Forord. Forord. Vedligehold er ikke noget som mennesket har opfundet. Det foregår overalt og til alle tider.

Transkript

1

2 Forord 2 Forord Vedligehold er ikke noget som mennesket har opfundet. Det foregår overalt og til alle tider. Vedligehold er det krav som naturelementer stiller for at være tilfreds. Når der ikke stilles flere krav, falder vedligehold bort. Men det sker ikke! Sagt på en anden måde. Vedligehold foregår hele tiden. Det er ikke noget som sker en gang imellem, eller et behov som pludselig opstår. Ved en produktionsproces kan der opstå en situation hvor fremføringen af materiale og energi svigter. Det medfører at produktionen stopper. Den samme situation forekommer når vedligeholdet slipper op. Såfremt der er behov for at komme i gang igen, er det nødvendigt at der tilføres vedligehold. For at undgå produktionsstop, skal volumen af den tilførte vedligehold være lig med eller større end det forbrugte. Er forbruget af vedligehold større end tilførslen, er det kun der et spørgsmål om tid, før produktionen stopper. Tekniske installationer vil, som alt andet, til stadighed nedbrydes. Der foregår slitage, tæringer og brud, og før eller siden vil der opstå fejl. Man kan fremme nedbrydningen ved at afskære systemerne fra vedligehold. Modsat kan man også hæmme nedbrydningen ved at opretholde systemets adgang til vedligehold. Når vedligehold er forsvundet, er det ikke ensbetydende med at tingene går i stå, men det har som regel en høj pris og kan være svært at afgrænse. Vedligehold skal sikre, at der opstår mangel på eksempelvis fedt i et kugleleje. Kuglelejets levetid er f. eks timer. Fedtstoffets levetid sættes til f. eks timer. Nu antager vi at fedtet er forbrugt og driften fortsætter. Kuglelejet, vil nu få en ekstra opgave den hæver temperaturen og pulveriserer lejeringe og ruller. Vedligeholdssikringen har ikke levet op til forventningerne. Vedligeholdsstyringen har svigtet og lejets levetid falder uacceptabelt.

3 3 Forord Når temperaturen i et kølesystem fejlagtig stiger, nedsættes levetiden. Ved systemets maksimumtemperatur går levetiden mod»nul«. Såfremt temperaturen fortsat stiger, er et havari uundgåelig. Det interessante bliver at se hvad der sker og hvornår det sker. Er der brug for udstyret vil der blive foretaget et afhjælpende vedligehold og de økonomiske kalkulationer kan studeres bagefter. Man kan sætte ind med vedligehold der reducerer fejlopståen, men forhindre fejl kan man ikke. Årsagen er den, at man kun kan foretage vedligehold på de punkter»man kan komme i tanker om«, eller»har råd til«. Vi bør stille os selv spørgsmålet: KAN EN OPTIMERING AF VEDLIGEHOLD VÆRE ET ALTERNATIV TIL UDFLYTNING / OUTSOURCING AF PRODUKTIONSANLÆGGET?

4 Indholdsfortegnelse 4 Indholdsfortegnelse FORORD...2 VEDLIGEHOLDSFORMER...6 RCM...8 RCM...8 TERMOGRAFI...10 Hvilke fejl findes ved termografering VIBRATIONSMÅLING...11 Hvad er vibrationer? Hvorfor vibrations måling? Hvordan foretages vibrationsmålinger? ISO Standard Vibrationsegenskaber for trefasede asynkron kortslutningsmotorer Forberedende arbejde Passende transducer målesteder Vibrationsmåling og måleudstyr Elektronisk stetoskop Hvordan fungerer det? Hvordan betjenes det? Lokalisering af støjkilden Vibrationspen Funktionsbeskrivelse Måling af generelle vibrationer fra 10 Hz - 1kHz Måling via enveloping i området fra khz Vibrationsmålepen Generelle retningslinier for SEE Pen målinger Vurder og analyser målingen: Vibrations kombinationsinstrument Vibrationsmåling Måling af lejetilstand Chok pulser Tæppe-værdien (dbc) Lejediagnose, maximum værdi Normaliserede stødpuls målinger...23 Kavitationsmåling Hvad er kavitation Omdrejningstal måling Temperaturmåling... 25

5 5 LEJER...26 Lejelevetid TILSTANDSKONTROL OPRETNING AF MASKINER...27 Opretningsmetoder Laser- og computerbaserede opretningsudstyr Anvendelse af laser- og computerbaserede opretningsudstyr Advarsel for klasse II laser Måleafstand Opretningsprocedure Korrektion af maskinposition Hvad er Soft Foot Procedure for måling af Soft Foot Mekanisk opretning generelt Koblinger, små-motorer Koblinger, større-motorer Forudset måleafvigelse Illustrering af statisk nedbøjning Udmåling af nedbøjning Opretningsprocedure: resumé Kontrol af opretningsværdier: Kompensering for statisk nedbøjning: Vejledende opretningsværdier Vejledende opretningsværdier Remtræk NDE VIKLINGSDIAGNOSE...38 Viklingsdiagnose og måleudstyr Megger Måletabel ved megning af trefasede motorer DC - højspændingstester (NDE) Isolationsfejl Den umiddelbare påvirkning på grund af dårlig isolation Ioniserings fænomenet Isolationsmaterialernes påvirkning under forskellige driftsforhold Grænsetemperaturer for de forskellige isolationsklasser Viklingstemperaturens påvirkning af isolationens levetid Strøm måling Lavohmmeter... 43

6 Vedligeholdsformer 6 Vedligeholdsformer Systematisk Vedligehold Forebyggende vedligehold Afhjælpende vedligehold Vedligeholdelses- reducerende tiltag Tilstandsbaseret vedligehold Periodisk vedligehold Planlagt reparation Uforuset reparation Tekniske Modifikationer Kontinuerlig overvågning Periodisk inspektion På basis af kalendertid På basis af driftstid Ændring af ydre påvirkninger Nye konstruktions- løsninger Forebyggende vedligehold: - Er vedligehold der udføres efter forudbestemte kriterier, såsom tilstand eller tid. Tilstandsbaseret vedligehold: - Er vedligehold der udføres på basis af ydelses- og parametermålinger. Kontinuerlig overvågning: - Er vedligehold der udføres på basis af ydelses- og parametermålinger, der er under konstant overvågning. Periodisk inspektion: - Er vedligehold der udføres på basis af ydelses- og parametermålinger, der udføres i henhold til en forudbestemt plan, på baggrund af tid eller antal enheder. Periodisk vedligehold: - Er vedligehold der følger en forudbestemt plan, på baggrund af tid eller antal enheder. På basis af kalendertid: - Er vedligehold der følger en forudbestemt plan, på baggrund af tid. På basis af driftstid: - Er vedligehold der følger en forudbestemt plan, på baggrund af timetællere eller antal enheder.

7 RCM 7 Afhjælpende vedligehold: - Er vedligehold der udføres efter at en fejl er opstået. Planlagt reparation: - Er reparation hvor procedure, reservedele og værktøj er tilstede. Uforudset reparation: - Er reparation hvor procedure, reservedele og værktøj ikke forventes at være tilstede. Vedligeholdelsesreducerende tiltag: - Er reduktion af vedligeholdsbehov. Tekniske modifikationer: - Valg af løsninger der nedsætter behovet for vedligehold (eksempelvis bedre smøremidler, rensning o. lign.). Ændring af ydre påvirkninger: - Letter reparation og vedligehold gennem konstruktive løsninger (Design-in). Nye konstruktionsløsninger: - Nedsætter behovet for vedligehold gennem konstruktive løsninger (Design-out).

8 RCM 8 RCM RCM står for Reliability Centred Maintenance som er, at man sætter udstyrets pålidelighed i centrum ved valg af egnet vedligehold. RCM opdeles ofte i følgende punkter: 1. Funktionshierarki, hvor følgende klarlægges: - Funktionssammenhæng. - Svigtsammenhæng. - Anlægsoversigt. - Udstyrsbetydning. 2. FMEA (Failure Mode & Effect Analysis), hvor følgende beskrives: - Fejl på udstyr. - Årsag til fejl. - Detektering af fejl. - Svigttype. 3. FCA (fejlkarakteristik- / konsekvensanalyse) - Eksempelvis: Parameter Lav Middel Høj Sikkerhed Ingen fare for personer Risiko for personskade Risiko for persondød Miljø Ingen udslip til omgivelserne Mindre udslip Stort udslip Omkostninger Afhjælpende mindre end forebyggende Afhjælpende større end forebyggende Afhjælpende meget større end forebyggende Produktion Tab mindre end kr. XXX Tab mindre end kr. YYY Tab større end kr. YYY Parameter Lav konsekvens Middel konsekvens Høj konsekvens Sandsynlig hændelse Hændelsen er indtruffet på anlægger Mindre sandsynlig hændelse Usandsynlig 0 1 2

9 RCM 9 4. Fastlæg indsatsmulighederne. - Eksempelvis: 5. Udvikling af indsatserne, såsom: - Planlægning af vedligeholdsinterval. - Reservedelsanalyse. Målet med RCM er: Bestemme den rette strategi. Prioriterer indsatsen. Forøge anlæggets pålidelighed. Koncentrerer indsatsen til der, hvor den gør mest gavn.

10 Termografi 10 Termografi Termografi (græsk): Metode til bestemmelse af et legemes eller genstands udstråling af varme. Anvendes i større og større grad inden for industrien til undersøgelse af de elektriske anlæg. Ethvert legeme, også det menneskelige, udsender varmestråler, infrarøde stråler. Disse stråler opfanges af et specielt kamera, omsættes til elektriske impulser, forstærkes og overføres til en fotografisk film eller til en skærm, hvorfra det af-fotograferes; billedet kaldes et termogram. Jo højere temperaturen af anlægsdelen er, desto lysere bliver termogrammet. Temperaturforskelle på 1/10 C kan bestemmes. Der kan også fremstilles farvebilleder, hvori hver farve svarer til én bestemt temperatur. Termografering er typisk en del af det forebyggende vedligeholdelsesarbejde på elektriske anlæg. Ikke alene højspændingsanlæg, men også lavspændingsanlæg kan kontrolleres med denne effektive eftersynsmetode. Hvilke fejl findes ved termografering Færre driftsstop og lave reparationsomkostninger er nøgleord, når der tales vedligehold, og det er netop, hvad der opnås ved termografering. Dårlige eller løse forbindelser, defekte kontaktstykker samt skæve belastninger opdages, inden de udvikler sig til mere alvorlige fejl. På baggrund af termografirapporten, der følger med en termografiundersøgelse, kan reparationer planlægges, så de ressourcer, der er til rådighed, kan sættes ind, hvor det er nødvendigt.

11 Vibrationsmåling 11 Vibrationsmåling Hvad er vibrationer? Vi er dagligt omgivet af vibrationer. Vibrationer optræder som enten uønsket maskinstøj og maskinvibrationer eller som ønsket i form af musik. Vibrationer er elastiske svingninger. Vibrationer forplanter sig via luft og i flydende- eller faste stoffer. For det normale menneskeøre er kun bølger med frekvenser på mellem ca. 20 og Hz hørlige; lavere frekvenser opfattes som vibrationer. Dybe lydbølger med lavere frekvenser end de hørlige kaldes infralyd. Er frekvensen højere end Hz, taler man om ultralyd. Antallet af en bølges eller periodisk bevægelsessvingninger pr. sekund; måles i hertz (Hz). Frekvensen er omvendt proportional med bølgelængden. Ethvert fast eller flydende legeme har særlige egenfrekvenser. Systemer, hvis frekvens er ens eller danner enkle talforhold, og kan vekselvirke ved resonans, dvs. overføre energi fra det ene system til det andet Desuden er vibrationer et fysisk og målbart udtryk for det forhold, at der trækkes ekstra energi fra forsyningsnettet til at danne de uønskede vibrationer, med dårligere virkningsgrad og øget maskinbelastning til følge. Vibrationsniveauet måles som en acceleration altså en hastighedstilvækst pr. sekund [mm pr. sek. 2 ] eller som en hastighed [mm pr. sek.]

12 Vibrationsmåling 12 Hvorfor vibrations måling? Maskiner bryder sjældent sammen uden forudgående varsel. Tegn på forestående vanskeligheder vil næsten altid være til stede før egentlig havari. Denne kendsgerning benyttes i tilstandsbetinget vedligeholdelse baseret på vibrationsmåling. Løbende vibrationsmålinger vil afsløre begyndende fejl i de roterende dele. Tilstandsbetinget vedligeholdelse betyder, at reparation først udføres, når maskinens tilstand når en vis grænseværdi, som er fastlagt på forhånd Vibrationsmåling giver, mere en nogen anden måling, indsigt i maskinens driftsforhold, ikke bare generelt for hele anlægget, men også for såvel enkeltdele under drift. Man får mulighed for at: Få et nu og her tilstandsbillede, hvor man opnår et nøje overblik over, hvilke maskindele der måske skal udskiftes og dermed bestilles hjem før et havari opstår. Maskindele udskiftes først umiddelbart inden fejlen opstår. Reparationsomkostningerne falder da reparationsarbejdet begrænses til specifikke og nøje udvalgte maskindele. Undgå maskinhavari og øger dermed produktionsmaskinens tilgængelighed. Øget tid mellem driftsstop. Nedsat risiko for havari. Planlægning af indgreb. Vibrationssignal Forvarselsperiode Lejehaveri Skaden opstår Skaden forværres Tid

13 Vibrationsmåling 13 Hvordan foretages vibrationsmålinger? For at kunne afgøre, hvorvidt måleværdierne fra maskinanlægget ligger inden for faste grænser, bør man jævnligt kontrolmåle anlæggets kritiske enheder fra nyanskaffelse og sammenholde værdierne med ISO Standard Man må dog være opmærksom på, at anlæggets målte værdier med tiden generelt tiltager, hvorfor standarden ikke er brugbar på ældre anlæg. Her vil man typisk måle for høje værdier. Kontrolmålingerne gemmes og bruges som statistisk materiale for at følge udviklingen. Er det ikke muligt at følge anlægget fra nyanskaffelse må man opbygge egne erfaringsdata over anlægget. ISO Standard 2372 mm/s RMS Uacceptabel Utilfredsstillende 7 4,5 Tilfredsstillende 2,8 1,8 God 1,1 0,7 0,45 Klasse I Klasse II Klasse III Stiv understøtning Små maskiner Mellemstore maskiner Klassifikation af understøtninger i h. t. ISO 2372 Store maskiner Klasse IV Fleksibel understøtning 0,28 Fleksibel understøtning: Stiv understøtning: Maskin-/understøtningssystemets naturlige frekvens er lavere end dets hovedfremvens. Maskin-/understøtningssystemets naturlige frekvens er højere end dets hovedfremvens. Maskinklassebetegnelserne er: Klasse I Klasse II Klasse III Klasse IV Individuelle dele på motorer og maskiner, tilsluttet integreret til komplette maskiner i normal driftsstilstand. (elektriske motorer på op til 15 kw er typisk eksempler på maskiner i denne kategori) Maskiner i mellemstørrelsen (typisk elektriske motorer med 15 til 75 kw udgangseffekt) uden specielle fundamenter, motorer med fast montering eller maskiner på specielle fundamenter (op til 300 kw) Store drivmaskiner og andre store maskiner med roterende masser, der er monteret på faste og tunge fundamenter, og som er relativt stive med hensyn til vibrationsmåling. Store drivmaskiner og andre store maskiner med roterende masser på fundamenter, der er relativt bløde med hensyn til vibrationsmåling (f.eks. turbogeneratorer - specielt med letvægtsunderkonstruktion) Denne standard angiver referenceværdier for mekanisk vibration på maskiner med omdrejningstal fra 600 til omdrejninger pr. minut (10 til 200 omdrejninger pr. sekund). Standarden giver retningslinjer for kategorisering af vibrationsniveauet for hen holds vis god, tilfredsstillende,

14 Vibrationsmåling 14 utilfredsstillende og uacceptabelt når det gælder fire forskellige klasser for maskinstørrelse og fundament. Erfaringer viser at disse grænseværdier er generelt gyldige, når disse overskrides må maskinskader forventes at indtræffe. Andre standarder som kan være retningsgivende for målte vibrationsniveauer er: ISO 3945 og VDI Vibrationsegenskaber for trefasede asynkron kortslutningsmotorer Internationale normer, der regulerer afbalancering og vibrationsegenskaber, er udgivet af ISO. ISO 2373 er særlig interessant også for elektriske motorer. Den regulerer tilladt vibrationsniveau ved levering og gælder for motorer med akselhøjde mellem 80 og 400 mm. Vibrationsniveauet udtrykkes i mm/s effektiv værdi (RMS) og skal måles i tomgang med motoren elastisk opstillet. ISO 2373 foreskriver målinger med hel kile i akseltappen. Kravene gælder inden for måleområdet Hz. Tilsvarende standard for større maskiner er ikke udgivet men en værdi af 2,8 mm/s effektivværdi kan anses for vejledende, i hvert tilfælde for kortslutningsmotorer. Måling med motoren fastspændt i solidt underlag kan forekomme, såvel som måling med halv kile i akseltappen glat aksel). Følgende tabel fra ISO 2373 viser tilladt vibrationsniveauer for ovennævnte motorer og kan bruges som referenceværdier ved kontrolmåling. Kvalitetsgrad Omdrejningstal r/min Maksimal vibrationshastighed i mm/s effektivværdi ved akselhøjde i mm N Normal R Reduceret S Speciel ,8 2,8 4, > > ,71 1,12 0,45 1,71 1,12 1,8 0,71 1,12 1,8 2,8 1,12 1,8

15 Vibrationsmåling 15 Forberedende arbejde Inden den egentlige vibrationsmåling påbegyndes bør følgende forhold afklares. Udvælg kritiske anlægsenheder. Fastlæg måleintervallet på kalenderbasis. Udvælgelse faste målepunkter for hver maskindel. Beskriv måleproceduren for hvert målepunkt (måleniveau og måleretning). Vertikalt Horisontalt 1 Passende transducer målesteder Radialt Aksialt Radialt Aksialt Maskinens vibrationsmåling bør foretages samme sted hver gang, hvis værdierne skal kunne sammenlignes. Der bør derfor opmærkes eller monteres en målenippel eller lignende på målepunktet. Udvælgelsen af målestedet er kritisk for måleresultatets gyldighed. Man skal være særligt opmærksom på målesignalets transmissionsvej fra leje til transducer, holdes så kort og så nær belastningszonen som muligt. Mål derfor direkte på lejehuset og ikke på maskinhus eller lignende da vibrationsbilledet enten dæmpes eller forstærkes og giver derved et fejlagtigt billede af anlæggets tilstand. Normalt måles horisontalt og vertikalt i lejets radiale retning og for hver aksel foretages en måling i aksialt retning.

16 Vibrationsmåling 16 Der er dog normalt tilstrækkeligt at foretage en måling på mindre maskiner som eksempelvis elektromotorer. Produktionskritisk maskinanlæg kræver flere målinger for at kunne danne et billede af anlæggets tilstand. Vibrationsmåling og måleudstyr Inden for dette felt findes et stort udbud af udstyr. I det følgende tager vi udgangspunkt i håndholdt vibrationsmåleinstrumenter. Vibrationsog frekvensanalyse behandles ikke i dette kompendium. Elektronisk stetoskop Hver maskine har sin egen karakteristiske lyd svarende til det menneskelige hjerteslag. Enhver ændring i denne rytme kan være en tidlig advarsel om kommende problemer. Det kan imidlertid være svært at opdage og spore årsagen til en unormal lyd. Kommer den fra lejerne, tandhjulene, vandpumpen eller et helt andet sted fra? Det elektroniske stetoskop gør brugeren i stand til at opspore symptomerne, før de bliver til et problem. Hvordan fungerer det? Maskinstøj eller vibrationer opfanges af stetoskopets føler, og en transducer omdanner vibrationerne til et elektronisk signal. Der kan være to udgange på instrumentet for det forstærkede signal. Den ene er beregnet for tilslutning af hovedtelefon, den anden gør det muligt at tilslutte en lydoptager. Hvordan betjenes det? Føleren presses let mod den maskindel, der ønskes kontrolleret. Tænd derefter for instrumentet og drej volumenkontrollen til et passende niveau. Man kan vurdere maskinens tilstand, enten ud fra egen erfaring og bedømmelse eller ved at sammenligne med et referencesignal. Da der her er tale om en subjektiv vurdering, kræver dette instrument at brugeren kender det normale og fejlfrie støjbillede for den målte anlægskomponent.

17 Vibrationsmåling 17 Lokalisering af støjkilden Lokalisering af en speciel lyd eller støjkilde er ikke let. Stetoskopet er en hjælp ved eftersporing. Begynd med at presse føleren mod maskindelen og justér lydniveauet. Når føleren flyttes til et nyt sted, er det muligt at afgøre, om man nærmer eller fjerner sig fra støjkilden. Vibrationspen 1 Måling med vibrationspen giver brugeren mulighed for, at vurdere den aktuelle driftstilstand af maskineriet og reducerer dermed utilsigtet stop. Indtil nu har påvisning af vibrationer forårsaget af ubalance, opretningsfejl og lejeskader, krævet større og dermed kompliceret måleudstyr. Målepennen er lille og kompakt og kan bruges til systematiske målinger og her og nu check. Instrumentet måler vibrationer forårsaget af: 1. Rotations- og konstruktionsproblemer som ubalance, skæv opstilling slør m.v. 2. Er i stand til at måle vibrationer i høje frekvenser forårsaget af rullelejer eller gearproblemer. Funktionsbeskrivelse Når der skal måles anvendes signalet til, at foretage to forskellige målinger for hvert maskinmålepunkt: 1. Måling af generelle vibrationer fra Hz 2. Måling via enveloping i området fra khz Et LCD display viser samtidigt begge måleværdier. Afhængig af maskintype og placering af den målte komponent kan én eller begge værdier være værdifulde.

18 Vibrationsmåling 18 Måling af generelle vibrationer fra 10 Hz - 1kHz Generelt vibrationsniveau, der fremkommer i frekvensbåndet 10 Hz til 1 khz, betragtes som den bedste driftsparameter til bedømmelse af rotations og konstruktionsproblemer, såsom ubalance, resonans, skæv opstilling, slør og spændinger i forbindelse med komponenterne. Mange maskinproblemer kan forårsage kraftige vibrationer. Mekanisk slør, ubalance, blødt fundament, skæv opstilling, bøjet rotor, resonans, excentricitet, dårlig remme eller tabte rotorblade er forhold, der alle kan måles med generelle ISO vibrationsmålinger. Ved at måle de generelle vibrationer på en maskine / komponent, eller maskinens konstruktion, og sammenligne de målte værdier med maskinens normalværdier (eller i h. t. standarderne ISO 2372/VDE 2056) kan man få noget at vide om maskinens tilstand og tilstandsændringer. Generelle vibrationer siger ikke noget om leje, eller gearproblemer, der typisk fremkommer i områder med højere frekvenser. Måling via enveloping i området fra khz Ved accelerations enveloping målinger måles de højfrekvente, gentagne vibrationssignaler, der typisk fremkommer ved leje- og gearproblemer. Envelope målinger er meget anvendelige ved leje- og gearanalyser, hvor et lavt udsving med gentagne vibrationssignaler kan skjules af maskinens rotations- og konstruktionsmæssige vibrationsstøj. Som et eksempel kan man antage, at et rulleleje har en defekt på yderringen. Hver rulle rammer denne defekt på sin bane og forårsager derved en lille, gentagen vibration. Dette vibrationssignal har så lille et udsving, at det ved normale ISO vibrationsovervågninger går tabt i maskinens rotations- og konstruktionsstøj.

19 Vibrationsmåling 19 Envelope måling filtrerer de lavfrekvente signaler fra og forstærker derved de højfrekvente signaler, med fokus på de gentagne tilfælde inden for området khz. Derved fremkommer en gennemsnitlig spidsværdi, så leje- og gearproblemer kan opdages på et tidligt tidspunkt. Ved accelerations envelope måling opdages ikke rotations- eller konstruktionsvibrationer, der er forårsaget af ubalance, skæv opstilling slør m. v. Vibrationsmålepen 2 Vibrationsmålepennen er let og kompakt og beregnet til påvisning af lejefejl. Pennen er et godt supplement til andet lavfrekvent målende udstyr. Pålidelig påvisning af lejeskader eller mangel på smøremiddel er gjort lettere ved brugen af denne pen. Pennen omfatter den patenterede SEE- (Spectral Emitted Energy = spektralt udsendt energi) teknologi til måling af lejeskader. Målingerne foretages i et meget højt frekvensområde ( khz), hvor der normalt ikke forefindes vibrationer fra maskinens normale roterende komponenter. Støj fra kavitation og materialebearbejdning kan dog medføre en udlæst værdi på instrumentet, da denne støj netop ligger i dette frekvensområde. En anden fordel er, at en SEE udlæsning ikke vil forekomme, såfremt der er god smøring mellem rulningselementerne. Er smørefilmen gennembrudt, og er der opstået metal-til-metal kontakt, vil der forekomme en udlæsning, der indikerer problemer såsom dårlig kvalitet af smøremiddel eller mangel på samme, lejeskader eller ekstrem dynamisk belastning o. s. v. Målingen gennemføres ved at holde SEE Pennen mod lejehuset og derefter aflæse displayet. En HOLD trykknap gør det muligt for brugeren at låse udlæsningen. Dette er en nødvendig funktion, når der måses på steder, hvor aflæsningen ikke er mulig under målingen. Vejledning er angivet i en omfattende instruktionsmanual. SEE Pennen gør det muligt på en enkel og hurtig måde at påvise lejeskader.

20 Vibrationsmåling 20 Generelle retningslinier for SEE Pen målinger. Display udlæsning Diagnosticering 0-3 Intet identificerbart problem 4-20 Smøreproblem, forurening, lejedefekt ved let belastning eller en lille lejedefekt ved normal belastning Lejedefekt eller forurening > 100 Alvorligt lejeproblem Vurder og analyser målingen: På grund af den måde SEE signalerne opstår, er det vigtigt at være opmærksom på, at en 0-aflæsning ikke nødvendigvis betyder at lejet er fejlfrit. Forklaringen på det ligger i at SEE Pennen ikke måler de vibrationsfrekvenser, der ligger under ca. 250 khz grænsen. Dette ser Pennen ikke, hvorfor man må supplere målingerne med et instrument der tager sig af de lavere frekvenser.

21 Vibrationsmåling 21 Vibrations kombinationsinstrument Instrumentet udmærker sig ved at kunne foretage: Vibrationsmåling. Måling af lejetilstand. Normaliserede stødpuls målinger. Kavitationsmåling. Omdrejningstal måling. Temperaturmåling. Overførsel af målinger til en PC er beregnet for senere analyse. Dato & Tid, relateret til målinger. Lagring af målte værdier som optages på måleruten. Vibrationsmåling Anvendes instrumentet til at udføre vibrationsmåling foregår dette i overensstemmelse med ISO 2372, hvor vibrationsniveauet er defineret som effektivværdien (RMS) af vibrationshastigheden målt i frekvensområdet 10 til Hz. Frem for at måle den maksimale spidsamplituden ved en bestemt frekvens (støjspids) repræsentere det målte vibrationsniveau en gennemsnitsværdi af alle vibrationer i det nævnte frekvensområde. Vibrationsniveauet er en tæt forbundet med den energiudviklingen der opstår i anlægget og dermed en god indikator på de destruktive kræfter der optræder i anlægget. Måling af lejetilstand Instrumentet bruger Chok Pulse Method (SPM), også kaldet Stød Puls Metoden til evaluering af lejetilstanden. Stødpulser, opstår ved metal-metal kontakt i defekte lejer det vil sige ved utilstrækkelig smøring eller kraftig forurening. Disse stødpulser, resulterer i specifikke frekvenser og amplituder. To forskellige værdier måles og bruges til bedømmelse af lejetilstanden. Ved en lejedefekt under udvikling vil afstanden i mellem de to værdier øges.

22 Vibrationsmåling 22 Instrumentet måler tæppe-værdien som er et udtryk for lejets grundstøj og findes i alle lejer også nye. Instrumentet måler også maksimalværdien. Ved at følge disse værdier (trendanalyse), kan et tidligt varsel om forestående lejedefekter forudsiges. Chok pulser Chok pulserne er influeret af lejeelementernes omdrejningstal og fysiske mål. Målinger kan derfor tilpasses de aktuelle omdr./min og lejets hul-diameter (aksel diameter) Mange lejer er svært tilgængelige for måling. I disse tilfælde må der udføres visse tilpasninger således, at målepunktet placeres så tæt ved lejet som muligt og gøres tilgængeligt. (fast accelerometer, hvor målepunktet føres ud af anlægget). En lejestøj under udvikling kan følges ved brug af et tilhørende PCbaseret software. Tæppe-værdien (dbc) Overflade ujævnheder i lejets løbebane forårsager en hurtig sekvens af små chok-pulser i lejet under drift, hvilket angiver lejets grundstøj og benævnt som tæppe-værdien. Størrelsen af stød tæppet bliver udtrykt som tæppe-værdien og måles i db (decibel tæppe-værdi ). Værdien giver vigtige informationer om lejets smøring, montagefejl og hvordan lejet er belastet. Tæppe-værdien er direkte relateret til tykkelsen af smørefilmen ved de rullende elementer. En lav tæppe-værdi indikere at de rullende elementer og rullebanen er separeret med af en konkret smørefilm. Tæppe-værdien stiger når smørefilm tykkelsen falder, hvorved berøringen metal-metal bliver hyppigere.

23 Vibrationsmåling 23 Lejediagnose, maximum værdi Ved leje defekt, det vil sige ujævnheder i lejernes løbebaner, dannes enkle kraftige stødpulser af en høj værdi hver gang ujævnheden overrulles. De største stødpulsværdier der forekommer ved lejemåling kaldes ved dette instrument for maksimum værdien (decibel max. værdi). Maksimumværdien bruges til at bedømme og overvåge lejetilstand og den skade der er opstået. Normaliserede stødpuls målinger Stødpulsværdierne er proportionale med lejets omdrejningstal. Et leje der roterer langsomt udsender en lav værdi, i forhold til et leje der roterer hurtigt. For at bedømme differensen mellem de støduplsværdier, bruger instrumentet en Normaliseret skalering. Under en normaliseret stødpulsmåling (vist med enheden db N ) er det målte resultat korrigeret for lejets omdrejningshastighed og størrelse. Normaliserede stødpulsmålinger kan direkte sammenlignes. De aktuelle omdrejninger og lejets huldiameter indgår i instrumentets beregninger af db N som er en grundværdi for lejet. I tilfælde hvor omdrejningstallet eller lejets huldiameter ikke er kendt, kan instrumentet kun udføre ikke normaliserede målinger Disse værdier er angivet med db SV (chok value). Den normaliserede måling viser kun, den del af stødpulsværdien der er direkte relateret til de aktuelle driftsbetingelser for lejet. db N målinger foretrækkes til analysearbejde.

24 Vibrationsmåling 24 Kavitationsmåling Kombinationsinstrument er bygget til at måle kavitation i pumper, turbiner og ventiler. Kavitation der opstår i pumper, kan afhængig af pumpestørrelsen opslide pumpehjul og også pumpehus. Holdningen til kavitation og hvordan kavitation kan undgås har tidligere været et problem for mange pumpefabrikker og vedligeholdelsesafdelinger. Opfattelsen har været at kavitation altid kan høres, hvorefter en forebyggende indsats var blevet sat i værk. Det er bare ikke tilfældet og bliver det aldrig. Afhængig af pumpekonstruktionen og pumpens driftsforhold kan kavitation normalt ikke høres. Hvis kavitationen opdages på et tidligt tidspunkt, kan alvorlig skade på pumpehjul og pumpehus forebygges. Pumpens driftsforhold kan ændres og pumpens levetid dermed forlænges betydeligt. Kombinationsinstrument har en særlig funktion til måling af kavitation. Funktionen tillader måling af de særlige høje puls frekvenser, på selve pumpehuset, medens pumpen arbejder. Hvad der er mere vigtigt, er at man kan ændre pumpens trykforhold og flow medens målingen foretages og dermed følge hvornår kavitationen ophører. Udvikling kan følges ved brug af et tilhørende PC-baseret software. Hvad er kavitation Bliver væsketrykket i en pumpe mindre end damptrykket ved en given temperatur, overgår en del af væsken til dampbobler. Når trykket igen stiger i pumpen vil dampboblen på et tidspunkt kollapser med så stor kraft at der er tale om en implosion. Denne implosionskraft, kaldet kavitationen sprænger små metalpartikler væk i pumpen og skader eller direkte nedbryder pumpe og pumpehjul på meget kort tid. Hvis sugetrykket bliver for lavt der opstår kavitation

25 Vibrationsmåling 25 Omdrejningstal måling Kombinationsinstrument måler non-contact omdrejningshastighed fra 60 omdrejninger pr. minut til omdrejninger pr. minut, via lysrefleksioner. Den indbyggede kontrast sensor benytter ikke en lyskilde som refleks detektering og som følge heraf kræves der ingen refleks tape (folie). Målingerne kan derfor foretages uden at skulle stoppe maskinen. Den indbyggede optiske trigger, er i stand til at genkende et kontrastskift. Man udvælger sig et mærke på aksel eller rotor som eksempelvis en olieplet og peger med instrumentet herimod. Kontrastforholdet reguleres automatisk mellem oliemærke og baggrund. Hver gang kontrastmærket passere, registreres en elektrisk impuls som bruges til at beregne omdrejningshastigheden. Udvikling kan følges ved brug af et tilhørende PC-baseret software. Temperaturmåling Kombinationsinstrument er også et praktisk lommetermometer. Den indbyggede temperaturprobe gør det muligt at måle temperaturer i området 30 0 C til C. Temperaturproben tilpasser sig god kontakt på det målte objekt som følge af den bøjelige sensor. Det betyder at den transmitterede energi overføres hurtigt og giver instrumentet en hurtig reaktionstid.

26 Lejer 26 Lejer Rulningslejer, dvs. kugle- og rullelejer, er driftssikre, billige og nemme at vedligeholde. De er også de eneste lejetyper, der anvendes i små og middelstore trefasede motorer. De har dog en omdrejningsafhængig øvre størrelsesgrænse. Hvor denne grænse går, afhænger blandt andet af lejetype, størrelse, belastning, smøringsmåde og smøremiddel. I meget store motorer benyttes derfor glidelejer. Selv når rulningslejer kan anvendes i det øvre størrelsesområde, forekommer det at man foretrækker glidelejer. Lejelevetid Den nominelle levetid for rulningslejer i motorer er normalt til timer, i henhold til standarden L 10 ifølge ISO R 281. Den kortere tid gælder for små lejer og den længere for store. Den nominelle levetid, forstås det antal driftstimer ved et givet omdrejningstal, som lejet kan rotere for tegn på udmattelse ses på ringene eller rullelegemerne. Med ISO s definition L 10 forstås den levetid, som 90 % af et større antal lejer af samme type forventes at opnå eller overskride. Halvdelen af lejerne opnår til og med mere end fem gange så stor levetid. Dette betyder reelt, at 90 % af alle maskinens lejer overlever maskinens levetid. Den brøkdel af lejer som havarere kan skyldes: Større belastning end beregnet Smørefejl Ineffektiv eller forkert tætning Forurening For hårde pasninger der resulterer i et for lille lejeslør Forkert håndtering af lejet Fejlagtig demontering og montering Udmatning Fejlagtig smøring Forkert håndtering

27 Tilstandskontrol opretning af maskiner 27 Tilstandskontrol opretning af maskiner Moderne maskiner arbejder i dag ved høje omløbstal og ofte i kontinuerlig drift. Dette sammenholdt med en drastisk designmæssig reduktion af de anvendte materialer i maskinens konstruktion, har medført betydelige krav til opretningsnøjagtigheden, af hensyn til levetiden for lejer, akseltætninger, koblinger og maskindele. Der bør ikke være nogen tvivl om, at en perfekt opretning, forøger levetiden for vitale dele i anlægget og reducere de vibrationer, der altid er tilstede. Undersøgelser har vist, at opretningsfejl forårsager mere end 50 % af de fejl, der opstår ved koblede maskiner. Der er muligt at afhjælpe disse forhold, ved en hensigtsmæssig opretning af anlægget. Det værktøj der i dag er det mest nøjagtige til opretning af koblede maskiner, er laser og computerbaserede udstyr. Ved brug af dette værktøj opnås udover en væsentlig besparelse i tidsforbrug, en kvalitetsmæssig opretning, der langt overgår de traditionelle anvendte metoder. Opretningsmetoder Traditionelle opretningsmetoder Maskinlevetiden som funktion af opretningskvaliteten Maskinlevetid laser Opretningsnøjagtighed 0,1mm 0,01mm 0,001mm Optalign /100mm Laser- og computerbaserede opretningsudstyr

28 Tilstandskontrol opretning af maskiner 28 Laser- og computerbaserede opretningsudstyr Laser opretningsudstyret kan foretage: Bestemmelse af korrektionsværdier i horisontal og vertikal retning, refererende til maskinfødder. Måling af soft foot. Horisontalbevægelser under flytning. Indtastning af kompensationsværdier. Indlæsning ved begrænset akselrotation (180 0 ). Opretning af vertikale maskiner. Bestemmelse af værdier henført til koblingshalvparter. Funktion for prisme-justering under værdindlæsning. Anvendelse af laser- og computerbaserede opretningsudstyr Laser opretningsudstyret arbejder med et synlig pulserende laserlys, med en bølgelængde på ca. 670 nm og en effekt der henfører systemet til en klasse II laser. Advarsel for klasse II laser Hvis strålen fra laseren rammer øjet direkte, er den stærkt blændende og kan være skadelig. Under brug af udstyret bør man derfor iagttage at ukyndige, eller personer i udstyrets nærhed ikke uforvarent ser direkte ind i laseren. Laserlyset er uskadeligt for huden. Udstyret bør altid afbrydes når dette forlades. Laser og prisme bør altid være beskyttet af medfølgende kapsler når det ikke direkte er i brug. Måleafstand Målinger med en laser - prisme afstand på op til 2 meter er normalt og systemet kan udføre målinger til grov opretning på op til 5 meter.

29 Tilstandskontrol opretning af maskiner 29 Opretningsprocedure Anlægget grovoprettes med en stållineal eller lignende. Eliminer evt. slør imellem de to koblingshalvparter med tape eller andet. Kontroller fundamentets planhed ved fødder, ved hjælp af Soft Foot funktionen. Monter beslag på begge sider af koblingen. Laser monteres på den stationære maskine op prisme på den maskine der skal flyttes. Forbindelseskabel monteres til computeren og denne tændes. Indlæsning af maskinmål. Justering af laserstråle. Positionsværdier måles på inklinometer og indlæses i computere ved at tørne maskinenanlægget. Resultat af opretning ved kobling og korrektionsværdier udlæses nu direkte ved at trykke på hen holds vis koblingstasten og maskinfodstasten. Korrektion af maskinposition 1. Først korrigeres for vertikal forskydning ved at hæve eller sænke den maskine der skal flyttes. 2. Efter flytning fastspændes maskinen og der foretages en kontrol måling. 3. Herefter korrigeres for horisontal forskydning. Maskinflytning foretages bedst med sidevejs justere skuer, hvor selve flytningen kan følges på displayet. 4. Efter flytning fastspændes maskinen og der foretages en kontrol måling. 5. Det er ofte nødvendig med en fin justering. Hvad er Soft Foot Soft Foot eller vippe fod er situationen, når en eller flere af maskinens fødder ikke ligger an imod fundamentet, men bliver spændt ned når boltene tilspændes. Der kan være mange forskellige årsager hertil.

30 Tilstandskontrol opretning af maskiner 30 Procedure for måling af Soft Foot 1. Laserudstyret systemet monteres normalt som under en opretning. 2. Boltene løsgøres efter tur og værdierne i displayet noteres, bolten spændes inden ENT tasten aktiveres for næste fod. Mekanisk opretning generelt Motorer skal altid rettes nøjagtigt op, og i særlig høj grad gælder dette ved direkte koblinger. Det er en udbredt misforståelse at fleksible koblinger ikke stiller særlige krav til opretningsnøjagtigheden. Ved overføring af store effekter låses den fleksible kobling og bliver lige så stiv som en fikseret kobling. En dårlig opretning forårsager lejefejl, vibrationer, forøget energiforbrug og i værste fald brud på akseltappen. Så snart man opdager lejefejl eller vibrationer, skal opretningen kontrolleres. Koblinger, små-motorer For at undersøge om akslerne er parallelle, måler man først med søgerblad afstanden x mellem koblingshalvdelenes yderkant på et punkt af omkredsen. Se tegning:

31 Tilstandskontrol opretning af maskiner 31 Derefter vrider man samtidig begge koblingshalvdele 90 0, således at akslernes indbyrdes position ikke forandres, og måler på ny ved eksakt samme punkt. Værdierne efter og vridning måles på samme måde. Forskellen mellem største og mindste mål må ikke overstige 0,05 mm ved normalt forekommende koblingsdimensioner og moderat omdrejningshastighed. For at kontrollere, at akslerne står lige overfor hinanden, lægger man en lige stållineal parallelt med akslerne på den ene koblingshalvdel og måler siden frigang mellem linealen og den anden koblingshalvdel i fire positioner som ved parallelkontrol. Afvigelsen mellem højeste og laveste måleværdi må ikke overskride 0,05 mm ved normalt forekommende koblingsdimensioner og moderat omdrejningshastighed. Koblinger, større-motorer For at opnå en tilfredsstillende opretning ved større motorer, der ofte er under kraftig indflydelse af inerti- og dynamiske kræfter er det bedste hjælpemiddel til mekanisk opretning, et par indikatorure anbragt som vist på følgende tegning. Indikatorurene er anbragt på hver sin halvdel og indikerer den indbyrdes forskel mellem koblingshalvdelene både i aksial og radial retning. Ved langsomt at dreje akslerne rundt og samtidig aflæse udslagene på urene, kan man få overblik over de eventuelle justeringer, som må foretages. Koblingerne skal være løst sammenskruede, således at de let følges ad ved drejning.

32 Tilstandskontrol opretning af maskiner 32 Da der skal foretages flere målinger er det praktisk at foretage målingerne i faste positioner kl.: (brug et inklinometer) og indføre målingerne på et skema for både aksial og radial retning. 1/ / /100 1/100 Ved opretning med en anordning, hvis underlag ved normal drift får en anden temperatur end motoren, skal der tages hensyn til forskellen i akselhøjden, som opstår på grund af forskellige længdeudvidelse. For motorer er forøgelsen af akselhøjden ca. 0,3 fra omgivelsestemperatur til driftstemperatur ved fuld effekt. Monteringsinstruktioner fra leverandør af pumper, tandhjulsgear med mere, angiver ofte størrelsen af forskydning højde- og sideværts ved driftstemperatur. Det er vigtigt, at disse oplysninger iagttages ved opretningen, for at undgå vibrationer og andre forstyrrelser under drift.

33 Tilstandskontrol opretning af maskiner 33 Forudset måleafvigelse Når opretning foregår med måleure, skal man være opmærksom på de fejlkilder som vil medføre en unøjagtig opretning. Det drejer sig særligt om fejl som stammer fra: Måleuret: Måleuret er et fint mekanisk værk med en kraftig udveksling mellem målestift og viser. For ikke at overbelaste de finmekaniske dele bør urets nåleviser ikke dreje hurtigere end man kan se bevægelsen. Måleuret bør kasseres, hvis dette har været tabt på gulvet. Aflast målestiften under justering for at imødegå mekaniske chok i måleværket. Indre friktion i måleuret (barometer effekt) kan medføre afvigelse. Elasticitet i opspændingen absorberer en del af de optrædende kræfter. En fejlaflæsning på ½ hundrededel millimeter, kan medføre en total fejl på 4 hundrede dele millimeter, under en opretning baseret på 8 individuelle aflæsninger. Parallaksfejl som skyldes, at aflæsningen ikke sker direkte over måleurets nåleviser, hver gang. Måleuret er ikke monteret korrekt. Statisk nedbøjning af holder: Måleure opspændes typisk i en holder fastgjort til maskinens kobling. Uanset hvilke position måleuret har, vil det være under indflydelse af tyngdekraften, der uønsket påvirker målingen. Det vil sige at egenvægten af ur og holder vil trække i måleuret, særligt udpræget i klokken 12 og 6. Fejlvisningen som der skal tages højde for under opretningen, bliver større ved store holdere med langt udhæng.

34 Tilstandskontrol opretning af maskiner 34 Illustrering af statisk nedbøjning Nedbøjning af holder klokken 12 Nedbøjning af holder klokken 6 Udmåling af nedbøjning Fejlvisningen stammende fra nedbøjningen, som der skal tages højde for ved selve opretningen, kan udmåles ved at montere måleur og holder på et stift rør eller aksel og derefter rotere akslen, hvor udbøjningen noteres i positionerne Herefter kan man korrigere måleværdierne fra opretningen, med holderens udbøjning. Måleuret træder på akslen med mulighed for plus/minus udslag og nul-justeres i position kl. 12 Måleur aflæses position kl. 6 og afvigelsen noteres

35 Tilstandskontrol opretning af maskiner 35 Opretningsprocedure: resumé 1. Fastgør måleurets holder til akslen og herefter til måleuret. 2. Nulstil måleuret i position klokken 12: Drej langsomt aksel og måleopstilling med 90 0 spring og noter visningen (+ eller -) i position: Returnér i position klokken 12:00, hvor måleurets visning skal være nul. 5. Gentag trin 2 til 4 for at verificere målingerne. Kontrol af opretningsværdier: 1/100 Kontrolregel = 1/ /100 Eksempel 1/ Kompensering for statisk nedbøjning: Målt statisk nedbøjning Målte koblingsværdier Sande værdier beregnet

36 Tilstandskontrol opretning af maskiner 36 Vejledende opretningsværdier Følgende værdier skal tilstræbes overholdt, for at opretningen er acceptabel. I følgende tabel er anvist opretningsværdier ved forskellige omdrejningshastigheder, for henhold vis en acceptabel og fin opretning. Der skal tilstræbes at oprette efter den mindste værdi, dog vil en fuldstændig opretning med nul-afvigelse ikke være realistisk, på grund af ønsket lejeslør. Vejledende opretningsværdier målt ved koblingen Korte fleksible koblinger Offset - værdier (Radial måling) Omdr./min Acceptabel Fint 750 0,18 mm 0,09 mm ,07 mm 0,07 mm ,05 mm 0,05 mm ,03 mm 0,03 mm ,01 mm 0,01 mm Gab pr. 100 mm Koblingsdiameter (Aksial måling) ,14 mm 0,09 mm 0,06 mm 0,03 mm 0,02 mm 0,07 mm 0,05 mm 0,03 mm 0,02 mm 0,01 mm Soft foot (alle) 0,06 mm

37 Tilstandskontrol opretning af maskiner 37 Remtræk Ved remtræk bør den nedre remdel være trækkende. Spændeskinnen nærmest remmen placeres således, at spændeskruen kommer mellem motoren og den drevne maskine. Den anden spændeskinne skal have skruen til modsat side se tegning Motoren skrues fast på spændeskinnen. Derefter placeres motoren og spændeskinnerne på fundamentet og rettes op, således at midten af motorens remskive stemmer overens med midten af den drevne maskines remskive. Motoraksel skal være parallel med den drevne aksel. Efter opretning støbes spændeskinnernes fundamentbolte fast med beton. Spænd ikke remmen eller kileremmen hårdere end nødvendigt. For kraftig remtilspænding skader lejer og kan forårsage brud på akslen. For slap remtilspænding medfører energispild og slip. Den korrekte remtilspænding måles med et remspændingstester, tensiometer, frekvensmåler o. lign., som kan anvendes afhænger af remtype, kilhjulets størrelse og overført trækkraft.

38 NDE viklingsdiagnose 38 NDE viklingsdiagnose Langt de hyppigste årsager til driftsforstyrrelser på elektromotorer, er lejefejl og viklingsisolationsfejl, det sidste ofte med havari til følge i form af en afbrændt vikling. Undersøgelser har vist, at ca. 60 % af de viklingsbetingede motorudfald kan tilbageføres til fejl opstået i viklingsisolationen. Viklingsdiagnose og måleudstyr Megger DC - højspændingstester Lavohm-meter Megger Meggeren er beregnet til at kontrollere maskinens isolationsniveau rent sikkerhedsmæssigt. Det vil sige, hvorvidt maskinen er berøringsfarlig eller ikke. Meggeren afgiver en spænding på 500 til V ved en strøm på 1 ma Isolationsniveauet skal i følge Stærkstrømsbekendtgørelsen SB udgøre minimum 1 MΩ ved 500 V prøvespænding. Man skal ved brugen af meggeren være opmærksom på, at den relative lave udgangsspænding ikke vil kunne afsløre en begyndende viklingsfejl. Hertil kræves en langt højere målespænding. Luftfugtigheden vil også have indflydelse på isolationsniveauet, da fugt nedsætter isolationen for de fleste isolerstoffer. Det samme kan være tilfælde ved stærk varme.

39 NDE viklingsdiagnose 39 Måletabel ved megning af trefasede motorer Klemkasse Måling Målepunkt 1. U1 V1 2. V1 W1 3. U1 W1 4. U1 Stel 5. V1 Stel 6. W1 Stel U1 W2 V1 U2 W1 V2 Klemkassen for en trefaset asynkronmotor Målingen foretages med meggeren. Dens høje spænding vil slå igennem, hvis der er et sted, hvor isolationen er dårlig. W2 U2 V2 W2 U2 V2 U1 V1 W1 U1 V1 W1 PE PE Isolationsmodstanden mellem de enkelte viklinger måles. (Bemærk; ved denne måling må motoren ikke være koblet og ikke være i drift!) Isolationsmodstanden mellem hver enkelt vikling og stel måles. (Bemærk; ved denne måling må motoren ikke være i drift!)

40 NDE viklingsdiagnose 40 DC - højspændingstester (NDE). Ikke alle isolationsfejl kan måles med en megger. En isolationsmåling ved brug af megger, tester kun vikling i forhold til stel og imellem de enkelte faser, ved en relativ lille spænding. En begyndende fejl i de enkelte spoler opdages ikke med denne afprøvning. Det gælder blandt andet for: Tørre porefejl, der opstår ved at vandrebølger fra induktionsspændinger, har perforeret viklingsisolationen. Tørre periodiske kortslutning der kan fremkomme ved mekanisk beskadigelse af maskinens viklinger under et reparationsarbejde. Under drift beskadiges viklingsisolationen ofte af glimudladninger og kortslutninger imellem enkelte tråde, forårsaget af små lysbuedannelser. Dette skyldes medfødt mikroporefejl i viklingslakken, eller lokal overophedning af viklingen under unormale driftsforhold. Dette giver anledning til en temperaturstigning i fejlstedet og en deraf begyndende nedbrydning, af den omkringliggende isolation. Fejlen breder sig med tiden indtil en egentlig kortslutning opstår, mellem to faser eller til stel. DC højspændigstesteren kan angive, hvor god eller dårlig isolationen er og indikere, hvor hurtig tilstanden forværres. Isolationsfejl Isolationsfejl opstår typisk på grund af ældning, elektrolytisk og kemisk nedbrydning. Fugt og fysisk beskadigelse kan også føre til nedbrydning af isolationen. Eller der kan være tale om en viklingsforurening med metallisk støv eller andre fremmed materialer. Høje driftstemperaturer er en anden typisk årsag til forceret isolationsældning.

41 NDE viklingsdiagnose 41 Den umiddelbare påvirkning på grund af dårlig isolation Resultatet viser sig ved en stigende lækstrøm eller reduktion af isolationens break down grænse. Isolationen bør testes for: Lækstrøm der måles ved hjælp af et indbyggede μa-meter. Instrumentet kan hermed bruges som et megohmmeter. Break down punktet hvor selve overslagene opstår. Kontrolmåling for at fastslå, hvorvidt isolationen kan modstå en højere spænding en normal driftsspænding. Ioniserings fænomenet En enkel måde at kontrollere isolationen på, er at udsætte den for en høj DC spænding. I alle slags isolationsmaterialer er der et antal frie elektroner, som vil accelereres kraftigt på grund af det elektriske magnetfelt, dannet af den høje DC spænding. I materialet opstår der en meget svag strøm, også kaldet for lækstrøm. Når DC spændingen overskrider et vist niveau, tilføres elektronerne en så stor energi, at de genererer nye frie elektroner. Dette kaldes for ioniseringsfænomenet. Antallet af frie elektroner stiger eksponentielt og ville destruere isolationen, hvis der ikke er indbygget en strømbegrænsning i selve instrumentet. Lækstrøm Ionisering er tiltagende Break down punkt. Isolationen bliver ledende Overslag kan opstå på grund af høj ionisering Testspænding

42 NDE viklingsdiagnose 42 Isolationsmaterialernes påvirkning under forskellige driftsforhold Isolationsmaterialer er ifølge IEC 85 inddelt i isolationsklasser. Hver klasse har en betegnelse, der svarer til den temperatur, som er den øvre grænse for isolationsmaterialets anvendelsesområde ved normale driftsforhold og med tilfredsstillende levetid. Overskrides denne øvre grænse med C afkortes isolationens levetid til cirka det halve. Som håndregel kan man gå ud fra, at for hver gang man overskrider maks. temperatur med 10 0 C, halveres viklingens levetid. Grænsetemperaturer for de forskellige isolationsklasser A 105 E 120 B 130 F 155 H 180 Term sk margin Tilladt temperaturstigning Max. omgivelsestemperatur Viklingstemperaturens påvirkning af isolationens levetid Levetid % Overtem peratur,