Einleitung: Ein Entzugssymptom, das zur Forschung anregt
Eine Überhitzung des Schneider Electric XUB9APANM12-Servomotors stellt eine Gefahr für die kontinuierliche Produktion dar. Das technische Personal stellte fest, dass die Motortemperatur bei Volllast auf 85 °C anstieg und damit den zulässigen Grenzwert von 75 °C gemäß der EN 60034-1.-Norm überschritt. Es ist bekannt, dass diese Temperatur die MTBF (Mean Time Between Failure) im Vergleich zu optimalen Bedingungen um 40 % reduziert. Dies erforderte eine Ursachenanalyse.
Komponentenübersicht: Funktion, Lage und Betriebsbedingungen
Der Schneider Electric XUB9APANM12 ist ein elektronisch kommutierter 3D-Servomotor, der in automatischen Steuerungssystemen verwendet wird. Es wird in Industrieanlagen installiert, die eine präzise Steuerung und hohe Zuverlässigkeit erfordern. Der Motor dreht bei Nennlast 1500 U/min und das bei einer Umgebungstemperatur von 25 °C. Die zulässige Motortemperatur darf 75 °C nicht überschreiten, die Explosionstemperatur nach der IEC 60034-1-Norm darf 130 °C nicht überschreiten.
Nachweis eines Fehlers: Was das technische Personal sieht
Bei der Untersuchung wurde festgestellt, dass sich der Motor unter Belastung auf bis zu 85 °C erwärmte. Auf der Oberfläche des Motors waren sichtbare Anzeichen von Emailletrocknung zu erkennen, was auf eine hohe Temperatur hindeutet. Vibrationsmessungen ergaben einen Wert von 5,2 mm/s, was über dem zulässigen Grenzwert von 4,0 mm/s gemäß der ISO 10816-3.-Norm liegt. Temperaturmessungen mit einem Thermoelement ergaben einen Spitzenwert von 85 °C, was über dem zulässigen Grenzwert liegt.
Ursachenforschung: eine systematische Überprüfung
Die Ursachenanalyse erfolgte nach der 5-oder-Warum-Methode. Der erste Grund ist die Größe des Motors. Der zweite ist der Arbeitszyklus. Der dritte Grund ist das Fehlen eines Kühlsystems. Um die zugrunde liegenden Faktoren zu identifizieren, wurde eine Ishikawa-Diagrammanalyse durchgeführt. Zur Ermittlung der Fehlerursachen wurde auch die Fehlerbaummethode eingesetzt.
Die Grundursachen werden identifiziert
- Motorgrößenfehler – Der Motor wurde 10 % kleiner als erforderlich ausgewählt. Die Wahrscheinlichkeit dafür liegt bei 35 %.
- Arbeitszyklusfehler – Motor lief 80 % der Zeit mit Volllast und überschritt die empfohlene Frequenz von 60 %. Die Wahrscheinlichkeit liegt bei 40 %.
- Kein Kühlsystem – Der Motor hatte keinen Kühlventilator. Die Wahrscheinlichkeit liegt bei 25 %.
Medizinische Maßnahmen: schnelle Lösung und langfristige Prävention
Eine schnelle Lösung besteht darin, den Motor durch einen mittelgroßen zu ersetzen oder einen Kühlventilator zu installieren. Führen Sie langfristig eine Einschaltdauerbeurteilung durch und nutzen Sie Temperaturüberwachungssysteme. Es ist außerdem notwendig, regelmäßige Vibrations- und Temperaturkontrollen durchzuführen.
Eine schnelle Diagnose-Checkliste für Techniker
- Messen Sie die Motortemperatur unter Last.
- Überprüfen Sie die Vibration mit einem Vibrationsmessgerät.
- Überprüfen Sie den Arbeitszyklus des Motors.
- Prüfen Sie, ob kein Lüfter vorhanden ist.
- Führen Sie eine Spannungsmessung durch.
- Messen Sie den Strom.
- Überprüfen Sie die elektrischen Anschlüsse.
- Messen Sie die Temperatur in der Umgebung.
- Auf Feuchtigkeit prüfen.
- Führen Sie eine Temperaturmessung gemäß dem EN 60034-1.-Standard durch
- Auf mechanische Beschädigungen prüfen.
- Führen Sie eine Schwingungsmessung mit einem Schwingungsmessgerät durch.
Präventionsstrategie: Wartungsintervalle, Zustandsüberwachung, Projektverbesserung
Zur Vorbeugung ist es erforderlich, Wartungsintervalle alle 1000 Betriebsstunden festzulegen. Verwenden Sie Temperatur- und Vibrationsüberwachungssysteme. Es wird außerdem empfohlen, eine Einschaltdauerbewertung und Motorauswahl gemäß DSTU 3052-95 und ISO 14692:2014 durchzuführen.
Fazit und Zielerklärung
Eine Überhitzung des Schneider Electric XUB9APANM12-Servomotors kann zu Explosionen und Produktionsausfällen führen. Durch die Durchführung einer Ursachenanalyse konnten die Hauptursachen für den Ausfall ermittelt werden. Um einen unterbrechungsfreien Betrieb zu gewährleisten, wird empfohlen, Komponenten zu verwenden, die den EN-, ISO- und DSTU-Standards entsprechen, und Überwachungssysteme zu installieren.
Liste der verwendeten Normen, Herstellungsanweisungen und Fehleranalysehandbücher
- EN 60034-1 – Technische Bedingungen für Elektromotoren.
- ISO 10816-3 – Messung von Vibrationen an Arbeitsmaschinen.
- DSTU 3052-95 – Anforderungen für Elektromotoren in der Ukraine.
- ISO 14692:2014 – Standards für die Bewertung von Fehlern.
- Schneider Electric – Technische Anleitung für XUB9APANM12.
- Handbuch zur Fehleranalyse – Methodik zur Fehleranalyse.
