Возможные неисправности асинхронного двигателя и способы их устранения

Асинхронные электродвигатели больше остальных распространены на производстве и часто встречаются в быту. С их помощью приводят в движение различные станки: токарные, фрезерные, заточные, грузоподъемные механизмы, такие как лифт или подъемный кран, а также различного рода вентиляторы и вытяжки. Такая популярность обусловлена низкой стоимостью, простотой и надежностью этого типа привода. Но случается так, что и простая техника ломается. В этой статье мы рассмотрим типовые неисправности асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором.

Виды неисправностей асинхронных двигателей

Не запускается электродвигатель

Двигатель греется

Двигатель вибрирует, шумит и издает ненормальные звуки

Причины неисправностей асинхронных двигателей и методы их устранения

Виды неисправностей асинхронных двигателей

Неисправности можно разделить на три группы:

Не вращается или не нормально вращается вал;

При этом корпус двигателя может греться полностью или какое-то отдельное место на нем. И вал электродвигателя может не сдвигаться с места совсем, не развивать нормальные обороты, перегреваться его подшипники, издавать ненормальные для его работы звуки, вибрировать.

Но для начала освежите в памяти его конструкцию, а в этом вам поможет иллюстрация ниже.

Причины неисправностей также можно разделить на две группы:

• Электрические;
• Механические.

См.страницу:Разведка копа заброшенных железных дорогах Москвы.

Таблица обмоток электродвигателей как разобраться? СМОТРИ ТУТ.

Мощность электродвигателей по этой таблице от 0.75 кВт до 315 кВт, с возрастание мощности соответственно увеличивается и количество,диаметр медной проволоки наматываемой на электродвигатель. Количество медной проволоки увеличивается в разы и может составлять до 25 кг на единицу электродвигателя

Таблица электродвигателей!!

Таблица электродвигателей!!

Таблица тип и марка электродвигателя, оборотов в/мин, масса в кг, мощность в кВт, кол-во пазов,схемы соединений обмотки медной проволоки статоров и соединений обмоток.

Мощность электродвигателей по этой таблице от 0.75 кВт до 315 кВт, с возрастание мощности соответственно увеличивается и количество,диаметр медной проволоки наматываемой на электродвигатель. Количество медной проволоки увеличивается в разы и может составлять до 25 кг на единицу электродвигателя

Таблица электродвигателей!!

Большинство неисправностей диагностируются с помощью токовых клещей – путем сравнения токов фаз и номинального тока, и другими измерительными приборами. Рассмотрим типовые неисправности.

Не запускается электродвигатель

При подаче напряжения двигатель не начал вращаться и ни издаёт никаких звуков и вал не «пытается» сдвинуться с места. В первую очередь проверяют приходит ли питание на двигатель. Сделать это можно либо вскрыв борно двигателя и измерив в местах подключения питающего кабеля, либо измерив напряжение на питающем рубильнике, контакторе, пускателе или автоматическом выключателе.

Однако если есть напряжение на клеммах двигателя – значит вся линия в норме.

Измерив напряжение в начале линии – на автомате вы узнаете только то, что напряжение подано, а оно может и не дойти до конечного потребителя в результате обрывов кабеля, плохого соединения по всей его длине или из-за неисправных контакторов или магнитных пускателей, а также слаботочных цепей.

Если вы убедились, что напряжение приходит на двигатель, дальнейшая его диагностика заключается в прозвонке обмоток на предмет обрыва. Проверять целостность обмотки нужно мегаомметром, так вы заодно и проверите пробой на корпус. Можно прозвонить обмотки и обычной прозвонкой, но такая проверка не считается точной.

Чтобы проверить обмотки, не позванивая их и не вскрывая борно двигателя можно воспользоваться токовыми клещами. Для этого измеряют ток в каждой из фаз.

Если обмотки двигателя соединены звездой и при этом оборваны две обмотки – тока не будет ни в одной из фаз. При обрыве в одной из обмоток вы обнаружите что ток есть в двух фазах, и он повышен. При подключении по схеме треугольника даже при перегорании двух обмоток в двух из трёх фазных проводов будет протекать ток.

При обрыве в одной из обмоток двигатель может не запускаться под нагрузкой, или запускать, но медленно вращаться и вибрировать. Ниже изображен прибор для измерения вибраций двигателя.

Если обмотки исправны, а ток при измерении повышен и при этом выбивает автомат или перегорает предохранитель – наверняка заклинен вал или исполнительный механизм приводимый им в движение. Если это возможно – после отключения питания вал пытаются провернуть от руки, при этом нужно отсоединить его от приводимого в движение механизма.

Когда вы определите, что не вращается именно вал двигателя – проверяют подшипники. В электродвигателях устанавливают либо подшипники скольжения, либо подшипники качения. Изношенные втулки (подшипники скольжения) проверяют на наличие смазки, если втулки не имеют внешних изъянов – возможно просто их смазать, предварительно очистив от пыли, стружки и других загрязнений. Но так случается редко, да и такой способ ремонта актуален скорее для маломощных двигателей бытовой техники. В мощных двигателях подшипники чаще просто заменяют.

Проблемы с пониженными оборотами, нагревом, неподвижностью вала и повышенным износом подшипника могут быть связаны с неравномерной нагрузкой на вал, его перекосом, деформации и пригибанию. Если первых два случая исправимы правильной установкой вала или исполнительного механизма, а также снижением нагрузки, то деформация и провисание средней части вала требует его замены или сложного ремонта. Это особо часто возникает в мощных электродвигателях с длинным валом.

При износе одного из подшипников часто вал «закусывает». При этом в результате расширения металла из-за нагрева при трении вал может сначала начинать вращение, но либо не набрать полную скоростью, а в особо запущенном случае и вовсе остановится.

Подшипники качения также требуют регулярной набивки смазки и изнашиваются в процессе работы, особенно быстро если смазки мало или она загрязнена.

Двигатель греется

Первой причиной нагрева двигателя являются проблемы с системой охлаждения. При такой неисправности корпус электродвигателя нагревается полностью. В большинстве двигателей используется воздушное охлаждение. Для этого корпуса выполняются с оребрением, а с одной из сторон на валу устанавливают вентилятор охлаждения, воздушный поток которого направляется с помощью кожуха вдоль ребер.

Двигатель греется

При повреждении вентилятора, или если он, например, слетит с вала – возникает проблема перегрева. В мощных двигателях используют жидкостную систему охлаждения. Кроме того, бывают двигатели и без вентиляторов – охлаждаемый за счет естественной конвекции.

Если вентилятор в норме нужно продолжать диагностику.

Двигатель греется

При нагреве двигателя следует проверять, нагрев подшипников. Для этого рукой ощупывают поверхность корпуса со стороны задней крышки (где нет выступающих вращающихся валов – техника безопасности превыше всего).

Если крышки подшипников горячее чем другие части поверхности корпуса – нужно проверить наличие и состояние смазки в них, а при использовании вкладышей – заменить их.

Нужно проверить наличие и состояние смазки

В случае, когда замена смазки в шариковом подшипнике не исправила ситуации также следует заменить их.

Нужно проверить наличие и состояние смазки

Локальный нагрев корпуса – ситуация при которой какой-то его участок явно горячее всех остальных, наблюдается при межвитковых замыканиях. В таких случаях диагностику проводят с помощью токовых клещей – сравнивают токи в фазах. Если в одной из фаз ток явно превышает токи в остальных фазах – тогда неисправность обмоток электродвигателя подтверждается. В этом случае ремонт заключается в частичной или полной перемотке статора.

Повышенный нагрев асинхронного электродвигателя может возникать и при замыкании пластин статора.

Двигатель вибрирует, шумит и издает ненормальные звуки

Шум двигателя также может быть связан также с износом подшипников. Вы наверняка замечали, как воют старые дрели и кухонные электроприборы – причина именно в этом. Вибрации вала возникают при его осевом сдвиге и деформации о которой мы говорили ранее.

Также возможны вибрации, шум или перегрев активной стали если ротор при вращении касается статора. Это происходит либо при пригибании ротора, либо при повреждении пластин статора. В последнем случае его разбирают и пластины перепрессовуют. Место касания пластин можно найти по неровностям или оно будет отполировано ротором.

Заключение

Мы рассмотрели ряд неисправностей электродвигателя, как их устранить и причины возникновения. Эксплуатация перегревающегося двигателя чревата преждевременным выходом из строя изоляции обмоток. После длительного простоя нельзя запускать двигатель не измерив сопротивление между обмотками и корпусом с помощью мегаомметра.

Нормальным считается сопротивление изоляции порядка 1 МОма на 1 кВ питающего напряжения. То есть пригодным для эксплуатации в сети с напряжением 380 В можно считать двигатель у которого сопротивление изоляции обмоток не меньше чем 0,5 МОм. В противном случае вы рискуете повредить его. Если сопротивление изоляции меньше двигатель просушивают, часто снимая с него кожух или заднюю крышку. В процессе эксплуатации сопротивление обмотки постепенно увеличивается – из-за испарения влаги при нагреве.

При соблюдении режима работы, правил эксплуатации и обслуживания, а также нормального электропитания асинхронный двигатель служит долго, часто в разы перерабатывая свой ресурс. При этом основной ремонт заключается в смазке и замене подшипников.

Смотрите также по этой теме: 10 самых распространенных причин выхода из строя различного электрооборудования

Причины неисправностей асинхронных двигателей и методы их устранения
Причины неисправностей асинхронных двигателей АИР50 и методы их устранения
Причины неисправностей асинхронных двигателей АИР50А и методы их устранения
Причины неисправностей асинхронных двигателей АИР50В и методы их устранения
Причины неисправностей асинхронных двигателей АИР50L и методы их устранения
Причины неисправностей асинхронных двигателей АИР50S и методы их устранения
Причины неисправностей асинхронных двигателей АИР50G и методы их устранения

Конструкция

Неподвижная часть электрической машины – статор, он состоит из трёх обмоток. Напряжение, поданное на фазы, создаёт вращающее магнитное поле, которое приводит в движение ротор. Равные скорости вращения поля и роторного механизма характерны для двигателей синхронного действия. Асинхронность обеспечивает смещение магнитных полей обмоток на 120 градусов. В этом случае, движение ротора более медленное, что снижает риск возникновения побочных токов при вращении в электромагнитной среде. Такой тип электромашины более надёжный и простой в эксплуатации. Отдельно отметим, заказать ремонт электродвигателей возможно, перейдя по ссылке на сайт https://remontelektro.ru/.

В работе двигателя имеет значение равномерная нагрузка на фазах. Регулирует напряжение в ветках контролирующее реле. При отсутствии одной фазы запуск в соединении обмоток треугольником невозможен. В этом случае, пуск осуществим только при схеме – звезда. Кроме того, опасным для некоторых видов машин может быть напряжение холостого хода, возникающее при включении. Если двигатель после запуска не сможет плавно набрать номинальные обороты, то в течение короткого сгорают обмотки статора или ротора. К поломке агрегата приводят следующие факторы: перегрев, короткое замыкание, пробой изоляции.

Как проверить обрыв в обмотках

Чтобы быстро определить есть ли обрыв внутри обмоток, нужно поставить щупы мультиметра на начало и конец каждой из обмоток в режиме прозвонки диодов. Если звука нет — обрыв.

Для определения замыкания между обмотками нужно постав щупы на начала обмоток (V1-U1, V1-W1, U1-W1). И аналогично проверить между концами. Если нет проблем, то прозваниваться не должно.

Ещё следует измерить между концом первой обмотки и началом второй (V2-U1), и аналогично с концом второй и началом третей (U2-W1), концом третей и началом первой (W2-V1). Объясню для чего. Если в какой-то обмотке есть обрыв, то эту неисправность не увидите, просто проверив между началами обмоток.

Если у вас в коробке всего 3 вывода, то между ними должно прозваниваться, так как там подключенную схему звезда/треугольник нельзя менять перемычками в коробке и уже все подключено внутри. Только остается ещё проверка на корпус и разбор для визуальной оценки.

Также стоит проверить сопротивление в каждой обмотке, поставив переключатель мультиметра на минимальное значение (200 Ом). Оно должно быть на всех примерно равным. Так проверяем сопротивление уже между витками. О нём ниже.

Возможные неисправности электродвигателей и методы их устранения

Примечание. При выявлении неисправностей двигатель обязательно должен быть отсоединен от привода.

Внимание! Вся информация предоставлена на сайте исключительно в ознакомительных целях. Завод — изготовитель оставляет за собой право изменять конструкцию, присоединительные размеры, технические характеристики, внешний вид товара без предварительного уведомления. Перед покупкой товара обязательно уточните интересующие Вас параметры.

Трехфазный мотор

Обмотка статора такого двигателя состоит из трех частей (фаз), разнесенных на 120 градусов и соединенных по схеме «звезда» или «треугольник». Двигатель работает при выполнении таких условий:

• намотка выполнена в правильном порядке;
• между витками, а также между токоведущими частями и корпусом есть надежная изоляция;
• во всех соединениях имеется хороший электрический контакт.

Сначала проверяется сопротивление изоляции между токоведущими частями и корпусом. Правильнее это делать мегомметром — тестером, способным генерировать напряжение до 2500 В и измерять сопротивления до 300 ГОм. Подойдет и более распространенный мультиметр: точно замерять сопротивление он не позволит, но пробой выявить способен. Переключатель диапазонов измерений устанавливают на максимальное значение — 2 или 20 МОм.

Трехфазные асинхронные двигатели

Замеры выполняют в таком порядке:

• проверяют работоспособность прибора, приложив щупы один к другому: в норме на дисплее отображается мизерное значение или число с двумя нулями впереди;
• касаются обоими щупами корпуса двигателя: при наличии контакта мультиметр также покажет мизерное сопротивление;
• продолжая удерживать один щуп на корпусе, вторым по очереди касаются выводов каждой фазы: в норме мегомметр показывает 500 – 1000 МОм или более, мультиметр — единицу (символизирует бесконечность).

1. Целостность обмотки: данную операцию удобно выполнять, переключив мультиметр в режим прозвонки. Если в цепи обрыва нет, прибор подаст звуковой сигнал, то есть пользователю не приходится вчитываться в показания на дисплее. Концы каждой обмотки находятся в коробке выводов. Отсутствие звукового сигнала или высокое значение сопротивления на дисплее говорит об обрыве цепи.
2. Короткозамкнутые витки: их сопротивление (достаточно мультиметра) должно лежать в определенных пределах. Завышенное значение говорит об обрыве, низкое — о межвитковом замыкании.

В завершение замеряют сопротивление обмоток. Допускается разница не более 1 Ом.

При большем несоответствии, обмотка с меньшей индуктивностью подгорает из-за более высокой силы тока.

Неисправности и ремонт электродвигателей

В настоящее время электродвигатели используются довольно часто. Их можно встретить и в пылесосах, и мясорубках, и стиральных машинах, и не только в бытовой технике, но и в производственном оборудовании. Неисправности электродвигателей тоже встречаются часто, которые могут привести к перерывам в работе оборудования. Для того чтобы такие перерывы вероятно меньше сказывались на реализации поставленных задач, нужно оперативно обнаружить источник неисправности и устранить её.

Дефекты электрической части двигателей

Более распространенными дефектами электрической части являются короткие замыкания обмоток электродвигателя и меж ними, замыкания обмоток на корпус, а также обрывы в обмотках или в наружной цепи (питающие кабеля и пусковая аппаратура).

В результате описанных поломок может иметь место:

• отсутствие возможности запускать электродвигатель;
• опасный нагрев его обмоток;
• ненормальная скорость вращения электродвигателя;
• ненормальный шум (гудение и стук);
• неравенство тока в отдельных фазах.

Дефекты механической части электродвигателей

Из механических причин , вызывающих нарушение нормальной работы электродвигателей, чаще всего наблюдаются неисправности в работе подшипников. это нагрев подшипников, вытекание из них масла, а также в появлении ненормального шума.

Возможные причины возникновения неисправностей электродвигателей

Асинхронный электродвигатель включить не получается (перегорают предохранители или срабатывает защита). Причиной этого в электродвигателях с контактными кольцами может быть закороченное расположение пускового реостата или закороченное расположение контактных колец. В первом случае нужно пусковой реостат привести в нормальное (пусковое) положение, а во втором — приподнять приспособление, закорачивающее контактные кольца.

Включить электродвигатель не получается также из-за короткого замыкания в цепи статора. Обнаружить короткозамкнутую фазу можно на ощупь по повышенному нагреву обмотки. Ощупывание надлежит производить, отключив заранее электродвигатель от сети. Иногда место короткого замыкания можно обнаружить по внешнему виду обуглившейся изоляции.

Короткозамкнутую фазу можно обнаружить также измерением. Если фазы статора скреплены в звезду, то измеряют величины токов, потребляемых от сети отдельными фазами. Фаза, имеющая короткозамкнутые витки, будет потреблять больший ток, чем исправные фазы. При скреплении отдельных фаз в треугольник токи в двух проводах, подключенных к неисправной фазе, будут иметь крупные значения, чем в третьем, который соприкасается только с неповрежденными фазами. При измерениях пользуются пониженным напряжением.

Асинхронный электродвигатель при включении не трогается с места. Причиной этого может быть обрыв в одной или двух фазах цепи питания. Для поиска места обрыва прежде производят нapужный осмотр всех элементов цепи, питающей электродвигатель. При осмотре проверяют целостность предохранителей. Если при внешнем осмотре найти обрыв фазы не представляется возможным, то проводят необходимые измерения.

Фазу, в которой присутствует обрыв, определяют с участием мегомметра, для чего статор заранее отключают от питающей сети. Если обмотки статора скреплены в звезду, то один конец мегомметра соединяют с нулевой точкой звезды, после чего вторым концом мегомметра касаются последовательно других концов обмотки. Присоединение мегомметра к концу исправной фазы даст нулевое показание. Наоборот, присоединение мегомметра к фазе, имеющей обрыв, покажет крупное сопротивление цепи, т. е. присутствие в ней обрыва. Если нулевая точка звезды недоступна, то двумя концами мегомметра касаются попарно всех выводов статора. Прикосновение мегомметра к концам исправных фаз покажет нулевое значение. При прикосновении концов мегомметра к двум фазам, из которых одна является неисправной, мегомметр покажет крупное сопротивление, т. е. обрыв в одной из этих фаз.

В случае скрепления обмоток статора в треугольник нужно обмотку отсоединить в одной точке, после чего проконтролировать целость каждой фазы в отдельности.

Обмотка, имеющая обрыв, может быть иногда обнаружена на ощупь, так как она остается холодной. Если обрыв произойдет в одной из фаз статора во время работы электродвигателя, он будет продолжать работать, но начнет гудеть сильнее, чем в обыкновенных условиях.

Отыскание поврежденной фазы проводится так, как это указано выше.
Обнаружив фазу, имеющую обрыв, вольтметром со щупами определяют в ней место обрыва. Присоединив поврежденную обмотку к источнику напряжения, производят последовательную диагностику целости катушечных групп. Для этого щупами прокалывают изоляцию на обоих концах каждой группы и проверяют показания вольтметра. При проверке исправной группы вольтметр покажет напряжение, равное нулю, а при проверке неисправной — полное напряжение источника тока. После того как катушечная группа, имеющая обрыв, будет найдена, изоляция в местах прокола обязана быть восстановлена.
При работе асинхронного двигателя происходит сильный нагрев обмоток статора. Такое явление, сопровождается сильным гудением электродвигателя, и происходит при коротком замыкании в какой-либо обмотке статора, а также при двойном замыкании обмотки статора на основание.

Работающий асинхронный электродвигатель начал гудеть. Его скорость и мощность снижаются. Причиной нарушения порядка работы электродвигателя является обрыв одной фазы.

При включении двигателя постоянного тока он не трогается с места. Причиной этого могут быть перегорание предохранителей или обрыв в цепях питания, а также обрыв сопротивлений в пусковом реостате. Диагностику надлежит приступать с внимательного осмотра и измерения целости предписанных элементов. Проводится эта диагностика с участием мегомметра или контрольной лампы напряжением не выше 36 в. Если вышеуказанным путем не получается вычислить место обрыва, переходят к проверке целости обмотки якоря. Обрыв в обмотке якоря чаще всего наблюдается в местах соединений коллектора с секциями обмотки. Место повреждения находят, пользуясь методом измерения падения напряжения-между коллекторными пластинами. Двумя щупами подводят напряжение к соседней паре пластин, а двумя другими с милливольтметром измеряют падение напряжения меж этими пластинами. Если проверка производят на секции, имеющей обрыв, вольтметр покажет полную величину подведенного напряжения.

Другой причиной указанного явления может быть перегрузка электродвигателя. Проконтролировать это можно с участием пуска электродвигателя вхолостую,без нагрузки, для чего он заранее рассоединяется с приводным устройством.

При включении электродвигателя постоянного тока перегорают предохранители или срабатывает защита. Закороченное расположение пускового реостата может быть одной из причин указанного явления. В этом случае реостат переводят в нормальное пусковое расположение. Это явление может наблюдаться также при черезмерно быстром выводе рукоятки реостата, поэтому при повторном включении электродвигателя реостат выводят медленнее.

При работе электродвигателя наблюдается увеличенный нагрев подшипников. Одной из причин указанного явления может быть недостаточное или лишнее количество масла в подшипнике, что определяется проверкой уровня масла. Увеличенный нагрев подшипника может быть также обусловлен загрязнением масла или применением масла несоответствующих марок. В обоих случаях масло заменяют, промыв заранее подшипник бензином.

Причиной повышенного нагрева подшипника может быть недостаточная величина зазора меж шейкой вала и вкладышем подшипника.

При пуске или во время работы электродвигателя из зазора меж ротором и статором появляются искры и дым. Возможной причиной этого явления может быть задевание ротора за статор. Такое явление наблюдается при значительном износе подшипников.
При работе электродвигателя постоянного тока наблюдается искрение под щетками. Причинами такого явления могут служить неправильный выбор щеток, слабое нажатие щеток на ламели коллектора, недостаточно гладкая плоскость коллектора и неправильное размещение щеток. В последнем случае нужно передвинуть щетки, расположив их на нейтральной линии.

При работе электродвигателя наблюдается усиленная вибрация. Усиленная вибрация может объясняться несколькими причинами. Может сказываться, например, недостаточная надежность установки электродвигателя на фундаментной плите. Если вибрация сопровождается перегревом подшипника, это указывает на присутствие осевого давления на подшипник.

Заводы-изготовители электродвигателей в собственных инструкциях по использовании традиционно приводят список основных неисправностей, которые могут появиться при работе электродвигателя, и дают предписания по их удалению.

Неизбежность в быстрейшем устранении изъянов в работе обусловливается также и тем, что работа электродвигателя, имеющего маленькое повреждение, может привести к развитию дефекта что потребует в итоге сложного ремонта.

Наши преимущества

Снижение затрат за счет сокращения времени простоя оборудования

Опыт работы со сложными, специализированными и крупногабаритными электродвигателями

Ответственный подход к диагностике и ремонту в реальные сроки и за разумную стоимость

Разработка и расчет Проектирование ключевых узлов электродвигателя