4 step per prevenire costosi guasti ai motori elettrici

Effettuare regolarmente la manutenzione preventiva, formare tecnici e manutentori ed equipaggiarli con strumenti di misura adeguati: i consigli di Fluke per evitare guasti ai motori elettrici
Fluke guasti ai motori elettrici

Sono 4 i passaggi fondamentali consigliati da Fluke per prevenire costosi guasti ai motori elettrici utilizzati nelle applicazioni industriali. I sistemi di controllo dei motori utilizzati nei processi critici di produzione stanno diventando sempre più complessi, il che rende più importante che mai la capacità di mantenerli sempre al massimo delle prestazioni durante la loro vita operativa.

Qualunque guasto delle apparecchiature è sempre molto costoso, sia a causa del costo diretto delle parti di ricambio, sia a causa dei costi indiretti dovuti alla perdita di produzione causata da rotture impreviste e fermi macchina non programmati.

Far sì che tecnici e manutentori dispongano sempre delle informazioni corrette consente di assegnare la giusta priorità ai vari lavori da svolgere, così come effettuare regolarmente la manutenzione preventiva in modo efficiente ed efficace aiuta ad evitare l’insorgere di guasti ai motori e a ridurre i costi extra dovuti ai tempi di fermo non programmati degli impianti. È bene considerare ogni genere di possibile problema, meccanico o elettrico, quando si indaga sulle cause dei guasti ai motori elettrici. Ecco perché è importante seguire 4 semplici regole.

Acquisire dati di targa e specifiche al momento dell’installazione

Il primo passo nel prevenire i guasti sui motori consiste nell’acquisire in fase di installazione tutte le informazioni critiche su di esso, comprese le condizioni operative, le specifiche nominali e gli intervalli di tolleranza delle prestazioni attese. Avere dei dati che indicano come dovrebbe funzionare un’apparecchiatura industriale, qualunque essa sia, rende più facile rilevare eventuali variazioni rispetto alle condizioni di installazione originali, a partire dalle quali vengono condotti regolari controlli di manutenzione preventiva.

Una corretta installazione pone le basi per garantire una lunga vita operativa del bene, e può spesso anche prolungarla. Prima di rendere operativo un’apparecchiatura, si dovrebbe verificare l’eventuale presenza di problemi quali:

  • Supporti asimmetrici: i piedi o le staffe di montaggio di un motore hanno forme irregolari o asimmetriche.
  • Disallineamento delle condutture: forze e sollecitazioni che agiscono sull’apparecchiatura si ritrasferiscono al motore.
  • Tensioni d’albero: il superamento della capacità isolante del grasso del cuscinetto provoca l’insorgere di archi elettrici e correnti indesiderate nel cuscinetto esterno
  • Resistenza dell’isolamento dell’avvolgimento del motore
  • Consumo energetico, armoniche e squilibrio elettrico
  • Livello di vibrazioni complessivo

Stabilire (e seguire) un programma di manutenzione preventiva

Una volta acquisiti i dati iniziali sulle condizioni dei beni utilizzati, è consigliabile definire un programma di manutenzione preventiva periodica per tenere traccia delle condizioni operative dei motori utilizzati in un impianto. Durante ogni ciclo di manutenzione preventiva è possibile confrontare le nuove misurazioni con le specifiche originali del motore e le tolleranze rilevate durante l’installazione per identificare eventuali anomalie. La termografia va aggiunta alle regolari attività di test per comprendere se e dove si genera del calore eccessivo nei motori e nelle varie apparecchiature. Le termocamere ad alta sensibilità permettono di registrare minuscole differenze di temperatura per verificare se un motore durante il suo funzionamento è troppo caldo o troppo freddo, aiutando i professionisti della manutenzione a trovare la causa originale di un potenziale guasto.

Analizzatore di rete Fluke 1770

Alcuni dei problemi meccanici più comuni che possono insorgere sono:

  • Disallineamento: l’albero di trasmissione del motore non è allineato con il carico.
  • Sbilanciamento dell’albero: il centro di una parte rotante non giace sull’asse di rotazione.
  • Albero allentato: c’è uno spazio eccessivo tra gli elementi rotanti e stazionari all’interno di un motore.
  • Usura cuscinetti: presenza di superfici che scivolano l’una contro l’altra senza una lubrificazione sufficiente a tenerle separate.

Molti guasti che derivano da problemi meccanici si manifestano inizialmente come vibrazioni. Per questo prevedere un sistema di monitoraggio delle vibrazioni all’interno di un programma di manutenzione preventiva può aiutare a rilevare eventuali anomalie prima che causino dei guasti al motore.

Registrare le singole misurazioni per stabilire uno standard di riferimento

Va definito un riferimento di base delle prestazioni di un qualunque asset salvando le misurazioni e le immagini termiche scattate durante le attività di manutenzione preventiva. Qualsiasi cambiamento nella linea di tendenza superiore al 10-20% dovrebbe essere studiato per identificare i fattori scatenanti.

L’utilizzo di un multimetro a vero valore efficace (true-RMS) e di un oscilloscopio portatile con una larghezza di banda di almeno 200 MHz aiuta a diagnosticare i problemi che possono insorgere con gli inverter. Alcuni di questi oscilloscopi offrono anche procedure guidate di test e misurazioni automatizzate sugli azionamenti a velocità variabile dei motori, per semplificare la risoluzione dei problemi complessi legati agli inverter e fornire risultati affidabili e ripetibili.

Monitoraggio efficienza energetica industriale

Sarà così possibile rilevare rapidamente problemi quali:

  • Riflessioni sui segnali PWM in uscita dell’inverter: disadattamento di impedenza tra sorgente e carico.
  • Correnti Sigma: correnti disperse che circolano in un sistema.
  • Sovraccarichi operativi: un motore sottoposto a eccessivo carico.

Gli oscilloscopi portatili con una larghezza di banda limitata, meno costosi, possono comunque osservare le forme d’onda e aiutare i tecnici a decidere come riparare un inverter.

Analizzare le tendenze

Una volta stabilita una linea di riferimento di base, è importante continuare a monitorare e registrare regolarmente le misurazioni. La memorizzazione dei dati e l’analisi delle tendenze possono aiutare a diagnosticare molti problemi basati sulla qualità dell’alimentazione come:

  • Transitori di tensione: picchi di alta tensione molto brevi nel tempo che sono associati all’accensione e spegnimento di carichi significativi.
  • Squilibri di tensione e corrente: differenze tra ampiezza, fase o sfasamento di tensione o corrente.
  • Distorsione armonica: fonti aggiuntive indesiderate di tensione alternata ad alta frequenza o corrente che forniscono energia agli avvolgimenti del motore.

Questi problemi possono essere identificati con degli adeguati analizzatori della qualità dell’alimentazione elettrica, che sono grado di catturare i transitori o le armoniche ad alta frequenza. Sulla base dei risultati ottenuti, potrebbe essere necessario un intervento esterno per risolvere il problema o addirittura installare apparecchiature elettriche aggiuntive, come filtri armonici attivi.

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