Łączenie badań statycznych i dynamicznych

Połączenie badań statycznych i dynamicznych jest najskuteczniejszym sposobem monitorowania stanu silników i generatorów. Choć badania statyczne i dynamiczne są skuteczne także z osobna, używanie ich razem pozwala w pełni ocenić stan elektryczny i mechaniczny maszyny.  

Podejście takie umożliwia zespołom utrzymania ruchu wykrywanie szerszego zakresu nieprawidłowości, precyzyjne identyfikowanie podstawowej przyczyny problemu i wdrożenie programu konserwacji predykcyjnej, aby zapobiegać kosztownym nieplanowanym przerwom w pracy.

Dlaczego konieczne są zarówno badania statyczne, jak i dynamiczne?

Jedna metoda badania to za mało, aby uzyskać pełny obraz stanu silnika. Badania statyczne (offline) idealnie sprawdzają się, gdy trzeba ocenić integralność systemu izolacji i obwodu w niezasilanym silniku. To skuteczne narzędzie do wykrywania uszkodzeń uzwojeń i problemów z izolacją zewnętrzną. Z kolei badania dynamiczne (online) służą do monitorowania silnika podczas jego pracy i dostarczają na bieżąco danych dotyczących jakości energii, obciążeń i parametrów mechanicznych.

Połączenie tych dwóch metod umożliwia porównanie wyników i uzyskanie dodatkowych informacji o stanie maszyny. Na przykład nieprawidłowość wykrytą podczas badań dynamicznych, taką jak nierównowaga prądowa, można zbadać dodatkowo z użyciem metod statycznych w celu ustalenia, czy jej podstawową przyczyną jest uszkodzenie uzwojeń czy też problem z zasilaniem z zewnątrz. Takie kompleksowe podejście eliminuje ryzyko przeoczenia potencjalnych nieprawidłowości.

Na czym polegają badania statyczne silników?

Badania statyczne przeprowadza się, gdy silnik nie jest zasilany. Są one niezbędne do oceny stanu uzwojeń i systemu izolacji silnika. Używa się ich do kontroli jakości nowych lub naprawionych silników, jak również w diagnostyce i konserwacji predykcyjnej.

Najważniejsze pomiary w badaniach statycznych

Badania statyczne powinny obejmować kilka kluczowych badań i pomiarów, które należy wykonać w przedstawionej kolejności.

• Pomiar rezystancji uzwojeń: pomiar rezystancji uzwojeń silnika pozwala wykryć brak zrównoważenia parametrów, przerwy w obwodzie i zwarcia. Spójne odczyty dla wszystkich trzech faz wskazują na prawidłowy stan obwodu.
   
• Pomiar rezystancji izolacji (IR): standardowy pomiar z użyciem megaomomierza pomaga ocenić integralność izolacji zewnętrznej i wykryć zanieczyszczenie oraz wilgoć.
   
• Określenie współczynnika polaryzacji (PI): pomiar wartości PI pozwala uzyskać dodatkowe informacje o stanie izolacji. Polega na mierzeniu rezystancji przez dziesięć minut, a na podstawie uzyskanych wyników można wykryć nieprawidłowości takie, jak kruchość czy degradacja izolacji.
   
• Pomiar napięcia krokowego DC i badanie Hi-Pot DC: pomiary te polegają na doprowadzeniu do uzwojeń zwiększonego napięcia w kontrolowanych warunkach i umożliwiają wykrycie osłabienia izolacji zewnętrznej, które grozi jej uszkodzeniem podczas normalnego uruchamiania lub pracy pod obciążeniem.
   
• Badanie udarowe: wyjątkowo skuteczne w weryfikacji stanu izolacji między zwojami. Jest niezbędne do wykrycia zwarć drutu, które odpowiadają za ponad 80% uszkodzeń uzwojeń.

Włączenie tych badań do konserwacji okresowej pozwoli uzyskać dane odniesienia na potrzeby oceny stanu silnika poprzez analizę trendów i umożliwi wykrycie pogorszenia stanu izolacji na wczesnym etapie.

Na czym polegają badania dynamiczne silników?

Badania dynamiczne silników przeprowadza się, gdy silnik jest włączony i pracuje pod normalnym obciążeniem. Metoda ta dostarcza krytycznych informacji na temat całego systemu napędowego, w tym silnika, jego zasilania i maszyny napędzanej. Dane uzyskiwane są z rozdzielnicy MCC w sposób nieinwazyjny, w związku z czym jest to bezpieczna i skuteczna technika monitorowania maszyn w czasie rzeczywistym.

Najważniejsze pomiary w badaniach dynamicznych

Badania dynamiczne zapewniają wgląd w dane z wielu obszarów:

• Jakość energii: energię zasilania bada się pod kątem problemów, takich jak nierównowaga napięciowa, zniekształcenia harmoniczne i stany nieustalone, mogących prowadzić do przegrzewania i nadmiernie obciążać izolację silnika.
   
• Parametry silnika: analiza poziomów prądu i równowagi prądowej pozwala ocenić sprawność i parametry silnika pod obciążeniem.
   
• Analiza obciążeń: analiza charakterystyki momentu obrotowego umożliwia wykrycie problemów mechanicznych, takich jak uszkodzenia łożysk czy niewspółosiowość, i wahania obciążenia, np. kawitację, czyli przyczyny naprężeń mechanicznych i przyspieszonego zużycia.
   
• Stan wirnika: ocena stanu wirnika pozwala wykryć początki uszkodzenia prętów wirnika, których oznaką jest często ściśle określona charakterystyka prądowa.

Badania dynamiczne pozwalają monitorować system napędowy w jego środowisku pracy, dzięki czemu pomagają odróżnić nieprawidłowości elektryczne od mechanicznych i skoncentrować się na usunięciu podstawowej przyczyny problemu.

Pełne informacje o stanie silnika

Aby program konserwacji predykcyjnej był naprawdę skuteczny, konieczne jest połączenie badań statycznych z dynamicznymi. Te pierwsze pozwolą sprawdzić stan izolacji silnika, a te drugie dostarczą dodatkowych informacji na podstawie analizy parametrów roboczych w ramach większego systemu. Takie podejście pomoże uzyskać wszystkie informacje potrzebne do podejmowania świadomych decyzji dotyczących konserwacji, a także wydłużenia okresu eksploatacji maszyn i zapewnienia ich niezawodności.

Firma Megger oferuje kompletną gamę rozwiązań w zakresie badań statycznych i dynamicznych silników. Zapoznaj się z naszą ofertą już dziś i znajdź produkty dopasowane do Twojej strategii konserwacji.