Silniki elektryczne podobnie jak spalinowe czy inne urządzenia elektryczne nie lubią się w wysoką temperaturą. Czy wysoka temperatura silnika elektrycznego może zwiastować problemy? Przeważnie tak! Przedstawiamy pięć zagadnień związanych z podwyższaną temperaturą silnika.

Chyba nikt nie będzie zaprzeczać oczywistej prawdzie – wszystko co osiąga wysoką temperaturę dąży do unicestwienia. Nie inaczej sytuacja wygląda w dziedzinie silników elektrycznych. Przekroczenie pewnej bariery temperaturowej prowadzi silnik na pewną elektryczną śmierć!

Jednak co istotne przed spisaniem silnika elektrycznego na straty lub oddania go do naprawy to każdy człowiek inaczej doświadcza uczucie ciepła. To co dla jednej osoby wydaje się gorące dla drugiej może tylko… ciepłe. Do czego tak naprawdę zmierzam? Do tego, że nim oddamy silnik do naprawy należy go poddać odpowiednim pomiarom elektrycznym ponieważ to, że silnik jest gorący może nam się po prostu wydawać. O tym jakie pomiary należy wykonać by zweryfikować stan silnika elektrycznego poruszę na końcu artykułu. Póki co skupmy się na powodach osiągania przez silnik wysokich temperatur.

Silnik po prostu pracuje

Tak – silnik podczas pracy samoistnie się nagrzewa. Jest to najzwyklejszy proces fizyczny. Maszyna elektryczna jakim jest silnik elektryczny dzięki przepływającemu w jego cewkach prądowi i rezystancji jaki napotyka wytwarza ciepło. Kolejnym czynnikiem wpływającym na zwiększanie temperatury samego silnika są opory toczenia na łożyskach podtrzymujących wał silnika. Dobrym przykładem wydzielania się temperatury na łożyskach może być silnik, który przeszedł właśnie remont mechaniczny kap silnika. Zdarza się, że odtworzenie gniazda łożyska zostało wykonanie zbyt ciasno co doprowadza do deformacji łożyska podczas pracy i wydzielania się nadmiernej temperatury na wale.

Jak wykryć problemy z gniazdem łożyska? Silnik podczas biegu jałowego pobiera znacznie więcej prądu, a po chwili jego pracy wał i łożyska są znacząco cieplejsze od innych części wału.

Kiedy powinniśmy się przyjrzeć temperaturze silnika podczas zwykłej pracy urządzenia?

Silniki elektryczne posiadają uzwojenie, których izolacja jest wstanie pracować w temperaturze przekraczającej 100 stopni. Uzwojeniu wtórują materiały izolacyjne oddzielające cewki od metalowego rdzenia. Jeśli nasz silnik podczas zwykłej pracy osiąga temperaturę do 60 stopni Celsjusza i nie przekracza jej nie powinniśmy mieć powodów do zmartwień. On po prostu tak ma.

Nadmierne przeciążenie silnika

Całkowicie odmienna sytuacja jest w przypadku gdy silnik został mocno przeciążony. Podczas przeciążenia prąd pobierany przez silnik drastycznie wzrasta co bezpośrednio przekłada się na ilość wydzielonej energii cieplnej. Jeśli nie zapewnimy odpowiedniego odprowadzenia ciepła z naszej maszyny to niestety możemy bardzo szybko doprowadzić do jej uszkodzenia.

Częste rozruchy i zatrzymania

Każdy silnik posiada na swojej tabliczce znamionowej podaną klasę pracy silnika. Parametr ten stwierdza czy silnik został zaprojektowany do pracy ciągłej czy przerywanej. Silniki do pracy ciągłej nie posiadają tak rozbudowanego układu chłodzenia. Są przygotowane do pracy „załącz – pracuj długo – wyłącz”. Silniki do pracy przerywanej są bardzo masywne dzięki temu są w stanie sprostać zadaniu częstego załączenia i startu pod obciążeniem. Bo jak wiemy podczas samego startu silnik elektryczny potrafi pobrać z sieci nawet 10 razy większy prąd niż jego prąd znamionowy! Ta energia po części zamienia się w energię cieplną i w jakiś sposób musi uciec z tego silnika. Jeśli w porę jej nie odprowadzimy całość zostanie w uzwojeniu co szybko postarzeje lub po prostu zabije uzwojenie.

Zła jakość zasilania silnika

Chyba nikt nie lubi złego zasilania. Silnik elektrycznie podobnie jak spalinowy lub człowiek na wskutek podania złego pożywienia po prostu źle pracuje. Wlanie ropy do silnika benzynowego czy podanie trującego grzyba człowieku nie wpływa dobrze na pracę obu. Podobnie podanie nieodpowiedniego napięcia lub prądu o nieodpowiedniej częstotliwości będzie skutkować jego złej pracy.

Zbyt wysokie napięcie doprowadzi do zwiększonego przepływu prądu elektrycznego i tym samym wydzieleniu się zbyt dużej energii cieplnej.

Zasilenie nieodpowiednią częstotliwością może doprowadzić do złego chłodzenia poprzez zmianę obrotów przewietrznika silnika i zostanie zaburzony odpowiedni przedmuch radiatora.

Otoczenie

Na osiąganą przez silnik temperaturę ma również wpływ otoczenie. Latem temperatura otoczenia silnika może dochodzić od 30 stopni w cieniu nawet do 60 stopni w słońcu. Nie trudno sobie wyobrazić, że odprowadzanie ciepła z uzyskanej przez sam silnik temperatury 60 stopni do 60 stopni otoczenia jest po prostu nie możliwe.

Pomiary i badania silnika elektrycznego

Silniki elektryczne analogicznie jak instalacje powinny być poddawane okresowym przeglądom. Przeglądy te nie tylko zmniejszają ryzyko awarii, ale również pozwalają zainterweniować w odpowiednim momencie zanim silnik elektryczny będzie w opłakanym stanie i nie nadający się do dalszej eksploatacji i naprawy.

Pomiar rezystancji izolacji

Podstawowy pomiar pozwalający ocenić czy silnik jest sprawny. Wykonując regularnie pomiary izolacji pomiędzy uzwojeniem, a stojanem silnika oraz uzwojeniami między sobą możemy stwierdzić czy izolacja silnika się pogarsza. Jeśli z pomiaru na pomiar stan izolacji zmienia się na gorsze to musimy liczyć się z serwisem silnika.

Stan łożysk

Kondycja mechaniczna silnika to kolejny ważny aspekt pomiarów maszyny. Praca silnika z uszkodzonymi łożyskami nie wróży nic dobrego. W przypadku rozpadu łożyska cząstki metalu oderwane od niego mogą zostać przyciągnięte do uzwojenia powodując jego uszkodzenie. Z kolei wirujący wirnik nieodpowiednio podparty może trzeć o rdzeń stojana prowadząc do jego deformacji, wygięcia blach i ostatecznie uszkodzenia uzwojenia.

Weryfikacja smarowania

Większe silniki posiadają w kapach tak zwane smarowniki, przez które możemy dostarczyć smar do łożysk. Istotne jest dbanie o odpowiednie nasmarowanie łożysk. Zbyt mało smaru jest prostą drogą do zatarcia łożyska. Nieodpowiednie jest też przesmarowanie łożyska. Nadmiar smaru zostanie wypchnięty do środka silnika. Praktyka pokazuje, że silniki przesmarowane częściej ulegają uszkodzeniu. Jest to spowodowane higroskopijnością smaru, który przez proces starzenia absorbuje wodę.