Что будет если неправильно соединить обмотки трехфазного двигателя

Определение начала конца обмоток двигателя

Правильное соединение статорных обмоток (CO) трехфазного асинхронного двигателя является одним из обязательных условий его нормальной работы.

Под правильным подразумевается соединение обмоток в зависимости от схемы: при подключении двигателя «звездой» важно чтобы соединены вместе были начала (или концы) обмоток, при подключении «треугольником» начало одной обмотки соединяется с концом другой (см. схемы соединения обмоток электродвигателей).

Неправильное соединение проводников СО (напр. если перепутаны начало и конец одной из обмоток) может стать причиной нагрева, снижения момента и выхода двигателя его из строя.

На практике чаще всего встречаются двигатели с тремя выводами в клеммной коробке — их СО уже соединены в статоре согласно нужной схемы.

Однако, существуют двигатели, которые могут быть подключены и работать по обеим схемам. Выведенные в коробку шесть проводов (три начала и три конца обмоток) начала и концы обмоток могут быть соединены как по схеме «звезда», так и «треугольник».

Провода могут быть промаркированы или разделены на два пучка — начала и концы обмоток. Однако, нередко в процессе эксплуатации маркировка теряется или стирается, делая нечитаемыми надписи. И очевидно, что имея шесть неидентифицированных проводов одного цвета при подключении электродвигателя могут возникнуть затруднения.

Метод определения с помощью тестера

Прежде чем начать работу, необходимо подготовить рабочее место. Соблюсти все правила электробезопасности и не забывать, что работа с электричеством требует предельной концентрации внимания и аккуратности. Выполним работу способом трансформации.

Работы выполняются в следующей последовательности:

• С помощью тестера находим выводы обмоток и помечаем их кембриками, подписав, например, первая обмотка помечается С1-С4, вторая С2-С5, третья С3-С6.
• Соединяем две обмотки последовательно. На них подается пониженное напряжение с трансформатора.
• На третьей произведем замеры напряжения. При согласованном включении, тестер будет показывать некоторое напряжение. Величина зависит от уровня напряжения, поступающего с трансформатора. При встречном включении, тестер будет показывать минимальное значение напряжения.
• Маркируем соответствующими образом обе обмотки.
• Разбираем схему и соединяем третью обмотку с любой другой. Подаем напряжение от трансформатора и производим замеры. Схема показана на рисунке снизу. Однако, на схеме подается опасное напряжение 220 вольт. В нашем случае мы подаем пониженное напряжение с трансформатора.
• По аналогии с предыдущими измерениями определяем начало и конец третьей обмотки. Маркируем.
• После определения и маркировки проводов, можно соединять двигатель звездой или треугольником и подключать к сети. При этом двигатель не должен издавать повышенный шум и нагреваться. Если это происходит, вы ошиблись в определении начала и конца обмоток. Если все правильно подключено, двигатель работает ровно и не нагревается.

Понижающий трансформатор нужен для ограничения тока в обмотках. Можно обойтись без него, но для ограничения тока, последовательно катушкам включают контрольную лампочку небольшой мощности.

Не стоит рисковать, подавая 220 вольт на обмотки без ограничения тока. В этом случае велика вероятность выхода двигателя из строя. Проще говоря, можно «сжечь» обмотки.

Второй способ

Схема определения начал и концов фаз обмотки.

Две любые “найденные” фазные обмотки соединяем последовательно и к получившимся свободным концам подключаем 220 В, а к оставшейся третьей обмотке подключаем контрольную лампу и кратковременно подаем 220 В. Запоминаем, как у нас горит при этом лампа.

Теперь у обмоток, которые у нас соединены последовательно, меняем подключение, то есть концы второй меняем местами и опять подаем питание. Лампочка должна засветиться по-другому, или ярче, или слабее. Если загорелась ярче, то обмотки у нас подключились последовательно, в порядке начало – конец – начало – конец. Так их и подписываем. Мы уже знаем четко две обмотки.

Теперь к неизвестной подключаем любую из известных и опять уже к этой паре подводим 220 В, а к свободной – лампу. Опять включаем питание. Теперь сразу будет видно по яркости накала, как включены обмотки. Наносим соответствующие надписи.

В приведенном примере можно вместо контрольной лампочки применить вольтметр и ориентироваться по отклонению стрелки прибора. Теперь, в зависимости от схемы подключения, нужно подключить обмотки. Для соединения звездой любые три (хоть начало, хоть концы) соединяем вместе, а к оставшимся трем будет подаваться питание 380 В. Для переключения в треугольник надо будет сделать еще другие манипуляции.

Частая причина неработоспособности двигателя АИР

Конечно, дефект асинхронного электромотора, полученный в результате повреждения проводников обмотки статора — ситуация сложная. Здесь, как правило, требуется обязательная перемотка обмотки статора, то есть ремонт электродвигателя, который сложно выполнить своими руками в быту.

Нерабочий мотор, по мнению пользователя, на деле может оказаться вполне работоспособным электрооборудованием. Достаточно выполнить определённый ремонт электродвигателя

В таких случаях ремонта электродвигателя, связанного с перемоткой обмоток статора, требуется не только специальное оборудование, но также опыт производства электромеханических ремонтных работ. Правда, если поставить перед собой цель, ремонт электродвигателя дома своими руками — задача вполне выполнимая.

Инструмент на разборку и тестирование

Однако здесь (в статье) речь пойдёт о распространённом, так сказать «лёгком» дефекте, который достаточно просто устраняется самостоятельным ремонтом электродвигателя с применением стандартного набора инструмента электрика:

• отвёртка плоская,
• отвертка четырехгранная,
• плоскогубцы,
• тестер электрический (стрелочный прибор),
• молоток слесарный.

Практика эксплуатации в быту маломощных асинхронных моторов показывает: распространённой причиной прекращения работы электромоторов становится КЗ (короткое замыкание) обмотки статора на корпус.

Нередко владельцы «заболевшего» мотора долго не думают и попросту избавляются от проблемы путём закупки нового движка. Дефектный электромотор не пытаются даже исследовать должным образом, не говоря уже о попытках сделать ремонт электродвигателя.

Новый электродвигатель обязательно имеет пластиковую крышку на валу и резиновые пробки внутри пластмассовых втулок, через которые внутрь коробки заводится электрический кабель

Ремонт электродвигателя: устранить КЗ своими руками

Симптомы для ремонта КЗ на корпусе традиционны: при попытке запуска мотора срабатывает защитный автоматический выключатель. Сразу следует уточнить – если подобная ситуация имеет место, не нужно пытаться повторять пуск двигателя от раза к разу.

Повторные действия могут действительно стать причиной пробоя изоляции обмотки статора по причине высоких пусковых токов. Тогда капитального ремонта электродвигателя точно не избежать. Если сработала защита, следует обесточить цепь питания, отключить питающий кабель от БРНО (коробки с клеммами).

Клеммная коробка трёхфазного асинхронного электромотора. Питающий кабель отключают от клемм при ремонте мотора, извлекают из клеммной коробки БРНО

Прежде чем начинать выполнять ремонт электродвигателя, следует удостовериться лишний раз в наличии КЗ. Здесь поможет электрический тестер — прибор, традиционно применяемый электриками. Прежде всего, обмотки статора исследуются на целостность (отсутствие обрыва). Также выполняется проверка на межвитковое замыкание. Щупы прибора, включенного на измерение сопротивления в Омах, поочерёдно соединяют с парами клемм БРНО.

Шкала измерительного прибора должна показывать сопротивление не менее десяти Ом (как правило, 10 — 15),. Однако точная величина сопротивления зависит от характеристики конкретного экземпляра мотора. На трёхфазном моторе при отсутствии межвиткового замыкания, значения сопротивления между всеми выводами обмотки должны быть одинаковыми.

Ремонт электродвигателя — проверка целостности обмоток, а также межвиткового и короткого замыкания на корпус. Удобно пользоваться стрелочным измерительным прибором. Здесь показано соединение щупов для проверки замыкания одной части обмотки на корпус

Если тест на сопротивление обмоток статора не показал существенной разницы между показаниями при замерах и не отметился нулевыми показаниями, движок на 90-95% можно считать рабочим. Во всяком случае, ремонт электродвигателя в виде перемотки обмоток статора явно исключается.

Остаётся определить традиционно частую причину – короткое замыкание обмоток статора на корпус. В этом варианте исследований один щуп тестера соединяют с корпусом двигателя, обеспечив надёжный контакт, а вторым щупом поочерёдно трогают клеммы выводов статорных обмоток внутри БРНО.

Обычное явление КЗ – наличие показаний прибора, которых быть не должно в принципе.

Ремонт электродвигателя: какое КЗ реально устранить?

По сути, существует два вида КЗ (короткого замыкания) на корпусную часть:

1. Прямое замыкание, с пробоем изоляции обмотки.
2. Косвенное замыкание, по причине высокой влажности обмотки.

Второй вариант как раз и заставляет производить ремонт электродвигателя чаще обычного. Измерительным стрелочным прибором (тестером, мегомметром) такое замыкание определяется появлением показаний сопротивления между корпусом и статорной обмоткой в несколько единиц или десятков кОм.

Причём показания на каждой отдельной обмотке, как правило, отмечаются разными значениями. При таком развитии событий ремонт электродвигателя проводится несложной методикой. Для исполнения ремонтных работ потребуется:

1. Демонтировать электромотор от места установки.
2. Отвернуть крепёж кожуха крыльчатки, снять кожух и крыльчатку.
3. Снять крепёжные винты передней и задней корпусных крышек.
4. Демонтировать крышки и вынуть ротор электромотора.

Оставшийся в «чистом» виде статор переносят к расположенной поблизости электрической розетке, размещают на безопасном удалении от бытовых горючих материалов. Рекомендуется приспособить в качестве подставки под статор негорючий материал (к примеру, силикатный кирпич).

Внутрь основания статора асинхронного электродвигателя (в области размещения ротора) вставляют электролампу (60-100 Вт), вкрученную в патрон с присоединённым кабелем и вилкой. Зажигают электролампу включением вилки в розетку.

Ремонт электродвигателя простыми действиями: внутрь освобождённой от ротора статорной части помещают обычную лампу накаливания и оставляют включенной, как минимум на сутки

Технология ремонта электродвигателя своими руками: выдержка статора под нагревом не менее 24 часов (иногда требуется до 48 часов). По истечении этого времени лампу накаливания отключают и заново проверяют тестером сопротивление между корпусом и выводами статорной обмотки.

В большинстве случаев, после ремонта электродвигателя таким способом, измерительный прибор уже не фиксирует наличия какой-либо проводимости. Косвенное короткое замыкание движка удаётся устранить в 90% из 100%, применив методику долговременной просушки статорной обмотки. По завершению прогрева статора электромотор мотор собирают, монтируют на рабочем месте, запускают в работу.

Видео в тему: как снять электродвигатель вентилятора на ремонт?

Видео ниже напоминает о неудобствах работы, когда вместо конус-замковой полумуфты используется старый вариант насадки шкивов (крыльчаток) на вал электродвигателя. Попутно рассматривается задача — как снять электродвигатель и крыльчатку вытяжного вентилятора:

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Zetsila — публикации материалов, интересных и полезных для социума. Новости технологий, исследований, экспериментов мирового масштаба. Социальная мультитематическая информация — СМИ .

Измерение сопротивления изоляции обмоток

Для проверки двигателя на сопротивление изоляции, электрики используют мегомметр с испытательным напряжением 500 В или 1000 В. Этим прибором измеряют сопротивление изоляции обмоток двигателей рассчитанных на рабочее напряжение 220 В или 380 В.

Для электродвигателей с номинальным напряжением 12В, 24в используют тестер, так как изоляция этих обмоток не рассчитана на испытание под высоким напряжением 500 В мегомметра. Обычно в паспорте на электродвигатель указывается испытательное напряжение при измерении сопротивлений изоляции катушек.

Сопротивление изоляции обычно проверяется мегомметром

Перед измерением сопротивления изоляции нужно ознакомиться со схемой подключения электродвигателя, так как некоторые соединения звездой обмоток бывают подключены средней точкой к корпусу двигателя. Если обмотки имеет одну или несколько точек соединений, “треугольник”, “звезда”, однофазный двигатель с пусковой и рабочей обмоткой, тогда изоляция проверяется между любой точкой соединения обмоток и корпусом.

Если сопротивление изоляции значительно меньше 20 Мом, обмотки разъединяют и проверяют каждую отдельно. Для целого двигателя сопротивление изоляции между катушками и металлическим корпусом должно быть не ниже 20 Мом. Если электродвигатель работал или хранился в сырых условиях, тогда сопротивление изоляции может быть ниже 20 Мом.

Тогда электродвигатель разбирают и просушивают несколько часов накальной лампой 60 Вт, помещенной в корпус статора. При измерении сопротивления изоляции мультиметром, выставляют предел измерений на максимальное сопротивление, на мегомы.

Общая инструкция, как проверить двигатель мультиметром

Не все движки можно протестировать мультиметром. К примеру, сложно проверять электродвижки постоянного тока, потому что их обмотка с нулевым сопротивлением. Для исследования применяется такой способ: одновременно проверяются значения с вольтметра, амперметра и вычисляются результаты по закону Ома.

Так нужно протестировать все сопротивления якорных обмоток, измеряя показания между коллекторными пластинами. Различия в значениях указывают на неисправность. Отличия между соседними коллекторными пластинами в исправном механизме составляют максимум 10%. Только если имеется уравнительная обмотка, эта цифра может подняться до 30% в норме.

Электромашины переменного тока делятся на синхронные, асинхронные (например, трехфазные) и коллекторные. Их можно протестировать обычным измерителем. Советуем прочитать статью о правильном использовании мультиметра.

Итак, узнаем, как прозванивать двигатель мультиметром.

Проверяем обрыв

Если произошел обрыв одной фазы в обмотке, которая соединена “звездочкой”, в ней не будет тока, а в иных фазах его значение завышенное. В такой ситуации мотор не функционирует. Ещё может произойти обрыв параллельной фазной ветви, из-за чего перегревается исправная ветвь.

При обрыве одной обмоточной фазы (меж двух проводников), которая соединена “треугольником”, в других проводниках будет намного меньше тока по сравнению с третьим. Обрыв роторной обмотки приводит к снижению оборотов движка, появляется вибрация, гудение.

Мультиметром важно прозвонить каждую обмотку, прозвания её и тестируя сопротивление. Несколько общих моментов, как прозвонить электродвигатель мультиметром:

1. Если мотор функционирует от 220 В, важно прозвонить рабочую или пусковую обмотки. Показания последней должны быть больше первой в полтора раза.
2. В движках, которые работают от 380 В, подключаемых “треугольничком” или “звездочкой”, схема разбирается и отдельно проверяются все обмотки. Омы должны быть практически равные (отличия максимум 5%). Если произошел обрыв, тестер покажет слишком большие Омы, то есть бесконечное сопротивление.

Кроме того, можно использовать режим прозвонки на мультиметре, благодаря чему проверка осуществляется быстрее, потому что при обрыве нет звука, а он указывает на исправность обмотки.

Тестируем на замыкание между витками

Такое замыкание вызывает гудение мотора, который становится менее мощным. Для его выявления лучше использовать мультиметр, дающий самую малую погрешность.

Всё, что нужно сделать для измерений, — подключить наконечники щупов тестера к кончикам различных витков и проверить, есть ли контакт при прозвонке или в режиме тестирования сопротивления. Отличие больше 10% говорит о возможности замыкания.

Проверяем на короткое замыкание

Проверка электродвигателя мультиметром осуществляется так:

1. Выбрать на измерителе максимальный диапазон сопротивления.
2. Соединить щупы между собой, чтобы убедиться в работоспособности тестера.
3. Один наконечник соединить с корпусом движка.
4. Другой наконечник по очереди присоединить к выводам всех фаз.

Работоспособный мотор показывает высокие значения на мультиметре, это могут быть сотни и тысячи МОм (мегаомы).

Ещё удобнее прозванивать корпус. Для этого нужно сделать всё то же самое, но в режиме прозвона. Если слышите звук, значит, обмоточная изоляция нарушена и произошло замыкание.

Теперь немного подробнее поговорим о том, как мультиметром прозвонить моторчики разных видов.

Чтобы обеспечить нормальную эксплуатацию оборудования, работающего в указанном режиме, требуется соблюдать несколько важных условий. Рассмотрим детальнее правила, учитывающие подобные режимы эксплуатации данных устройств.

Схему можно увеличить кликнув по ней:

Принцип равенства групп соединения обмоток

Угол сдвига фаз может различаться в разных группах соединения трансформаторных обмоток. Для каждой из групп характерен свой угол фаз по первичному и вторичному напряжению.

При параллельном соединении двух агрегатов, у которых различаются группы по соединению обмоток, резко возрастает величина силы уравнительных токов в катушках, в результате оба устройства могут выйти из строя.

При подборе трансформаторов для работы в условиях параллельного подключения, важно, чтобы указанные группы и параметры углов фаз совпадали.

Параметры номинальной мощности

Ещё одно требование, без которого параллельное подключение с обеспечением нормальной работы агрегатов невозможно – различие в значении характеристики мощности устройств не более чем в три раза.

К примеру, если у одного агрегата величина номинальной мощности составляет 1 000 кВА, то к нему можно подключать только трансформаторы со значением указанной характеристики в пределах диапазона от 400 до 2 500 кВА. Данная величина мощности не выходит за границы указанного диапазона.

Если нарушить соблюдение этого правила, аппарат с меньшими мощностными характеристиками будет работать в условиях постоянной перегрузки, что грозит его поломкой.

Подбор по номинальному напряжению катушек и коэффициенту трансформации

Для каждого трансформатора характерно определённое номинальное напряжение, на величину которого рассчитан прибор. Если на выходе каждого из параллельно подключённых устройств образуется разное значение напряжения, такая ситуация вызовет возникновение уравнительных токов.

При соединении приборов с различными характеристиками на выходе, резко возрастут нежелательные потери со снижением напряжения. Отклонение не рекомендуется превышать более чем на половину процента.

Конструкция современных трансформаторов предусматривает возможность изменения количества витков на входной и выходной катушках, с соответствующим регулированием коэффициента трансформации. Для этого используются специальные устройства – ПБВ или РПН, позволяющие выполнять указанную регулировку соответственно с отключением агрегата и непосредственно под нагрузкой.

Формула по вычислению коэффициента трансформации

Перед параллельным соединением, следует с помощью указанных устройств отрегулировать величину напряжения на выходе, чтобы обеспечить нормальную работу аппаратов.

Значение напряжения короткого замыкания

Каждый трансформатор характеризуется собственной величиной напряжения короткого замыкания, указанной в паспортных характеристиках оборудования изготовителем. Указанный параметр характеризует сопротивление обмоток и, соответственно, уровень потерь.

Прибор с меньшей величиной напряжения КЗ будет принимать большую нагрузку, с постоянным перегрузом при работе. Нормативы предусматривают допустимое отклонение между указанной характеристикой в двух аппаратах в пределах 10 процентов.

Правильность фазировки

При соединении двух трансформаторов, должны объединяться соответствующие фазы. Если фазировка выполнена неверно, возникнет короткое замыкание с полным выходом из строя обоих агрегатов.

При соблюдении перечисленных условий, параллельно подключённые трансформаторы будут работать в штатном режиме, что обеспечит исправность оборудования и предупредит опасность аварии. Чтобы исключить возможные аварийные ситуации, к выполнению подобных подключений необходимо привлекать квалифицированный персонал, прошедший профессиональное обучение и получивший допуск к работам в электроустановках с присвоением группы электробезопасности.