Autoservice-mekona.ru

Автомобильный журнал
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Возможные неисправности асинхронного двигателя с фазным ротором

Характерные неисправности электродвигателей и способы их устранения.

Наиболее распространенные неисправности электрической части — короткие замыкания внутри обмоток электродвигателя и между ними, замыкания обмоток на корпус, а также обрывы в обмотках или во внешней цепи (питающие провода и пусковая аппаратура).

В результате указанных неисправностей электродвгателей могут иметь место: отсутствие возможности пуска электродвигателя; опасный нагрев его обмоток; ненормальная частота вращения электродвигателя; ненормальный шум (гудение и стук); неравенство токов в отдельных фазах.
Причины механического характера, вызывающие нарушение нормальной работы электродвигателей, чаще всего наблюдаются в неправильной работе подшипников: перегрев подшипников, вытекание из них масла, появление ненормального шума.

Основные виды неисправностей в электродвигателях и причины их возникновения.

Асинхронный электродвигатель не включается (перегорают предохранители или срабатывает защита). Причиной этого в электродвигателях с контактными кольцами могут быть закороченные положения пускового реостата или контактных колец. В первом случае необходимо пусковой реостат привести в нормальное (пусковое) положение, во втором — поднять приспособление, закорачивающее контактные кольца.

Включить электродвигатель не удается также из-за короткого замыкания в цепи статора. Обнаружить короткозамкнутую фазу можно на ощупь по повышенному нагреву обмотки (ощупывание следует производить, отключив предварительно электродвигатель от сети); по внешнему виду обуглившейся изоляции, а также измерением. Если фазы статора соединены в звезду, то измеряют величины токов, потребляемых из сети отдельными фазами. Фаза, имеющая короткозамкнутые витки, будет потреблять ток больший, чем неповрежденные фазы. При соединении отдельных фаз в треугольник токи в двух проводах, подключенных к дефектной фазе, будут иметь большие значения, чем в третьем, который соединяется только с неповрежденными фазами. При измерениях пользуются пониженным напряжением.

При включении асинхронный электродвигатель не трогается с места. Причиной этого может быть обрыв одной или двух фаз цепи питания. Для определения места обрыва сначала осматривают iiсе элементы цепи, питающей электродвигатель (проверяют целость предохранителей). Если при внешнем осмотре обнаружить обрыв фазы не удается, то мегомметром выполняют необходимые измерения. Для чего статор предварительно отключают от питающей сети. Если обмотки статора соединены в звезду, то один конец мегомметра соединяют с нулевой точкой звезды, после чего вторым концом мегомметра касаются поочередно других концов обмотки. Присоединение мегомметра к концу исправной фазы даст нулевое показание, присоединение к фазе, имеющей обрыв, покажет большое сопротивление цепи, т. е. наличие в ней обрыва. Если нулевая точка звезды недоступна, то двумя концами мегомметра касаются попарно всех выводов статора. Прикосновение мегомметра к концам исправных фаз покажет нулевое значение, прикосновение к концам двух фаз, одна из которых — дефектная, покажет большое сопротивление, т. е. обрыв в одной из этих фаз.

В случае соединения обмоток статора в треугольник необходимо обмотку разъединить в одной точке, после чего проверить целость каждой фазы в отдельности.
Фазу, имеющую обрыв, иногда обнаруживают на ощупь (остается холодной). Если обрыв произойдет в одной из фаз статора по время работы электродвигателя, он будет продолжать работать, но начнет гудеть сильнее, чем в обычных условиях. Отыскивать поврежденную фазу так, как это указано выше.

При работе асинхронного двигателя происходит сильный нагрев обмоток статора. Такое явление, сопровождаемое сильным гудением электродвигателя, наблюдается при коротком замыкании в какой-либо обмотке статора, а также при двойном замыкании обмотки статора на корпус.

Работающий асинхронный электродвигатель начал гудеть. При этом его скорость и мощность снижаются. Причиной нарушения режима работы электродвигателя является обрыв одной фазы.
При включении двигателя постоянного тока он не трогается с места. Причиной этого могут служить перегорание предохранителей, обрыв в цепях питания, обрыв сопротивлений в пусковом реостате. Сначала внимательно осматривают, затем проверяют с помощью мегомметра или контрольной лампы напряжением не выше 36 В целость указанных элементов. Если указанным путем не удается определить место обрыва, переходят к проверке целости обмотки якоря. Обрыв в обмотке якоря чаще всего наблюдается в местах соединений коллектора с секциями обмотки. Измеряя падения напряжения между коллекторными пластинами, находят место повреждения.

Другой причиной указанного явления может быть перегрузка электродвигателя. Проверить это можно с помощью пуска электродвигателя вхолостую, предварительно разобщив его с приводным механизмом.

При включении электродвигателя постоянного тока перегорают предохранители или срабатывает максимальная защита. Закороченное положение пускового реостата может быть одной из причин указанного явления. В этом случае реостат переводят в нормальное пусковое положение. Это явление может наблюдаться также при слишком быстром выводе рукоятки реостата, поэтому при повторном включении электродвигателя реостат выводят более медленно.

При работе электродвигателя наблюдается повышенный нагрев подшипника. Причиной повышенного нагрева подшипника может быть недостаточная величина зазора между шейкой вала и вкладышем подшипника, недостаточное или лишнее количество масла в подшипнике (проверяют уровень масла), загрязнение масла или применение масла несоответствующих марок. В последних случаях масло заменяют, промыв предварительно подшипник бензином.
При пуске или во время работы электродвигателя из зазора между ротором и статором появляются искры и дым. Возможной причиной этого явления может быть задевание ротора за статор. Это происходит при значительном срабатывании подшипников.

При работе электродвигателя постоянного тока наблюдается искрение под щетками. Причинами такого явления могут служить неправильный подбор щеток, слабое нажатие их на коллектор, недостаточно гладкая поверхность коллектора и неправильное расположение щеток. В последнем случае необходимо передвинуть щетки, расположив их на нейтральной линии.
При работе электродвигателя наблюдается усиленная вибрация, которая может появляться, например, из-за недостаточной прочности закрепления электродвигателя на фундаментной плите. Если вибрация сопровождается перегревом подшипника, это указывает на наличие осевого давления на подшипник.

Читать еще:  Ваз 2115 замена помпы двигатель своими руками

Таблица 1 . Неисправности асинхронных электродвигателей и способы их устранения

Щетки искрят, некоторые щетки и их арматура сильно нагреваются и обгорают

Причины неисправностей асинхронных двигателей и методы их устранения

Асинхронные электродвигатели больше остальных распространены на производстве и часто встречаются в быту. С их помощью приводят в движение различные станки: токарные, фрезерные, заточные, грузоподъемные механизмы, такие как лифт или подъемный кран, а также различного рода вентиляторы и вытяжки. Такая популярность обусловлена низкой стоимостью, простотой и надежностью этого типа привода. Но случается так, что и простая техника ломается. В этой статье мы рассмотрим типовые неисправности асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором.

Содержание статьи

Виды неисправностей асинхронных двигателей

Неисправности можно разделить на три группы:

Не вращается или не нормально вращается вал;

При этом корпус двигателя может греться полностью или какое-то отдельное место на нем. И вал электродвигателя может не сдвигаться с места совсем, не развивать нормальные обороты, перегреваться его подшипники, издавать ненормальные для его работы звуки, вибрировать.

Но для начала освежите в памяти его конструкцию, а в этом вам поможет иллюстрация ниже.

Причины неисправностей также можно разделить на две группы:

Большинство неисправностей диагностируются с помощью токовых клещей – путем сравнения токов фаз и номинального тока, и другими измерительными приборами. Рассмотрим типовые неисправности.

Не запускается электродвигатель

При подаче напряжения двигатель не начал вращаться и ни издаёт никаких звуков и вал не «пытается» сдвинуться с места. В первую очередь проверяют приходит ли питание на двигатель. Сделать это можно либо вскрыв борно двигателя и измерив в местах подключения питающего кабеля, либо измерив напряжение на питающем рубильнике, контакторе, пускателе или автоматическом выключателе.

Однако если есть напряжение на клеммах двигателя – значит вся линия в норме.

Измерив напряжение в начале линии – на автомате вы узнаете только то, что напряжение подано, а оно может и не дойти до конечного потребителя в результате обрывов кабеля, плохого соединения по всей его длине или из-за неисправных контакторов или магнитных пускателей, а также слаботочных цепей.

Если вы убедились, что напряжение приходит на двигатель, дальнейшая его диагностика заключается в прозвонке обмоток на предмет обрыва. Проверять целостность обмотки нужно мегаомметром, так вы заодно и проверите пробой на корпус. Можно прозвонить обмотки и обычной прозвонкой, но такая проверка не считается точной.

Чтобы проверить обмотки, не позванивая их и не вскрывая борно двигателя можно воспользоваться токовыми клещами. Для этого измеряют ток в каждой из фаз.

Если обмотки двигателя соединены звездой и при этом оборваны две обмотки – тока не будет ни в одной из фаз. При обрыве в одной из обмоток вы обнаружите что ток есть в двух фазах, и он повышен. При подключении по схеме треугольника даже при перегорании двух обмоток в двух из трёх фазных проводов будет протекать ток.

При обрыве в одной из обмоток двигатель может не запускаться под нагрузкой, или запускать, но медленно вращаться и вибрировать. Ниже изображен прибор для измерения вибраций двигателя.

Если обмотки исправны, а ток при измерении повышен и при этом выбивает автомат или перегорает предохранитель – наверняка заклинен вал или исполнительный механизм приводимый им в движение. Если это возможно – после отключения питания вал пытаются провернуть от руки, при этом нужно отсоединить его от приводимого в движение механизма.

Когда вы определите, что не вращается именно вал двигателя – проверяют подшипники. В электродвигателях устанавливают либо подшипники скольжения, либо подшипники качения. Изношенные втулки (подшипники скольжения) проверяют на наличие смазки, если втулки не имеют внешних изъянов – возможно просто их смазать, предварительно очистив от пыли, стружки и других загрязнений. Но так случается редко, да и такой способ ремонта актуален скорее для маломощных двигателей бытовой техники. В мощных двигателях подшипники чаще просто заменяют.

Проблемы с пониженными оборотами, нагревом, неподвижностью вала и повышенным износом подшипника могут быть связаны с неравномерной нагрузкой на вал, его перекосом, деформации и пригибанию. Если первых два случая исправимы правильной установкой вала или исполнительного механизма, а также снижением нагрузки, то деформация и провисание средней части вала требует его замены или сложного ремонта. Это особо часто возникает в мощных электродвигателях с длинным валом.

При износе одного из подшипников часто вал «закусывает». При этом в результате расширения металла из-за нагрева при трении вал может сначала начинать вращение, но либо не набрать полную скоростью, а в особо запущенном случае и вовсе остановится.

Подшипники качения также требуют регулярной набивки смазки и изнашиваются в процессе работы, особенно быстро если смазки мало или она загрязнена.

Двигатель греется

Первой причиной нагрева двигателя являются проблемы с системой охлаждения. При такой неисправности корпус электродвигателя нагревается полностью. В большинстве двигателей используется воздушное охлаждение. Для этого корпуса выполняются с оребрением, а с одной из сторон на валу устанавливают вентилятор охлаждения, воздушный поток которого направляется с помощью кожуха вдоль ребер.

При повреждении вентилятора, или если он, например, слетит с вала – возникает проблема перегрева. В мощных двигателях используют жидкостную систему охлаждения. Кроме того, бывают двигатели и без вентиляторов – охлаждаемый за счет естественной конвекции.

Читать еще:  Устройство топливного насоса низкого давления дизельного двигателя

Если вентилятор в норме нужно продолжать диагностику.

При нагреве двигателя следует проверять, нагрев подшипников. Для этого рукой ощупывают поверхность корпуса со стороны задней крышки (где нет выступающих вращающихся валов – техника безопасности превыше всего).

Если крышки подшипников горячее чем другие части поверхности корпуса – нужно проверить наличие и состояние смазки в них, а при использовании вкладышей – заменить их.

В случае, когда замена смазки в шариковом подшипнике не исправила ситуации также следует заменить их.

Локальный нагрев корпуса – ситуация при которой какой-то его участок явно горячее всех остальных, наблюдается при межвитковых замыканиях. В таких случаях диагностику проводят с помощью токовых клещей – сравнивают токи в фазах. Если в одной из фаз ток явно превышает токи в остальных фазах – тогда неисправность обмоток электродвигателя подтверждается. В этом случае ремонт заключается в частичной или полной перемотке статора.

Повышенный нагрев асинхронного электродвигателя может возникать и при замыкании пластин статора.

Двигатель вибрирует, шумит и издает ненормальные звуки

Шум двигателя также может быть связан также с износом подшипников. Вы наверняка замечали, как воют старые дрели и кухонные электроприборы – причина именно в этом. Вибрации вала возникают при его осевом сдвиге и деформации о которой мы говорили ранее.

Также возможны вибрации, шум или перегрев активной стали если ротор при вращении касается статора. Это происходит либо при пригибании ротора, либо при повреждении пластин статора. В последнем случае его разбирают и пластины перепрессовуют. Место касания пластин можно найти по неровностям или оно будет отполировано ротором.

Заключение

Мы рассмотрели ряд неисправностей электродвигателя, как их устранить и причины возникновения. Эксплуатация перегревающегося двигателя чревата преждевременным выходом из строя изоляции обмоток. После длительного простоя нельзя запускать двигатель не измерив сопротивление между обмотками и корпусом с помощью мегаомметра.

Нормальным считается сопротивление изоляции порядка 1 МОма на 1 кВ питающего напряжения. То есть пригодным для эксплуатации в сети с напряжением 380 В можно считать двигатель у которого сопротивление изоляции обмоток не меньше чем 0,5 МОм. В противном случае вы рискуете повредить его. Если сопротивление изоляции меньше двигатель просушивают, часто снимая с него кожух или заднюю крышку. В процессе эксплуатации сопротивление обмотки постепенно увеличивается – из-за испарения влаги при нагреве.

При соблюдении режима работы, правил эксплуатации и обслуживания, а также нормального электропитания асинхронный двигатель служит долго, часто в разы перерабатывая свой ресурс. При этом основной ремонт заключается в смазке и замене подшипников.

Вопрос №2: Неисправности асинхронного двигателя с фазным ротором и возможные причины их возникновения

Чтобы определить объем ремонта электрической машины, необходимо выявить характер ее неисправностей. Неисправности электрической машины разделяют на внешние и внутренние.

К внешним неисправностям относятся: обрыв одного или нескольких проводов, соединяющих машину с сетью, или неправильное соединение; перегорание плавкой вставки предохранителя; неисправности аппаратуры пуска или управления, пониженное или повышенное напряжение питающей сети; перегрузка машины; плохая вентиляция.

Внутренние неисправности электрических машин могут быть механическими и электрическими.
Механические повреждения: нарушение работы подшипников; деформация или поломка вала ротора (якоря); разбалтывание пальцев щеткодержателей; образование глубоких выработок («дорожек») на поверхности коллектора и контактных колец; ослабление крепления полюсов или сердечника статора к станине; обрыв или сползание проволочных бандажей роторов (якорей); трещины и подшипниковых щитах или в станине и др.

Электрические повреждения: межвитковые замыкания; обрывы в обмотках; пробой изоляции на корпус; старение изоляции; распайка соединений обмотки с коллектором; неправильная полярность полюсов; неправильные соединения в катушках и др.

Асинхронные двигатели с фазным ротором:

Двигатель не развивает номинальной частоты вращения.Нарушение контакта в двух или трех фазах пускового реостата; нарушение электрической цепи между пусковым реостатом и обмоткой ротора.
Двигатель медленно увеличивает скорость, ротор сильно нагревается даже при небольшой нагрузке.Замыкание части обмотки ротора на заземленный корпус двигателя; нарушение изоляции между контактными кольцами и валом ротора
Двигатель не развивает скорость ротора под нагрузкой, гудит, ток статора пульсирует.Нарушение контакта в месте пайки обмотки ротора, соединениях ее с контактными кольцами или в соединительных проводах.
Повышенное искрение между щетками и контактными кольцами.Плохая притертость или повышенная загрязненность щеток, заедание щеток в обоймах щеткодержателей; недостаточное нажатие щеток на контактные кольца; нарушение контакта в цепи
Двигатель начинает вращаться при разомкнутой цепи ротора без нагрузки. При пуске под нагрузкой медленно разворачивается и сильно нагревается.Межвитковые замыкания в обмотке ротора; заземление обмотки ротора в двух местах; замыкание между контактными кольцами в результате их загрязнения пылью от щеток.

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2021 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.002 с) .

Неисправности крановых электродвигателей

Неисправности в работе крановых электродвигателей происходят в результате длительной работы без ремонта, неудовлетворительного обслуживания или нарушения установленных режимов работы.

Неисправности в работе крановых электродвигателей могут проявляться в следующем: изменении характеристик электродвигателя, т. е. его частоты вращения и вращающего момента, неустойчивости этих характеристик, т. е. недопустимом колебании частоты вращения, недопустимо высоком общем и местном перегреве электродвигателя, недопустимых вибрациях, сильном шуме, недопустимо большом искрении под щетками электродвигателя постоянного тока или на кольцах асинхронного электродвигателя.

Кроме того, причины неисправностей разделяют на электрические, магнитные и механические. К электрическим причинам относятся: пробой изоляции обмоток, обрыв их, плохой контакт в местах соединения проводников, обгорание коллекторных пластин или контактных колец и др. К магнитным причинам относятся: ослабление прессовки листов стали, замыкание между ними и др.

Читать еще:  Газ 53 и газ 3307 чем отличаются двигатели

Одной из наиболее распространенных неисправностей асинхронных электродвигателей является повреждение обмоток . Витковые замыкания в катушке, межфазные короткие замыкания в обмотке и замыкания обмотки на корпус являются, как правило, следствием износа изоляции: обрывы в обмотках — следствием распаек мест соединения или механической порчи обмотки малого сечения.

Наиболее уязвимыми местами обмотки являются места выхода ее из пазов, изгибы или перекрещивания в лобовых частях, соединительных проводах катушечных групп. Повреждения могут быть и в местах соединения выводов обмотки с сетевым кабелем.

Внешними признаками короткого замыкания в обмотке могут быть: ненормальное гудение электродвигателя, неодинаковая величина токов в цепях фаз, затрудненный пуск, перегрев катушек обмоток.

Витковые замыкания (короткое замыкание в одной фазе) в обмотке статора могут быть обнаружены по сильному перегреву катушки (или катушечной группы), по увеличенному значению тока в поврежденной обмотке при соединении обмоток звездой.

При соединении обмоток треугольником амперметр, включенный в цепь поврежденной фазы, показывает меньшее значение по сравнению с амперметрами, включенными в цепи двух других фаз. Определение дефектной фазы рекомендуется проводить при пониженном напряжении (0,25 — 0,3 от номинального).

Витковое замыкание в обмотке ротора может быть обнаружено аналогично (с помощью амперметров). В этом случае обмотка ротора перегревается, величина тока в фазах колеблется, обмотка статора нагревается больше обычного. При пуске и работе с резисторами в роторной цепи обмотка ротора дымит, появляется характерный запах горящей изоляции.

Если в электродвигателе с фазным ротором трудно определить место виткового замыкания (в обмотке статора или ротора), то применяют индукционный метод: обмотки статора подключают к сети и измеряют индуктированные напряжения между кольцами неподвижного ротора. Их неодинаковая величина между различными парами колец указывает па наличие виткового замыкания в обмотках электродвигателя.

Если при поворотах заторможенного ротора неравенство напряжений изменяется, то витковое замыкание произошло в обмотке статора, а если не изменяется, то, в обмотке ротора. При этом напряжение между кольцами двух фаз, одна из которых повреждена, будет меньшим, чем напряжение, соответствующее двум неповрежденным фазам.

Место виткового замыкания после разборки электродвигателя и разъединения параллельных цепей обмотки статора можно обнаружить, например, с помощью метода измерения сопротивления катушек двойным мостом или методом амперметра — вольтметра.

Замыкание обмотки статора на корпус и междуфазное короткое замыкание может быть обнаружено с помощью мегомметром. Место замыкания на корпус выявляется либо при осмотре обмотки, либо одним из специальных способов.

Если в месте замыкания незначительно повреждена только изоляция (но не проводник), то ее можно временно восстановить прокладками из соответствующих изоляционных материалов с пропиткой их лаком. Если же повреждены проводники обмотки или изоляция разрушена па значительном участке, то заменяют поврежденную катушку.

Обрывы в обмотках кранового электродвигателя могут быть обнаружены также с помощью мегомметра. Однако прежде чем приступить к отысканию обрывов или плохого контакта в обмотке необходимо убедиться в отсутствии этих дефектов вне обмотки (из-за недостаточного прилегания контактов пусковых аппаратов, неплотности контактов выводных концов и т. д.).

При обрыве мегомметр покажет бесконечно большое сопротивление. При соединении обмоток треугольником один из его углов («начало» одной обмотки и «конец» другой) при испытании рассоединяют. При соединении обмоток звездой фаза сети мегомметр подключается к выводу каждой фазной обмотки и к нулевой точке обмоток. После обнаружения неисправной фазной обмотки испытанию на обрыв подвергают все катушки ее, а затем после тщательного осмотра определяют место обрыва в поврежденной катушке.

Для того чтобы найти катушечную группу или катушку, имеющую обрыв, одним концом мегомметра касаются одного вывода фазы, а другим — поочередно всех соединительных проводов между катушечными группами и катушками, при миновании частей обмоток с обрывом, мегомметр дает большие показания в соответствии с сопротивлением изоляции испытуемой обмотки (при этом удобно пользоваться острыми щупами во избежание зачистки соединительных проводов).

Наиболее вероятные места обрывов в проволочных обмотках находятся в междукатушечных соединениях, а в стержневых обмотках, — в пайках (хомутиках). В короткозамкнутых обмотках роторов асинхронных электродвигателей обрывы или плохой контакт имеют место из-за плохой приварки или пайки в местах соединения стержней с замыкающими кольцами.

Обрывы в короткозамкнутых обмотках могут иметь место в пазовых частях в результате механических повреждений. В роторах асинхронных электродвигателей с литой алюминиевой обмоткой обрывы в пазовой части могут быть из-за дефектов при литье.

Для того чтобы убедиться в наличии обрыва или плохого контакта в короткозамкнутых обмотках роторов, проводят следующий опыт. Ротор затормаживают и на статорного обмотку подают напряжение, равное 20 — 25 % от номинального. Затем ротор медленно поворачивают и измеряют величину тока в обмотке статора (в одной или трех фазах). При исправной обмотке ротора величина тока в обмотке статора во всех положениях ротора будет одинаковой, а при обрыве или плохом контакте будет изменяться в зависимости от положения ротора.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector