Внутренние неисправности асинхронного двигателя

Внутренние неисправности асинхронного двигателя 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.

Внутренние неисправности асинхронного двигателя

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
  1. Двигатель не запускается,
  2. несмотря на то что напряжение на выводах статора номинальное, а
  3. ток во всех трех фазах
  4. статора одинаков. Все
  5. 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

  1. Двигатель перегружен или нарушена
  2. его нормальная вентиляция
  3. Напряжение на выводах двигателя ниже номинального, вследствие чего происходит перегрузка двигателя по току
  4. 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
  1. Обмотка статора сильно
  2. нагревается.
  3. Ток в отдельных фазах неодинаковый. Двигатель сильно гудит и тормозится
  • Витковое замыкание.
  • Короткое замыкание между
  • двумя фазами
  1. В основном определяется
  2. ощупыванием обмотки после ее отключения.
  3. Поврежденное место отремонтировать или же перемотать поврежденную
  4. 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 
  1. Двигатель не запускается:
  2. при поворачивании рукой работает толчками и ненормально гудит;
  3. в одной фазе статора
  4. 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
  1. Щетки в плохом состоянии и неправильно установлены в щеткодержателях. Размеры обойм щеткодержателей не соответствуют
  2. размерам щеток, плохой контакт между
  3. 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

  1. Снизить нагрузку или
  2. усилить вентиляцию двигателя
  3. Снять защитный кожух и
  4. 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
  1. Удалить заусенцы,
  2. разъединить соединенные
  3. листы стали и отлакировать их
  4. изоляционным лаком воздушной сушки.
  5. Вырубить или вырезать поврежденные места.
  6. Между отдельными листами проложить тонкий электрокартон или
  7. пластинки слюды и отлакировать их изоляционным лаком.
  8. В случае большого количества повреждений необходимо
  9. 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.
  • Внутренние неисправности асинхронного двигателя

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

Внутренние неисправности асинхронного двигателяДвигатель 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.

Справочник | Приводное и электротехническое оборудование | Техпривод

В этом обзоре мы рассмотрим типичные неисправности трехфазных асинхронных электродвигателей и способы их предупреждения и устранения.

Электрические неисправности электродвигателя

Электрические неисправности двигателя всегда связаны с обмоткой.

  1. Межвитковое замыкание может возникнуть при ухудшении изоляции в пределах одной обмотки. Возможные причины: перегрев обмотки, некачественная изоляция, износ изоляции вследствие вибрации. Определить межвитковое замыкание бывает сложно. Основной метод диагностики – сравнение сопротивления и рабочего тока всех трех обмоток. Первые симптомы межвиткового замыкания – повышенный нагрев двигателя и падение момента на валу. При этом по одной из фаз ток больше, чем по двум другим.
  2. Замыкание между обмотками происходит из-за смещения обмоток, механической вибрации и ударов. При отсутствии должной электрической защиты может возникнуть короткое замыкание и пожар.
  3. Замыкание обмотки на корпус. При данной неисправности электродвигатель может продолжать работать, если неправильно выполнены заземление и защита от короткого замыкания. Однако в работе он будет смертельно опасен, так как его потенциал будет находиться под фазным напряжением.
  4. Обрыв обмотки. Эта неисправность равносильна пропаданию фазы. Если обрыв происходит в работе, то двигатель резко теряет мощность и начинает перегреваться. При правильно выполненной защите двигатель отключится, поскольку ток по другим фазам будет повышен.

Для устранения большинства из этих поломок требуется перемотка двигателя.

Механические неисправности электродвигателя

Механические неисправности электродвигателя связаны с его конструкцией.

  1. Износ и трение в подшипниках. Проявляется в повышении механической вибрации и шума при работе. В этом случае требуется замена подшипников, иначе неисправность приведет к перегреву и падению производительности двигателя.
  2. Проворачивание ротора на валу. Ротор может вращаться в магнитном поле статора, а вал будет неподвижен. Требуется механическая фиксация ротора на валу.
  3. Зацепление ротора за статор. Эта проблема связана с механической поломкой подшипников, их посадочных мест или корпуса двигателя. Кроме того, подобная неисправность приводит к повреждению обмотки статора. Практически не подлежит ремонту.
  4. Повреждение корпуса двигателя. Может происходить из-за ударов, повышенных нагрузок, неправильного крепления или низкого качества двигателя. Ремонт является трудоемким из-за трудностей соосной установки переднего и заднего подшипников.
  5. Проворачивание или повреждение крыльчатки обдува. Несмотря на то, что двигатель продолжит работать, он будет перегреваться, что существенно сократит срок его службы. Крыльчатку необходимо закрепить (для этого используется шпонка или стопорное кольцо) или заменить.

Аварийные ситуации при работе электродвигателя

Существуют неисправности, не связанные непосредственно с двигателем, но влияющие на его работу, характеристики и срок службы. Большинство этих неисправностей вызваны механической перегрузкой, увеличением тока, и, как следствие, перегревом обмоток и корпуса.

  1. Увеличение нагрузки на валу вследствие заклинивания привода либо приводимых механизмов.
  2. Перекос напряжения питания, который может быть вызван проблемами питающей сети либо внутренними проблемами привода.
  3. Пропадание фазы, которое может произойти на любом участке питания двигателя – от питающей трансформаторной подстанции до обмотки двигателя.
  4. Проблема с обдувом (охлаждением). Может возникнуть из-за повреждения крыльчатки двигателя при собственном охлаждении, из-за останова вентилятора внешнего принудительного охлаждения или вследствие значительного повышения температуры окружающей среды.

Способы защиты электродвигателя

Для защиты электродвигателя от внутренних и внешних неисправностей, а также для минимизации дальнейших трудозатрат по его ремонту применяют различные устройства.

1. Мотор-автоматы и тепловые реле

Мотор-автоматы (автоматы защиты двигателя) и тепловые реле используют для обнаружения превышения тока по одной или всем фазам двигателя. В случае превышения через некоторое время происходит отключение привода.

В отличие от мотор-автомата, у теплового реле нет силовой коммутации. Оно имеет только управляющий контакт, который размыкает питание силовой цепи. Мотор-автомат является самостоятельным коммутационным устройством, способным выключать двигатель.

Минус теплового реле заключается в отсутствии защиты от короткого замыкания. Мотор-автомат имеет защиту от перегрузки и электромагнитную защиту от короткого замыкания, которая мгновенно срабатывает и выключает двигатель при превышении тока уставки в 10-20 раз.

Данные устройства используются наиболее широко и при правильной установке и настройке способны с большой долей вероятности защитить электродвигатель и оборудование от поломки и других негативных последствий.

2. Электронные реле защиты двигателей

Данный вид защиты обеспечивает большой выбор различных защит. Основным элементом таких реле является микропроцессор, который анализирует мгновенные значения напряжения и тока и принимает решения на основе заданных настроек. Это может быть выдача сигнала на индикацию либо на отключение двигателя.

3. Термисторы и термореле

Когда по какой-то причине не сработала тепловая защита по перегрузке, последний рубеж обороны — термозащита. Внутрь обмотки устанавливается термочувствительный элемент (как правило, термистор или позистор), который меняет свое сопротивление в зависимости от температуры. При пересечении порога срабатывает соответствующая защита, и двигатель отключается.

Возможно применение более простых дискретных термореле (термоконтактов), которые размыкают контрольную или тепловую цепь, что приводит к аварийной остановке электродвигателя.

4. Преобразователи частоты

Обычно преобразователи частоты располагают несколькими видами защиты – по превышению момента и тока, по превышению напряжения, обрыву фазы и проч. Кроме того, возможно ограничение момента и тока.

В этом случае на двигатель будет подаваться напряжение с меньшим уровнем и частотой, если будет обнаружена перегрузка.

При этом будет выдано соответствующее сообщение оператору, а двигатель может продолжать работать.

Также производители частотных преобразователей рекомендуют устанавливать защитный автомат на входе ПЧ, тепловое реле на выходе и термисторную защиту.

Другие полезные материалы: Выбор электродвигателя для компрессора Как определить параметры двигателя без шильдика? Выбор мотор-редуктора для буровой установки

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:

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.

Таблица 1. Неисправности асинхронных электродвигателей и способы их устранения

Неисправность Возможная причина Способ устранения
Щетки искрят, некоторые щетки и их арматура сильно нагреваются и обгорают Щетки плохо пришлифованы Пришлифовать щетки
Щетки не могут свободно двигаться в обойме щеткодержателя — мал зазор Установить нормальный зазор между щеткой и обоймой О,2—О,3 мм
Загрязнены или замаслены контактные кольца и щетки Очистить бензином кольца и щетки и устранить причины загрязнения
Контактные кольца имеют неровную поверхность Обточить или отшлифовать контактные кольца
Слабо прижаты щетки к контактным кольцам Отрегулировать нажатие щеток
Неравномерное распределение тока между щетками Отрегулировать нажатие щеток, проверить исправность контактов Траверс, токопроводов, щеткодержателей
Равномерный перегрев активной стали статора Напряжение сети выше номинального Снизить напряжение до номинального; усилить вентиляцию
Повышенный местный нагрев активной стали при холстом ходе и номинальном напряжении Между отдельными листами активной стали имеются местные замыкания Удалить заусеницы, устранить замыкание и обработать листы изоляционным лаком
Нарушено соединение между стяжными болтами и активной сталью Восстановить изоляцию стяжных болтов
Двигатель с фазным ротором не развивает номинальной частоты вращения с загрузкой Плохой контакт в пайках ротора Проверить все пайки ротора. В случае отсутствия неисправностей при наружном осмотре проверку паек проводят методом падения напряжения
Обмотка ротора имеет плохой контакт с контактными кольцами Проверить контакты токопроводов в местах соединения их с обмоткой и контактными кольцами
Плохой контакт в щеточном аппарате. Ослабли контакты механизма для короткого замыкания ротора Прошлифовать и отрегулировать нажатие щеток
Плохой контакт в соединениях между пусковым реостатом и контактными кольцами Проверить исправность контактов в местах присоединения соединительных проводов к выводам ротора и пускового реостата
Двигатель с фазным ротором идет в ход без нагрузки — при разомкнутой цепи ротора, а при пуске в ход с нагрузкой не развивает оборотов Короткое замыкание между соседними хомутиками лобовых соединений или в обмотке ротора Устранить касание соседних хомутиков
Обмотка ротора в двух местах заземлена После определения короткозамкнутой части обмотка поврежденные катушки заменить новыми
Двигатель с короткозамкнутым ротором не идет в ход Перегорели предохранители, неисправен автоматический выключатель, сработало тепловое реле Устранить неисправности
При пуске двигателя происходит перекрытие контактных колец электрической дугой Контактные кольца и щеточный аппарат загрязнены Провести очистку
Повышенная влажность воздуха Провести дополнительную изоляцию или заменить двигатель другим, соответствующим условиям окружающей среды
Обрыв в соединениях ротора и в самом реостате Проверить исправность соединения
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector