Методи діагностики несправностей асинхронних електродвигунів .

26.09.2015

Методи діагностики несправностей асинхронних електродвигунів

Методи діагностики несправностей асинхронних електродвигунів .
Двигун при пуску не розгортається або швидкість його обертання ненормальна. Причинами зазначеної несправності можуть бути механічні та електричні несправності.

До електричних неполадок ставляться. внутрішні обриви в обмотці статора або ротора, обрив в електромережі, порушення нормальних сполук в пусковій апаратурі. При обриві обмотки статора в ньому не створюється обертове магнітне поле. а при обриві двох фаз ротора в обмотці останнього не буде струму, що взаємодіє з обертовим полем статора, і двигун не зможе працювати. Якщо обрив обмотки стався під час роботи двигуна, він може продовжувати працювати з номінальним моментом, що обертає, але швидкість обертання сильно зменшується, а сила струму настільки збільшиться, що при відсутності максимального захисту може перегоріти обмотка статора або ротора.

У разі з’єднання обмоток двигуна в трикутник і обриву однієї з його фаз двигун почне розгортатися, так як його обмотки виявляться сполученими у відкритий трикутник, при якому утворюється обертове магнітне поле, сила струму в фазах буде нерівномірною, а швидкість обертання — не нижче номінальної. При цій несправності струм в одній з фаз у разі номінального навантаження двигуна буде в 1,73 рази більше, ніж у двох інших. Коли у двигуна виведені всі шість кінців його обмоток, обрив фази визначають мегаомметром. Обмотку роз’єднують і вимірюють опір кожної фази.

Швидкість обертання двигуна при повному навантаженні нижче номінальної може бути із-за зниженого напруги мережі, поганих контактів в обмотці ротора, а також з-за великого опору в ланцюзі ротора у двигуна з фазним ротором. При великому опорі в ланцюзі ротора зростає ковзання двигуна і зменшується швидкість його обертання.

Опір в ланцюзі ротора збільшують погані контакти у щітковому пристрої ротора, пусковому реостате, з’єднання обмотки з контактними кільцями, пайках лобових частин обмотки, а також недостатній переріз кабелів і проводів між контактними кільцями і пусковим реостатом.

Погані контакти в обмотці ротора можна виявити, якщо в статор двигуна подати напругу, рівну 20-25% номінального. Загальмований ротор повільно повертають вручну і перевіряють силу струму у всіх трьох фазах статора. Якщо ротор справний, то при всіх його положеннях сила струму в статорі однакова, а при обриві або поганому контакті буде змінюватися в залежності від положення ротора.

Погані контакти у пайках лобових частин обмотки фазного ротора визначають методом падіння напруги. Метод заснований на збільшення падіння напруги в місцях недоброякісної пайки. При цьому вимірюють величини падіння напруги у всіх місцях з’єднань, після чого порівнюють результати вимірів. Пайки вважаються задовільними, якщо падіння напруги в них перевищує падіння напруги в пайках з мінімальними показниками не більше ніж на 10%.

У роторів з глибокими пазами може також відбуватися розрив стрижнів з-за механічних перенапруг матеріалу. Розрив стрижнів в пазової частини короткозамкненого ротора визначають наступним чином. Ротор висувають із статора і у зазор між ними забивають кілька дерев’яних клинів, щоб ротор не міг повернутися. До статора підводять знижена напруга не більше 0,25 U ном. На кожен паз виступаючій частині ротора по черзі накладають сталеву пластину, яка повинна перекривати два зубця ротора. Якщо стрижні цілі, пластина буде притягатися до ротора і деренчати. При наявності розриву тяжіння і деренчання пластини зникають.

Двигун розгортається при розімкнутому ланцюзі фазного ротора. Причина несправності — коротке замикання в обмотці ротора. При включенні двигун повільно розгортається, а його обмотки сильно нагріваються, так як в замкнутих накоротко витках обертовим полем статора наводиться струм значної величини. Короткі замикання виникають між хомутиками лобових частин, а також між стрижнями при пробої або ослаблення ізоляції в обмотці ротора.

Це пошкодження визначають ретельним зовнішнім оглядом і вимірюванням опору ізоляції обмотки ротора. Якщо при огляді не вдається виявити пошкодження, то його визначають за нерівномірного нагрівання обмотки ротора на дотик, для чого ротор загальмовують, а до статора підводять знижена напруга.

Рівномірний нагрів всього двигуна вище допустимої норми може вийти в результаті тривалої перевантаження і погіршення умов охолодження. Підвищений нагрів викликає передчасний знос ізоляції обмоток.

Місцевий нагрів обмотки статора. який зазвичай супроводжується сильним гудінням, зменшенням швидкості обертання двигуна і нерівномірними струмами в його фазах, а також запахом перегрітої ізоляції. Ця несправність може виникнути в результаті неправильного з’єднання між собою котушок в одній з фаз, замикання обмотки на корпус в двох місцях, замикання між двома фазами, короткого замикання між витками в одній із фаз обмотки статора.

При замиканнях в обмотках двигуна обертовим магнітним полем в короткозамкнутого контурі буде наводитися е. буд. з, яка створить струм великої величини, що залежить від опору замкнутого контуру. Пошкоджена обмотка може бути знайдена за величиною вимірюваного опору, при цьому ушкоджена фаза буде мати менший опір, ніж справні. Опір вимірюють мостом або методом амперметра — вольтметра. Пошкоджену фазу можна також визначити методом вимірювання струму у фазах, якщо до двигуна підвести знижена напруга.

При з’єднанні обмоток у зірку струм в пошкодженій фазі буде більше, ніж в інших. Якщо обмотки з’єднані в трикутник, лінійний струм у двох проводах, до яких приєднана ушкоджена фаза, буде більше, ніж у третьому проводі. При визначенні зазначеного пошкодження двигуна з короткозамкненим ротором останній може бути повільним або обертатися, а у двигунів з фазним ротором обмотка ротора може бути розімкнутий. Пошкоджені котушки визначають за падіння напруги на їх кінцях: на пошкоджених котушках падіння напруги буде менше, ніж на справних.

Місцевий нагрів активної сталі статора відбувається через вигоряння і оплавлення стали при коротких замиканнях в обмотці статора, а також при замиканні листів сталі внаслідок зачіпання ротора про статор під час роботи двигуна або внаслідок руйнування ізоляції між окремими листами сталі. Ознаками зачіпання ротора про статор є дим, іскри і запах гару; активна сталь в місцях зачіпання набуває вигляд полірованої поверхні; з’являється гудіння, що супроводжується вібрацією двигуна. Причиною зачіпання є порушення нормального зазору між ротором і статором в результаті зносу підшипників, неправильної їх установки, великого вигин вала, деформації сталі статора чи ротора, одностороннє тяжіння ротора до статора з-за виткових замикань в обмотці статора, сильної вібрації ро-тора, який визначають щупом.

Ненормальний шум в двигуні. Нормально працюючий двигун видає рівномірне гудіння, яке характерно для всіх машин змінного струму. Зростання гудіння і поява в двигуні ненормальних шумів можуть з’явитися наслідком ослаблення запресовування активної сталі, пакети якої будуть періодично стискатися і послаблюватися під впливом магнітного потоку. Для усунення дефекту необхідно перепрессовать пакети стали. Сильне гудіння і шуми в машині можуть бути також результатом нерівномірності зазору між ротором і статором.

Пошкодження ізоляції обмоток можуть відбутися від тривалого перегріву двигуна, зволоження і забруднення обмоток, попадання на них металевого пилу, стружок, а також внаслідок природного старіння ізоляції. Пошкодження ізоляції можуть викликати замикання між фазами і витками окремих котушок обмоток, а також замикання обмоток на корпус двигуна.

Зволоження обмоток відбувається в разі тривалих перерв в роботі двигуна, при безпосередньому попаданні на нього води або пари в результаті зберігання двигуна в сирому неопалюваному приміщенні і т. д.

Металева пил, що потрапила всередину машини, створює струмопровідні містки, які поступово можуть викликати замикання обмоток між фазами і на корпус. Необхідно строго дотримувати терміни оглядів і планово-попереджувальних ремонтів двигунів.

Опір ізоляції обмоток двигуна напругою до 1000 в не нормується, ізоляція вважається задовільною при опорі 1000 ом на 1 в номінальної напруги, але не менше 0,5 Мом при робочій температурі обмоток.

Замикання обмотки на корпус двигуна виявляють мегаомметром, а місце замикання — способом «пропалювання» обмотки або методом її живлення постійним струмом.

Спосіб «пропалювання» полягає в тому, що один кінець пошкодженої фази обмотки приєднують до мережі, а інший — до корпусу. При проходженні струму в місці замикання обмотки на корпус утворюється «пропалення», з’являються дим і запах горілої ізоляції.

Короткий опис статті: діагностика електродвигунів Двигун при пуску не розгортається або швидкість його обертання ненормальна. Причинами зазначеної несправності можуть бути механічні та електричні несправності. До електричних неп ротора двигуна, обмотки, статора, між, буде, обмоток, обмотки, ізоляції, також, напруги, замикання, може, визначають, можуть, обертання, в результаті, стали, опору, фазах

Джерело: Методи діагностики несправностей асинхронних електродвигунів » Школа для електрика: пристрій, монтаж, налагодження, експлуатація та ремонт електрообладнання

Також ви можете прочитати