Peran alat pelindung dalam meningkatkan kehandalan motor listrik
Keandalan perangkat teknis dipahami sebagai kemampuannya untuk menjalankan fungsinya untuk jangka waktu tertentu.
Salah satu indikator keandalan terpenting adalah MTBF, yang diukur dengan jumlah jam pengoperasian hingga kegagalan pertama. Semakin tinggi angka ini, semakin tinggi keandalan produk.
Bedakan antara keandalan struktural dan operasional motor listrik.
Keandalan struktural motor listrik tergantung pada kualitas bahan yang digunakan dalam mesin, pada kualitas produksi unit dan elemen individu, pada peningkatan teknologi perakitan dan faktor lainnya.
Keandalan operasional motor listrik dipengaruhi oleh kualitas pembuatan mesin, kondisi lingkungan selama pengoperasian, kesesuaian karakteristik motor listrik dengan kebutuhan mesin kerja dan proses teknologi, tingkat perawatan.
Efisiensi ekonomi penggunaan motor listrik tidak hanya ditentukan oleh biaya awalnya, tetapi juga oleh biaya pengoperasian.
Produksi motor listrik yang tidak dapat diandalkan membutuhkan biaya tinggi untuk menjaganya agar tetap berfungsi dengan baik. Penggunaan yang tidak tepat dan kurangnya perawatan yang tepat menghasilkan produk berkualitas yang tidak memberikan pengoperasian yang bebas masalah. Jadi, untuk secara efektif menggunakan semua kemungkinan yang melekat pada motor listrik, diperlukan serangkaian tindakan, dimulai dengan desain penggerak listrik yang benar dan diakhiri dengan tepat waktu mendukung dan perbaikan kualitas. Pelanggaran salah satu tautan dalam rantai ini tidak memungkinkan efek yang diinginkan tercapai.
Ada tiga jenis kegagalan khas yang melekat pada motor listrik.
1. Terobosan kecelakaan motor listrik yang terjadi pada masa awal beroperasi. Penampilan mereka terkait dengan cacat dalam proses produksi di pabrik. Tanpa disadari, mereka memanifestasikan diri mereka dalam periode pertama pekerjaan.
2. Motor listrik tiba-tiba mati selama pengoperasian normal.
3. Kerusakan yang disebabkan oleh keausan masing-masing bagian motor listrik. Mereka terjadi baik karena pengembangan bagian sumber daya atau penggunaan atau pemeliharaan yang tidak tepat. Perbaikan atau penggantian suku cadang motor listrik yang aus tepat waktu mencegah jenis kerusakan ini.
Jenis kegagalan di atas sesuai dengan tiga periode "masa pakai" motor listrik: periode kebocoran, periode operasi normal, dan periode penuaan.
V periode kedaluwarsa tingkat kegagalan motor listrik lebih tinggi dari pada operasi normal. Sebagian besar cacat manufaktur diidentifikasi dan diperbaiki selama pengujian.Namun, dalam produksi massal tidak mungkin menguji setiap bagian. Beberapa mesin mungkin memiliki cacat tersembunyi yang menyebabkan kerusakan selama periode pengoperasian pertama.
Durasi waktu pengurasan penting selama keandalan yang sesuai dengan operasi normal tercapai. Kerusakan pada periode pertama tidak selanjutnya mempengaruhi keandalan perangkat pada periode penggunaannya berikutnya.
Selama operasi normal, kegagalan fungsi motor listrik biasanya acak. Penampilan mereka sangat bergantung pada kondisi pengoperasian perangkat. Kelebihan yang sering terjadi, penyimpangan dari mode operasi yang dirancang untuk motor listrik, meningkatkan kemungkinan kegagalan. Selama periode ini, pemeliharaan dan penghapusan penyimpangan secara tepat waktu dari kondisi kerja normal merupakan kepentingan utama. Tugas petugas servis adalah memastikan bahwa periode operasi normal tidak berkurang di bawah waktu standar.
Keandalan yang tinggi berarti tingkat kegagalan yang rendah dalam operasi dan karenanya periode operasi yang lebih lama. Jika pemeliharaan preventif sistematis motor listrik dilakukan dalam praktiknya, maka durasi periode operasi normalnya mencapai nilai desain - 8 tahun.
Periode ketiga dari "kehidupan" motor listrik - periode penuaan - ditandai dengan peningkatan tingkat kegagalan yang cepat. Mengganti atau memperbaiki masing-masing bagian tidak berpengaruh, seluruh mesin menjadi aus. Penggunaannya lebih lanjut menjadi tidak menguntungkan. Keausan seluruh mesin adalah kepentingan teoretis utama.Jarang mungkin merancang dan mengoperasikan mesin sedemikian rupa sehingga semua bagiannya aus secara merata. Biasanya bagian dan unit individualnya gagal. Pada motor listrik, titik terlemahnya adalah belitan.
Indikator terpenting yang menjadi sandaran keandalan pengoperasian perangkat teknis adalah pemeliharaannya, yang dipahami sebagai kemampuan untuk mendeteksi dan menghilangkan kerusakan dan malfungsi selama pemeliharaan dan perbaikan. Kemampuan untuk diperbaiki diukur dengan waktu dan biaya tenaga kerja yang diperlukan untuk mengembalikan perangkat teknis agar dapat diservis.
Pola kerusakan mesin bisa berbeda. Dibutuhkan waktu yang berbeda untuk mendapatkan kembali fungsionalitas penuh. Namun, pengamatan menunjukkan bahwa waktu pemulihan rata-rata untuk tingkat pemeliharaan tertentu adalah umum untuk semua instalasi. Nilai ini dianggap sebagai karakteristik pemeliharaan.
MTBF tidak sepenuhnya mencirikan keandalan perangkat teknis, tetapi hanya menentukan periode waktu perangkat bekerja dengan sempurna. Setelah terjadinya kegagalan, dibutuhkan waktu untuk mengembalikan kinerjanya.
Indikator generalisasi yang menilai kesiapan perangkat untuk menjalankan fungsinya pada waktu yang tepat adalah koefisien ketersediaan, yang ditentukan dengan rumus
kT = tcr / (tcr + tv)
di mana tcr adalah waktu rata-rata antara kegagalan; tв — rata-rata waktu pemulihan.
Jadi, kT — rasio durasi rata-rata kerja dengan jumlah waktu kerja dan waktu pemulihan.
Keandalan perangkat yang rendah dapat dikompensasi dengan mengurangi waktu pemulihan.
MTBF yang rendah dan waktu pemulihan yang lama dapat menjadi penyebab rendahnya ketersediaan perangkat. Yang pertama dari nilai-nilai ini bergantung pada keandalan produk dan tingkat operasi teknisnya. Semakin tinggi kualitasnya, semakin lama waktu rata-rata antar kegagalan. Namun, jika pemulihan dan pemeliharaan memakan waktu lama, ketersediaan peralatan tidak bertambah. Dengan kata lain, penggunaan peralatan berkualitas tinggi harus dilengkapi dengan tingkat kualitas yang tinggi perawatan dan perbaikan… Hanya dalam hal ini dimungkinkan untuk mencapai operasi berkelanjutan.
Dari segi produksi, penting untuk memiliki peralatan yang siap pakai dan bebas masalah secara umum.Kesiapan unit daya utama (motor listrik) juga bergantung pada keandalan pengoperasian peralatan start untuk perlindungan dan kontrol.
Perlindungan tidak dapat mencegah kerusakan mesin, karena tidak dapat memengaruhi faktor-faktor yang menciptakan situasi darurat.
Peran perangkat perlindungan yang berlebihan adalah untuk mencegah kerusakan pada motor listrik dengan mematikannya tepat waktu. Ini secara signifikan dapat mengurangi waktu pemulihan peralatan listrik. Dibutuhkan lebih sedikit waktu untuk menghilangkan penyebab yang menyebabkan mode darurat daripada memperbaiki atau mengganti mesin yang rusak.
Di sisi lain, penghentian dini motor listrik yang tidak dapat dibenarkan tidak boleh diizinkan, karena hal ini mengurangi keandalan peralatan secara keseluruhan. Apa pun alasannya, perjalanan itu gagal. Perlindungan yang tidak memadai mengurangi MTBF dan karenanya ketersediaan.
Dalam beberapa kasus, disarankan untuk tidak mematikan instalasi listrik, tetapi memberi sinyal mode darurat.
Dengan menggunakan terminologi teori reliabilitas, dapat dikatakan bahwa tujuan umum proteksi adalah untuk mempersingkat waktu pemulihan instalasi listrik secara keseluruhan dengan cara mencegah kerusakan pada motor listrik. Proteksi harus merespon beban lebih yang sama yang sebenarnya menimbulkan risiko kerusakan pada motor listrik.
Beberapa jenis kemacetan harus diatasi dengan cadangan daya. Penghentian yang salah mengurangi keandalan peralatan dan menyebabkan kerusakan produksi. Mereka seharusnya tidak diizinkan.