Úloha ochranných zařízení při zlepšování spolehlivosti elektromotorů

Spolehlivostí technického zařízení se rozumí jeho schopnost plnit své funkce po určitou dobu.

Jedním z nejdůležitějších ukazatelů spolehlivosti je MTBF, která se měří počtem hodin provozu do první poruchy. Čím vyšší je toto číslo, tím vyšší je spolehlivost produktu.

Rozlišujte konstrukční a provozní spolehlivost elektromotoru.

Konstrukční spolehlivost elektromotoru závisí na kvalitě použitých materiálů ve stroji, na kvalitě výroby jednotlivých celků a prvků, na zdokonalení technologie montáže a dalších faktorech.

Provozní spolehlivost elektromotoru je ovlivněna kvalitou výroby stroje, podmínkami prostředí při provozu, shodou vlastností elektromotoru s požadavky pracovního stroje a technologického postupu, úrovní údržby.

Ekonomická efektivita použití elektromotorů je dána nejen jejich počáteční cenou, ale také provozními náklady.

Výroba nespolehlivých elektromotorů vyžaduje vysoké náklady na jejich udržení v dobrém provozním stavu. Nesprávné používání a nedostatečná údržba mají za následek kvalitní výrobky, které nezaručují bezproblémový provoz. Pro efektivní využití všech možností elektromotoru je tedy zapotřebí soubor opatření, počínaje správným návrhem elektrického pohonu a konče včasným Podpěra, podpora a kvalitní opravy. Porušení jednoho z článků tohoto řetězce neumožňuje dosáhnout požadovaného účinku.

Existují tři typické typy poruch, které jsou vlastní elektromotorům.

1. Průlomy v haváriích elektromotorů, ke kterým došlo během raného období provozu. Jejich vzhled souvisí s vadami ve výrobním procesu v továrnách. Zůstávají bez povšimnutí a projevují se v prvním období práce.

2. Náhlé poruchy elektromotorů při běžném provozu.

3. Poruchy způsobené opotřebením jednotlivých částí elektromotorů. Vyskytují se buď v důsledku vývoje částí zdrojů nebo nesprávného použití nebo údržby. Včasná oprava nebo výměna opotřebovaných částí elektromotoru tomuto typu poškození zabrání.

Výše uvedené typy poruch odpovídají třem obdobím "života" elektromotoru: době úniku, době normálního provozu a době stárnutí.

V perioda expirace poruchovost elektromotorů je vyšší než při běžném provozu. Většina výrobních vad je identifikována a opravena během testování.V sériové výrobě však nelze vyzkoušet každý kus. Některé ze strojů mohou mít skryté vady, které způsobují poškození během prvního období provozu.

Důležitá je délka doby vypouštění, během níž je dosaženo spolehlivosti odpovídající běžnému provozu. Poruchy prvního období dále neovlivňují spolehlivost zařízení v dalších obdobích jeho používání.

Při běžném provozu jsou poruchy v provozu elektromotorů obvykle náhodné. Jejich vzhled do značné míry závisí na provozních podmínkách zařízení. Častá přetěžování, odchylky od provozních režimů, pro které je elektromotor navržen, zvyšují pravděpodobnost poruchy. V tomto období má prvořadý význam udržování a včasné odstraňování odchylek od běžných pracovních podmínek. Úkolem servisního personálu je zajistit, aby se doba běžného provozu nezkrátila pod standardní dobu.

Vysoká spolehlivost znamená nízkou poruchovost v provozu a tím i delší dobu provozu. Pokud je v praxi zavedena systematická preventivní údržba elektromotoru, pak doba jeho normálního provozu dosahuje projektované hodnoty — 8 let.

Třetí období „života“ elektromotoru — období stárnutí — je charakterizováno rychlým nárůstem stupně poruchy. Výměna nebo oprava jednotlivých dílů nemá žádný vliv, opotřebovává se celý stroj. Jeho další využití se stává nerentabilním. Primární teoretický význam má opotřebení celého stroje.Málokdy se podaří navrhnout a provozovat stroj tak, aby se všechny jeho části opotřebovávaly rovnoměrně. Obvykle jeho jednotlivé části a jednotky selhávají. U elektromotorů je nejslabším místem vinutí.

Nejdůležitějším ukazatelem, na kterém závisí spolehlivost provozu technického zařízení, je jeho udržovatelnost, kterou se rozumí schopnost odhalit a odstranit poškození a poruchy při údržbě a opravách. Opravitelnost je kvantifikována časem a mzdovými náklady potřebnými k uvedení technického zařízení do provozuschopného stavu.

Vzorce poruch motoru mohou být různé. Obnovení plné funkčnosti trvá různě dlouho. Pozorování však ukazují, že průměrná doba obnovy pro danou úroveň údržby je společná pro všechna zařízení. Tato hodnota je považována za charakteristiku udržovatelnosti.

MTBF plně necharakterizuje spolehlivost technického zařízení, ale pouze určuje dobu, po kterou zařízení funguje bezchybně. Po výskytu poruchy trvá obnovení jeho výkonu určitou dobu.

Zobecňujícím ukazatelem, který hodnotí připravenost zařízení plnit své funkce ve správný čas, je koeficient dostupnosti, který je určen vzorcem

kT = tcr / (tcr + tv)

kde tcr je střední doba mezi poruchami; tв — střední doba zotavení.

Tedy kT — poměr průměrné doby trvání práce k součtu pracovní doby a doby zotavení.

Nízkou spolehlivost zařízení lze kompenzovat zkrácením doby zotavení.

Nízká MTBF a dlouhá doba zotavení mohou být příčinou nízké dostupnosti zařízení. První z těchto hodnot závisí na spolehlivosti produktu a úrovni jeho technického provozu. Čím vyšší je jeho kvalita, tím delší je průměrná doba mezi poruchami. Pokud však obnova a údržba trvá dlouho, dostupnost zařízení se nezvýší. Jinými slovy, použití vysoce kvalitního vybavení musí být doplněno vysokou úrovní údržba a oprava… Pouze v tomto případě je možné dosáhnout nepřetržitého provozu.

Z hlediska výroby je důležité mít připravené a bezporuchové zařízení obecně připravenost hlavní pohonné jednotky (elektromotoru) závisí také na spolehlivosti chodu startovacího zařízení pro ochranu a kontrolu.

Ochrana nemůže zabránit poškození motoru, protože nemůže ovlivnit ty faktory, které vytvářejí nouzovou situaci.

Role zařízení na ochranu proti přetížení je zabránit poškození elektromotoru jeho včasným vypnutím. To může výrazně zkrátit dobu obnovy elektrického zařízení. Odstranění příčiny, která způsobila nouzový režim, trvá kratší dobu než oprava nebo výměna poškozeného motoru.

Na druhou stranu by nemělo být povoleno neodůvodněné předčasné odstavení elektromotoru, protože to snižuje spolehlivost zařízení jako celku. Ať už je důvod jakýkoli, výlet je neúspěšný. Nedostatečná ochranná opatření snižují MTBF a tím i dostupnost.

V některých případech je vhodné nevypínat elektroinstalaci, ale signalizovat nouzový režim.

Použijeme-li terminologii teorie spolehlivosti, můžeme říci, že obecným účelem ochrany je zkrátit dobu zotavení elektrické instalace jako celku zabráněním poškození elektromotoru. Ochrana musí reagovat na stejná přetížení, která ve skutečnosti představují riziko poškození elektromotoru.

Některé typy přetížení musí být překonány s výkonovou rezervou. Falešné odstávky snižují spolehlivost zařízení a způsobují poškození výroby. Neměly by být povoleny.