Chúng ta thường nghe nói nhiều về bảo trì định kỳ PM và bảo trì chẩn đoán PdM cho động cơ điện, và cũng không ít lần tự hỏi làm thế nào để kết hợp hai phương pháp này cho một chương trình bảo trì hoàn hảo nhất, với mục tiêu kéo dài tuổi thọ và nâng cao tính ổn định của động cơ điện.
Bảo trì định kỳ
Bảo trì định kỳ bao gồm các giá trị kiểm tra nhanh để chỉ ra tình trạng sức khoẻ động cơ khi ngừng hoạt động. Trong trường hợp này, nhà máy cần phải lên lịch dừng máy, kế hoạch và nhân sự cho việc tháo, lắp, kiểm tra bằng các phép kiểm tra đơn giản, xem xét tình trạng bằng mắt… để quyết định tình trạng của động cơ.
Nếu phép kiểm tra là có tiêu chuẩn để so sánh, thì việc nhìn nhận thực trạng động cơ là thuận tiện và rõ ràng. Ví dụ, điện trở cách điện của một động cơ được đo bằng máy megaohm, thực trạng cuộn dây stator sẽ được nhìn nhận trải qua tác dụng kiểm tra bằng số mega-ohm được hiển thị. Nếu hiệu quả đo là thấp và gần bằng không, đương nhiên, động cơ cần phải được bảo trì và quấn lại cuộn dây .
Các giải pháp kiểm tra thường thì được sử dụng trong bảo trì gồm có kiểm tra điện trở cách điện IR, chỉ số phân cực PI, đo dòng điện và điện áp mỗi pha. Một vài giải pháp ít thông dụng hơn là kiểm tra mạch hiệu suất ( gồm có : điện trở nội, điện cảm và điện dung ), nghiên cứu và phân tích tín hiệu dòng điện của động cơ ( MCSA ) .
Kiểm tra điện trở cách điện là một giải pháp kiểm tra offline dùng máy đo megaohm. Bằng cách bơm điện áp DC vào giữa cuộn dây và vỏ động cơ trong thời hạn một phút theo tiêu chuẩn ANSI / EASAAR100. Nếu những pha của động có hoàn toàn có thể được tách rời, mỗi pha nên được kiểm tra riêng không liên quan gì đến nhau nhau. Tiêu chuẩn IEEE 43 được sử dụng để nhìn nhận thực trạng cách điện với những giá trị megaohm đo được .
Chỉ số phân cực PI là một nâng cấp cải tiến của của kiểm tra điện trở cách điện. Thời gian kiểm tra lên đến 10 phút và PI được tính là tỷ số IR 10 phút chia cho IR 1 phút. Chỉ số PI rất hữu dụng cho việc nhìn nhận cuộn dây form-wound ( cuộn dây có cấu trúc thứ tự ). Với những cuộn dây random-wound ( cuộn dây có cấu trúc ngẩu nhiên ), thực chất cách điện có sự độc lạ so với form-wound trong việc chống lại với điện áp và thời hạn bơm vào, chỉ số phân cực ít khi có ý nghĩa cho việc nhìn nhận cách điện trong trường hợp này ; khi đó, điện trở cách điện được dùng để nhìn nhận thực trạng cách điện. Một ưu điểm của PI so với IR là nhìn nhận PI là không bị ảnh hưởng tác động bởi nhiệt độ cuộn dây động cơ miễn là nhiệt độ không đổi khác trong suốt quy trình kiểm tra .
Phương pháp kiểm tra mạch hiệu suất ít được sử dụng hơn và phức tạp hơn kiểm tra megaohm. Thiết bị kiểm tra điện trở nội DLRO thường được sử dụng để đo điện trở nội của stator. Điện cảm và điện dung cần có những thiết bị chuyên sử dụng hơn. Điện trở nội từng pha hoàn toàn có thể chỉ ra những liên kết hỏng có điện trở cao, hoặc sự mất liên kết. Phép đo điện cảm và điện dung giữa những pha hoàn toàn có thể được so sánh để xác lập sự cân đối ba pha .
Phương pháp nghiên cứu và phân tích tín hiệu dòng điện động cơ dùng để phát hiện dòng điện cảm ứng từ rotor đến stator. Động cơ hoạt động giải trí tựa như một máy biến dòng, dòng điện trên stator được nghiên cứu và phân tích thành phổ những tần số đặc trưng, khi đó, bất kể không bình thường của rotor đều được hiển thị. Hư hỏng rotor thường sinh ra những dải bên ( sideband ) gọi là những tần số pole pass. Để giải pháp này có hiệu suất cao, động cơ phải được hoạt động giải trí hơn 50 % tải. Sự nứt, gãy thanh dẫn trong rotor lồng sóc hoàn toàn có thể tạo nên những tần số dải bên, tần số này được tính bằng bội số của vận tốc hoạt động giải trí. Hở hoặc lỏng thanh dẫn trong rotor lồng sóc là nguyên do sinh ra những tần số dải bên có độ lớn bằng tần số nguồn cấp cho động cơ, nó Open xung quanh những tần số quét của rotor. Tần số quét của rotor được tính bằng tích của số thanh dẫn nhân với vận tốc hoạt động giải trí .
Phương pháp bảo trì định kỳ cho phần cơ khí gồm có sự bôi trơn, kiểm tra bôi trơn và nghiên cứu và phân tích bôi trơn. Sự bôi trơn dầu mở cho bạc đạn nhu yếu cần phải có chương trình định kỳ, thời hạn cho mỗi lần bôi trơn phải vừa đủ để bảo vệ mỡ cũ được đẩy ra ngoài trọn vẹn .
Kiểm tra bằng mắt cũng là bước quan trọng với thành phần cơ khí, động cơ nên được xem xét để phát hiện những phần nứt, gãy, rò rĩ dầu mỡ, bụi bẩn, ô nhiễm xâm nhập vào phần thông gió của động cơ. Công tác PM cần phải gồm có việc kiểm tra phần tải, như kiểm tra lực căng của dây đai hoặc độ chặt của bu lông chân đế ; nhiệt độ và bụi bẩn phải được vô hiệu nếu được phát hiện. Quét nhiệt sử dụng camera nhiệt hoàn toàn có thể được sử dụng để kiểm tra hiện tượng kỳ lạ quá nhiệt, hoặc sự tăng nhiệt độ không bình thường. Tương tự, kiểm tra siêu âm hoàn toàn có thể được sử dụng để kiểm tra thực trạng của bạc đạn và bôi trơn .
Những hoạt đông khác của chương trình PM được thêm vào như vệ sinh, căng đai, xiết lực bu lông chân đế, các hoạt động này phụ thuộc vào các kết quả kiểm tra trước đó.
Bảo trì chẩn đoán
Mục tiêu của bảo trì chẩn đoán là ước lượng khoảng thời gian trước khi xảy ra hư hỏng không mong đợi, hoặc trước khi sửa chửa, hiệu chỉnh. Ưu điểm vượt trội hơn bảo trì định kỳ là bảo trì chẩn đoán thiết lập một chương trình theo dõi sát sao trong các bài kiểm tra và đánh giá. Từ kết quả theo dõi và đánh giá, chúng ta có thể ước lượng thời gian dẫn đến hư hỏng và thời gian cho đợt sửa chửa sắp tới.
Bảo trì chẩn đoán gồm có theo dõi và nhìn nhận tổng thể những hoạt động giải trí của chương trình bảo trì định kỳ. Điển hình như quét nhiệt và kiểm tra PI ; kiểm tra mạch hiệu suất, dòng điện và điện áp động cơ cũng không ngoại lệ. Đặc biệt, giải pháp nghiên cứu và phân tích tín hiệu dòng điện rất hữu dụng trong chương trình PdM. Ví dụ, bằng việc theo dõi giá trị điện trở cách điện, sự xuống cấp trầm trọng của cách điện hoàn toàn có thể được phát hiện và hoạt động giải trí sửa chửa, vệ sinh hay thay mới cuộn dây hoàn toàn có thể được triển khai ngay sau đó. Sự theo dõi khuynh hướng ( trending ) cũng hoàn toàn có thể được sử dụng để lên kế hoạch cho chương trình sửa chửa trước khi điện trở cách điện xuống cấp trầm trọng đến mức không đạt tiêu chuẩn .
Phương pháp thông dụng nhất cho chương trình PdM phần cơ khí là kiểm tra và nghiên cứu và phân tích rung động, bằng việc sử dụng phổ tần số của tín hiệu rung động, hay còn gọi là đổi khác Fourier ( FFT ) để nhìn nhận hư hỏng những thành phần cơ khí của động cơ. Thiết bị rung động có hoàn toàn có thể tích lũy tín hiệu, quy đổi về phổ tần số FFT, nơi mà những đỉnh tần số và biên độ được hiển thị riêng không liên quan gì đến nhau và rõ ràng ; sau đó, tự động hóa tàng trữ cho việc theo dõi khuynh hướng. Giản đồ rung động theo thời hạn và phổ FFT hoàn toàn có thể được hiển thị trên thiết bị cầm tay hoặc trên ứng dụng máy tính. Dữ liệu sẽ được so sánh, theo dõi xu thế để xác lập thực trạng của động cơ và phần tải .
Tình trạng cân chỉnh khớp nối của động cơ được nhìn nhận tốt nhất bằng công nghệ tiên tiến cân chỉnh laser. Nó chỉ nhu yếu một khoảng chừng thời hạn dừng máy rất ngắn so với việc dùng đồng hồ đeo tay so truyền thống lịch sử, kết quả cân chỉnh đúng chuẩn hơn và rất gần với thực trạng “ cân chỉnh nóng ” – cân chỉnh khi động cơ và phần tải vừa mới ngừng hoạt động giải trí, kết quả cân chỉnh gần nhất với thực trạng hoạt động giải trí của máy. Mặt hạn chế của việc kiểm tra cân chỉnh động cơ là cần một khoảng chừng thời hạn dừng thiết bị, hơn thế nữa là việc tách khớp nối nếu thiết yếu. Lợi ích của nó là việc nâng cao độ đồng trục của động cơ và phần tải, yếu tố làm cho tuổi thọ của bạc đạn động cơ và cả phần tải được tăng cao .
Cân chỉnh buli-dây đai cũng hoàn toàn có thể được triển khai bằng thiết bị laser, hoặc bằng chiêu thức căng dây truyền thống cuội nguồn. Hầu hết những trường hợp đều hoàn toàn có thể sử dụng nghiên cứu và phân tích rung động để kiểm tra thực trạng mất cân chỉnh, kể cả cân chỉnh khớp nối hay buli-đai .
Tình trạng dầu, mỡ bôi trơn cũng có thể được đánh giá dựa vào những thiết bị phân tích dầu, mỡ hoặc lấy mẫu về phòng thí nghiệm. Mẫu chất bôi trơn phải được lấy khi động cơ dừng, để tránh tình trạng thiếu hoặc thừa bôi trơn khi hoạt động.
Trên cả PM và PdM
Một số hoạt động không phổ biến trong chương trình PM và PdM, như là kiểm tra cao áp, kiểm tra điện áp dâng cao (surge test) và kiểm tra phóng điện cục bộ (PD). Nguyên nhân kiểm tra cao áp, kiểm tra điện áp dâng cao không nằm trong chương trình PM và PdM là do cuộn dây được bơm vào một điện áp kiểm tra vượt khỏi định mức. Điện áp vượt mức này có thể sinh ra các hư hỏng của cuộn dây. Đây là hai phương pháp kiểm tra phá huỷ.
Kiểm tra phóng điện cục bộ là một công cụ hữu ích cho việc đo mức độ PD trong thiết bị trung và cao áp; và nó có thể được sử dụng cho động cơ cả online và offline. Tuy nhiên, đó là một công nghệ rất phức tạp cần kinh nghiệm chuyên gia để phân tích, đánh giá, định vị các biểu đồ PD. Kiểm tra PD có thể được sử dụng cho động cơ trung thế hoặc động cơ hoạt động biến tần.
Theo Thomas H. Bishop, P.E.,
Senior Technical Support Specialist at the
Electrical Apparatus Service Association (EASA)
Lược dịch : Nguyễn Phúc Hưng – Condition Monitoring Engineer – VPower Reliability Group .
