Inleiding: Een ontwenningsverschijnsel dat aanleiding geeft tot onderzoek
Oververhitting van de Schneider Electric XUB9APANM12-servomotor vormt een bedreiging voor de continue productie. Technisch personeel ontdekte dat de motortemperatuur bij volledige belasting steeg tot 85 °C, waarmee de toegestane limiet van 75 °C volgens de EN 60034-1.-norm werd overschreden. Het is bekend dat deze temperatuur de MTBF (Mean Time Between Failure) met 40% verlaagt in vergelijking met optimale omstandigheden. Dit vroeg om een root-cause analyse.
Componentoverzicht: functie, locatie en bedrijfsomstandigheden
De Schneider Electric XUB9APANM12 is een 3D elektronisch gecommuteerde servomotor die wordt gebruikt in automatische besturingssystemen. Het wordt geïnstalleerd in industriële units die nauwkeurige controle en hoge betrouwbaarheid vereisen. De motor maakt 1500 tpm bij nominale belasting en doet dit bij een omgevingstemperatuur van 25 °C. De toegestane motortemperatuur mag niet hoger zijn dan 75 °C en de explosietemperatuur volgens de IEC 60034-1-norm mag niet hoger zijn dan 130 °C.
Bewijs van falen: wat de technische staf ziet
Tijdens het onderzoek is gebleken dat de motor tijdens belasting opwarmt tot 85 °C. Op het oppervlak van de motor waren zichtbare tekenen van uitdroging van het email, wat duidt op een hoge temperatuur. Trillingsmetingen lieten een waarde zien van 5,2 mm/s, wat hoger is dan de toegestane grens van 4,0 mm/s volgens de ISO 10816-3. norm. Temperatuurmetingen met een thermokoppel lieten een piek zien van 85 °C, wat de toegestane grens overschrijdt.
Onderzoek naar de grondoorzaken: een systematische review
De oorzaakanalyse is uitgevoerd volgens de 5 or waarom-methode. De eerste reden is de grootte van de motor. De tweede is de werkcyclus. De derde is de afwezigheid van een koelsysteem. Er werd een Ishikawa-diagramanalyse uitgevoerd om onderliggende factoren te identificeren. De defectboommethode werd ook gebruikt om de redenen voor het falen te bepalen.
De grondoorzaken worden geïdentificeerd
- Fout motorgrootte - De motor is 10% kleiner gekozen dan vereist. De kans hierop is vanaf 35%.
- Taakcyclusfout - de motor draaide 80% van de tijd op volle belasting en overschreed daarmee de aanbevolen frequentie van 60%. De waarschijnlijkheid is vanaf 40%.
- Geen koelsysteem - de motor had geen koelventilator. De waarschijnlijkheid is vanaf 25%.
Medische maatregelen: snelle oplossing en langetermijnpreventie
Een snelle oplossing is om de motor te vervangen door een middelgrote motor of een koelventilator te installeren. Voer op de lange termijn een duty-cycle-beoordeling uit en gebruik temperatuurbewakingssystemen. Het is ook noodzakelijk om periodieke controles van trillingen en temperatuur uit te voeren.
Een snelle diagnostische checklist voor technici
- Meet de motortemperatuur onder belasting.
- Controleer op trillingen met een trillingsmeter.
- Controleer de bedrijfscyclus van de motor.
- Controleer of er geen ventilator is.
- Voer een spanningsmeting uit.
- Meet de stroom.
- Controleer de elektrische aansluitingen.
- Meet de temperatuur in de omgeving.
- Controleer op vocht.
- Voer een temperatuurmeting uit volgens de EN 60034-1.-standaard
- Controleer op mechanische schade.
- Voer een trillingsmeting uit met een trillingsmeter.
Preventiestrategie: onderhoudsintervallen, conditiemonitoring, projectverbetering
Ter preventie is het noodzakelijk om elke 1000 bedrijfsuren een onderhoudsinterval in te stellen. Gebruik temperatuur- en trillingsbewakingssystemen. Het wordt ook aanbevolen om een beoordeling van de werkcyclus en motorselectie uit te voeren volgens DSTU 3052-95 en ISO 14692:2014.
Conclusie en verklaring van doelstellingen
Oververhitting van de Schneider Electric XUB9APANM12-servomotor kan een explosie en productieverlies veroorzaken. Door een root-cause analyse uit te voeren, konden de belangrijkste redenen voor de storing worden geïdentificeerd. Om een ononderbroken werking te garanderen, wordt aanbevolen componenten te gebruiken die voldoen aan de EN-, ISO- en DSTU-normen en monitoringsystemen te installeren.
Lijst met gebruikte normen, productie-instructies en handleidingen voor foutanalyse
- EN 60034-1 — Technische voorwaarden voor elektromotoren.
- ISO 10816-3 — Meting van trillingen op werkende machines.
- DSTU 3052-95 — Vereisten voor elektromotoren in Oekraïne.
- ISO 14692:2014 - Normen voor het evalueren van fouten.
- Schneider Electric - Technische instructies voor XUB9APANM12.
- Handboek voor foutanalyse — Methodologie voor foutanalyse.
