驱动负载的状况。 在 PQ 模式下，它可用于能源数据记录，记录一系列数据点，包括谐波分析、电压和电流图表、查看波形、骤降和骤升波形捕获以及瞬态事件捕获。 故障诊断仪用于断电测试，专门用于在安装前对电机进行故障诊断，并对新电机和改造后的电机进行调试。 通过该仪器，操作员可以识别电机状况，包括绕组污染、定子和转子不平衡、转子和定子状况变化、绕组电阻、污染和对地绝缘。 这种断电电机测试仪器能显示电机的实际状况，并能安排补救工作，以防止严重损坏，甚至避免灾难性故障。 霍格很快就学会了如何使用电机测试仪器，并立即开始对 MUD 电机的数据进行趋势分析。 事实证明，在该地区的 400 马力水井泵电机被送往电机修理厂进行翻新时，故障诊断仪是绝对必要的。 “对新电机和翻新电机进行调试非常重要。如果不对电机进行调试，就无法确认电机是否能按设计运行，”Hogue 说。 “通过对电机进行调试，可以减少电机在安装后出现运行问题的几率。业主最好在支付交付和安装费用之前对电机进行调试，然后再发现问题。电机安装后才发现问题，往往会导致业主不得不争取保修。 电机调试问题 当霍格去电机修理厂调试翻新的电机时，通电测试仪器的测试结果显示绝缘对地效果很差，读数为 6.01 [...]
发电厂利用电特征分析进行性能评估
位于美国东北部的一座核电厂依靠四台立式水泵向热交换器供水，以冷却驱动涡轮发电机的密封超纯水/蒸汽。 四台相同的维修水泵都有 30 英尺长的轴，其中两台泵开始出现一些性能问题。 这促使维护团队对相当老旧的立式服务水泵进行性能研究（这些水泵是在上世纪 70 年代初核电厂建成时安装的）。 该核电设施的维护团队计划分析一系列测量数据，包括振动、压力和流量。 他们还希望进行电气特性分析，作为泵性能评估的一部分，因此他们联系了 I & E Central 的 Bob Dunn；该公司以提供现场预测性维护服务以及为预测性维护 (PdM)、电气和可靠性专业人员提供工业测试设备而闻名。 邓恩前往核电厂，对两台 350 马力、480 伏的电机进行电气特征分析。 > 查看ATPOL III 进行电特征分析 通过将电流传感器和电压导线连接到电机上，然后捕捉高分辨率的电流和电压波形，即可对其进行 FFT 分析和原始波形数据分析，从而进行电气特征分析。 由此获得的数据可深入了解整个电机系统，包括从输入功率到驱动负载的机械和电气系统。 这项技术实际上是将电机作为机械分析的传感器。 任何机械现象都会被调制到电流波形上，从而可以对其进行检测和分析。 Dunn 使用 ALL-TEST Pro Online III™ 通电电机测试仪器进行电气信号分析。 他将 ATPOL III™ 连接到系统上，并将测试流量设置为 5600 GPM。 测试时，电机接线盒保持打开状态，ATPOL III™ 数据采集器放置在电机附近。 ATPOL III™ 通过蓝牙收集和传输数据，而邓恩和维护团队则与高压设备保持安全距离。 电气特征数据分两段采集：50 秒的高分辨率低 fmax（100 Hz）电流采集，主要显示运行速度下的问题（不对中、不平衡）和同步速度下的问题（转子杆或负载相关问题）。 电压和电流的高频捕捉和 FFT 显示： 1.电气问题，包括功率谐波、功率因数问题、电压和电流与铭牌的比较以及平衡问题； 2.高频机械故障（定子机械和电气问题、气隙，甚至轴承问题）。 测试结果揭晓 – 电机电气性能完美，电流和电压平衡，功率因数超过 [...]
VFD 故障排除案例研究：电机测试发现损坏的变频器
Easy Tool 是意大利的一家状态监测解决方案供应商，与意大利亚得里亚海沿岸城市安科纳的一家涂料生产厂合作。 这家涂料生产商自 2013 年以来一直与 Easy Tool 合作，依靠他们知识渊博的现场工程师为其涂料生产设施中运行的电机、风扇、泵和搅拌机提供定期状态监测服务。 作为预防性维护计划的一部分，Easy Tool 的现场工程师每六个月都会在油漆生产厂工作 6 天，使用各种技术测试设备，进行振动分析、油液分析和电机测试。 2017 年 1 月，现场工程师 Ettore Di Pasquale 在涂料生产厂对一台 55 千瓦的 4 极电机进行动态测试时，发现电流严重失衡。 应用 这台 55 千瓦的 4 极电机驱动着一个风扇，从油漆生产部门的空气中吸入溶剂。 这台风扇对确保工人安全至关重要。 如果风扇停止运转，涂料生产商就必须停止生产过程。 因此，该关键风扇和电机每六个月进行一次测试，以确保正常运行时间。 ESA 电机测试发现损坏的变频器 风扇由叶轮组成，叶轮直接与电机轴相连，电机轴由变频驱动器（VFD）控制。 Di Pasquale 使用 ALL-TEST PRO On-Line II™ 通电电机测试仪测试风扇电机，发现 VFD 输入和输出端存在严重的电流不平衡（见图 1 和图 2）。 “Di Pasquale [...]
利用电气特征分析检测脉冲宽度调制电机驱动器故障
工业界对交流电机驱动器的使用不断增加，脉宽调制驱动器（PWM）已成为中低马力应用的通用工业标准。 与电机系统内的其他组件一样，PWM 驱动器也有不同的故障模式，电工在排除故障时通常会使用数字万用表 (DMM)、数字示波器和电能质量分析仪。 这三种仪器的确可以让电工排除与输入电源和电机驱动有关的故障，但对电机本身和电机驱动负载的故障检测能力有限。 此外，由于这些仪器都是独立的，提供的报告功能可能有限，因此很难进行预测性维护（PdM）或基于状态的维护（CBM）测试。 与 DMM、示波器和电能质量分析仪相比，电气特性分析 (ESA)在可靠性测试方面具有明显的优势。 此外，除了评估输入电源和电机驱动装置的状况外，它还将评估电机和驱动负载的状况，以了解许多常见的故障模式。 关于欧空局 ESA 是一种在线测试方法，可在电机系统运行时捕捉电压和电流波形，然后通过快速傅立叶变换 (FFT) 在提供的软件中进行频谱分析。 通过该 FFT，可检测出与输入电源、控制电路、电机本身和驱动负载有关的故障，并可为 CBM/PdM 目的进行趋势分析。 我们的特殊欧空局仪器是手持式、便携式和电池驱动的。 所有 ESA 分析系统都需要电机铭牌上的电压、运行速度、满载电流和马力（或千瓦）信息。 此外，还可输入转子杆和定子槽数、轴承零件编号等可选信息，以及驱动负载组件的信息，如风扇的叶片数或齿轮箱的齿数，以便进行更详细、更准确的分析。 由于 ESA 对很多人来说都很陌生，下面的图表说明了 ESA 检测到的一般故障。 见图 1。 本文将讨论 PWM 驱动器的三种常见故障： 1) 整流桥中的输入二极管开路。 2) 中间直流电路的电容器故障。 3) 绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 损坏。 在这三种故障中，电容器故障是最难早期发现的，因为通过监测电机的性能无法立即发现这种情况。 关于驱动器 图 2 展示了 PWM 电机驱动器的基本模块，包括输入交流电源、整流输入交流电压的全波二极管桥、包含电容器的中间直流电路、逆变桥和电机。 使用 ESA 进行测试时，电压和电流连接至被测电机系统。 连接通常在电机控制中心进行，使用提供的便携式电压探头和便携式电流互感器，或事先安装的专用接线盒。 接线盒的优势在于无需打开电机控制面板就能获取数据，从而实现所需的连接。 在 PWM 应用中，应采集两组数据，一组在 PWM 驱动器的输入端，另一组在 PWM 驱动器的输出端。 [...]
汽车测试：您要走哪条路？
简介 通用汽车公司艾里逊变速箱是全球领先的商用车自动变速箱、混合动力推进系统以及相关零部件和服务的设计、制造和销售商，产品广泛应用于公路卡车、公共汽车、非公路设备和军用车辆。 艾里逊变速箱公司隶属于通用汽车动力总成部门，除位于印第安纳州印第安纳波利斯的总部外，还在荷兰、日本、中国、新加坡和巴西设有国际地区办事处，并通过拥有 1500 名成员的分销商和经销商网络在 80 多个国家开展业务。 全面电机维护 (TMM) 概念是一项从电机库存和交付到电机测试和可靠性的日常策略。 优质网络计划维护 艾里逊变速箱遵循通用汽车北美公司 (GMNA) 联合汽车工人质量网络计划维护 (QNPM) 流程。 该计划提供了一个共同的流程和一致的结构，以确保设备、机械、工具和设施以安全的方式运行，并能以具有竞争力的方式生产出满足客户需求的产品。 有一些操作原则确定了 QNPM 共同流程的基本方向。 在整个规划和实施过程中都参考了这些原则，以确保所有活动都以实现以下目标为重 点： 在全球移动网络、部门和工厂层面提供持续支持和指导 确保生产部门是计划维护的所有者和倡导者。 为所有员工创造参与过程的机会 落实操作员参与理念 进行主动维护。 在安全、质量、产量和成本方面达到世界一流水平。 支持持续改进 计划维护中有十二个相互依存的要素，它们是成功维护过程不可或缺的组成部分。 每个要素都对其他要素起到促进和支持作用。 这些相关要素共同构成了计划维护流程的基础（图 1）： 人员参与和组织 财务监督和控制 备件供应 培训 通信 故障应急响应 定期维护 建筑工程 维护工具和设备的可用性 可靠性和可维护性 内务和清洁 生产维护合作伙伴 发动机供应商合作伙伴计划 商品管理 “是艾里逊变速箱与主要电机供应商合作计划的术语。 实现的一些主要功能包括提高服务质量、降低运营和库存成本。 储存的艾里逊备用库存电机存放在供应商的仓库中。 随后，供应商每月与埃里森人员会面，报告采购、更换、交货时间以及硬性和软性节约情况（图 2）。 通过将电机电路分析 (MCA) 作为电机项目中的一项技术（红外线、振动、超声波等），埃里森可以更准确地满足客户的需求和期望。 在将电机拆卸并送往供应商的电机维修车间之前，即使经验有限，也能在几分钟内对电机进行测试。 在评估电机时，内部 MCA 测试和供应商参与的根本原因分析发挥着重要作用。 电机维修完成后，供应商会向艾里逊提供一份维修和维修原因报告。 如果故障是由污染引起的，电机车间供应商会收集定子绕组内的污染样本，并将其交给艾里逊技术部门进行实验室分析。 所有这些信息都有助于公司解决电机问题和故障的根本原因。 在一个部门，一个伺服电机在 10 个月内发生了 17 次故障。 该供应商被要求协助确定根本原因和纠正行动计划。 电机位于潮湿恶劣的地方，那里有大量冷却液。 供应商建议在电机轴上安装一个吊环，并采用特殊的密封工艺，以防止电机过早失效。 该公司的电机供应商用黄色条纹标明了这些改装，以示电机经过改装（图 3）。 迄今为止，该伺服电机还没有出现过因污染而导致绕组故障的情况。 事实证明，与汽车修理厂的合作非常有效。 艾里逊可以每周 7 [...]
预测性维护计划：实施 ESA – 第二部分
本文是《正常运行时间》2012 年 12 月/1 月刊上发表的文章的后续。 摘要 本文是讨论使用电气特性分析 (ESA) 提高发电厂电气可靠性的系列文章的第二部分。 本文旨在为不熟悉频谱分析的人提供阅读和解释频谱分析中使用的图表和显示的基础知识。 它还介绍了一些基本的分析技术，以便开始使用 ESA 来识别电机系统中正在出现的问题，这些问题可能会导致生产损失或维护成本增加。 电特征分析 ESA 是一种预测性维护 (PdM) 技术，它利用电机的电源电压和工作电流来识别整个电机系统中现有的和正在出现的故障。 这些测量值就像传感器一样，电机系统中的任何干扰都会导致电机供电电流发生变化（或调制）。 通过分析这些调制，可以确定这些运动系统紊乱的源头。 机械分析 从历史上看，振动分析一直是旋转机械分析的基础，用于评估旋转设备的状况，70 多年来一直非常有效。 现代电子技术和微处理器使这一过程更加成熟，从使用线圈、磁铁和仪表测量整体振幅的简单振幅测量，到快速评估旋转机械的机械状况。 人们很快就发现，振动大的机器一般机械状况都很差，因此开发了各种振动严重性图表，所有这些图表都完全基于用户的经验。 频谱分析 信号处理中的频谱分析是定义时域信号频率内容的过程。 一旦知道测量信号的频率内容，就可以将其与一台或多台机器的运行和设计特性联系起来，帮助确定产生振荡运动的力。 机械振动频谱分析首先要将传感器（换能器）放置在振动部件上或附近；这通常是在轴承或轴承座上，以将部件的机械运动转换为电信号。 输出的电信号完全跟随部件的运动，随时间变化，被称为时域信号。 信号的强度或振幅因运动量而异。 早期的频谱分析使用可调滤波器分析仪在预定频率范围内扫描模拟带通滤波器。 这些分析仪的工作原理类似于调谐收音机。 当带通滤波器扫描频率范围时，该范围内的任何信号都会产生输出。 带通滤波器的输出将被绘制在频率图上，以确定换能器输出中的频率。 现代多通道、高分辨率数字分析仪采用快速傅立叶变换 (FFT) 技术创建频谱。 此外，它们还支持各种信号处理技术，如边带分析、同步时间平均、负平均、包络处理和许多其他可准确解释频谱的先进技术。 无论信号处理技术如何进步，振动分析仍然受到物理定律和传感器限制的制约。 由于振动是对机器随机或周期性机械振动的测量，因此机器状况或部件故障必须产生足够的力来克服机器和结构的质量和刚度，以及轴承或支撑系统提供的任何阻尼。 测量传感器本身也会造成其他限制。 这包括测量类型、相对测量或绝对测量、传感器的频率响应以及测量本身、位移、速度或加速度的固有频率限制。 频率分析 时间波形 时间波形只是显示与时间相关的变量函数。 如果变化发生的时间间隔相同，则波形具有周期性。 周期性波形是指在波形的整个持续时间内重复完全相同的形状或模式的波形。 最简单的波形是正弦波，由单一频率组成。 由多个频率组成的波形称为复合波形。 波形的图形显示称为时域。 显示屏只显示变量与时间相关的瞬时值。 在时域中，横轴表示时间，纵轴表示变量的大小。 傅立叶变换 [...]
机器监控以及 ESA 技术如何提升工厂可靠性
作者：William Kruger，ALL-TEST Pro威廉-克鲁格，ALL-TEST Pro 全球有超过 3 亿台电机用于基础设施、大型建筑和工业。 这些电机的耗电量约占工业耗电量的 2/3。 工厂的几乎所有区域都需要用电，以提供驱动力来操作生产产品的设备或提供工厂设备所要提供的服务。 电力是一种独特的产品，因为它需要持续流动，无法方便地储存，而且在使用前通常不会进行检查。 大多数人认为，电力可靠性的终点是成功地将电力输送到发电厂，如果打开开关或按下按钮后，灯亮了或电机启动了，那么电力就是可靠的。 但在很多情况下，电机系统的供电质量可能是导致故障或失灵的原因。 低 “电能质量 “的结果通常是长期的，而且往往被忽视为问题的根源或促成因素。 了解输入电源的质量、电机的机械和电气状况以及驱动器的机械状况，对所有设备保持正常运行时间和节约成本都非常重要。 为此，工厂实施了测试、状态监测或预测性维护计划 PdM。 许多检测仪器都能提供测量结果、图表和报告，它们能对电机状况发出警告和提示，而不是给出答案。 通过在设备运行时提供快速、可靠的答案，ESA 技术可为您提供有关电机、驱动器和电力健康状况的答案。 电机电路分析 MCA 可提供断电状态下电机绕组和接地绝缘系统的可靠健康状况。 有些机器是连续运行的。 为了对设备进行评估，工业界在工厂中实施了预测性维护计划，以便在设备故障导致昂贵的设备停机或灾难性故障之前发现它们。 因此，这就需要能够在设备运行时对其进行测试的技术。 机械振动分析 (MVA)、热成像、超声波等 PdM 技术都提供了一些有价值的信息，可以在设备运行时识别出工厂配电或旋转设备中的特定故障。 然而，并非所有的 PdM 计划都是一样的，最有效的计划会认识到多种技术的必要性。 最有效的预测性维护计划包括以下三个阶段 1) 检测、 2) 分析，以及 3) 更正。 预测性维护检测阶段： 1) 尽快扫描尽可能多的机器 2) 找出尽可能多的潜在问题 3) 提供尽可能多的诊断信息 在检测阶段之后的分析阶段确定了健康状况出现任何恶化的设备。 在这一阶段，可能需要使用相同的技术或在某些情况下使用其他技术进行更多更详细的测试，以确定机器内的条件发生了哪些变化或出现了哪些故障。 在某些技术中，初始检测过程可能会提供一些异常原因的指示。 因此，检测和分析之间始终存在着一条微妙的界限，这就是最佳的 PdM 技术。 纠正阶段则是针对发现的故障制定行动计划。 [...]
利用 ESA 和 MCA™ 技术降低成本
管理旋转设备 全球有超过 3 亿台电机用于基础设施、大型建筑和工业。 这些电机的耗电量约占工业耗电量的 2/3。 工厂的几乎所有区域都需要用电，以提供驱动力来操作生产产品的设备或提供工厂设备所要提供的服务。 了解输入电源、电机和驱动器的状况对所有设备保持正常运行时间和节约成本都非常重要。 许多检测仪器只能提供测量值或警报，而不能回答电机的状况。 MCA™ 和 ESA 技术可帮助回答有关电机和驱动器健康状况的问题，提供快速、可靠的答案，减轻分析和解释其他测试方法所需的解释和专业知识的负担。 什么是 MCA™ 和 ESA 技术？ MCA™ （电机电路分析）是一种断电低压测试方法，用于评估电机和相关电缆的健康状况。 这种方法可以从电机控制中心（MCC）或直接在电机上启动。 从控制中心进行测试的好处是，可以评估电机系统的整个电气部分，包括测试点和电机之间的连接和电缆。 MCA™ 是一种经过现场验证的电机测试方法，可快速准确地识别以前使用繁琐的老式（去-不去）技术难以或无法检测到的故障。 地壁绝缘系统的状况无法确定绕组绝缘系统的状况或各种转子故障。 MCA™ 可在电机断电时评估电机的健康状况。 MCA 可用于确定地墙绝缘、绕组绝缘的状况，以及识别感应电机鼠笼转子故障和通往控制装置的电缆。 ESA（电气特征分析）使用电压和电流来评估电机通电时的整个电机系统。 输入电能质量可检测电网、控制中心或配电中心、运行和环境中的故障。 欧空局能在大多数其他技术之前快速识别故障。 ESA 可捕捉电机电压和电流的时间波形，并对这些波形执行快速傅立叶变换 (FFT)，以识别对电机施加周期性负载的机械故障，如不平衡、不对中、松动、轴承缺陷、齿轮故障和叶片或叶片力，或气蚀等工艺故障，或流体或空气系统中的液压力，并轻松找出问题所在。 ESA 还能发现电机中的故障，如静态和动态偏心，或鼠笼式转子中的任何故障。 欧空局在运行时评估电机系统的健康状况。 ESA 建议的监测计划从每月一次到每年一次不等，这取决于电机的关键程度和电机的运行环境。 MCA™ 和 ESA 技术是对其他测试技术的补充。 振动、红外线和超声波都会提醒您注意潜在的问题。 使用 MCA™ 技术可帮助您找出问题的根源。 – 交流/直流电机，不分大小、功率或电压 – 交流/直流牵引电机 [...]
从现代电机测试中汲取的经验教训
作者：Aaron Schnelle（技术支持）和 Richard Scott（总经理Aaron Schnelle，技术支持；Richard Scott，总经理，ALL-TEST Pro, LLC。 公司 在演示 ALL-TEST PRO 5TM 电机电路分析仪器（断电电机测试仪）时，ALL-TEST Pro 技术支持团队的一名成员测试了一台从大型玉米湿磨设备上拆卸下来的 10HP 4 极 T 型电机。 这家玉米湿磨厂每天加工约 14,000 蒲式耳玉米，他们从其中一条传送带上拆下了这台 10HP 马达。 控制电机的变频驱动器（VFD）出现了 “相位故障”。 玉米湿法加工厂的维修人员通过排除法确定电机 “坏了”，他们更换了一系列零件，但都无法重新启动电机。 随后，该电机被送往电机经销商的维修厂，在那里使用两种 “传统 “电机测试技术进行了测试，即浪涌测试和电感测试，这两种测试都没有得出明确的结果。 AT5™ 去电测试仪显示的电机状况 AT5™ 电机电路分析仪由电池供电，手持式，重量不到 2 磅。 在连接电机的三个相位后，进行了静态测试。 接下来，在三相测试的动态部分手动移动电机轴，测试结束后，仪器会显示测试结果（整个测试过程约需 2 分钟）。 与不成功的浪涌测试（在电机线圈上施加高压）和不确定的电感测试不同，AT5™ 能立即检测出定子绕组故障（见图 1）。 虽然 IND 使用动态选项进行的测试表明定子绕组存在故障，但必须指出的是，在现场进行 “动态 “测试（要求电机轴缓慢平稳地旋转）通常是不可能或不切实际的，因为电机与工艺过程是物理耦合的，或者位于无法进入的位置。 如果无法进行动态测试，仍可使用 AT5™ 断电电机测试仪进行比较分析。 使用静态参考测试值（TVSTM）进行比较分析 [...]
电机振动分析设备：振动监测与欧空局
许多人只有在电机可能出现物理晃动、振动、过热或发出声音时才注意到电机的问题，然后才采取适当的行动来解决这个问题。 振动监测传感器的使用越来越普遍，但有时不能在进一步损害发生之前及时发现电机内部的真正问题。 电气特征分析（ESA）是一种评估整个电机系统（电机控制中心（MCC）或变频驱动器（VFD））、电缆和电机内组件电路的技术，用于其他类型的电机振动分析设备，如手持式ALL-TEST PRO On-Line II™（ATPOL II）。 ESA可以准确地指出早期的电机故障，通常在它们更容易被发现之前。 本案例研究讨论了两种不同类型的电机振动分析设备在评估和诊断电机转子损坏方面的优势和劣势。 背景故事 Easy Tool是一家状态监测解决方案供应商，在意大利有服务和支持代表。 Easy Tool公司位于安科纳省的Fabriano镇，代理ALL-TEST Pro仪器，并为当地一家造纸厂提供定期状态监测服务。 每三个月，一名现场工程师会前往造纸厂测试他们的设备，包括风扇、电机、滚筒和齿轮箱。 全年四次收集数据用于趋势分析和预测分析，以支持造纸厂的安全和设备可靠性计划。 2016年9月，现场工程师Ettore Di Pasquale使用多技术方法正确诊断了一台感应电机的问题。 电机设置 一台VFD驱动的15千瓦感应电机被用来驱动一台生产纸张的机器的干燥部罩子上的工业风扇。 当机器生产纸张时，这种工业风扇从机器中提取烟气，并在将废气排放到大气中之前将其送入过滤器。 振动分析表明电机不平衡（但电气特性分析显示不平衡）。 最初的振动分析显示了高振动值和频谱，这可能被解释为电机不平衡。 尽管频谱的第一部分看起来类似于不平衡模式，但现场工程师知道要继续调查。 用频闪仪测量速度，显示每分钟转数（RPM）变化非常快–尽管VFD被设定为以1470 RPM的固定速度运行电机。 看到感应电机的速度快速变化，说明转子条断裂。 这时，现场工程师继续采用多技术方法，用手持式ALL-TEST PRO On-Line II™通电电机测试仪器进行电气特征分析，调查电机转子条的状况。 电气特征分析证实转子杆断裂 电气特征分析（ESA）是一种电机诊断技术，它使用电机的电源电压和工作电流来识别整个电机系统中现有的和正在发生的故障。 当处于ESA模式时，ATPOL II™会评估输入电源、控制电路、电机本身和驱动负载的状况。 该感应电机的ESA显示出明显的电流变化，当电机加速时，它消耗的电流更大；当它减速时，它消耗的电流更小。 电流的巨大波动变化了约30%，因为电机因速度变化而改变了负载。 . 解决问题，防止电机故障，保证员工安全 现场工程师与造纸厂的预测性维护和可靠性经理一起审查了他的综合分析，并提出了更换电机的建议。 在计划停工期间及时安装了一台新的电机，并对新电机进行了另一次振动分析，以确保其按预期工作。 新电机的振动分析显示，振动已明显减少。原先受损的电机显示出11毫米/秒左右的高振动值，而新电机的振动分析显示出0.35左右的数值（振动减少30倍）。 更重要的是，新的电机以恒定的速度运行，确保工业风扇能够以稳定的气流疏散造纸机的烟雾。 保持吸油烟的速度和气流意味着为制造商的员工创造一个健康和安全的工作环境。 电机振动分析设备的结论 汲取的教训： 1.如果没有检测到断裂的转子条，电机就会失效。 电机故障会导致生产设施内的不安全工作条件。 状态监测和预测性维护（PdM）计划是每个制造商都应该实施的非常重要的举措。 2.单纯的电机振动分析设备，如振动监测传感器，虽然信息量很大，也很重要，但不一定能清楚地识别电机故障。 振动测试应与电气特性分析同时进行。 在检查电机的状况时，采取多种技术方法是至关重要的，因为一种技术通常不足以正确诊断电机的健康。 3.有一些易于使用的便携式仪器，如ALL-TEST PRO On-Line II™（现在是ALL-TEST PRO On-Line III™）通电电机测试仪器，可以帮助你检查电机的健康状况。 ATPOL II™是一个宝贵的监测和诊断工具，可以帮助你看到你的设备到底发生了什么。 确保你有适当的工具来支持你的状态监测计划。 关于All-TEST Pro, LLC. ALL-TEST Pro实现了真正的电机维护和故障排除的承诺，具有创新的诊断工具、软件和支持，使您能够保持业务运行。 关于SPM Instrument SPM Instrument在机器状态监测方面有40多年的经验，与50多个国家的多个行业合作，提供技术服务、支持和状态监测实践培训。
电机诊断：多技术方法
简介 一直有一种误解，认为有一种 “灵丹妙药”，以基于状态的监测（CBM）仪器的形式，可以提供你所需要的所有信息，以评估你的电机系统的健康。 这种误解往往是由这些CBM仪器的制造商或销售队伍的商业介绍带来的。 它是非常 销售人员的工作是专注于他们特定仪器的优势领域，并将其作为 “您将需要的唯一解决方案来解决您的所有问题”。 在现实中，没有一种工具可以为你提供你所需要的每一条信息。 没有建立信任措施和可靠性的 “圣杯”。 然而，通过对电机系统的了解，以及CBM技术的能力，你可以对你的系统有一个完整的看法，它的健康状况，并有信心估计出故障的时间，以便向管理层提出好的建议。 本文的目的很简单：概述电机系统的组成部分；讨论每个主要部件的故障模式；讨论每个主要技术如何处理每个部件；讨论如何将技术整合到系统的完整视图中；以及，讨论多技术方法的底线影响。 要审查的建立信任措施设备类型是用于定期测试的标准现成技术。 电动机系统 电动机系统涉及的内容远不止是电动机。 事实上，它是由六个不同的部分组成的，都有其不同的故障模式。 这些部分是（图1）： 设施的配电系统，包括电线和变压器。 启动系统。 电动机–为了本文的目的，采用了三相感应电动机。 机械联接，可以是直接、齿轮箱、皮带或其他一些联接方法。 为了本文的目的，我们将重点讨论直接耦合和皮带。 负载是指被驱动的设备，如风扇、泵、压缩机或其他被驱动设备。 的过程，如废水泵送、混合、曝气等。 在进行故障诊断、趋势分析、调试或执行与系统有关的其他基于可靠性的功能时，大多数人会查看系统的各个部件。 哪些部分是重点 这取决于几个因素，其中包括： 有关人员和管理人员的经验和背景是什么。 例如，当维护人员以机械为主时，你最常看到的是强大的振动项目，而当人员以电气为主时，则是红外项目。 认为是失败的领域。 这可能是一个严重的问题，取决于如何看待运动系统，并将值得后续更多关注。 [...]
电动机状态监测：它是什么和它的好处
电动机状态监测是一个监测电动机的健康和性能的过程。 它有助于在任何潜在问题变得严重之前发现它们，从而避免昂贵的维修或更换。 这个过程可以手工完成，也可以使用自动技术，如振动分析、油分析、热成像和超声波测试。 电动机状态监测的目标是确定任何可能导致电动机过早失效的机械或电气问题。 通过跟踪电动马达的性能和健康状况，公司可以确保他们的设备在更长的时间内有效和可靠地运行。 此外，它有助于减少因电机故障造成的意外故障所带来的停机时间和维护成本。 电机状态监测的实施 电动机状态监测系统使用各种传感器和数据分析技术来实时监测电动机的性能。 这使公司能够在潜在问题变得严重之前发现它们，并迅速采取纠正措施。 此外，这些系统可以用来预测未来的故障，并相应地规划预防性维护。 实时电机健康诊断可以用台式系统或手持式仪器进行评估，如ALL-TEST Pro的ATPOL III。 对于在电机在线时诊断电机问题，必须正确连接测试设备并遵守安全程序。 根据被评估电机的电压，可能需要额外的电压耦合附件和安全设备。 在线电机测试中最常使用的技术被称为电信号分析（ESA）。 这项技术通过使用非破坏性测试，在电机运行时评估其内部组件的完整性。 尽管测试时间非常短暂（通常不到1分钟），但收到的数据是全面的，并可在一段时间内进行跟踪。 通常情况下，这些评估是在每年的计划基础上进行的。 在电动机状态监测中，振动监测通常与ESA搭配使用，在每个电动机上使用小型、永久放置的传感器。 这些传感器将数据传递给一个软件程序，并在出现问题时提醒管理者。 状态监测的安全考虑 如前所述，ESA测试是在电机运行时进行的。 虽然这消除了断开电机的复杂性并避免了停机，但ESA测试需要在使用适当的安全协议的同时进行。 错误处理电气线路可能导致受伤甚至死亡。 根据不同的电压，测试工程师可能被要求穿上安全服，测试设备可能需要额外的安全保护部件。 始终遵守硬件手册中详细说明的安全准则。 总结 电动机状态监测是任何工业运行的一个重要部分。 它被用来在电动机的潜在问题变得严重之前进行检测和诊断，以节省时间和金钱。 通过实施电机状态监测，公司可以降低其维护成本，优化其流程，并提高安全性。