Асинхронный двигатель с фазным ротором его неисправности

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:

• Греется двигатель;
• Не вращается или не нормально вращается вал;
• Шумит, вибрирует.

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:

• Электрические;
• Механические.

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.

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.

Смотрите также по этой теме: 10 самых распространенных причин выхода из строя различного электрооборудования

Алексей Бартош

Неисправности асинхронных электродвигателей

В основном все неисправности электродвигателей происходят через износ деталей и стирание деталей, а также в результате нарушения правил эксплуатации.
В основном все неисправности можно разделить на электрические и механические. К электрическим можно отнести повреждение коллектора, контактных колец и листов сердечника, а также изоляции и токопроводящих элементов обмотки. Ну а к механическим можно отнести ослабление соединительных и крепежных посадочных площадок, нарушение формы и перекосы элементов двигателя.
Но обнаружить неисправность только лишь по типичным признакам не всегда получится, иногда понадобятся и небольшое оборудования и несложные измерения. Чаще всего встречается низкая скорость работы двигателя при полной нагрузке.
В следствие постоянной и длительной эксплуатации возрастает вероятность подобной неисправности.
Если при всем этом напряжение сети нормальное, скорее всего причина в не качественном контакте в обмотках ротора или в большом сопротивление обмотки ротора, для двигателей с фазным ротором.
При таком увеличенном сопротивление возрастает скольжение в следствие чего и возникает торможение или замедленная робота двигателя.
Что же приводит к увеличению сопротивления в цепи ротора? Это и плохие контакты в щеточном устройстве и в соединению обмоток с контактными площадками, плохой контакт в пусковом реостате, малое сечение проводников между контактным кольцом и реостатом.

Методы диагностики неисправностей асинхронных электродвигателей

Признаки неисправности Причины Ремонт Двигатель не запускается Отсутствует ток в статоре, что может наблюдаться вследствие перегорания предохранителей или выключения неисправного автоматического выключателя Поставить новые предохранители; исправить автоматический выключатель Двигатель не запускается, несмотря на то что напряжение на выводах статора номинальное, а ток во всех трех фазах статора одинаков. Все три напряжения на кольцах равны при неподвижном разомкнутом роторе Обрыв в двух (или трех) фазах пускового реостата или в соединительных проводах между ротором и пусковым реостатом. Сильное одностороннее притяжение ротора к статору вследствие большого износа вкладышей подшипников, смещения подшипниковых щитов или подшипниковых стояков Отыскать при помощи мегомметра или контрольной лампы место обрыва и устранить. Заменить вкладыши подшипников и отрегулировать подшипниковые щиты. Обмотка статора перегревается Двигатель перегружен или нарушена его нормальная вентиляция Напряжение на выводах двигателя ниже номинального, вследствие чего происходит перегрузка двигателя по току Обмотка статора соединена не в звезду, а в треугольник. Снизить нагрузку или усилить вентиляцию (запросить завод- изготовитель о способах усиления вентиляции). Повысить напряжение до номинального или уменьшить ток нагрузки до номинального Соединить обмотку статора в звезду Обмотка статора сильно нагревается. Ток в отдельных фазах неодинаковый. Двигатель сильно гудит и тормозится Витковое замыкание. Короткое замыкание между двумя фазами В основном определяется ощупыванием обмотки после ее отключения. Поврежденное место отремонтировать или же перемотать поврежденную часть обмотки Ротор, а иногда и статор перегреваются. Двигатель гудит, ток в статоре сильно пульсирует. Двигатель с нагрузкой плохо запускается и не развивает номинальной частоты вращения; момент вращения меньше номинального Неисправность вызвана плохим контактом в цепи ротора: плохой контакт в пайках лобовых частей обмотки или в нулевой точке, в переходных соединениях между стержнями или в соединениях между параллельными группами плохой контакт в соединениях обмотки с контактными кольцами плохой контакт в соединениях между контактными кольцами и пусковым реостатом или в пусковом реостате Для устранения этой неисправности необходимо: проверить все пайки обмотки ротора; те из них, которые неисправны или внушают подозрение, перепаять. Если наружным осмотром не удается обнаружить место плохой пайки, проверить методом падения напряжения проверить контакты токопроводов в местах соединения их с обмоткой и контактными кольцами проверить исправность контактов в местах присоединения проводов к ротору и реостату, проверить и очистить контакты и щетки пускового реостата Двигатель не достигает требуемой частоты вращения, сильно перегревается  Двигатель перегружен Подшипник вышел из строя Устранить перегрузку Заменить подшипник  Двигатель не запускается: при поворачивании рукой работает толчками и ненормально гудит; в одной фазе статора нет тока Обрыв в одной фазе цепи сети или внутренний обрыв в обмотке статора. Если обрыв фазы произойдет во время работы двигателя, то при отсутствии надлежащей максимальной защиты может перегореть обмотка статора или ротора Проверить вольтметром напряжение на выводах статора. Если имеется обрыв в одной фазе сети или напряжение во всех трех фазах несимметрично (в случае перегорания предохранителя или обрыва в одной фазе первичной обмотки трансформатора), то устранить неисправность сети. Если сеть исправна, то устранить обрыв в обмотке статора Работа двигателя сопровождается сильным гудением, появился дым  Произошло замыкание витков некоторых катушек обмотки статора; короткое замыкание одной фазы  Двигатель отправить в ремонт Электровигатель с короткозамкнутым ротором хорошо запускается без нагрузки; с нагрузкой не запускается Нагрузка при пуске велика Уменьшить нагрузку при пуске Искрение сопровождается повышенным нагревом коллектора и щеток Щетки в плохом состоянии и неправильно установлены в щеткодержателях. Размеры обойм щеткодержателей не соответствуют размерам щеток, плохой контакт между щетками и их арматурой Угольные щетки имеют неровную обогревающую рабочую поверхность с царапинами; плохо пришлифованы; их края обломаны или обгорели. Следует правильно установить щеткодержатели и щетки Стук в подшипниках качения Разрушение дорожек или тел качения Заменить подшипник Ослабление крепления подшипника в подшипниковом щите Слишком большая радиальная нагрузка на выходной конец вала, приведшая к износу места посадки подшипника в щите Очень большая вибрация машины  Уменьшить радиальную нагрузку и заменить двигатель; применить двигатель другого типоразмера, способный без разрушения выдержать существующую радиальную нагрузку Устранить причины сильной вибрации и заменить двигатель  Повышение вибрации при работе Нарушение балансировки ротора шкивами или муфтами; неточная центровка валов агрегата; перекос соединительных полумуфт Дополнительно отбалансировать ротор, шкивы или полумуфты; произвести центровку двигателя и машины; снять и вновь правильно установить полумуфту. Найти место обрыва или плохого контакта и устранить повреждение Активная сталь статора равномерно перегрета, хотя нагрузка двигателя не превышает номинальной Напряжение сети выше номинального Неисправен вентилятор Снизить нагрузку или усилить вентиляцию двигателя Снять защитный кожух и отремонтировать вентилятор Активная сталь статора при нормальном напряжении  сильно нагревается Местные замыкания между отдельными листами активной стали, вызванные заусенцами или задеванием ротора о статор. Зубцы активной стали в отдельных местах выгорели и оплавлены вследствие коротких замыканий в обмотке статора или пробоя обмотки на корпус Удалить заусенцы, разъединить соединенные листы стали и отлакировать их изоляционным лаком воздушной сушки. Вырубить или вырезать поврежденные места. Между отдельными листами проложить тонкий электрокартон или пластинки слюды и отлакировать их изоляционным лаком. В случае большого количества повреждений необходимо произвести полную перешихтовку стали с перемоткой статора Мотор работает неустойчиво  Силовые контакты магнитного пускателя не создают устойчивого соединения Заменить магнитный пускатель или почистить контактные пластины и подогнуть  Двигатель не отключается  при нажатии кнопки «Стоп»  «Залипли» контакты магнитного пускателя  Заменить магнитный пускатель или починить

Неисправности асинхронных электродвигателей

2017-06-06 Статьи  

• Асинхронные электродвигатели, хотя и являются довольно простыми и надежными механизмами, но в результате неправильной эксплуатации, тяжелых погодных условий и отклонения параметров питающей сети от номинальных могут выходить из строя.
• Все неисправности электродвигателей с короткозамкнутым и фазным ротором можно разделить на две основные группы: механические и электрические.
• 

Механические неисправности

К механическим неисправностям относятся дефекты в корпусе двигателя, крыльчатке вентилятора, ослабление крепления обмоток статора, деформация вала ротора, износ подшипников.

Наиболее частое механическое повреждение — это безусловно проблема, связанная с подшипниками. Типичными признаками износа подшипников являются увеличение шума при работе двигателя и возникновение вибрации, в следствии чего двигатель начинает сильнее греться.

Электрические неисправности

К электрическим повреждениям можно отнести межвитковые замыкания, обрыв обмоток, пробой изоляции на корпус, снижение сопротивления изоляции, повреждение изоляции, нарушение контактов и соединений, нарушение  изоляции магнитопроводов, износ щеток, повреждение контактных колец.

Для электрических замеров понадобятся мультиметр и мегаомметр.

Мультиметром можно определить целостность состояния обмоток статора, напряжение питающей сети, наличие всех трех фаз. Но проверить сопротивление изоляции обмоток им не получится. Для этого необходим мегаомметр. Он измеряет сопротивление, прикладывая к тестируемому объекту повышенное напряжение.

По нормам сопротивление изоляции обмоток между собой и относительно корпуса двигателя должно быть не менее 0,5 Мом. Если сопротивление меньше, но не близко к нулю, двигатель можно попробовать просушить. Для этого извлекаем ротор из двигателя и вставляем вместо него мощную лампу накаливания. После просушки снова делаем замеры.

Если же сопротивление равно или близко нулю — это уже короткое замыкание, сушка в данном случае не поможет.

Межвитковое замыкание можно примерно определить, замерив омметром сопротивление всех обмоток двигателя. Различия в замерах не должны превышать 2%.

Также межвитковое замыкание можно определить с помощью простого металлического шарика — для этого необходимо разобрать двигатель, вытащить ротор и подать на обмотки пониженное напряжение, не более 40 В.

Кидаем шарик в стартер и он начинает вращаться по кругу внутри стартера. Если шарик прилипает к одному месту, значит в этом месте есть межвитковое замыкание.

Наиболее частые неисправности асинхронных электродвигателей:

1. Перегрузка или перегрев статора электродвигателя — 31%
2. Межвитковое замыкание — 15%
3. Повреждения подшипников — 12%
4. Повреждение обмоток статора или изоляции — 11%
5. Неравномерный воздушный зазор между статором и ротором — 9%
6. Работа электродвигателя на двух фазах — 8%
7. Обрыв или ослабление крепления стержней в беличьей клетке — 5%
8. Ослабление крепления обмоток статора — 4%
9. Дисбаланс ротора электродвигателя — 3%
10. Несоосность валов — 2%

Неисправность	Причина	Способ устранения
Двигатель не запускается, не вращается и не издает шума.	1. Не включается магнитный пускатель.	Проверить напряжение на питающих проводах, включая выход магнитного пускателя.
2. К двигателю не подходят все три или подходят только две фазы питающего напряжения.	Проверить, нет ли обрыва в в обмотке статора. При обнаружении неисправности заменить статор или двигатель целиком.
3. Вышла из строя обмотка статора.	Заменить статор
Двигатель не отключается	Не отключается магнитный пускатель или другой пусковой аппарат	Измерить напряжение на питающих проводах, включая выход магнитного пускателя
Двигатель не вращается и ненормально гудит	1. Подходят только две фазы питающего напряжения	Проверить напряжение на питающих проводах, включая выход магнитного пускателя
2. Обгорел зажим в коробке двигателя	Разобрать, почистить и снова собрать зажим или сделать отдельное соединение, которое необходимо заизолировать
Двигатель не вращается	Вышел из строя подшипник	Заменить подшипник
Двигатель работает неустойчиво	Магнитный пускатель включается неустойчиво и искрит	Устранить неисправность в цепи катушки магнитного пускателя или в его магнитной системе
Двигатель запускается и останавливается	Слабое нажатие контактов магнитного пускателя	Устранить неисправность в цепи катушки магнитного пускателя или в его магнитной системе
Двигатель не развивает нормальных оборотов и нагревается	1. Двигатель работает с перегрузкой	Устранить перегрузку двигателя
2. Вышел из строя подшипник	Заменить подшипник
Двигатель гудит и не развивает номинального момента	Витковое замыкание одной фазы в обмотке статора, межфазное замыкание в обмотках статора	Найти место повреждения обмотки и устранить замыкание, в случае необходимости, перемотать поврежденную часть обмотки
Равномерный перегрев всего электродвигателя	Неисправен вентилятор	Снять защитный кожух и отремонтировать вентилятор
Сильный нагрев подшипников	1. Неправильно установлены подшипники	Отремонтировать с устранением неполадок
2. Плохое состояние масла	Долить или заменить масло
3. Подшипники износились	Заменить подшипники
Выход из строя двигателя, полное или частичное обугливание изоляции обмотки	Большой, выше номинального ток в обмотке двигателя появляется из-за длительной перегрузки механизма, его заклинивания, при несимметрии напряжения в питающих проводах, при аварийных режимах	Заменить двигатель

Методы диагностики неисправностей асинхронных электродвигателей

Двигатель при пуске не разворачивается или скорость его вращения ненормальная. Причинами указанной неисправности могут быть механические и электрические неполадки.

К электрическим неполадкам относятся: внутренние обрывы в обмотке статора или ротора, обрыв в питающей сети, нарушения нормальных соединений в пусковой аппаратуре.

При обрыве обмотки статора в нем не будет создаваться вращающееся магнитное поле, а при обрыве в двух фазах ротора в обмотке последнего не будет тока, взаимодействующего с вращающимся полем статора, и двигатель не сможет работать.

Если обрыв обмотки произошел во время работы двигателя, он может продолжать работать с номинальным вращающим моментом, но скорость вращения сильно понизится, а сила тока настолько увеличится, что при отсутствии максимальной защиты может перегореть обмотка статора или ротора.

В случае соединения обмоток двигателя в треугольник и обрыва одной из его фаз двигатель начнет разворачиваться, так как его обмотки окажутся соединенными в открытый треугольник, при котором образуется вращающееся магнитное поле, сила тока в фазах будет неравномерной, а скорость вращения — ниже номинальной. При этой неисправности ток в одной из фаз в случае номинальной нагрузки двигателя будет в 1,73 раза больше, чем в двух других. Когда у двигателя выведены все шесть концов его обмоток, обрыв в фазах определяют мегаомметром. Обмотку разъединяют и измеряют сопротивление каждой фазы.

Скорость вращения двигателя при полной нагрузке ниже номинальной может быть из-за пониженного напряжения сети, плохих контактов в обмотке ротора, а также из-за большого сопротивления в цепи ротора у двигателя с фазным ротором. При большом сопротивлении в цепи ротора возрастает скольжение двигателя и уменьшается скорость его вращения.

Сопротивление в цепи ротора увеличивают плохие контакты в щеточном устройстве ротора, пусковом реостате, соединениях обмотки с контактными кольцами, пайках лобовых частей обмотки, а также недостаточное сечение кабелей и проводов между контактными кольцами и пусковым реостатом.

Плохие контакты в обмотке ротора можно выявить, если в статор двигателя подать напряжение, равное 20—25% номинального. Заторможенный ротор медленно поворачивают вручную и проверяют силу тока во всех трех фазах статора. Если ротор исправен, то при всех его положениях сила тока в статоре одинакова, а при обрыве или плохом контакте будет изменяться в зависимости от положения ротора.

Плохие контакты в пайках лобовых частей обмотки фазного ротора определяют методом падения напряжения. Метод основан на увеличении падения напряжения в местах недоброкачественной пайки.

При этом замеряют величины падения напряжения во всех местах соединений, после чего результаты измерений сравнивают.

Пайки считаются удовлетворительными, если падение напряжения в них превышает падение напряжения в пайках с минимальными показателями не более чем на 10%.

У роторов с глубокими пазами может также происходить разрыв стержней из-за механических перенапряжений материала. Разрыв стержней в пазовой части короткозамкнутого ротора определяют следующим образом. Ротор выдвигают из статора и в зазор между ними забивают несколько деревянных клиньев, чтобы ротор не мог повернуться.

К статору подводят пониженное напряжение не более 0,25 Uном. На каждый паз выступающей части ротора поочередно накладывают стальную пластину, которая должна перекрывать два зубца ротора. Если стержни целые, пластина будет притягиваться к ротору и дребезжать. При наличии разрыва притяжение и дребезжание пластины исчезают.

Двигатель разворачивается при разомкнутой цепи фазного ротора. Причина неисправности — короткое замыкание в обмотке ротора.

При включении двигатель медленно разворачивается, а его обмотки сильно нагреваются, так как в замкнутых накоротко витках вращающимся полем статора наводится ток большой величины.

Короткие замыкания возникают между хомутиками лобовых частей, а также между стержнями при пробое или ослаблении изоляции в обмотке ротора.

Это повреждение определяют тщательным внешним осмотром и измерением сопротивления изоляции обмотки ротора. Если при осмотре не удается обнаружить повреждение, то его определяют по неравномерному нагреву обмотки ротора на ощупь, для чего ротор затормаживают, а к статору подводят пониженное напряжение.

Равномерный нагрев всего двигателя выше допустимой нормы может получиться в результате длительной перегрузки и ухудшения условий охлаждения. Повышенный нагрев вызывает преждевременный износ изоляции обмоток.

Местный нагрев обмотки статора, который обычно сопровождается сильным гудением, уменьшением скорости вращения двигателя и неравномерными токами в его фазах, а также запахом перегретой изоляции.

Эта неисправность может возникнуть в результате неправильного соединения между собой катушек в одной из фаз, замыкания обмотки на корпус в двух местах, замыкания между двумя фазами, короткого замыкания между витками в одной из фаз обмотки статора.

При замыканиях в обмотках двигателя вращающимся магнитным полем в короткозамкнутом контуре будет наводиться э. д. с, которая создаст ток большой величины, зависящий от сопротивления замкнутого контура.

Поврежденная обмотка может быть найдена по величине измеренного сопротивления, при этом поврежденная фаза будет иметь меньшее сопротивление, чем исправные. Сопротивление измеряют мостом или методом амперметра — вольтметра.

Поврежденную фазу можно также определить методом измерения тока в фазах, если к двигателю подвести пониженное напряжение.

При соединении обмоток в звезду ток в поврежденной фазе будет больше, чем в других. Если обмотки соединены в треугольник, линейный ток в двух проводах, к которым присоединена поврежденная фаза, будет больше, чем в третьем проводе.

При определении указанного повреждения у двигателя с короткозамкнутым ротором последний может быть заторможенным или вращаться, а у двигателей с фазным ротором обмотка ротора может быть разомкнута.

Поврежденные катушки определяют по падению напряжения на их концах: на поврежденных катушках падение напряжения будет меньше, чем на исправных.

Местный нагрев активной стали статора происходит из-за выгорания и оплавления стали при коротких замыканиях в обмотке статора, а также при замыкании листов стали вследствие задевания ротора о статор во время работы двигателя или вследствие разрушения изоляции между отдельными листами стали. Признаками задевания ротора о статор являются дым, искры и запах гари; активная сталь в местах задевания приобретает вид полированной поверхности; появляется гудение, сопровождающееся вибрацией двигателя. Причиной задевания служит нарушение нормального зазора между ротором и статором в результате износа подшипников, неправильной их установки, большого изгиб вала, деформации стали статора или ротора, одностороннего притяжения ротора к статору из-за витковых замыканий в обмотке статора, сильной вибрации ро-тора, который определяют щупом.

Ненормальный шум в двигателе. Нормально работающий двигатель издает равномерное гудение, которое характерно для всех машин переменного тока.

Возрастание гудения и появление в двигателе ненормальных шумов могут явиться следствием ослабления запрессовки активной стали, пакеты которой будут периодически сжиматься и ослабляться под воздействием магнитного потока.

Для устранения дефекта необходимо перепрессовать пакеты стали. Сильное гудение и шумы в машине могут быть также результатом неравномерности зазора между ротором и статором.

Повреждения изоляции обмоток могут произойти от длительного перегрева двигателя, увлажнения и загрязнения обмоток, попадания на них металлической пыли, стружек, а также в результате естественного старения изоляции. Повреждения изоляции могут вызвать замыкания между фазами и витками отдельных катушек обмоток, а также замыкание обмоток на корпус двигателя.

Увлажнение обмоток происходит в случае длительных перерывов в работе двигателя, при непосредственном попадании в него воды или пара в результате хранения двигателя в сыром неотапливаемом помещении и т. д.

Металлическая пыль, попавшая внутрь машины, создает токопроводящие мостики, которые постепенно могут вызвать замыкания между фазами обмоток и на корпус. Необходимо строго соблюдать сроки осмотров и планово-предупредительных ремонтов двигателей.

Сопротивление изоляции обмоток двигателя напряжением до 1000 в не нормируется, изоляция считается удовлетворительной при сопротивлении 1000 ом на 1 в номинального напряжения, но не менее 0,5 Мом при рабочей температуре обмоток.

Замыкание обмотки на корпус двигателя обнаруживают мегаомметром, а место замыкания — способом «прожигания» обмотки или методом питания ее постоянным током.

Способ «прожигания» заключается в том, что один конец поврежденной фазы обмотки присоединяют к сети, а другой — к корпусу. При прохождении тока в месте замыкания обмотки на корпус образуется «прожог», появляются дым и запах горелой изоляции.

Двигатель не идет в ход в результате перегорания предохранителей в обмотке якоря, обрыва обмотки сопротивления в пусковом реостате или нарушения контакта в подводящих проводах. Обрыв обмотки сопротивления в пусковом реостате обнаруживают контрольной лампой или мегомметром.

Определение неисправностей асинхронного электродвигателя

• Ремонт и перемотка электроприводов.
• СПРАВОЧНИК РЕМОНТ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ.
• Определение неисправностей асинхронного электродвигателя.

Чтобы определить объем ремонта электрической машины, необходимо выявить характер ее неисправностей.

Неисправности электрической машины разделяют навнешние неисправности электродвигателя и внутренние неисправности электродвигателя.

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.

Наиболее распространенные неисправности асинхронных электродвигателей:

1. Перегрузка или перегрев статора электродвигателя — 31%.2. Межвитковое замыкание — 15%.3. Повреждения подшипников — 12%.4. Повреждение обмоток статора или изоляции — 11%.5. Неравномерный воздушный зазор между статором и ротором — 9%.6. Работа электродвигателя на двух фазах — 8%.7. Обрыв или ослабление крепления стержней в беличьей клетке — 5%.8. Ослабление крепления обмоток статора — 4%.9. Дисбаланс ротора электродвигателя — 3%.10. Несоосность валов — 2%.

Неисправности в электродвигателях с короткозамкнутым ротором:

Электродвигатель не разворачивается.	Отсутствует ток в статоре из-за перегорания предохранителя или выключения неисправного автоматического выключателя.
Электродвигатель не разворачивается сам, но при разворачивании от руки работает толчками и сильно гудит.	Обрыв в одной фазе сети или внутренний обрыв в обмотке статора при соединении фаз «звездой».
Электродвигатель вращается вхолостую, но при нагрузке останавливается.	Пониженное напряжение в сети, неправильное соединение фаз обмоткистатора «звездой». Если обмотка соединена «треугольником», то вероятно, имеется обрыв в цепи одной из фаз обмотки статора электродвигателя.
Электродвигатель гудит, ротор вращается медленно, ток во всех трех фазах разный и даже на холостом ходу превышает номинальный.	Обрыв одного или нескольких стержней обмотки ротора; неправильное соединение начала и конца обмотки статора (фаза «перевернута»).
Электродвигатель нагревается при номинальной нагрузке.	Витковое замыкание в обмотке статора, ухудшение условий вентиляции врезультате загрязнения вентиляционных каналов.
Недопустимо низкое сопротивление изоляции обмотки статора электродвигателя.	Увлажнение или сильное загрязнениеизоляции обмотки статора; старениеили повреждение изоляции.
Электродвигатель вибрирует во время работы и после отключения при частоте вращения ротора, близкой к номинальной.	Нарушение соосности валов, неуравновешенность ротора(дисбаланс).
Электродвигатель сильно вибрирует, но вибрация прекращается после отключения его от сети. Электродвигатель сильно гудит, ток в фазах разный, один из участков статора быстро нагревается.	Короткое замыкание обмотки статора электродвигателя.

Неисправности в электродвигателях с фазным ротором:

Источник: