What is the most serious failure of high-voltage motors?

Les causes de panne des moteurs AC haute tension sont nombreuses. Pour cette raison, il est nécessaire d'explorer un ensemble de méthodes de dépannage ciblées et claires pour différents types de pannes et de proposer des mesures préventives efficaces pour éliminer en temps opportun les pannes des moteurs haute tension. , de sorte que le taux de panne des moteurs haute tension soit réduit d'année en année.

Quels sont les défauts courants des moteurs haute tension ? Comment faut-il les traiter ?

1. Panne du système de refroidissement du moteur

Analyse des échecs

En raison des besoins de production, les moteurs haute tension démarrent fréquemment, présentent des vibrations importantes et des impulsions mécaniques importantes, ce qui peut facilement entraîner un dysfonctionnement du système de refroidissement par circulation du moteur. Cela comprend principalement les types suivants :

D'abord,le tuyau de refroidissement externe du moteur est endommagé, ce qui entraîne une perte de fluide de refroidissement, ce qui réduit la capacité de refroidissement du système de refroidissement du moteur haute tension. La capacité de refroidissement est bloquée, provoquant une augmentation de la température du moteur ;

Deuxième,après la détérioration de l'eau de refroidissement, les tuyaux de refroidissement sont corrodés et bloqués par des impuretés, provoquant une surchauffe du moteur ;

Troisième,certains tuyaux de refroidissement et de dissipation thermique ont des exigences élevées en matière de fonction de dissipation thermique et de conductivité thermique. En raison des différents degrés de retrait entre les objets de différents matériaux, des espaces subsistent. Des problèmes d’oxydation et de rouille surviennent au niveau de la jonction entre les deux, et l’eau de refroidissement y pénètre. En conséquence, le moteur aura un accident de « tir » et l'unité moteur s'arrêtera automatiquement, ce qui empêchera l'unité moteur de fonctionner correctement.

Méthode de réparation

Surveillez le pipeline de refroidissement externe pour minimiser la température du milieu du pipeline de refroidissement externe.Améliorez la qualité de l'eau de refroidissement et réduisez la probabilité que des impuretés dans l'eau de refroidissement corrodent les tuyaux et bloquent les canaux de refroidissement.La rétention de lubrifiant dans le condenseur réduira le taux de dissipation thermique du condenseur et limitera le débit de réfrigérant liquide.En raison des fuites dans les conduites de refroidissement externes en aluminium, la sonde du détecteur de fuites se déplace à proximité de toutes les pièces présentant des fuites possibles. Au niveau des pièces qui doivent être inspectées, telles que les joints, les soudures, etc., le système est à nouveau exécuté afin que l'agent de détection de fuite puisse être à nouveau utilisé. Le plan actuel est d'adopter les méthodes de maintenance d'estampage, de bourrage et de scellement.Lors de la maintenance sur site, de la colle doit être appliquée sur la zone de fuite du tuyau de refroidissement externe en aluminium du moteur haute tension, ce qui peut empêcher efficacement le contact entre l'acier et l'aluminium et obtenir un bon effet anti-oxydation.

2. Panne du rotor du moteur

Analyse des échecs

Pendant le démarrage et le fonctionnement en surcharge du moteur, sous l'influence de diverses forces, l'anneau de court-circuit du rotor interne du moteur est soudé à la bande de cuivre, provoquant le desserrage lent de la bande de cuivre du rotor du moteur. Généralement, comme l'anneau d'extrémité n'est pas forgé à partir d'une seule pièce de cuivre, le cordon de soudure est mal soudé et peut facilement provoquer des fissures dues aux contraintes thermiques pendant le fonctionnement.Si la barre de cuivre et le noyau de fer sont trop lâches, la barre de cuivre vibrera dans la rainure, ce qui pourrait provoquer la rupture de la barre de cuivre ou de l'anneau d'extrémité.De plus, le processus d'installation n'est pas effectué correctement, ce qui entraîne un léger effet de rugosité sur la surface du fil machine. Si la chaleur ne peut pas être dissipée à temps, elle provoquera sérieusement une expansion et une déformation, provoquant une intensification des vibrations du rotor.

Méthode de réparation

Tout d'abord, les points de rupture de soudage du rotor du moteur haute tension doivent être inspectés et les débris dans la fente du noyau doivent être soigneusement nettoyés. Vérifiez principalement s'il y a des barres cassées, des fissures et d'autres défauts, utilisez des matériaux en cuivre pour souder au niveau des ruptures de soudage et serrez toutes les vis. Une fois terminé, le fonctionnement normal commencera.Effectuez une inspection détaillée de l’enroulement du rotor pour vous concentrer sur la prévention. Une fois trouvé, il doit être remplacé à temps pour éviter une grave brûlure du noyau de fer.Vérifiez régulièrement l'état des vis de serrage du noyau, réinstallez le rotor et mesurez la perte du noyau si nécessaire.

3. Défaillance de la bobine du stator du moteur haute tension

Analyse des échecs

Parmi les défauts des moteurs haute tension, les défauts causés par des dommages à l'isolation des enroulements du stator représentent plus de 40 %.Lorsqu'un moteur haute tension démarre et s'arrête rapidement ou change de charge rapidement, les vibrations mécaniques provoquent un déplacement du noyau et de l'enroulement du stator l'un par rapport à l'autre, provoquant une rupture de l'isolation due à une dégradation thermique.L'augmentation de la température accélère la détérioration de la surface isolante et modifie l'état de la surface isolante, provoquant ainsi une série de changements liés à l'état de la surface isolante.En raison de l'huile, de la vapeur d'eau et de la saleté sur la surface de l'enroulement et de la décharge entre les différentes phases de l'enroulement du stator, la peinture anti-halo rouge sur la surface de la couche d'isolation en plomb haute tension au niveau de la partie de contact est devenue noire.La partie du fil haute tension a été inspectée et il a été constaté que la partie cassée du fil haute tension se trouvait au bord du cadre du stator. Un fonctionnement continu dans un environnement humide a entraîné le vieillissement de la couche isolante du fil conducteur haute tension de l'enroulement du stator, entraînant une diminution de la résistance d'isolement de l'enroulement.

Méthode de réparation

Selon les conditions du chantier, la section de conducteur haute tension de l'enroulement du moteur est d'abord enveloppée de ruban isolant.Selon la technique de la « poignée suspendue » couramment utilisée en maintenanceélectriciens, soulevez lentement le bord supérieur de la fente de la bobine défectueuse de 30 à 40 mm de la paroi interne du noyau du stator et essayez de le réparer.Utilisez une simple pince de cuisson pour serrer initialement la partie isolante nouvellement enveloppée, utilisez du ruban de mica en poudre pour envelopper à moitié la section droite de la couche supérieure afin de l'isoler du sol pendant 10 à 12 couches, puis enveloppez les nez des deux extrémités de la bobine à fente adjacente pour l'isoler du sol, et le bord biseauté de l'extrémité de la bobine. Appliquez de la peinture semi-conductrice à haute résistance sur les sections avec une longueur de pinceau de 12 mm.Il est préférable de chauffer et de refroidir deux fois chacun.Resserrez les vis de la matrice avant de chauffer une deuxième fois.

4. Défaillance des roulements

Analyse des échecs

Les roulements à billes à gorge profonde et les roulements à rouleaux cylindriques sont les plus couramment utilisés dans les moteurs haute tension. Les principales raisons de défaillance des roulements de moteur sont une installation déraisonnable et une installation non conforme aux réglementations correspondantes.Si le lubrifiant n'est pas qualifié, si la température est anormale, les performances de la graisse changeront également considérablement.Ces phénomènes rendent les roulements sujets à des problèmes et conduisent à des pannes de moteur.Si la bobine n'est pas fermement fixée, la bobine et le noyau de fer vibreront et le roulement de positionnement supportera une charge axiale excessive, ce qui entraînera la combustion du roulement.

Méthode de réparation

Les roulements spéciaux pour moteurs incluent des types ouverts et fermés, et la sélection spécifique doit être basée sur la situation réelle.Pour les roulements, un jeu et une graisse spéciaux doivent être sélectionnés. Lors de l'installation du roulement, faites attention au choix de la lubrification. Parfois, de la graisse avec des additifs EP est utilisée et une fine couche de graisse peut être appliquée sur le manchon intérieur. La graisse peut améliorer la durée de vie des roulements du moteur.Sélectionnez correctement les roulements et utilisez les roulements avec précision pour réduire le jeu radial du roulement après l'installation et utilisez une structure de chemin de roulement de bague extérieure peu profonde pour l'empêcher.Lors de l'assemblage du moteur, il est également nécessaire de vérifier soigneusement les dimensions correspondantes du roulement et de l'arbre du rotor lors de l'installation du roulement.

5. Rupture d'isolation

Analyse des échecs

Si l'environnement est humide et que la conductivité électrique et thermique est mauvaise, il est facile de provoquer une augmentation trop élevée de la température du moteur, ce qui entraînera une détérioration ou même un décollement de l'isolation en caoutchouc, provoquant le desserrage, la rupture ou même des problèmes de décharge d'arc. .Les vibrations axiales provoqueront un frottement entre la surface de la bobine et la plaquette et le noyau, provoquant l'usure de la couche semi-conductrice anti-corona à l'extérieur de la bobine. Dans les cas graves, cela détruira directement l’isolation principale, entraînant une rupture de l’isolation principale.Lorsque le moteur haute tension devient humide, la valeur de résistance de son matériau isolant ne peut pas répondre aux exigences du moteur haute tension, provoquant un dysfonctionnement du moteur ; le moteur haute tension a été utilisé pendant trop longtemps, la couche anticorrosion et le noyau du stator sont en mauvais contact, un arc se produit et les enroulements du moteur tombent en panne, provoquant éventuellement un dysfonctionnement du moteur. ; Une fois que la saleté d'huile interne du moteur haute tension est immergée dans l'isolation principale, il est facile de provoquer un court-circuit entre les tours de la bobine du stator, etc. Un mauvais contact interne du moteur haute tension peut également facilement conduire à une panne du moteur. .

Méthode de réparation

La technologie d'isolation est l'une des technologies de processus importantes dans la fabrication et la maintenance des moteurs.Afin d'assurer la stabilité du moteur pendant une longue période, la résistance thermique de l'isolation doit être améliorée.Une couche de blindage en matériau semi-conducteur ou en matériau métallique est placée à l'intérieur de l'isolation principale pour améliorer la répartition de la tension le long de la surface.Un système de mise à la terre complet est l’une des mesures importantes permettant au système de résister aux interférences électromagnétiques.

Quelle est la panne la plus grave des moteurs haute tension ?

1. Défauts courants des moteurs haute tension

Panne électromagnétique

(1) Court-circuit entre phases de l'enroulement du stator

Le court-circuit entre phases de l'enroulement du stator est le défaut le plus grave du moteur. Cela causerait de graves dommages à l'isolation des enroulements du moteur lui-même et brûlerait le noyau de fer. Dans le même temps, cela entraînera une réduction de la tension du réseau, affectant ou détruisant la consommation électrique normale des autres utilisateurs.Il est donc nécessaire de retirer le moteur défectueux le plus rapidement possible.

(2) Court-circuit entre spires d'un enroulement monophasé

Lorsqu'un enroulement de phase du moteur est court-circuité entre les tours, le courant de phase de défaut augmente et le degré d'augmentation du courant est lié au nombre de tours de court-circuit. Le court-circuit entre spires détruit le fonctionnement symétrique du moteur et provoque un échauffement local important.

(3) Court-circuit à la terre monophasé

Le réseau d'alimentation électrique des moteurs haute tension est généralement un système à point neutre non directement mis à la terre. Lorsqu'un défaut à la terre monophasé se produit dans un moteur haute tension, si le courant de mise à la terre est supérieur à 10 A, le noyau du stator du moteur sera brûlé.De plus, un défaut à la terre monophasé peut évoluer vers un court-circuit entre spires ou entre phases. En fonction de l'importance du courant de terre, le moteur défectueux peut être retiré ou un signal d'alarme peut être émis.

(4) Une phase de l'alimentation électrique ou de l'enroulement du stator est en circuit ouvert

Un circuit ouvert d'une phase de l'alimentation électrique ou de l'enroulement du stator entraîne le fonctionnement du moteur avec perte de phase, le courant de phase de conduction augmente, la température du moteur augmente fortement, le bruit augmente et les vibrations augmentent.Arrêtez la machine dès que possible, sinon le moteur grillerait.

(5) La tension d'alimentation est trop élevée ou trop basse

Si la tension est trop élevée, le circuit magnétique du noyau du stator sera saturé et le courant augmentera rapidement ; si la tension est trop basse, le couple du moteur diminuera et le courant statorique du moteur fonctionnant avec charge augmentera, provoquant un échauffement du moteur et, dans les cas graves, le moteur grillera.

panne mécanique

(1) Usure des roulements ou manque d’huile

Une défaillance des roulements peut facilement entraîner une augmentation de la température du moteur et une augmentation du bruit. Dans les cas graves, les roulements peuvent se bloquer et le moteur peut griller.

(2) Mauvais assemblage des accessoires du moteur

Lors de l'assemblage du moteur, les poignées des vis sont inégales et les petits couvercles intérieurs et extérieurs du moteur frottent contre l'arbre, ce qui rend le moteur chaud et bruyant.

(3) Mauvais ensemble d’accouplement

La force de transmission de l'arbre augmente la température du roulement et augmente les vibrations du moteur.Dans les cas graves, cela endommagerait les roulements et brûlerait le moteur.

2. Protection des moteurs haute tension

Protection contre les courts-circuits entre phases

C'est-à-dire que la protection contre les coupures rapides de courant ou les différences longitudinales reflète le défaut de court-circuit entre phases du stator du moteur. Les moteurs d'une capacité inférieure à 2 MW sont équipés d'une protection contre les coupures rapides de courant ; Les moteurs importants d'une capacité de 2 MW et supérieure ou inférieure à 2 MW, mais la sensibilité actuelle de la protection contre les coupures rapides ne peuvent pas répondre aux exigences et disposent de six fils de sortie qui peuvent être équipés d'une protection contre les différences longitudinales. La protection contre les courts-circuits entre phases du moteur agit lors du déclenchement ; pour les moteurs synchrones équipés de dispositifs de démagnétisation automatique, la protection doit également agir sur la démagnétisation.

Protection contre le courant inverse

En tant que protection contre les inter-tours du moteur, les défaillances de phase, l'ordre de phase inversé et les déséquilibres de tension importants, il peut également être utilisé comme protection principale contre le déséquilibre de courant triphasé et les défauts de court-circuit interphasé du moteur.La protection contre le courant inverse fonctionne en cas de déclenchement ou de signal.

Protection contre les défauts à la terre monophasé

Le réseau d'alimentation électrique des moteurs haute tension est généralement un système de mise à la terre à faible courant. Lorsqu'une mise à la terre monophasée se produit, seul le courant du condensateur de mise à la terre traverse le point de défaut, ce qui provoque généralement moins de dommages.Ce n'est que lorsque le courant de mise à la terre est supérieur à 5A que l'installation d'une protection de mise à la terre monophasée doit être envisagée. Lorsque le courant du condensateur de mise à la terre est de 10 A et plus, la protection peut fonctionner avec un délai de déclenchement limité ; lorsque le courant de capacité de mise à la terre est inférieur à 10 A, la protection peut fonctionner en déclenchement ou en signalisation.Le câblage et le réglage de la protection contre les défauts à la terre monophasés du moteur sont les mêmes que ceux de la protection contre les défauts à la terre monophasée de la ligne.

Protection basse tension

Lorsque la tension d'alimentation diminue pendant une courte période ou est rétablie après une interruption, de nombreux moteurs démarrent en même temps, ce qui peut entraîner une récupération prolongée de la tension, voire même un échec de récupération.Afin d'assurer le démarrage automatique de moteurs importants, pour des moteurs ou des processus sans importance ou pour des raisons de sécurité, il n'est pas permis d'installer une protection basse tension sur les moteurs à démarrage automatique avec action retardée avant le déclenchement..

Protection contre les surcharges

Une surcharge à long terme entraînera une élévation de la température du moteur au-delà de la valeur admissible, provoquant le vieillissement de l'isolation et même une panne.Par conséquent, les moteurs sujets aux surcharges pendant le fonctionnement doivent être équipés d’une protection contre les surcharges.En fonction de l'importance du moteur et des conditions dans lesquelles la surcharge se produit, l'action peut être configurée pour signaler, réduire automatiquement la charge ou déclencher.

Protection du temps de démarrage long

Le temps de démarrage du moteur à réaction est trop long. Lorsque le temps de démarrage réel du moteur dépasse le temps autorisé défini, la protection se déclenche.

Protection contre la surchauffe

Il répond à une augmentation du courant de séquence positive du stator ou à l'apparition d'un courant de séquence négative provoqué par une raison quelconque, provoquant une surchauffe du moteur, et la protection fonctionne pour déclencher une alarme ou un déclenchement. La surchauffe interdit le redémarrage.

Protection du rotor bloqué (protection contre les surintensités directes)

Si le moteur est bloqué pendant le démarrage ou le fonctionnement, l'action de protection se déclenchera. Pour les moteurs synchrones, une protection contre les décalages, une protection contre la perte d'excitation et une protection contre les chocs asynchrones doivent également être ajoutées.

Heure de publication : 10 novembre 2023