Laakerivirtojen mittaaminen pumppukäytöissä

Abstract

Taajuusmuuttajalla ohjatuissa pumppukäytöissä on havaittu laakerivirtavikoja. Jos laakerivirtavikaa on epäilty, on se voitu todeta ainoastaan purkamalla moottori ja halkaisemalla laakeri. Tässä opinnäytetyössä etsittiin kenttäolosuhteisiin soveltuvaa menetelmää laakerivirtojen mittaamiseksi. Työn toimeksiantajana oli pumppuvalmistaja Kolmeks Oy.

Pumppukäytöissä laakerivirrat ovat ns. akselinmaadoitusvirtaa, jossa moottorin akseli toimii virrallisena johtimena. Laakerivirrat ovat hyvin pulssimaisia. Näin ollen moottorin akselin ympärille syntyy muuttuva magneettikenttä laakerivirtojen seurauksena. Muuttuvaa magneettikenttää on mahdollista tutkia mittakelan avulla. Tässä työssä kokeiltiin kolmea erilaista kelaa ja perehdyttiin hieman muihin mahdollisiin mittausmenetelmiin.

Työssä tehtyjen tutkimusten perusteella löytyi sopiva mittalaite, jolla laakerivirrat voidaan havaita helposti ja jota voidaan käyttää kenttäolosuhteissa. Jatkossa mittalaite on tarkoitus antaa huoltomiehen mukaan, joka voi nopeasti tarkistaa onko huollettavassa koneessa laakerivirtaongelmia.

Bearing currents may appear in pumps driven by frequency converters. Failure in bearing is hard to prove and usually the bearing is split to two pieces. The purpose of this thesis was to find a solution how to measure bearing currents in the field. The client of this thesis was a Finnish pump and motor manufacturer Kolmeks Ltd.

In pump uses bearing currents are so-called shaft grounding currents, where the shaft of the motor is the current-carrying conductor. The bearing currents are pulses which cause variable magnetic field around the motor shaft. It is possible to investigate the variable magnetic field with a measuring coil. In this thesis three different coils were tested and other possible measuring methods were studied.

A measuring device that observes bearing currents was found. It is also easy to use and fits well to the field. In the future the device will be given to the company’s serviceman, who can quickly check if there are problems with bearing currents in the serviceable machine.