1. Achtergrond
Wisselstroommotoren worden veel gebruikt in industriële installaties, buitenstations, mijnen en andere omgevingen, met aanzienlijke verschillen in de bedrijfsomgeving. Plotselinge temperatuurschommelingen, hoge luchtvochtigheid, stofophoping en andere factoren leiden gemakkelijk tot veroudering van de motorisolatie, corrosie van componenten, defecten in de warmteafvoer en zelfs doorbranden. Zo slaan motoren in buitenstations in de zomer vaak uit door slechte warmteafvoer, en vermindert een hoge luchtvochtigheid in textielwerkplaatsen de isolatieweerstand van wikkelingen, wat kortsluiting veroorzaakt. Daarom is het van groot belang om de invloed van de omgeving op motoren te onderzoeken en beschermende maatregelen te nemen om de werking te waarborgen en de bedrijfs- en onderhoudskosten te verlagen.
2. Impact van omgevingsomstandigheden op motoren
2.1 Temperatuur: invloed op isolatie en warmteafvoer
Temperatuur is een belangrijke indicator voor de levensduur van een motor. De maximaal toegestane temperatuurstijging van gewone motoren is 80-100 K (referentie-omgevingstemperatuur 40 °C). Wanneer de omgevingstemperatuur hoger is dan 35 °C, halveert de levensduur van isolatiematerialen met elke 10 °C stijging. Hoge temperaturen verzachten en scheuren de isolatielaag van de statorwikkelingen, wat leidt tot kortsluiting tussen de windingen; ze verlagen ook de viscositeit van het lagervet, wat slijtage, lawaai en trillingen verhoogt. Lage temperaturen (onder -20 °C) doen het vet stollen, wat een piek in de aanloopweerstand en stroom veroorzaakt, waardoor de wikkelingen kunnen verbranden; tegelijkertijd genereren thermische uitzetting en krimp van metalen componenten spanning, waardoor de behuizing na langdurig gebruik gemakkelijk kan scheuren.
2.2 Vochtigheid: Versnelt corrosie en isolatiefalen
Wanneer de relatieve luchtvochtigheid hoger is dan 85%, condenseert vocht gemakkelijk in de motor. Vocht hecht zich aan het wikkelingsoppervlak, waardoor de isolatieweerstand daalt van meer dan 100 MΩ naar minder dan 1 MΩ en het risico op lekkage toeneemt. In aanwezigheid van corrosieve gassen zoals zuren en alkaliën, verbindt vocht zich met corrosieve stoffen om elektrolyten te vormen, wat corrosie van de isolatie versnelt. Bovendien veroorzaakt vocht roest op rotoren en lagers; rotorroest beschadigt de gelijkmatigheid van de luchtspleet en verhoogt elektromagnetische verliezen; lagercorrosie verhoogt de rotatieweerstand en veroorzaakt zelfs "vastlopen", wat de snelheidsstabiliteit beïnvloedt.
2.3 Stof: belemmert warmteafvoer en veroorzaakt storingen
In situaties met een hoge stofconcentratie, zoals in mijnen en cementfabrieken, dringt stof gemakkelijk door in motoren en hoopt zich daar op. Stof bedekt de statorkern en -wikkelingen en vormt een warmte-isolerende laag die de warmteafvoer belemmert, wat leidt tot een verhoogde temperatuurstijging en versnelde veroudering van de isolatie. Na het binnendringen in lagers vermengt het zich met vet en vormt het "schuurmiddel", wat de lagerslijtage verhoogt en de levensduur verkort. Geleidend stof (bijv. grafietpoeder) dat zich ophoopt in de wikkelingsspleten kan lekkage tussen de windingen en aardsluiting veroorzaken, waardoor de motor direct verbrandt.
3. Beschermende maatregelen
3.1 Temperatuur aanpakken
Gebruik in omgevingen met hoge temperaturen isolatiematerialen van klasse H (bestand tegen temperaturen tot 180 °C) in plaats van isolatiematerialen van klasse B/F; installeer koellichamen of geforceerde luchtkoelsystemen en rust grote motoren uit met onafhankelijke ventilatoren; optimaliseer de lagersmering met synthetisch vet dat bestand is tegen temperaturen tot 150 °C. Verwarm in omgevingen met lage temperaturen de wikkelingen en lagers voor tot boven -20 °C met verwarmingslinten voordat u begint; kies voor lithiumvet dat bestand is tegen temperaturen tot -40 °C; isoleer de behuizing met steenwol of polyurethaan.
3.2 Omgaan met vochtigheid
Installeer ter bescherming tegen vocht ingebouwde silicagel-droogboxen in de motoren en vervang deze regelmatig. Gebruik een afgedichte constructie met O-ringen om waterinsijpeling te voorkomen. Breng vochtwerende isolatieverf aan op de wikkelingen en voer een anticoronabehandeling uit. Gebruik voor corrosiebescherming roestvrijstalen behuizingen in plaats van gietijzer in chemische omgevingen. Spuit epoxyharscoatings aan de binnenkant. Test regelmatig de isolatieweerstand en laat de motor direct drogen met hete lucht als er een druppel wordt gedetecteerd.
3.3 Stof aanpakken
Kies motoren met een beschermingsgraad IP54 of hoger (IP54 voorkomt grote hoeveelheden stof en spatwater; IP65, volledig stofdicht en waterstraalbestendig, wordt gebruikt in mijnen); installeer stoffilters bij de luchtinlaten en reinig deze regelmatig; verbreed de ventilatiesleuven om stofophoping te verminderen. Verwijder maandelijks stof van de behuizing en koellichamen, open de eindkappen om de binnenkant elk kwartaal te reinigen; test de isolatieweerstand van de wikkelingen elke zes maanden in omgevingen met geleidend stof.
4. Conclusie
Temperatuur, vochtigheid en stof beïnvloeden de motorprestaties en levensduur op het gebied van isolatie, slijtage en warmteafvoer. Het verbeteren van de omgevingsaanpassing van de motor kan worden bereikt door geschikte materialen te selecteren, constructies te optimaliseren en het onderhoud te verbeteren. In de praktijk moeten op maat gemaakte oplossingen worden ontwikkeld op basis van scenario's (bijvoorbeeld werkplaatsen met hoge temperaturen en een hoge luchtvochtigheid in het zuiden, lage temperaturen en stoffige mijnen in het noorden) om de motorprestaties te maximaliseren, de levensduur te verlengen en een stabiele productie en dagelijks gebruik te garanderen.




