紅外熱像儀在電機檢測中的應用
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電機是工業(yè)的骨架。據(jù)美國能源部估計，僅僅在美國，工業(yè)設備中就運轉著4000萬臺電機，這些電機耗用了整個工業(yè)所消耗電力的70%，這就足以說明電機的重要性。
若電機超過額定溫度，那么電機的溫度每升高10℃，則電機的壽命將縮短一半。
電機的檢測是保證正常生產(chǎn)及系統(tǒng)運行的一個重要措施。因為在關鍵的傳送系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，不可避免地會增加成本，需要重新分配人工和材料，從而使生產(chǎn)效率降低，造成巨大損失，并可能影響到人員的安全。
電機的部件較多，發(fā)生故障的部位及原因也較多，通過紅外熱像儀可發(fā)現(xiàn)如下一些問題。
1 電氣接線（電氣接線盒外殼）
問題點①：接線端子過熱
可能原因：連接松脫、接線端子氧化腐蝕、連接過緊。
建議措施：重新連接或更換接線端子。
問題點②：電纜過熱
可能原因：不平衡電壓或過載。
建議措施：使用萬用表、鉗表或電能質量分析儀予以確認具體原因。
2 電機外殼溫度分布
問題點①：外殼部分區(qū)域溫度過高
可能原因：內(nèi)部鐵芯、繞組因絕緣層老化或損壞導致短路。
建議措施：拆卸外殼進行檢修。
問題點②：外殼整體溫度過高
可能原因：空氣流動不充分導致散熱故障。
建議措施：如果停機時間短，則只對電機空氣進口格柵進行清洗，并在下一次有計劃的停機檢修中，安排一次徹底的電機清洗。
3 與電機連接的軸承、連軸器
問題點：軸承、連軸器溫度過高
可能原因：潤滑不良或軸未對正。
建議措施：檢查潤滑情況或對軸進行調(diào)整。
如何用紅外熱像儀測量內(nèi)部溫度
每臺電機都在一個特定的內(nèi)部溫度下運轉。其他部件的溫度不應與電機外殼的溫度一樣高。所有電機的銘牌上都應列出標準運轉溫度。雖然紅外熱像儀無法看到電機內(nèi)部，但外部表面溫度足以指示出內(nèi)部溫度高低。隨著電機內(nèi)部溫度的升高，其外表面的溫度也升高。下面通過一個檢測實例，看看如何得到電機內(nèi)部溫度。
我們要檢測一個F級電機的溫度，其最高溫度限制為135℃（外殼上的銘牌中有標示），我們可用一個接觸式溫度探頭（如K型熱電偶、Pt100鉑電阻等）安裝在電機內(nèi)部（注意絕緣），同時使用紅外熱像儀檢測對應外殼的溫度，熱電偶得到的溫度與熱像儀得到的溫度差即為修正值，通過實驗我們得知F級電機內(nèi)部與外殼的溫差一般在30～40℃（內(nèi)部溫度高），故只要該級電機外殼溫度控制在90℃以下即可保證正常運行。
圖1 利用紅外熱像儀檢測純水泵電機的外殼溫度
注意：不同級別的電機內(nèi)部空間和溫度傳遞均不一樣，若檢測電機的級別改變，必須按上述測試方式得到新的修正值。
對于沒有明確溫度限定的電機部件來說，NETA（國際電氣測試協(xié)會）提供的指南規(guī)定，當相似負載下相似部件的溫度差超過15℃時，應該立即進行維修。該組織還建議，當部件與環(huán)境溫度的溫度差超過40℃時，也要立即進行維修。
圖2 利用熱像儀得出電機內(nèi)部的溫度
一般來說，設計一條將所有關鍵電機/驅動器組合包括在內(nèi)的定期檢查路徑是一個非常好的做法。檢查之后，將每個設備的熱圖像保存到計算機上，并隨時間跟蹤測量結果。這樣，用戶就會獲得可用于比較的基礎圖像，有助于確定一個熱點是否正常，并幫助用戶確認維修之后是否有效。
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