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全面概述關于工業熱電阻故障的常見4個問題

來源:發表時間:2019-08-28


      汽車在整個工業領域受雇。隨著熱電阻技術變得越來越復雜,工程師和技術人員必須了解導致熱電阻故障的問題。麻煩的是,熱電阻故障的問題是細微且復雜的,因為各種問題可能導致最終導致熱電阻故障的問題。因此,對熱電阻故障進行故障排除是一個必須分為幾個不同類別的主題。

      可能導致工業熱電阻故障的兩個最常出現的問題是磨損的軸承和繞組絕緣的劣化。但是,這些條件中的任何一個都可能源于任何給定數量的因素,例如:

      1、電能質量問題:影響熱電阻功率質量的問題通常是瞬態電壓,電壓不平衡或諧波失真的結果。

      2、變頻驅動器問題:當熱電阻在此區域出現故障跡象時,問題通常歸結為sigma電流,過載或驅動器輸出的反射。

      3、機械問題:如果問題是由于機械故障引起的,則問題通常源于不對中,軸承磨損或軸松動或不平衡。

      4、安裝問題:有時當熱電阻出現問題癥狀時,問題在于安裝錯誤,這可能導致軟腳,管道污漬和軸電壓等問題。

為了真正理解,識別,診斷并最終防止熱電阻故障的常見問題,需要深入探索每個問題。

1、電能質量問題

(1) 瞬態電壓

沿著工業設備的分配系統,瞬態電壓的情況可能由各種內部或外部因素引起。兩個最常見的問題包括:

      (a)當相鄰負載打開或關閉時

      (b)外部天氣帶來的環境條件

      所討論的瞬變可以在幅度和持久性方面。在任何情況下,瞬態電壓通常都會消耗熱電阻繞組中的絕緣。瞬態源難以確定它們在發生時也很少發生。此外,瞬態電壓的癥狀通常會有所不同。雖然控制電纜上可能出現瞬變,但通常很難確定問題,因為設備本身可能不會損壞,但操作將受到阻礙。在很多情況下,熱電阻繞組中的絕緣擊穿會導致熱電阻在時間之前磨損。

瞬態電壓是一個關鍵問題,可以使用三相電能質量分析儀進行診斷。

(2) 電壓不平衡

      單相負載通常在三相分配系統中提供。如果阻抗關閉或負載分布不平衡,則三個分配階段將變得不平衡。出現電壓不平衡的三種最可能的方法是:

          (a)熱電阻布線有問題

          (b)熱電阻端的終端

          (c)纏繞組件有問題

在由三相組成的電力系統中,電壓不平衡會導致沿三相中的每一相產生應力。

      當發生不平衡時,其中一相(或可能是兩相或三相)中的過大電流會導致工作溫度升高,從而可能會損壞絕緣層。因此,每個相都必須承載相同水平的電壓。可以使用三相電能質量分析儀識別電壓不平衡的發生。

(3) 諧波失真

      當熱電阻繞組被外來的,無意的交流電流源擊中時,這種現象稱為諧波失真。在這種情況下循環的額外能量對熱電阻軸的旋轉沒有用處。諧波實際上做的是在繞組部件中循環并消耗多余的能量。隨著時間的推移,諧波失真會導致熱量積聚,其影響會影響繞組部件的絕緣性。

      在很小程度上,諧波失真實際上是事物在為電子負載提供服務的系統中起作用的正常部分。事實上,每個諧波都有自己的失真容限。為了檢查失真水平是否可接受,需要三相電能質量分析儀。這里的目的是查看電流水平或溫度是否過高。最終,太多的諧波失真對熱電阻的效率是不利的。這個問題的影響可能導致溫度和間接成本飆升。

2、變頻驅動器問題

 (1)關于驅動輸出PWM信號的思考

      為了控制發送到熱電阻的電壓量,變頻器使用所謂的脈沖寬度調制(PWM)。在負載和源之間的阻抗變得不平衡的情況下,發生反射。由于以下因素,可能會出現阻抗不匹配:

安裝不好

組件不匹配

(2)磨損或老化的設備

      當然,反射的高度可能與熱電阻的驅動電路中的DC總線的電壓電平一樣強烈。最終,熱電阻繞組內的絕緣層的腐蝕會導致意外且通常代價高昂的停機時間。這些問題具有重要意義,應使用四通道示波器進行調查和診斷。

(3) Sigma當前

      當電流在熱電阻系統內誤入歧途時,這種現象稱為西格瑪電流。西格瑪電流的問題通常是以下因素之一:

          (a)電壓等級

          (b)頻率信號

          (c)導體電感和電容

      當sigma電流出現時,該效應會導致繞組過熱。可以通過來自所有三個相的電流之和來識別Sigma電流。理想情況下,所有三個電流的總和將達到零。往返驅動器,返回電流和輸出電流應相互相等。總的來說,sigma電流是一個小問題,可以使用四通道示波器進行測量。

(4) 運營超載

      在熱電阻承受過大負載的情況下,熱電阻容易出現操作過載或熱電阻過載的情況。發生熱電阻過載時,問題通常是以下癥狀之一:

          (a)扭矩慢

          (b)極端電流消耗

          (c)飆升的熱量

      在過熱成為一個因素的情況下,操作過載是熱電阻故障的主要問題之一。通常,過熱仍將開始,熱電阻內的部件 - 例如軸承和繞組 - 繼續正常運行。因此,當熱電阻開始過熱但所有部件看起來都正常工作時,首先要考慮的是熱電阻過載的可能性。

      就其對熱電阻的影響而言,過載會對熱電阻部件的所有部分造成電氣和機械部件的過早磨損,所有這些都會導致熱電阻在其時間之前發出。操作過載幾乎占所有熱電阻故障的三分之一,這使得在問題失控之前知道如何識別問題至關重要。可以使用數字萬用表設備來診斷問題。

3、機械問題

 (1)錯位

      如果熱電阻的驅動軸與負載不正確對齊,則會出現一種簡單的錯位。或者,在熱電阻的耦合部分未正確對準的情況下可能出現該問題。雖然通常認為可以通過柔性聯軸器補償不對中,但所有這一切確實可以保護聯軸器本身。

      盡管有彈性聯軸器,但未對準的軸會在軸上產生麻煩的周期性沖擊。發生這種情況時,機械過載會增加,熱電阻會產生過度的應變。此外,未對準增加了負載內的振動量以及熱電阻驅動器的軸。不對齊的情況可以分為三種不同的類型:

      角度不對中:軸的中心線不平行且相交。

      平行不對中:軸的中心線非同心平行。

      復合不對中:角度和平行錯位問題的組合。

      在許多情況下,未對準是角度和平行問題的組合。然而,這個問題經常被討論為兩種不同的錯位形式,因為通常更容易單獨處理每個問題。

      未對準對工業熱電阻的影響是嚴重的,因為該問題導致機械驅動器件的過度磨損。這導致早期失敗。不對中是一個關鍵問題,可以通過使用激光軸對準工具來診斷。

(2)軸不平衡

      在旋轉部件的中心不與軸線相交的熱電阻中,異常被簡稱為軸不平衡。這種情況是有問題的,因為它在轉子的某個點放置了一個重質量,而不是在它所屬的軸上。雖然幾乎不可能完全防止熱電阻不平衡發生,但是當熱電阻偏離其理想范圍時,這一點并不難。

軸不平衡通常會導致以下問題之一:

      (a)沉積的污垢

      (b)平衡配重不足

      (c)熱電阻繞組中的質量不平衡

      (d)與零件磨損有關的問題

      當識別出不平衡軸時,應立即采取措施糾正此事。該問題可能導致構成機械驅動的部件內的過度磨損,并且這可能導致熱電阻的早期故障。識別軸不平衡的最簡單方法之一是使用振動測試儀。

(3) 軸松動

當軸上出現過量的間隙時,問題簡稱為軸松動,可能出現以下幾種情況:

      旋轉松動:當熱電阻的運動部件和靜止部件之間存在太大的間隙時,例如軸承和周圍部件之間,會出現這種情況。

      非旋轉松動:其特征在于熱電阻的兩個靜止部分之間的松動,兩者都不應該移動,例如軸承外殼和相鄰部件。

      軸松動的影響可能導致熱電阻旋轉部件的過度磨損,進而導致機械故障。因此,在問題變得具有破壞性和成本之前,識別工業熱電阻中的軸松動情況是至關重要的。發現問題的最簡單方法是使用振動測試儀,它可以幫助您驗證旋轉部件是否存在松動。

(4) 軸承磨損

      當軸承磨損時,它將傾向于移動得更慢,變得更熱并且通常效率降低。問題通常是年齡,機械問題或潤滑不足。軸承的失效往往源于以下問題:

          (a)負載對于熱電阻來說太重了

          (b)潤滑問題,如錯誤的等級或數量不足

          (c)軸的不對中

          (d)不合適

          (e)軸承因年齡而磨損

      軸承故障會導致工業熱電阻出現問題。超過13%的熱電阻故障歸結為軸承故障。同樣,在機械設施中發生的近三分之二的故障是軸承磨損的結果。因此,發現和修復軸承磨損的情況至關重要。可以使用振動測試儀診斷問題。

4、安裝問題

 (1)軟腳

      當熱電阻安裝支腳不平時,問題稱為軟腳。當腳放在不平坦的安裝表面上時,也會出現問題。無論如何,軟腳是一個令人不安的問題,很容易導致更多的問題。例如,如果您嘗試通過擰緊安裝螺栓來解決問題,則很容易導致進一步的錯位。

      通常,軟腳是一對安裝螺栓的結果,這對安裝螺栓彼此對角地定位。這種效果類似于四腿椅由于相對腿之間的不平坦而在對角線方向上來回搖擺。軟腳出現以下兩種變化之一:

平行軟腳:一個安裝腳高于所有其他安裝腳。

角軟腳:一個安裝腳與安裝表面不平整。

      軟腳通常是安裝支腳或安裝表面出現問題的結果。無論哪種方式,必須糾正軟腳的問題,以使熱電阻在軸上正確對準。識別軟足的最簡單方法是使用激光對準工具。盡管問題并不完全是關鍵,但軟腳可能會導致機械驅動器的組件脫離對齊。

 (2) 管道應變

      當熱電阻和驅動器由于來自周圍部件的應力而導致未對準時,該問題被稱為管道應變。基本上,在其他設備上施加的壓力會轉移回熱電阻本身。在大多數情況下,管道應變源于以下變化:

           (a)基金會的動向

           (b)新的閥門安裝

           (c)對管道的物理影響

           (d)管架損壞

      當其中一個問題發揮作用時,通常會導致熱電阻/泵軸不對中。因此,重要的是檢查機器的時間和時間的對齊。新機器的正確對齊很少是永久性的,因為除非定期執行維護,否則對齊必然會隨時間而變化。

在短期內,管道應變的后果是緩慢而輕微的。然而,如果留下來,管道應變及其產生的應力可能導致工業熱電阻的早期故障。可以使用激光軸對準工具來診斷該問題。

  (3) 軸電壓

      當閃絡電流傳播到熱電阻的外軸承并撞擊座圈時,問題在于軸電壓超過軸承潤滑的絕緣極限。隨著問題的開始,軸承的形狀由于過熱而受到損害,這導致金屬碎片滲入潤滑劑并破壞其粘度。這導致摩擦增加,這通過由問題引起的噪音和振動變得明顯。

      如果軸電壓持續數月的熱電阻活動,則問題可能導致昂貴的軸承故障。雖然識別和修復軸電壓至關重要,但問題只有在熱電阻處于活動狀態時才會出現。診斷問題的最簡單方法是使用碳刷探針,這樣可以在熱電阻旋轉時測量軸電壓。

如何讓自己成功

      熱電阻控制系統已被用于全世界工業設施的大量重要操作。因此,機動設備的故障會對工業造成災難性的財務影響。因此,對于工業技術人員而言,了解如何盡早發現問題并盡快實施解決方案至關重要。

      通過預防性維護,例行檢查和知識淵博的故障排除,可以大大避免代價高昂的問題。在大多數情況下,可以通過以下四種策略實現熱電阻恢復和故障預防:

記錄熱電阻規格和公差范圍以及熱電阻運行的條件。

      1、在安裝時和其他關鍵接合點(如每輪維護之前和之后)記錄熱電阻的關鍵測量值。

      2、隨時記錄每個測量值的記錄。這可以幫助您識別熱電阻老化時的狀況和測量趨勢的變化。

      3、研究個別測量以確定標準趨勢。如果線偏差超過10%,請調查問題以確定問題。

      4、無論您是將熱電阻固定在內部還是將其發送到服務中心,您對熱電阻性能和測量的記錄將有助于使維修工作更輕松,更快捷。

熱電阻維修與服務

      無論是什么問題導致熱電阻故障,當出現癥狀時,應立即檢查和診斷出現的任何問題。當發現問題時,只要熟練和合格的技術人員在場,就不難完成熱電阻故障的排除。

      然而,有時,熱電阻故障的問題要么太復雜,要么太先進,以至于大多數工業設施的內部技術人員都無法逆轉。當出現類似問題時,最好的解決方案是將熱電阻帶入服務中心,由專業技術人員進行專業診斷和維修。

      我們對各種工業熱電阻進行維修。我們的技術人員是來自60,000多家制造商和分銷商的熱電阻和氣動設備維修專家。他們可以解決熱電阻故障的所有最常見問題。要了解有關我們維修服務的更多信息,請聯系全球電子服務部,并要求與我們的技術人員交談。


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