Причина несправності асинхронних двигунів і методи їх усунення

Асинхронні електродвигуни більше за інших поширені на виробництві та часто зустрічаються в побуті. З їх допомогою надають руху різні верстати: токарні, фрезерні, заточувальні, вантажопідйомні механізми, такі як ліфт або підйомний кран, а також різного роду вентилятори і витяжки. Така популярність обумовлена ​​низькою вартістю, простотою і надійністю цього типу приводу. Але трапляється так, що і проста техніка ламається. У цій статті ми розглянемо типові несправності асинхронних електродвигунів з короткозамкненим ротором.

Види несправностей асинхронних двигунів

Несправності можна розділити на три групи:

  • Гріється двигун;

  • Чи не обертається або ненормально обертається вал;

  • Шумить, вібрує.

При цьому корпус двигуна може грітися повністю або якесь окреме місце на ньому. І вал електродвигуна може не зрушуватися з місця зовсім, не розвивати нормальні обороти, перегріватися його підшипники, видавати ненормальні для його роботи звуки, вібрувати.

Але для початку освіжіть в пам’яті його конструкцію, а в цьому вам допоможе ілюстрація нижче.

Причина несправності також можна розділити на дві групи:

  • електричні;

  • Механічні.

Більшість несправностей діагностуються за допомогою струмових кліщів – шляхом порівняння струмів фаз і номінального струму, і іншими вимірювальними приладами. Розглянемо типові несправності.

Чи не запускається електродвигун

При подачі напруги двигун не почав обертатися і ні видає ніяких звуків і вал не «намагається” зрушити з місця. В першу чергу перевіряють приходить живлення на двигун. Зробити це можна або розкривши борово двигуна і вимірявши в місцях підключення кабелю живлення, або вимірявши напругу на живильному рубильнику, контакторі, пускачі або автоматичному вимикачі.

Однак якщо є напруга на клемах двигуна – значить вся лінія в нормі.

Вимірявши напруга на початку лінії – на автоматі ви дізнаєтеся тільки те, що напруга подано, а воно може і не дійти до кінцевого споживача в результаті обривів кабелю, поганого з’єднання по всій його довжині або через несправні контакторів або магнітних пускачів, а також слабкострумових ланцюгів.

Якщо ви переконалися, що напруга спадає на двигун, подальша його діагностика полягає в прозвонке обмоток на предмет обриву. Перевіряти цілісність обмотки потрібно мегаомметром, так ви заодно і перевірите пробою на корпус. Можна продзвонити обмотки і звичайної прозвонкой, але така перевірка не вважається точною.

Щоб перевірити обмотки, що не дзенькотячи їх і не розкриваючи борово двигуна можна скористатися струмовими кліщами. Для цього вимірюють струм в кожній з фаз.

Якщо обмотки двигуна з’єднані зіркою і при цьому обірвані дві обмотки – струму не буде ні в одній з фаз. При обриві в одній з обмоток ви виявите що струм є в двох фазах, і він підвищений. При підключенні за схемою трикутника навіть при перегорання двох обмоток в двох з трьох фазних проводів буде протікати струм.

При обриві в одній з обмоток двигун може не запускатися під навантаженням, або запускати, але повільно обертатися і вібрувати. Нижче зображено прилад для вимірювання вібрацій двигуна.

Якщо обмотки справні, а струм при вимірюванні підвищений і при цьому вибиває автомат або перегорає запобіжник – напевно заклинений вал або виконавчий механізм приводиться ним у рух. Якщо це можливо – після відключення живлення вал намагаються провернути від руки, при цьому потрібно від’єднати його від приводиться в рух механізму.

Коли ви визначите, що не обертається саме вал двигуна – перевіряють підшипники. У електродвигунах встановлюють або підшипники ковзання, або підшипники кочення. Зношені втулки (підшипники ковзання) перевіряють на наявність мастила, якщо втулки не мають зовнішніх вад – можливо просто їх змастити, попередньо очистивши від пилу, стружки і інших забруднень. Але так трапляється рідко, та й такий спосіб ремонту актуальний швидше для малопотужних двигунів побутової техніки. У потужних двигунах підшипники частіше просто заміняють.

Проблеми зі зниженими оборотами, нагріванням, нерухомістю вала і підвищеним зносом підшипника можуть бути пов’язані з нерівномірним навантаженням на вал, його перекосом, деформації та пригибании. Якщо перші два випадки виправити правильною установкою валу або виконавчого механізму, а також зниженням навантаження, то деформація і провисання середній частині вала вимагає його заміни або складного ремонту. Це особливо часто виникає в потужних електродвигунах з довгим валом.

При зносі одного з підшипників часто вал “закушує”. При цьому в результаті розширення металу через нагрівання при терті вал може спочатку починати обертання, але або не набрати повну швидкістю, а в особливо запущеному випадку і зовсім зупиниться.

Підшипники кочення також вимагають регулярного набивання мастила і зношуються в процесі роботи, особливо швидко якщо мастила мало або вона забруднена.

двигун гріється

Першою причиною нагріву двигуна є проблеми з системою охолодження. При такій несправності корпус електродвигуна нагрівається повністю. У більшості двигунів використовується повітряне охолодження. Для цього корпусу виконуються з ребрами, а з однією з сторін на валу встановлюють вентилятор охолодження, повітряний потік якого направляється за допомогою кожуха уздовж ребер.

При пошкодженні вентилятора, або якщо він, наприклад, злетить з вала – виникає проблема перегріву. У потужних двигунах використовують рідинну систему охолодження. Крім того, бувають двигуни і без вентиляторів – охолоджуваний за рахунок природної конвекції.

Якщо вентилятор в нормі потрібно продовжувати діагностику.

При нагріванні двигуна слід перевіряти, нагрів підшипників. Для цього рукою обмацують поверхню корпусу з боку задньої кришки (де немає виступаючих обертових валів – техніка безпеки понад усе).

Якщо кришки підшипників гаряче ніж інші частини поверхні корпусу – потрібно перевірити наявність і стан мастила в них, а при використанні вкладишів – замінити їх.

У разі, коли заміна мастила в кульковому підшипнику не виправить ситуації також слід замінити їх. 

Локальний нагрів корпусу – ситуація при якій якийсь його ділянку явно гаряче всіх інших, спостерігається при міжвиткових замиканнях. У таких випадках діагностику проводять за допомогою струмових кліщів – порівнюють струми в фазах. Якщо в одній з фаз струм явно перевищує струми в інших фазах – тоді несправність обмоток електродвигуна підтверджується. У цьому випадку ремонт полягає в частковій або повній перемотуванню статора.

Підвищене нагрівання асинхронного електродвигуна може виникати і при замиканні пластин статора.

Двигун вібрує, шумить і видає ненормальні звуки

Шум двигуна також може бути пов’язаний також із зносом підшипників. Ви напевно помічали, як виють старі дрилі і кухонні електроприлади – причина саме в цьому. Вібрації вала виникають при його осьовому зсуві і деформації про яку ми говорили раніше. 

Також можливі вібрації, шум або перегрів активної стали якщо ротор при обертанні стосується статора. Це відбувається або при пригибании ротора, або при пошкодженні пластин статора. В останньому випадку його розбирають і пластини перепрессовуют. Місце дотику пластин можна знайти по нерівностях або воно буде відполіроване ротором.

висновок

Ми розглянули ряд несправностей електродвигуна, як їх усунути і причини виникнення. Експлуатація перегрівається двигуна чревата передчасним виходом з ладу ізоляції обмоток. Після тривалого простою не можна запускати двигун не вимірявши опір між обмотками і корпусом за допомогою мегаомметра.

Нормальним вважається опір ізоляції порядку 1 МоМА на 1 кВ напруги живлення. Тобто придатним для експлуатації в мережі з напругою 380 В можна вважати двигун у якого опір ізоляції обмоток не менш ніж 0,5 МОм. В іншому випадку ви ризикуєте пошкодити його. Якщо опір ізоляції менше двигун просушують, часто знімаючи з нього кожух або задню кришку. В процесі експлуатації опір обмотки поступово збільшується – через випаровування вологи при нагріванні.

При дотриманні режиму роботи, правил експлуатації і обслуговування, а також нормального електроживлення асинхронний двигун служить довго, часто в рази переробляючи свій ресурс. При цьому основний ремонт полягає в мастилі і заміні підшипників.

Дивіться також по цій темі: 10 найпоширеніших причин виходу з ладу різного електрообладнання

Олексій Бартош

Ссылка на основную публикацию