Test sincroni utilizzando la tecnologia di analisi dei circuiti del motore, parte 2

Dec 20, 2023

Il numero di giugno 2022 di Pumps & Systems ha pubblicato "The Advantages of Synchronous Motors", un articolo che discute la crescita prevista nell'uso dei motori sincroni nel mercato delle pompe.

Nel numero di novembre, "Test dei motori sincroni utilizzando la tecnologia MCA, parte 1", è stata fornita una breve panoramica della costruzione e del funzionamento dei motori sincroni, dei guasti comuni e di come possono essere utilizzati per regolare il fattore di potenza dei sistemi elettrici di un impianto. La parte 2 discuterà come utilizzare l'analisi del circuito motore (MCA) per valutare la condizione attuale di questi motori, nonché identificare eventuali problemi in via di sviluppo in modo semplice e rapido prima che diventino problematici.

L'analisi del circuito motore (MCA) è un metodo di test del motore che identifica rapidamente e facilmente i guasti in via di sviluppo nelle bobine sia negli avvolgimenti dello statore che del rotore.

MCA utilizza una serie di tensioni di corrente alternata (CA) e corrente continua (CC) a bassa tensione applicate alle bobine dello statore e del rotore per identificare i piccoli cambiamenti che si verificano nell'isolamento dell'avvolgimento quando l'isolamento tra i conduttori si degrada.

MCA può eseguire ispezioni in entrata su tutti i motori nuovi e ricostruiti in meno di tre minuti utilizzando personale di magazzino con una formazione minima.

Le procedure generali e le linee guida per testare i motori sincroni sono le stesse di quelle per testare e valutare i motori a induzione CA trifase a gabbia di scoiattolo. Tuttavia, se vengono rilevati guasti, sono necessari alcuni passaggi e misurazioni aggiuntivi. Questi passaggi aggiuntivi dipendono dal tipo di motore e dalla posizione del guasto. Per ottenere i migliori risultati, tutti i motori dovrebbero essere testati quando sono nuovi per stabilire una linea di riferimento.

I test MCA dispongono di numerosi test per ottimizzare e semplificare i test e la risoluzione dei problemi dei motori sincroni. Questi test sono:

1. Test statico: esegue una serie di test CA e CC mentre l'albero è in posizione stazionaria. I risultati di questi test vengono inseriti in un algoritmo proprietario per fornire un singolo numero che definisce la condizione del motore. Questo numero è il valore di test statico (TVS). I motori trifase in buone condizioni hanno simmetria. Qualsiasi cambiamento nelle condizioni dell'isolamento dello statore o del rotore, o crepe negli avvolgimenti dell'ammortizzatore, romperà questa simmetria e si rifletterà sul TVS.

2. Test dinamico: genera le tracce del rotore e dello statore mentre l'albero viene ruotato manualmente in modo fluido e lento. Queste firme vengono analizzate automaticamente per valutare la condizione elettrica dei circuiti del rotore e dello statore in una delle tre condizioni (buono, usurato o cattivo). I guasti dello statore indicano lo sviluppo di guasti negli avvolgimenti dello statore mentre i guasti del rotore indicano lo sviluppo di guasti negli avvolgimenti dell'ammortizzatore o cortocircuiti nelle bobine di campo del rotore.

3. Test di confronto di fase: esegue una serie di test a cinque frequenze e utilizza la frequenza di test che definisce con maggiore precisione la condizione degli avvolgimenti dello statore. Le seguenti variabili vengono quindi confrontate con linee guida predeterminate per valutare le condizioni dell'intero avvolgimenti dello statore.

Nei sistemi con motore trifase, le bobine che compongono ciascuna fase sono le stesse e, quando sono nuove, risponderanno esattamente allo stesso modo ai segnali di prova CA a bassa tensione applicati. Il segnale AC esercita l'intero sistema di isolamento dell'avvolgimento. Lo sviluppo di difetti nell'isolamento tra i conduttori modificherà la risposta della bobina. Gli squilibri nei risultati dei test delle bobine indicano lo sviluppo di difetti nell'isolamento degli avvolgimenti. Sono stati stabiliti limiti e linee guida dettagliati per identificare lo sviluppo di guasti nel sistema di isolamento degli avvolgimenti.

Misurazione della resistenza (R):

Questo viene realizzato utilizzando clip Kelvin specializzate che effettuano misurazioni accurate della resistenza del circuito in prova. Lo squilibrio della resistenza indica generalmente connessioni allentate o conduttori rotti nel circuito.

Misura dell'induttanza (L):

Ciò indica la capacità delle singole bobine di immagazzinare un campo magnetico. La quantità di induttanza dipende dalla geometria delle bobine e dal numero di spire. Esistono due tipi di induttanza: