ООО «Центр Грузовой Техники»

8(812)244-68-92

Содержание

Неисправности асинхронных электродвигателей | Электрик

Признаки

неисправности

Причины

Ремонт

Двигатель не запускается

Отсутствует ток в статоре, что может

наблюдаться вследствие перегорания

предохранителей или выключения неисправного автоматического выключателя

Поставить новые предохранители; исправить автоматический выключатель

Двигатель не запускается,

несмотря на то что напряжение на выводах статора номинальное, а

ток во всех трех фазах

статора одинаков. Все

три напряжения на кольцах равны при неподвижном разомкнутом роторе

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

Сильное одностороннее притяжение ротора к статору вследствие большого износа вкладышей подшипников, смещения подшипниковых щитов

или подшипниковых стояков

Отыскать при помощи мегомметра или контрольной лампы место обрыва и устранить.

Заменить вкладыши подшипников и отрегулировать подшипниковые щиты.

Обмотка статора

перегревается

Двигатель перегружен или нарушена

его нормальная вентиляция

Напряжение на выводах двигателя ниже номинального, вследствие чего происходит перегрузка двигателя по току

Обмотка статора соединена не в звезду, а в треугольник.

Снизить нагрузку или усилить

вентиляцию (запросить завод-

изготовитель о способах

усиления вентиляции).

Повысить напряжение до

номинального или уменьшить

ток нагрузки до номинального

Соединить обмотку статора в звезду

Обмотка статора сильно

нагревается.

Ток в отдельных фазах неодинаковый. Двигатель сильно гудит и тормозится

Витковое замыкание.

Короткое замыкание между

двумя фазами

В основном определяется

ощупыванием обмотки после ее отключения.

Поврежденное место отремонтировать или же перемотать поврежденную

часть обмотки

Ротор, а иногда и статор перегреваются. Двигатель гудит, ток в статоре сильно пульсирует. Двигатель с нагрузкой плохо запускается и не развивает номинальной частоты вращения;

момент вращения меньше номинального

Неисправность вызвана плохим контактом в цепи ротора: плохой контакт в пайках лобовых

частей обмотки или в нулевой точке, в переходных соединениях между стержнями или в соединениях между параллельными группами плохой контакт в соединениях обмотки с контактными кольцами плохой контакт в соединениях между контактными кольцами и пусковым реостатом или в пусковом реостате

Для устранения этой неисправности необходимо:

проверить все пайки обмотки

ротора; те из них, которые

неисправны или внушают подозрение, перепаять. Если наружным осмотром не

удается обнаружить место

плохой пайки, проверить

методом падения напряжения проверить контакты токопроводов в местах соединения их с обмоткой и контактными кольцами проверить исправность контактов в местах присоединения проводов к ротору и реостату, проверить и очистить контакты и щетки пускового реостата

Двигатель не достигает требуемой частоты вращения, сильно перегревается 

Двигатель перегружен
Подшипник вышел из строя

Устранить перегрузку
Заменить подшипник 

Двигатель не запускается:

при поворачивании рукой работает толчками и ненормально гудит;

в одной фазе статора

нет тока

Обрыв в одной фазе цепи сети или внутренний обрыв в обмотке статора. Если обрыв фазы произойдет во время работы двигателя, то при отсутствии надлежащей максимальной защиты может перегореть обмотка статора или ротора

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

Работа двигателя сопровождается сильным гудением, появился дым 

Произошло замыкание витков некоторых катушек обмотки статора; короткое замыкание одной фазы 

Двигатель отправить в ремонт

Электровигатель с

короткозамкнутым

ротором хорошо запускается

без нагрузки;

с нагрузкой не запускается

Нагрузка при пуске велика

Уменьшить нагрузку при пуске

Искрение сопровождается повышенным нагревом коллектора и щеток

Щетки в плохом состоянии и неправильно установлены в щеткодержателях. Размеры обойм щеткодержателей не соответствуют

размерам щеток, плохой контакт между

щетками и их арматурой

Угольные щетки имеют неровную обогревающую рабочую поверхность с царапинами; плохо пришлифованы; их края обломаны или обгорели.

Следует правильно установить щеткодержатели и щетки

Стук в подшипниках

качения

Разрушение дорожек или тел качения

Заменить подшипник

Ослабление крепления подшипника в подшипниковом щите

Слишком большая радиальная нагрузка на выходной конец вала, приведшая к износу места посадки подшипника в щите
Очень большая вибрация машины 

Уменьшить радиальную нагрузку и заменить двигатель; применить двигатель другого типоразмера, способный без разрушения выдержать существующую радиальную нагрузку
Устранить причины сильной вибрации и заменить двигатель 

Повышение вибрации

при работе

Нарушение балансировки ротора шкивами или муфтами; неточная центровка валов агрегата;

перекос соединительных полумуфт

Дополнительно отбалансировать ротор, шкивы или полумуфты; произвести центровку двигателя и машины;

снять и вновь правильно установить полумуфту. Найти место обрыва или плохого контакта и устранить повреждение

Активная сталь статора

равномерно перегрета,

хотя нагрузка двигателя не

превышает номинальной

Напряжение сети выше номинального

Неисправен вентилятор

Снизить нагрузку или

усилить вентиляцию двигателя

Снять защитный кожух и

отремонтировать вентилятор

Активная сталь статора

при нормальном

напряжении 

сильно нагревается

Местные замыкания между отдельными листами активной стали, вызванные заусенцами или задеванием ротора о статор. Зубцы активной стали в отдельных местах выгорели и оплавлены вследствие коротких замыканий в обмотке статора или пробоя обмотки на корпус

Удалить заусенцы,

разъединить соединенные

листы стали и отлакировать их

изоляционным лаком воздушной сушки.

Вырубить или вырезать поврежденные места.

Между отдельными листами проложить тонкий электрокартон или

пластинки слюды и отлакировать их изоляционным лаком.

В случае большого количества повреждений необходимо

произвести полную перешихтовку стали с перемоткой статора

Мотор работает неустойчиво 

Силовые контакты магнитного пускателя не создают устойчивого соединения

Заменить магнитный пускатель или почистить контактные пластины и подогнуть 

Двигатель не отключается  при нажатии кнопки «Стоп» 

«Залипли» контакты магнитного пускателя 

Заменить магнитный пускатель или починить

Неисправности электродвигателя. Основные причины. Фото, видео

Автор Alexey На чтение 11 мин. Просмотров 2.8k. Опубликовано Обновлено

Электродвигатели, как и все механизмы, подвержены износу, и при их эксплуатации часто встречаются неисправности, поломки или работа с параметрами, отличающимися от номинальных значений. Поскольку в электромоторе электроэнергия превращается в механическую энергию, то очевидно, что неисправности электродвигателей могут быть вызваны как неисправностями в электрических и электромагнитных системах, так и дефектами в механизмах.

Электрическую составляющую неисправностей подразделяют на внутреннюю – неисправности в обмотках и коллекторных контактах электродвигателя, и внешнюю – неисправности в компонентах пускателя и в питающих проводах.

Изношенная (справа) и новая (слева) коллекторные контактные щетки

Существует множество алгоритмов для проверки и поиска неисправностей электрических двигателей в зависимости от их конструкции, типа, габаритов, массы, расположения и текущего режима работы.

Не может существовать единственно правильной инструкции проверки электродвигателей, например – один электромотор свободно помещается на ладони, тогда как другой необходимо поднимать краном, хоть и принцип их действия может быть одинаковым.

Различие размеров электродвигателей

Первоначальная диагностика электродвигателя только своими руками

Допустим, электродвигатель средних размеров, мощностью до 10 кВт стоит на рабочем столе. Любой мастер первым делом попробует прокрутить рукой вал – если он вращается свободно, практически без шума, сохраняя достаточно долгое время (секунд десять) вращение по инерции, то можно сделать первый вывод, что с механической частью, возможно, неисправностей нет.

Прокрутка вала рукой

Хотя, неисправность в механизмах может обнаружиться только при работе на номинальных оборотах электрон двигателя, но, если при прокручивании вала рукой уже ощущается «тугой» ход и слышны скрежет, скрипение и постукивание, то можно заключить, что причиной этих явлений является износ подшипников. Если диагностируется электродвигатель с фазным ротором, или постоянного тока, то причиной нехарактерных звуков могут быть дефекты в токопередающих кольцах или коллекторных щетках.

Контактная система электро двигателя с фазным ротором

Еще один способ проверки подшипников – подергать со стороны в сторону вал двигателя, перпендикулярно и параллельно его оси. Если ощущается шатание вала, то скорее всего шарикоподшипники изношены. Но может иметь место выработка посадочного места подшипника,

Посадочное место шарикоподшипника в торцевой крышке электродвигателя

реже – истирание самого вала – такие неисправности характерны для электродвигателей, работавших с большой боковой нагрузкой на шкив, или подключенных к плохо центрированной соединительной муфте (оси ведущего и ведомого фланца не совпадали).

Сильно изношенный и деформированный вал электродвигателя

Причины и последствия износа подшипников в электродвигателе

Таким образом, даже не подключая и не разбирая двигатель, ни наблюдая его в процессе работы, можно провести начальную диагностику и поиск неисправностей без измерительных устройств и инструментов, пробуя вращать вал рукой и слушая издаваемые им звуки.

Чтобы определить происхождение звуков, издаваемых работающим электродвигателем, нужно отключить питание – электромагнитная природа шума исчезнет и останется только трение или биение вращающихся механизмов. Если слышен визг или скрипение, которое не наблюдалось при малых оборотах, то причиной может быть отсутствие смазки в шарикоподшипниках или их сильное загрязнение.

Очень сильно загрязненный подшипник

Сильная вибрация вала электрон двигателя, вращающегося по инерции, указывает на износ подшипника или дисбаланс колеса вентилятора, у которого может отколоться одна из лопастей. Биение вала на изношенных подшипниках будет все больше изнашивать прилегающие поверхности, что может спровоцировать ещё одну неисправность – ротор будет касаться статора в процессе вращения, и при этом будет выделяться металлическая стружка, усугубляя трение.

Последствия биения вала ротора из-за разбитых подшипников

Поэтому эксплуатировать электродвигатель с изношенными подшипниками нельзя, иначе серьезно повредятся коллекторные пластины и магнитопровод ротора и статора, что сильно ухудшит их электромагнитные характеристики.

Износ шарикоподшипников вызывает повышенное тепловыделение и энергопотребление электродвигателя при снижении его эффективности. В асинхронных электродвигателях короткозамкнутый ротор контактирует со статором только через подшипники – поэтому их износ или дефекты являются основной причиной механических неисправностей.

Полуразобранный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором

Намного реже случаются деформации вала или трещины в корпусе.

Разборка типового асинхронного электро двигателя

Поскольку имеется большое разнообразие конструкций электрических двигателей, то для разборки конкретного электродвигателя нужно изучать его чертежи и инструкцию по ремонту, ознакомиться с наглядными видео.



Но в общих чертах конструкции популярных в быту электромоторов схожи – на валу ротора находятся шарикоподшипники качения, внешние обоймы которых запрессовываются в посадочные места на внутренних поверхностях торцевых щитов (крышек). Устройство асинхронного трехфазного двигателя с короткозамкнутым ротором

Сами щиты центрируются при помощи проточенной цилиндрической кромки, совпадающей по размерах с проточкой на кожухе статора. Фиксация торцевых щитов осуществляется болтовыми соединениями. При разборке электродвигателя его вал разъединяют с ведомыми механизмами и снимают электродвигатель со станины.

Демонтаж двигателя с рабочего места

После этого необходимо снять с вала элемент передачи механической энергии (шкив, шестерня, фланец и т.д.). Открутив болты крепления, при помощью съемника снимают торцевые щиты с подшипников, после чего можно осторожно вынуть ротор.

Съемник для подшипников

Подшипники чистят, заново смазывают или заменяют, очищают поверхности ротора и статора, после чего собирают электро двигатель вновь. Существует множество способов съема подшипников, методов и инструментов.


Недостаточные обороты электродвигателя

Как правило, выявление механических неисправностей в подшипниках не дает ответа на вопрос, почему электродвигатель не набирает обороты. Причиной может быть неисправность в ведомой нагрузке. Но, если у свободного от нагрузки двигателя подшипники настолько загрязнены и износились, что вал не может раскрутиться, то такое явление будет наблюдаться очень недолго – из-за трения и большого тепловыделения сталь шарикоподшипников раскалится, и они будут буквально перемолоты, что в итоге приведет к заклиниванию ротора.

Часть валиков качения шарикоподшипника буквально «размазаны» по сепараторному кольцу

Поэтому причину недостаточных оборотов следует искать во внутренних или внешних электрических неполадках. Первым делом нужно убедиться в качестве электроэнергии, поступающей на клеммы двигателя – напряжение должно соответствовать номинальному значению.

Межфазное напряжение в пределах нормы

Также следует проверить контактные площадки контакторов пускателя – при больших токах они могут подгорать, что будет вызывать падение напряжения на них. В неисправных изношенных контакторах может происходить дребезг контактов, что приводит к прерыванию тока.

На экране осциллографа отображен дребезг контактов, приведший к прерыванию тока

Народный способ проверить работоспособность пускателя – подключить к нему другой исправный электродвигатель такого же типа, той же или немного меньшей мощности.

Основные неисправности во внутренней электрической системе, влияющие на обороты двигателя.

Исключив внешние электрические неисправности, необходимо проверить обмотки двигателя на пробой и обрыв. Мультиметр переключают в режим мегомметра и измеряют сопротивление изоляции обмоток, приложив щупы поочередно к каждому выводу и корпусом. Если на дисплее высвечивается ноль, то имеет место явный пробой – где-то изоляция перетерлась, и провод напрямую контактирует с корпусом.

Иллюстрация процесса измерения сопротивления обмоток электродвигателя

При данных измерениях дисплей может показывать сопротивление в пределах нескольких мегаом – в этом случае нужно смотреть документацию к двигателю, и свериться с графой сопротивления изоляции.

Таблица оценки качества сопротивления изоляции электродвигателей

Вполне возможно, что повышенная влажность, наличие в двигателе мелкой металлической стружки будет ухудшать диэлектрические свойства изолирующих материалов. Данные утечки тока, протекающие сквозь дефективную изоляцию, негативно влияют как на эффективность электродвигателя, так и электробезопасность его эксплуатации.

Обнаружение неисправностей в обмотках электродвигателей

Обрыв в одной из обмоток может стать причиной того, что двигатель не запустится вовсе и будет сильно гудеть, пока не сработает защита или не перегорят оставшиеся катушки. Для обнаружения обрыва в обмотках трехфазного асинхронного двигателя, необходимо отсоединить перемычки, формирующие подключение звездой или треугольником и проверить каждую обмотку в отдельности.

Иллюстрация процесса прозвонки обмоток электродвигателя

Такой способ будет надежнее всего и не даст возможности запутаться начинающему мастеру. Проверку осуществляют в режиме омметра. В зависимости от качества прибора и мощности двигателя, показания омметра буду близки к нулю, составляя несколько Ом.

Здесь важно, чтобы сопротивление обмоток было одинаково. Условие равенства сопротивления обмоток справедливо также для двигателей постоянного тока. В данных электродвигателях имеются две или несколько статорных обмоток и множество обмоток на роторе, подключенных к коллекторным контактным пластинам.

Прозвонка обмоток ротора коллекторного электродвигателя

Если в одной из обмоток сопротивление меньше, чем у других, то это указывает, что между некоторыми витками катушки произошло короткое замыкание, которое называют межвитковым.

Обнаружение межвиткового замыкания в обмотках двигателя

Именно такое межвитковое замыкание очень часто является причиной недостаточного набора оборотов двигателем. Точность у обычных мультиметров недостаточна для измерения десятых долей Ома. Поэтому используют дополнительное сопротивление реостата, формируя делитель напряжения вместе с испытуемой обмоткой, стабилизированный источник питания, вольтметр и амперметр. Измеряют падение напряжения на каждой обмотке – в случае их исправности, показания вольтметра будут одинаковыми. Меньшее напряжение будет указывать на наличие межвиткового замыкания даже без вычисления сопротивлений обмоток, которые можно произвести по формуле, приведенной на рисунке.

Вычисление сопротивления обмотки через падение напряжения

При условии равенства фаз, межвитковое замыкание в обмотках работающего асинхронного трехфазного двигателя можно обнаружить, измерив токи в каждой фазе. Увеличенный ток в одной фазе при подключении обмоток электродвигателя звездой, или больший ток в двух фазах при подключении обмоток треугольником будет указывать на межвитковое замыкание.

Иногда найти место межвиткового замыкания в асинхронном двигателе можно применив народный метод – вынимают ротор, и на обмотки подают пониженное трехфазное напряжение – не более 40 В (для обеспечения электробезопасности и чтобы катушки не перегорели).

В цилиндр горизонтально стоящего статора помещают металлический шарик, который начнет катиться по внутренней поверхности статора, следуя за вращающимся магнитным полем.

Обнаружение межвиткового замыкания при помощи стального шарика

Если шарик вдруг примагнитится к одному месту, то его местоположение будет указывать на межвитковое замыкание.

Основные неисправности коллекторных электродвигателей

У коллекторных электродвигателей постоянного и переменного тока часто встречается неисправность, связанная с износом контактных пластин и щеток коллектора. При сильном износе и загрязнении соприкасающихся поверхностей сопротивление коллекторных контактов будет увеличиваться, что приведет к снижению момента вращения и эффективности двигателя.

Очистка коллекторных пластин при помощи наждачной бумаги

В конечном итоге такой износ приводит к тому, что между щеткой и пластиной периодически пропадает контакт, и в процессе вращения наблюдается прерывистая работа электродвигателя.

Поврежденные коллекторные контактные пластины ротора

При запуске такой электродвигатель может не запустится вовсе. Если при подаче напряжения коллекторный двигатель постоянного или переменного тока иногда запускается после толчка его вала, то необходимо заменить щетки и почистить коллекторные пластины. Иногда наблюдается повышенное искрение у одной из щеток – это указывает на смещение щетки относительно перпендикулярной оси вала центральной линии, проходящей через центр. Центровка щеток поможет устранить данный дефект.

Правильно выставить коллекторные щетки

Ознакомиться с процессом проверки коллекторных двигателей можно, посмотрев приведенное ниже видео


Неисправности в магнитопроводе, ухудшающие характеристики электродвигателя

Если с механической и электрической частью двигателя переменного тока все в порядке, но ощущается, что он работает не на максимальной мощности и наблюдается повышенное тепловыделение, то возможно замыкание между пластинами магнитопровода.

Переменный ток в магнитопроводе вызывает вихревые токи, ухудшающие характеристики электродвигателя, поэтому статор и ротор набирают из шихтованных пластин специальной электротехнической стали. Данные пластины покрываются изоляцией в виде оксидного слоя, напыления или лака.

Если вследствие механических повреждений или появления ржавчины изоляция между шихтованными пластинами нарушается, происходит короткое замыкание между ними.

Наличие ржавчины на поверхности на магнитопроводе ротора

Обнаружить замыкание пластин магнитопровода при помощи домашних измерительных приборов практически невозможно, поэтому нужна полноценная диагностика неисправностей двигателя в специализированной мастерской.

Иногда замыкание магнитопровода можно обнаружить при тщательном осмотре поверхности, или заметив локальный повышенный нагрев магнитопровода. Но без полной разборки всего двигателя, включая магнитопровод, данную неисправность устранить невозможно.

В приведенных ниже таблицах собраны наиболее часто встречаемые неисправности и поломки электродвигателей, а также методы их устранения.

Таблица неисправностей двигателя, часть перваяТаблица неисправностей электродвигателя, часть вторая

НЕИСПРАВНОСТИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ — — Справочник ремонт электродвигателей

РЕМОНТ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ [41]

Устройство, характеристики и ремонт электродвигателей. Стандарты и правила.

НЕИСПРАВНОСТИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ [17]

Причины неисправностей электродвигателей, методы определения и устранения.

ИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ [19]

Электроизоляционные материалы для ремонта электродвигателя.

ПРОПИТКА ОБМОТОК [8]

Типы и технические характеристики лаков для пропитки обмоток.

ОБМОТОЧНЫЙ ПРОВОД [3]

Характеристики обмоточных проводов для ремонта электродвигателей.

ПОДШИПНИКОВЫЕ УЗЛЫ [11]

Подшипники и подшипниковые узлы электродвигателей.

ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ [82]

Технологический процесс капитального ремонта электродвигателей.

ИСПЫТАНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ [22]

Измерение параметров и методы испытания электродвигателя.

ЗАЩИТА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ [8]

Внутренняя и внешняя защита электродвигателя. Терморезисторы и датчики.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ РЕМОНТА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ [6]

Необходимое оборудование и инструменты для ремонта электродвигателя.

СХЕМЫ ОБМОТОК [39]

Основные схемы обмоток электродвигателя. Способы соединения обмоток звездой и треугольником.

ОБМОТОЧНЫЕ ДАННЫЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ [48]

Таблицы обмоточных данных электродвигателей.

НИЗКОВОЛЬТНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ [84]
НОВОСТИ ТЕХНОЛОГИЙ [74]

основные причины неисправностей, поломок и отказов электродвигателей и их ремонт

Даже простая конструкция силового агрегата не исключает вероятности поломки. Например, неисправности и ремонт электродвигателей, принцип работы которых очень прост, встречаются достаточно часто. С какими поломками электрических двигателей приходится сталкиваться чаще всего?

Диагностика

Диагностика причин неисправности электродвигателя является обязательным условием успешного ремонта. Лишь выявив все дефекты, удастся провести достаточный комплекс работ для полного восстановления ресурса. Если причиной поломки не оказалась аварийная ситуация, для наиболее качественной диагностики рекомендуется проведение предремонтных испытаний агрегата. Применяют такие приемы дефектации, как: визуальный осмотр, инструментальные замеры зазоров в подшипниках и между вращающимися частями, измерение базовых параметров электроустановки, проверка целостности щеточного узла в коллекторных двигателях, выявление общего перегрева и локальных зон избыточного выделения тепла.

Самые распространенные неисправности электрических силовых агрегатов

Хотя неисправности электродвигателя бывают вызваны множеством факторов, их возможно разделить на две основные группы: механические и электрические.

Электрические неисправности вызываются нарушением конструкции обмоток или щеточного узла:

  1. Обрыв в обмотке означает потерю одной из фаз, из-за чего нормальная работа двигателя становится невозможной. Резко снижаются мощность и обороты, повышается температура. Если защита по превышению тока в исправных обмотках не сработает, а персонал вовремя не заметит неисправность – возможен общий перегрев агрегата и даже заклинивание.
  2. Замыкание на корпус одной из обмоток означает, что внешние поверхности двигателя окажутся под напряжением фазы. Если защитные устройства настроены неправильно, тяговая машина может продолжать работу, но находиться рядом с ней будет смертельно опасно.
  3. Замыкание между обмотками приведет к остановке двигателя, сильному нагреву и может закончиться пожаром.
  4. Межвитковое замыкание становится следствием износа и пробоя изоляции и определяется по увеличению тока в одной из фаз.

Для устранения практически любого из таких дефектов понадобится перемотка двигателя.

Механические неисправности означают нарушение конструкции двигателя вследствие аварии или износа. Одной из наиболее частых механических проблем асинхронных двигателей является износ подшипников. При желании данную неисправность можно определить даже на звук: рабочий шум станет более заметным, а бонусом к нему может стать вибрация. Это также может привести к сильному нагреву торцевых частей вала и, как следствие, к высыханию смазки. В запущенных случаях при остановке вала можно услышать звук перекатывающихся шариков. Причиной всего этого может стать не только износ деталей в процессе эксплуатации, но и недостаточность смазки. Но и это не все. При появлении зазоров в подшипниках вал с ротором двигается в непривычных направлениях, что, в свою очередь, может приводить к новым неисправностям. Как правило, под удар попадают неравномерно вращающийся механизм и сам ротор, который повреждает магнитопривод статора и крышки силового агрегата.

Решение проблемы

Замена подшипников требует радикальной меры – разборки двигателя, при этом важно не повредить посадочное место старого неисправного элемента. Если рассматривать дефект с точки зрения электрики, то здесь типичной проблемой является срабатывающее защитное устройство. Причины очевидны – перегрузка или даже короткое замыкание. Также может появляться неприятный запах горелой изоляции, а в некоторых случаях – дым или искры внутри электрического двигателя. При обнаружении перегрева в рабочем состоянии можно предположить неисправность, связанную с обмоткой, или, что более вероятно, чрезмерную нагрузку на вал. Логичным решением станут проверка вала на свободное вращение и запуск двигателя отдельно от рабочего агрегата.

Наше предложение

При необходимости проведения технического обслуживания или работ по восстановлению электрического двигателя вы можете обратиться в ООО ПО «Электромашина». Мы оказываем целый комплекс услуг для электрических машин в Санкт-Петербурге, других городах и странах СНГ. Наши специалисты проведут диагностику неисправности и ремонт агрегата с выездом на ваш объект. Стоимость наших услуг и более подробные условия сотрудничества можно узнать по номеру контактного телефона или по адресу электронной почты [email protected]

Этапы работ

Ремонт электрических машин в ООО ПО «Электромашина» предусматривает:

  • Приемку оборудования и его доставку в ремонтный цех.
  • Присвоение каждому заказу порядкового номера.
  • Диагностику состояния полученного электродвигателя или генератора.
  • Окончательный расчет стоимости ремонта, определяемый по результатам диагностирования.
  • Если требуется – согласование рассчитанной суммы с заказчиком до выставления счета.
  • Если клиент согласен с ценой – выставление счета.
  • Проведение полного объема ремонтных работ.
  • Оплату заказчиком стоимости услуги.
  • Возможность для клиента уточнять степень готовности оборудования и иметь представление о том, на каком этапе находится ремонт.
  • Самовывоз отремонтированного электродвигателя либо генератора или заказ доставки отремонтированной техники по указанному адресу в любой регион России. Чтобы забрать заказ, нужно предъявить акт приема оборудования в ремонт, доверенность и реквизиты предприятия-заказчика.

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

ОБ ИССЛЕДОВАНИИ ПРОЦЕССА ОБНАРУЖЕНИЯ ДЕФЕКТОВ НАСОСНО-КОМПРЕССОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПО ГАРМОНИЧЕСКОМУ СОСТАВУ ТОКА СТАТОРА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ | Ягубов

Шичёв П. С. Диагностика насосных агрегатов посредством анализа спектра тока статора электродвигателя // XV науч.-техн. конф. молодежи АО «Транснефть-Север»: материалы конференции. Ухта: УГТУ, 2014. С. 29-30.

Повышение эффективности работы центробежных насосов, находящихся в эксплуатации/ Волков А.В. [и др.]// Новости теплоснабжения. 2010. № 10 (122). 56 с.

Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин. М.: Высш. шк., 2001. 327 с.

Терёхин В. Б. Моделирование систем электропривода в Simulink (Matlab 7.0.1). Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010. 292 с.

Клюев В.В., Артемьев Б. В. О развитии неразрушающего контроля и технической диагностики в России // Контроль. Диагностика. М.: Издательский дом «Спектр», 2014. № 3. С. 45-60.

Sakthivel N. R., Nair Binoy B., Elangovan M., Sugumaran V., Saravanmurugan S. Comparison of dimensionality reduction techniques for the fault diagnosis of mono block centrifugal pump using vibration signals // Engineering Science and Technology, an International Journal. 2014. vol. 17. P. 30-38.

Петухов В. С. Диагностика электродвигателей. Спектральный анализ модулей векторов парка тока и напряжения // Новости электротехники. СПб.: ЗАО «Новости Электротехники», 2008. № 1(49). С. 50-52.

Баширов М.Г., Прахов И.В., Самородов А.В. Определение технического состояния насосно-компрессорного оборудования по значениям параметров высших гармонических составляющих токов и напряжений, генерируемых двигателем электропривода// Фундаментальные исследования. Пенза: ООО ИД «Академия Естествознания», 2010. № 12. С. 62-65.

Hernandez-Solis A., Carlsson F.Diagnosis of submersible centrifugal pumps: a motor current and power signature analysis // European power electronics and drivers Journal. 2010. vol. 20-1.

Идентификация дефектов электромагнитной системы электрических машин

Содержание


12.1. При контроле состояния электромагнитной системы электрических машин по вибрации и температуре с решением задачи идентификации дефектов электрические машины следует разделять на следующие типы:

  • асинхронные электродвигатели,
  • синхронные машины переменного тока
  • машины постоянного тока,
  • шаговые электродвигатели.

Во многих случаях электрические машины, используемые в качестве приводного двигателя агрегатов с регулируемой частотой вращения, питаются не напрямую от общей электрической сети, а через регулируемые статические выпрямители и преобразователи, искажающие форму выходного напряжения и значительно влияющие на вибрацию агрегата. Контроль состояния электродвигателя, да и всего агрегата в этом случае требует знания частоты питающей напряжения и частоты вращения агрегата на момент измерения вибрации, а также учета влияния формы питающего напряжения на вибрацию электродвигателя и агрегата в целом. Поэтому идентификация дефектов агрегатов со статическими преобразователями в силовых электрических цепях чаще всего выполняется профессиональными системами диагностики машин и механизмов по вибрации, току и температуре.

12.2. Основные дефекты электрических машин, влияющие на их вибрацию и температуру, как правило, делят на следующие группы:

  • дефекты механической системы ротор — подшипники,
  • дефекты электрических цепей,
  • дефекты магнитных цепей,
  • дефекты систем охлаждения и смазки.

12.3. Ниже рассматриваются возможности обнаружения и идентификации дефектов электромагнитной системы, т.е. второй и третьей из перечисленных групп. Дефекты этих групп, как правило, влияют на параметры многих составляющих сигнала вибрации на низких и средних частотах, однако мощность большинства из этих составляющих весьма мала. Причина в том, что при дефектах электромагнитной системы наиболее сильно изменяются параметры слабых составляющих электромагнитного поля на характерных частотах, и, соответственно, слабых составляющих, как вибрации, так и тока в обмотках электрических машин. Поэтому для глубокой диагностики электромагнитной системы обычно используются профессиональные средства анализа вибрации и/или тока в обмотках электрических машин, позволяющие разделить в частотной области признаки дефектов механического и электромагнитного происхождения. В то же время возможности простейшей системы мониторинга в части обнаружения изменений состояния электрических машин достаточно велики, ограничения возникают преимущественно при идентификации дефектов.

12.4. Для идентификации причин изменения состояния электрической машины с помощью простейшей системы мониторинга необходимо знание типа машины, частоты вращения ротора, частоты питающего напряжения (для машин переменного тока) и количества зубцов (полюсов) на роторе (якоре). Для машины постоянного тока нужна дополнительная информация — количество основных полюсов (в документации чаще приводится количество пар р основных полюсов) и пластин коллектора, которое обычно кратно количеству зубцов якоря. Ниже приводятся основные частоты для идентификации дефектов, доступных для обнаружения с помощью простейшей системы мониторинга раздельно по каждому виду электрических машин.

Таблица 12.1. Основные частоты электрических машин

 

Тип двигателя

Основные частоты

Асинхронный двигатель

Fвр – частота вращения ротора

F1 – частота питающего напряжения (обычно 50 Гц, 60Гц, 200 Гц)

Fz = k·Fвр·zrt±2F1 – зубцовые частоты

где k – целое число, определяющее номер гармоники зубцовой частоты,

zrt – количество зубцов ротора

Синхронная машина переменного тока

Fвр – частота вращения ротора

F1 – частота питающего напряжения (обычно 50 Гц, 60Гц, 200 Гц)

Fz = 1,5Fвр·zrt – зубцовая частота (неявнополюсная машина)

Fz = Fвр·zst – зубцовая частота (явнополюсная машина)

zst – количество зубцов статора

zrt – количество зубцов ротора

Машина постоянного тока

Fвр – частота вращения якоря

Fщ = 2рFвр – щеточная частота

Fz = Fвр·zrt – зубцовая частота

Fк = Fвр·zk — коллекторная частота

p – количество пар основных полюсов 

zrt – количество зубцов якоря

zk – число пластин коллектора

 

12.5. К основным дефектам электромагнитной системы, влияющим на вибрацию питающегося синусоидальным (без искажений формы и несимметрии по фазам) напряжением асинхронного электродвигателя, относятся:

  • дефекты статора (обрывы и короткие замыкания в силовых обмотках, короткие замыкания в активном сердечнике статора),
  • обрывы в беличьей клетке и короткие замыкания в активном сердечнике ротора,
  • изменения формы зазора между ротором и статором (статический и вращающийся эксцентриситет) прежде всего из-за износа подшипников или деформации корпуса при креплении к фундаменту («мягкая лапа»).

В асинхронных электродвигателях наибольшие изменения вибрации при дефектах электромагнитной системы могут происходить на частоте вращения ротора, на четных гармониках питающего напряжения, а также на зубцовых частотах. Все другие изменения вибрации электромагнитного происхождения в асинхронных электродвигателях идентифицировать по третьоктавному спектру вибрации крайне сложно.

12.6. Кроме как из-за собственно дефектов вибрация электромагнитного происхождения в двигателях переменного тока может существенно изменяться из-за изменения свойств питающего трехфазного напряжения (несимметрии его величины по фазам или искажения формы), а также из-за перегрузки двигателя. При несимметрии напряжения растет вибрация на второй гармонике его частоты, при искажениях – на шестой, двенадцатой, а иногда на более высоких (кратных шестой) гармониках. При перегрузке двигателя с последующим частичным магнитным насыщением активного сердечника ротора и статора также растет вибрация на шестой и кратных гармониках частоты питающего напряжения. При обнаружении роста указанных составляющих вибрации асинхронного электродвигателя (и синхронного также) есть простой способ разделить возможные причины на две основные группы, связанные с изменениями состояния собственно электродвигателя и питающей его электрической сети путем контроля и сравнения вибрации нескольких агрегатов, питающихся от одной сети. При проблемах с сетью похожие изменения вибрации наблюдаются во всех электродвигателях переменного тока.

12.7. По обнаруженным изменениям указанных компонент вибрации асинхронных двигателей могут быть идентифицированы следующие группы дефектов:

  • статический эксцентриситет зазора, дефекты статора (обрывы и короткие замыкания обмоток, короткие замыкания между пластинами его активного сердечника), несимметрия напряжения питания – по росту вибрации на двойной частоте питающего напряжения,
  • динамический (вращающийся) эксцентриситет зазора – по одновременному росту вибрации на частоте вращения и на зубцовых частотах,
  • частичное магнитное насыщение активного сердечника из-за перегрузки двигателя и нелинейные искажения питающего напряжения – по росту вибрации на шестой гармонике питающего напряжения.

К сожалению, основные признаки дефектов беличьей клетки и сердечника ротора проявляющиеся в сигнале вибрации, часто недоступны для обнаружения простейшей системой мониторинга. Лишь при опасных дефектах ротора и большой нагрузке на двигатель, т.е. при значительном росте величины скольжения, один из признаков – рост инфранизкочастотной вибрации на двойной частоте скольжения по частоте превышает 2Гц и попадает в частотный диапазон системы мониторинга.

12.8. Для более подробной идентификации некоторых дефектов собственно электродвигателя можно воспользоваться следующими дополнительными признаками:

  • ростом зубцовых гармоник вибрации не только при динамическом, но и при статическом эксцентриситете зазора,
  • ростом низкочастотной вибрации электродвигателя (особенно у агрегатов, упруго закрепленных на фундаментах) преимущественно в тангенциальном направлении при дефектах статора и проблемах с питающим напряжением, а также при магнитном насыщении активного сердечника,
  • резким падением уровня вибрации двигателя на частоте вращения ротора при отключении питания (в начальной фазе выбега) при динамическом эксцентриситете зазора,
  • локальным (в зоне дефекта) нагревом корпуса двигателя при короткозамкнутых витках в обмотке или сердечнике статора и нагревом обоих подшипниковых узлов при обрыве стержней беличьей клетки или коротких замыканиях пластин сердечника ротора.

Следует особо отметить, что влияние дефектов электромагнитной системы на вибрацию машин переменного тока относительно слабо изменяется с величиной нагрузки. Идентификацию дефектов асинхронного двигателя можно проводить как в номинальном режиме, выбранном для проведения работ по мониторингу, так и в режиме холостого хода. Учитывать следует только факт снижения частоты скольжения двигателя в режиме холостого хода.

12.9. Схема алгоритма идентификации дефектов асинхронного электродвигателя по результатам измерений, выполняемых простейшей системой диагностики, приводится на рис.12.1. Как видно из приведенной схемы, дефекты обмотки и сердечника ротора двигателя не обнаруживаются по результатам контроля третьоктавного спектра вибрации электродвигателя, для решения этой задачи необходимо контролировать узкополосные спектры вибрации или потребляемого тока.

F1 – частота питающего электродвигатель напряжения,Fвр – частота вращения двигателя, Fz –– зубцовая частота двигателя, НЧ – низкочастотная вибрация,  ИНЧ – инфранизкочастотная вибрация (до5Гц).

Рис.12.1 –  Схема алгоритма идентификации дефектов электромагнитной системы асинхронного электродвигателя.

12.10. К основным дефектам электромагнитной системы, влияющим на вибрацию синхронной электрической машины (при питании симметричным синусоидальным напряжением в режиме двигателя или при отсутствии несимметрии и нелинейности нагрузки в режиме генератора) относятся:

  • дефекты статора (обрывы, короткие замыкания в его обмотках и в активном сердечнике),
  • дефекты ротора (обрывы и замыкания в обмотке постоянного тока, дефекты крепления полюсов),
  • изменения формы зазора между полюсами и статором (статический и вращающийся эксцентриситеты),
  • распушение активных пакетов сердечника статора крупных электрических машин.

Зазоры в синхронных машинах по величине многократно превышают зазоры в асинхронных двигателях, их эксцентриситеты в относительных единицах обычно невелики и на состояние машины влияние практически не оказывают. Исключение – статический эксцентриситет в крупных машинах, в которых статор и ротор крепятся к фундаменту независимо друг от друга.

В синхронных электрических машинах наибольшие изменения вибрации при дефектах электромагнитной системы могут происходить на частоте вращения ротора, на четных гармониках питающего напряжения и на зубцовых частотах (кратных произведению частоты вращения на 3/2 от количества зубцов ротора в неявнополюсных машинах или частоты вращения на количество зубцов статора в явнополюсных машинах). Все другие изменения параметров электромагнитной системы идентифицировать по третьоктавному спектру вибрации крайне сложно.

12.11. По обнаруженным изменениям указанных компонент вибрации синхронных электрических машин могут быть идентифицированы следующие группы дефектов:

  • статический эксцентриситет зазора, дефекты статора, несимметрия напряжения питания, распушение пакетов статора – по росту вибрации на двойной частоте питающего напряжения,
  • короткие замыкания в обмотках возбуждения и дефекты крепления полюсов ротора (вращающийся эксцентриситет зазора) – по одновременному росту вибрации на частоте вращения и на зубцовых частотах,
  • частичное магнитное насыщение активного сердечника машины и нелинейные искажения напряжения – по росту вибрации на шестой гармонике питающего напряжения.

12.12. Для более подробной идентификации некоторых дефектов синхронной электрической машины можно воспользоваться следующими дополнительными признаками:

  • ростом низкочастотной вибрации статора электрической машины (особенно у агрегатов, упруго закрепленных на фундаментах) преимущественно в тангенциальном направлении при дефектах статора, при проблемах с питающим напряжением электродвигателя или с выходным напряжением генератора из-за несимметрии или нелинейности подключаемой нагрузки, а также при магнитном насыщении активного сердечника,
  • резким падением уровня вибрации двигателя на частоте вращения ротора и зубцовой частоте при отключении питания (в начальной фазе выбега) при дефектах обмотки возбуждения или узлов крепления полюсов ротора,
  • локальным (в зоне дефекта) нагревом корпуса двигателя при короткозамкнутых витках в обмотке или сердечнике статора,
  • ростом вибрации дефектного пакета статора на двойной частоте силового тока и ее гармониках при распушении активного сердечника этого пакета (измеряется вибрация пакета, при наличии средств измерения шума возможен контроль воздушного шума в ближней к пакету зоне),

12.13. Схема алгоритма идентификации дефектов синхронного электродвигателя по результатам измерений, выполняемых простейшей системой диагностики, приводится на рис.12.2.

F1 – частота питающего электродвигатель напряжения, Fвр — частота вращения двигателя, Fz — зубцовая частота двигателя, НЧ – низкочастотная вибрация.

Рис.12.2 – Схема алгоритма идентификации дефектов электромагнитной системы синхронной электрической машины.

12.14. К основным дефектам электромагнитной системы, влияющим на вибрацию машины постоянного тока (при отсутствии переменных составляющих на выходе питающего двигатель выпрямителя или отсутствии импульсных потребителей тока при работе в режиме генератора) относятся:

  • обрывы и короткие замыкания пластин коллектора,
  • полная или частичная потеря контакта щеток с пластинами коллектора
  • обрывы и короткие замыкания в электрических цепях якоря и уравнительных соединениях,
  • несимметрия формы и величины зазора между якорем и разными полюсами (как основными, так и дополнительными),
  • короткие замыкания в обмотках возбуждения.

В машинах постоянного тока наибольшие изменения вибрации при дефектах электромагнитной системы могут происходить на частоте вращения якоря, на щеточных частотах (кратных произведению частоты вращения якоря на количество основных полюсов), а также на зубцовых и коллекторных частотах (кратных произведению частоты вращения на количество зубцов якоря и пластин коллектора). Все другие изменения параметров электромагнитной системы идентифицировать по третьоктавному спектру вибрации крайне сложно.

В большинстве практических случаев двигатели постоянного тока питаются от трехфазных выпрямителей, в выходном напряжении которых присутствуют переменные составляющие с частотами, пропорциональными частоте сети переменного тока (максимальные по величине составляющие имеют частоты, пропорциональные шестой гармонике этой сети). Возбуждаемая кратными частоте сети гармониками тока вибрация обычно ограничивает возможности диагностики машин постоянного тока с применением широкополосных виброанализаторов.

12.15. По обнаруженным изменениям указанных компонент вибрации машин постоянного тока могут быть идентифицированы следующие группы дефектов:

  • ухудшение контакта щеток с пластинами коллектора из-за износа либо щеток, либо обрыва пластины коллектора – по росту вибрации на щеточной частоте (вибрация растет преимущественно в тангенциальном направлении),
  • нарушение формы зазоров между основными и дополнительными полюсами, а также между полюсами и якорем, короткие замыкания в обмотке возбуждения – по росту вибрации на коллекторных гармониках. Причиной таких дефектов обычно является сдвиг полюсов из-за ослабления креплений, замыкания в обмотке возбуждения, а следствием – нарушение условий коммутации тока, особенно под нагрузкой,
  • дефекты якоря, в том числе уравнительных соединений, изменяющих форму поля якоря – по росту вибрации на первой и, частично, второй гармониках частоты вращения, а также по росту зубцовых гармоник вибрации.

12.16. Для более подробной идентификации некоторых дефектов электрической машины постоянного тока можно воспользоваться следующими дополнительными признаками:

  • резким падением уровня вибрации двигателя на частоте вращения якоря и щеточной частоте при отключении питания (в начальной фазе выбега) при дефектах соответственно якоря и коллектора (щеток),
  • сильной зависимостью величины вибрации на зубцовых гармониках от нагрузки (знак зависимости — любой) при дефектах обмотки якоря и обмотки возбуждения.

12.17. Схема алгоритма идентификации дефектов машины постоянного тока по результатам измерений, выполняемых простейшей системой диагностики, приводится на рис.12.3.

 

Fвр — частота вращения ротора, Fщ — щеточная частота, Fz — зубцовая частота,Fк — коллекторная частота, F1  — частота напряжения на входе выпрямителя,

Рис.12.3 — Схема алгоритма идентификации дефектов электромагнитной системы электрической машины постоянного тока.

12.18. К основным дефектам электромагнитной системы, влияющим на вибрацию шаговых двигателей переменного тока (при отсутствии несимметрии и искажений напряжения питания) относятся:

  • обрывы и короткие замыкания в силовых обмотках.
  • изменения формы зазора (статический и вращающийся эксцентриситеты).

Основные изменения вибрации из-за перечисленных дефектов могут происходить на гармониках частоты вращения двигателя, начиная с первой, а также на двойной частоте питающего напряжения. Особенностью влияния дефектов на вибрацию является модуляция вибрации на двойной частоте питания гармониками частоты вращения двигателя, которую нельзя определить по третьоктавному спектру вибрации. Поэтому шаговые электродвигатели обычно диагностируются с использованием узкополосного спектрального анализатора сигналов, чаще всего профессиональными системами диагностики по вибрации и току двигателя.

12.19. Примечание. Использование для питания электродвигателей как переменного, так и постоянного тока статических выпрямителей и преобразователей напряжения существенно усложняет процессы диагностирования электродвигателей как по вибрации, так и по току. Преобразователи старых поколений, построенные на тиристорной электронике, существенным образом искажают форму выходного напряжения, что не позволяет применять простейшую систему вибрационного мониторинга для надежной оценки состояния электродвигателей. В то же время в современных статических преобразователях с высокой частотой коммутации силового тока (выше 2 кГц) искажения формы напряжения минимальны, что позволяет идентифицировать дефекты в электрических машинах (если известна частота выходного напряжения на момент проведения измерений). Но высокочастотные (на частоте коммутации тока и ее гармониках) компоненты тока влияют на высокочастотную вибрацию электрических машин и затрудняют диагностику их подшипниковых узлов.

Для проверки возможности диагностики конкретного электродвигателя переменного тока со статическим преобразователем необходимо на практике оценить те изменения вибрации двигателя, которые вносит преобразователь. Для этого надо сравнить третьоктавные спектры вибрации опор вращения, выполненные при работе двигателя от сети предприятия и от статического преобразователя при частоте выходного напряжения, равной частоте сети предприятия.

Если обнаруженный рост составляющих третьоктавной вибрации (обычно на частоте коммутации силового тока и ее гармониках) при работе от преобразователя не превышает 40% (трех дБ), двигатель доступен для контроля состояния и идентификации дефектов при работе от статического преобразователя. Пример такого сравнения приведен на рис. 12.4.

Синий цвет – вибрация подшипникового узла при питании двигателя от сети 50Гц. Красный цвет – вибрация подшипникового узла при питании от преобразователя с частотой выходного напряжения 50Гц

Рис. 12.4 – Влияние качества выходного напряжения со статического преобразователя на третьоктавные спектры вибрации асинхронного двигателя.

12.20. Примеры применения рассмотренных признаков дефектов для обнаружения и идентификации дефектов машин переменного и постоянного тока с помощью простейшей системы мониторинга приводятся в приложении Д.

Содержание

 

Ремонт асинхронных электродвигателей

Ремонт асинхронных электродвигателей

Асинхронный электродвигатель — это долговечный, простой, широко востребованный мотор. Сфера использования— это заточные станки, приводы крановых установок общего промышленного назначения, грузовые лебедки и многое другое. Его работоспособность не зависит от скорости регулирования, заряда аккумулятора. Асинхронные электродвигатели в прошлом широко использовались в стиральных машинках.

В эксплуатации известны однофазные, трехфазные асинхронные электромоторы.

Далее мы рассмотрим дефекты электродвигателей переменного тока, а также способы их устранения.

Процесс работы по устранению неисправностей в асинхронных двигателях

Амортизация подшипников вызывает проблемы с электромотором, который вычисляется по звуку. Шум происходит из-за просветов в подшипниках качения, тем самым возникает вибрация, на месте вала происходит нагревание торцевых элементов. В конечном итоге получается, что смазка высыхает, а это приводит к неполадкам работы подшипников, теряются их первоначальные свойства. Бывает, что даже перекатывание шариков, при остановке работы вала.

На плохую работу подшипников влияет не только их износ и старение, но и неправильная, недостаточная смазка.

Смазке не подлежат лишь целиком закрытые подшипники, которые прошли ее на заводе. Сепараторы в них закрыты и поэтому не подвержены воздействиям окружающей среды.

Дефектоскопия подшипников может привести еще к одной проблеме — сводному движению вала с ротором в радиальном, поперечном направлении. К каким неполадкам приводят дефекты работы подшипников:

  • устройство вращается прерывисто, что вызывает нарушения работоспособности;
  • ослабший ротор крепиться за крышки двигателя, магнитопровода статора, тем самым повреждая их.

При таких неполадках двигатель разбирается, и подшипники подвергаются замене. Для монтажа используют съемник нужного размера. Помимо этого, применяются выколотки. Они должны быть из мягких материалов, к примеру из латуни, меди и других. В таких случаях выколотку прислоняют к внешней обойме подшипника и ударяют по ней молотком. Для того, чтобы подшипник снялся, необходимо равномерно распределить вес. При этом важно не испортить место его посадки.

Для того, чтобы установить другой подшипник применяется металлическая трубка, имеющая диаметр чуть больше вала. Таким образом подшипник загоняется на место.

Ротор двигателя оснащен лопастями, которые способствуют вентиляции в моторе. Балансировку ротора нарушают сколы этих самых лопастей. В итоге это приведет к деформации, что вызывает неработоспособность подшипников.

Ремонт электродвигателя

Дефект асинхронного двигателя можно выявить при помощи следующих признаков, связанных с электрикой:

  • перезагрузка, короткое замыкание при которых срабатывают защитные устройства;
  • запах гори изоляции;
  • в моторе появляются искры, дым.

Повреждения в обмотке двигателя указывается перегревом корпуса во время работы. Это также происходит при чрезмерных нагрузках на вал. Поэтому может сработать защита от перегрузок. Помимо этого, она включается при витковых замыканиях. В такой ситуации следует проверить движения вала, запуская двигатель без дополнительных нагрузок.

При включении защиты от коротких замыканий, следует:

1. Проверить кабеля, двигателя, при необходимости отсоединить их.

2. Проконтролировать надежность фазосдвигающих, пусковых конденсаторов при их наличии.

3. Проверить аппаратуру управления электродвигателями на исправность.

4. Проверить барно электродвигателя.

5. Сопротивление изоляции измеряется между обмоткой электродвигателя и корпусом.

Не рекомендуется проводить ремонт асинхронного двигателя самостоятельно, потому что здесь требуются определенные знания, навыки и опыт работы. Компания «РемЭлектроМаш» занимается ремонтом любой сложности, в том числе и ремонтом асинхронных электродвигателей. На всю выполняемую нами работу даем гарантии от 6 месяцев.

Сопротивление изоляции измеряется мультиметром. Увлажнение, повреждения измерятся мегомметром.

В случае, если обмотка статора показало низкое сопротивление проводят сушку строительным феном. Чтобы корпус из силумина не расплавился, необходимо подбирать низкую, оптимальную температуру.

Вскрытие и осмотр электродвигателя необходим при обмотке, равной нулю или же, когда просушка не помогает.

Статор необходимо отправлять на перемотку при следующих обстоятельствах:

  • механических повреждениях;
  • обмотка поменяла цвет на более темный;
  • обугливание.

Самостоятельно перематывать асинхронный электродвигатель не рекомендуется, т.к для этого требуются знания и умения в этой области.

Ремонт асинхронных двигателей от компании «РемЭлектроМаш»

Компания «РемЭлектроМаш» специализируется на ремонте общепромышленных электродвигателей, электрических машин, в том числе и асинхронных двигателей.

Мы предлагаем:

1. Дефектоскопию узлов, деталей оборудования.

2. Замену обмотки статора.

3. Замену выводных концов.

4. Ремонт щеточных механизмов и токосъемных узлов.

5. Устранение неполадок в асинхронных двигателях.

6. Ремонт грузоподъемного оборудования.

7. И многое другое.

Высококвалифицированная команда специалистов выполнят ремонт любой сложности. На все наши работы даем гарантию от 6 месяцев. Мы комплексно подходим к решению ваших проблем, стараемся найти оптимальный вариант для нашего сотрудничества.

С нами работать выгодно, надежно, оперативно!

Остались вопросы? Тогда позвоните нашим менеджерам по телефону и узнайте всю подробную информацию:

8 (495) 201-76-54;

8 (926) 006-45-22.

Или пишите на почту Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. .

Выявление дефектов двигателя посредством анализа зон неисправности

Персонал по техническому обслуживанию электрооборудования в течение многих лет ограничивался поиском и устранением неисправностей с помощью всего лишь одной двуручки и мегомметра. К сожалению, это не дает достаточно информации, чтобы большинство электриков чувствовали себя полностью уверенно при определении наличия электрической проблемы.

Механический оператор однажды сказал: «Если проблема существует с частью оборудования, и в пределах 10 футов от него есть электрический кабель, то это, должно быть, проблема с электричеством!»

Если вы занимаетесь обслуживанием электрооборудования, вы, вероятно, когда-то слышали в своей карьере: «Это, должно быть, двигатель.«Если вы занимаетесь техобслуживанием механических устройств, вы, вероятно, слышали:« Вероятно, это насос. Давай разъединим его.

Это постоянная битва, и до недавнего времени технология в основном разрабатывалась для механической стороны. Вибрация показывает двукратный всплеск линейной частоты (2F L), и это должно означать, что она электрическая. Верно? Неправильный!

Сегодня существует так много переменных, которые приводят к появлению 2F L, что вывод двигателя из эксплуатации для ремонта электрической части только из-за высокого значения 2F L является ошибкой.Вполне возможно, что это дорогое удовольствие. Лучшее, на что вы могли надеяться, — это то, что ремонтный центр перезвонит и спросит: «Что вы хотите сделать?» к этому совершенно хорошему мотору.

«Устойчивость к заземлению или тестирование мегомметром — все, что нам нужно». Мне трудно поверить в это утверждение. Сколько раз, будучи электриком, мы нервничали, перезапустив отключившийся двигатель после того, как убедились с нашим верным Меггером, что «двигатель в порядке».

На самом деле, может существовать множество причин, вызывающих отключение двигателя, которое не будет обнаружено мегомметром, например, межвитковое замыкание.Пробой изоляции между отдельными витками обмотки может происходить внутри паза статора или в конце витка и быть полностью изолированным от земли. Таким же образом могут возникать межфазные короткие замыкания.

Если оставить эти неисправности без внимания, они могут привести к быстрому износу обмотки, что может привести к полной замене двигателя. Повторный запуск отключившегося двигателя следует рассматривать только после устранения этих неисправностей.

Поиск и устранение неисправностей электродвигателя, у которого есть подозрение на электрическую проблему, не должно приводить к заявлению: «Двигатель в порядке.”

Хотя кто-то с многолетним опытом и огромным авторитетом может обойтись без такого простого утверждения, большинство электриков не найдут такой же положительной реакции от своего начальника, инженера или руководителя завода.

Чтобы достоверно сообщить об электрическом состоянии двигателя и убедиться, что к вашей рекомендации серьезно относятся, существует шесть областей интереса, известных как зоны неисправности, на которые следует обратить внимание при поиске и устранении неисправностей. Отсутствие любой из этих зон может привести к упущению проблемы и потере доверия к нашим навыкам.

Шесть зон электрических повреждений:

1. Качество электроэнергии

2. Силовая цепь

3. Изоляция

4. Статор

5. Ротор

6. Воздушный зазор

Качество электроэнергии

В последнее время качество электроэнергии привлекло всеобщее внимание из-за отмены государственного регулирования и популярности приводов переменного и постоянного тока. С дерегулированием конкуренция между коммунальными предприятиями усилила обеспокоенность штрафами за высокие уровни искажений.

Частотно-регулируемые приводы (VFD) и другие нелинейные нагрузки могут значительно увеличить уровни искажений напряжения и тока. Как можно минимизировать это искажение? Какое оборудование требуется, и является ли проблема чисто финансовой или оборудование находится под угрозой?

Во-первых, давайте разберемся, о чем мы на самом деле говорим, когда говорим о проблемах с качеством электроэнергии. Гармонические искажения напряжения и тока, скачки напряжения, несимметрия напряжения и коэффициент мощности — вот лишь некоторые из многих факторов, вызывающих беспокойство при обсуждении качества электроэнергии.Хотя все они важны, мы остановимся лишь на некоторых, начиная с гармонических искажений.

Гармонические искажения всегда звучат как такая глубокая концепция. Он станет более элементарным, если разложить его на основные основы. Наиболее частым упоминанием в этом разделе является полное гармоническое искажение (THD).

THD — это отношение среднеквадратичного содержания гармоник к среднеквадратическому значению основной величины, выраженное в процентах от основной гармоники.

Проще говоря, это среднеквадратичное значение сигнала с удаленной частотой линии (основной). Идеальная синусоида с частотой 60 герц (Гц) будет иметь 0 процентов THD. Таким образом, все, кроме основной частоты линии (60 Гц), будет считаться гармоническим искажением.

Общие нелинейные (переключающие) нагрузки включают компьютеры, люминесцентное освещение и частотно-регулируемые приводы (ЧРП), как упоминалось ранее. Присутствие гармоник в системе распределения приводит к чрезмерному нагреву из-за повышенных требований по току.

Нагрузка, рассчитанная на 100 ампер при полной нагрузке, теперь может потреблять 120 ампер, если гармонические искажения высоки. Этот дополнительный ток может привести к повреждению изоляции и, возможно, к катастрофическому отказу. Избыточные гармоники нулевой последовательности будут собираться обратно в трансформаторе, что приведет к перегрузке и возможному выходу из строя.

Эти высокие токи нулевой последовательности возвращаются к источнику через нейтральную шину и, если они чрезмерны, могут вызывать значительное нагревание и даже возгорание. Чтобы избежать таких катастрофических событий, многие компании модифицируют свои системы распределения.

Установка k-трансформаторов, предназначенных для работы с большими нагрузками, генерируемыми гармониками, и увеличение размера их нейтрали в миле, чтобы приспособиться к более высоким уровням тока, являются двумя популярными видами деятельности.

Хотя эти усилия ничего не делают для уменьшения гармоник, они уменьшают риск отказа. Удаление гармоник требует установки фильтрующих механизмов, таких как фильтры нулевой последовательности.

Некоторые из новых частотно-регулируемых приводов, в которых используются IGBT, могут значительно превышать линейное напряжение менее чем за микросекунду.Старые системы изоляции класса B имеют низкую стойкость к такому быстрому нарастанию и могут очень быстро выйти из строя.

При использовании приводов настоятельно рекомендуется использовать двигатели, предназначенные для работы с инвертором. Чрезмерная длина кабеля между приводом и двигателем может вызвать несоответствие высокого сопротивления, которое способствует скачкам высокого напряжения в соединительной коробке двигателя. Изготовитель привода обычно указывает правильное расстояние между кабелями.

Общие рекомендации, указанные в таблице 3.3.1 IEEE 519-1992, рекомендуют менее 5% THD напряжения для систем, работающих при напряжении менее 69 киловольт. Они также рекомендуют, чтобы индивидуальные гармонические искажения напряжения составляли менее 3 процентов. На рисунке 1 показан пример недопустимого уровня искажения напряжения. Эти высокие уровни гармоник можно увидеть в сигнале напряжения в виде импульсов, движущихся на основной частоте (рисунок 2).


Рисунок 1

Высокие пятая и седьмая гармоники указывают на наличие 6-пульсного воздействия привода на систему распределения.Каждая из отдельных гармоник должна составлять менее 3 процентов от основной гармоники согласно IEEE 519-1992.


Рисунок 2

На рисунке 2 показан основной сигнал напряжения 60 Гц с 6 импульсами, возникающими на протяжении каждой синусоидальной волны. Это произошло из-за нефильтрованного 6-пульсного привода, подключенного к распределительной системе.

Силовая цепь

Что такое силовая цепь? Под силовой цепью понимаются все проводники и соединения, которые существуют от точки, в которой начинается испытание, до соединений на двигателе.Это могут быть автоматические выключатели, предохранители, контакторы, перегрузки, разъединители и наконечники.

Демонстрационный проект 1994 года по промышленным системам распределения электроэнергии показал, что соединители и проводники были источником 46 процентов неисправностей, снижающих КПД двигателя. Часто двигатель, изначально находящийся в отличном состоянии, подключается к неисправной силовой цепи.

Это вызывает такие проблемы, как гармоники, дисбаланс напряжения, дисбаланс тока и т. Д. По мере того, как эти проблемы становятся более серьезными, мощность вашего двигателя падает, вызывая повышение температуры и повреждение изоляции.

Этот двигатель заменяют много раз, и цикл отказа начинается снова. Как видно на рисунке 3, соединения с высоким сопротивлением, приводящие к дисбалансу напряжений, значительно уменьшат номинальную мощность в лошадиных силах.


Рисунок 3 Ссылка: NEMA Standards MG 1-14.35

Один из методов обнаружения соединений с высоким сопротивлением — это проверка межфазного сопротивления. На трехфазном двигателе три измерения сопротивления должны быть почти идентичными.Если все три показания одинаковы, резистивный дисбаланс составит 0 процентов. По мере того как одна или несколько фаз развивают высокое сопротивление, резистивный дисбаланс увеличивается, что указывает на неисправность.

Вот некоторые из механизмов неисправности, которые вызывают соединения с высоким сопротивлением:

Корродированные клеммы

Свободные кабели

Ослабленные шины

Зажимы предохранителей коррозии

Корродированные контакты

Открытые лиды

Проводники разного диаметра

Разнородные металлы


Рисунок 4

На рисунке 4 показаны три различные точки измерения сопротивления, которые можно использовать для определения фактического местоположения соединения с высоким сопротивлением.Положение X перед предохранителями. Если резистивный дисбаланс все еще высок, вы можете перейти в положение Y после контактора. Если дисбаланс все еще очевиден в положении Y, тестирование в клеммной коробке двигателя, положение Z, изолирует двигатель от силовой цепи и определит, какая область является проблемной.

Состояние изоляции

Это относится к изоляции между обмотками и землей. Высокие температуры, возраст, влажность и загрязнение приводят к сокращению срока службы изоляции.Было сказано, что если бы заводы просто использовали имеющиеся обогреватели, чтобы изоляция оставалась сухой, то удвоение срока службы наших двигателей не исключалось бы.

Системы изоляции сегодня лучше, чем когда-либо, и способны выдерживать все более высокие температуры без значительного сокращения срока службы. Однако мы все еще ищем способы разрушить нашу изоляцию намного раньше, чем следовало ожидать.

Имейте в виду, что, хотя изоляция часто бывает повреждена, на эту зону повреждения сильно влияют другие проблемы.Силовая цепь для одного может сильно повлиять на изоляцию. Если перед двигателем имеется соединение с высоким сопротивлением, которое развивается лучше, чем 5-процентный дисбаланс напряжения, и мы продолжаем работу двигателя с его нормальной номинальной мощностью, мы увидим сокращение срока службы изоляции.

Токи обратной последовательности, создающие вращающиеся магнитные поля в противоположном направлении, не только уменьшат крутящий момент, но и могут позволить температуре выйти из-под контроля и превысить даже предел в 150 градусов Цельсия для ваших систем изоляции класса F.

Была ли система изоляции настоящей причиной отказа двигателя или это был всего лишь симптом? Легко диагностировать явное нарушение изоляции как механизм неисправности, но это повторится снова с другим двигателем, если проблема не будет устранена. Тогда каково будет объяснение?

Опять же, тестирование с помощью Megger не расскажет вам всего, но это хорошее начало, когда дело доходит до тестирования изоляции. Когда дело доходит до ограничений IEEE (Института инженеров по электротехнике и электронике) на сопротивление заземления, люди часто упускают из виду ссылку на 40 ° C.

Простое тестирование мегомметром без учета температуры приведет к сопротивлению показаниям заземления, которые сильно колеблются от высоких до низких значений в зависимости от температуры обмоток. Температурная коррекция показаний не только будет соответствовать требованиям тестирования IEEE, но и даст гораздо лучшую тенденцию, как показано на рисунке 5.


Рисунок 5

Мы должны понимать, что попадание влаги может стать причиной недействительности показаний с поправкой на температуру.Убедитесь, что нагреватели находятся под напряжением, когда двигатель не работает, чтобы этого не произошло.

Испытание на изоляцию, которое выпало из внимания, — это испытание индекса поляризации. Применение постоянного напряжения постоянного тока в форме теста мегомметром в течение 10 минут приведет к постепенному увеличению показания сопротивления заземления (RTG).

Это результат зарядки системы изоляции, как у конденсатора, что приводит к уменьшению тока поглощения.По закону Ом, I (ток) = V (напряжение) / R (сопротивление). Следовательно, уменьшение этого тока поглощения должно приводить к увеличению сопротивления.

Если мы возьмем 10-минутный РИТЭГ и разделим его на 1-минутный РИТЭГ, IEEE сочтет приемлемым значение 2,0 или выше. К сожалению, двигатели с нестабильной системой изоляции могут давать значения, близкие или превышающие 2,0, но все же неисправны.


Рисунок 6

На рисунке 6, когда 10-минутное показание (примерно 600 МОм) разделено на минутное показание (примерно 300 МОм), результат равен 1.94. Это почти соответствует спецификации IEEE как хорошая система изоляции и, вероятно, будет принято в полевых условиях. Однако вы можете видеть, что эта система изоляции очень нестабильна. Всегда смотрите на профиль PI, а не только на индекс.

Ограничивающим фактором при испытании сопротивления постоянному току относительно заземления является то, что сигнал постоянного тока во многих случаях не дает наилучшей оценки истинного состояния изоляции. Изоляция двигателя — это естественный диэлектрический материал.

Следовательно, это плохой проводник постоянного тока.Это хорошо, потому что вы не хотите чрезмерной утечки на землю, но плохо, потому что система изоляции в ухудшенном состоянии может занять немного больше времени для идентификации с помощью сигнала постоянного тока или мегомметра. Однако переменный ток не позволяет диэлектрику заряжаться и намного легче проходит через диэлектрик.

Это хорошо, потому что позволяет использовать сигнал переменного тока для гораздо более раннего выявления ухудшения изоляции, и плохо, потому что он может быть разрушительным, как в случае с AC Hi-Pot. Однако испытания емкости на землю при низком напряжении являются неразрушающими и очень хорошими ранними индикаторами режимов деградации в ваших изоляционных системах.Эти значения будут считываться в пикофарадах (пФ), и их можно будет эффективно изменять с течением времени.

Состояние статора

Что такое статор? Когда мы упоминаем статор, мы имеем в виду обмотки постоянного или трехфазного переменного тока, изоляцию между витками обмотки, паяные соединения между катушками и сердечником статора или пластинами.

Одной из распространенных неисправностей обмоток двигателя является межвитковая неисправность. Это происходит, когда изоляция между двумя витками одной и той же катушки разрушается и снижает способность катушки создавать сбалансированное магнитное поле.

Несбалансированные магнитные поля приводят к вибрации, которая затем может вызвать ухудшение изоляции, а также выход подшипников из строя. Локальный нагрев вокруг короткого замыкания также может распространяться на другие катушки, что приводит к замыканию между катушками.

Чрезмерный нагрев в конечном итоге не только разрушит обмотки двигателя, но также повредит изоляцию между пластинами сердечника статора.

Еще одна неисправность, которая может возникнуть в обмотках двигателя, — это межфазное замыкание.Это происходит в результате разрыва изоляции между двумя отдельными фазами, обычно лежащими рядом друг с другом в одном и том же слоте.

Более высокая разность потенциалов приводит к очень быстрому ускорению неисправности. Пазовая бумага устанавливается между разными фазами в одном и том же слоте, чтобы уменьшить возможность утечки между фазами.

Межвитковое или межфазное короткое замыкание может происходить много раз, не вызывая немедленного замыкания на землю. Из-за этого тестирование с помощью только мегомметра для профилактического обслуживания или после отключения двигателя может не выявить неисправность.

Это может привести к тому, что небольшой сбой обмотки может перерасти в серьезный катастрофический отказ. Необратимое повреждение сердечника может потребовать замены всего двигателя.

Тестирование статора может быть выполнено путем подключения непосредственно к двигателю, а также подключения к MCC. Во время теста в двигатель посылаются высокочастотные сигналы переменного тока. Эти сигналы создают магнитные поля вокруг обмоток, которые должны быть согласованы между фазами.

Затем измерение индуктивности для каждой фазы сравнивается с другими фазами и вычисляется индуктивный дисбаланс.Этот дисбаланс за вычетом влияния ротора используется для сравнения способности каждой из фаз создавать сбалансированное магнитное поле.

Также во время теста в двигатель посылаются сигналы постоянного тока. По этим сигналам измеряется фактическое сопротивление обмотки или обмоток. Три значения сопротивления трехфазного асинхронного двигателя сравниваются и рассчитываются для получения резистивного дисбаланса. Если этот дисбаланс превышает заданный уровень, в паяных соединениях между катушками могут существовать соединения с высоким сопротивлением.

Существует два основных типа конфигураций обмотки статора. Первый соединен звездой (или «Y»), а второй — треугольником. Чтобы более полно понять, о чем говорят показания индуктивности, может помочь простое понимание конфигурации обмотки.


Рисунок 7

Обмотка Y-образной конфигурации с межвитковым замыканием приведет к двум показаниям низкой индуктивности и одному показанию высокой индуктивности, если смотреть на межфазную индуктивность.


Рисунок 8

Обмотка треугольной конфигурации с межвитковым замыканием приведет к одному показанию низкой индуктивности и двум показаниям высокой индуктивности при рассмотрении межфазной индуктивности.

Состояние ротора

Это относится к стержням ротора, пластинам ротора и концевым кольцам ротора. В 1980-х годах совместные усилия EPRI и General Electric показали, что 10 процентов отказов двигателей происходят из-за ротора.Ротор, хотя и составляет небольшой процент проблем с двигателем, может повлиять на выход из строя других зон неисправности.

Когда двигатель запускается со сломанной или треснутой штангой ротора, вокруг места разрыва выделяется сильное тепло. Это может распространиться на другие стержни ротора и разрушить изоляцию вокруг соседних пластин. Это также может повлиять на другие части двигателя. Что находится всего в нескольких миллиметрах от ротора? Статор!

Изоляция статора не выдерживает сильного нагрева, выделяемого сломанной штангой ротора, и в конечном итоге выйдет из строя.К сожалению, во многих случаях сломанные стержни ротора нелегко увидеть без технологий, и их можно не заметить как первопричину поломки. Это приведет к перемотке двигателя и замене подшипников, но не к ремонту ротора. Когда двигатель возвращается в эксплуатацию, он снова сталкивается с той же проблемой, только с новой изоляцией, которую необходимо разрушить.

Одним из методов проверки состояния ротора является проверка влияния ротора (RIC). RIC — это испытание, выполняемое на асинхронных двигателях переменного тока, синхронных двигателях и двигателях с фазным ротором, которое демонстрирует магнитную связь между ротором и статором.Это соотношение указывает на состояние ротора и воздушного зазора внутри двигателя.

Проверка влияния ротора выполняется путем вращения ротора с определенными приращениями (определяемыми числом полюсов) над однополюсной группой и записью изменений в измерениях индуктивности для каждой фазы трехфазного двигателя. Для надлежащего разрешения рекомендуется 18 измерений индуктивности на группу полюсов. Чтобы определить количество полюсов в двигателе, используйте следующее уравнение.

F = NP / 120

F = Частота линии (обычно 60 Гц в U.С.)

N = Скорость двигателя в об / мин

P = количество полюсов

Пересчитано: P = 7200 / об / мин

Пример: сколько полюсов будет у двигателя с паспортной табличкой RPM = 1780?

Р = 7200/1780

= 4 полюса

Без исторических данных необходимо выполнить RIC, чтобы получить любую информацию о стандартном индукционном роторе с короткозамкнутым ротором.Такие неисправности, как сломанные стержни ротора или поврежденные пластины, могут существовать даже при низком балансе индуктивности. Если вы основываете решение выполнить RIC только на том, насколько высок баланс индуктивности на базовом тесте, вы можете упустить из виду поздние стадии дефекта стержня ротора.


Рисунок 9

На рисунке 9 показаны ожидаемые изменения индуктивности для ротора с сломанными стержнями ротора. Обратите внимание на нестабильные значения индуктивности на пике синусоидальных волн для каждой фазы.Сломанные стержни ротора вызывают перекос магнитного поля, создаваемого стержнями ротора и вокруг них. У нормального ротора не будет перекоса или беспорядочного рисунка индуктивности, как показано на Рисунке 10.


Рисунок 10

Взаимосвязь ротора и статора

Это соотношение относится к воздушному зазору между ротором и статором. Если этот воздушный зазор неравномерно распределен вокруг двигателя на 360 градусов, могут возникнуть неравномерные магнитные поля. Эти магнитные дисбалансы могут вызвать движение обмоток статора, что приведет к выходу из строя обмотки, и электрически индуцированную вибрацию, что приведет к выходу из строя подшипников.Неправильное соотношение между ротором и статором также называется эксцентриситетом.


Рисунок 11

Первый тип называется статическим эксцентриситетом. На рисунках 11 и 12 показаны примеры того, как выглядит статический эксцентриситет, физически и индуктивно. Этот тип эксцентриситета вызван такими проблемами, как смещение концевой втулки или низко расположенный вал в подшипнике. Физический результат состоит в том, что вал всегда находится в одном и том же месте вне электрического центра.


Рисунок 12

Результатом индукции является изменение пиков синусоидальной волны, как показано на рисунке 12.


Рисунок 13

Второй тип эксцентриситета называется динамическим эксцентриситетом. Это происходит, когда ротор не остается на одном месте, а может двигаться в пространстве статора, как показано на Рисунке 13.

Индуктивный результат — это движение всех трех значений индуктивности вверх или вниз, в зависимости от того, какая фаза ближе всего к ротору при данном градусе вращения.Это показано на рисунке 14.


Рисунок 14

В заключение, термина «Мотор в порядке» недостаточно для того, чтобы к нам относились серьезно и чтобы была проведена истинная оценка состояния мотора. Если решение о том, что делать в случае устранения неполадок или диагностики, зависит от вас, посмотрите на всю картину. Если это вообще возможно, не принимайте быстрое решение.

Разбейте систему на отдельные зоны разлома, полностью протестируйте каждую зону разлома с использованием всех доступных вам технологий и, наконец, сделайте свои рекомендации в письменной или устной форме, используя терминологию, используемую при анализе зон разлома, чтобы выразить вашу уверенность и возможности.

Об авторе:

Ной Бетел в настоящее время отвечает за разработку новой и существующей технологии PdMA для корпорации PdMA. Он является выпускником Университета штата Нью-Йорк и Школы и учебного центра военно-морской ядерной энергетики. Для получения дополнительной информации посетите www.pdma.com.

Важны ли для вас эти преимущества и недостатки промышленных электродвигателей?

Согласно Allied Market Research, мировой рынок электродвигателей прогнозируется на уровне 136 долларов.4 миллиарда к 2025 году, при среднегодовом темпе роста 4,5%.

Как и на любом растущем рынке, возникает необходимость обслуживать этот рост. В RSAW мы специализируемся на ремонте, хранении и продаже больших и малых промышленных электродвигателей, чтобы обеспечить бесперебойную работу предприятий и заводов наших клиентов и исключить простои.

Сегодняшний пост рассматривает несколько преимуществ и недостатков некоторых распространенных типов двигателей, которые мы обслуживаем, храним и продаем, и почему наличие правильного партнера по решениям может иметь реальную экономическую выгоду.

Давайте взглянем …
  • Когда дело доходит до электродвигателей с автоматической коммутацией, в RSAW мы фокусируемся на электродвигателях постоянного тока с щетками , которые обладают такими преимуществами, как простое регулирование скорости и низкая начальная стоимость. К недостаткам можно отнести более сложное обслуживание (особенно щеток), средний срок службы, а также дорогостоящий коммутатор и щетки. Это означает, что опыт проверки и ремонта может сыграть важную роль в снижении общей стоимости владения и повышении экономической ценности вашего актива.
  • В области асинхронных двигателей переменного тока вы найдете нас работающими над многофазными асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором или с фазным ротором (SCIM или WRIM) переменного тока , которые обладают рядом преимуществ, включая самозапуск, низкую стоимость, надежность и надежность. К недостаткам можно отнести необходимость высокого пускового тока, а также более низкий КПД из-за необходимости намагничивания. Важно, чтобы ваши протоколы обслуживания и поддержки учитывали эти и другие соображения, чтобы максимизировать производительность и надежность.
  • И, наконец, что касается синхронных двигателей переменного тока, мы специализируемся на синхронных двигателях с фазным ротором (WRSM) , которые обладают преимуществами синхронной скорости, более эффективным асинхронным двигателем и низким коэффициентом мощности. К недостаткам можно отнести более высокие инвестиционные затраты, а это означает, что надлежащее обслуживание, ремонт и хранение могут быть критическими факторами, которые необходимо учитывать при попытке максимизировать время безотказной работы и срок службы вашего двигателя, а также повысить рентабельность инвестиций.

Возникли вопросы о ремонте промышленных электродвигателей и о том, как повысить экономическую ценность этих важнейших производственных фондов? Вы пришли в нужное место.Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше.

(PDF) Обнаружение дефектов при производстве статоров электродвигателей с помощью систем технического зрения: электрические разъемы

с резервированием, повышающие надежность. Был спроектирован и построен испытательный стенд

для проверки системы технического зрения. Было проведено исследование случая

с 20 электрическими соединителями, в котором было получено

100% правильных показаний. Несмотря на то, что количество анализируемых соединителей

было относительно небольшим, испытания были повторены в различных условиях, а результаты

остались прежними.Следующие шаги будут направлены на проверку предлагаемой системы технического зрения

на промышленной производственной линии.

БЛАГОДАРНОСТЬ

Авторы благодарят за поддержку CNPq. И все же R.C.C. Флеш

благодарит CNPq за финансовую поддержку в рамках проекта

номер 311024 / 2015-7.

СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

[1] PCM Ламим Филхо, Дж. Н. Брито и Р. Педерива, «Обнаружение неисправностей обмотки статора

в асинхронных машинах с помощью внутреннего датчика потока»,

Международный симпозиум IEEE по диагностике электрических машин,

стр.432-437, 2007.

[2] PCM Lamim Filho, JN Brito, VAD Silva и R. Pederiva,

«Обнаружение электрических неисправностей в асинхронных двигателях с помощью анализа вибрации

», Journal of Quality in Maintenance Engineering, vol. . 19,

pp.364 — 380, 2013.

[3] Р. Саидур, «Обзор использования энергии электродвигателями и экономии энергии

», Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 14, п. 3, pp.

877-898, апрель 2010 г.

[4] WEG, Motors: Specification of Electric Motors, доступно по адресу:

motors-50039409-manual- english.pdf>. Доступ 2 февраля 2015 г.

[5] FR Leta, FF Feliciano, IL de Souza и E. Cataldo, «Обсуждение точности

в автоматической системе измерения с использованием методов компьютерного зрения

», Серия симпозиумов ABCM по мехатронике, т.2, pp. 645–

652, 2006.

[6] Р. Б. Фишер, Т. П. Брекон и К. Доусон-Хау, А. Фитцгиббон, К.

Робертсон, Э. Трукко, К. И. Уильямс, «Словарь компьютера.

видение и обработка изображений », Вили, Нью-Джерси, январь 2014 г.

[7] Р. К. Гонсалес и Р. Р. Вудс, Цифровая обработка изображений. New

Jersey, Prentice Hall, 2008.

[8] Дж. С. Гилл, А. Кумар и Р. Агарвал, «Неразрушающая сортировка черного чая

на основе физических параметров путем анализа текстуры», Biosystems

Engineering, vol.116, №2, стр. 198-204, октябрь 2013 г.

[9] Х. Гольнаби и А. Асадпур, «Разработка и применение промышленных систем машинного зрения

», Робототехника и компьютерная интеграция

Производство, т. 23, п. 6, стр. 630-637, декабрь 2007 г.

[10] П. Джампана, С.Л. Шах и Р. Кадали, «Контроль уровня интерфейса

на основе компьютерного зрения в разделительных ячейках», Control Enginnering

Practice, стр. 349 -357. Январь 2010 г.

[11] А. Джиролами, Ф. Наполитано, Д. Фараоне и А. Брагьери,

«Измерение цвета мяса с помощью системы компьютерного зрения», Meat

Science, стр. 111-118. Август 2012 г.

[12] Г. Элмасри, С. Куберо, Э. Мольто и Дж. Бласко, «Поточная сортировка

картофеля неправильной формы с использованием автоматизированной компьютерной системы машинного зрения

», Journal of Food Engineering, pp. 60-68, January 2012.

[13] MEМ. Хэртель, Т. Л. Ф. да Коста Пинту и А. А. Гонсалвеш Жуниор.

«Тринокулярная стереосистема с пространственно-ориентированной корреляцией для контроля внутренней трубы

», Измерения, т. 73, pp. 162-170, 2015.

[14] Н. Херакови и Д. Ноэ, «Экспериментальный анализ условий для управления машинным зрением

в процессе сборки электромагнитного статора», IFAC

Международный семинар по интеллектуальной сборке и Разборка, т.

5, н.1, pp. 96-101, May 2007.

[15] COGNEX, система Vision окупается за одну неделю, предотвращая два дорогостоящих дефекта

, доступно по адресу:

историй / Vision-system-платит-за-за-одну-неделю-предотвращая-два-

дорогостоящих-дефектов /? Id = 4196 & langtype = 1033>. Проверено 2 февраля 2015 г.

Ремонт двигателей переменного и постоянного тока: выявление дефектов двигателя — электродвигатели и их перемотка в Техасе — Community Motors, Inc.

Ремонт двигателей переменного и постоянного тока: выявление дефектов двигателя — электродвигатели и их перемотка в Техасе

Одна из самых больших проблем, с которыми сталкивается при анализе электрического оборудования, — это определение истинной проблемы.Следует использовать анализ зоны разлома, чтобы убедиться, что обнаруживается реальная проблема, а не просто вторичная проблема, вызванная реальной проблемой. В этой статье будет обсуждаться процесс диагностики электродвигателей и выделены шесть конкретных зон неисправности, на которые следует обратить внимание, включая силовую цепь, состояние изоляции, состояние статора, состояние ротора, воздушный зазор и качество электроэнергии.

Электрообслуживающий персонал в течение многих лет ограничивался поиском неисправностей, используя только мультиметр и мегомметр.К сожалению, это не дает достаточно информации, чтобы позволить большинству технических специалистов быть полностью уверенными в определении наличия электрической проблемы или ее отсутствия. Механический оператор однажды сказал: «Если проблема существует с частью оборудования, и в пределах пятнадцати футов от него есть электрический кабель, то это, должно быть, проблема с электричеством!» Если вы занимаетесь обслуживанием электрооборудования, то наверняка слышали когда-нибудь в своей карьере: «Это, должно быть, двигатель». Если вы занимаетесь техобслуживанием механических устройств, вы, вероятно, слышали: «Вероятно, это насос.Давай разъединим его.

Это была непрерывная битва, и до недавнего времени технология в основном разрабатывалась для механической стороны. Вибрация показывает двукратный всплеск линейной частоты (2FL), и это должно означать, что она электрическая. Верно? …. Неправильный!!!! Сегодня существует так много переменных, которые приводят к возникновению 2FL, что вывод двигателя из эксплуатации для ремонта электрической части только из-за высокого 2FL является ошибкой, возможно, дорогостоящей. Лучшее, на что вы могли надеяться, — это то, что ремонтная мастерская перезвонит и спросит: «Что вы хотите сделать с этим идеальным двигателем?» Совсем недавно поле битвы переместилось из игры Motor vs.насос к двигателю по сравнению с приводом. Кажется, что как только технология будет решена для разрешения спора, возникнут новые споры, продвигающие технологии еще дальше.

«Устойчивость к наземным испытаниям — это все, что нам нужно». Мне трудно поверить в это утверждение. Сколько раз мы нервничали при перезапуске отключившегося мотора после того, как проверили с помощью нашего надежного мегомметра, что «мотор в порядке». На самом деле, может существовать множество причин, вызывающих отключение двигателя, которое не будет обнаружено мегомметром, например, межвитковое замыкание.Пробой изоляции между отдельными витками обмотки может происходить внутри паза статора или в конце витка и быть полностью изолированным от земли. Таким же образом могут возникать межфазные короткие замыкания. Если оставить эти неисправности без внимания, они могут привести к быстрому износу обмоток, что может привести к полной замене двигателя. Перезапуск двигателя, который отключился, следует рассматривать только после устранения этих неисправностей.

Поиск и устранение неисправностей электродвигателя, у которого есть подозрение на электрическую проблему, не должно приводить к утверждению: «Двигатель в порядке.«Хотя кто-то с многолетним опытом и огромным авторитетом может обойтись без такого простого утверждения, большинство технических специалистов не найдут такой же положительной реакции от своего руководителя, инженера или руководителя завода. Чтобы достоверно сообщить об электрическом состоянии двигателя и убедиться, что к вашей рекомендации серьезно относятся, существует шесть областей интереса, известных как зоны неисправности, на которые следует обратить внимание при поиске и устранении неисправностей. Отсутствие какой-либо из этих зон может привести к тому, что вы не заметите проблему и потеряете доверие к своим навыкам устранения неполадок.

GM работает над тем, чтобы в новом Hummer EV не было дефектов аккумулятора.

Chevrolet Bolt EV 2019 года загорелся в доме в графстве Чероки, штат Джорджия, 13 сентября 2021 года, по данным местного пожарного управления.

Пожарная служба округа Чероки

ДЕТРОЙТ — Пока General Motors пытается устранить дефекты, которые привели к пожарам, по крайней мере, в 13 электромобилях Chevrolet Bolt, автопроизводитель активно работает над тем, чтобы те же проблемы не просочились в его батареи Ultium следующего поколения и это долгожданный перезапуск полностью электрической версии Hummer этой осенью.

Новая система питания имеет решающее значение для будущего автопроизводителя, так как к 2035 году он будет предлагать исключительно электромобили. . Ожидается, что в обозримом будущем батареи и вся система Ultium компании — платформы, двигатели и другие компоненты — станут основой каждого электромобиля GM.

Проблемы с Bolt — флагманом массового электромобиля компании — заставили автопроизводителя отозвать все электромобили с момента начала производства в 2016 году. Ожидается, что ремонт автомобилей, включая полную замену некоторых батарей, будет стоить 1 доллар.8 миллиардов.

Эти расходы — в среднем около 13 000 долларов на автомобиль — подчеркивают авантюру для автопроизводителей, планирующих использовать общие платформы или аккумуляторные батареи для питания огромного количества автомобилей. Если возникнет проблема, это будет стоить дорого.

Это одна из причин, по которой официальные лица GM активно работают «круглосуточно» над устранением проблем и обеспечением будущих электромобилей, таких как GMC Hummer EV и Cadillac Lyriq — двух первых моделей GM, использующих его батареи Ultium — нет таких же проблем.Они также работают над беспроводной технологией, которая позволит GM быстрее обнаруживать потенциальные дефекты.

«Компания обязана не только решить проблему с элементами LG и Bolt, но и убедиться, что все будущие продукты настроены на успех», — сказал Майк Харпстер, главный инженер по электрификации силовых установок GM. CNBC во время глубокого погружения в грядущий Lyriq автопроизводителя. «Здесь не возникает неисправности или дефекта, но есть еще то, как на это реагирует упаковка и транспортное средство.И по обоим этим направлениям мы движемся очень агрессивно ».

Усилия автопроизводителя выходят за рамки его собственной организации. Финансовый директор GM Пол Джейкобсон недавно сказал, что инженеры GM работают с LG Chem, производящим аккумуляторы, для« очистки. усовершенствовать производственный процесс »и внедрить некоторые« показатели качества GM »на заводах LG.

GM в понедельник объявила об исправлениях в производственном процессе аккумуляторных элементов, а также об обновлении программного обеспечения для мониторинга транспортных средств.Ожидается, что оба они будут использоваться для будущих автомобилей, сообщил журналистам Тим Греве, директор по стратегии электрификации GM.

GM требует возмещения затрат от LG, которая производила дефектные детали на заводах в Южной Корее и Мичигане.

Новые заводы по производству аккумуляторных батарей

Усилия по повышению качества стали еще более активными, поскольку GM строит в США завод по производству аккумуляторных элементов через совместное предприятие в Огайо с LG Chem под названием Ultium Cells. Это первый из нескольких заводов по производству аккумуляторов, ожидаемых от GM в ближайшие годы.

В то время как батареи Ultium включают в себя новый химический состав и производственные процессы по сравнению с производством и элементами LG, GM извлекает уроки из текущего производственного процесса, включая меры безопасности и мониторинг, для новых заводов.

«В этом процессе есть улучшения, которые были извлечены из текущего процесса», — сказал Харпстер, который был главным инженером двигательной установки Bolt EV. «Это не только на уровне ячеек, но и на уровне модулей, на уровне упаковки.Все, что мы делали в прошлом, мы сделали с партнером, LG. Все эти уроки собираются здесь, чтобы вывести его на новый уровень ».

Греве ранее в этом месяце сообщил CNBC, что новое производство« не более уязвимо », чем все, что компания делает сегодня.

« Любое загрязняющее вещество в любом месте может вызвать проблемы, — сказал он. — Если вы посмотрите на аккумуляторные заводы, которые у нас есть сегодня, там есть всевозможные средства контроля, которые ищут это ».

Генеральный директор GM Мэри Барра в прошлом месяце заявила, что новые заводы будут« использовать все возможности General Motors. «Процессы качества в производственный процесс», сигнализируя о том, что компания ожидает более эффективного контроля качества на новых предприятиях.

«Мы работаем каждый день, чтобы убедиться, что то, что мы делаем, подтверждено и протестировано. Когда мы обнаруживаем подобную проблему, и это опять же две редкие производственные проблемы в одной и той же ячейке, мы собираемся «займись этим», — сказала она 4 августа во время интервью телеканалу CNBC «Squawk Box».

Барра подчеркнул, что Ultium — это совершенно новая аккумуляторная система, однако производство аккумуляторов всегда будет более нестабильным, чем сборка традиционного автомобиля. Батареи нельзя просто разрядить и залить позже, как это делают автопроизводители с бензином.

«Производственные процессы действительно необходимо ужесточить», — сказал ранее CNBC главный аналитик Guidehouse Insights Сэм Абуэлсамид. «Это часть борьбы с поведением батарей. Они не любят тепла и загрязнений. Они очень чувствительны».

Полиция штата Вермонт опубликовала эту фотографию электромобиля Chevrolet Bolt 2019 года выпуска, который загорелся 1 июля 2021 года на подъездной дорожке члена палаты представителей государства Тимоти Бриглина, демократа.

Полиция штата Вермонт

Беспроводная система мониторинга

«Редкие производственные дефекты» в электромобилях Bolt — это оторванный анодный язычок и загнутый разделитель, которые, по словам GM, при наличии в той же аккумуляторной батарее увеличивают риск возгорания.

В то время как GM продолжает следить за тем, чтобы производство ячеек было исправлено, он может быстрее выявить такие проблемы с автомобилями с двигателем Ultium.

В частности, новые аккумуляторные элементы смогут обмениваться данными по беспроводной сети, обеспечивая GM 24/7 дополнительными данными для оценки любых проблем. По словам официальных лиц, электромобили Bolt не могут удаленно обновлять свое программное обеспечение и обмениваются данными только тогда, когда автомобиль работает или заряжается.

General Motors представила свою совершенно новую модульную платформу и аккумуляторную систему Ultium 4 марта 2020 года в своем кампусе Tech Center в Уоррене, штат Мичиган.

Фото Стива Фехта для General Motors

«Все это обновляется по воздуху», — сказал Греве. Он добавил, что беспроводная система, вероятно, помогла бы компании определить наличие проблемы «немного быстрее».

Что беспроводная система могла бы сделать быстрее, так это удаленно сбросить программное обеспечение батарей, чтобы снизить риск возгорания, сказал он. В настоящее время владельцы Bolt EV должны сделать это сами или обратиться в дилерский центр для сброса программного обеспечения.

Беспроводная система мониторинга батареи, которая будет стандартной для всех автомобилей Ultium, также может при необходимости переориентировать сеть модулей и датчиков, помогая сохранить работоспособность батареи в течение всего срока службы автомобиля.

5 причин отказа двигателя и способы их предотвращения

Все электродвигатели имеют заданный срок службы, обычно от 30 000 до 40 000 часов. Однако это зависит от надлежащего обслуживания, без которого они могут выйти из строя намного быстрее. Понимание пяти основных причин отказа двигателя, а также шагов, которые можно предпринять для снижения риска возникновения этих отказов, даст вашему двигателю наилучшие шансы на достижение максимально возможного срока службы.

Ознакомьтесь с полным ассортиментом электродвигателей здесь

1. Электрическая перегрузка

Электрическая перегрузка или перегрузка по току вызваны чрезмерным протеканием тока в обмотках двигателя, превышающим расчетный ток, который двигатель может эффективно и безопасно проводить. Это может быть вызвано низким напряжением питания, в результате чего двигатель потребляет больше тока, пытаясь сохранить свой крутящий момент. Это также может быть результатом короткого замыкания проводов или чрезмерного напряжения.

Возможное решение: электрическую перегрузку можно предотвратить, установив эффективную защиту от перегрузки по току, которая обнаружит перегрузку по току и прервет питание.

2. Низкое сопротивление

Самая частая причина выхода из строя мотора и, возможно, самая трудная для преодоления — это низкое сопротивление. Низкое сопротивление вызвано ухудшением изоляции обмоток из-за таких условий, как перегрев, коррозия или физическое повреждение. Это приводит к недостаточной изоляции между проводниками или обмотками двигателя, что может вызвать утечки и короткое замыкание, а в конечном итоге — отказ двигателя.

Возможное решение: изоляцию следует регулярно проверять на наличие признаков износа и заменять до того, как низкое сопротивление станет причиной выхода из строя.

3. Перегрев

Около 55% отказов изоляции в двигателях происходит из-за перегрева. Перегрев может быть вызван плохим качеством электроэнергии или высокой температурой рабочей среды. На каждые 10 ° С, когда температура двигателя повышается, срок службы изоляции сокращается на 50%.

Возможное решение: крайне важно, чтобы двигатель оставался как можно более холодным. Обеспечение охлаждения рабочей среды, если это возможно, поможет предотвратить поломки.

4. Загрязнение

Загрязнение от пыли, грязи и химикатов — одна из основных причин выхода из строя двигателя. Посторонние тела, попавшие внутрь двигателя, могут вмятины в дорожках качения и шариках подшипников, что приводит к сильной вибрации и износу. Он также может блокировать охлаждающий вентилятор, ограничивая способность двигателя регулировать свою температуру и повышая вероятность перегрева.

Возможное решение: Предотвратить заражение относительно легко.Содержите рабочие зоны, инструменты и приспособления в чистоте, насколько это возможно, чтобы избежать попадания загрязнений в двигатель. Кроме того, при планировке рабочего пространства старайтесь размещать двигатели подальше от шлифовальных станков, которые производят большое количество загрязнений.

5. Вибрация

Вибрация может вызвать множество проблем с двигателем и, в конечном итоге, вызвать его преждевременный выход из строя. Вибрация часто вызывается расположением двигателя на неровной или неустойчивой поверхности. Однако вибрация также может быть результатом основной проблемы двигателя, например, ослабленных подшипников, перекоса или коррозии.

Возможное решение: двигатели следует регулярно проверять на предмет вибрации с помощью инструмента для анализа двигателей, такого как относительно недорогой индикатор состояния машины SKF CMDT Plug & Play или динамический анализатор двигателя EXP4000. Чтобы уменьшить вибрацию, убедитесь, что двигатель установлен на плоской устойчивой поверхности. Если вибрация все еще возникает, проверьте, нет ли признаков износа, а также ослабленных подшипников или перекоса. Если не удается определить источник вибрации, обратитесь к специалисту.

Microsoft Word — 5614534.docx

% PDF-1.5 % 99 0 объект > эндобдж 98 0 объект > поток application / pdf

  • Microsoft Word — 5614534.docx
  • Мартинас
  • 2015-11-30T13: 52: 35 + 02: 00PScript5.dll Версия 5.2.22015-11-30T13: 52: 35 + 02: 00 Acrobat Distiller 11.0 (Windows) uuid: 7402a97d-e6f8-4f43-9c8c-081fbd7555e7uuid: c430e023- 7bd0-4c7e-8da1-a2b1e26042ca конечный поток эндобдж 96 0 объект > эндобдж 93 0 объект > эндобдж 10 0 obj > эндобдж 1 0 объект > эндобдж 12 0 объект > эндобдж 23 0 объект > эндобдж 27 0 объект > эндобдж 38 0 объект > эндобдж 44 0 объект > эндобдж 49 0 объект > эндобдж 57 0 объект > эндобдж 60 0 объект > эндобдж 61 0 объект > поток ч ެ [я ? PkY mCU

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *