This presentation addresses:

• Theory and design of babbitt bearings
• Fitting / scraping of babbitt bearings
• Speed limitations
• Care and handling
• Oil recommendations and considerations
• Solutions and common causes of oil leaks

Target audience: This presentation will benefit supervisors, managers, sales personnel, machinists and mechanics.

Tom Bishop
EASA Senior Technical Support Specialist

Las consideraciones para la cantidad y la frecuencia de lubricación de los rodamientos de motores eléctricos( y generadores)incluyen lo siguiente:

• ¿El lubricante es aceite o grasa?
• ¿El tipo de rodamiento es un cojinete de deslizamiento o un rodamiento de bolas o rodillos?
• Si es un rodamiento de bolas ¿Tiene sellos, obturaciones o es abierto? En este artículo trataremos todo lo anterior dividiéndolo en las siguientes categorías:
• Cantidad de grasa y frecuencia de lubricación para rodamientos de bolas y rodillos (rodamientos de elementos rodantes).
• Frecuencia de lubricación y nivel de aceite (relacionado con la can- tidad) para rodamientos de bolas y rodillos.
• Frecuencia de lubricación y nivel de aceite (relacionado con la cantidad) para cojinetes de deslizamiento.

Dado que la lubricación con grasa de cojinetes de deslizamiento es muy rara, este tema no se incluye en este artículo. Además, ya que los rodamientos sellados no se pueden relubricar, este tema tampoco está incluido.

Tom Bishop, PE
Especialista Sénior de Soporte Técnico de EASA

La lubricación es requerida para reducir la fricción entre los elementos rodantes y las partes estáticas de los rodamientos. Al hacer esto, el lubricante también ayuda a prevenir incrementos de temperatura excesivos y a disipar parte del calor generado. En este artículo discutiremos algunas de las características y propiedades clave de los aceites y grasas lubricantes.

Tom Bishop, PE
EASA Senior Technical Support Specialist

Lubrication is needed to reduce friction between the rolling elements and stationary parts of a bearing. By reducing bearing friction, lubricants also help prevent undue temperature rise and dissipate some of the heat that is generated. This article describes some of the key characteristics and properties of lubricating greases and oils.

Tom Bishop, P.E.
EASA Senior Technical Support Specialist

Occasionally an end user wants to take a motor designed for horizontal mounting and use it in a vertical position. In this article, we will address some of the key mechanical factors that should be considered when applying a horizontal ball bearing motor in a vertical mounting position. Figure 1 illustrates a horizontal motor in a vertical shaft down position.

These key factors include:

• Axial thrust load capacity of bearing supporting rotor weight
• Rotor weight
• Weight of output shaft attachments
• Axial thrust from direct connected driven equipment
• Bearing lubrication paths
• Bearing lubricant retention
• Shaft up or shaft down orientation
• Ingress protection
• Locking axial thrust bearing

Tom Bishop, P.E.
EASA Senior Technical Support Specialist

De vez en cuando un usuario final quiere utilizar un motor diseñado para montaje horizontal en posición vertical. En este artículo, trataremos algunos factores mecánicos clave que deben ser considerados cuando se utiliza un motor horizontal con rodamientos de bolas en una aplicación en la que trabaja en montaje vertical. La Figura 1 ilustra un motor horizontal en posición vertical con el eje hacia abajo.

Los factores clave incluyen:

• Capacidad de carga axial del rodamiento que soporta el peso del rotor.
• Peso del rotor
• Peso de los elementos acoplados al eje de salida
• Empuje axial de los equipos de impulsión acoplados directamente
• Trayectorias de lubricación de los rodamientos
• Retención del lubricante de los rodamientos
• Orientación del eje: Hacia abajo o hacia arriba
• Protección contra ingreso
• Fijación axial del rodamiento de empuje

REVISED September 2022!

The EASA Technical Manual, containing more than 900 pages of information specific to electric motor service centers, is available FREE to EASA members as downloadable PDFs of the entire manual or individual sections. The printed version is also available for purchase. Each of the 13 sections features a detailed table of contents.

VIEW, DOWNLOAD OR PURCHASE

Tom Bishop, P.E.
EASA Senior Technical Support Specialist

This webinar recording reviews electric motor bearing grease and oil lubrication frequency and quantity, as well as procedures – and the steps to be sure to get all of this right. 

• Grease and oil lubrication frequency and quantities for ball and roller bearings
• Grease and oil lubrication procedures for ball and roller bearings
• Oil lubrication frequency and quantities for sleeve bearings
• Oil lubrication procedures for sleeve bearings

This recording is intended for mechanical technicians, field service technicians, shop supervisors and engineering staff.

By Tom Bishop, P.E.
EASA Senior Technical Support Specialist

Considerations for lubrication frequency and quantity for electric motors (and generators) include the following:

• Is the lubricant grease or oil?
• Is the bearing type sleeve, ball or roller?
• If it is a ball bearing, is the enclosure open, shielded or sealed?

In this article we will address the above by breaking them down into the following categories:

• Grease lubrication frequency and quantity for ball and roller (rolling element) bearings.
• Oil lubrication frequency and level (relates to quantity) for ball and roller bearings.
• Oil lubrication frequency and level (relates to quantity) for sleeve bearings.

Steven Carbone
Technical Education Committee Member
Industrial Electro-Mechanics

As service organizations, we must continue to find ways to improve our customers’ reliability and reduce unplanned downtime. Studies have shown that 40-60% of electric motor failures are associated with bearings. This provides a great opportunity to support your customers with proactive maintenance that can have immediate and positive impacts on their operational state. Whether this technology is a recommendation after a service center motor inspection or being aware of their challenges associated with bearing reliability, your customers will be better off knowing about this technology and how your company can support them.

Steven Carbone
Miembro del Comité Tècnico de Servicios
Industrial Electro-Mechanics

Como empresas de servicio, debemos seguir encontrando formas de mejorar la confiabilidad de nuestros clientes y reducir los tiempos de parada no planificados. Los estudios revelan que entre el 40% y el 60% de los fallos de los motores eléctricos están asociados con los rodamientos. Esto le brinda una gran oportunidad para respaldar a sus clientes con un mantenimiento proactivo que puede tener un impacto inmediato y positivo en su estado operativo. Ya sea que se recomiende después de una inspección de motores en un centro de servicio o que sus clientes sean conscientes de los desafíos asociados con la confiabilidad de los rodamientos, ellos estarán mejor si conocen de esta tecnología y saben cómo su empresa les puede ayudar.

Lubricación por Ultrasonido como Tecnología
La tecnología de ultrasonido es ampliamente utilizada en todas las instalaciones industriales, siendo la más común la de aire comprimido en la cual ayuda a identificar fugas y válvulas defectuosas. Esta práctica es adecuada para el rango de sonidos de alta frecuencia de más de 20 kHz, que excede la capacidad auditiva del ser humano. Debido a esto, el ultrasonido en sí es una de las primeras tecnologías que advierte de un fallo al observar el tiempo en la curva P-F (Figura 1).

Esta misma tecnología se puede utilizar para lubricar rodamientos y para ayudar a identificar los que requieren lubricación, envés de emplear las recomendaciones del fabricante del equipo basadas en el tiempo de operación, que pueden no ser apropiadas para las condiciones operativas en el mundo real de los motores eléctricos de sus clientes. La lubricación por ultrasonido ofrece datos cuantitativos que indican un cambio en la fricción entre las bolas y las pistas de rodadura y que se muestra en decibeles. Esta tecnología funciona excepcionalmente bien para la gestión proactiva de la vida útil de los rodamientos y antes que otras herramientas como el análisis de vibraciones puede identificar un problema. A menudo, es demasiado tarde para un rodamiento si el análisis de vibraciones ha detectado frecuencias de fallo y ahora sólo se está gestionando la degradación del mismo. Peor aún, una vez que el oído humano detecta un problema en un rodamiento, el momento del fallo es inminente. El resultado de la lubricación por ultrasonido son rodamientos engrasados adecuadamente para una vida útil más larga y la capacidad de planificar a largo plazo cuando el rodamiento comience a degradarse.

Existen varios fabricantes y niveles de herramientas de lubricación por ultrasonido. Algunos son simples y usan auriculares y una lectura en decibelios, pero otros le permitirán configurar alarmas, tomar notas de campo y recopilar datos espectrales. La recopilación de datos espectrales es similar al análisis de vibraciones con respecto a la identificación de frecuencias de fallo, pero nuevamente, le brinda la oportunidad de ser más proactivo con estos fallos una vez que se desarrollan. A menudo, las frecuencias de fallo de los rodamientos no aparecerán en los espectros de vibración típicos hasta que los defectos sean más prominentes. Al final, los rodamientos fallarán. Sin embargo, con esta tecnología, puede brindar toda la información a su cliente en un formato bien diseñado y basado en datos, para que pueda tomar las mejores decisiones para sus operaciones. (Figura 2).

Lubricación por Ultrasonido como Servicio
Nuestros clientes esperan que seamos expertos en el manejo de sus motores eléctricos. Vemos que el personal de mantenimiento de los usuarios finales se reduce, lo que requiere que los miembros de EASA intervengan y ayuden a cerrar las brechas. Con tantos motores fallando debido a problemas en los rodamientos, mantener la responsabilidad sobre la lubricación y el análisis de los rodamientos de sus motores es un gran valor agregado, que continuará fortaleciendo su relación con ellos como socio para el éxito. La lubricación por ultrasonido requiere esfuerzo para implementarse adecuadamente, pero ingresar al mercado desde el punto de vista del equipo y la gestión requiere menos que algunas de las otras tecnologías preventivas y predictivas de nuestra industria.

Sus clientes no solo se beneficiarán de la aplicación del tipo de grasa correcto en la cantidad y el intervalo correctos, sino que también obtendrán otro par de ojos sobre sus activos críticos. Este técnico adicional puede identificar e informar sobre problemas de confiabilidad y seguridad que puedan estar presentes con un equipo en particular. Hay muchos protectores de acoplamiento rotos o mangueras con fugas por ahí sobre los cuales su cliente podría beneficiarse al recibir un informe.

Personal Técnico
Tener a la persona adecuada dentro de su organización es fundamental para poder llevar esta tecnología a sus clientes con éxito. Esta persona debe comprender el mantenimiento centrado en la confiabilidad y tener una mentalidad proactiva y dispuesta a resolver problemas. Es posible que esta persona ya realice servicios de campo en su empresa y será una tecnología sencilla de agregar a su conjunto de herramientas. Si aún no tiene un candidato interno, considere contratar uno para que le ayude a desarrollar el lado de los servicios de confiabilidad de su negocio. Estos servicios en general seguirán siendo una industria importante cuya demanda solo aumentará a medida que los usuarios finales sigan elevando el listón de la excelencia operativa (Figura 3).

Equipo
Existen varios fabricantes de hardware específicamente adecuados para la lubricación por ultrasonido. Asegúrese de realizar la investigación adecuada para determinar qué funciona mejor para sus clientes, sus expectativas y su presupuesto. Un gran aspecto de esta tecnología es que puede ofrecer informes avanzados y la capacidad de confirmar, por activo, el tipo y la cantidad de lubricación utilizada. Puede que esto no sea necesario para todos los clientes, así que considere una solución más sencilla. También puede considerar elegir equipos que incluyan la funcionalidad de ultrasonido en el aire para hacer crecer aspectos adicionales de ultrasonido en su negocio.

Capacitación
Como ocurre con todas las tecnologías y servicios, la formación es fundamental para el éxito de su organización y sus clientes. Hay capacitación específica disponible para la lubricación por ultrasonido que se puede completar on-line o en persona. Asegúrese de elegir un proveedor que incluya información introductoria general sobre la tecnología de ultrasonido. También puede considerar uno que introduzca conceptos de confiabilidad si el técnico elegido puede necesitar ese soporte.

Conclusión
Como organizaciones de servicios de EASA, debemos continuar encontrando formas de asociarnos con nuestros clientes y resolver sus desafíos de confiabilidad. Con tantos fallos en los rodamientos, esta es una excelente manera de resolver lo que puede ser un gran dolor de cabeza para algunos. Sepárese de la competencia y ofrezca esta solución de alto valor.

En toda reparación mecánica, la capacidad para desmontar, reparar y volver a montar el motor de forma apropiada sin dañar innecesariamente ninguna de sus piezas es fundamental. Esto suena sencillo, sin embargo, durante el proceso de desarme se cometen demasiados errores costosos.

Si todos los motores entraran “como nuevos”, la tarea sería más simple, aunque esto no sería garantía de que el montaje del motor fuera adecuado.

Cuando un centro de servicio recibe un pago por reparar un equipo, quiere que este permanezca en funcionamiento, ya que, si el equipo falla dentro del período de garantía, deberá asumir el costo de volver a repararlo. Por lo que tiene sentido realizar la reparación correcta la primera vez.

Los procedimientos de reparación, así como los propios motores, son afectados por los cambios en la tecnología. Este libro intenta incluir las últimas tecnologías comprobadas. En muchos casos, los métodos de reparación tradicionales aún pueden ser la alternativa más práctica. Las opciones presentadas a lo largo de este libro están destinadas a ayudar a los técnicos a seleccionar el método de reparación correcto, reconociendo que la decisión final recae en el propietario del equipo.

Algunas veces los métodos de reparación pierden popularidad, no porque aparezcan métodos mejores sino debido a técnicas deficientes. Otros métodos de reparación son adecuados para algunas aplicaciones, pero no para otras. Es trabajo del reparador decidir cuál será el mejor método para cada caso.

Este libro se encuentra dividido en secciones para los componentes básicos del motor con métodos de reparación y consejos dispersos por todas partes. Donde resulte práctico, se discuten también las causas de fallo. Esto ayudará a los técnicos a seleccionar el método de reparación más apropiado para cada aplicación en particular. La información presentada se basa en publicaciones de EASA y en revistas técnicas y literatura suministrada por fabricantes de motores, proveedores y centros de servicio establecidos.

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Tabla de contenido

• Terminología del motor
• Aplicaciones del motor y encerramientos
• Procedimientos de inspección y prueba
• Consejos para desmontar motores
• Rodamientos
• Alojamientos de rodamientos, orificios de eje, sellos y ajustes
• Ejes
• Rotores
• Ensamble del motor
• Accesorios y cajas de conexiones del motor
• Dinámica del motor
• Vibración y geometría del motor
• Corrientes por el eje/rodamientos
• Consideraciones especiales para motores a prueba de explosión
• Fallos en las componentes mecánicas
• Reparaciones misceláneas

Esta obra contiene muchas sugerencias sobre el manejo apropiado de las diferentes partes de un motor para minimizar los daños durante el proceso de reparación. Sin embargo, es imposible desarrollar un listado que las incluya todas.

En cambio, el principio básico de tomarse el tiempo para usar la herramienta adecuada y por lo general el procedimiento apropiado guiará a los técnicos por el camino correcto.

Chuck Yung
EASA Senior Technical Support Specialist

One of the more mundane things we as repairers must be concerned with is motor storage. For many of us, storing large motors for major customers is its own profit center. For all of us, being aware of how our customers store the motors we repair and send to them is critical to customer satisfaction. A poorly stored motor is likely to suffer winding or bearing failure, and we don’t want unrealistic warranty claims over something outside our control.

Our primary concerns when storing motors, especially long-term, are windings, bearings and shaft sag.

Art Godfrey (retired)
Birclar Electric & Electronics

Mi primera experiencia con lubricantes sintéticos para rodamientos con elementos rodantes fue durante la reparación de dinamómetros para probar motores de automóviles de alta velocidad. Durante varios años nuestro centro de servicio había reparado máquinas similares con rodamientos con elementos rodantes, pero todas ellas estaban lubricadas con sistemas de bombeo de aceite con accesorios especiales cerca de los rodamientos para suministrar solo pequeñas cantidades de aceite por minuto.

Comenzamos a ver máquinas enviadas para reparación con rodamientos con elementos rodantes lubricadas con grasa y estas indicaban en la placa de datos una marca y tipo de lubricante específicos. Compramos lo que estaba especificado en la placa y todo salió bien. Con el tiempo, comenzamos a ver más máquinas que especificaban la misma marca de grasa, pero con un tipo o grado diferente y esto me condujo a comenzar a buscar las diferencias en los productos, ya que uno era muy costoso y tenía una vida útil limitada.

Jim Bryan 
EASA Technical Support Specialist (retired)

One key method to improve the re­liability of bearings is through proper lubrication. We should always strive to use the best available lubricant in the motors and other rotating equipment we repair. 

Researching quality and compat­ibility – up front – will pay off in the long run. Refer to resources such as Table 1 to determine if the grease you use is compatible with ones that the customer uses (if that information is available). 

DESCRIPTION
This 94-page handbook (3.5" x 6", 9cm x 15cm) contains carefully selected materials designed to assist repair firms in their everyday work. Just as important, your customers and potential customers can use this pocket handbook as a handy reference for mechanical data for motors and driven equipment. Buy this great resource as is OR custom brand your company logo and information on the cover to turn it into a great marketing piece for your salespeople!

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TABLE OF CONTENTS

Alignment
Alignment Information
Suggested Alignment Tolerances
ANSI/ASA Alignment Quality

Balancing And Vibration
Single-Plane Versus Two-Plane Balancing
Vibration Tests
Unfiltered Housing Vibration Limits
FFT Vibration Analysis
Vibration Constants
Vibration Conversion Factors
Electric Motor Vibration Diagnostic Chart

Motor Application Forumlas
Output
Shear Stress
Speed–AC Machinery 
Affinity Laws–Centrifugal Applications

Conversion Factors, Equivalencies & Formulas
Conversion Factors
Temperature Conversion Chart
Common Fractions Of An Inch–Decimal & Metric Equivalents
Prefixes–Metric System
Formulas For Circles

Bearings
Nominal Dimensions For Radial Ball Bearings
Nominal Dimensions For Cylindrical Roller Bearings
Radial Ball Bearing Fit Tolerances
Cylindrical Roller Bearing Fit Tolerances
Lock Nuts And Lock Washers For Ball Bearings

Motor Bearing Lubrication
Lubricating Oil Viscosity Conversions
NLGI Grease Compatibility Chart
Grease Classifications
Grease Relubrication Intervals

Metals And Alloys
Properties Of Metals And Alloys
Weight Formulas For Steel
Thermal Linear Expansion

Bolts
ASTM And SAE Grade Markings For Steel Bolts And Screws
Precautions For Tightening Bolted Joints
Bolt Tightening Torque Values
Tap Drills And Clearance Drills For Machine Screws

Keys And Keyseats
NEMA Keyseat Dimensions–Foot-Mounted AC & DC Machines
IEC Shaft Extension, Key And Keyseat (Keyway) Dimensions
Square And Flat Stock Keys
Standard Keyseat Sizes
Metric Keys–Standard Sizes

Belts And Sheaves
Pulley Formulas For Calculating Diameters and Speeds
Belt Installation
Belt Tensioning
Belt Deflection Force And Elongation Ratio
Standard V-Belt Profiles And Dimensions
V-Belt Sheave Dimensions
V-Belt Sheave Dimensions For AC Motors With Rolling Bearings
Application Of V-Belt Sheave Dimensions To AC Motors With Rolling Bearings
Mounting Of Pulleys, Sheaves, Sprockets, And Gears On Motor Shafts
Minimum Pitch Diameter For Drives Other Than V-Belts

Welding, Brazing And Soldering
Recommended Copper Welding Cable Sizes
Types Of Weld Joints 
Brazing
Basic Joints For Brazing
Soldering
Melting Temperatures Of Tin-Lead-Antimony Alloys
Flux Requirements For Metals, Alloys And Coatings

Slings, Wire Rope, Shackles and eyebolts
Types Of Slings
Typical Sling Hitches
Wire Rope
Spreader Bars
Lifting Capacity
Forged Shackles
Eyebolt Strength

Common Signals For Crane

Chuck Yung
Especialista de Sénior de Soporte Técnico de EASA

Una de las cosas más mundanas de las que debemos preocuparnos como reparadores es el almacenamiento de los motores y para muchos, almacenar motores grandes para clientes importantes representa ganancias. Para todos nosotros, ser conscientes de cómo nuestros clientes almacenan los motores que les reparamos es crítico desde el punto de vista de la satisfacción del cliente. Es probable que un motor mal almacenado sufra fallos en el devanado o en los rodamientos, y no queremos reclamos por garantía poco realistas sobre algo que está fuera de nuestro control.

Nuestras principales preocupaciones al almacenar motores, especialmente a largo plazo, son los devanados, los rodamientos y el pandeo del eje.

Lubrication is a vital part of any machine that moves. Understanding the mechanism that grease and oil use to provide that lubrication is important so that the maximum life of the equipment can be achieved.

This presentation discusses ways to get the most benefit from the lubricant by choosing the proper oil or grease and properly maintaining the equipment.

Critical to the process are compatibility, re-lubrication quantity and frequency and avoiding contamination.

Target audience: This presentation is most useful for service center and field technicians, service center managers and engineers desiring to specify the proper lubricant and help motor users understand proper re-lubrication for the best effect.

Las versiones impresas y en forma de descarga del valioso manual didáctico / recurso de EASA, “Principios de Motores C.A. Medianos y Grandes”, se encuentran ahora disponibles en inglés y en español. El manual incluye gráficos e ilustraciones, fotografías y mucha información técnica sobre máquinas C.A., incluyendo como funcionan, información específica sobre los tipos de encerramientos, fabricación de componentes y aplicaciones.  Muchos de los principios incluidos en el libro aplican a todos los motores C.A., especialmente a aquellos accesorios que fueron asociados en el pasado con las máquinas más grandes (como encoders, RTDs, termostatos, calentadores de espacio, sensores de vibración, etc.).

Las versiones  forma de descarga ofrecen funciones prácticas ya que contienen toda la información que contiene el manual impreso, pero en formato PDF, fácil de usa, ya que contiene marcadores que permiten a los lectores navegar rápidamente por el documento y “saltar” a la página deseada.

Las secciones del manual incluyen:

• Terminología y Definiciones del Motor
• Tipos de Encerramientos de Motores
• Aplicaciones Típicas para Motores
• Consideraciones de Manejo y Seguridad
• Teoría Básica del Motor
• Normas para Motores
• Estatores
• Rotores de Jaula de Ardilla
• Ejes
• Lubricación y Rodamientos
• Accesorios del motor & Cajas de Conexiones
• Procedimientos de Inspección y Prueba
• Alineamiento del Motor, Vibración y Ruido
• Procedimientos de Almacenamiento
• Máquinas Sincrónicas

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This version of Principles of Medium & Large AC Motors manual is now available to address applicable IEC standards and practices. This 360-page manual was developed by industry experts in Europe along with EASA's engineering team. (The "original" version of this book based on NEMA standards remains available as a separate document.)

This manual includes drawings, photos and extensive text and documentation on AC motors, including how they work, information on enclosures, construction on components and applications. Many of the principles included apply to all AC motors, especially those with accessories that are associated with larger machines in the past (such as encoders, RTDs, thermostats, space heaters and vibration sensors).

While the manual covers horizontal and vertical squirrel-cage induction motors in the 37 to 3,700 kW (300 to 5,000 hp) range, low- and medium-voltage, most of the principles covered apply to other sizes as well. 

This valuable instructional/resource manual is available in printed and downloadable versions, and focuses primarily on IEC motors.

Sections in the manual include:
(Download the PDF below for the complete Tables of Contents)

• Motor nomenclature & definitions
• Motor enclosures
• Typical motor applications
• Safety & handling considerations
• Basic motor theory
• Motor standards
• Stators
• Squirrel cage rotors
• Shafts
• Bearings & lubrication
• Motor accessories & terminal boxes
• Test & inspection procedures
• Motor alignment, vibration & noise
• Storage procedures
• Synchronous machines

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PRINTED BOOK DOWNLOADABLE PDF

This book is also available focusing on NEMA Standards — in both English and Español.

NEMA - English NEMA - Español

This valuable instructional/resource manual is available in printed, downloadable and CD-ROM versions.

For this second edition, this 320-page manual has been reorganized, updated with new information, including revised standards and published articles, and edited extensively. The manual includes drawings, photos and extensive text and documentation on AC motors, including how they work, specific information on enclosures, construction of components and applications. Many of the principles included apply to all AC motors, especially those with accessories that were associated with larger machines in the past (such as encoders, RTDs, thermostats, space heaters, vibration sensors, etc.).

While the manual covers horizontal and vertical squirrel-cage induction motors in the 300 to 5,000 horsepower range, low- and medium-voltage, most of the principles covered apply to other sizes as well.

This manual focuses primarily on NEMA motors.

Sections in the manual include:

• Motor nomenclature & definitions
• Motor enclosures
• Typical motor applications
• Safety & handling considerations
• Basic motor theory
• Motor standards
• Stators
• Squirrel cage rotors
• Shafts
• Bearings & lubrication
• Motor accessories & terminal boxes
• Test & inspection procedures
• Motor alignment, vibration & noise
• Storage procedures
• Synchronous machines

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This book is also available focusing on IEC Standards ... IEC VERSION

This book was developed to help electric motor technicians and engineers prevent repeated failures because the root cause of failure was never determined. There are numerous reasons for not pursuing the actual cause of failure including:

• A lack of time.
• Failure to understand the total cost.
• A lack of experience.
• A lack of useful facts needed to determine the root cause.

The purpose of this book is to address the lack of experience in identifying the root cause of motor failures. By using a proven methodology combined with extensive lists of known causes of failures, one can identify the actual cause of failure without being an “industry expert.” In fact, when properly used,  this material will polish one’s diagnostic skills that would qualify one as an industry expert.

The book is divided into the various components of an electric motor. In addition to a brief explanation of the function of each component and the stresses that act upon them, numerous examples of the most common causes of failure are also presented.

For this second edition, the manual has been reorganized and updated with new information including a new approach to methodology, new case studies and a new section covering synchronous machine failures. This could not have been done without many contributions from EASA members and the Technical Education Committee. 

The all new “Root Cause Methodology” section goes into great detail explaining that effective root cause failure analysis must take place within the context of a practical problem-solving methodology or framework. It covers a modified Plan-Do-Check-Act process that emphasizes the importance of planning and the related problem-solving methodology components. This section also explains A3, a high-level reporting tool that is very effective for problem solving.

In addition, besides a systematic approach to problem solving, root cause failure analysis of motors and motor systems requires familiarity with contributing factors attributable to various kinds of applications, environments and industries. This includes how various stresses can affect motor components and the reciprocal impact the motor system may have on the motor. This section includes a table with a detailed summary of motor stresses. 

There also is a new section on “Synchronous Machine Failures” and an expanded “Case Studies” section. Readers are guided through eight case studies.

With 328 pages, the book provides extensive information, including a wide range of failures, the likely causes listed, and the methodology for confirming the probable cause of each failure. 

Members may purchase a printed manual and/or a PDF download. The printed manual is in black and white, while the download shows most of the failure photos in color.  

Sections in the manual include:

• Root Cause Methodology (all new)
• Bearing Failures
• Stator Failures
• Shaft Failures
• Rotor Failures
• Mechanical Failures
• DC Motor Failures
• Synchronous Machine Failures (all new)
• Accessory Failures
• Case Studies (expanded)
• References

This book is available as part of EASA's Root Cause Failure Analysis seminar.

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Tom Bishop, P.E.
EASA Senior Technical Support Specialist

The primary functions of a bearing seal are to keep lubricant in the bearing and bearing chamber, and to exclude contaminants from that area. The dis­cussion in this article relates to seals that are external to the bearing and therefore not a part of the bearing itself.

Key factors in bearing seal selection include:  

• The type of lubricant (oil or grease)
• The type of bearing (rolling or sleeve)
• Shaft surface speed, connection to load (e.g., direct-coupled or belted)
• Seal friction and consequent heat­ing
• Physical space available

Chuck Yung 
EASA Technical Support Specialist 

Have you ever repaired a sleeve bearing motor, only to have the customer complain that it leaks oil? Perhaps the motor had a history of oil leaks, and the windings were oil-saturated when you dismantled it. Two-pole machines are especially notorious as chronic oil leakers. The first step toward correct­ing an oil leak is to identify the cause. 

A good place to start is to determine whether the motor has a forced-oil system. If so, check for a metering plate in the oil supply line. The typical metering plate (see figure) has about a 3/32 diameter orifice to meter the volume of oil. Often installed in a pipe union, the metering plate is easily lost when the motor is removed from service. The repairer rarely gets the forced-oil system with the motor.  The customer does not recognize that little piece of metal that looks like a conduit knockout, and that tiny hole can t possi­bly be for oil flow. So it gets thrown away. 

Art Godfrey (retired)
Birclar Electric & Electronics

My first exposure to synthetic lubricants for rolling element bearings was during repair of high-speed, automotive engine-test dynamometers. For several years, our service center had repaired similar machines with rolling element bearings, but they were all oil lubricated by pump systems with specially-selected fittings near the bearings to deliver only small amounts of oil per minute.

We began to see rolling-element-bearing machines in for repair that were grease lubricated, and these displayed a specific make and type of lubricant on the nameplate. We purchased what was specified on the nameplate and all was well. Over time, we began to see more machines specifying the same make of grease, but a different grade or type. This led me to begin looking into the differences in the products, since each one was fairly costly and had a limited shelf life (for instance 24 months if in an unopened container).

Topics covered include:

• Details of the process
• Range of synthetic greases
• Things to carefully consider

Tom Bishop, P.E.
EASA Senior Technical Support Specialist

For most service centers the traditional repair services such as electric motor rewinding have been and will continue to be in a state of decline over time. Among the factors leading to this reduction in business are conversions to more efficient motors, improved maintenance of existing motors, incentives to replace with more efficient motors and in some regions a reduction in the industrial customer base. A consequence of this is that there is more competition for a “shrinking pie”. Service center reaction can be to make a comparable reduction in size or become pro-active and seek new business. The objective of this paper is to suggest and detail some of these alternatives, namely value-added repair and service opportunities for service centers that carry with them the added benefit of contributing to optimizing motor reliability.

The opportunities for value-added repairs and services are ever-increasing. Topics covered here are:

• Bearing isolators, increased winding wire area, ball-to-roller/roller-to-ball bearing conversions
• Preventive and predictive maintenance (PM & PdM) services: vibration analysis, condition monitoring, bearing lubrication, electrical testing (IR, amps, volts, kW)
• Motor management
• New premium efficient motors vs. repair and retrofitting of existing motors

Dale Hamil
Illinois Electric Works

En las máquinas lubricadas con aceite, las fugas son una condición frecuente y difícil de diagnosticar y de solucionar. Debido a problemas de diseño, incluso pueden existir unas pocas máquinas en las cuales las fugas de aceite simplemente forman parte del paisaje y no se pueden corregir sin realizar grandes modificaciones.

Dale Hamil
Illinois Electric Works

In oil-lubricated machines, leaks are a frequent and difficult-to-diagnose and correct condition. Due to design issues, there may even be a few machines where oil leaks are simply part of the landscape and not correctable without major modifications.

Hint:  As final proof during no-load testing, place plastic coated Kraft paper (see Figure 2), plastic side down, under the motor on each end.  Even a single drop of oil will be clearly visible on the paper that may be otherwise missed. Any oil drips should be investigated and fully resolved before shipping.

Jim Bryan
EASA Technical Support Specialist

Vertical motors are unique in their ability to carry external thrust. The thrust bearings that make this possible require care in assembly and application for optimum service and performance. Oil bath lubrication in vertical motors is critical and must be understood and maintained correctly.

This paper covers:

• Thrust bearing systems
• Vertical motor types
• Types of bearings
• End play adjustment
• Lubrication
• Accessories
• Assembly cautions

This presentations covers:

• Thrust bearing systems
• Vertical motor types
• Types of bearings
• End play adjustments
• Lubrication
• Accessories
• Assembly cautions

Chuck Yung
EASA Senior Technical Support Specialist

Vertical motors differ from horizontal motors in numerous ways, yet some view them as “just a horizontal motor turned on end.” The obvious differences are the (usually) thrust bearings, with arrangements varying from single- to three-thrust bearings with different orientations suited for specific load, rpm and applications.

Less obvious differences are in the ventilation arrangements, shaft stiffness, degrees of protection and runout tolerances. This session will include:

• Bearing systems: Single, double or more?, Thrust direction, Angle of contact and rpm, Spherical thrust bearings, hydrodynamic
• Ventilation and cooling
• Operating environment, and enclosures: Enclosures (degrees of protection), ODP, TEFC, WPI, WPII (IP equivalents)
• Oil types and quantity: Bearing load and operating temperature, Consideration of speed, Sizing and adding cooling tubes
• Runout tolerances and repair methods: Upper bearing housing, Bearing carrier and shaft, Bottom bracket flange, Best practice methods for re-machining

This recording will benefit the service center owner, supervisor, technicians, sales personnel and customer.

Jim Bryan
EASA Technical Support Specialist (retired)

The bearing construction of a vertical motor determines the definite purpose application of the machine. The difference between a vertical motor and a horizontal motor mounted vertically is the bearing configuration. A vertical motor has thrust bearings, except in the case of some close-coupled pumps; a horizontal motor rarely does. Typically a vertical motor is used to drive a pump and will have a P-base mount without feet. A horizontal motor may have a footed or footless mount with a C or D flange, or no flange. The thrust bearing is usually at the top of the vertical motor and may consist of one or more angular contact bearings, a spherical roller bearing or a hydrodynamic, plate type bearing. The thrust applied by the external load will determine the type and number of bearings used. The thrust may be manifest in upward or downward axial loading or it may be balanced. It is important to correctly apply the thrust bearing configuration to achieve the best service life and performance.

Discussion also covers:

• Bearings at the top of the motor
• Vertical motor thrust bearings
• Special thrust case
• Potential for oil leaks
• Preventing condensation