電動モーターの信頼性向上における保護装置の役割

技術的デバイスの信頼性は、一定期間その機能を実行する能力として理解されます。

信頼性の最も重要な指標の 1 つは MTBF で、最初の故障が発生するまでの動作時間数によって測定されます。この数値が大きいほど、製品の信頼性が高くなります。

電気モーターの構造的信頼性と動作上の信頼性を区別します。

電気モーターの構造的信頼性は、機械に使用される材料の品質、個々のユニットや要素の製造の品質、組立技術の向上、その他の要因によって決まります。

電気モーターの動作信頼性は、機械の製造品質、動作中の環境条件、電気モーターの特性と作業機械の要件および技術プロセスの適合性、メンテナンスのレベルに影響されます。

電動機の使用の経済性は、初期コストだけでなく、運用コストによっても決まります。

信頼性の低い電気モーターの製造には、良好な動作状態を維持するために高いコストが必要です。不適切な使用や適切なメンテナンスの欠如により、高品質の製品が問題なく動作しなくなります。したがって、電気モーターに固有のすべての可能性を効果的に活用するには、電気駆動装置の正しい設計から始まり、タイムリーなモーターの設計で終わる一連の対策が必要です。 サポート そして質の高い修理。このチェーン内のリンクの 1 つに違反すると、望ましい効果が得られません。

電動機に特有の故障には、代表的に 3 つのタイプがあります。

1. 運転初期に発生した電気モーター事故のブレークスルー。それらの外観は、工場の生産プロセスの欠陥に関連していました。気づかれないまま、それらは作業の最初の期間に現れます。

2. 通常運転中の電気モーターの突然の故障。

3. 電動機各部の磨耗による故障。これらは、リソース部品の開発、または不適切な使用やメンテナンスが原因で発生します。電気モーターの摩耗した部品を適時に修理または交換することで、この種の損傷を防ぐことができます。

上記の種類の故障は、電動機の「寿命」の 3 つの期間、つまり漏れ期間、正常動作期間、経年劣化期間に対応します。

V 期の呼気故障率は、通常動作時よりも電動機の故障率が高くなります。製造上の欠陥のほとんどはテスト中に特定され、修正されます。しかし、大量生産ではすべての製品をテストすることは不可能です。一部の機械には、最初の稼働中に損傷を引き起こす隠れた欠陥がある場合があります。

ドレイン時間の長さは、通常の動作に対応する信頼性が達成されるために重要です。最初の期間の故障は、その後の使用期間におけるデバイスの信頼性にさらに影響を与えることはありません。

通常の動作中、電気モーターの動作における誤動作は通常、偶発的に発生します。それらの外観は、デバイスの動作条件に大きく依存します。過負荷が頻繁に発生したり、電気モーターが設計された動作モードから逸脱したりすると、故障の可能性が高くなります。この期間中、通常の作業条件からの逸脱を維持し、適時に取り除くことが最も重要です。サービス担当者の任務は、通常の稼働時間が標準時間を下回らないようにすることです。

信頼性が高いということは、動作中の故障率が低く、したがって動作期間が長いことを意味します。電気モーターの体系的な予防保守が実際に確立されている場合、通常の動作期間は設計値の 8 年に達します。

電気モーターの「寿命」の 3 番目の期間、つまり経年劣化期間は、故障の程度が急速に増加するのが特徴です。個々の部品を交換または修理しても効果はなく、機械全体が摩耗します。それ以上使用すると採算が合わなくなります。機械全体の摩耗は理論的に最も重要です。すべての部品が均等に摩耗するように機械を設計および操作することは、ほとんど不可能です。通常、その個々の部品やユニットは故障します。電気モーターの最大の弱点は巻線です。

技術機器の動作の信頼性を左右する最も重要な指標は保守性です。保守性とは、保守および修理中に損傷や誤動作を検出して除去する能力として理解されます。修理可能性は、技術的なデバイスを保守可能な状態に復元するために必要な時間と人件費によって定量化されます。

エンジンの故障パターンは異なる場合があります。完全な機能を回復するにはさまざまな時間がかかります。ただし、観察によると、特定のレベルのメンテナンスの平均復旧時間はすべての設備で共通です。この値は保守性の特性と見なされます。

MTBF は技術デバイスの信頼性を完全に特徴付けるものではなく、デバイスが問題なく動作する期間のみを決定します。障害発生後、性能を回復するには時間がかかります。

デバイスが適切なタイミングでその機能を実行できるかどうかを評価する一般化指標は、可用性係数です。これは次の式で決定されます。

kT = tcr / (tcr + tv)

ここで、tcr は故障間隔の平均時間です。 tв — 平均回復時間。

したがって、kT — 作業時間と回復時間の合計に対する平均作業時間の比率。

デバイスの信頼性の低さは、回復時間を短縮することで補うことができます。

低い MTBF と長い回復時間は、デバイスの可用性を低下させる原因となる可能性があります。これらの値の最初の値は、製品の信頼性とその技術的操作のレベルによって異なります。品質が高くなるほど、故障までの平均時間が長くなります。しかし、復旧やメンテナンスに時間がかかってしまうと、設備の稼働率は上がりません。言い換えれば、高品質の機器の使用は、高レベルの設備によって補完されなければなりません。 補修…この場合にのみ、継続的な動作を実現できます。

生産の観点からは、一般に、すぐに使用でき、トラブルのない設備を備えることが重要であり、主動力装置 (電気モーター) の準備は、始動装置の動作の信頼性にも依存します。保護と制御。

保護は緊急事態を引き起こす要因に影響を与えることができないため、エンジンの損傷を防ぐことはできません。

役割 過負荷保護装置 適切なタイミングで電気モーターをオフにして、電気モーターの損傷を防ぐことです。これにより、電気機器の復旧時間を大幅に短縮できます。損傷したエンジンを修理または交換するよりも、緊急モードを引き起こした原因を排除する方が時間がかかりません。

一方、電気モーターの不当な早期停止は、機器全体の信頼性を低下させるため、許されるべきではありません。理由が何であれ、旅行は失敗です。安全対策が不十分だと MTBF が低下し、可用性が低下します。

場合によっては、電気設備の電源をオフにするのではなく、緊急モードの信号を送ることをお勧めします。

信頼性理論の用語を使用すると、保護の一般的な目的は、電気モーターの損傷を防ぐことによって電気設備全体の回復時間を短縮することであると言えます。保護装置は、実際に電気モーターに損傷を与える危険性があるのと同じ過負荷に対応する必要があります。

一部の種類の混雑はパワーリザーブで克服する必要があります。誤ったシャットダウンは機器の信頼性を低下させ、生産に損害を与えます。それらは許されるべきではありません。