Serwis napędów elektrycznych

246

Na napęd elektryczny składa się zespół elementów, które przetwarzają energię elektromechaniczną w procesie technologicznym. Elementy te są nie tylko połączone ze sobą ale i oddziałują na siebie.

Na typowy napęd składa się układ zasilający, silnik elektryczny oraz urządzenie pędne (sprzęgło, przekładnia, itp.) odpowiedzialne za przekazywanie energii mechanicznej wytworzonej przez silnik do maszyny roboczej. W wielu aplikacjach urządzenie pędne może zmieniać parametry przekazywanej energii. W nowoczesnych napędach zastosowanie znajduje również układ sterowania i automatyki.

Diagnostyka przekładni

W przypadku przekładni w pierwszej kolejności sprawdza się poziom i stan oleju we wnętrzu przekładni. Istotną rolę odgrywa również czyszczenie lub wymiana uszczelnień oraz usunięcie wycieków. Ocenia się poziom generowanego hałasu oraz wielkość i rodzaj drgań. Bardzo często przeprowadzany jest pomiar osiowości napędu.

Dla prawidłowej pracy napędu ważne są sprawne łożyska. Aby ocenić ich stan mierzy się drgania. W zależności od potrzeb wykorzystywane są do tego ciągłe lub okresowe pomiary szerokopasmowych poziomów drgań. Oprócz tego zastosowanie znajduje tzw. analiza obwiedni sygnału. Polega ona na tym, że sygnał generowany przez czujnik jest filtrowany po czym wyznacza się widmo powstałej obwiedni sygnału. W widmie sygnału drganiowego mogą być zawarte składowe z częstotliwością, która odpowiada uszkodzeniom elementów konstrukcyjnych łożyska.

Bardzo często mierzy się współczynnik szczytu będący stosunkiem wartości szczytowej sygnału drganiowego do jego wartości skutecznej przy założeniu określonego przedziału częstotliwości drgań.Niejednokrotnie wykorzystuje się pomiar przyspieszenia drgań. Oceniana jest przy tym zmiana współczynnika szczytu wraz z eksploatacją maszyny.

Niejednokrotnie podczas diagnostyki zastosowanie znajduje analiza widmowa (częstotliwościowa drgań). W takim rozwiązaniu sygnał drganiowy rozkłada się na składowe z różnymi częstotliwościami. Tym sposobem dzięki odpowiedniej analizie poziomów składowych wraz z ich częstotliwością zyskuje się informacje o uszkodzonych elementach konstrukcyjnych łożyska. Warto również wspomnieć o SPM (Shock Pulse Method) czy metodzie analizy drganiowej. Zakłada się, że wraz z okresem użytkowania łożysk pomiędzy elementem tocznym a bieżnią występują uderzenia.

Diagnostyka motoreduktorów

W przypadku motoreduktorów diagnostyce poddaje się silniki elektryczne i układ smarowania. Jeżeli motoreduktor bazuje na sterowaniu przez system automatyki to kontrolowana jest również wymiana danych.

Jeżeli olej przekładniowy ma zbyt wysoką temperaturę to trzeba sprawdzić skuteczność smarowania. Nieprawidłowości w tym zakresie mogą wynikać ze zbyt dużej lub zbyt małej ilości środka smarnego. Zdarzyć się może również niewłaściwy dobór oleju. W przypadku gdy motoreduktor bazuje na przekładni ślimakowej szczególną uwagętrzeba zwrócić na zjawiska takie jak zbyt wysoka temperatura otoczenia, nadmierne obciążenie podczas docierania napędu, zbyt mała odległość od źródła ciepła, zbyt mała wydajność systemu smarowania łożysk czy zablokowany dopływ powietrza. Jeżeli przekładnia pracuje zbyt głośno to trzeba sprawdzić przekładnię zębatą pod kątem uszkodzenia, ukruszenia zębów koła zębatego lub zbyt dużej chropowatości powierzchni.

Nie mniej ważne jest sprawdzenie uszczelnień środka smarnego. Wycieki mogą wynikać ze złej pracy zaworu odpowietrzającego lub niewłaściwego jego miejsca montażu. Sprawdza się wpust pod kątem zerwania lub uszkodzenia koła zębatego. Skutkiem tego może być nieobracanie wału pomimo odpowiednich obrotów.

System wymiany danych motoreduktorów sprawdza się odpowiednimi programami diagnostycznymi. Dobiera się je uwzględniając standard komunikacyjny –  LON, Modbus RTU, BACnet MS/TP Slave, CAN oraz sygnały analogowe – pętla napięciowa (0-10 V), pętla prądowa (4-20mA).

Diagnostyka serwonapędów

Zaawansowane serwonapędy poprzez wyświetlane błędy informują o nieprawidłowej pracy urządzenia. Jeżeli zgłoszony błąd dotyczy enkodera to konieczne jest sprawdzenie sygnału ABZ enkodera, sygnałów UVW oraz przewodu enkoderowego. W przypadku gdy enkoder błędnie zlicza to warto sprawdzić sygnał pod kątem zakłóceń. Serwonapęd zgłosi również błąd w przypadku przekroczenia temperatury. Sprawdza się wtedy system chłodzenia urządzenia oraz warunki pracy. Przekroczenia napięcia części mocy mogą wynikać z przekroczenia napięcia magistrali. W efekcie sprawdza się napięcie zasilające części mocy. Błąd dotyczący przekroczenia wartości prądu wymaga sprawdzenia urządzenia pod kątem uszkodzenia części mocy w sterowniku lub zwarcia pomiędzy fazami silnika. Zbyt niskie napięcie może dotyczyć logiki sterującej o czym również użytkownik będzie poinformowany określonym błędem. Należy zwrócić uwagę na błędy rezystora hamującego.

Ponadto odpowiedni błąd zostanie zgłoszony w momencie obciążenia silnika, przekroczenia maksymalnej wartości częstotliwości impulsów wejściowych, a także błędów komutacji i uszkodzeń pamięci EPROM.

W praktyce przemysłowej uszkodzenia napędów są usuwane przez wewnętrzne działy utrzymania ruchu, zewnętrzne firmy serwisowe oraz serwisy producentów urządzeń napędowych.

Źródło: Redakcja Portal Przemysłowy