elektrik port üyelik servisleri elektrik port üyelik servisleri

Elektrik Motorlarında Arıza İzleme Yöntemleri ve Kestirimci Bakım

Enerji verimliliği ve işletmelerin bakım maliyetlerinin azaltılması açısından Kestirimci Bakım (Predictive Maintenance) konusu endüstride önemli bir yere sahiptir. Kestirimci Bakım kısaca, çeşitli analizler sonucu arıza yaşanmadan sistem için önlemler alınmasıdır. Bu yazımızda Kestirimci Bakım'ın endüstrideki uygulamalarını ve önemini inceledikten sonra Megger'in ADX ve AWA-IV ürünlerini inceledik.



A- A+
30.07.2024 tarihli yazı 1575 kez okunmuştur.
Birçok endüstriyel tesiste her tip ve boyutta çok sayıda elektrik motoru kullanılır. Bu motorlar işletimleri sırasında elektriksel, mekaniksel, termal ve çevresel birçok zorlanmalara maruz kalarak beklenmedik bir şekilde bozulurlar ve sistem arızasına yol açarlar. Sistemde ani kesilmelerin önlenmesi ve güvenirliği arttırmak amacıyla işletmelerde bakım planlaması yapılır. Bu planlamada arıza sonrası bakım ve periyodik bakımın yanı sıra, bu motorların durumunun izlenmesi sonucunda referans duruma göre olabilecek değişiklikler gözlenir ve gerekli önlemler alınır. Bu amaçla son senelerde Kestirimci Bakım (Predictive Maintenance) programları geliştirilmiştir.

Endüstriyel süreçlerde uygulanan iyi bir bakım teknolojisinin getireceği en önemli avantajlardan birisi süreç güvenilirliğidir. Bu anlamda işletmeler üretimlerini kesintiye uğratmadan sürdürebilirler ve üretim ekonomisine de bu yolla önemli katkılar sağlayabilirler. Çünkü ürün rekabeti, güvenilirlik, güvenlik ve maliyet optimizasyonu gibi kavramlar endüstriyel oluşumları, bakım bölümlerini ve bakım aktivitelerindeki mühendislik uygulamalarını yeniden gözden geçirme yönünde etkilemiştir. Endüstriyel bakım masrafları toplam üretim masrafının %4-25'ini oluşturmakta olduğundan, büyük işletmelerde teknik bakım bölümleri önemli bir iş kolunu oluşturmaya başlamıştır. Ayrıca bakım teknolojilerinin diğer önemli bir uygulama alanı ise Kritik Sistem uygulamalarıdır. 
 

 
 
Elektrik motorları güvenilirliği ve üretimdeki kolaylıklarından dolayı endüstride çok tercih edilen elemanlar haline gelmişlerdir. Asenkron motorlar; basit ve dayanıklı yapıları, son derece ucuz maliyetleri ve çeşitli güçlerde kolaylıkla üretilebilmeleri gibi nedenlerden dolayı endüstride kullanılan motorların % 90'ını oluşturmaktadır. Bundan dolayı, asenkron motorlar; birçok endüstriyel proseste kritik öneme sahip bileşenlerin en önemlilerinden biridir. Bu nedenle, asenkron motorların arızalanmadan uzun süre çalışması veya meydana gelebilecek arızaların önceden tespiti önem kazanmaktadır. Belli başlı arıza tipleri vardır. Karşılaşılan arızalar kendine has nedenlerden veya çalışma şartlarına bağlı oluşan arızalardır. Motorun kendine has arızaları olarak nitelendirdiğimiz arızaların nedenleri mekanik ve elektriksel kuvvetlerin motor içindeki davranışlarına bağlıdır. Araştırmacılar;


► Bobin arızaları,

► Dengesiz rotor ve stator parametreleri,

► Kırık rotor barları,

► Eksen kaçıklığı,

► Rulman arızaları,


gibi çeşitli motor arızaları üstünde çalışmışlardır.
 
 
Çalışmalar göstermiştir ki; asenkron motorlardaki hatalar ve bunların oluşum sıklıkları şöyledir:

► Stator Sargılarından Kaynaklanan Hatalar (%16) 


► Rotor Kaynaklı Hatalar (%5)

► Rulman Hataları (%51) 

► Mil Kaynaklı hatalar (%2) 

Harici Hatalar (Çevresel, gerilim beslemesi, yük) (%16) 

► Diğer hatalar (%10)
 
 
Asenkron motorlarda en sık karşılaşan hatalar ve yüzde oranları

Üstteki şekilden görüldüğü üzere rulman hataları en sık karşılaşılan sorunken, bunu stator sargılarından kaynaklanan sorunlar takip ediyor. 

 


Arıza Tanısı Yöntemleri

Elektrik motorlarındaki durum izleme çalışmalarına ilişkin işaret tabanlı analizler bakımından göz önüne alınacak temel teknikler istatistiksel analiz, spektral analiz ve zaman-frekans analizi gibi tekniklerdir. Bu teknikler vasıtasıyla makineden alınacak olan titreşim, akım, gerilim, sıcaklık ve ses gürültü seviyesi gibi test işaretleri kolayca analiz edilerek arızaya ilişkin özellik çıkarımları yapılabilir.

Gelişmekte olan bir arıza, yapılacak durum izleme ile elemanların arıza başlamadan önce hangi karakteristik özellikleri gösterdiğine bakılarak teşhis edilebilir. Araştırmalar göstermiştir ki; arızaya neden olan hata mekanizmaları aşırı ısınma, yalıtımda bozulmalar, mekanik arızalar ve motor devresi hatalarıdır. Bazı durumlarda motordaki normal dışı durumların nedeni güç kaynağındaki harmonikler de olabilir.


► Rulman arızaları: Dönme elemanları, iç ve dış bilezik ve dönme elemanlarını tutan kafeste olabilecek arızalardır.

► Stator arızaları: Stator gövdesi, stator çekirdeği ve stator sargılarında meydana gelebilecek arızalardır.

► Rotor arızaları: Rotor çubukları, mil ve rotor gövdesinde olabilecek arızalardır.

► Diğer arızalar: Faz empedanslarındaki dengesizlikler nedeniyle gerilim dengesizliğinin oluşması gibi elektriksel hatalar, aşırı yükleme, kötü kavramalar ve motorun iyi yataklanmaması gibi hatalardır.

 
 


 

Asenkron Motorda Meydana Gelen Arızaların Belirtileri

Asenkron motorda bir arıza meydana geldiğinde, stator sargılarında dengesizlik ve/veya stator hava aralığında değişimler oluşur. Bunun neticesinde motorun uzay harmonik dağılımında değişimler oluşacaktır. Araştırmalara göre asenkron motorlarda meydana gelen mekanik arızalar, aşağıdaki belirtilerden teşhis edilebilir ki bunlar:
 
 
1. Dengesiz hava aralığı gerilimi ve hat akımı,

2. Ortalama momentte azalma ve moment dalgalılığında artış,

3. Motor kayıplarında artış ve aşırı ısınma, verimde azalma,

4. Hat akımında belirli harmoniklerin artışı,

5. Eksenel yönde kaçak endüktans artışıdır.
 
Asenkron motorda meydana gelen arızalar ile stator akımı harmonik spektrumu arasında bir ilişki vardır. Araştırmalar göstermiştir ki, belirli arıza durumlarında motorun şebekeden çektiği faz akımının belirli harmonikleri değişim göstermektedir. Rotorda meydana gelen arızalar, asenkron motorlarda meydana gelen arızaların büyük bir çoğunluğunu oluşturur. Rotor çubuklarındaki ya da kısa devre halkalarındaki kırıklar ise, aşağıda belirtilen streslerin neticesinde meydana gelmektedir ki bunlar;
 
1. Motordaki aşırı kayıplar ya da motorun nominal yükünün üzerindeki bir yükle yüklenmesi neticesinde meydana gelen termal stresler,

2. Elektromanyetik gürültüler, elektromanyetik kuvvetler, dengesiz elektromanyetik çekim kuvveti (UMP) ve titreşim nedeniyle meydana gelen manyetik stresler,

3. Üretim hataları nedeniyle meydana gelen yerleşik stresler,

4. Mildeki ani moment değişimleri ve merkezkaç kuvveti nedeniyle meydana gelen stresler,

5. Kimyasal ya da fiziksel kirlenme veya aşınma gibi çevresel stresler,

6. Yataklama problemleri nedeniyle meydana gelen streslerdir.


 

Durum İzleme Yöntemiyle Tespit Edilen Motor Arızaları


Asenkron motorlar sağlamlıkları ve hata toleransı bakımından endüstriyel uygulamalarda tercih edilmektedir. Motor arızaya girerken ve girdiğinde yapılan ölçümler durum izleme sistemlerinde teşhis açısından son derece önemlidir. Dönen elektrik motorlarında arızaların altında yatan nedenler;

► Dizayndan kaynaklanan arızalar,

► Üretim toleransından kaynaklanan arızalar,

► Montajdan kaynaklanan arızalar,

► Tertibattan kaynaklanan arızalar,

► Çalışmakta olduğu ortamdan dolayı oluşan arızalar,

► Yükün doğasından oluşan arızalar,

► Bakım programındaki eksikliklerden dolayı oluşan arızalar.

Asenkron motorlarda diğer dönen elektrik motorları gibi elektromanyetik ve mekanik güçlerin etkisiyle çalışır. Motorun tasarımı bu güçlerin etkileşimi göz önünde bulundurularak normal koşullar altında en az seviyede ses ve titreşim ile dengeli olacak şekilde yapılır. Herhangi bir arıza meydana geldiğinde bu kuvvetler arasındaki denge bozulur ve bu da hatanın artmasına neden olur. Motor arızalarını iki ana başlık altında toplamamız mümkündür:

► Mekanik arızalar

► Elektriksel arızalar

Rotorda oluşan mekanik arızalar statik veya dinamik eksen kaçıklığı ve aynı eksene oturtamama olarak tanımlanır. Statordaki mekanik arızalar statorda meydana gelen eksen kaçıklığı ve nüve gevşekliğidir. Ayrıca rulman arızaları oldukça sık karşılaşılan asenkron motor mekanik arızalardandır. Rulman arızaları aynı zamanda rotor kaçıklığı arızalarına da sebep olmaktadır. Diğer mekanik arızalar rotor sürtünmesi, stator ve rotor yorulması gibi hatalar sonucunda oluşmaktadır.


 
 
Rulman Arızaları elektrik motorlarında plansız duruşların en önemli sebeplerindendir.
 

Bobinlerden kaynaklanan bobinden bobine (turn to turn), faz faz, bobin toprak arızaları bilezikli asenkron motorların rotorlarında oluşan elektriksel arızaların ana sebepleridir. Sincap kafesli motorların rotorlarında meydana gelen elektriksel arızaların sebepleri barların çatlaması, gevşemesi, (end-ring) sağlıklı bağlantı yapılmasıdır. Rotor nüve saçının kısa devre olması iki tip motor içinde sık görülen bir arıza türüdür. Statorda görülen arızaları bobin ve nüve arızaları olarak sınıflandırabiliriz. Sargı arızaları bobinden bobine, faz faz ve faz toprak arızalarını kapsar; nüve arızaları ise nüve gevşekliği, nüve saçı kısa devre ve rotor vurma arızalarını kapsar.

 

Kestirimci Bakım ve Yararları

Bu yöntem makine veya teçhizatın sürekli gözlenmesi ve işlem görme şartlarının ve bunların zamanla gelişiminin analiz edilmesini içerir. Motorların durumu periyodik olarak veya sürekli ölçüm alınarak tespit edilir. Ölçüm ve kontrollerin sonucuna göre üretimi etkileyecek arızanın oluşabileceği zaman önceden tahmin edilir. Buna göre uygun zamanlarda motorlar bakıma alınır. Toplanan veriler üzerinde yapılan analizler ile arızaların kaynağı ve gelişimleri öğrenilir. Böylece motorların en yüksek verimde kullanılması ve beklenmeyen arıza duruşlarının önlenmesi sağlanır. Kestirimci bakımın uygulama basamakları sırasıyla; ölçüm, analiz ve onarımdır. Kestirimci bakımın bazı yararları aşağıdaki gibidir.


► Arıza duruşlarını minimuma indirir veya tamamen ortadan kaldırır ve faydalı çalışma süresini arttırır.

► Planlanmamış bakımı azaltır, tamirler üretimi en az etkileyecek şekilde yapılabilir ve bakım maliyetini düşürür.

► Verimsiz motor performansından kaynaklanan aşırı elektrik tüketimini önler, enerji ihtiyacındaki maliyeti düşürür.

► Motor performansını optimize eder, makinaların her zaman tanımlandığı şekilde çalışmasını sağlar.

► Düşük performanslı makinanın sebep olacağı düşük ürün kalitesinden dolayı garanti süresi ile ilgili şikayetleri azaltır.





 


Sektörel Ürün İncelemesi

 

ADX | Otomatik Teşhis Test Cihazları


Ürün hakkında

Varlık merkezli yaklaşım, operatörler için anahtar teslim testleri teşvik eder
► Varlıkları Kurulumdan Ayırmak, varlık hizmeti ihtiyaçları ve sorunları hakkında daha fazla bilgi sağlar
► PowerDB Dashboard güvenli bulut tabanlı analiz yazılımı
► Manuel, Otomatik veya Sıra testi seçimi
► Ekran düzeyinde bağlama duyarlı yardım
► Uyarlanabilir arama özelliği
► Varlık yönetimi araçları



Megger Baker ADX, günümüzün zorlu iş yerlerinde motor testi için ileriye dönük yenilikçi ve dönüşümsel bir gelişmedir. Android işletim sistemi üzerinde Linux kullanılarak geliştirilen ADX yazılımı, bir Lan veya Wi-Fi bağlantısı üzerinden kolayca güncellenir. 10,4 inçlik geniş dokunmatik ekran sağlamdır ve gün ışığında görülebilir.

Yoğun çalışan test ekipmanının temel gereksinimi, optimum test ucu setine sahip olmaktır. ADX, IEC61010 güvenlik uyumlu, birleşik yüksek voltajlı / düşük voltajlı ayrılabilir Kelvin test uçlarına sahiptir, büyük bir çene açıklığına sahip 16 kV değerindedir. Test uçları tek tek veya setler halinde mevcuttur, bu nedenle hasarlı uçlar, ekipmanı göndermeden sahada değiştirilebilir; bu da zamandan ve paradan tasarruf sağlar.

Dahili pil yedeği, ADX'in her yeni konum için kapatılıp yeniden başlatılmasına gerek kalmadan varlıklar arasında taşınmasına olanak tanır.

ADX ailesi, 15 kV'a kadar voltajlarda testler yapmak için tasarlanmış modeller içerir. Beş ana seçenek arasında 4 kV, 6 kV, 12 kV, 15 kV ve 15 kV-A (Armatür) bulunur. Yüksek voltajlı varlıkları test etmek, test voltajlarını 40 kV'a kadar artırmak için ADX bir PPX ile birleştirilebilir.


Mevcut ADX testleri şunları içerir:

► Sargı direnci
► Endüktans
► Kapasitans
► İzolasyon Direnci (IR)
► Dielektrik Soğurma (DA)
► Polarizasyon İndeksi (PI)
► DC HiPot (standart)
► DC HiPot (kademeli voltaj)
► DC HiPot (sürekli rampalı)
► EAR+™ ile dalgalanma analizi
► Dalgalanmada Kısmi Deşarj



 



Motorlarınızın kesinti yaşamadan devamlık çalışması için ADX’inizi bugünden sipariş edin


 

Baker AWA-IV | Statik Motor Analizörü


Ürün hakkında

► Ürün yelpazesi, 2 kV, 4 kV, 6 kV ve 12 kV modelleri içerir
► Test yetenekleri şunları içerir: dalgalanma, sargı direnci, Megohm, PI, DA, sürekli artan DC adım voltajı ve DC elektriksel dayanım testleri
► Büyük motorlar ve jeneratörlerde dalgalanma testleri gerçekleştirmek için 12 kV HO (yüksek çıkış) versiyonu
► İzolasyon testi voltaj aralığını genişletmek için Baker PPX Güç Paketleriyle uyumludur (yalnızca 6 kV, 12 kV ve 12 kV HO sürümleri)
► IEEE ve IEC uyumlu dalgalanma testi
► Patentli Darbe / Darbe Arıza Alanı Oranı (PP-EAR) tekniği ile dalgalanma dalga biçimi karşılaştırması
► Sahada taşınabilir bir cihazda gelişmiş dönüşler arası değerlendirme yeteneklerini bir araya getirir
► Microsoft Windows 10 gömülü işletim sistemi
► Windows 10 tak ve çalıştır yazıcılarla veri aktarımı ve yazdırma için USB bağlantı noktası




Baker AWA-IV, bir motorun izolasyonunun ve devresinin gücünü kapsamlı bir şekilde değerlendirmek için tekrarlanabilir, kullanıcı tarafından programlanabilen testleri otomatik olarak gerçekleştirir. Aslında, bir kullanıcının sahada bulunmadan önce belirli bir dizi izolasyon testi gerçekleştirmek için programlayabileceği ve daha sonra sahada programlandığı şekilde kullanabileceği tek yüksek voltaj test cihazıdır. AWA-IV, hizmete girmeden önce motor yenileme işlemlerinin veya yeni üretim motorlarının kalitesini sağlamak için de kullanılır.

Baker AWA-IV, sezgisel, dokunmatik ekranlı bir kullanıcı arayüzüne sahip, kullanımı kolay bir test aracıdır. Belirli bir operatörün beceri düzeyinden bağımsız olarak doğru, tekrarlanabilir sonuçlar sunar. Hem yüksek hem de düşük voltaj testlerinin kapsamlı bir setini gerçekleştirerek, düşük voltaj test cihazlarının bulamadığı sorunları kolayca tespit eder. Sonuçlar, motor bakım uzmanlarına maliyetleri ve planlanmamış arıza sürelerini en aza indirmek için ihtiyaç duydukları bilgileri veren basit, anlaşılması kolay grafikler ve raporlar halinde sunulur. Belirli bir motora uzun bir süre boyunca aynı testleri uygulama yeteneği, motorun ömrü boyunca izolasyonunun bozulmasını ortaya çıkararak trendlerin analiz edilmesini sağlar. Bu, bakım uzmanlarının bir motorun ne zaman arızalanacağını tahmin etmesine ve değişimini buna göre planlamasına olanak tanır.

AWA-IV, eşdeğer manuel olarak kontrol edilen cihazlara göre bilgisayar kontrolü ve dalga formu izleme avantajları sunar. Analizörün yerleşik bilgisayarı testleri yürütür, sonuçları kaydeder ve test sırasında gerilim seviyelerini sürekli olarak izler. Analizör belirli bir test sırasında izolasyonda bir zayıflık tespit ederse test kesintiye uğrar, operatör uyarılır ve kesinti anındaki tüm test parametreleri raporlanır.

AWA-IV'ün faydaları, Baker ZTX düşük empedanslı bobin aksesuarı kullanılarak armatürler gibi düşük empedanslı bobinlere genişletilebilir. ATF5000 komütatör prob aksesuarını içeren ZTX, AWA-IV'ün daha yüksek akımlar gerektiren bobinlere aşırı gerilim testleri uygulamasına olanak tanır.



 

ADX ve AWA-IV Ürünlerinin Ayırt Edici Özellikleri

 

ADX'in Ayırt Edici Özellikleri



Gelişmiş Tanılama Yeteneği

ADX, motorların durumunu kapsamlı bir şekilde değerlendirmek için gelişmiş tanılama yeteneklerine sahiptir. Bu özellik, motor sargıları, izolasyon direnci ve diğer kritik parametreler hakkında detaylı bilgi sağlar.


Kullanıcı Dostu Arayüz

Megger ADX, kullanıcı dostu bir arayüz sunarak, teknisyenlerin ve mühendislerin cihazı kolayca kullanmasını sağlar. Bu, hata oranını azaltır ve verimliliği artırır.


Taşınabilirlik ve Dayanıklılık

ADX, saha testleri için ideal olan taşınabilir ve dayanıklı bir yapıya sahiptir. Bu, kullanıcıların farklı lokasyonlarda kolayca motor testi yapmasını sağlar.


Geniş Test Kapsamı

Cihaz, farklı tipte motorlar ve elektriksel ekipmanlar için geniş bir test kapsamı sunar. Bu, kullanıcıların çeşitli uygulamalar için aynı cihazı kullanabilmesini sağlar.


Yüksek Doğruluk ve Güvenilirlik

Megger, yüksek doğruluk ve güvenilirlik sunan test cihazları ile tanınır. ADX de bu standartları karşılayarak, güvenilir sonuçlar elde edilmesini sağlar.


İleri Analiz ve Raporlama

Cihaz, gelişmiş analiz ve raporlama yeteneklerine sahiptir. Bu, kullanıcıların test sonuçlarını detaylı bir şekilde incelemesini ve raporlamasını kolaylaştırır.


Entegre Yazılım

Megger ADX, entegre yazılım çözümleri ile birlikte gelir. Bu yazılımlar, veri yönetimini ve analizini kolaylaştırır, böylece kullanıcılar test sonuçlarını daha etkin bir şekilde kullanabilir.

 

AWA-IV'in Ayırt Edici Özellikleri



Gelişmiş Sargı Testi

Surge Testing: Baker AWA-IV, motor sargılarında kısa devre, açık devre ve arıza tespitini sağlayan surge testing özelliğine sahiptir. Bu özellik, motor sargılarının durumunu yüksek hassasiyetle değerlendirmeye olanak tanır.


Yüksek Gerilim Testleri

Hipot Testing: Cihaz, yüksek gerilim hipot testleri yaparak motorların izolasyon direncini ve dayanıklılığını test eder. Bu testler, motorların güvenli çalışmasını garanti altına alır.


Dinamik ve Statik Testler

Baker AWA-IV, hem dinamik hem de statik testler yapabilir. Bu özellik, motorların farklı çalışma koşullarında nasıl performans gösterdiğini anlamak için önemlidir. Geniş Test Fonksiyonları: RLC Testing: Cihaz, direnç (R), endüktans (L) ve kapasitans (C) testleri yaparak motor sargılarının elektriksel özelliklerini detaylı bir şekilde analiz eder. Insulation Resistance Testing: Motorların izolasyon direncini ölçerek, izolasyon bozulmalarını ve kaçak akımları tespit eder.


Güçlü Veri Analizi ve Depolama

PC Integration: Baker AWA-IV, bilgisayar entegrasyonu ve veri yönetimi yazılımları ile uyumludur. Bu, test verilerinin kolayca kaydedilmesini, analiz edilmesini ve raporlanmasını sağlar. Automated Reporting: Cihaz, test sonuçlarını otomatik olarak raporlar ve analiz eder, bu da kullanıcıların sonuçları hızlı ve verimli bir şekilde değerlendirmesine yardımcı olur.


Kullanıcı Dostu Arayüz

Touchscreen Interface: Dokunmatik ekran arayüzü, kullanıcıların cihazı kolayca kullanmasını sağlar. Menü navigasyonu ve test ayarları basit ve sezgiseldir.


Taşınabilirlik

Baker AWA-IV, saha kullanımı için taşınabilir bir yapıya sahiptir. Bu, cihazın farklı lokasyonlarda kolayca kullanılmasını sağlar.


Güvenilirlik ve Dayanıklılık

Rugged Design: Cihaz, zorlu çalışma koşullarına dayanacak şekilde tasarlanmıştır. Sağlam yapısı, uzun ömürlü ve güvenilir bir performans sunar.


►İlginizi Çekebilir: Vaka Analizi | İstenmeyen AC Kuplajı Varlığında DC Toprak Arızası Bulma
 

 


Motor arızaları sebebiyle yaşanan büyük masraflardan kurtulun ADX hakkında daha fazla bilgi ve demo talep etmek için tıklayın.




Kaynak:


Aktif etkinlik bulunmamaktadır.
ANKET
Endüstri 4.0 için En Hazır Sektör Hangisidir

Sonuçlar