Mis määrab elektrimootorite kasutusea

Ajamimootorid töötavad mootori- ja pidurdusrežiimis, muutes elektrienergia mehaaniliseks energiaks või, vastupidi, mehaanilise energia elektrienergiaks. Energia muutumisega ühest tüübist teise kaasnevad vältimatud kaod, mis lõpuks muutuvad soojuseks.

Osa soojusest hajub keskkonda ja ülejäänu põhjustab mootori enda temperatuuri tõusu ümbritsevast temperatuurist kõrgemale (täpsemalt vaata siit — Elektrimootorite küte ja jahutus).

Elektrimootorite valmistamiseks kasutatavatel materjalidel (teras, vask, alumiinium, isoleermaterjalid) on erinevad füüsikalised omadused, mis muutuvad temperatuuriga.

Isolatsioonimaterjalid on kuumuse suhtes kõige tundlikumad ja madalaima kuumakindlusega võrreldes teiste mootoris kasutatavate materjalidega.Seetõttu määratakse mootori töökindlus, selle tehnilised ja majanduslikud omadused ning nimivõimsus mähiste isoleerimiseks kasutatavate materjalide kuumutamisel.

Elektrimootori isolatsiooni kasutusiga sõltub isolatsioonimaterjali kvaliteedist ja töötemperatuurist. Praktika on kindlaks teinud, et näiteks umbes 90 °C temperatuuril mineraalõlisse sukeldatud puuvillakiust isolatsioon võib töökindlalt töötada 15–20 aastat. Sel perioodil toimub isolatsiooni järkjärguline halvenemine, see tähendab, et selle mehaaniline tugevus, elastsus ja muud normaalseks tööks vajalikud omadused halvenevad.

Töötemperatuuri tõstmine vaid 8-10 ° C võrra vähendab seda tüüpi isolatsiooni kulumisaega 8-10 aastani (ligikaudu 2 korda) ja töötemperatuuril 150 ° C algab kulumine 1,5 kuu pärast. Töötades temperatuuril umbes 200 °C, muutub see isolatsioon mõne tunni pärast kasutuskõlbmatuks.

Kaod, mis põhjustab mootori isolatsiooni kuumenemist, sõltub koormusest. Kerge koormus suurendab isolatsiooni kulumisaega, kuid toob kaasa ebapiisava materjalikasutuse ja suurendab mootori maksumust. Vastupidi, mootori kasutamine suurel koormusel vähendab drastiliselt selle töökindlust ja kasutusiga ning võib olla ka majanduslikult ebapraktiline.Seetõttu valitakse isolatsiooni töötemperatuur ja mootori koormus, st selle nimivõimsus tehnilistel ja majanduslikel põhjustel selliselt, et isolatsiooni kulumisaeg ja mootori kasutusiga normaalsel töötamisel tingimused on umbes 15-20 aastat.

Suurema kuumakindlusega anorgaanilistest ainetest (asbest, vilgukivi, klaas jne) valmistatud isolatsioonimaterjalide kasutamine võib vähendada mootorite kaalu ja suurust ning suurendada võimsust. Isolatsioonimaterjalide soojapidavuse määravad aga eelkõige lakkide omadused, millega isolatsioon on immutatud. Impregneerimiskompositsioonid, isegi räni räniühenditest (silikoonid), on suhteliselt madala kuumakindlusega.

Käitava masina juhtimiseks sobiv mootor peab vastama mehaanilistele omadustele, masina töörežiimile ja nõutavale võimsusele. Mootori võimsuse valimisel lähtuvad nad peamiselt selle kuumutamisest või pigem isolatsiooni kuumutamisest.

Mootori võimsus määratakse õigesti, kui töötamise ajal on selle isolatsiooni küttetemperatuur lähedane maksimaalsele lubatule.Mootori võimsuse ülehindamine toob kaasa isolatsiooni töötemperatuuri languse, kallite materjalide ebapiisava kasutamise, kapitalikulude suurenemine ja energiaomaduste halvenemine.

Mootori võimsus on nõutavast ebapiisav, kui selle isolatsiooni töötemperatuur ületab maksimaalselt lubatud, mis võib isolatsiooni enneaegse kulumise tõttu põhjustada põhjendamatuid kapitalikulusid mootori väljavahetamiseks.

Tänapäeval on vahelduvvoolumootorite järele enamiku kaasaegsete tootmisettevõtete seas suur nõudlus. Praktikas näitavad asünkroonmootorid (IM) oma vastupidavust ja lihtsust suhteliselt madalate kuludega. Kuid töö ajal võivad mootori elemendid kahjustada saada, mis omakorda põhjustab selle enneaegse rikke.

Asünkroonse mootori rikke peamised allikad on:

• elektrimootori staatori ülekoormus või ülekuumenemine 31%;
• pööre-pöördele sulgemine-15%;
• laagri rike — 12%;
• staatori mähiste või isolatsiooni kahjustus — 11%;
• ebaühtlane õhuvahe staatori ja rootori vahel — 9%;
• elektrimootori töö kahes faasis — 8%;
• oravapuuri varraste kinnituste purunemine või lõdvenemine — 5%;
• staatorimähise kinnituse lõdvendamine — 4%;
• elektrimootori rootori tasakaalustamatus — 3%;
• võlli nihe — 2%.