ДВС РОТОРНЫЙ EMDRIVE РАСКОКСОВКА HONDAВИДЫ

лабораторная работа / Испытание асинхронного двигателя. Проверка асинхронных двигателей


Как прозвонить электродвигатель мультиметром: устройство и прозвон

Сегодня обсудим, как прозвонить электродвигатель мультиметром. Умеющему пользоваться подходит отвертка-индикатор. Один нюанс: заручившись помощью тестера, оценим параметры, отличим пусковую обмотку от рабочей по значению сопротивления (в первом случае величина будет выше вдвое). Отвертка-индикатор миниатюрная, удобная, умение пользоваться приобретете, при необходимости, выплатив 30 рублей найдете новую.

Устройство электродвигателя

Разновидностей двигателей предостаточно. Составлены движущейся частью – ротором – неподвижной – статором. Первым делом посмотрим, где намотана медная проволока. Вариантов ответа три:

  1. Катушки только на роторе.
  2. Катушки только на статоре.
  3. На подвижной и неподвижной части намотка.
Конструкция электродвигателя

Конструкция электродвигателя

В остальном прозвонить асинхронный электродвигатель будет ничуть не сложнее, нежели коллекторный. И наоборот. Разница ограничивается принципом действия, не затрагивая методики оценки работоспособности конструкции. Чтобы правильно прозвонить электродвигатель, перестаньте разбирать особенности.

Ротор электродвигателя

В этом и следующем подзаголовке научим, как прозвонить трехфазный электродвигатель. Если катушки (вне зависимости от количества) имеются на роторе, смотрим, конструкцию токосъемника. Вариантов ответа минимум два.

Графитовые щетки

Видим барабан ротора, снабженный выраженными секциями. Токосъемники представляют собой графитовые щетки. Двигатель коллекторный. Нужно прозвонить все секции. Выводами катушек являются противолежащие секции окружности.

Берем тестер, начинаем поочередно оценивать сопротивление: в каждом случае ответ (в омах) одинаковый плюс минус погрешность. При фиксировании обрыва очистка барабана не помогает. Факт бесконечного сопротивления или короткого замыкания свидетельствует: катушка сгорела. В некоторых двигателях сопротивление катушки близкое нулю.

Рассказывали, что делать в этом случае. Взять нормальную Крону 12 вольт, соединить катушку ротора последовательно низкоомному сопротивлению (20 Ом). Тестером измерить падения напряжения на катушке, добавочном резисторе, пользуясь пропорцией, посчитать значение (R1/R2 = U1/U2). Обратите внимание: резистор высокоточный (ряд Е48 или выше), чтобы вычисления обладали малой погрешностью. Удается измерить сравнительно малые сопротивления.

Обратите внимание: ток достигает 0,5 А при мощности 7 Вт. Вместо батарейки лучше взять блок питания компьютера, либо аккумулятор.

Ротор двигателя

Ротор двигателя

Непрерывные кольца

Токосъемник выполнен в виде одного или нескольких непрерывных колец. Указывает красноречиво: синхронный двигатель (число фаз по количеству секций), либо асинхронный с фазным ротором. Собственно, до этого нет дела, потому как собрались прозвонить электродвигатель тестером, определить назначение прибора поленимся. Смотрим количество колец: число укладывается в пределы 1 — 3. Последнее означает: двигатель трехфазный. Начинаем звонить.

Обмотки соединены звездой, в результате сопротивление между каждыми двумя контактами равное. Если есть на руках оборудования для создания напряжения 500 В, следует прозвонить электродвигатель мегомметром на корпус. Стандартное значение изоляции составляет 20 МОм. Обратите внимание: обмотки могут не выдержать испытания. С двигателем на 12 вольт такие действия предпринимать не стоит. В результате при полностью исправном роторе получится равное сопротивление между контактами. При обнаружении короткого замыкания на корпус проверьте, не является ли техническим решением создания системы с глухозаземленной нейтралью.

Пришло время упомянуть, что для такой системы способ питания характерен напряжениям ниже 1 кВ. Однако при резонансной компенсации (если удастся в природе найти двигатель) может использоваться нечто подобное. По шильдику с маркировкой можно быстро решить вопрос (выход нейтрали на корпус).

Коллекторные щетки чаще расположены перпендикулярно поверхности барабана, тогда как к токосъемникам прижимаются под некоторым углом. Возникает вопрос – где нейтраль. Не выходит на корпус — не используют в схеме. Часто встречается на напряжениях свыше 3 кВ. Здесь нейтраль изолирована, токи уходят через фазу, где в данном случае присутствует нуль (или отрицательное значение).

Расположение ротора

Расположение ротора

В высоковольтных цепях общий провод может заземляться через дугогасящий реактор. При коротком замыкании одной фазы на грунт образуется параллельный контур между емкостным сопротивлением линии и индуктивностью реактора. Собственно, тип импеданса дал название устройству (мнимая, реактивная части сопротивления). На промышленной частоте сопротивление контура близко бесконечности, в результате обрыв блокируется до приезда ремонтной группы.

Ротор часто называют якорем.

Статор электродвигателя

После вызванивания ротора электродвигателя займитесь статором. Деталь более простой конструкции. Если перед нами генератор, часть обмоток возбуждающая, в общем случае следует просто найти сопротивление каждой. Обмотки бывают пусковыми только однофазных цепей. Сопротивление катушки будет больше. Допустим, имеется три контакта, тогда распределение между ними следующее:

Различие проводится по величине сопротивления: между фазными входами номинал больше, следовательно, оставшийся конец – нулевой провод. Далее деление проводится, как было указано выше. Сопротивление пусковой катушки наибольшее (разница между нулем и этим контактом), оставшиеся концы обозначат рабочую обмотку. Номинал активной части импеданса уменьшен, снижая тепловые потери. Обратите внимание: на 230 вольт существуют также модели электродвигателей, где обе обмотки считаются рабочими. Разница по сопротивлению между ними невелика (менее двух раз).

Для трехфазных двигателей обмотки статора выполняются на разное количество полюсов, всегда эквивалентны. Исповедуется строгая симметрия. Объединение ведется по схеме звезды. В коллекторных двигателях большой мощности между полюсами главной катушки могут размещаться добавочные (дополнительные). Намотаны одним слоем, потому демонстрируют большее сопротивление. Предназначены компенсировать реактивную мощность якоря. Понятно, что число дополнительных полюсов равно числу основных. Разница ограничена геометрическими размерами.

Сердечник дополнительных полюсов изготавливается внахлест (шихтованная конструкция) для уменьшения вихревых токов. Аналогично ротору, недостаточным будет прозвонить трехфазный электродвигатель мультиметром, следует также измерить изоляцию корпуса (типичное значение 20 МОм).

Дополнительный конструктив двигателей

Часто состав двигателей пестрит дополнительными элементами, оптимизирующими работу, выполняющими защитную, иную функцию. Сюда нужно отнести варисторы. Резисторы, соединяющие каждую щетку с корпусом, при резком росте напряжения замыкают искру. Осуществляется гашение. Такие явления, как круговой огонь на коллекторе, приводят к преждевременному выходу оборудования из строя.

Явление наблюдается в результате возникновения противо-ЭДС. Механизм генерации достаточно прост: при изменении тока в проводнике образуется сила, противодействующая процессу. В процессе перехода на следующую секцию феномен вызывает возникновение разности потенциалов щетка-нерабочая часть коллектора. При напряжениях свыше 35 вольт процесс вызывает ионизацию воздуха зазора, наблюдаем в виде искры. Одновременно ухудшаются шумовые характеристики оборудования.

Данное явление, однако, используется отслеживать постоянство скорости вращения вала коллекторного двигателя. Уровень искрения определен числом оборотов. При отклонении параметра от номинала тиристорная схема изменяет угол отсечки напряжения в нужную сторону, чтобы вернуть скорость вала к номинальной. Подобные электронные платы часто встретим в составе бытовых кухонных комбайнов или мясорубок. Состав двигателя следующий:

Электромагнитный двигатель

Электрический двигатель

  1. Термопредохранители. Температура срабатывания выбирается, чтобы уберечь изоляцию от выгорания, разрушения. Предохранитель укреплен на корпусе электродвигателя стальной дужкой, либо прячется под изоляцией обмоток. В последнем случае наружу торчат выводы, легко можно прозвонить мультиметром. Проще проследить, заручившись помощью тестера, индикаторной отвертки, на какие ножки разъема выходит схема защиты. В нормальном состоянии термопредохранитель дает короткое замыкание.
  2. Вместо предохранителей частот ставятся температурные реле. Нормально разомкнутые или замкнутые. Чаще используется последний тип. На корпусе пишут марку, можно в интернете найти соответствующий тип элемента. Дальше действовать согласно найденной информации (тип, сопротивление, температура срабатывания, положение контактов в начальный момент времени).
  3. На двигателях стиральных машин часто ставят датчики оборотов, тахометры. В первом случае выводов три, во втором — два. Принцип действия датчиков Холла основан на изменении разницы потенциалов в поперечном направлении пластинки, по которой течет слабый электрический ток. Соответственно, два крайних вывода служат для подачи питания, должны давать короткое замыкание (небольшое сопротивление), тогда как выход можно проверить только под действием магнитного поля в рабочем режиме. Для этого нужно подать питание согласно электрической разводке. Рекомендуем скачать техническую информацию (data sheet) на присутствующий в электродвигателе датчик Холла. Придуманы другие варианты. Можно измерить питание тестером на включенной стиральной машине. Полагаем читатели понимают опасность манипуляций. Лучше будет электродвигатель снять, питание подать отдельно, только на датчик Холла. Затем все зависит от конструкции. Если на роторе магнит постоянный, достаточно просто повращать ось рукой, чтобы на выходе датчика Холла появились импульсы (фиксируется тестером). В противном случае понадобится изъять сенсор. Заручившись помощью постоянного магнита, проверяется работоспособность. Датчик Холла в составе электродвигателя обычно служит для контроля скорости вращения.

Теперь читатели знают, как прозвонить электродвигатель мультиметром, обзор заканчивается. Ряд специфических устройств можно продолжать до бесконечности. Главное — прозвонить обмотку электродвигателя, мотор обычно стоит дороже прочих деталей. Не берем случай, когда датчик Холла идет по цене 4000 рублей. Уверены, читатели смогут дополнить рекомендации. Но войдите в положение – невозможно объять необъятное… в пределах одного обзора.

vashtehnik.ru

подготовка, определение типа, инструкция по работе

Проверка электродвигателя производится с тестером в руках. Обычно прозваниваются все контакты, производится замер величины сопротивлений. С небольшим уровнем знаний о внутреннем устройстве коллекторных и асинхронных двигателей удаётся определить поломку. Часто отказывает система защиты. Особенно это касается бытовых приборов. Прежде чем проверить двигатель мясорубки, просто подождите недолго. В отдельных моделях стоят температурные реле, не позволяющие прибору включиться, пока мотор не остынет. Сегодня поговорим, как проверить электродвигатель.

Что понадобится для проверки электродвигателя

Тестирование электродвигателя

Тестирование электродвигателя

Разумеется, потребуется набор отвёрток с различными битами. Современный производитель защищает собственные изделия. Тостер, фен или мультиварка — для вскрытия корпуса понадобится не один размер и тип насадок. Используются обычные шурупы под крест, TORX, звёздочку и прочие. Часть нестандартная, но при терпении правильная головка найдётся. Подойдут наборы бит разной конфигурации.

Большинство двигателей — без изысков в конструкции крепежа. Обычно головки выполнены под шестигранники, кресты или шлицы. Что касается щёток коллекторных электродвигателей, замена производится при помощи подручного инструмента. Понадобится терпение.

Тип электродвигателя

Если речь идёт о мясорубке или пылесосе, двигатель внутри стоит коллекторный. На валу стоит секционный барабан для коммутации обмоток ротора, поверх которого скользит токосъёмник. Это выглядит как цилиндр медного цвета, боковина которого разбита на прямоугольники. В комплекте к бытовому прибору идут запасные графитовые щётки. А обслуживание подобного электродвигателя сводится к их замене, периодической чистке медного барабана. Если между секциями набьётся графит, искрение усиливается, возможно возникновение замыкания между соседними обмотками.

Коллекторные электродвигатели используются по причине большого крутящего момента на старте. Скорость их легко регулируется изменением угла отсечки. Если требуется два резко различающихся режима, подобное обеспечивается разными обмотками статора. При отжиме электродвигатель начинает работать на полную. Специфичные моторы способны существенно отличаться от типовых. К примеру, говорят, что у коллекторного двигателя лишь два контакта, ведь ток идёт непрерывно по обмоткам.

Электродвигатели

Электродвигатели

На практике не только у двигателя стиральной машины два варианта включения, управляемые специальным реле (резкое изменение скорости работы при одинаковом питающем напряжении), но присутствуют выводы тахометра. Это датчик, измеряющий обороты вала, чтобы корректировать угол отсечки тока. Вдобавок коллекторные двигатели часто снабжаются схемами гашения искр и подстройки скорости при изменении нагрузки на вал:

  1. Гашение искр ведётся через варисторы. Их сопротивление резко падает при повышении напряжения. Будучи включены параллельно щёткам и замкнуты на корпус двигателя, они замыкают цепь (прямо через кожух) при резких скачках напряжения. Описанное свойство уберегает обмотки от капризов электросети.
  2. Что касается подстройки скорости вращения под нагрузку на вал, давно замечено, что при увеличении сопротивления вращению уровень искр поднимается. Специальная схема отслеживает это и уменьшает угол отсечки, в результате скорость вала вновь увеличивается. Так производится мелкая подстройка под незначительные отклонения оборотов от номинала. Указанная методика часто встречается в кухонных комбайнах, где тёрка способна шинковать капусту либо производить холостой ход. Что касается, к примеру, пылесосов, в простейших моделях присутствует только гашение искр.

Поговорим, как навскидку понять, находится рядом прибор с коллекторным или асинхронным двигателем. Как легко догадаться, первые сильно шумят. Впрочем, у блендеров это не настолько сильно заметно. Коллекторные двигатели применяются там, где на старте большая нагрузка. Погрузили блендер, включаем. Возникает сопротивление вращению вала, которое требуется преодолеть. У асинхронного двигателя пришлось бы значительно усложнить конструкцию, сильно пострадали бы массо-габаритные характеристики. Поэтому в основном в бытовой технике двигатели коллекторные.

Двигатель кухонной вытяжки

Двигатель кухонной вытяжки

Это касается даже мощных кухонных вытяжек. Хотя в простейших моделях стоят асинхронные двигатели с единственной обмоткой. Указанный тип встречается в вентиляторах. Наконец, в компьютерной технике часто присутствуют двигатели постоянного тока. Язык не поворачивается назвать асинхронными, хотя по принципу действия схожи. Лопасть настолько лёгкая, что индукции, наведённой постоянными магнитами, хватает для вращения. Старт происходит от случайных турбулентностей воздуха. На Ютуб выложено видео, где поле катушек заменено постоянными магнитами, и вентилятор (!) все равно крутится. В таких двигателях неисправность отслеживается прозвонкой обмоток, больше здесь ломаться нечему.

Итак, выводы:

Начало ремонта электродвигателя

Если определён тип двигателя, можно начинать определение количества фаз. Кстати, асинхронные двигатели промышленного типа часто выполняются в ребристых мощных цилиндрических корпусах — дополнительный ключевой признак. Щётки хрупкие, коллекторные двигатели стараются здесь не применять. Что касается асинхронных, медь не боится (в отличие от графита) тряски, заводы оснащаются преимущественно ими. Поднимая крутящий момент на старте и улучшая прочие характеристики, используются специальные конструктивные решения. К примеру, обмотка ротора выполняется в два слоя. Нижний работает исключительно на старте, пока токи индукции низкой частоты. Когда вал раскрутился, вспомогательный слой выключается из процесса работы. Разумеется, аналогичное происходит при снижении оборотов.

Массивный стальной корпус обычно указывает, что двигатель асинхронный. Подумайте: пыль в цеху негативно бы сказывалась на качестве контакта щёток с поверхностью. Хотя в пылесосах воздушный поток немедленно используется для охлаждения обмоток, не забывайте, что производится тщательная фильтрация. Если брать лучшие модели Дайсон, там качество очистки таково, что ступени HEPA допускается не менять на протяжении эксплуатации. Речь идёт уже о частицах размером 5 микрон. Вывод – если уж коллекторный двигатель и применяется в неблагоприятных условиях, принимаются специальные меры.

Возможно, стоит отгородить щётки вовсе от помещения? Но при работе оборудования выделяется масса тепла. Требуется принудительное охлаждение. В противном случае определить поломку оказывалось бы чрезвычайно просто – постоянно выходили бы из строя схемы защиты от перегрева: реле и термопредохранители. Либо горят обмотки. Почитайте инструкцию, в бумагах. Как правило, присутствует масса указаний. Поэтому определить, что сломалось, бывает легко.

Если брать мясорубки, авторам нравится приводить примеры из продукции польской фирмы Зелмер, где в модельном ряду удорожание ведётся по признаку защищённости. К примеру:

  1. Самые дешёвые мясорубки идут без защиты. Да, коллектор оснащён варисторами, не исключён факт наличия схемы тонкой подстройки оборотов. Но двигатель фактически беззащитен перед неопытной домохозяйкой. Инструкция предписывает соблюдать длительность рабочего цикла. Период работы ограничен, потом предполагается пауза (в 2-3 раза превышающая период активности). Если предписание не выполняется, горят обмотки, приходится искать способы устранения неисправностей. А дело здесь нерадостное, придётся либо двигатель заменить, либо перемотать катушки. Понять, что сломалось, можно нехитрым способом: извлеките щётки, прозвоните вначале обмотку статора, потом по секциям ротор. Вывод простой – где разрыв, там поломка. Беда дополняется невозможностью перемотать единственную секцию. В общем, весёлый уик-энд гарантирован. А цена нового двигателя кусается. Двигатель электромясорубки

    Двигатель электромясорубки

  2. Второй (по увеличению стоимости) тип мясорубок оснащается термопредохранителями. Это плавкие элементы, горящие, когда температура доходит, допустим, до 135 градусов (часто это значение фигурирует в трансформаторах блоков питания). Это стандартный элемент, отыщется повсюду, начиная напольными вентиляторами и заканчивая стиральными машинами. Термопредохранитель выглядит как вздутие на изоляции, которой защищена обмотка. Иногда элемент крепится на определённый участок корпуса (в трансформаторах — магнитопровод) при помощи зажимной петли из тонкой стали. Потому починка, как правило, начинается с проверки термопредохранителя. В его задачи как раз входит, чтобы не встала задача прозвонить электродвигатель мультиметром. Предохранитель сгорает, обмотки остаются целыми.
  3. Наконец, дорогие приборы (касается мясорубок, кухонных комбайнов, блендеров и проч.) снабжаются температурными реле. Аналог предохранителя, только многоразовый. Внутри обычно стоит биметаллическая пластина (бывают таблетки, прочие виды датчиков), размыкающая контакт, когда температура достигла критической. Забавно, что на избранных бытовых приборах стоит кнопка принудительной работы электродвигателя, позволяющая обойти описанную защиту. Если не терпится на практике понять, как проверить электродвигатель тестером, пользуйтесь этим бустером в удовольствие. Мы считаем, что ценой мясорубки не нужно пытаться ускорить время приготовления котлет к приходу гостей. Защита на реле отключится, когда температура войдёт в допустимые пределы. Удобство оборудования в отсутствии нужды с часами в руках отслеживать длительность рабочего цикла.

Если читатели рассчитывали в обзоре найти подробную инструкцию, как проверить якорь электродвигателя в домашних условиях, возможно, отдельные личности огорчились. Авторы считают — гораздо важнее понять, где искать неисправность. Можно с пеной у рта дискутировать, как проверить двигатель стиральной машины, и при этом не обратить внимание, что отказал прессостат. И его показания попросту не позволяют оборудованию запуститься. Аналогично – перед проверкой двигателя холодильника, ознакомьтесь хотя бы приближённо с устройством пускозащитного реле, отвечающего за правильную коммутацию обмоток на старте и после разгона вала. Что касается вопросов прозвонки, дело это недолгое. Гораздо проще, нежели намотать секцию на ротор коллекторного двигателя болгарки.

vashtehnik.ru

Методика испытания и измерения электродвигателей переменного тока

Целью проведения пуско-наладочных работ является проверка возможности включения электродвигателей в работу без предварительной ревизии и сушки, а также снятие электрических характеристик на холостом ходу и под нагрузкой .

Применяемые приборы: Мегаомметры М4100/4, Ф4102/2, мост Р333, токоизмерительные клещи Ц4505, испытательная установка АИД-70, набор щупов.

Испытания и измерения электродвигателей переменного тока может производить бригада в составе не менее 2 человек из лиц ЭТЛ. Производитель работ при высоковольтных испытаниях и измерениях должен иметь группу по электробезопасности не ниже IV, а остальные не ниже III группы.

Перед началом испытаний должен быть проведен внешний осмотр электродвигателя. При этом проверяют состояние и целостность изоляции, отсутствие вмятин на корпусе, затяжку контактных соединений, а также комплектность машины (наличие всех деталей, паспортного и клеммного щитков и необходимых указаний на них; заполнение подшипников  до заданного уровня и отсутствие течи масла; состояние коллектора, токосъемных колец, щеткодержателей и щеток; наличие заземляющей проводки и качество соединения ее с электродвигателем).

 

1. Измерение сопротивления изоляции.

Для измерения сопротивления изоляции применяются мегаомметры на 250, 500, 1000 и 2500 В.

Измерение сопротивления изоляции вспомогательных измерительных цепей производят мегаомметром на 250 В.

Сопротивление изоляции измеряется при номинальном напряжении обмотки до 0,5 кВ включительно мегаомметром на напряжение 500 В, при номинальном напряжении обмотки свыше 0,5 кВ до 1 кВ мегаомметром на напряжение 1000 В, а при номинальном напряжении обмотки выше 1 кВ – мегаомметром на напряжение 2500 В.

Во время подключения прибора испытываемое оборудование должно быть заземлено. Отсчет производится через 15 и 60 секунд после нажатия кнопки «Высокое напряжение», или начала вращения рукоятки мегаомметра со скоростью 120 оборотов в минуту.

Измерение сопротивления изоляции производят при отсутствии электрического напряжения на обмотках машины по методике испытания изоляции.

После измерений сохранившийся на обмотке потенциал следует разделить на корпус проводником, предварительно соединенным с корпусом. Продолжительность разряда для обмоток с номинальным напряжением 3000 В и выше должна быть не менее 15 сек для машин до 1000 кВт и 60 сек для машин мощностью больше 1000 кВт.

Измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса машины и между обмотками производит поочередно для каждой электрически независимой цепи при соединении всех прочих цепей с корпусом машины.

Показания мегаомметра зависят от времени приложения напряжения к проверяемой обмотке. Чем больше время, предшествующее от момента приложения напряжения к изоляции до момента отчета (15 и 60с), тем больше получается измеренное значение сопротивления изоляции.

При измерении сопротивления изоляции необходимо измерять и температуру обмотки. С повышением температуры сопротивление изоляции уменьшается. Измерение изоляции следует выполнять при температуре обмотки, соответствующей номинальному режиму работы машины или привести к температуре 75°С. Температура обмотки, при которой производят измерения , не должна быть ниже 10°С. Если температура ниже указанной, то обмотку перед измерением необходимо подогреть.

Наименьшее значение сопротивления изоляции при рабочей температуре обмоток и через 60 сек. после приложения напряжения определяется по формуле:

R60 = Uн / (1000 + Pн / 100)

где      Uн – номинальное напряжение обмотки, В;

Pн – номинальная мощность, кВт, для машин переменного тока, кВА.

О степени влажности изоляции судят по величине коэффициента абсорбции, который представляет собой отношение показаний мегаомметра после приложения напряжения через 15 и 60 сек:

Ка = R60 / R15

Следует учесть, что величина Ка даже при хорошем состоянии изоляции в значительной степени зависит от температуры машины и вида применяемых изоляционных материалов. С повышением температуры коэффициент абсорбции для машин, имеющих неувлажненную изоляцию, уменьшается. Для неувлажненной обмотки при температуре 10-30 °С коэффициент абсорбции Ка = 1,3¸2,0, для увлажненной обмотки коэффициент абсорбции близок к единице.

Допустимые значения сопротивления изоляции и коэффициента абсорбции приводятся в таблицах 5.1.; 5.2.; 5.3. РД 34.45-51.

Электродвигатели переменного тока включаются без сушки, если сопротивления изоляции обмоток и коэффициента абсорбции не ниже указанных в табл. 5.1. – 5.3.

2. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты.

Испытания электрической прочности изоляции обмоток относительно корпуса и между обмотками производят синусоидальным переменным напряжением частотой 50 Гц, используя установку АИД-70. Продолжительность испытания 1 минута.

Испытательное напряжение подводится к каждой фазе обмотки, при заземленном корпусе электродвигателя и двух других фазах. При невозможности выделить испытываемую фазу производится испытание всех 3х фаз одновременно, относительно корпуса электродвигателя. Испытательные напряжения для обмоток электродвигателей переменного тока приведены в табл. 5.4. РД 34.45-51.

Испытания должны проводить лица, прошедшие специальную подготовку и имеющие практический опыт проведения испытаний.

Перед началом испытания необходимо проверить стационарное заземление корпусов испытываемого оборудования и надежно заземлить испытательную установку. Место испытаний, а также соединительные провода , находящиеся под испытательным напряжением, должны быть ограждены или у места испытания должен быть выставлен наблюдающий.

Провод, с помощью которого повышенное напряжение от испытательной установки подводится к испытываемому оборудованию, должен быть надежно закреплен с помощью промежуточных изоляторов, изолирующих подвесок и т.п., чтобы было исключено случайное приближение этого провода к находящимся под рабочим напряжением токоведущим частям или сокращения воздушных промежутков, которые должны быть не менее следующих значений:

Испытательное напряжение, кВ                      до 20         30        40        50        60

Расстояние до заземленных предметов, см          5          10        20        25        30

до токоведущих частей, см                25        25        30        30        35

 

Присоединение установки к сети напряжением 380/220 В должно осуществляться через коммутационный аппарат с видимым разрывом, допускается присоединение через штепсельную вилку, расположенную у испытательной установки.

При сборке испытательной схемы, прежде всего, выполняются защитное и рабочее заземления испытательной установки. Перед присоединением испытательной установки к сети 380/220 В на вывод высокого напряжения установки накладывается заземление с помощью специальной заземляющей штанги. Сечение медного провода, с помощью которого заземляется вывод, должно быть не менее 4 мм2.

Перед подачей испытательного напряжения на испытательную установку производитель работ обязан:

—          проверить все ли члены его бригады находятся на местах, указанным им производителем работ, удалены ли посторонние лица, можно ли подавать испытательное напряжение на оборудование;

—          предупредить бригаду о подаче напряжения словами «Подано напряжение» и, убедившись, что предупреждение услышано всеми членами бригады, снять заземление с вывода испытательной установки и подать на нее напряжение 280/220 В.

С момента снятия заземления вся испытательная установка, включая испытываемое оборудование и соединительные провода считается находящейся под напряжением, и проводить какие-либо пересоединения в испытательной схеме и на испытываемом оборудовании запрещается.

После окончания испытаний производитель работ должен снизить напряжение испытательной установки до нуля, отключить ее от сети 380/220 В, заземлить (или дать распоряжение о заземлении) вывод установки и сообщить об этом бригаде словами «Напряжение снято». Только после этого можно пересоединять провода на испытательной установке или в случае полного окончания испытания отсоединить их и снимать ограждения.

До испытания изоляции, а также после испытания необходимо разрядить испытываемое оборудование на землю и убедиться в полном отсутствии на нем заряда. Наложение и снятие заземления заземляющей штангой, подсоединение и отсоединение проводов от испытательной установки и испытываемого оборудования должны проводиться одним и тем же лицом и выполняться в диэлектрических перчатках.

Провод, соединяющий испытательную установку с испытуемым оборудованием должен быть удален от электрооборудования, находящегося под рабочим напряжением до 10 кВ, на расстоянии не менее 1 м.

 

3. Измерение сопротивления обмоток постоянному току.

 

3.1. Общие замечания.

Измерение сопротивлений производят с целью проверки соответствия сопротивления расчетному значению, проверки надежности паек определения повышения температуры над температурой окружающей среды. Сопротивление может быть измерено в холодном и нагретом состоянии. Холодным состоянием считают такое состояние обмотки, при котором температура обмотки и окружающей среды отличается не больше чем на 3°С. нагретое состояние – это состояние обмоток при рабочей температуре. При определении температуры в холодном состоянии или необходимо за 30 мин до испытания заложить в машину термометры. В практике наладочных работ применяют следующие методы измерения сопротивления постоянному току: амперметра-вольтметра, одинарного моста и двойного моста. Основным методом измерения является метод амперметра-вольтметра.

Для измерения применяют электроизмерительные приборы магнитоэлектрической системы: вольтметры класса не ниже 0,5 со встроенными добавочными сопротивлениями или наружным добавочным сопротивлением класса 0,1 и милливольтметры класса не ниже 0,5 с шунтами класса не ниже 0,1.

По схеме 4 а производят измерение малых сопротивлений.

Точный расчет измеряемого сопротивления, Ом, производят по формуле:

Rx = U / (I – U/ Rв)

где      Rв – внутреннее сопротивление вольтметра.

Измерение больших сопротивлений рекомендуется производить по схеме 4 б. Сопротивление рассчитывают по формуле:

Rx = (U – IRа) / I

где      Rа – внутреннее сопротивление амперметра.

3.2. Измерений сопротивлений обмоток машин переменного тока.

Измерение сопротивлений многофазных обмоток при наличии выводов начала и конца всех фаз следует производить пофазно. В случае, если фазы обмотки статора соединены в «звезду» и не имеют вывода нулевой точки (рис. 5 а), то измерение сопротивления производится между каждыми двумя выводами (фазами).

Результат измерений дает сумму сопротивлений двух фаз:

r12 = r1 + r2; r23 = r2 + r3; r31 = r3 + r1.

Сопротивление каждой фазы в отдельности:

r1 = (r31 + r12 —  r23) / 2; r2 = (r12 + r23 — r31) / 2; r3 = (r23 + r31 — r12 ) / 2.

В случае соединения фаз в «треугольник» (рис. 5 б) сопротивление каждой фазы:

r1 = ½ [ 4 r23 r31 / (r23 + r31 — r12 ) – (r23 + r31 — r12 )];

r2 = ½ [ 4 r31 r12 / (r31 + r12 —  r23) – (r31 + r12 —  r23)];

r3 = ½ [ 4 r12 r23 / (r12 + r23 — r31) – (r12 + r23 — r31)].

Если расхождение измеренных значений не превышает 2 % при соединении фаз в “звезду” и 1,5 % при соединении фаз в «треугольник», то сопротивление одной фазы можно определить упрощенно:

При соединении в «звезду»

r1 = r2 + r3 = r / 2;

при соединении фаз в “треугольник”

r1 = r2 = r3 = 3 / 2  r,

где

r = r12 + r23 + r31 /3.

Измерение сопротивления обмотки ротора в двигателях с фазным ротором производят аналогично измерениям обмоток статора. Соединение обмоток ротора может быть в «звезду» и в «треугольник». Напряжение измеряют в контактных кольцах, чтобы исключить влияние переходного сопротивления контактов щеток.

Согласно ПУЭ предельно допустимые отклонения сопротивления постоянному току обмотки различных фаз статора для генераторов мощностью меньше 100 МВт не должны отличаться друг от друга больше чем на 2 %.

Измеренные сопротивления обмотки ротора не должны отличаться от заводских данных больше чем на 2 %. Сопротивления гашения поля пускорегулирующие сопротивления проверяют на всех ответвлениях. Значения сопротивлений не должны отличаться от заводских данных больше чем на 10 %.

 

4. Проверка электродвигателя на холостом ходу или с ненагруженным механизмом.

Проверка производится в электродвигателях напряжением 3 кВ и выше. Значение тока ХХ для вновь вводимых электродвигателей не нормируется.

Значение тока холостого хода после капитального ремонта электродвигателя не должно отличаться больше чем на 10 % от значения тока, измеренного перед его ремонтом, при одинаковом напряжении на выводах статора.

Продолжительность проверки электродвигателей должна быть не менее 1 часа.

 

5. Измерение воздушного зазора между сталью ротора и статора.

Измерение зазоров должно производиться, если позволяет конструкция электродвигателя. При этом у электродвигателей мощностью 100 кВт и более, у всех электродвигателей ответственных механизмов, а также у электродвигателей с выносными подшипниками скольжения величины воздушных зазоров в местах, расположенных по окружности ротора и сдвинутых друг относительно друга на угол 90°, или в местах, специально предусмотренных при изготовлении электродвигателя, не должны отличаться больше чем на 10 % от среднего значения.

 

 

6. Измерение зазоров в подшипниках скольжения.

Увеличение зазоров в подшипниках скольжения более значений, приведенных в табл. 5.5. РД 34.45-51, указывает на необходимость перезаливки вкладыша.

 

7. Измерение вибрации подшипников электродвигателя.

Измерение производится у электродвигателей напряжением 3 кВ и выше, а  также у всех электродвигателей ответственных механизмов.

 

8. Измерение разбега ротора в осевом направлении.

Измерение производится у электродвигателей, имеющих подшипники скольжения.

 

9. Проверка работы электродвигателя под нагрузкой.

Проверка производится при неизменной мощности, потребляемой электродвигателем из сети не менее 50 % номинальной, и при соответствующей установившейся температуре обмоток.

Проверяется тепловое и вибрационное состояние электродвигателя.

 

10. Гидравлическое испытание воздухоохладителя.

Испытание производится избыточным давлением 0,2-0,25 МПа в течение 5-10 мин, если отсутствуют другие указания завода –изготовителя.

 

11. Проверка исправности стержней короткозамкнутых роторов.

Проверка производится у асинхронных электродвигателей при капитальных ремонтах осмотром вынутого ротора или специальными испытаниями, а в процессе эксплуатации по мере необходимости – по пульсациям рабочего или пускового тока статора.

Измерения по п.п. 5-8, 10, 11 выполняют подразделения технологических служб, связанных  с монтажом и ремонтом электрических машин.

НТД и техническая литература:

www.etlpro.ru

Как проверить и сделать асинхронный электродвигатель

Починить или проверить своими руками асинхронный электродвигатель будет не тяжело большинству людей. Наиболее частой поломкой у асинхронных двигателей является износ подшипников, реже обрыв или отсыревание обмоток.

Большинство неисправностей можно выявить при внешнем осмотре.

Рекомендую периодически, что бы продлить срок службы- проверять у электродвигателей: состояние подшипников, чистить его внутри от мусора и пыли, и особенно вентиляционные отверстия.

Перед подключением или если долго не использовался мотор, необходимо у него проверить сопротивление изоляции мегомметром. Или если нет знакомого электрика с мегомметром, тогда не помешает в профилактических целях его разобрать и посушить обмотки статора несколько суток.

Прежде чем приступать к ремонту электродвигателя, необходимо проверить наличие напряжения и исправность магнитных пускателей, теплового реле, кабелей подключения и конденсатора, при его наличии в схеме.

Проверка электродвигателя внешним осмотром

Полноценный осмотр можно провести только после разборки электродвигателя, но сразу не спешите разбирать.

Все работы выполняются только после отключения электропитания, проверки его отсутствия на электродвигателе и принятия мер по предотвращению его самопроизвольного или ошибочного включения. Если устройство включается в розетку, тогда просто достаточно достать вилку из нее.

Если в схеме есть конденсаторы, тогда их выводы необходимо разрядить.

Проверьте перед началом разборки:

  1. Люфт в подшипниках. Как проверить и заменить подшипники читайте в этой статье.
  2. Проверьте покрытие краски на корпусе. Выгоревшая или отлущиваяся местами краска свидетельствует о нагревании двигателя в этих местах. Особенно обратите внимание на места расположения подшипников.
  3. Проверьте лапы крепления электродвигателя и вал вместе его соединения с механизмом. Трещины или отломанные лапы необходимо приварить.

Как проверить и сделать асинхронный электродвигательПосле разборки по этой инструкции необходимо проверить:

  1. Смазку в подшипниках. Или заменить их при износе.
  2. Отсутствие касаний при вращении ротора в статоре. Если есть потертости, значит изношены подшипники. Если сильно стерт ротор или есть значительные сколы (чаще всего в районе крыльчатки), его необходимо будет заменить, потому что будет нарушена  балансировка вала.Как проверить и сделать асинхронный электродвигатель
  3. Осматриваем короткозамкнутый ротор на отсутствие повреждений, как правило это оплавления или почернения в местах расположения стержней, соединенных с контактными кольцами. Поврежденный ротор ремонту не подлежит и его необходимо заменить.
  4. Далее необходимо осмотреть обмотки статора электродвигателя в первую очередь на целостность, т. е. не должно быть оторванных или торчащих проводов. Затем внимательно смотрим и ищем места почернения проводов. Исправные провода темно-красного цвета. Если же выгорает электроизоляционный лак, то провода в этих местах чернеют. Как проверить и сделать асинхронный электродвигатель

Может выгореть как часть обмотки и возникнет межвитковое замыкание (на картинке слева), так и вся обмотка (на правой картинке). Несмотря на то, что в первом случае двигатель будет работать и перегреваться, все равно необходимо в любом случае перемотать заново обмотки.

Как прозвонить асинхронный электродвигатель

Если при внешнем осмотре ничего не выявлено, тогда необходимо продолжить проверку при помощи электротехнический измерений.

Как прозвонить электродвигатель мультиметром

Самым распространенным в домашнем хозяйстве электроизмерительным прибором является мультиметр.  При его помощи можно прозвонить на целостность обмотки и на  отсутствия пробоя на корпус.

В двигателях на 220 Вольт. Необходимо прозвонить пусковую и рабочую обмотки. При чем у пусковой сопротивление будет 1.5 раза больше, чем у рабочей. У некоторых электромоторов пусковая и рабочая обмотка будет иметь общий третий вывод. Подробнее об этом читайте здесь.

Например, у мотора от старой стиральной машины есть три вывода. Самое большое сопротивление будет между двумя точками, включающей в себя 2 обмотки, например 50 Ом. Если взять оставшейся третий конец, то это и будет общий конец. Если замерить между ним и 2 концом пусковой обмотки- получите величину около 30-35 Ом, а если между ним и 2 концом рабочей- около 15 Ом.Как проверить и сделать асинхронный электродвигатель

В двигателях на 380 Вольт, подключенных по схеме звезда или треугольник необходимо будет  разобрать схему и прозвонить отдельно каждую из трех обмоток. У них сопротивление должно быть одинаковым от 2 до 15 Ом  с отклонениями не более 5 процентов.

Обязательно необходимо прозвонить все обмотки между собой и на корпус. Если сопротивление не велико до бесконечности, значит есть пробой обмоток между собой или на корпус. Такие двигатели необходимо сдать в перемотку обмоток.

Как проверить сопротивление изоляции обмоток электродвигателя

К сожалению, мультиметром не проверить величину сопротивления изоляции обмоток электромотора для этого необходим мегомметр на 1000 Вольт с отдельным источником питания. Прибор дорогой, но он есть у каждого электрика на работе, которому приходится подключать или ремонтировать электродвигатели.

При измерении один провод от мегомметра присоединяют к корпусу в неокрашенном месте, а второй по очереди к каждому  выводу обмотки. Как проверить и сделать асинхронный электродвигатель После этого измерьте сопротивление изоляции между всеми обмотками. При величине менее 0.5 Мегома- двигатель необходимо просушить.

Будьте внимательны, во избежание поражения электрическим током не прикасайтесь к измерительным зажимам во время проведения измерений.

Все измерения проводятся только на обесточенном оборудовании и по продолжительности не менее 2-3 минут.

Как найти межвитковое замыкание

Наиболее сложным является поиск межвиткового замыкания, при котором замыкается между собой лишь часть витков одной обмотки. Не всегда выявляется при внешнем осмотре, поэтому для этих целей применяется для двигателей на 380 Вольт-  измеритель индуктивности. У всех трех обмоток должно быть одинаковое значение. При межвитковом замыкании у поврежденной обмотки индуктивность будет минимальной.

Когда Я был на практике 16 лет назад на заводе,  электрики для поиска межвитковых замыканий у асинхронного мотора мощностью 10 Киловатт использовали шарик из подшипника диаметром около 10 миллиметров. Они вынимали ротор и подключали 3 фазы через 3 понижающих трансформатора на обмотки статора.  Если все в порядке шарик движется по кругу статора, а при наличии межвиткового замыкания он примагничивается к месту его возникновения. Как проверить и сделать асинхронный электродвигательПроверка должна быть кратковременной и будьте аккуратны шарик может вылететь!

Я уже давно работаю электриком и проверяю на межвитковое замыкание, если только  двигатель на 380 В начинает сильно греться после 15-30 минут работы. Но перед разборкой, на включенном моторе проверяю величину потребляемого им тока на всех трех фазах.  Она должна быть одинаковой с небольшой поправкой на погрешности измерений.

olimp23.com

Как проверить электродвигатель

Модификации электродвигателей друг с другом различаются, равно как и их дефекты. Не каждая неисправность может быть диагностирована с помощью тестера, но в большинстве случаев – вполне возможно.

Начало ремонта

Ремонт начинают со зрительного осмотра: есть ли повреждённые части, не залит ли водой электродвигатель, не появился ли запах горелой изоляции и так далее. Обмотка в асинхронном двигателе может сгореть из-за короткого замыкания между двумя соседними витками. Агрегат перегревается из-за перегрузок, возникновения больших токов.

Нередко обгоревшие обмотки видны при визуальном осмотре, и в этом случае любые измерения будут лишними. Когда никаких шансов на исправление нет, нужно удалить и заменить обмотки на новые. Иногда требуется более тщательно проверить электродвигатель.

Для начала необходимо изучить конфигурацию двигателя, например, какие обмотки используются. Все вращающиеся машины имеют две части: статор и ротор.

В электродвигателях постоянного тока имеются:

Двигатель переменного тока, обычно состоит из двух частей:

  1. статора, имеющего катушку для создания вращающегося магнитного поля;
  2. ротора, прикрепленного к выходному валу и предназначенного для производства второго вращающегося магнитного поля.

Как проверить цельность обмоток мотора?

При помощи мультиметра и нескольких подручных средств можно проверить:

Тестирование обмоток катушки

Существует простой тест, используемый для проверки состояния катушки мотора. Для чего измеряется сопротивление обмоток, которое варьируется в зависимости от длины, толщины и материала провода. Если сопротивление слишком низкое, это указывает на короткое замыкание изоляции между витками.

Можно использовать мультиметр, но лучше проверить это с мегомметром, потому что на нём используется более высокое напряжение при проверке сопротивления. Это исключает ложные показания, вызванные индуктивностью катушки мотора.

Тест показывает качество изоляции провода, которое определяется по сопротивлению измеряемой детали системы. Полученные результаты сверяются с табличными данными допустимых сопротивлений изоляции кабеля до 1 кВ, изложенными в правилах устройства электроустановок (ПУЭ). По результатам проверки может быть предсказан сбой, прежде чем он произойдёт на самом деле. Это позволяет в производственном цеху осуществить ремонт или замену оборудования во время работы.

Как проверяется катушка электродвигателя мультиметром можно посмотреть на видео:

Диагностика якоря

Проверить исправность электродвигателя тоже можно с помощью цифрового специального устройства проверки якорей Э236. Для этого помещают якорь на призму приборчика, который потом подключают к сети.

Процесс диагностики включает в себя следующие шаги:

  1. располагают ножовочное полотно параллельно пазу исследуемой детали;
  2. удерживая одной рукой металл, другой медленно проворачивают якорь.

При наличии межвиткового замыкания полотно, близкорасположенное к пазу, начнет вибрировать и притягиваться к механизму.

Наглядная демонстрация проверки якоря показана по видео:

Чтобы оперативно прозвонить обрыв в цепях движка, можно воспользоваться рабочим стендом с источником постоянного тока, инвертором, цифровым вольтметром, компаратором напряжений, световым индикатором и зуммером обрыва.

На нём же можно определить междувитковое замыкание.

Заключение

Далеко не всегда имеется возможность приобрести дорогостоящие аппараты специального назначения. Поэтому важно знать, как проверить двигатель простым мультиметром, очень нужным в хозяйстве электроизмерительным прибором. Он заменяет множество отдельных инструментов, необходимых для проверки цепей.

Посмотреть видео урок проверки статора на обрыв можно здесь:

 

electricdoma.ru

Устройство, схема и проверка асинхронных электрических машин переменного тока | ProElectrika.com

Более ста лет человечество пользуется изобретением русского инженера М. Долило-Добровольского, который, используя опыт Н.Теслы и Г.Ферариса, разработал самую популярную конструкцию электродвигателя. В 1891 г. изобретатель презентовал одновременно несколько моделей трехфазных двигателей в германском городе Франкфурт, где проходила электротехническая выставка, положившая начало эры больших скоростей и непрерывно растущей популярности электрических устройств.

В принцип работы электрических двигателей положено физическое явление, которое описывает вращение рамки в магнитном поле. Асинхронными называются электрические машины, работающие от переменного тока, для которого существует разница между частотой вращения ротора и частотой магнитного поля, которое генерирует ток обмоток статора.

Кроме того асинхронные машины часто называют индукционными, так как методом индукции в обмотке ротора появляется ток, возбуждаемый вращающимся магнитным полем статора.

Конструкция асинхронной электрической машины

Устройство прибора представляет собой набор элементов, расположенных в одном корпусе и обеспечивающим эффективную работу каждого из них для преобразования электрической энергии во вращательное движение.

асинхронный двигатель в деталях

Электродвигатель состоит из корпуса (поз.6) в котором специальным образом закрепляются обмотки статора, имеющие несколько вариантов расположения друг относительно друга и относительно корпуса. Далее в конструкцию входит передняя (поз 1) и задняя (поз 2) крышки корпуса, которые одновременно выполняют функцию крепления ротора (поз 4), который иногда называют якорем, и функцию герметизации двигателя. Якорь закрепляется в крышках посредством подшипников (поз 5 и поз 2), а между передней крышкой и статором устанавливают вентилятор охлаждения (поз 3).

Устройство электродвигателя переменного тока может быть реализовано несколькими видами обмоток статора, которые могут быть двухполюсными, четырех полюсными и шести полюсными. Применение многополюсных видов обмоток позволяет уменьшать обороты двигателя и тем самым изменять область применения машин.

виды роторов асинхронного двигателяУстройство асинхронных двигателей может предусматривать короткозамкнутый (1) или фазный (2) ротор. Фазный ротор представляет собой набор обмоток, расположенных аналогично статорным, а концы обмоток подключены к контактным кольцам, которые посредством щеток выводятся во внешнюю цепь.

В промышленности чаще всего используются электродвигатели с короткозамкнутым якорем (ротором), который представляет собой набор стержней, устанавливаемые в специальные пазы сердечника, замыкаемые между собой торцевыми кольцами и не имеющие подвижных контактов, что обеспечивает высокую надежность такого двигателя.

Схема подключения

схема включения трехфазного двигателя в сеть

Асинхронные машины могут подключаться к сети питания переменного тока различными методами, в зависимости от которых придается необходимое направление вращения механизма и осуществляется возможность использования однофазных и трехфазных источников.Для подключения к трехфазному источнику используют схему подключения «звездой» (рис а) или треугольником (рис б), на схемах включения трехфазного электродвигателя  их обозначают, как показано на рис в.

Основное отличие указанных схем, что при подключении «звездой» осуществляется более мягкий и плавный ход работы двигателя, но при этом нет возможности использовать его на полную мощность.

Для подключения прибора в однофазную сеть используют конденсаторные батареи, емкость которых рассчитывается по известным формулам. Для реализации этой задачи конденсаторную батарею включают в цепь одной из обмоток, тем самым добиваются имитации эффекта «сдвига фаз».

Профилактика и проверка работоспособности электродвигателя

После подключения и перед первым пуском электродвигателя во избежание аварийной ситуации рекомендуется проверить правильность подключения, наличие заземления и свободное механическое вращение вала ротора. Проверка асинхронного двигателя, а в частности его электрической части, сводится в первую очередь к определению начала и конца обмоток. Для осуществления этой операции первоначально необходимо определить принадлежность выводов к фазовым обмоткам, для чего при помощи омметра с сигнализирующей лампой поочередно проверяют все пары проводов. Затем, подключив одну обмотку к источнику постоянного тока, а к оставшимся, поочередно подключая милливольтметр определяется полярность, которая должна быть противоположна полярности питающего элемента.

Если двигатель уже подсоединен и имеет три вывода, то на две обмотки подается переменное пониженное напряжение, а вольтметр измеряющий напряжение между третьей и одной из двух подключенных должен показать половину от значения источника, что и удостоверит правильность подключения. Проверка статора электродвигателя кроме того производится на определение наличия короткого замыкания как между обмотками, так и на корпус агрегата.

Проверка электродвигателя в механической части заключается в определении плавности вращения вала ротора, которое должно свободно осуществляться рукой, без приложения усилий. В случае возникновения сопротивления при ручном вращении необходимо проверить подшипники или втулки, на которых установлен ротор. Кроме того, необходимо проверить герметичность соединительной коробки и надежность крепления вентилятора при наружном его размещении.

Защита электродвигателей

Как и любой механизм, электродвигатели необходимо использовать по назначению и пользоваться правилами эксплуатации, построенными на многолетнем опыте и обеспечивающими при их выполнении безопасность и долговечность машин. При эксплуатации электродвигателей необходимо в первую очередь соблюдать правила подключения и применять средства защиты, необходимые при возникновении внештатных и аварийных ситуаций.

Устройство защиты электродвигателя выполняется с учетом отдельных факторов, которые влияют на сохранение оборудования в работоспособном состоянии. К типам таких устройств относятся приборы и устройств, защищающие двигатели от многофазного или однофазного короткого замыкания, и от тепловой перегрузки.Факт возникновения короткого замыкания может быть вызван пробоем или перекрытием изоляции, которое приведет к резкому увеличению силы тока в обмотках и выходу из строя электродвигателя. Кроткие замыкания могут происходить внутри обмоток (между витками), между корпусом и любой фазой и между элементами во внешних цепях управления.

Тепловые перегрузки вызываются заклиниванием или увеличением нагрузки рабочего механизма, вызванные технологическим процессом. Кроме того, возможны тепловые перегрузки при пониженном напряжении в сети питания, плохом охлаждении двигателя, механических деформациях и при исчезновении одной из фаз.Аппаратура для защиты электродвигателя выбирается в зависимости от его характеристик и назначения, может быть рассчитана на отдельный вид защиты, или сочетать в себе сразу несколько функций.

proelectrika.com

Испытание асинхронного двигателя

БАЛАКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНИКИ, ТЕХНОЛОГИИ И УПРАВЛЕНИЯ

ФАКУЛЬТЕТ ИНЖЕНЕРНО- СТРОИТЕЛЬНЫЙ

КАФЕДРА УПРАВЛЕНИЕ И ИНФОРМАТИКА В ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

по дисциплине ЭМС

Испытание асинхронного двигателя

Выполнили ст. гр. УИТ – 53

Антимонов А.С.

Вавилов М.В.

Герт А.А.

Маркелов А.Н.

Мещеряков Р.А.

Принял

Хречков Н.Г. _________

«_____»_______ 2004 г.

2004

Цель работы: изучить устройство и принцип действия трехфазного асинхронного двигателя, снять механическую и рабочие характеристики.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Асинхронным двигателем называется электрическая машина переменного тока, осуществляющая преобразование электрической энергии в механическую, посредством вращающегося магнитного поля. Частота вращения ротора двигателя меньше частоты вращения поля, т.е. ротор вращается несинхронного с полем – асинхронно. Основными частями машины являются статор и ротор.

Статор – неподвижная часть, представляющая собой полый цилиндр, набранный из листов электротехнической стали. На внутренней поверхности равномерно расположены пазы, в которые укладываются трехфазная обмотка. Обмотки фаз статора смещены в пространстве друг относительно друга на 120°. Статорную обмотку соединяют в «звезду» или «треугольник».

Ротор – вращающаяся часть двигателя. Сердечник ротора, так же как и статора, набирают из листов электротехнической стали. Обмотка укладывается в пазы, расположенные на наружной поверхности ротора. В зависимости от конструкции обмотки ротора различают двигатели с короткозамкнутым ротором и двигатели с фазным ротором (с контактными кольцами). В данной работе испытывается двигатель с короткозамкнутым ротором.

Обмотка ротора такого двигателя выполняется из неизолированных медных стержней, которые с торцов замыкаются соединительными кольцами. Такая обмотка называется беличьей клеткой. В современных машинах обычно короткозамкнутая обмотка выполняется путем заливки алюминия в пазы ротора. При этом одновременно со стержнями отливаются и соединительные кольца вместе с вентиляторными лопатами.

При подключении двигателя к сети, в трехфазной обмотке статора возникают токи, намагничивающими силами которых возбуждается вращающееся магнитное поле. Магнитное поле пересекает обмотки ротора и индуктируют в ней ЭДС. Так как обмотка ротора представляет собой замкнутую систему, то под действием ЭДС в стержнях обмотки появится ток. Направление ЭДС, а, следовательно, и тока, можно определить по правилу правой руки (рисунок 1).

Рисунок 1

В результате взаимодействия тока ротора с вращающимся магнитным полем возникают силы, действующие на проводники ротора. Направление этих сил определяются по правилу левой руки. Создается момент, под действием которого ротор начинает вращаться в том же направлении, что и магнитное поле.

Частота вращения магнитного поля

,

где - частота тока,

- число пар полюсов.

В двигательном режиме ротор всегда вращается с частотой (при) ротор неподвижен относительно магнитного поля, поэтому ЭДС, а следовательно, ток ротора и момент двигателя были бы равны нулю. Разность частот вращения ротора и магнитного поля называется частотой скольжения:

.

Отношение частоты скольжения к частоте скорости вращения магнитного поля называют скольжением :

.

При холостом ходе двигателя скольжение близко к нулю, а ток в связи с наличием воздушного зазора стоатора-ротора соответствует примерно 20-40% от . Момент, развиваемый двигателем при холостом ходе, очень мал по величине и обусловлен потерями в двигателе. С ростом нагрузки скольжения, ток и вращающий момент увеличивается.

Результаты испытаний асинхронных двигателей обычно представляют в виде графиков, показывающих зависимость частоты вращения , коэффициента мощности, КПД, момента вращенияи тока статораот мощностина валу двигателя, прии.

Рисунок 2

Эти зависимости (рисунок 2) называются рабочими характеристиками асинхронного двигателя. Зависимость показывает, что частота вращения нагрузки уменьшается так как

.

При переходе от режима холостого хода к номинальной нагрузке относительное снижение частоты вращения составляет 2-7%. КПД двигателя определяется выражением

,

где - мощность, потребляемая двигателем из сети.

,

где ,- потери мощности в обмотках статора и ротора;

- потери в стали ротора;

- механические потери;

- дополнительные потери.

Зависимость имеет такой же характер, как и кривые КПД для трансформаторов и других электрических машин. С увеличением нагрузки от холостого хода до номинальной потери мощности практически не измены, поэтому КПД двигателя растет и достигает максимального значения, затем уменьшается, так как резко возрастают потери в меди обмоток, которые пропорциональны квадрату тока. Коэффициент мощности двигателя растет и достигает максимума при нагрузке, близкой к номинальной. Зависимостьпочти прямолинейна, так как

, Нм,

а частота меняется незначительно.

Рисунок 3

Рабочие свойства асинхронного электродвигателя характеризуются также его механической характеристикой .

Механическая характеристика играет важную роль при оценке механических свойств двигателя и решения вопросов о возможности его использования в той или иной установке. В лаборатории снимается часть механической характеристики, соответствующая рабочему режиму двигателя от (- идеальный холостой ход) до.

Номинальный момент определяется по формуле

,

где - номинальная мощность, кВт;

- номинальная частота вращения, об/мин.

МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

Основными элементами лабораторной установки являются испытуемый двигатель, электромагнитный тормоз и лабораторной стенд.

На панель лабораторного стенда выведения трехфазной сети А, В, С, источника постоянного тока 36 В, выводы обмотки статора двигателя ,,и обмотки электромагнита ЭМ. Пуск двигателя осуществляется с помощью пакетного выключателяBI. При пуске амперметр и токовую обмотку ваттметра необходимо шунтировать с помощью кнопки «К», что предотвращает выход приборов из строя из-за больших пусковых токов. Для испытания двигателя в рабочем режиме необходимо с помощью тумблеразапитать обмотку электромагнита. Электромагнитный тормоз используется в качестве нагрузки испытываемого двигателя. Основные части тормоза – массивный стальной диск, посаженный на вал двигателя, и четырехполосный электромагнит с противовесом.

При работе в диске, вращающемся в магнитом поле электромагнита, возникают вихревые токи. При взаимодействии вихревых токов с магнитным полем создается тормозной момент на валу двигателя. Такой по величине момент и на электромагните, стремясь повернуть его в направлении вращения диска. Момент, действующий на электромагнит, уравновешивается противовесом, жестко связанным с электромагнитом. Электромагнитный тормоз снабжен оцифровать шкалой, позволяющей определить величину тормозного момента. Изменение нагрузки двигателя достигается изменением величины тока в обмотке электромагнита при помощи реостата , установленного на стенде.

Для измерения фазных токов, напряжений, и активной мощности используется комплект электроизмерительных приборов, в который входят вольтметр, амперметр, ваттметр.

Частота вращения двигателя измеряется магнитоэлектрическим тахогенератором ТГ и указателем оборотов , установленном на вертикальной панели стенда.

Точность прямых измерений оценивается определением абсолютной максимальной погрешности по формуле

,

где - верхний предел измерения прибора;

- класс точности прибора.

По указанию преподавателя необходимо вычислить максимальную погрешность одной из величин, определяемых косвенно.

ТРЕБОВАНИЯ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

Для обеспечения безопасности при выполнении лабораторной необходимо:

1. Сборку схемы проводить при отключении лабораторной установки от сети.

2. Включать установку в сеть только после проверки ее преподавателем или лаборантом.

3. При выполнении работы не касаться клеем и токоведущих частей.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Собрать схему, приведенную на рисунке 4.

Рисунок 4

2. Записать паспортные данные исследуемого двигателя, подсчитать номинальный момент . Паспортные данные записать в таблицу 1.

Таблица 1

, кВт

, В

, А

, Нм

, об/мин

, %

, Гц

0,6

380/220

1,6/2,8

1,8

1410

0,76

0,74

50

Ваттметр.

Номинальный ток параллельной цепи, ,

0,5 ГОСТ 8476 – 60

Амперметр.

0,5 ГОСТ 8711 – 60

Вольтметр.

Номинальный ток,

0,5 ГОСТ 8711 – 60

Лабораторный автотрансформатор регулировочный ЛАТР – 1М

1977

ТУ 16 – 517.216 – 69

Реостат.

1962 г.

125 5А.

3. Выполнить опыт холостого хода двигателя.

Пуск двигателя осуществляется пакетным выключателем ВП 1 при разомкнутом выключателе в цепи обмотки тормозного электромагнита, т.е. при отсутствии нагрузки на валу двигателя. При пуске двигателя амперметри токовая обмотка ваттметра замыкаются накоротко посредством кнопки «К» для защиты этих приборов от больших пусковых токов. Показания приборов и результаты вычислений для опыта холостого хода заносятся в таблицу 2.

Таблица 2

№ пп

Измерено

Вычислено

, В

*2

, А

*0,025

, Вт

*5

, кгм

, об/мин

, Вт

, Вт

, %

1

113

45

9

0

3000

135

0

0,177

1

0

2

112

51

33

0,22

2900

495

0,654

0,57

0,934

0,132

3

112

54

38

0,23

2900

570

0,684

0,63

0,934

0,12

4

111

56

42

0,24

2890

630

0,711

0,76

0,926

0,112

5

112

61

49

0,3

2880

735

0,886

0,717

0,92

0,1205

6

111

65

54

0,4

2880

810

1,182

0,75

0,92

0,1459

7

111

72

63

0,5

2820

645

1,446

0,79

0,88

0,153

8

110

85

78

0,6

2790

1170

1,717

0,834

0,86

0,1467

4. Не отключая двигателя, провести опыт нагрузки, для чего:

а) подключить с помощью электромагнитный тормоз, увеличивая тормозной момент на валу электродвигателя, произвести измерения токов, мощностей, потребляющих из сети, частоты вращения для 5-6 различных моментов:

б) пользуясь опытными данными, при каждом значении момента подсчитать величины мощности, потребляемой двигателем из сети, механической мощности на валу, скольжения, КПД и коэффициента мощности. Результат измерений и вычислений занести в таблицу 2.

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА

При обработке результатов измерений используются следующие формулы:

1. Активная мощность, потребляемая двигателем из сети, Вт:

.

1) ,

2) ,

3) ,

4) ,

5) ,

6) ,

7) ,

8) .

2. Полезная мощность на валу двигателя, Вт:

, Вт,

где измеряется в [кгм].

1) ,

2) ,

3) ,

4) ,

5) ,

6) ,

7) ,

8) .

3. Скольжение

,

где ,

,

,

1) ,

2) ,

3) ,

4) ,

5) ,

6) ,

7) ,

8) .

4. Коэффициент мощности двигателя:

,

1) ,

2) ,

3) ,

4) ,

5) ,

6) ,

7) ,

8) .

5. Коэффициент полезного действия:

,

1) ,

2) ,

3) ,

4) ,

5) ,

6) ,

7) ,

8) .

По данным измерений и вычислений необходимо построить в одних осях координат рабочие характеристики ,,,,,и на отдельном графике механическую характеристику.

Рисунок 5 – Зависимость

Рисунок 6 – Зависимость

studfiles.net


Смотрите также