В предыдущей статье Я рассказывал о том, как проверить, найти и устранить неисправности в коллекторных электродвигателях, которые отличаются тем, что у них есть щеточно-коллекторный узел. Сейчас Я расскажу как проверить, найти неисправность и отремонтировать асинхронный электродвигатель, который является самым надежным и простым в изготовлении из всех типов моторов. Они реже встречается в быту (в компрессоре холодильника или в стиральной машине), но за то часто в гараже или мастерской: в станках, компрессорах и т. п.
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.
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:
После разборки по этой инструкции необходимо проверить:
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.
Если при внешнем осмотре ничего не выявлено, тогда необходимо продолжить проверку при помощи электротехнический измерений.
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.
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.
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. 
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.
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. 
Проверка 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.
jelektro.ru
Устранение неисправности асинхронных электродвигателей — работа трудоемкая, но когда хорошо представляешь дальнейшие действия, проблем нет. А вот найти причину неисправности несколько сложнее. Асинхронный электродвигатель, как малый ребенок, начинает капризничать, тем самым показывая, что его состояние не в порядке. И попробуй догадаться, где болит?Поломки случаются, в основном, стандартные, субъективные: некачественный техосмотр и проведение планово-предупредительного ремонта, отсутствие или неправильная настройка элементов электрозащиты. К объективным отнесем влияние окружающей среды: повышенная влажность, химически активные помещения. Но это все слова, а электродвигатель-то сломался! Попробуем его послушать и сделать предварительное заключение.Трехфазный асинхронный электродвигатель (неважно, с короткозамкнутым или фазным ротором) дергается, но его держит неведомая мощная сила, как будто в лом упирается. Заклинило! А где? Отсоединяем муфту редуктора, чтобы определить, в каком узле неисправность. Пытаемся вручную провернуть вал того и другого механизма. Какой не проворачивается, в том и причина.Если электродвигатель с трудом, но проворачивается, проверяем подшипники в боковых крышках. Возможно, они развалились настолько, что ротор при запуске прилипает к статору, не исключен и чрезмерный износ посадочного места. Это можно определить покачиванием вала: при износе он будет заметно болтаться.Иногда движок даже не дергается, а просто натужно гудит. В таком случае или действительно заклинило, или обрыв в обмотках, их несложно прозвонить омметром.Следующий вариант — все крутится, но с каким-то неестественным звуком. Судя по всему, шарикоподшипники просят замены или крепление крыльчатки ослабло.Неестественность шума очень часто выражается тяжелым гудом, при этом сильно нагревается корпус. Если механическая часть асинхронного электродвигателя проверена, вращение легкое, подозрение на межвитковое замыкание.
Пробой между полюсными обмотками маловероятный, но для успокоения души проверим. Уберем перемычки в клеммной коробке и замерим мегаомметром сопротивление между фазами и корпусом. 500 кОм и более — хорошо, можно даже и при 100 кОм включать. Но нормативные требования надо соблюдать, вдруг отсырел. Здесь без просушки не обойтись.Как просушить в экстренных случаях? Извлекается ротор, вместо него устанавливается мощная лампа накаливания. В процессе просушки время от времени фиксируются показания мегаомметра.
Душу успокоили, прозондируем пробой в витках полюсов. Омметром эту неисправность не обнаружить: сопротивление очень маленькое. Как быть? Известно, что при холостом ходе асинхронный трехфазный электродвигатель потребляет ток, равный процентам от номинального. Вот его и замерим. Если значительное превышение, наше предположение подтверждается — электродвигатель везем на перемотку.
Отдельно отметим неисправности асинхронного электродвигателя с фазным ротором. Особое внимание уделяется токосъемным кольцам. Щетки к ним бывают угольно-графитовые и медно-графитовые. Первые меньше стирают медную поверхность пластин, но быстро сами изнашиваются, при этом образуется внутри движка большое количество токопроводящей пыли, от которой надо избавляться. Вторые хороши тем, что шлифуют контактную поверхность, уменьшая искрение, но снижается срок службы самих колец. Кроме того, ширина щетки должна совпадать с шириной пластины, на которой иначе будет образовываться нежелательная борозда. Потребуется проточка на токарном станке.
electriku.ru
Отказ электродвигателя может возникнуть при пуске или во время работы. Большинство отказов происходит из-за таких факторов, как низкое сопротивление изоляции, перегрузка по току или механических повреждений. Другие причины включают в себя проблемы условий эксплуатации и отсутствие технического обслуживания.
Большинство двигателей, независимо от типа имеют длительный срок службы и требуют минимального технического обслуживания для исправной работы. Рекомендуется регулярное обслуживание двигателей, и проверка на наличие признаков старения изоляции или других частей, которые могут отрицательно сказаться на моторе.
Регулярный осмотр и техническое обслуживание поможет выявить слабые места или детали, которые находятся на грани провала, устранить их до возникновения проблем и передачи в ремонт электродвигателей.
Существует шесть основных областей, где неисправности происходят из-за различных причин. Эти области обычно называют зонами разломов. Они включают цепь питания, качество электроэнергии, статора, ротора, изоляции и воздушного зазора.
Так как в электромоторе электрическая энергия преобразуется в механическую, то неисправности двигателей могут вызываться неполадками по электрике и механическими дефектами. Контактные щетки показаны на рисунке.
Есть много проверяющих алгоритмов в зависимости от условий эксплуатации, конструктива и т. д. Каждому человеку приходит мысль покрутить вал. Непринуждённое вращение говорит о предполагаемой исправности механической части.
Механические неисправности могут быть действительно обнаружены уже при вращении вала рукой – будет слышен скрип и стук. Если проверяется мотор постоянного тока, то причина подозрительных звуков может заключаться в дефектах щеток.
Возможна также истёртость вала – такая неисправность характерна для мотора, работа которого связана была с большой нагрузкой на шкив.
Шкив — это колесо, имеющее плоскую поверхность, или канавки для сцепления с ремнем. Хоть шкив и изготовляется из металла, однако ломается довольно часто. Из-за этого прекращается вращение движка. Чтобы этого не происходило, нужно быть осведомлённым обо всех факторах, воздействующих на исправность шкива.
Металл, из которого производится шкив, не подвергается закалке. Поэтому этот элемент достаточно хрупкий, и боится различных механических воздействий. Ненадежное присоединение вала и шкива при электромонтаже приводит к образованию люфта, создающего вибрацию деталей. Появляются трещины, а затем разлом шкива пополам.
Помимо этого, такая вибрация отрицательно сказывается на роторе мотора, теряющего балансировку.
Не всегда можно воспользоваться дорогими услугами ремонтного сервиса или приобрести новый товар. Если есть навыки, то целесообразным будет ремонт электродвигателя своими силами.
Так как конструкции моторов достаточно разнообразны, то для разборки модели требуется ознакомиться со схемами и руководством по ремонту.
Но популярные моторы по своим схемам схожи. Электродвигатель с короткозамкнутым ротором показан на рисунке ниже.
При разборке мотора его вал отделяется от остальных деталей, движок снимается со станины.
После этого нужно снять с вала детали механики (шкив, шестерёнка и т.п.). Открутить скрепляющие болты, после чего легонько снять ротор. Все детали очищают, смазывают и собирают заново движок.
В движках постоянного тока магнитные поля действуют друг с другом под углом, придающим валу вращающий момент. В роли переключателей выступают щетки. Катушки с магнитопроводами создают электромагнитное поле для придания момента. Как это все происходит в электродвигателе постоянного тока показано на рисунке.
Под словом «якорь» нередко понимается ротор мотора постоянного тока.
Выросший ток и образованная ЭДС приводят к искрению контактирующих щеток с другими элементами. Когда искрят щетки, ускоряется их изношенность в увеличивающейся прогрессии.
Если щетки искрят вкруговую, то ламелям требуется очистка от загрязнения.
Если катушки, щетки в нормальном виде, необходимо убедиться в целостности обмоток. Обугливание проводов указывает на необходимость перемотки либо замены якоря.
Можно также измерить сопротивление проводов мультиметром. От мощности двигателя, а также якоря зависит сопротивление, в связи с этим требуется понимать схему подсоединения якорных обмоток непосредственно данного двигателя для точности проверки. Есть приборы для поиска неисправностей в якорях.
Чтобы найти обрыв обмоток двигателя, нужно убрать перемычки, создающие форму подключения и проверить все обмотки по отдельности.
Способ довольно надёжный, не позволяющий запутаться новичку. Для проверки понадобится омметр. Значения по прибору будут примерно нулевые. Сопротивление обмоток должно быть одинаковым для двигателей, в том числе и постоянного тока. Прозвонка ротора мотора показана на рисунке ниже.
У двигателей нередко возникает проблема с изношенными щетками.
При значительно изношенных деталях мотор может не запуститься совсем. Если при подключении к сети электродвигатель порой запускается с толчками, то требуется сменить щетки.
Переменным током вызываются вихревые токи, которые ухудшают технические показатели мотора. Без покрытия изоляции лака может образоваться такая же ржавчина, как показано на рисунке ниже.
В инструкциях и руководствах пользователя обычно приведены наиболее часто встречаемые неисправности и методы их устранения.
Вот мы и рассмотрели основные моменты починки двигателей своими руками. Однако большинство людей обращаются за помощью к специалистам и это тоже правильно. На некоторые вопросы могут ответить только профессионалы.
Ремонт электродвигателей – всегда востребован, потому что двигатели широко применяются во всех жизнедеятельных сферах. Проверки агрегатов проводится в форме текущего и капительного ремонта.
Текущий ремонт – это осмотр, замена масла, измерение различных нормируемых значений и показателей. Период текущих и капитальных ремонтов установлен в правилах. Текущий ремонт проводится раз в два года, капитальный – один раз в 5 лет.
Преимущества капитального ремонта электродвигателя:
Почему греется электродвигатель? Перегрев моторов чаще всего происходит по причине плохой изоляции. Вы сможете устранить это? Нет. А выявить замыкание пластин магнитопровода? Скорее всего, понадобится диагностика неисправностей двигателя в ремонтном сервисе. Без разборки агрегата, в том числе магнитопровода, этот изъян устранить не представляется возможным. В крупных фирмах помимо ремонта производится изготовление запчастей для электродвигателей.
electricdoma.ru
АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ - КОНСТРУКЦИЯ, РЕЖИМЫ РАБОТЫ И СПОСОБЫ УПРАВЛЕНИЯ.
Асинхронный электродвигатель.
Асинхронный электродвигатель — это электрическая машина переменного тока, в которой частота вращения ротора не равна (в двигательном режиме меньше) частоте вращения магнитного поля, создаваемого током обмотки статора. Асинхронные электродвигатели — наиболее распространённые электрические машины. В основном они используются как преобразователи электрической энергии в механическую.
Конструкция.
Как и любая электромеханическая машина, асинхронный электродвигатель имеет статор и ротор, разделённые воздушным зазором. Её активными частями являются обмотки и магнитопровод; все остальные части — конструктивные, обеспечивающие необходимую прочность, жёсткость, охлаждение, возможность вращения и т. п. Обмотка статора асинхронного электродвигателя представляет собой трёхфазную (в общем случае — многофазную) обмотку, проводники которой равномерно распределены по окружности статора и уложены в пазах с угловым расстоянием 120° пофазно. Фазы обмотки статора соединяют по стандартным схемам «треугольник» или «звезда» и подключают к сети трёхфазного тока. Магнитопровод статора перемагничивается в процессе изменения (вращения) магнитного потока обмотки возбуждения, поэтому его изготавливают шихтованным (набранным из пластин) из электротехнической стали для обеспечения минимальных магнитных потерь. По конструкции ротора асинхронные электродвигатели подразделяют на два основных типа: с короткозамкнутым ротором и с фазным ротором. Оба типа имеют одинаковую конструкцию статора и отличаются лишь исполнением обмотки ротора. Магнитопровод ротора выполняется аналогично магнитопроводу статора — из электротехнической стали и шихтованным.
Короткозамкнутый ротор.
Короткозамкнутая обмотка ротора, часто называемая «беличья клетка» из-за внешней схожести конструкции, состоит из медных или алюминиевых стержней, замкнутых накоротко с торцов двумя кольцами. Стержни этой обмотки вставляют в пазы сердечника ротора. В машинах малой и средней мощности ротор обычно изготавливают путём заливки расплавленного алюминиевого сплава в пазы сердечника ротора. Вместе со стержнями «беличьей клетки» отливают короткозамыкающие кольца и торцевые лопасти, осуществляющие самовентиляцию самого ротора и вентиляцию машины в целом. В машинах большой мощности «беличью клетку» выполняют из медных стержней, концы которых вваривают в короткозамыкающие кольца. Зачастую пазы ротора или статора делают скошенными для уменьшения высших гармонических ЭДС, вызванных пульсациями магнитного потока из-за наличия зубцов, магнитное сопротивление которых существенно ниже магнитного сопротивления обмотки, а также для снижения шума, вызываемого магнитными причинами. Для улучшения пусковых характеристик асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором, а именно, увеличения пускового момента и уменьшения пускового тока, на роторе применяют специальную форму паза. При этом внешняя от оси вращения часть паза ротора имеет меньшее сечение чем внутренняя. Это позволяет использовать эффект вытеснения тока, за счет которого увеличивается активное сопротивление обмотки ротора при больших скольжениях (при пуске). Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором имеют небольшой пусковой момент и значительный пусковой ток, что является существенным недостатком «беличьей клетки». Поэтому их применяют в тех электрических приводах, где не требуются большие пусковые моменты. Из достоинств следует отметить лёгкость в изготовлении, и отсутствие механического контакта со статической частью машины, что гарантирует долговечность и снижает затраты на обслуживание. При специальной конструкции ротора, когда магнитопровод "ротора" остается неподвижным, а вращается в магнитном зазоре только полый цилиндр из алюминия (беличья клетка или короткозамкнутая обмотка ротора) можно достичь малой инерционности двигателя.
Фазный ротор.
Фазный ротор имеет трёхфазную (в общем случае — многофазную) обмотку, обычно соединённую по схеме «звезда» и выведённую на контактные кольца, вращающиеся вместе с валом машины. С помощью металлографитовых щёток, скользящих по этим кольцам, в цепь обмотки ротора включают пускорегулирующий реостат, выполняющий роль добавочного активного сопротивления, одинакового для каждой фазы. При питании обмоток ротора от сети (машина двойного питания) скорость вращения увеличивается в два раза. В двигателях с фазным ротором имеется возможность увеличивать пусковой момент до максимального значения(в первый момент времени) с помощью пускового реостата, тем самым уменьшая пусковой ток. Такие двигатели применяются для привода механизмов, которые пускают в ход при большой нагрузке.
Скорость вращения поля статора асинхронного электродвигателя.
При питании обмотки статора трёхфазным (в общем случае — многофазным) током создаётся вращающееся магнитное поле, синхронная частота вращения [об/мин] которого связана с частотой сети [Гц].
Двигательный режим.
Если ротор неподвижен или частота его вращения меньше синхронной, то вращающееся магнитное поле пересекает проводники обмотки ротора и индуцирует в них ЭДС, под действием которой по обмотке ротора возникает ток. На проводники с током этой обмотки, расположенные в магнитном поле обмотки возбуждения, действуют электромагнитные силы; их суммарное усилие образует электромагнитный вращающий момент, увлекающий ротор за магнитным полем. Если этот момент достаточно велик, то ротор приходит во вращение, и его установившаяся частота вращения [об/мин] соответствует равенству электромагнитного момента тормозному, создаваемого нагрузкой на валу, силами трения в подшипниках и инерцией ротора. Частота вращения ротора не может достигнуть частоты вращения магнитного поля, так как в этом случае угловая скорость вращения магнитного поля относительно обмотки ротора станет равной нулю, магнитное поле перестанет индуцировать в обмотке ротора ЭДС и, в свою очередь, создавать крутящий момент.
Генераторный режим.
Если ротор разогнать с помощью внешнего момента (например, каким-либо двигателем) до частоты, большей частоты вращения магнитного поля, то изменится направление ЭДС в обмотке ротора и активной составляющей тока ротора, то есть асинхронная машина перейдет в генераторный режим. При этом изменит направление и электромагнитный момент, который станет тормозящим. В генераторном режиме работы скольжение . При отсутствии первоначального магнитного поля в обмотке статора поток возбуждения создают с помощью постоянных магнитов, либо за счёт остаточной индукции машины и пусковых конденсаторов, параллельно подключенных по схеме «звезда» к фазам обмотки статора . Асинхронный генератор потребляет намагничивающий ток значительной силы и требует наличия в сети генераторов реактивной мощности в виде синхронных машин, синхронных компенсаторов, батарей статических конденсаторов (БСК). Несмотря на простоту обслуживания, асинхронный генератор применяют сравнительно редко, в основном как вспомогательный источник небольшой мощности и как тормозное устройство.
Режим электромагнитного тормоза.
Если изменить направление вращения ротора или магнитного поля так, чтобы они вращались в противоположных направлениях, то ЭДС и активная составляющая тока в обмотке ротора будут направлены так же, как в двигательном режиме, и машина будет потреблять из сети активную мощность. Однако электромагнитный момент будет направлен встречно моменту нагрузки, являясь тормозящим. Такой режим работы асинхронной машины называется режимом электромагнитного тормоза.
Способы управления асинхронным двигателем.
Под управлением асинхронным двигателем переменного тока понимается изменение частоты вращения ротора. Существуют следующие способы управления асинхронным двигателем:
реостатный - изменение частоты вращения АД с фазным ротором путём изменения сопротивления реостата в цепи ротора,
частотный - изменение частоты вращения АД путём изменения частоты тока в питающей сети, что влечёт за собой изменение частоты вращения поля статора. Применяется включение двигателя через частотный преобразователь,
переключением обмоток со схемы «звезда» на схему «треугольник» в процессе пуска двигателя, что даёт снижение пусковых токов в обмотках примерно в три раза;
импульсный - подачей напряжения питания специального вида (например, пилообразного),
изменением числа пар полюсов, если такое переключение предусмотрено конструктивно,
изменением амплитуды питающего напряжения, когда изменяется только амплитуда (или действующее значение) управляющего напряжения. Тогда векторы напряжений управления и возбуждения остаются перпендикулярны,
фазовое управление характерно тем, что изменение частоты вращения ротора достигается путём изменения сдвига фаз между векторами напряжений возбуждения и управления,
амплитудно-фазовый способ включает в себя оба предыдущих способа.
Источник:
energo.ucoz.ua
