Характерные неисправности электродвигателей и способы их устранения

При работе асинхронного двигателя обмотки статора сильно нагреваются. Это явление, сопровождающееся сильным гудением, наблюдается при коротком замыкании в любой из обмоток статора или при замыкании обмотки статора на землю.

Типичные неисправности электродвигателей и их решения.

Наиболее распространенными неисправностями со стороны электрооборудования являются короткие замыкания Короткое замыкание в обмотках двигателя и между обмотками, между обмоткой и каркасом, а также перебои в обмотке или во внешней цепи (питающие кабели и пусковые устройства).

В результате этих неисправностей неисправности в электродвигателях В результате этих неисправностей в электродвигателях могут возникнуть следующие явления: невозможность запуска электродвигателя; опасный нагрев обмоток; ненормальная скорость вращения электродвигателя; ненормальный шум (гул и скрежет); неравномерность токов в отдельных фазах.
Механические причины неисправности электродвигателей чаще всего кроются в неисправности подшипников: перегрев подшипников, утечка масла, ненормальный шум.

Главная виды неисправностей в электродвигателях и причины неисправностей в электродвигателях.

Асинхронный электродвигатель не запускается (перегорают предохранители или срабатывает защита). Для двигателей с контактными кольцами это может быть вызвано коротким замыканием реостата или контактного кольца. В первом случае реостат должен быть установлен в нормальное (пусковое) положение, во втором случае рукоятка должна быть поднята, что приводит к замыканию контактного кольца.

Двигатель также не запускается из-за короткого замыкания в цепи статора. Фазовое короткое замыкание можно обнаружить прикосновением к обмотке, по повышенному нагреву (прикосновение следует производить после предварительного отключения двигателя от сети), по появлению обуглившейся изоляции, а также путем измерения. Если фазы статора соединены звездой, измеряется потребление тока сети каждой фазой. Фаза, которая коротко замкнута, будет потреблять больше тока, чем неповрежденные фазы. Когда отдельные фазы соединены в треугольник, токи в двух проводниках, подключенных к неисправной фазе, будут иметь более высокие значения, чем в третьем проводнике, который подключен только к неповрежденным фазам. Пониженное напряжение используется для измерений.

При включении асинхронного двигателя он не запускается. Это может быть вызвано обрывом одной или двух фаз цепи питания. Чтобы определить место неисправности, сначала проверьте все компоненты цепи, питающей электродвигатель (убедитесь в целостности предохранителей). Если внешняя проверка не выявила замыкания фаз, выполните необходимые измерения с помощью мегомметра. Сначала статор отсоединяется от сети. Если обмотка статора соединена звездой, подключите один конец мегомметра к нейтральной точке звезды, а затем последовательно касайтесь других концов обмотки другим концом мегомметра. Если мегомметр подключен к концу исправной фазы, он покажет ноль, но если он подключен к разомкнутой фазе, он покажет высокое сопротивление, т.е. разомкнутую цепь в цепи. Если нулевая точка звезды недоступна, два конца мегомметра попарно касаются всех клемм статора. Прикосновение мегомметром к клеммам исправных фаз покажет ноль, а прикосновение к клеммам двух фаз, одна из которых неисправна, покажет высокое сопротивление, т.е. обрыв в одной из фаз.

Если обмотки статора соединены в треугольник, отключите обмотку в одной точке, а затем проверьте целостность каждой фазы отдельно.
Нарушенную фазу иногда можно обнаружить на ощупь (она остается холодной). Если во время работы двигателя произойдет обрыв одной из фаз статора, двигатель продолжит работать, но будет издавать больше шума, чем в нормальных условиях. Найдите неисправную фазу, как описано выше.

Во время работы асинхронного двигателя обмотки статора сильно нагреваются. Это явление, сопровождающееся сильным гулом двигателя, наблюдается при коротком замыкании в любой из обмоток статора или при замыкании обмотки статора на землю.

Бег асинхронный двигатель Работающий асинхронный двигатель начинает гудеть. Скорость и мощность снижаются. Причиной шума является обрыв одной фазы.
При включении двигателя постоянного тока он не запускается. Это может быть вызвано перегоревшими предохранителями, неисправными цепями питания или неисправными резисторами в пусковом реостате. Сначала внимательно осмотрите, а затем проверьте целостность этих компонентов с помощью мегомметра или контрольной лампы напряжением 36 вольт или менее. Если неисправность не удается обнаружить таким образом, следует проверить целостность обмотки якоря. Обрыв обмотки якоря чаще всего наблюдается в местах соединения коллектора с секциями обмотки. Измерив падение напряжения между пластинами коллектора, можно найти неисправность.

Другой причиной этого явления может быть перегрузка двигателя. Это можно проверить, запустив двигатель без нагрузки и отключив его от системы привода.

При включении Двигатель постоянного тока Перегорят предохранители или сработает защита от перегрузки по току. Одной из причин этого явления может быть короткое замыкание в положении пускового реостата. В этом случае реостат переводится в нормальное исходное положение. Это явление также может произойти, если ручка реостата вытягивается слишком быстро, поэтому при повторном запуске двигателя реостат следует вытягивать медленнее.

При работе электродвигателя наблюдается чрезмерный нагрев подшипника. Причиной чрезмерного нагрева подшипника может быть недостаточный зазор между шейкой вала и стаканом подшипника, недостаточное или избыточное количество масла в подшипнике (проверьте уровень масла), загрязнение масла или использование масла неправильной марки. В последнем случае масло следует заменить после промывки подшипника бензином.
При запуске или работе электродвигателя из зазора между ротором и статором вылетают искры и дым. Это может быть вызвано трением ротора о статор. Это происходит при значительном возбуждении подшипников.

При работе двигателя постоянного тока под щетками может возникнуть электрическая дуга. Это может быть вызвано неправильным подбором щеток, слабым давлением щеток на коллектор, недостаточно гладкой поверхностью коллектора и неправильным расположением щеток. В последнем случае необходимо переместить щетки на нейтральную линию.
Во время работы электродвигателя могут возникать повышенные вибрации, например, из-за недостаточного крепления электродвигателя к опорной плите. Если вибрация сопровождается перегревом подшипника, это указывает на наличие осевого давления на подшипник.

Таблица 1 . Неисправности асинхронных двигателей и способы их устранения

Щетки искрят, некоторые щетки и их крепления чрезмерно нагреваются и обгорают

Все неисправности можно разделить на группы в зависимости от места их возникновения.

Распространенные неисправности электродвигателей и их устранение

Все неисправности можно разделить на группы в зависимости от места их возникновения.

Признаки неисправностей в обмотках, проводке и цепях управления

Если есть проблемы с обмотками, двигатель необходимо заменить, а проводку и цепи управления отремонтировать на месте:

  • Ротор (якорь) не вращается, и двигатель не гудит. Отсутствие напряжения в сети.
  • Отсутствие напряжения в сети. Короткое замыкание в проводке или двигателе. Отключите машину от сети и проверьте проводку. Если короткого замыкания нет, машина отправляется на ремонт.
  • Двигатель не вращается, но гудит. Вместо трех фаз есть две. Откорректируйте цепь управления.
  • Машина перестала работать. Сработала защита. Проверьте тепловое реле и все блокировки.
  • Двигатель не разгоняется до номинальной скорости. Устройство перегружено или в обмотках произошло короткое замыкание. Проверьте ток с помощью клещевого измерительного прибора. В случае перегрузки ток увеличивается во всех фазах и производится ремонт редуктора или регулировка привода. В случае повреждения обмотки ток в одной фазе намного выше, чем в других, и двигатель необходимо заменить.
  • То же самое в машине с фазным ротором. Номинальный ток, неисправные резисторы цепи ротора, щеточный механизм или поломка ротора. Резисторы и щетки должны быть отремонтированы или заменены. Если ротор треснул, отремонтируйте его в специализированном центре.
  • Устройство гудит и дымит. Короткое замыкание внутри обмотки. Машина нуждается в замене и капитальном ремонте.
  • Машина работает, когда нажата кнопка STOP. Неисправна цепь управления. Неисправность в цепи управления. Отключите электропитание с помощью автоматического выключателя (не выключателя) и отремонтируйте.

Важно: Если сетевой выключатель отключается под нагрузкой, существует опасность возникновения дуги и перегорания машины.

Признаки поврежденных подшипников

Если подшипники повреждены, машина может работать некоторое время, но быстро выйдет из строя:

  • Двигатель не вращается, но гудит, все фазы присутствуют. Ротор или редуктор заклинило. Необходимо проверьте напряжение и попробуйте провернуть вал рукой – заклинивший двигатель не провернется, а при повреждении редуктора возможен небольшой люфт. Если подшипник поврежден и напряжение отсутствует, вал вращается нормально, а ротор притягивается к статору при включении. Демонтируйте машину и замените подшипники.
  • Подшипник нагревается и “гремит”. Подшипник поврежден или смазка высохла. Снимите подшипник, при необходимости полностью замените или смажьте.

Механические неисправности

  • Электрический двигатель перегревается. Устройство перегружено или не имеет вентиляции. Проверьте ток и снова провентилируйте устройство.
  • Чрезмерная вибрация. Неисправны редуктор, муфта или подшипники. Неправильная настройка. Отсоедините двигатель от коробки передач, если вибрация исчезнет, проверьте центровку и коробку передач, если вибрация сохранится, выполните промежуточный ремонт электродвигателя.
  • Разрушение ножек машины, седла подшипника, крепежных винтов. Сильные вибрации. Устраните вибрации и при необходимости выполните промежуточный ремонт.

Часто неисправности можно распознать только на основании косвенных доказательств. В этом случае необходимо не только провести измерения, но и сравнить полученные результаты с опытом и сделать соответствующие выводы.

Предремонтные испытания

По возможности, двигатели, отправляемые в ремонт, должны быть предварительно протестированы.

Объем испытаний каждый раз зависит от типа ремонта, результатов анализа таблицы осмотра и внешнего состояния двигателя. Работа по выявлению неисправностей машины называется обнаружением дефектов. Перед испытаниями электродвигатель подготавливают к работе в соответствии со всеми требованиями технической документации; измеряют зазоры в подшипниках и воздушные зазоры, проверяют имеющиеся узлы и детали и оценивают их пригодность для использования в испытаниях. Неисправные детали должны быть заменены, если это возможно, на исправные (без демонтажа).

Для асинхронных двигателей без нагрузки измерьте ток холостого хода, проверьте его симметрию и оцените все параметры, которые необходимо проверить во время работы, визуально или с помощью инструментов.

Для двигателей с фазным ротором и двигателей постоянного тока оценивается работа контактных колец, коллекторов и щеток. Нагружать электродвигатель до приемлемой степени, оценивать влияние нагрузки на функционирование его основных узлов, контролировать равномерность нагрева доступных частей, вибрации, определять неисправности и выявлять их возможные причины.

3. электромагниты или постоянные магниты.

Как проверить электродвигатель – простые советы для электриков

В повседневной жизни мы постоянно контактируем с различными электрическими устройствами, которые облегчают нашу работу. Почти все они оснащены двигателем, который приводится в действие электричеством для выполнения определенной задачи.

Иногда, по разным причинам, происходит сбой. Нам необходимо определить его функциональность, выявить и устранить неисправности.

Как устроен электродвигатель

С самого начала следует отметить, что мы не будем использовать сложные технические описания или формулы, а скорее упрощенные схемы и терминологию. Помните также, что работа с электродвигателями в электроустановках опасна. Они должны выполняться только обученным и проинструктированным персоналом.

Предупреждение: Ремонт двигателя лицами, не прошедшими соответствующую подготовку, может привести к трагическим последствиям.

Электрический двигатель в мастерской

Кинематическая диаграмма

С точки зрения механической структуры каждый электродвигатель можно представить состоящим только из двух частей:

1. неподвижная часть, называемая статором, которая крепится к корпусу машины или устройства или удерживается в руке, как в случае с дрелями, ударными дрелями и подобными устройствами;

2. подвижная часть, ротор, который вращается и передается на исполнительный механизм.

Кинематическая схема электродвигателя

Две половинки полностью разделены, но соприкасаются друг с другом через подшипники. Они больше нигде не соприкасаются, только механически. Ротор находится внутри статора и вращается в нем совершенно свободно.

Эта способность к вращению должна оцениваться в первую очередь при анализе работы любой электрической машины.

Для проверки вращения необходимо:

1. полностью отключите напряжение от цепи питания;

2. попробуйте повернуть ротор вручную.

Первое действие является необходимым требованием правил безопасности, а второе – техническим испытанием.

Часто бывает трудно оценить вращение, вызванное подключенным приводом. Например, ротор двигателя исправного пылесоса можно легко повернуть вручную. Чтобы повернуть вал исправного перфоратора, необходимо применить силу. Двигатель, приводимый в движение червячной передачей, не может вращаться вообще из-за конструктивных особенностей этого механизма.

Поэтому оценивается вращение ротора в статоре при отключенном приводе и анализируется качество подшипников. Затруднения в движении могут быть вызваны:

износ поверхностей скольжения;

отсутствие смазки в подшипниках или неправильное использование смазки. Например, обычный солидол, который часто используется для заливки шарикоподшипников, на морозе загустевает и может стать причиной плохого запуска двигателя;

Загрязнение или посторонние частицы между движущимися и неподвижными деталями.

Шум при работе двигателя возникает из-за неисправных, поврежденных подшипников с увеличенным зазором. Чтобы быстро оценить это, просто перемещайте ротор относительно неподвижной части, создавая переменные нагрузки в вертикальной плоскости, а затем попытайтесь переместить его вдоль оси. Во многих моделях допустимы небольшие зазоры.

Если ротор вращается свободно, а подшипники работают нормально, то неисправность должна заключаться в электромагнитных цепях.

Электрические цепи

Для того чтобы любой двигатель работал, должны быть выполнены два условия:

1. на его обмотку (или обмотки в многофазных моделях) должно подаваться номинальное напряжение;

2. электрические и магнитные цепи должны быть в идеальном порядке.

Где проверить напряжение питания двигателя

Рассмотрим первое условие на примере создания электродрели с коммутаторным двигателем.

Конструкция электрической дрели

Если хорошая дрель включена в розетку под напряжением, этого недостаточно для запуска двигателя. Также необходимо нажать кнопку включения/выключения.

Только тогда электрический ток от вилки по проводу, через драйвер симистора и контакты нажатой кнопки, достигнет щеточного узла, расположенного на коллекторе, и через него попадет на обмотку.

В целом, только при проверке напряжения на щетках коллектора, а не на контактах штекера, можно сказать, что двигатель дрели находится в хорошем рабочем состоянии. Этот пример является частным случаем, но он раскрывает общие принципы поиска неисправностей, характерные для большинства электрооборудования. К сожалению, некоторые электрики необдуманно пренебрегают этим правилом.

Типы электрических схем для электродвигателей

Электродвигатели могут питаться постоянным или переменным током. Последние делятся на:

синхронный – когда скорость вращения ротора и электромагнитного поля статора совпадают;

асинхронный – с задержкой частоты.

Они имеют различные конструктивные особенности, но общие принципы работы основаны на взаимодействии электромагнитного поля вращающегося статора с полем ротора, который передает вращение на привод.

Двигатели постоянного тока

Они предназначены для использования в качестве охладителей для компьютерного оборудования, стартеров для автомобилей, мощных дизельных двигателей, комбайнов, танков и для других задач. Конструкция одной такой простой модели показана на рисунке.

Конструкция электродвигателя постоянного тока

Магнитное поле этой конструкции создается не постоянными магнитами, а двумя электромагнитами, установленными на специальных сердечниках – магнитопроводах, вокруг которых размещены катушки с обмотками.

Магнитное поле ротора создается током, протекающим через коллекторные щетки по обмоткам, расположенным в пазах якоря.

Асинхронные двигатели переменного тока

Поперечное сечение одной из моделей, представленных на рисунке, показывает некоторое сходство с устройством, рассмотренным ранее. Конструктивные различия заключаются в форме беличьей клетки обмотки на роторе (без прямого электрического питания), известной как “беличье колесо”, и в принципах расположения обмоток на статоре.

Трехфазный асинхронный двигатель

Синхронные двигатели переменного тока

Обмотки катушек статора намотаны под равными углами друг к другу. Это создает электромагнитное поле, которое вращается с определенной скоростью.

Конструкция трехфазного синхронного двигателя

Поле содержит электромагнит с ротором, который под воздействием приложенной магнитной силы также начинает двигаться с частотой, синхронной со скоростью вращения приложенной силы.

Таким образом, используются все рассматриваемые схемы двигателей:

1. проволочные обмотки для усиления магнитных полей отдельных катушек;

2. магнитопроводы для создания магнитных потоков;

3. электромагниты или постоянные магниты.

В некоторых конструкциях двигателей, называемых коллекторными, используется цепь передачи тока от неподвижной части к вращающейся через узел щеткодержателя.

Во всех этих инженерных устройствах могут возникать различные неисправности, влияющие на работу конкретного двигателя.

Поскольку магнитопровод изготавливается на заводе из специальных стальных листов, собранных с высокой надежностью, отказы этих компонентов происходят очень редко, но только под воздействием агрессивной среды, непредусмотренной условиями эксплуатации, или из-за непредусмотренных чрезмерных механических нагрузок на корпус.

По этой причине проверки магнитного потока практически не проводятся, а все внимание в случае неисправности двигателя направлено на электрические характеристики обмоток после оценки механики.

Как проверить щеточный узел коллекторного двигателя

Каждая коллекторная пластина является контактным соединением для определенной части непрерывной обмотки якоря, и через ее соединение со щеткой протекает электрический ток.

В исправном двигателе этот узел создает минимальное переходное электрическое сопротивление, которое практически не влияет на качество работы или выходную мощность. Внешний вид пластин чистый, а промежутки между ними ничем не заполнены.

Состояние коллектора в сборе

Двигатели, подвергающиеся большим нагрузкам, имеют грязные коллекторные пластины со следами графитовой пыли в канавках и ухудшающиеся изоляционные свойства.

Щетки двигателя прижимаются к пластинам под действием силы пружины. Графит постепенно изнашивается в процессе эксплуатации. Его вал изнашивается по длине, и сила пружины уменьшается. По мере ослабления контактного давления электрическое сопротивление контакта увеличивается, что приводит к возникновению дуги в коллекторе.

Это вызывает повышенный износ щеток и медных пластин коллектора, что может привести к повреждению двигателя.

Поэтому необходимо проверить щеточный механизм, чтобы убедиться в чистоте поверхностей, качестве щеток, рабочем состоянии пружин, отсутствии искр и кругового пламени во время работы.

Грязь можно удалить мягкой тканью, смоченной в растворе технического спирта. Промежутки между пластинами очищаются твердыми древесными опилками без смолы. Щетки притираются мелкой наждачной бумагой.

Если пластины коллектора имеют ямы или заусенцы, коллектор обрабатывается и полируется до уровня, когда все неровности будут удалены.

Хорошо подобранный щеточный узел не должен давать искр во время работы.

Как проверить состояние изоляции обмотки по отношению к корпусу

Для определения пробоя диэлектрика относительно статора и ротора используйте мегомметр, специально предназначенный для этой цели.

Он выбирается в зависимости от выходной мощности и напряжения.

Измерение сопротивления изоляции с помощью мегомметра

Прежде всего, измерительные провода подключаются к общей клеммной колодке выводов обмотки и штырю заземления корпуса. В собранном двигателе электрический контакт между корпусами статора и ротора осуществляется с помощью металлических подшипников.

Если измерение показывает нормальную изоляцию, этого достаточно. Если это не так, все обмотки отсоединяются, и производится поиск повреждений изоляции путем измерения и осмотра отдельных цепей.

Причины плохой изоляции могут варьироваться от механических повреждений лакокрасочного покрытия проводников до высокой влажности внутри корпуса. Поэтому они должны быть тщательно расположены. В некоторых случаях достаточно хорошо просушить обмотки, но в других необходимо искать поцарапанные или изношенные участки, чтобы исключить токи утечки.

Причина: Неисправность в цепи фазного ротора (кабель, реостат, щетки).
Решение: Отремонтируйте цепь ротора.

Как определить неисправность двигателя

Для того чтобы быстро определить причину неисправности двигателя и найти места, где он вышел из строя, полезно ознакомиться со списком наиболее распространенных неисправностей. Ниже приведены типичные неисправности, их причины и способы их правильного устранения.

Причина: Электродвигатель запускается с громким шумом, не набирает обороты или не запускается вообще.

Причина: Обрыв цепи в статоре, обрыв цепи в одной из фаз (наконечник, кабель, контактор), перегоревший предохранитель.
Решение: Отремонтируйте цепь питания, проверьте и замените предохранитель.

Причина: Обрыв обмотки статора.
Устранение: Установите статор на место: Перемотайте статор.

Причина: Обрыв в цепи фазного ротора (кабель, реостат, щетки).
Решение: Отремонтируйте цепь ротора.

Причина: Нарушенный контакт между стержнями и кольцами при закороченном роторе (дым и искры).
Решение: Отремонтируйте ротор.

Причина: Заедание ЭД или приводного вала.
Решение: Очистите двигатель или его механизм от мусора.

Причина: Низкий пусковой момент, который не позволяет ротору набирать скорость.
Устранение: Замените на эквивалентный двигатель с более высоким пусковым моментом.

Причина: Звездное соединение вместо дельта-соединения
Причина: соединение “звезда” вместо соединения “дельта Проверьте правильность подключения, переподключите.

Неисправность: Сильный нагрев подшипников скольжения.

Причина: Отсутствие смазки или недостаточное количество смазки.
Устранение: смажьте подшипники: Смажьте подшипники необходимым количеством консистентной смазки.

Причина: В масле присутствуют примеси и механические частицы.
Решение: Замените смазку.

Причина: Изношенные полумуфты, повреждения колец, сломанная шейка вала и т.д.
Решение: Ремонт механической части двигателя.

Повреждения: Сильный нагрев роликовых подшипников.

Причина: Отсутствие или недостаточная подача смазки, избыточная смазка.
Устранение: Правильно смажьте подшипники, проверьте на наличие утечек, удалите излишки смазки.

Причина: Неисправности подшипников, выраженные посторонним шумом.
Решение: Замените подшипник.

Неисправность: Во время работы корпус двигателя сильно нагревается.

Причина: Система принудительного охлаждения недостаточна.
Устранение: Очистите воздуховоды и технологические отверстия.

Причина: Засорены каналы подачи холодного воздуха.
Устранение: Продуйте сжатым воздухом.

Причина: Чрезмерная токовая нагрузка.
Решение: Уменьшите нагрузку или замените двигатель на более мощный.

Неисправность: искрение при работе двигателя и дым.

Причина: Ротор находится в контакте с поверхностью статора.
Решение: Отремонтируйте двигатель.

Причина: Неисправность в системе защиты или пуска.
Решение: Проведите диагностику системы защиты или управления и устраните неисправность.

Неисправность: повышенная вибрация во время работы двигателя.

Причина: Износ сцепления
Решение: Отсоедините муфты и проверьте двигатель без подключения к машине.

Причина: Неправильное выравнивание двигателя и машины.
Решение: Проверьте и затяните болты и муфты крепления к раме.

Причина: Изношенные подшипники, несбалансированный ротор, несоосность ротора и статора.
Причина: несоосность ротора и статора: Отремонтируйте двигатель.

Неисправность: Потребление тока статора колеблется во время работы.

Причина: Плохое соединение в цепи – для фазного ротора, для короткозамкнутого ротора – плохое соединение между стержнями и кольцами.
Решение: Восстановить ED (при больших колебаниях – немедленно, при малых колебаниях – чем раньше, тем лучше).

Неисправность: искрение из коллектора-щетки. Сильный нагрев и ожог арматуры.

Причина: Щетки плохо заземлены.
Устранение: Щетки должны быть заземлены.

Причина: Недостаточный зазор для свободного перемещения щеток в щеткодержателях.
Устранение: Установите допустимый зазор на значение между 0,2 и 0,3 мм.

Причина: Контактные кольца или щетки загрязнены.
Решение: Очистите, удалите источник загрязнения.

Причина: На контактных кольцах имеются канавки и бугорки.
Устранение: Кольца забиваются: Заново заточите и отшлифуйте кольца.

Причина: Держатель щетки ослаблен.
Устранение: Отрегулируйте давление щетки.

Причина: Ток неравномерно распределяется между щетками.
Решение: Отрегулируйте давление щеток и свободный ход щеток в щеткодержателях, проверьте состояние контактной группы Traversa, оцените состояние токовых кабелей.

Неисправность: активная сталь статора перегревается равномерно по всей поверхности.

Причина: Слишком высокое напряжение питания.
Решение: Обеспечьте дополнительное охлаждение двигателя и уменьшите напряжение в сети до нормальных значений.

Неисправность: Сильный нагрев сердечника статора в изолированной зоне при холостом ходе и нормальном напряжении сети.

Причина: Местное короткое замыкание между отдельными листами активной стали.
Устранение: Очистите и отшлифуйте контактную поверхность листов и покройте диэлектрическим лаком.

Причина: Изоляция на стыках на активных стальных листах повреждена.
Решение: Переизолируйте эти участки.

Неисправность: Двигатель с фазным ротором не достигает номинальной скорости под нагрузкой.

Причина: Плохое соединение при пайке контактного кольца ротора.
Решение: Проверьте надежность пайки визуально и с помощью “теста на падение напряжения”.

Причина: Плохой контакт между обмоткой ротора и контактным кольцом.
Решение: Проверьте и отремонтируйте токовые соединения.

Причина: Плохое соединение в механизме короткого замыкания щетки и ротора.
Решение: Заново заточите и отрегулируйте давление кисти.

Причина: Неплотное соединение контактных проводов в узле стартера.
Устранение: Восстановить непрерывность и надежность контактов в этом районе.

Неисправность: двигатель запускается с разомкнутой цепью ротора и не достигает номинальной мощности под нагрузкой.

Причина: Короткое замыкание в обмотке якоря, соединительные клеммы спереди.
Решение: Изолируйте ответные фланцы, устраните короткое замыкание и замените неисправную обмотку якоря.

Причина: Короткое замыкание в обмотке ротора одновременно на двух секциях.
Решение: Устраните короткое замыкание и замените поврежденную обмотку катушки.

Неисправность: двигатель с короткозамкнутым ротором не достигает своей нормальной скорости.

Причина: Выход из строя теплового реле, перегоревшие предохранители или автоматический выключатель.
Причина: Неисправность теплового реле, перегоревшие предохранители или автоматический выключатель: Проверьте и устраните эти неисправности.

Неисправность: электрическая дуга возникает на контактных кольцах во время запуска двигателя.

Причина: В щеточном элементе или на контактных кольцах есть пыль или грязь.
Решение: Проведите уборку.

Причина: Высокая влажность в рабочей зоне ЭД.
Решение: Нанесите дополнительный диэлектрический слой или замените ЭД на другой, подходящий для текущих условий эксплуатации.

Причина: Повреждение контактных соединений реостата или ротора.
Решение: Проведите диагностику всех соединений и устраните неисправности.

Эти неисправности можно устранить следующим образом:

Неисправности двигателя

Асинхронный электродвигатель, как и любая машина, подвержен эксплуатационным нагрузкам, которые приводят к сбоям в работе и последующему выходу из строя. Когда двигатель ломается, его необходимо отремонтировать. Срок службы отремонтированного электродвигателя напрямую зависит от качества ремонта.

Существует ряд неисправностей электрических машин, основными из которых являются:

. перегрев обмотки статора. Во время работы электродвигателя выделяется тепло и происходит перегрев обмотки статора.

Основными причинами перегрева статора являются:

(a) Перегрузка электродвигателя во время работы или запуска;

(b) неисправность системы вентиляции двигателя (выход из строя вентилятора двигателя приводит к плохой циркуляции воздуха и, соответственно, плохому отводу тепла от двигателя, что приводит к перегреву)

(c) изменение напряжения сети (когда напряжение сети повышается выше нормы, сердечник статора перегревается; когда напряжение сети падает ниже нормы, ток в обмотке статора увеличивается, вызывая ее перегрев);

Признаки перегрева обмотки статора: ток изменяется по фазам обмотки; двигатель издает сильный шум во время работы; двигатель работает с пониженным крутящим моментом.

Перегрев обмотки ротора.

Основными причинами перегрева обмотки ротора являются

(a) Трещины или плохой контакт между прутьями клетки мультиротора и кольцами короткого замыкания. В этом случае стержни заменяются и припаиваются к кольцам. Если беличья клетка изготовлена из алюминия, ее необходимо заправить.

(b) Неисправность при ремонте ротора.

Существуют признаки перегрева обмотки ротора: двигатель сильно гудит; двигатель не достигает заданной скорости; ток статора пульсирует.

Разомкнутая цепь в обмотке статора.

При звездообразном соединении обмоток: при обрыве в одной фазе ток отсутствует, а ток в других фазах слишком велик, двигатель не запустится; при обрыве в одной параллельной фазе обмотки остальные ветви этой фазы перегреваются (если обрыв произойдет во время работы двигателя, он начнет сильно гудеть).

При соединении обмоток в треугольник возможны следующие неисправности: при обрыве одной фазы обмотки, которая находится между двумя проводниками, ток в этих проводниках во время работы будет меньше, чем в третьем проводнике; при обрыве в одной параллельной ветви увеличивается ток в других ветвях, что приводит к их перегреву (двигатель можно запустить, но его КПД значительно снижается).

Обратите внимание, что работа двигателя на двух фазах недопустима, так как приводит к выходу двигателя из строя.

обрыв в обмотке ротора.

Существует несколько признаков того, что произошел обрыв обмотки ротора:

(a) В сети наблюдаются колебания тока;

b) Скорость вращения ротора уменьшается, двигатель гудит и вибрация усиливается;

в) при обрыве нескольких сердечников в закороченном роторе запуск невозможен;

г) когда фазные обмотки ротора соединены звездой, нагруженный двигатель снижает свою скорость примерно вдвое.

Обрыв в фазной обмотке можно обнаружить с помощью омметра или амперметра и вольтметра, который измеряет падение напряжения на группах катушек обмотки ротора, на которые ранее был подан постоянный ток от батареи.

– Снижение крутящего момента.

Номинальный крутящий момент асинхронного двигателя обеспечивается за счет правильного соединения обмоток ротора и статора, формирования нормальных контактных соединений в обмотках, контактных кольцах и щеткодержателях.

Так, если на инвертированных элементах обмотки – секции, группе катушек или целой фазе – запустить асинхронный двигатель, то он не будет развивать номинальный момент, а во время вращения будет гудеть, издавая низкий тон шума; при номинальной нагрузке он не достигнет полной скорости, за короткое время обмотки нагреются.

Крутящий момент двигателя зависит от напряжения в сети. Поскольку ток и магнитный поток пропорциональны напряжению, крутящий момент пропорционален квадрату напряжения. Это означает, что при снижении напряжения питания, скажем, с 380 В до 340 В, крутящий момент уменьшится в , т.е. более чем на 24%.

– Чрезмерный уровень шума в двигателе.

Повышенный уровень шума в электродвигателе может быть вызван электромагнитными или механическими причинами.

Электромагнитные причины следующие:

(a) Ослабление стальной штамповки активного сердечника, вызывающее повышенную вибрацию корпуса статора. Вибрация стержневой пластины приводит к развитию контактной коррозии металла. Контактная коррозия разрушает изоляцию стальных пластин, вызывая короткое замыкание и дополнительный нагрев сердечника. В случае общего ослабления давления стали активного сердечника, сердечник должен быть повторно натянут. В случае местной слабости пломбирование проводится путем вбивания клиньев из гетинакса или текстолита между шихтой и зубами. Клинки предварительно окунаются в лак;

(b) одна фаза перевернута. Это вызывает другой шум в двигателе, а ток в реверсированной фазе увеличивается. Важно, чтобы подключение фаз было правильным, т.е. чтобы не было “перекоса фаз” при подключении вышеуказанных компонентов обмотки;

(c) обмотка статора соединена в треугольник, с параллельными ветвями. Если отдельные катушки в двигателе работают с перебоями, уровень шума повышается;

Если все катушки обмотки соединены последовательно, а фазы расположены звездой, шум будет нормальным, но ток в фазах будет разным;

(d) Сближение или почти сближение числа пазов в сердечниках статора и ротора может вызвать пульсацию магнитного потока и, как следствие, высокий уровень шума. Для устранения этого явления замените ротор на другой с другим соотношением зубцов статора и ротора или перемотайте обмотку статора с уменьшенным шагом;

e) Большой эксцентриситет воздушного зазора, что может привести к увеличению и асимметрии токов в зазорах во время холостого хода. Эксцентриситет воздушного зазора не должен превышать 10%.

Механические причины включают:

(a) Изогнутые воздушные каналы в двигателе, что особенно заметно в двигателях со скоростью вращения 1500 и 3000 об/мин. Шум вентиляции снижается за счет изменения конфигурации лопастей вентилятора и кожуха, что приводит к меньшему образованию вихрей;

b) Дефекты подшипников качения. В этом случае причиной повышенного шума могут быть следующие дефекты: большая интерференция подшипника на валу, усталостное шелушение на контактной поверхности кольца качения, износ и разрушение сепаратора, сколы на заплечиках кольца качения. Эти подшипники необходимо заменить;

c) Резонанс отдельных частей двигателя, когда их собственная частота совпадает с частотой ротора. Это явление устраняется в машине путем наваривания ребер жесткости на конструктивные элементы корпусов, воздушных каналов, днищевых плит.

– Повреждение сепараторов обода, его влияние на работу электродвигателя.

В асинхронных двигателях с короткозамкнутым ротором стержни сепаратора, будучи сжатыми на выходе из паза при наличии короткозамкнутого кольца на определенном расстоянии от сердечника, подвергаются высокому механическому напряжению. В результате могут сломаться медные или латунные стержни вблизи сердечника или короткозамыкающих колец. Эти силы обычно значительны во время запуска двигателя и вызваны центробежными силами, особенно в случае плохо сбалансированного ротора. На практике вибрация короткозамкнутых роторов, изготовленных из меди или латуни, также не является редкостью. Причиной вибрации является то, что стержни “съедают” стенки паза, и когда двигатель запускается, стержни, ослабленные в пазу, выталкиваются вверх центробежными силами, вызывая вибрацию.

В большинстве литых алюминиевых сепараторов в пазах видны трещины сердцевины. Разрывы в сепараторах вызывают пульсации тока в статоре, частота которых соответствует частоте скольжения. Частота пульсаций тока и пульсаций крутящего момента также изменяется с изменением нагрузки. Скорость вращения ротора изменяется даже при небольших изменениях нагрузки. Обнаружить и устранить повреждения беличьей клетки следующим образом

– Ротор проверяется в разобранном состоянии. Поврежденные стержни в беличьей клетке из меди или латуни заменяются, кольцевые трещины спаиваются;

– Если в заполненных алюминием пазах имеются сломанные стержни, то сепаратор заполняется свежим, первичным алюминием. Не следует использовать расплавленный алюминий, так как он может вызвать точечную коррозию в стержнях и замыкающих кольцах;

– Если при осмотре не удается обнаружить трещины стержней в пазах, используется старый проверенный метод, который заключается в следующем. На обмотку статора подается пониженное напряжение 0,2-0,3U. Затем по окружности ротора быстро проносится стальная пластина, поочередно прерывая активные стальные зубья сердечника. Если соседние прутья беличьей клетки целы, стальная пластина будет притягиваться к железу электромагнитным полем и дребезжать. Если движущаяся пластина ударяется о сломанные планки, она будет слабо притягиваться и слабо дребезжать.

– Нагрев и искрение щеток и контактных колец.

Во время работы неравномерное распределение тока между щетками может вызвать дугу и нагрев щеток и контактных колец. Эти неисправности могут быть вызваны перегрузкой по току, загрязнением и зависанием щеток в щеточных сепараторах, повышенным коэффициентом трения щеток, жесткими щеточными проводами, неправильным клеймением щеток, плохим контактом в клеммах шин фазных обмоток ротора, вибрацией ротора.

Эти неисправности можно устранить следующим образом:

– Обслуживающий персонал должен периодически проверять нагрузку на асинхронные двигатели (с фазным ротором) с помощью приборов и избегать перегрузки щеток во избежание образования дуги;

– во время технического обслуживания необходимо периодически откручивать щетки в обоймах щеткодержателей и продувать контактный узел сухим сжатым воздухом под давлением 0,2 МПа;

– Щетки с повышенным коэффициентом трения быстро реагируют и нагревают щетки и контактные кольца даже при номинальной нагрузке. Щетки пропитываются различными составами для снижения коэффициента трения;

– Перепаяйте обмотку и устраните другие неисправности контактов в цепи фазы ротора;

– Если вибрация двигателя и искрение щеток повторяются, выясните причину. Возможная несоосность двигателя, вызванная несоосностью линии вала двигателя с редуктором ведомой машины, повреждением опорных плит двигателя или редуктора, дисбалансом ротора. Все это приводит к отсоединению щеток от колец и искрению.

Читайте далее:
Сохранить статью?