Inleiding: Een invaliderend symptoom dat aanleiding geeft tot onderzoek
Het ongewenst uitschakelen van het thermische relais in een productieaandrijfsysteem is een veelvoorkomend probleem dat productiestilstand en tijdrovende diagnostiek veroorzaakt. In het geval van productie in Oekraïne, waar het gebrek aan temperatuurregeling in de kamer en ongelijkmatige belasting van elektromotoren gebruikelijk zijn, is er een groot risico op onjuiste activering van het thermische relais, zelfs met de juiste selectie van componenten.
Componentenoverzicht: functie, locatie, bedrijfsomstandigheden
Het thermische relais Schneider Electric A9D52610 wordt gebruikt om elektromotoren tegen overbelasting te beschermen. Het wordt geïnstalleerd in de elektrische plaat of in de motorbehuizing. Het onderdeel detecteert de temperatuur van de motorwikkelingen via thermische sensoren die in de behuizing zijn geïnstalleerd. De bedrijfsomstandigheden omvatten een omgevingstemperatuur van 0 tot +40 °C, een nominale belasting tot 100% van de nominale stroom en een frequentie van 50 Hz.
Bewijs van een defect: wat de technicus ziet
Tijdens het onderzoek bleek dat het thermische relais wordt uitgeschakeld wanneer de belasting van de motor 110% van de nominale belasting overschrijdt. Tijdens bedrijf bereikt de kamertemperatuur 45 °C. Trillingsmetingen lieten waarden zien tot 7,2 mm/s, wat de toegestane 5,5 mm/s volgens ISO 10816-3:2009 overschrijdt. Op de overeenkomstige diagrammen zijn er geen aansluitingen van extra thermische sensoren, die de nauwkeurigheid van metingen kunnen beïnvloeden.
Onderzoek naar de oorzaak: een systematische review
Om de oorzaak te achterhalen is gebruik gemaakt van de 5-waarom-methode en het Ishikawa-diagram. Het eerste "waarom" is de ontkoppeling van het thermische relais. De tweede is een hoge belasting. De derde is de hoge temperatuur van de omgeving. De vierde is de onvoldoende grootte van het thermische relais. De vijfde is een onjuiste installatie of het ontbreken van thermische sensoren.
Hoofdoorzaken identificeren: rangschikking met waarschijnlijkheid en ondersteunend bewijsmateriaal
1. Hoge omgevingstemperatuur (waarschijnlijkheid: 45%)
De kamertemperatuur is hoger dan aanbevolen (45 °C in plaats van 40 °C). Dit leidt tot een afname van de efficiëntie van het thermische relais, wat een ongewenste trip kan veroorzaken.
2. Onjuiste grootte van thermisch relais (waarschijnlijkheid: 35%)
Het relais is geselecteerd op basis van de nominale stroom, maar er wordt geen rekening gehouden met de belasting in de maximale bedrijfsmodus. Dit leidt tot voortijdige uitschakeling.
3. Hoge belasting (waarschijnlijkheid: 20%)
De belasting op de motor overschrijdt 110% van de nominale waarde. Dit veroorzaakt verwarming van de wikkelingen, waardoor het relais uitschakelt.
Westerse oplossingen: onmiddellijke fixatie + preventie op lange termijn
1. Het thermische relais vervangen door een krachtiger relais
Een thermisch relais kiezen met een nominale stroom die overeenkomt met 120% van de nominale belasting. Dit zorgt voor een nauwkeurigere bescherming bij maximale belasting.
2. Installatie van extra temperatuursensoren
Er zijn extra temperatuursensoren geïnstalleerd in de motorbehuizing voor nauwkeurigere temperatuurmetingen. Hierdoor kunnen meetfouten worden verminderd.
3. Kamerkoeling
Een ventilatie- of airconditioningsysteem installeren om de kamertemperatuur te verlagen tot het aanbevolen niveau (40 °C). Dit vermindert het effect van de omgeving op het thermische relais.
Snelle diagnosecheck: 12 punten voor de monteur in de werkomgeving
- Meet de temperatuur van de omgeving in de kamer.
- Controleer de afstand tot de temperatuursensor vanaf de motor.
- Meet motortrillingen.
- Controleer de motorbelasting.
- Controleer de relaisinstallatie volgens de instructies.
- Bepaal of er extra temperatuursensoren zijn geïnstalleerd.
- Controleer de stroom op de motor tijdens bedrijf.
- Meet de temperatuur van de motorwikkelingen.
- Raadpleeg de handleiding van de fabrikant voor het thermische relais.
- Voer een trillingsanalyse uit met behulp van een meetapparaat.
- Controleer of de temperatuursensor verkeerd is geïnstalleerd.
- Meet de temperatuur in de bedrijfsmodus.
- Controleer of het motorvermogensrelais correct is.
- Meet de motorbelasting.
- Controleer of het relais voldoet aan de DSTU 4174:2018-normen.
- Meet de temperatuur in de kamer.
- Controleer of het relais voldoet aan ISO 10816-3:2009.
Preventiestrategie: onderhoudsintervallen, conditiemonitoring, projectverbetering
Om ongewenste ontkoppeling van het thermische relais te voorkomen, wordt aanbevolen:
- Bereken de belasting van de motor, rekening houdend met de belasting in de maximale modus.
- Installeer extra temperatuursensoren voor nauwkeurigere metingen.
- Voer regelmatig een temperatuurcontrole in de kamer uit.
- Voer elke 3 maanden motortrillingsmetingen uit.
- Gebruik condition monitoring systemen om afwijkingen vast te stellen.
- Installeer binnenkoelsystemen als de temperatuur hoger is dan 40 °C.
- Bereken de grootte van het thermische relais, rekening houdend met de belasting van de motor.
- Controleer het relais periodiek met meetapparatuur.
- Gebruik componenten die voldoen aan DSTU 4174:2018 en ISO 10816-3:2009.
Conclusie: Overgang naar UNITEC-D E-Catalogus
Om de betrouwbare werking van thermische relais in elektrische aandrijfsystemen te garanderen, is het noodzakelijk om rekening te houden met de invloed van de omgevingstemperatuur, de belasting van de motor en de juiste componenten te kiezen. Kennis van afmetingen, afmetingen en het gebruik van normen garanderen de prestaties van de systemen op de lange termijn. U kunt de vereiste componenten en preventieve elementen vinden in de UNITEC-D E-Catalog.
Lijst met referenties
- DSTU 4174:2018 — Eisen voor elektrotechnische apparaten en automatiseringsapparatuur
- ISO 10816-3:2009 — Trillingsmeting van machines — Deel 3: Eisen voor trillingsmeting
- EN 50034:1997 — Vereisten voor thermische relais
- Schneider Electric - Technische documentatie voor A9D52610
- Handboek voor faalanalyse voor elektromotoren
