Przemysłowe metody identyfikacji niesprawności pracy napędów elektrycznych
Zapewnienie ciągłości pracy silników elektrycznych decyduje o wynikach produkcji zakładów przemysłowych. Napędy elektryczne znajdują zastosowanie w liniach technologicznych, maszynach, wózkach samojezdnych, agregatach hydraulicznych, sprężarkach, narzędziach ręcznych oraz wielu innych urządzeniach technologicznych i wspomagających produkcję. W wielu przypadkach przyczynami niesprawności są elementy niezwiązane bezpośrednio z ustrojem elektrycznym silnika, ale z nieprawidłową konfiguracją całego układu napędowego. W artykule przedstawiono krótkie omówienie metod diagnozy silników elektrycznych oraz typowe podejścia możliwe do zastosowania w przypadkach detekcji awarii.
Wśród niesprawności silników elektrycznych należy wyróżnić czynniki zagrażające bezpieczeństwu, życiu operatorów maszyn, jakości produktu oraz ciągłości produkcji. Nieprawidłowości występujące w fazie użytkowania zespołów napędowych można podzielić na elementy eksploatacyjne oraz proceduralne. Same awarie przyjmują charakter mechaniczny lub elektryczny. Służby utrzymania ruchu natrafiają jednak na trudności związane ze znalezieniem przyczyny na podstawie charakterystycznych objawów. Nie zawsze stanowi to proste zadanie. Pierwszą istotną przeszkodą jest określenie parametrów branych pod uwagę w fazie diagnozy. Drugą jest analiza danych, która powinna doprowadzić do jednoznacznych wniosków.
Przegląd metod diagnozy niesprawności silników elektrycznych
Istnieje wiele metod stosowanych do diagnostyki silników elektrycznych. Z drugiej strony diagnoza samego silnika jest rozwiązaniem połowicznym, ponieważ większość awarii jest bezpośrednim skutkiem nieprawidłowości pracy urządzeń napędzanych. Szczególnie istotne są: przeciążenia (powodujące zablokowanie elementów ruchomych napędu), rozosiowanie (prowadzące do zginania wałów wirników oraz degradacji łożysk) oraz niewyważenie elementów ruchomych.
Urządzenia rozruchowe, zabezpieczenia elektryczne oraz przetwornice częstotliwości poprawiły znacznie wskaźniki awaryjności samych silników. Doprowadziły jednocześnie do dominacji awarii o charakterze mechanicznym.
Wykaz dostępnych metod, zasad oraz parametrów oceny stanu maszyn elektrycznych zawiera zbiór norm IEC 60034-(1÷31). Wymagania proceduralne związane z odpowiednim oznakowaniem maszyn elektrycznych oraz ze zgodnością zabudowy z dokumentacją są pośrednio związane z awariami (występującymi zwłaszcza w fazach uruchomienia, remontów, obsługi lub wymian osprzętu), ale stanowią niezwykle ważny czynnik. Wymogi eksploatacyjne odnoszą się do kilku grup elementów [1]:
- przewodów zasilających – kontrola poprawności zasilania faz, identyfikacja zagięć, pęknięć, przetarć izolacji,
- obudowy silnika – kompletność, zabrudzenia, pęknięcia, wycieki środków smarnych, kompletność elementów złącznych korpusu, śrub łap lub kołnierza mocującego, kontrola uszczelnień wału silnika oraz drożności otworów przewietrzników,
- osprzętu (samego silnika oraz całego układu napędowego), w szczególności wyłączników ruchu układu napędowego,
- przetwornic częstotliwości, softstarterów, układów bezpośredniego rozruchu lub przełączników gwiazda-trójkąt,
- warunków smarowania ruchomych elementów napędzanych.
Kontrola wizualna urządzeń elektrycznych należy do najczęściej stosowanych metod identyfikacji niesprawności. Służy jednak do wykrycia widocznych wad, które stanowią raczej znaczne zaniedbania w procesie eksploatacji, a ich wynik jest zazwyczaj nieodwracalny.
Metody pomiarów stykowych oraz bezstykowych temperatury są także powszechne i nie wymagają szerszego opisu. Dostępność wielu narzędzi oraz wysoka skuteczność detekcji, nawet wczesnych źródeł awarii, stanowią o wysokim stopniu użyteczności metod diagnostyki termicznej.
Pomiar drgań napędów to kolejna metoda identyfikacji oraz monitoringu rozwoju nieprawidłowości pracy silników elektrycznych, która używana może być do wykrywania niesprawności o charakterze mechanicznym, jak i elektrycznym [5].
We wszystkich przypadkach jakość i trafność diagnozy [2] zależą od czynników planowania, które powinno obejmować:
- określenie mierzonych parametrów,
- ustalenie częstotliwości pomiarów,
- określenie ścieżki pomiarowej,
- ustalenie progów do oceny stanu.
Kolejnym elementem przydatnym w fazie oceny stanu układów napędowych są pomiary parametrów elektrycznych silników napędowych.
Integracja narzędzi diagnostycznych
Automatyzacja zakładów produkcyjnych otworzyła nowe możliwości w zakresie diagnozy silników elektrycznych oraz ogólnie pojętych układów napędowych. Zastosowanie systemów rozproszonych, z centralnym sterowaniem oraz bazami danych, prowadzi do uzyskania systemów, które możemy zaklasyfikować do typu Big Data. Duża liczba dostępnych parametrów nie ułatwia przebiegu procesu diagnozy. Dlatego automatyzacji podlegają także procedury diagnostyczne, co prowadzi do powstania zintegrowanych systemów diagnostycznych umożliwiających szybkie opracowanie modelu maszyny lub linii, progów alarmowych (m.in.: silników, łożysk, wirników, przekładni zębatych, przekładni pasowych, pomp oraz wielu innych urządzeń) [3-5]. Takie podejście nie ogranicza diagnozy i prognozy stanów jedynie do samego silnika elektrycznego. Rozszerza proces wnioskowania na cały układ napędowy oraz elementy napędzane.
Mogą zainteresować Cię również

Technologia goni pracowników. Chcą wiedzieć więcej o AI, a firmy nie nadążają z edukacją.
Zaledwie 9% pracowników deklaruje, że nie wie, czym są automatyzacja i sztuczna inteligencja. 46,7% natomiast przyznaje, że chciałoby pogłębić swoją wiedzę w tym zakresie. Rosnące zainteresowanie technologiami idzie w parze z obawami. Od lęku przed brakiem kompetencji, przez ...
Redukcja hałasu w przemyśle – wyzwanie wymagające kompleksowych działań
Hałas w zakładach przemysłowych pozostaje jednym z głównych czynników wpływających zarówno na komfort pracy, jak i na relacje zakładów z otoczeniem. Utrzymanie jego poziomu w akceptowalnych granicach to nie tylko wymóg prawny. Jest to przede wszystkim element budowania kultury...

Wrzesień pełen przemysłowych premier: FASTECH Expo i Aluminium Tech Expo 2025 w Ptak Warsaw Expo
Wrzesień 2025 roku zapowiada się jako miesiąc przełomowych wydarzeń dla branży przemysłowej w Polsce. Ptak Warsaw Expo w Nadarzynie stanie się areną dwóch kluczowych targów: FASTECH Expo oraz Aluminium Tech Expo. Targi te, choć odbywają się w różnych terminach, oferują unikaln...
Analiza wpływu modyfikacji geometrii na pasowanie połączeń wielowypustowych wytwarzanych z zastosowaniem metody FFF
Dokładność geometryczna jest jednym z fundamentalnych kwalifikatorów poprawności procesów wytwarzania części maszyn i urządzeń. Jest ona wynikiem wielu składowych, stanowiących o całościowym efekcie procesu produkcyjnego. W celu zape...

Rynek magazynowy mniej spektakularny, ale bardziej przewidywalny. Dobre wieści dla sektora outsourcingu procesowego
Pierwszy kwartał 2025 roku potwierdził, że polski rynek powierzchni magazynowo – przemysłowych, mimo braku rekordowych wyników, pozostaje stabilny i dojrzewa operacyjnie. Według danych AXI IMMO oraz CBRE, całkowity popyt na te powierzchnie przekroczył 1,1 mln mkw., co oznacza ...
Jakość procesu cięcia laserowego blach stalowych – wpływ zawartości krzemu i innych pierwiastków stopowych
Przeprowadzono analizę czynników i parametrów decydujących o jakości procesu cięcia laserowego. Zestawiono blachy stalowe o gwarantowanej przez producentów jakości cięcia laserowego laser grade steels. Opisano wpływ zawartości krzemu i innych pierwiastków stopowy...

Metody i techniki eliminacji wad w procesie tłoczenia
Procesy kształtowania blach stalowych za pomocą obróbki plastycznej są jedną z wielu technik wytwarzania elementów metalowych stosowanych w przemyśle od lat, a mimo to wymagających rozwiązań niektórych problemów technologicznych pojawiających się przy kształtowaniu blach stalo...

Wpływ chłodziwa i oprawki narzędziowej na chropowatość powierzchni obrabianej w procesie frezowania stali Vanadis 4
Artykuł prezentuje wyniki badań eksperymentalnych procesu frezowania stali Vanadis 4 Extra w rożnych warunkach doprowadzenia chłodziwa do strefy obróbki oraz pokazuje, jak ważny jest dobór odpowiedniej oprawki narzędziowej do określonych zadań obróbkowych. ...

Technologia goni pracowników. Chcą wiedzieć więcej o AI, a firmy nie nadążają z edukacją.
Zaledwie 9% pracowników deklaruje, że nie wie, czym są automatyzacja i sztuczna inteligencja. 46,7% natomiast przyznaje, że chciałoby pogłębić swoją wiedzę w tym zakresie. Rosnące zainteresowanie technologiami idzie w parze z obawami. Od lęku przed brakiem kompetencji, przez ...

Wybrane problemy stateczności w projektowaniu konstrukcji według Eurokodów
Zagadnienia stateczności konstrukcji budowlanych stanowią jeden z trudniejszych działów mechaniki budowli, z którym projektanci konstrukcji zmagają się na co dzień. Niezależnie od tego, czy projektujemy klasyczną drewnianą więźbę dachową, stalową belkę podsuwnicową, czy też sł...

Jak zminimalizować ryzyko awarii wycinarki laserowej?
Aby zminimalizować ryzyko awarii wycinarki laserowej, warto stosować się do kilku dobrych praktyk, które obejmują zarówno szkolenie operatorów, jak i odpowiednią konserwację oraz kontrolę parametrów urządzenia.
Fizyczne i technologiczne podstawy procesu spawania łukowego w osłonie gazowej GMA – cz. 2
W drugiej części artykułu przedstawiono technologiczne podstawy spawania GMA. Z artykułu dowiesz się:

Bezpieczeństwo maszyn. Analiza ryzyka w oparciu o normę PN-EN ISO 12100:2012
Maszyny dopuszczone do użytku na terenie Unii Europejskiej muszą spełniać wymagania tzw. dyrektywy maszynowej. Jednym z warunków jej spełnienia, umożliwiającym oznakowanie maszyny znakiem CE, jest wykonanie analizy ryzyka. Maszyny wp...

Znamy laureatów nagrody Złoty Medal targów MODERNLOG 2024
Poznaliśmy produkty wyróżnione prestiżową nagrodą Złotego Medalu na targach Logistyki, Magazynowania i Transportu MODERNLOG 2024 oraz ITM INDUSTRY EUROPE 2024. Laureaci zawalczą teraz o Złoty Medal Wybór Konsumentów. W minionym tygod...
IGP-DURA®one 56 i IGP-Effectives®: synergia zapewniająca wysoką wydajność w technologii malowania proszkowego
W branży farb proszkowych do ochrony powierzchni kluczowe znaczenie mają wydajność, zrównoważony rozwój i jednolity odcień. Firma IGP Powder Coatings podjęła znaczący krok w tym kierunku, łącząc serię niskotemperaturowych farb proszkowych IGP-DURA®one56 z unikalną technologią ...

Nowa Mapa Drogowa dla GOZ nie może pomijać mniejszych przedsiębiorstw
Polskie przedsiębiorstwa potrzebują nowej, międzysektorowej Mapy Drogowej dla Gospodarki o Obiegu Zamkniętym (GOZ). Obecny dokument, choć kiedyś spełniał swoją rolę, wymaga aktualizacji. Musi sprostać rosnącym wyzwaniom, stojącym zwłaszcza przed małymi i średnimi przedsiębiors...
Kalendarium wydarzeń
Relacje
OpenHouse 2024: z wizytą u TRUMPF Polska
TRUMPF Polska z sukcesem zorganizowała Dni Otwarte OpenHouse 2024, które odbyły się 12 i 13 września br. Wydarzenie przyciągnęło ponad 200 gości reprezentują...
Sprawdź więcejPolitechnika Krakowska ma nowe laboratorium
25 kwietnia na Wydziale Mechanicznym Politechniki Krakowskiej odbyło się uroczyste otwarcie Laboratorium Ultraprecyzyjnych Pomiarów Współrzędnościowych. &...
Sprawdź więcejSeminarium Obróbki Laserowej 22 marca 2024
22 marca 2024, podczas targów STOM, odbyło się Seminarium Obróbki Laserowej, organizowane przez Politechnikę Świętokrzyską. Zapraszamy do zapoznania się z fo...
Sprawdź więcejKonferencja „Stal, Metale, Nowe Technologie”
20 marca, drugiego dnia targów STOM, odbyła się konferencja „Stal, Metale, Nowe Technologie”, której organizatorem była redakcja portalu dlaprodukcji.pl i dw...
Sprawdź więcej