Sw-motors.ru

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

Ремонт асинхронных двигателей

Ремонт асинхронных двигателей

Наиболее востребованным видом электромашин на практике являются именно асинхронные двигатели, которые характеризуются долговечностью, стабильностью, простотой устройства и вполне приемлемой стоимостью. Плановый или срочный ремонт асинхронных двигателей – это неотъемлемая составляющая обслуживания подобных механизмов.

Асинхронные электродвигатели используются в различных отраслях хозяйства, а именно, в промышленности, строительстве, на общественном транспорте, сельском хозяйстве и прочие. В целом, данная электромашина представляет собой механизм переменного тока, в которой частота вращения ротора не равна частоте вращения магнитного поля, которое создается благодаря току обмотки стартера.

Особенности ремонта асинхронных электродвигателей

Ремонту асинхронных электродвигателей всегда предшествует диагностика. Благодаря использованию технологичного оборудования и современных методик поиска неисправностей квалифицированные специалисты нашего предприятия с высокой точностью определяют дефекты, а также причины, по которым они возникли. По результатам диагностики принимается решение об объеме выполнения ремонтных работ.
Прежде чем говорить об особенностях проведения подобных ремонтных работ, следует выяснить, «слабое место» асинхронных электродвигателей. Наиболее часто в нашу компанию обращаются клиенты, целостность обмотки двигателей которых нарушена. В таких ситуациях потребуется полная перемотка обмотки электродвигателя. Причиной подобных поломок, как правило, становится неверная эксплуатация двигателя (например, перегрев рабочей части) или же длительное использование без проведения плановых осмотров.

Типовые поломки и характер проявления

Многие типовые неисправности асинхронных двигателей возникают по причине естественного износа комплектующих и старения изоляционных материалов. Также сокращается ресурс агрегатов при нарушении установленных заводом правил эксплуатации. Поломки электромоторов делятся на механические и электрические.

Дефекты механического типа проявляются перекосами корпуса или отдельных деталей, ослаблением креплений и повреждением элементов. Перегреваются подшипники, вытекает смазка и прослушивается нехарактерный для нормальной работы агрегата шум. Поломками электрической части являются пробои обмотки статора, короткие замыкания витков на корпус, а также обрывы цепей питания. Характерные для асинхронных электромоторов дефекты проявляются следующими симптомами:

  • затруднительный запуск электромотора;
  • чрезмерный нагрев обмоток статора;
  • недостаточная частота вращения вала электрической машины;
  • повышенный гул на высоких оборотах;
  • неравномерность силы электротока в разных фазах.

Причиной затруднительного запуска агрегата и медленного вращения с гулом является обрыв фазы (или двух фаз) при соединении статорной обмотки по типу треугольника или звезды. Обрыв фазы также является причиной отсутствия вращения мотора и сильного нагрева ротора.

Перегрев статора возникает по причине старения изоляции, установленной между стальными листами, приводящей к замыканию листов статорного сердечника. Если мастерами сервисного центра диагностируется чрезмерный нагрев статора в отдельных местах и невозможность развивать мотором номинальный крутящий момент, то имеет место замыкание в обмотке.

Перегрев всего агрегата может возникать при неисправности вентилятора или узлов подшипника качения, которые при перегреве начинают издавать громкий шум (хруст). Подшипники выходят из строя по причине нарушения балансировки ротора от сильной вибрации, попадания грязи в смазку, критического износа тел качения и нарушения центровки валов. В случае износа вкладышей и поломки дорожек возникает сильный стук.

При выполнении капитального ремонта асинхронного двигателя выполняются следующие операции:

  • полная разборка агрегата для дефектовки комплектующих и оценки остаточного ресурса;
  • очистка от грязи и масляных отложений статора, ротора;
  • проверка целостности и обслуживание подшипниковых узлов;
  • установка новой пазовой изоляции;
  • демонтаж обмотки статора с целью замены;
  • пропитка витков обмотки специальным лаком;
  • монтаж новых подшипников и пр.

После выполнения ремонтных работ выполняется контроль изоляции на сопротивление и проводится испытание асинхронного электромотора под нагрузкой. Результаты проведенных испытаний и характеристики заносятся в протокол. Воспользуйтесь услугами компании «РемЭлектроСервис». Наши специалисты оперативно разберутся с неисправностями и в короткие сроки выполнят ремонт или перемотку асинхронного электродвигателя. Для восстановления работоспособности применяются только качественные запасные части, соответствующие требованиям по качеству и надежности. Своевременная диагностика электродвигателя и ремонт позволяют увеличить эксплуатационный ресурс электрической машины.

Высококлассный ремонт асинхронных электродвигателей

Компания «РемЭлектроСервис» предлагает высококлассный ремонт всех видов электродвигателей, в том числе и асинхронных. Все ремонтные работы осуществляются с привлечением опытных специалистов, использующих только качественные запчасти и современное оборудование. На первом этапе нашего сотрудничества будет проводиться диагностика состояния электродвигателя, в ходе которого выяснится, какой именно ремонт потребуется асинхронному электродвигателю: капитальный (для полного восстановления исправности механизма, предусматривается замена запчастей) или текущий (для поддержания механизма в рабочем состоянии и увеличения его срока службы).

Ремонт асинхронного двигателя – это всегда кропотливая работа, которая под силу лишь профессионалам своего дела. Именно у нас вы получите высококлассное обслуживание, которое приведет к исправности неверно функционирующего двигателя.

Проблемы асинхронных двигателей и их решение

Гресь Даниил Валериевич – курсант Керченского государственного морского технологического университета.

Титов Иван Леонидович – кандидат технических наук, доцент Керченского государственного морского технологического университета.

Цель. Обозначить все проблемы асинхронных двигателей, выяснить причины их возникновения. Рассказать об уже существующих способах их решения или выработать новые способы их решения.

Метод. В процессе исследования проблем асинхронных двигателей использовались методы логического анализа, а так же способы, используемые на практике.

Результат. Асинхронные двигатели как с коротко замкнутым ротором, так и с фазным ротором имеют множество проблем и изъянов. Некоторые из недостатков данного типа двигателя имеют известные, проверенные годами применения способы решения. Другие же ещё проблемы остаются открытыми в вопросах их решения.

Выводы. Сделан вывод о том, что асинхронные двигатели с присущими им недостатками усложняют процесс их использования на судах и производстве, становится причиной усложнения схем управления и обслуживания, однако, с учётом их преимуществ имеет большую привлекательность в сравнении с другими типами электродвигателей.

Ключевые слова: Электродвигатель, коэффициент полезного действия, проблемы, пусковые токи.

В современном мире электропривод уверенно занимает лидирующее положение среди приводных устройств и обеспечивают надёжную и бесперебойную работу механизмов во многих отраслях промышленности и техники.

Наибольшее применение в качестве приводного двигателя находит асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. Данный тип электродвигателя имеет множество преимуществ, но так же имеет и несколько недостатков в сравнении с синхронными двигателями, например. В их числе изменение частоты вращения в зависимости от изменения нагрузки на валу, большие габариты, низкий КПД. Так же асинхронный двигатель имеет активно-индуктивный характер нагрузки, что определяет «cos ϕ» всегда равным меньше единицы. Большинство этих проблем вызывает способность двигателя изменять частоту вращения в зависимости от момента на валу, если он меньше номинального, то КПД стремиться значительно уменьшиться. Возможным решением этой проблемы может быть устройство, которое при моментах нагрузки, меньших номинального, уменьшает напряжение, подводимое к статору, осуществляя это в соответствии с регулировочной характеристикой электродвигателя и записывает эту характеристику в цифровом виде в оперативное запоминающее устройство. «Измеряя напряжение, подводимое к статору электродвигателя в цифровом виде и записывая его в первый регистр общего назначения микропроцессора, а затем измеряя частоту вращения электродвигателя в цифровом виде и записывая ее в оперативное запоминающее устройство. По регулировочной характеристике, записанной в оперативное запоминающее устройство, определяют требуемое напряжение в цифровом виде и записывают его во второй регистр общего назначения микропроцессора. Выполняя по программе операцию вычисления разности кодов, записанных в первый и второй регистры общего назначения микропроцессора, устанавливают требуемое новое значение напряжения, подводимое к статору электродвигателя» [2]. В результате повышается коэффициент полезного действия при эксплуатации трехфазных асинхронных электродвигателей электроприводов с изменяющейся нагрузкой.

Ещё одним существенным минусом асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором являются большие, «кратные пусковые токи, которые обычно в 2-7 раз больше номинальных токов двигателей при прямом пуске» [3]. Для уменьшения пусковых токов асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором уменьшают напряжение, подводимое к обмоткам статора двигателя, уменьшая таким образом пусковые токи, а так же одновременно увеличивая коэффициент полезного действия по способу описанному выше. Изменение типа соединения обмоток широко применяется как ещё один способ снизить пусковые токи. «При пуске обмотка статора соединяется звездой а, как только двигатель набирает максимальную возможную скорость вращения, обмотка статора переключается на треугольник» [3]. При этом способе пуска двигателя пусковой ток уменьшается в три раза, но существенным минусом этого способа является то, что момент вращения асинхронного двигателя пропорционален квадрату подводимого напряжения, то есть уменьшение напряжения в √3 раз вызовет уменьшение пускового момента в 3 раза. Поэтому данный способ пуска можно применять только в тех случаях, когда двигатели пускают вхолостую.

Читать еще:  Воющий звук при работе двигателя

Пуск асинхронных двигателей с фазным ротором производится при помощи пускового реостата, подключаемого к обмотке ротора через кольца и щетки. В конце пуска сопротивления плавно уменьшается реостатом. Наличие активного сопротивления в цепи ротора при пуске приводит к уменьшению пускового тока и увеличению пускового момента, однако такой способ пуска увеличивает потери через нагрев пусковых сопротивлений, что в свою очередь так же уменьшает коэффициент полезного действия. На особо мощных электродвигателях, к примеру, на подруливающих устройствах с асинхронным электродвигателем с фазным ротором, пусковые и регулировочные сопротивления имеют значительные габариты, занимают целые помещения в виде шкафов сопротивлений, что в совокупности со сложностью и проблемами их обслуживания является значительным минусом.

Затрагивая вопрос с регулировочными реостатами, стоит затронуть ещё одну проблему. В режиме холостого хода или постоянной нагрузки на валу асинхронный двигатель имеет жесткую механическую характеристику, поэтому регулировка частоты вращения достаточна затруднительна. Есть несколько способов регулировки частоты вращения асинхронного двигателя. Один из способов, как было указано ранее — введение резисторов в цепь ротор, что приводит к снижению частоты вращения ротора двигателя за счет увеличения скольжения, но это так же приводит к увеличению потерь мощности. Ещё один метод это изменение напряжения, подводимого к обмотке статора асинхронного двигателя, что позволяет регулировать скорость с помощью относительно простых технических средств и схем управления.

Так как частота вращения магнитного поля статора напрямую зависит от частоты питающей сети, регулировать частоту вращения асинхронного двигателя можно изменением частоты питающего напряжения. Принцип частотного метода регулирования скорости асинхронного двигателя заключается в изменении частоты питающего напряжения, в соответствии с выражением:

(1)

где: – частота вращения электродвигателя;

— частота питающей сети;

— число пар полюсов;

Не изменяя число пар полюсов изменять угловую скорость магнитного поля статора.

Ступенчатое регулирование скорости можно осуществить, используя специальные многоскоростные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Из выражения (1) следует, что при изменении числа пар полюсов получаются механические характеристики с разной частотой вращения магнитного поля статора. Так как значение р определяется целыми числами, то переход от одной характеристики к другой в процессе регулирования носит ступенчатый характер. Один из минусов данного метода это увеличение масса-габаритных показателей из-за нескольких наборов обмоток для каждой скорости со своим количеством пар полюсов. Однако, регулирование скорости путем изменения числа пар полюсов экономично, а механические характеристики сохраняют жесткость.

1. Геращенко В.В. Способ повышения коэффициента полезного действия при эксплуатации трехфазных асинхронных электродвигателей электроприводов с изменяющейся нагрузкой : реферат к патенту. М.: – 2010.

2. Ильинский Н.Ф., Козаченко В.Ф. Общий курс электропривода: учеб. для вузов. — М.: Энергоатомиздат, 1992.

3. Кузнецов М.И. Основы электротехники. Учебное пособие. Изд. 10-е, перераб. «Высшая школа», 1970.

Анализ надёжности электродвигателей, используемых в современных электроприводах

доктор технических наук

профессор, Дальневосточный федеральный университет

690950, Россия, Приморский край, г. Владивосток, ул. Суханова, 8

Burkov Aleksei Fedorovich

Doctor of Technical Science

Professor at the Department of Marine Energetics and Automatics of the Far Eastern Federal University

690950, Russia, Vladivostok, ul. Sukhanova, 8

ассистент, Дальневосточный федеральный университет

690091, Россия, Приморский край, г. Владивосток, ул. Суханова, 8

Kataev Evgenii Viktorovich

Teaching Assistant at the Department of Marine Energetics and Automatics of the Far Eastern Federal University

690091, Russia, Vladivostok, ul. Sukhanova, 8

доктор технических наук

профессор, Дальневосточный федеральный университет

690950, Россия, Приморский край, г. Владивосток, ул. Суханова, 8

Kuvshinov Gennadii Evgrafovich

Doctor of Technical Science

Professor at the Department of Marine Energetics and Automatics of the Far Eastern Federal University

690950, Russia, Vladivostok, ul. Sukhanova, 8

кандидат технических наук

доцент, Дальневосточный федеральный университет

690095, Россия, Приморский край, г. Владивосток, ул. Суханова, 8

Chupina Kira Vladimirovna

PhD in Technical Science

Associate Professor at the Department of Marine Energetics and Automatics of the Far Eastern Federal University

690095, Russia, Vladivostok, ul. Sukhanova, 8

Просмотров статьи: 10248 c 5.5.2015

Дата направления статьи в редакцию:

Дата публикации:

Аннотация: Предметом исследования являются характерные повреждения электродвигателей (ЭД), используемых в современных электроприводах (ЭП). Автор рассматривает такие аспекты темы, как конструктивные особенности различных типов ЭД и связанные с ними характерные неисправности. Показана зависимость отказа конструктивных узлов ЭД от условий эксплуатации, применяемых материалов, режимов работы и др. Рассмотрены основные виды отказов ЭД постоянного тока. Особое внимание уделяется наиболее распространённым в настоящее время асинхронным ЭД. Представлена формула безотказной работы обмотки асинхронного ЭД. На основе статистических данных показана вероятность выхода из строя различных узлов ЭД под влиянием всевозможных факторов. Сделаны выводы о методах увеличения надёжности конкретных типов ЭД и о перспективе применения различных ЭД в современных электроприводах. Исходя из сделанного исследования, можно сделать вывод, что наиболее перспективными на сегодняшний день являются переключаемые реактивные двигатели и бесконтактные двигатели постоянного тока.

Ключевые слова: бесконтактные двигатели, электродвигатель постоянного тока, асинхронный электродвигатель, переключаемые реактивные двигатели, электропривод, надежность, отказ, срок службы, электродвигатель, обмотка электродвигателя

Abstract: The research subject is the typical failures of electric motors used in modern electric drives. The authors consider such aspects of the topic as the constructive peculiarities of various types of electric motors and their typical failures. The paper demonstrates the dependence of the failure of constructional units of electric motors on the operational conditions, materials used, operation modes, etc. The authors consider the main forms of failure of direct-current motors. Special attention is given to the most widespread induction motors. The article contains the formula of fail-safe functioning of an induction motor winding. Based on the statistical data, the authors demonstrate the possibility of failure of various units of an electric motor under the impact of different factors. The authors formulate the conclusions about the ways to increase the reliability of particular types of electric motors and about the prospects of using various electric motors in modern electric drives. Based on the study results, the authors conclude that the most promising nowadays are switched jet engines and no-contact direct-current motors.

electric motor, failure, life cycle, no-contact engines, direct-current motor, induction motor, switched jet engines , electric drives, reliability, electric motor winding

Надёжность является наиболее важным технико-экономическим показателем качества работы ЭД. Она, при прочих равных условиях, зависит от конструктивных особенностей ЭД, их режимов и условий эксплуатационных испытаний.

Для ЭП, как технических объектов, являющихся электромеханическими системами, представляются актуальными мониторинг, анализ и повышение их надёжности на стадии потребления «жизненного цикла» [1] .

Несмотря на почти повсеместное применение асинхронных двигателей, ЭП постоянного тока продолжает применяться там, где требуется широкое плавное регулирование скорости вращения, высокие перегрузочные, пусковые и тормозные моменты.

Наиболее частой причиной отказов двигателей постоянного тока является неисправность коллекторно-щёточного узла. Износ коллектора имеет сложную природу и обусловлен влиянием ряда эксплуатационных факторов. Большое влияние на износ коллектора оказывает состояние политуры, характер коммутационного процесса, наличие подгара на коллекторе.

На надёжность коллекторно-щёточного узла существенно влияет износ щёток. Срок их службы зависит от физико-химических свойств, плотности тока под щётками и характерных особенностей процесса коммутации.

Коммутационная надёжность электрических машин зависит от правильной геометрии коллектора. Коллектор из-за воздействия технологических и эксплуатационных факторов изменяет форму своей поверхности. В процессе обработки и изготовления коллектора возникают технологические отклонения, обуславливающие такие дефекты, как эксцентричность, овальность, бой (в отдельных точках поверхности), которые прогрессируют в условиях эксплуатации под действием динамических и электромагнитных сил, а также в результате ослабления затяжки шпилек коллектора, усадки изоляции.

В целях устранения возникшей неисправности коллектор подвергается обточке, тщательной шлифовке и полировке до нужной чистоты.

К факторам, влияющим на износ коллекторов, относятся: давление щёток на коллектор, материал коллектора и щёток, их вибрация и биение коллектора, высокая скорость вращения и др.

Высокие температуры контактных поверхностей и нарушение постоянства контактов между коллектором и щётками вызывают дополнительное искрение и обгорание щёток и коллекторных пластин.

Читать еще:  Шаркающий звук при работе двигателя

Износ коллектора зависит также и от химических факторов, к которым относятся: образование контактной плёнки на поверхности коллектора, состав и влажность окружающего воздуха, наличие активных газов и др. Наличие плёнки на поверхности коллектора снижает скорость его износа и способствует более благоприятному распределению тока под щётками. На износ коллектора оказывают влияние плотность тока под щётками, сопротивление переходных контактов щёток и коллектора, нарушение коммутации машины.

При вращении коллектора площади прилегания щёток изменяются. Это приводит к перемещению точечных контактов поверхностей щёток с коллектором с образованием в них чрезмерных плотностей токов и высоких местных нагревов. Размыкание и замыкание контактных точек на поверхности коллектора с образованием малых электрических дуг приводит к разрушению поверхности. Этот же процесс вызывает значительные изменения переходного сопротивления контактов щёток. На значение этого сопротивления большое влияние оказывают влажность воздуха, состояние контактной плёнки, скорость вращения коллектора.

Статистические данные показывают, что при правильной эксплуатации износ коллекторов при непрерывной работе машин составляет 0,1 – 2,0 мм в год.

Старение и разрушение изоляции в электрических машинах происходит под влиянием тепловых и механических воздействий, что приводит к повреждениям обмоток якорей машин постоянного тока в виде пробоя корпусной изоляции между обмоткой и пакетом стали якоря, межвитковым замыканиям. Кроме того наблюдаются распайки соединительных петушков коллекторных пластин с обмоткой, разрушения проволочных бандажей и др.

Важной механической частью машины постоянного тока является щёточная траверса с комплектами щёток. Повреждения щёточной траверсы проявляются в виде поломки кольца траверсы, расстройства регулировки положения щёткодержателей на пальцах траверсы, повреждения деталей щёточного узла.

Для повышения надёжности машин постоянного тока особое внимание обращается на улучшение конструкции и условий работы коллектора и щёточного узла. Важнейшим фактором, способствующим повышению надёжности работы коллектора, является тщательно разработанная технология его изготовления.

В целях увеличения надёжности скользящих контактов за счёт снижения износа электрощёток на коллекторе, в их углеродистые материалы при изготовлении вводится небольшое количество (2…4% от общей массы) фторопласта, а также применяют щётки с пропитывающими веществами [2] .

Всех вышеуказанных недостатков машин постоянного тока лишены бесконтактные двигатели постоянного тока (БДПТ). Отличие БДПТ от коллекторных двигателей традиционной конструкции состоит в том, что у них щёточно-коллекторный узел заменён полупроводниковым коммутатором (инвертором), управляемым сигналами, поступающими с бесконтактного датчика положения ротора. Рабочая обмотка двигателя расположена на сердечнике статора, а постоянный магнит — на роторе [5] .

Трёхфазные асинхронные двигатели являются наиболее массовой продукцией электромашиностроения, однако их надёжность недостаточна. Основным видом отказа электродвигателей является повреждение его обмотки, что для электродвигателей со всыпной обмоткой требует капитального ремонта. В среднем в течение года капитальному ремонту подвергается около 20% установленных асинхронных двигателей.

В подавляющем большинстве случаев (85. 95%) отказы происходят из-за повреждения обмотки; 2. 5 % электродвигателей отказывают из-за повреждения подшипников.

Около 35 % отказов наблюдается из-за недостаточно хорошего качества изготовления электродвигателей. На качестве электродвигателей сказывается неудовлетворительное качество применяемых материалов (особенно электроизоляционных, обмоточных проводов и пропиточных лаков). Основной причиной отказов являются недостатки эксплуатации (главным образом неудовлетворительная защита). По этой причине происходит около 50 % отказов.

С точки зрения надёжности, обмотку асинхронных двигателей можно рассматривать как систему, состоящую из последовательно соединённых элементов. Такими элементами являются пары соседних проводников, композиция пазовой изоляции и композиция межфазной изоляции в лобовых частях обмотки. При двухслойной обмотке должна быть также учтена надёжность изоляции между секциями. Поскольку отказ любого перечисленного элемента приводит к отказу всей системы (обмотки), то надёжность обмотки (вероятность безотказной работы) может быть определена согласно теореме умножения вероятностей по формуле

, (1)

где – надёжность межвитковой изоляции пары проводников; – надёжность композиции пазовой изоляции в одном пазу; – надёжность композиции межфазной изоляции в лобовой части обмотки (одной межфазной прокладки); – надёжность композиции межсекционной изоляции в пазу (при двухслойной обмотке).

В формуле (1) не все сомножители равноценны. Наименьшее значение имеет первый сомножитель , который в основном и определяет надёжность обмотки. Это обусловлено двумя факторами: относительно низкой надёжностью межвитковой изоляции и значительным числом пар проводников в асинхронных двигателях ( n = 102…103). Надёжность композиции пазовой межфазной и межсекционной изоляций достаточно высокая.

Эта теория подтверждается материалами изучения опыта эксплуатации асинхронных двигателей. Отказы по характеру повреждения обмоток распределяются следующим образом: межвитковые замыкания – 93%, повреждение и пробои пазовой изоляции – 2%, пробои межфазной изоляции – 5%.

Иногда отказы происходят вследствие задевания ротора о статор из-за значительной неравномерности воздушного зазора, что приводит к недопустимым местным перегревам обмоток и витковым замыканиям.

Характерными повреждениями для обмотки ротора асинхронных короткозамкнутых двигателей являются трещины и обрывы стержней обмотки ротора в месте их входа в короткозамыкающие кольца. Обрывы стержней свидетельствуют о значительных динамических силах, действующих на ротор при пусках и переключениях частоты вращения [2] .

Большей надёжностью обладают переключаемые реактивные двигатели (ПРД), которые в иностранной литературе называют «Switched Reluctance Machines», а в отечественной, чаще всего, вентильно-индукторными, питаются от источника постоянного тока и снабжены коммутатором, переключающим обмотки статора. Статор и ротор выполнены из листовой магнито-мягкой стали. Ротор ПРД не имеет ни обмоток, ни постоянных магнитов. Обмотка каждой фазы статора состоит из надетых на противоположные полюсы двух последовательно соединённых катушек. Благодаря такой конструкции, при выходе из строя одной из катушек нет необходимости в перемотке всего двигателя. [3, 4]

Рассмотрев основные неисправности различных типов двигателей, можно сделать вывод, что наибольшей надёжностью обладают БДПТ и ПРД. Тем не менее, наиболее перспективным является ПРД, поскольку у них отсутствует постоянный магнит на роторе, что существенно снижает его стоимость. Кроме того, в схеме электропривода с БДПТ обязательным является наличие датчика положения ротора, надёжность которого недостаточно высока, в то время как существуют векторные системы управления ПРД без датчика положения ротора.

Просто выделите и скопируйте ссылку на эту статью в буфер обмена. Вы можете также попробовать найти похожие статьи

2.1 Неисправности асинхронных машин,
ненормальная частота вращения двигателя

2-7-1. Двигатель не идет в ход.

Отсутствует ток в статоре, что может быть из-за перегорания предохранителей или выключения неисправного автоматического выключателя.

Поставить новые предохранители; исправить автоматический выключатель.

2-7-2. Двигатель не идет в ход, при разворачивании от руки работает толчками и ненормально гудит; в одной фазе статора нет тока.

Обрыв в одной фазе сети или внутренний обрыв в обмотке статора при соединении фаз звездой (явления, происходящие в двигателе при внутреннем обрыве обмотки статора и соединении фаз треугольником, описаны в п. 2-7-11).

Если обрыв фазы происходит во время работы двигателя, то последний может продолжать работать с номинальным вращающим моментом, но частота вращения при этом сильно пони­жается, а сила тока настолько увеличивается, что при отсутствии надлежащей максимальной защиты может перегореть обмотка статора или ротора.

Проверить вольтметром напряжение на зажимах статора. Если имеется обрыв в одной фазе сети или напряжение во всех трех фазах несимметрично (например, в случае перегорания предохранителя или обрыва в одной фазе первичной обмотки трансформатора), то устранить не­исправность сети. Если сеть исправна, то имеется обрыв в обмотке статора .

2-7-3. Двигатель не идет в ход, несмотря на то, что напряже­ние на зажимах статора номинальное, а сила тока во всех трех фазах статора одинакова; все три напряжения на кольцах, измеренные при неподвижном разомкнутом роторе, равны (при двухфазном роторе два напряжения между средним и крайними кольцами равны между собой, а напряжение между двумя край­ними кольцами больше первых двух в 1,4 раза).

А. Обрыв в двух (или в трех) фазах пускового реостата или в соединительных проводах между ротором и пусковым реостатом.

Отыскать при помощи мегомметра или контрольной лампы место обрыва и исправить (см. приложение 8).

Б. Сильное одностороннее притяжение ротора к статору из-за большой разработки вкладышей подшипников, смещения под­шипниковых щитов или подшипниковых стояков.

2-7-4. При включении двигателя в сеть ротор не вращается — «прилипает»; выведенный из такого состояния, он самостоятельно разворачивается и продолжает нормально работать. Такое явление наблюдается главным образом в короткозамкнутых двигателях.

Читать еще:  Электрические схемы защиты трехфазных двигателей

Неудачно выбраны числа пазов статора и ротора. Особенно сильно проявляется «прилипание» при равенстве чисел пазов статора и ротора. Неудачное соотношение чисел зубцов ведет к резкому снижению начального момента двигателя. См. сноску в п. 2-7-7.

Установить ротор, имеющий иное число пазов. Чтобы избежать явления «прилипания» и «застревания» (см. п. 2-7-7), заводы-изготовители применяют так­же скашивание пазов ротора по отношению к пазам статора, т. е. располагают пазы ротора под небольшим углом к оси вала .

2-7-5. Двигатель с фазным ротором идет в ход при разом­кнутой цепи ротора.

Короткое замыкание в роторе. См. п. 2-5-3.

Следует отметить, что иногда двигатель идет в ход и при исправной обмотке ротора от вращающего момента, развиваемого от гистерезиса и вихревых токов, а также при наличии широких бандажей на роторе. Вращающий момент двигателя при этом очень мал. В этом случае ничего предпринимать не нужно, так как двигатель вполне исправен.

2-7-6. Двигатель с короткозамкнутым ротором хорошо идет в ход без нагрузки, с нагрузкой в ход не идет.

Нагрузка при пуске велика.

Уменьшить нагрузку при пуске.

2-7-7. Двигатель с короткозамкнутым ротором не достигает нормальной частоты вращения, а «застревает» и начинает устойчиво работать при низкой частоте вращения, которая в несколько раз меньше номинальной (составляет 1/7, 1/11, 1/13 и т. д. номинальной; знаменатели дробей представляют собой нечетные числа, не делящиеся на 3). Чаще всего это происходит при частоте вращения, составляющей 1/7 номинальной. Однако если ротор принудительно привести во вращение с частотой, превышающей указанное значение, то он разворачивается до номинальной частоты вращения и продолжает нормально работать.

Отклонение формы кривой распределения магнитной индукции в зазоре от синусоиды.
Основной причиной этих отклонений является неправильное сочетание чисел пазов статора и ротора для данного числа полюсов. При этом в кривой магнитной индукции появляются так называемые высшие гармоники индукции 5, 7, 11, 13-го и т.д. порядка (несинусоидальную кривую можно представить состоящей из основной синусоиды — первого порядка и синусоид высшего порядка, имеющих частоты, в 5, 7, 11 и т. д. раз превышающие основную). Указанные гармоники создают поля, вращающиеся в пространстве с частотой вращения, меньшей (в 5, 7, 11 и т.д. раз), чем частота вращения магнитного поля от основной гармоники. Вращающие моменты, создаваемые высшими гармониками, искажая форму кривой момента, могут оказать тормозящее действие на двигатель при его разгоне.

На рис. 2-1 показана кривая 1 изменения вращающего момента двигателя при наличии 7-й гармоники индукции; в кри­вой появляется провал. Бели величина этого провала настолько велика, что пусковой вращающий момент Мпуск, развиваемый двигателем, окажется недостаточным для преодоления статиче­ского момента нагрузки Мст в процессе разгона, то, достигнув точки а, двигатель начнет устойчиво работать с частотой вращения, примерно равной 1/7 номинальной.

Кривая 2 на рис. 2-1 соответствует нормальному вращаю­щему моменту, когда отсутствуют высшие гармоники в кривой магнитной индукции.

Заменить ротор другим либо устранить 7-ю гармонику индукции, перемотав обмотку статора, для чего применить двухслойную обмотку с сокращенным шагом (порядка 6/7). Кривая 3 соответствует моменту 7-й гармоники индукции.

2-7-8. При номинальной нагрузке двигатель вращается с частотой» не достигающей номинальной.

A. Напряжение на зажимах двигателя понижено.

Повысить напряжение до номинального или, если это невозможно, уменьшить нагрузку во избежание перегрева двигателя.

Б. Плохой контакт в цепи ротора.

B. Велико сопротивление в цепи ротора (длинные или тонкие провода между ротором и пусковым реостатом, невыведенный или неисправный реостат и т. п.).

Увеличить сечение проводов; исправить реостат; перенести пусковой реостат ближе к двигателю.

Г. Обмотка статора вместо треугольника соединена звездой.

Соединить обмотку статора треугольником.

2-7-9. Частота вращения ротора ниже номинальной и сильно колеблется даже при небольшой нагрузке двигателя; ток в статоре сильно пульсирует.

Плохой контакт в цепи ротора.

2-7-10. Двигатель работает устойчиво при половинной номинальной частоте вращения и сильно гудит, особенно при пуске. Будучи развернут до номинальной частоты вращения, он продолжает работать нормально, но при повышении нагрузки частота вращения вновь падает до половины номинальной.

Обрыв в одной фазе ротора. Обрыв может быть в обмотке ротора, в щеточном аппарате, в пусковом реостате или в соединениях между ротором и пусковым реостатом.

Определить при помощи мегомметра или контрольной лампы место обрыва и устранить его .

2-7-11. Двигатель хорошо идет в ход и хорошо работает с номинальной нагрузкой, но сила тока в фазах различна (в одной фазе на 73 % больше, чем в двух других фазах) и частота вращения ротора ниже номинальной. Обмотка одной фазы ста­тора остается холодной.

Внутренний обрыв в одной фазе обмотки статора при соединении фаз треугольником. Вследствие этого получается открытый треугольник и двигатель хорошо идет в ход. Но так как работают только две фазы, то мощность двигателя понижается на 1/3. Нагревание двигателя при этом зависит от нагрузки и может остаться в пределах нормы (явления, происходящие в двигателе при внутреннем обрыве обмотки статора и соедине­нии фаз звездой см. в п. 2-7-2).

Найти место обрыва ; если оно внутри катушки, то заменить последнюю новой или перемотать ее.

2-7-12. Двигатель плохо идет в ход и сильно гудит; сила тока во всех трех фазах различна и при холостом ходе двигателя превышает номинальную.

А. Одна фаза обмотки статора «перевернута» (рис. 2-2 и 2-3). Это большей частью случается у двигателей, имеющих шесть выводов обмотки; причина — неправильное соединение между собой выводов на доске зажимов или неправильная маркировка выводов.

Сделать соединения выводов на доске зажимов со­гласно схеме соединения, приложенной к двигателю, а при отсутствии ее — по буквенным обозначениям выводов обмотки, руководствуясь нормальной схемой.

Б. Переключатель неправильно соединен с двигателем. Это может быть у двигателей с короткозамкнутым ротором, пуск которых производится переключением обмотки статора со звез­ды на треугольник посредством специального переключателя.

Проверить и правильно соединить переключатель с двигателем.

Основные неисправности трёхфазных асинхронных электродвигателей и способы их устранения

Основные неисправности трёхфазных асинхронных электродвигателей и способы их устранения

Неисправности обмоток асинхронных электродвигателей и способы их устранения

Замыкание на корпус. При коротком замыкании обмотки на корпус нужно проверить электродвигатель контрольной лампой, пи­таемой от сети (рис. 31).

В отдельных случаях целесообразно разомкнуть обмотку в не­скольких точках и проверить ее по частям. Сначала испытывается

отдельно каждая фаза (рис. 32), а затем полюсно-фазные группы обмотки (рис. 33).

Короткое замыкание витков. При этом замыкаются несколько витков или катушки в целом. Первый способ отыскания поврежде­ния: определяют перегрев, лобовых частей обмотки на ощупь. Вто­рой способ: обмотку питают переменным током повышенной часто­ты (до 400 гц) и прикладывают кусок стали к сердечнику статора по всей окружности. Место повреждения находится под полюсом, там, где сталь притягивается слабо.

Короткое замыкание полюсно-фазной группы, определяется обычно с помощью компаса, передвигаемого по окружности статора

Если обмотки соединены звездой, то положительный полюс ис­точника тока по очереди присоединяют к выводам, а отрицатель­ный — подключают к нулевой точке обмотки.

Этим же методом можно обнаружить и перевёрнутую фазу об­мотки.

При соединении обмотки треугольником нужно разомкнуть од­ну из вершин треугольника, к которой подводится постоянный ток.

Короткое замыкание большей части фазной обмотки определя­ется измерением тока пониженного напряжения или сопротивления фаз обмоток (рис. 35). Повышенный ток одной из фаз и уменьшен­ное сопротивление свидетельствуют о наличии короткого замыкания (рис. 36).

Разрыв цепа. Характерные и часто встречающиеся обрывы воз­никают при нарушении соединения проводников обмотки. Если об­мотка соединена в звезду и не имеет параллельных ветвей, то обрыв фазы обмотки легко обнаруживается контрольной лампой, подклю­чаемой по схеме рисунка 37.

Если обмотка соединена треугольником (без параллельных вет­вей), то её размыкают и каждую фазу отдельно проверяют контрольной лампой.

У электродвигателей, имеющих параллельные вет­ви обмотки, повреждённая фаза определяется по за­мерам токов в отдельных фазах. В дальнейшем по­вреждённая фаза разделя­ется на параллельные вет­ви, которые исследуются от­дельно.

Технические данные электродвигателей постоянного тока типа МП

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector