Elektromotor Probleme und Lösungen

Das Erkennen und Beheben der häufigsten Probleme mit Elektromotoren ist entscheidend für einen effizienten und zuverlässigen Betrieb. Von Überhitzung bis hin zu Lagerschäden – wenn Sie die Ursachen dieser Probleme verstehen, können Sie effektive Lösungen implementieren.

Häufige Probleme mit Elektromotoren

Eines der häufigsten Probleme bei Elektromotoren ist die Überhitzung, die durch eine Vielzahl von Faktoren wie Überlastung, schlechte Belüftung oder ein defektes Kühlsystem verursacht werden kann. Indem Sie die Temperatur des Motors überwachen und die zugrunde liegenden Ursachen beseitigen, können Sie einen vorzeitigen Ausfall verhindern und die Lebensdauer des Motors verlängern.

Versagen des Lagers: Ein Lagerschaden kann durch unsachgemäße Schmierung, falsche Ausrichtung oder übermäßige Vibrationen ausgelöst werden. Die Umsetzung eines robusten Wartungsprogramms, das regelmäßige Lagerinspektionen und rechtzeitigen Austausch umfasst, kann dazu beitragen, dieses Problem zu entschärfen und einen reibungslosen, ununterbrochenen Betrieb sicherzustellen.

Vibration und Lärm: Übermäßige Vibrationen und ungewöhnliche Geräusche können auf verschiedene Probleme hinweisen, wie z.B. Fehlausrichtung, Unwucht oder Lagerverschleiß. Überprüfen Sie die Befestigung des Motors sorgfältig, suchen Sie nach Unwuchten und ziehen Sie den Austausch verschlissener Lager in Betracht, um diese Probleme zu beheben.

Verminderte Effizienz: Wenn Ihr Elektromotor nicht so effizient arbeitet, wie er sollte, könnte das an Faktoren wie einer verschlissenen Wicklung, ein defekter Kondensatoroder ein Problem mit dem Rotor. Führen Sie einen gründlichen Motortest mit der Motorkreisanalyse und/oder der elektrischen Signaturanalyse durch, um die Integrität der internen Komponenten und Verbindungen zu beurteilen.

Lösungen für Probleme mit Elektromotoren

Die beste Lösung zur Minimierung von Ausfallzeiten ist die Investition in proaktive Wartung.

Regelmäßige Inspektionen, Reinigung und Überwachung Ihrer Elektromotoren können helfen, mögliche Probleme zu erkennen, bevor sie eskalieren. Von verschlissenen Lagern bis hin zur Verschlechterung der Isolierung kann ein geschulter Techniker die frühen Warnzeichen erkennen und die notwendigen Korrekturmaßnahmen einleiten.

Durch die Einführung proaktiver Wartungsstrategien wie Zustandsüberwachung und vorausschauende Wartung (PdM) verlängern Sie nicht nur die Lebensdauer Ihrer Geräte, sondern sorgen auch für Kosteneinsparungen und Produktivitätssteigerungen in Ihrem gesamten Betrieb.

Umwelt

Die Aufrechterhaltung optimaler Betriebsbedingungen und die Sicherstellung, dass Ihre Motoren nicht überlastet sind, richtig belüftet werden und mit der richtigen Spannung und Frequenz laufen, ist eine Notwendigkeit. Die Vernachlässigung dieser Faktoren kann erheblich zum vorzeitigen Ausfall des Motors beitragen.

Zustandsüberwachung

Einer der wichtigsten Schritte bei der vorbeugenden Wartung ist die regelmäßige Überprüfung der Motoren und rotierenden Maschinen der Anlage. Überwachen Sie Ihre Motoren genau auf Anzeichen von Verschleiß, wie z.B. Lagerprobleme, Isolationsverschleiß und Unwuchten.

Es sollten regelmäßige Überprüfungen mit einer Motorstromkreisanalyse durchgeführt werden, um den Zustand im Laufe der Zeit zu überwachen. Das Erkennen und Beheben von Fehlern im Frühstadium, bevor der Motor ausfällt, kann die Produktionsausfallzeiten erheblich reduzieren.

Prädiktive Wartung

Die Implementierung eines umfassenden Programms zur vorausschauenden Wartung, einschließlich der Analyse von elektrischen Signaturen, Vibrationsanalysen und Thermografie, liefert wertvolle Daten, um potenzielle Probleme zu erkennen, bevor sie auftreten – so können Unternehmen proaktiv fundierte Entscheidungen treffen.

Fazit: Kontrollieren Sie noch heute die Leistung Ihres Elektromotors

Die Vernachlässigung der vorbeugenden Wartung ist ein weit verbreiteter Fehler, der häufig zu vorzeitigen Motorausfällen, unerwarteten Ausfallzeiten und explodierenden Reparaturkosten führt.

Die Investition in vorbeugende Wartung ist entscheidend für die Verlängerung der Lebensdauer und Zuverlässigkeit Ihrer Elektromotoren. Wenn Sie Probleme proaktiv angehen, können Sie kostspielige und störende Ausfälle vermeiden, die Ihren Betrieb zum Stillstand bringen können.

Setzen Sie auf eine proaktive Wartungsstrategie und sichern Sie die reibungslose, effiziente Leistung Ihrer Elektromotoren.

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Fehlersuche bei 3-Phasen-Motoren: Ein Leitfaden

Elektromotoren sind das Rückgrat vieler Herstellungs- und Verarbeitungsprozesse auf der ganzen Welt. Diese Motoren in gutem Zustand zu halten und effizient zu betreiben, sollte für jedes Unternehmen oberste Priorität haben.

3-Phasen-Motoren verwenden 3 elektrische Ströme, um die internen elektrischen Komponenten wie den Stator, den Rotor, die Wicklungen und die Verkabelung mit Strom zu versorgen. Wenn ein Motor ein Problem beim Betrieb hat, müssen die Komponenten analysiert werden, um den genauen Ort des zu behebenden Problems zu bestimmen.

Die Grundlagen des 3-Phasen-Motorbetriebs verstehen

Das Herzstück eines Drehstrommotors ist das komplizierte Zusammenspiel zwischen den Komponenten Stator und Rotor.

Der Stator, der aus drei Wicklungen besteht, erzeugt ein rotierendes Magnetfeld, wenn er mit dreiphasigem Wechselstrom versorgt wird. Dieses Drehfeld induziert einen Strom im Rotor, der seinerseits ein eigenes Magnetfeld erzeugt. Die Wechselwirkung zwischen diesen Magnetfeldern erzeugt das Drehmoment, das die Rotation des Motors antreibt.

Die Drehzahl eines Drehstrommotors wird durch die Frequenz der Versorgungsspannung und die Anzahl der Pole in der Motorkonstruktion bestimmt. Durch die Einstellung der Frequenz können die Bediener die Geschwindigkeit des Motors präzise steuern und so eine fein abgestimmte Kontrolle über industrielle Prozesse ermöglichen.

Drehstrommotoren bieten gegenüber ihren einphasigen Pendants mehrere Vorteile, darunter einen höheren Wirkungsgrad, ein größeres Anlaufmoment und eine ausgewogenere Leistungsverteilung. Diese Eigenschaften machen sie zur bevorzugten Wahl für eine Vielzahl von industriellen Anwendungen, von Pumpen und Kompressoren bis hin zu Förderbändern und Kränen.

Schritte zur Fehlersuche bei 3-Phasen-Motoren

Die Diagnose und Behebung von Problemen mit 3-Phasen-Motoren kann eine komplexe Aufgabe sein, aber mit den richtigen Werkzeugen und Techniken können Sie die Ursachen für häufige Fehler, die zu Motorausfällen führen, effizient identifizieren und beseitigen.

Visuelle Untersuchung

Untersuchen Sie zunächst sorgfältig den physischen Zustand des Motors, seine Anschlüsse und die Umgebung. So können wir oft offensichtliche Probleme aufdecken, die zu dem Problem beitragen könnten.

Analyse der internen elektrischen Komponenten

Wenn keine offensichtlichen Schäden oder Probleme mit dem Motor und seiner Verkabelung vorliegen, besteht der nächste Schritt darin, mit speziellen Prüfgeräten Parameter wie den Wicklungswiderstand, den Isolationswiderstand und die Stromaufnahme zu messen. Diese Messungen geben uns wertvolle Einblicke in den internen Zustand des Motors und helfen uns dabei, eventuelle elektrische Fehler zu lokalisieren.

Mechanische Analyse

Die dritte Phase unserer Fehlersuche umfasst schließlich dynamische Tests, bei denen die Leistung des Motors unter Last beobachtet wird. Durch die Überwachung der Motordrehzahl, der Vibrationen und anderer Betriebsparameter können wir alle mechanischen Probleme identifizieren, die die Effizienz und Zuverlässigkeit des Motors beeinträchtigen könnten.

Tools und Technologien zur Analyse von Elektromotoren

Wenn es um die Wartung und Fehlersuche bei 3-Phasen-Motoren geht, ist es wichtig, die richtigen Werkzeuge und Kenntnisse zu haben.

Multimeter

Eines der gebräuchlichsten Instrumente zur Diagnose von Motoren ist ein Multimeter.

Mit Multimetern können Sie wichtige elektrische Parameter wie Spannung, Stromstärke und Widerstand an den Wicklungen des Motors messen.

Bei der Messung dieser Parameter werden jedoch häufig Fehler übersehen, die mit anderen Instrumenten, die Impedanz, Induktivität, Phasenwinkel und Stromfrequenz messen, gefunden werden können.

Meghommeters

Ein weiteres gängiges Werkzeug für die Motoranalyse ist das Megohmmeter.

Ein Megohmmeter ist ein elektrisches Messgerät, das sehr hohe Widerstandswerte misst, indem es ein Hochspannungssignal an das zu testende Objekt sendet.

Megohmmeter bieten eine schnelle und einfache Möglichkeit, den Zustand der Isolierung von Kabeln, Generatoren und Motorwicklungen zu bestimmen.

Die Isolationsprüfung mit dem Megohmmeter spürt jedoch nur Fehler gegen Erde auf. Da nur ein Teil der Ausfälle der elektrischen Motorwicklung als Erdungsfehler beginnt, bleiben viele Motorfehler allein mit dieser Methode unentdeckt.

Überspannungsprüfung

Bei einem Überspannungstest wird das System Spannungsspitzen ausgesetzt, die über der Nennspannung liegen, um Schwachstellen in der Isolierung festzustellen.

Überspannungstests sollten bei der Motoranalyse vermieden werden, da sie die internen Wicklungen zerstören können.

Motor-Schaltkreisanalyse (MCA™)

Die Motor Circuit Analysis (MCA™) ist eine zerstörungsfreie, stromlose Testmethode zur Bewertung des Zustands eines Motors.

Dieses Verfahren wird vom Motor Control Center (MCC) oder direkt am Motor selbst initiiert und bewertet den gesamten elektrischen Teil des Motorsystems, einschließlich der Verbindungen und Kabel zwischen dem Testpunkt und dem Motor.

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Elektrische Signaturanalyse (ESA)

Die elektrische Signaturanalyse (ESA), die sowohl die Motorspannungssignaturanalyse (MVSA) als auch die Motorstromsignaturanalyse (MCSA) umfasst, ist ein Testverfahren unter Spannung, bei dem Spannungs- und Stromwellenformen erfasst werden, während das Motorsystem läuft.

Die Prüfung unter Spannung liefert wertvolle Informationen für AC-Induktions- und DC-Motoren, Generatoren, Motoren mit gewickeltem Rotor, Synchronmotoren, Werkzeugmaschinenmotoren und mehr.

Vorbeugende Wartung zur Vermeidung von Ausfällen von 3-Phasen-Motoren

Eine ordnungsgemäße vorbeugende Wartung ist entscheidend, um kostspielige Ausfälle von Drehstrommotoren zu vermeiden. Wenn Sie proaktiv vorgehen, können Sie die Lebensdauer Ihrer Motoren verlängern und ungeplante Ausfallzeiten minimieren.

Zustandsüberwachung

Einer der wichtigsten Schritte bei der vorbeugenden Wartung sind regelmäßige Inspektionen. Überwachen Sie Ihre 3-Phasen-Motoren genau auf Anzeichen von Verschleiß, wie z.B. Lagerprobleme, Isolationsverschleiß und Unwuchten.

Es sollten regelmäßige Bewertungen von rotierenden Maschinen mit einer Motorstromkreisanalyse durchgeführt werden, um den Zustand über einen längeren Zeitraum zu überwachen. Das Erkennen und Beheben von Fehlern im Frühstadium, bevor der Motor ausfällt, kann für die Produktion eines Unternehmens von entscheidender Bedeutung sein.

Umwelt

Ebenso wichtig ist die Aufrechterhaltung optimaler Betriebsbedingungen. Stellen Sie sicher, dass Ihre Motoren nicht überlastet sind, richtig belüftet werden und mit der richtigen Spannung und Frequenz laufen. Die Vernachlässigung dieser Faktoren kann erheblich zu vorzeitigen Motorausfällen beitragen.

Prädiktive Wartung

Darüber hinaus liefert die Implementierung eines umfassenden Programms zur vorausschauenden Wartung, einschließlich der Analyse von elektrischen Signaturen, Vibrationsanalysen und Thermografie, wertvolle Daten, um potenzielle Probleme zu erkennen, bevor sie entstehen. Dieser datengesteuerte Ansatz ermöglicht es Unternehmen, fundierte Entscheidungen zu treffen und die Wartung proaktiv zu planen.

Fazit

Da die komplizierten Komponenten eines Motors im Inneren abgeschirmt sind, ist die 3-Phasen-Fehlersuche eine knifflige, aber mit dem richtigen Ansatz und den richtigen Werkzeugen mögliche Aufgabe.

Lassen Sie sich von Problemen mit 3-Phasen-Motoren nicht überrumpeln. Wenn Sie in die richtigen Werkzeuge und Techniken investieren, können Sie dafür sorgen, dass Ihre wichtigen Geräte über Jahre hinweg reibungslos funktionieren.

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Diagnose von Statorlockerungen mit dem Prüfgerät für Elektromotoren

Erste Befunde

Ein 6,6-kV-Motor, der zur Kühlung der Temperatur von Gas nach dem Durchlaufen eines Gasphasenpolymerisationsprozesses in einer petrochemischen Anlage verwendet wird, wies anormale Symptome auf. Ein Techniker führte einen Vibrationstest durch und bemerkte eine abnormale Vibration. Ein weiterer Test wurde ohne Last durchgeführt und die abnorme Vibration blieb bestehen. Die Ursache für die Vibrationen war noch nicht geklärt. Ein Team von Instrument Resource Co. in Bangkok, Thailand, wurde kontaktiert, um den Motor weiter zu untersuchen und die Ursache für die abnormen Vibrationen zu ermitteln.

Die Motor Circuit Analysis™ (MCA™ ) wurde mit dem ALL-TEST PRO 7 PROFESSIONAL™ durchgeführt. Durch die Durchführung einer Reihe von Tests hat das AT7™ das Problem nach der Ausführung der DYN-Testfunktion identifiziert. Dieser spezielle Test dient dazu, die Integrität und den Zustand von Stator und Rotor zu überprüfen. Für diesen Test muss die Motorwelle gedreht werden. Der patentierte Test der dynamischen Stator- und Rotorsignatur von ALL TEST Pro ergab ein Ungleichgewicht in der dynamischen Statorsignatur.

Dynamische Signaturanalyse

Die grüne Linie ist die Stator-Signatur und stellt die Abweichung der Mittelwerte während der Rotation für jede Phase dar. Die beiden schwarzen gepunkteten Linien stellen die Rotor-Signatur dar und umfassen eine obere und eine untere Signatur.

Der Motor wurde demontiert. Es wurden lockere Statorschlitzkeile gefunden. Diese losen Statorschlitze waren die Ursache für die übermäßigen Vibrationen und die Unwucht der Dynamic Stator Signature.

Nachdem der Motor repariert und wieder zusammengebaut war, wurde eine weitere Reihe von Tests mit dem AT7™ durchgeführt. Der anschließende Test zeigte, dass die dynamische Statorsignatur kein Ungleichgewicht mehr aufwies, was bedeutet, dass der Zustand des Stators in Ordnung war.

Über ALL-TEST Pro, LLC.

ALL-TEST Pro löst das Versprechen einer echten Motorwartung und Fehlersuche ein, mit innovativen Diagnosetools, Software und Support, die es Ihnen ermöglichen, Ihr Geschäft am Laufen zu halten. Wir stellen die Zuverlässigkeit von Motoren im Feld sicher und helfen dabei, die Produktivität von Wartungsteams überall zu maximieren, indem wir jedes ALL-TEST Pro-Produkt mit unübertroffener Motorentestsachkenntnis unterstützen.

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Analyse der Motorstromsignatur eines Getriebemotors

Einführung

Geräusche und Vibrationen wurden mit dem ALL-TEST PRO™ OL (ATPOL) Motorstromsignatur-Analysator an einem 7,5 PS, 1750 U/min, 575 Vac Motor und Getriebe untersucht. Ein Datensatz, für den weniger als eine Minute benötigt wurde, lieferte die notwendigen Informationen. Die Anzahl der Rotorstäbe, der Statorschlitze, der Lager und der Zahnräder war nicht verfügbar. Der Mangel an Informationen hinderte die ATPOL nicht daran, die Fehler sofort zu erkennen.

Diskussion Obwohl nur leicht belastet, erkannte das ATPOL automatisch Gusslücken (Abbildung 1), einen elektrischen Fehler im Stator (Abbildung 2), Getriebeprobleme und identifizierte die Anzahl der Rotorstäbe (48) und der Statorschlitze (36).

Abbildung 3 zeigt die Anzeige der automatischen Analyse in der ATPOL-Software.

ALL-TEST PRO™ MD Kit

Das ALL-TEST PRO™ MD Kit besteht aus:

  • ALL-TEST PRO™ OL Motorstromsignatur-Analysator
  • ALL-TEST PRO™ 31 und ALL-TEST IV PRO™ 2000 Motorstromkreis-Analysatoren
  • EMCAT Motormanagement-Software
  • ATPOL und Power System Manager Softwaremodule für EMCAT
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Motorentest: Welchen Weg werden Sie einschlagen?

Einführung

Allison Transmission, General Motors Corporation, ist weltweit führend in der Entwicklung, Herstellung und dem Vertrieb von Automatikgetrieben für den gewerblichen Einsatz, Hybridantriebssystemen und damit verbundenen Teilen und Dienstleistungen für Lastkraftwagen, Busse, Geländefahrzeuge und Militärfahrzeuge. Neben dem Hauptstandort in Indianapolis, IN, hat Allison Transmission, Teil der GM Powertrain Division, internationale Regionalbüros in den Niederlanden, Japan, China, Singapur und Brasilien und ist über sein 1500 Mitglieder umfassendes Vertriebs- und Händlernetz in mehr als 80 Ländern vertreten.

Das TMM-Konzept (Total Motor Maintenance) ist eine Strategie, die täglich angewandt wird, von der Motorinventur und -lieferung bis hin zur Prüfung und Zuverlässigkeit der Motoren.

 

Qualität Netzwerk Geplante Wartung

Allison Transmission folgt dem Prozess des Qualitätsnetzwerks der United Auto Workers (QNPM) von General Motors North American (GMNA) für die geplante Wartung. Dieses Programm bietet einen gemeinsamen Prozess und eine konsistente Struktur, um sicherzustellen, dass Geräte, Maschinen, Werkzeuge und Einrichtungen sicher funktionieren und zur Verfügung stehen, um die erforderlichen Produkte wettbewerbsfähig zu produzieren und die Kundenbedürfnisse zu erfüllen. Es gibt Arbeitsprinzipien, die die grundlegende Richtung des gemeinsamen QNPM-Prozesses vorgeben. Auf diese Grundsätze wurde während des gesamten Planungs- und Umsetzungsprozesses Bezug genommen, um sicherzustellen, dass alle Aktivitäten auf die Erreichung der folgenden Ziele ausgerichtet sind:

Ständige Unterstützung und Anleitung auf der Ebene der GMNA, der Abteilung und des Werks

Stellen Sie sicher, dass die Fertigung der Eigentümer und Verfechter der geplanten Wartung ist.

Schaffen Sie Möglichkeiten für alle Mitarbeiter, sich an dem Prozess zu beteiligen

Umsetzung des Konzepts der Betreiberbeteiligung

Verfolgen Sie eine proaktive Wartung.

Erzielen Sie eine Weltklasseleistung in Bezug auf Sicherheit, Qualität, Durchsatz und Kosten.

Unterstützung der kontinuierlichen Verbesserung

 

Es gibt zwölf voneinander abhängige Elemente der geplanten Wartung, die für einen erfolgreichen Prozess unerlässlich sind. Jedes Element trägt zu den anderen bei und unterstützt sie. Die miteinander verknüpften Elemente bilden insgesamt die Grundlage für den Prozess der geplanten Wartung (Abbildung 1):

Einbindung der Menschen und Organisation

Finanzielle Überwachung und Kontrolle

Verfügbarkeit von Ersatzteilen

Ausbildung

Kommunikation

Notfall-Pannenhilfe

Planmäßige Wartung

Bauarbeiten

Verfügbarkeit von Wartungswerkzeugen und Ausrüstung

Verlässlichkeit und Wartungsfreundlichkeit

Hauswirtschaft und Reinigung

Partnerschaft für die Instandhaltung der Produktion

 

Lieferantenpartnerschaft für das Motorprogramm

Commodity Management ist der Begriff, den Allison Transmission für das Partnerschaftsprogramm mit unserem Hauptlieferanten für Motoren verwendet. Zu den wichtigsten Merkmalen gehören eine verbesserte Servicequalität und geringere Betriebs- und Lagerkosten. Die gelagerten Allison Ersatzmotoren werden im Lager des Lieferanten aufbewahrt. Anschließend trifft sich der Lieferant monatlich mit den Mitarbeitern von Allison und berichtet über Einkäufe, Ersatzbeschaffungen, Lieferzeiten sowie harte und weiche Einsparungen (Abbildung 2).

Durch den Einsatz der Motor Circuit Analysis (MCA) als eine der Technologien (Infrarot, Vibration, Ultraschall usw.) innerhalb des Motorenprogramms kann Allison die Bedürfnisse und Erwartungen seiner Kunden noch besser erfüllen. Die Motoren können in wenigen Minuten getestet werden, selbst wenn Sie nur wenig Erfahrung haben, bevor Sie sie ausbauen und an die Motorreparaturwerkstatt eines Lieferanten schicken. Die Ursachenanalyse spielt eine große Rolle bei der Bewertung der Motoren, sowohl bei den internen MCA-Tests als auch bei der Beteiligung des Lieferanten. Nach Abschluss der Motorreparatur stellt der Lieferant Allison einen Bericht über die Reparatur und den Grund für die Reparatur aus. Wenn der Fehler auf eine Verunreinigung zurückzuführen ist, wird eine Probe der Verunreinigung, die in den Statorwicklungen gefunden wurde, vom Motorlieferanten entnommen und an die technische Abteilung von Allison zur Laboranalyse weitergeleitet. All diese Informationen helfen dem Unternehmen dabei, die Ursache des Motorproblems und der Ausfälle zu beheben.

In einer Abteilung war ein Servomotor in zehn Monaten siebzehn Mal ausgefallen. Der Lieferant wurde hinzugezogen, um bei der Ermittlung der Ursache und der Erstellung eines Plans für Abhilfemaßnahmen zu helfen. Der Motor stand in einem feuchten, rauen Bereich, in dem sich viel Kühlflüssigkeit befand. Der Verkäufer schlug eine Schleuder auf der Motorwelle und ein spezielles Dichtungsverfahren vor, um einen vorzeitigen Ausfall der Motoren zu verhindern. Der Motorlieferant des Unternehmens kennzeichnete diese Änderungen mit einem gelben Streifen, um anzuzeigen, dass der Motor modifiziert wurde (Abbildung 3). Bis heute hat der Servomotor keinen weiteren Wicklungsausfall aufgrund von Verschmutzung gehabt.

Diese Partnerschaft mit der Autowerkstatt hat sich als sehr effektiv erwiesen. Allison hat die Möglichkeit, 24 Stunden am Tag, sieben Tage die Woche anzurufen, um einen gelagerten Motor innerhalb von zwei Stunden zu liefern und auf die Anlegestelle zu bringen (Abbildung 4). Die Reaktionszeit war von unschätzbarem Wert für die Planung der Produktionsabläufe. Allison hat auch Zugang zu den Fachleuten der Motorlieferanten. Daher betrachten wir den Lieferanten als Teil unseres Werkzeugkastens für Zuverlässigkeit. Letztendlich untersteht der Lieferant der Werkstatt dem Commodity Management Team von Allison Transmission, das sich aus dem QNPM-Vertreter, Elektrikern aus der Werkstatt und der Zuverlässigkeitsabteilung, dem Ersatzteilteam, Wartungsleitern und Mitarbeitern der Finanzabteilung zusammensetzt.

MCA Übersicht

Das Motorenprogramm von Allison Transmission ist eine entscheidende Komponente im Betrieb. Mit MCA können Motoren, die Probleme haben, getestet werden, um den Fehler zu bestätigen, bevor sie ausgebaut und zur Reparatur geschickt werden. Wenn ein Motorproblem nicht gefunden wird, hilft der Elektriker dem Servicetechniker, die Ursache zu finden. Motoren, die schwer zu installieren sind, werden getestet, bevor das Reparaturpersonal zur Installation gerufen wird. Die Motoren im Lager des Lieferanten werden vierteljährlich mit einem MCA-Test überprüft. Einige Routen wurden aufgrund von wiederholten Motorausfällen eingerichtet. Diese Motoren werden monatlich im Rahmen des MCA-Prozesses getestet und überwacht. Motoren mit Pumpen werden vor dem Umbau der Pumpe getestet, um festzustellen, ob es wirtschaftlicher ist, die Motor-Pumpen-Kombination zu ersetzen als sie neu zu bauen. Die Aufschlüsselung der verschiedenen Arten von Motoren, die im Jahr 2002 repariert oder ersetzt wurden, ist in Abbildung 4 zu sehen.

QNPM CO CHAMPS OF MAINTENANCE

Delbert Chafey, Co-Champion der Allison UAW, erklärt: “Der Einsatz des Tools zur Analyse von Motorschaltkreisen hat die Art und Weise, wie wir im Bereich der Fertigungsdienstleistungen arbeiten, enorm verändert. Das Blatt hat sich gewendet, was die Verluste betrifft, die durch falsche Entscheidungen entstehen, z. B. die Entscheidung, dass ein Motor schlecht ist und einfach ausgetauscht wird. Die Bestellungen von Ersatzmotoren bei unserem Commodity Manager sind drastisch zurückgegangen, und infolgedessen kann die Organisation für Fertigungsdienstleistungen eine höhere Maschinenverfügbarkeit gewährleisten. Das Ergebnis sind mehr Teile zu einem wettbewerbsfähigeren Preis, eine breitere Technologiebasis, eine bessere Nutzung der Fehlerursachenanalyse (RCFA) und ein höheres Maß an Vertrauen für unsere Technologiegruppe. Höhere Betriebszeit + Einsparungen + geschultes Fachpersonal + großartige Werkzeuge für unsere Technologie-Toolbox = Erfolg. Eine großartige Kombination!”

Terry Bowen, Allison Transmission QNPM Co-Champion, hat auf dem GM QNPM Symposium 2001 ein Seminar zur Analyse von Motorschaltungen besucht und ist der Meinung, dass das Unternehmen von der Einführung eines MCA-Programms in der Technikabteilung profitieren könnte. Im Mai 2001 bestätigte Bowen bei einer Präsentation in der Werkstatt die Bedeutung des Geräts und wies darauf hin, dass Allison drei davon gekauft hat.

Vor dem Kauf der ALL-TEST Pro™ Motorschaltkreis-Analysatoren war die Analyse von Motoren mit viel Rätselraten verbunden. Gelegentlich wurden Motoren an einen Lieferanten geschickt, ohne dass eine vollständige Diagnose eines Problems vorlag. Nach der Prüfung durch den Lieferanten wurde in einem Bericht ‘KEIN PROBLEM GEFUNDEN’ angegeben. Jetzt, wo das MCA-Programm in Betrieb ist, kann Allison eine höhere Betriebszeit der Maschinen und einen Rückgang der ‘NO PROBLEM FOUND’-Meldungen feststellen.

Etwa 50 Handwerker von Allison werden in einem internen achtstündigen Kurs, der von Dave Humphrey geleitet wird, in der Anwendung und Nutzung von MCA-Instrumenten geschult. Die an der Ausbildung beteiligten Berufe sind Elektriker, Kraftwerkstechniker, Klimaanlagenbauer und Wartungsleiter.

Motorische Probleme

Bei den mit MCA gefundenen Motorstatorfehlern handelt es sich um Fehler von Windung zu Windung, Phase zu Phase, Spule zu Spule, Erdungsfehler und Rotorfehler. Rotorfehler, die bei 4160-Volt-Motoren häufiger vorkommen als bei 480-Volt-Motoren, haben gebrochene Rotorstäbe, Exzentrizität und Gusslücken zur Folge. Ein Blick auf den Phasenwinkel und die Stromfrequenz auf dem ALL-TEST ProTM MCA-Gerät kann Statorfehler identifizieren. Wenn Sie den Wicklungswiderstand der einzelnen Phasen miteinander vergleichen, können Sie hochohmige Verbindungen erkennen. Erdungsfehler können durch den Test der Isolierung gegen Erde festgestellt werden. Wenn Sie die Impedanz- und Induktivitätswerte miteinander vergleichen, können Sie eine Verschmutzung feststellen, die von Kühlflüssigkeit, Öl und Wasser bis hin zu überlasteten Wicklungen reichen kann. Die Verschmutzung von Servomotoren macht sich bereits Monate vor dem Ausfall bemerkbar. Der allgemeine Trend geht dahin, dass es Serviceanrufe gibt, die auf einen Überstromzustand des Panels hinweisen. Wenn Sie die Arbeitsaufträge im Allison KMG-System zurückverfolgen, wird der Überstromfehler höchstwahrscheinlich häufiger auftreten und dann einen Arbeitsauftrag zum Austausch von Servomotoren erfordern. Die Gebietsplaner haben eine Mitteilung erhalten, in der sie auf den Überstromzustand hingewiesen werden und wie dieser erkannt werden kann, bevor ein Servomotor vollständig ausgefallen ist. Im Vergleich zu einer reaktiven Vorgehensweise sorgt die geplante Wartung für eine Kostenvermeidung. Ein sauberes Tauchbad und ein Aufheizen in der Werkstatt sind billiger und effizienter als eine komplette Neuwicklung.

Die anwendbare Tabelle zur Kostenvermeidung wird nach dem folgenden Schema auf das QNPM-Netzwerk aufgeteilt:

MCA Arbeitsauftrag versendet

Reaktion auf den Standort des Motors durch einen Elektriker

Ein MCA-Test wird durchgeführt und analysiert und eine Entscheidung wird getroffen

Ein Aktionsplan wird umgesetzt. Wenn z.B. ein Servomotor mit MCA als gut getestet wird, wird eine Ursachenforschung eingeleitet, um nach anderen Ursachen für den Fehler zu suchen, wie z.B. eine durchgebrannte Sicherung, ein SCR, ein Antrieb, ein Kabel oder eine Verbindung zum Motor. Wenn ein Kabel ersetzt wird, wird ein Kostenvergleich zwischen proaktiv und reaktiv auf der Grundlage der Wartungshistorie dokumentiert (Tabelle 1).

Allison Transmission bevorzugt eine proaktive gegenüber einer reaktiven Wartung, insbesondere aus finanzieller Sicht. So beliefen sich die vermiedenen Kosteneinsparungen bei Allison, die auf das MCA-Programm zurückzuführen sind, im Jahr 2002 auf insgesamt 307.664 $ (Abbildung 6).

EINPHASIGES TESTEN

Beim Testen von Drehstrommotoren funktioniert das ALL-TEST Pro™ MCA-Gerät gut, wenn Sie Vergleiche zwischen Wicklungen durchführen. Aber was ist mit den einphasigen Tests? Was, niemand verwendet mehr Einphasenstrom in industriellen Anwendungen? Allison verwendet für viele Anwendungen Gleichstrommotoren, die aus einem Satz Feldwicklungen (zwei Drähte) und den Interpolen und dem Anker (zwei Drähte) bestehen. Die Abteilung für technische Tests verwendet Wirbelstrom-Dynamometer, um alle hergestellten Getriebe zu Testzwecken mit einer simulierten Last zu belasten, die ebenfalls 2 Sätze von Wicklungen mit nur 2 Drähten haben. Wie werden diese beiden Drahtgeräte miteinander verglichen? Führen Sie zunächst einen MCA-Test an der Wicklung durch und speichern Sie dann die Informationen in der Datenbank zusammen mit den Informationen auf dem Typenschild, um ähnliche Motoren zu identifizieren. Vergleichen Sie schließlich gleichartige Wicklungen und die Wicklung mit Problemen wird aufgedeckt. (Tabelle 2).

 

Fallstudien

Abbildung 7: Testen eines Bearbeitungszentrums mit MCA

 

Fallstudie 1 Infrarot-Thermografie (IR)

Ein Elektriker, der eine vorausschauende IR-Route durchführte, bemerkte einen heißen Motor. Der Motor war eine 7,5-PS-Kühlmittelpumpe in einer Gruppe von fünf identischen Maschinen. Es wurde ein Arbeitsauftrag zur Durchführung einer Motorstromkreisanalyse erteilt. Die MCA wurde abgeschlossen und analysiert und ergab keine Probleme mit dem Motor. Es wurde ein Arbeitsauftrag für eine Schwingungsanalyse geschrieben, und die Ergebnisse zeigten, dass die Temperatur aufgrund eines Lagerfehlers in die Höhe getrieben wurde. Die Kühlmittelpumpe wurde ausgetauscht und die Temperatur war im Einklang mit der Gruppe von Maschinen. Diese spezielle Maschine ist ein Bearbeitungszentrum für Getriebegehäuse. Wenn der Motor einer Kühlmittelpumpe ausfällt, führt dies in der Regel zu einem Produktionsausfall und möglicherweise zu einem Stillstand des Montagebetriebs.

Fallstudie 2: MCA vs. DMM & Isolationsprüfung gegen Erde

Ein Elektriker, der eine vorausschauende IR-Route durchführt, bemerkt einen heißen 5-PS-Motor an einer Maschine mit 4 Bohrköpfen, die einen Bohrvorgang durchführt. Die MCA wurde durchgeführt und analysiert. Durch den Vergleich der Impedanz- und Induktivitätswerte, die eindeutig nicht parallel waren, zeigten die Ergebnisse, dass die Motorwicklungen verschmutzt waren. Impedanz und Induktivität lassen sich nicht mit einem DMM oder einem Isolationsprüfgerät messen. Sowohl der Widerstand als auch der Test der Isolierung gegen Erde waren gut. Der Motor wurde zur Reparatur geschickt, da dieses Modell nicht im Lager verfügbar ist. Es wurde eine MCA durchgeführt, um den Grund für die Verschmutzung des Motors zu ermitteln. Die Motorwerkstatt führte eine vollständige Autopsie des Motors durch, und nach dem Aufbrechen der Endglocken war es offensichtlich, dass das Problem in der Flüssigkeit in den Wicklungen lag. Die unbekannte Flüssigkeit wurde in eine Probenflasche gegossen. Die Werkstatt führte umfangreiche Reparaturen an den Wicklungen durch und versiegelte den Bereich mit Epoxidharz, nachdem sie festgestellt hatte, dass es sich bei der Flüssigkeit um eine Mischung aus Kühlmittel und Hydrauliköl handelte. Der Motor wurde zurückgeschickt und in weniger als 24 Stunden installiert. Diese Maschine bohrt eine Reihe von Löchern auf dem Träger für das Getriebe. Wäre die Maschine bis zum völligen Ausfall gelaufen, hätte sie die Montagelinie stillgelegt. Der Kostenvoranschlag für die Bestellung eines neuen Motors dauerte drei Tage.

Fallstudie 3 # 8 Luftkompressor, 4160 Volt 1000 Pferdestärken

Am 18. Juni 2003 übermittelten die Handwerker des Elektrizitätswerks der Zuverlässigkeitsabteilung Daten zur Überprüfung und Klärung der ALL-TEST IV PRO™ 2000 Messwerte des 4160-Volt- und 1.000-PS-Motors des Luftkompressors Nr. 8. Es wurde eine ohmsche Unsymmetrie von 84,5% festgestellt. Der Motor wurde zunächst am MCC und dann an den Motoranschlussfahnen getestet. Die schlechte Verbindung an den Kabelschuhen wurde gefunden und korrigiert, wodurch die Unwucht auf 0,17% reduziert wurde. Dieser Fall zeigte erneut, dass MCA nützlich ist, da die 4160-Volt-Anschlüsse am Kompressor nicht auseinander- und wieder zusammengebaut werden mussten. Der Motor musste nicht ausgebaut und an den Lieferanten des Motors, McBroom Electric, geschickt werden. Dies ersparte die Kosten für eine unnötige Motorreparatur und den Ausfall der Druckluft für einige Produktionsmaschinen.

Fazit

Motor Circuit Analysis hat hier bei Allison einiges bewirkt. Angesichts der bevorstehenden NFPA 70E PPE-Problematik ist die Analyse von Motorstromkreisen außerhalb des Netzes sehr wertvoll und sicher. Die Welt der Motoren wird jetzt vielleicht anders betrachtet als in den Tagen, in denen man nur ein Multimeter und ein Isolationsprüfgerät benutzt hat. Allison Transmission glaubt und vertraut auf Systeme, die konsequent und korrekt eine proaktive Wartung ermöglichen.

 

Über den Autor

Dave Humphrey ist ein achtzehnjähriger Veteran unter den Elektrikergesellen bei General Motors. Sein Vater ist Elektroinstallateur und Dave begann im Alter von 10 Jahren mit seinem Vater zu arbeiten. Bevor er zu GM ging, arbeitete er für eine Reihe von Bauunternehmen. Dave ist zertifiziert in der Analyse von Motorstromkreisen, Infrarot-Thermografie und Vibrationsanalyse. Hat zahlreiche Kurse über Motordiagnose, Ultraschall und Ursachenanalyse besucht. Dave ist ein Absolvent der Purdue University und ein zertifizierter Elektromeister. Dave hat im Rahmen des GM-Ausbildungsprogramms Motoren, Transformatoren, Fehlersuchtechniken und den National Electrical Code unterrichtet. Zurzeit unterrichtet Dave bei Allison Kurse zur Analyse von Motorschaltungen. Dave ist Vizepräsident von Habitat For Humanity in seinem Bezirk und sorgt für die elektrische Verkabelung aller Häuser des Programms. Dave ist ein sehr aktiver Familienvater und Christ.

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