Ремонт электродвигателей переменного тока – разбираем причины неисправностей и ищем способы их устранения

Неисправности и ремонт электродвигателей

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

Дефекты электрической части двигателей

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

В результате описанных поломок может иметь место:

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

Дефекты механической части электродвигателей

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

Возможные причины возникновения неисправностей электродвигателей

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

9 основных неисправностей электродвигателя

В этом обзоре мы рассмотрим типичные неисправности трехфазных асинхронных электродвигателей и способы их предупреждения и устранения.

Электрические неисправности электродвигателя

Электрические неисправности двигателя всегда связаны с обмоткой.

1. Межвитковое замыкание может возникнуть при ухудшении изоляции в пределах одной обмотки. Возможные причины: перегрев обмотки, некачественная изоляция, износ изоляции вследствие вибрации. Определить межвитковое замыкание бывает сложно. Основной метод диагностики – сравнение сопротивления и рабочего тока всех трех обмоток. Первые симптомы межвиткового замыкания – повышенный нагрев двигателя и падение момента на валу. При этом по одной из фаз ток больше, чем по двум другим.
2. Замыкание между обмотками происходит из-за смещения обмоток, механической вибрации и ударов. При отсутствии должной электрической защиты может возникнуть короткое замыкание и пожар.
3. Замыкание обмотки на корпус. При данной неисправности электродвигатель может продолжать работать, если неправильно выполнены заземление и защита от короткого замыкания. Однако в работе он будет смертельно опасен, так как его потенциал будет находиться под фазным напряжением.
4. Обрыв обмотки. Эта неисправность равносильна пропаданию фазы. Если обрыв происходит в работе, то двигатель резко теряет мощность и начинает перегреваться. При правильно выполненной защите двигатель отключится, поскольку ток по другим фазам будет повышен.

Для устранения большинства из этих поломок требуется перемотка двигателя.

Механические неисправности электродвигателя

Механические неисправности электродвигателя связаны с его конструкцией.

1. Износ и трение в подшипниках. Проявляется в повышении механической вибрации и шума при работе. В этом случае требуется замена подшипников, иначе неисправность приведет к перегреву и падению производительности двигателя.
2. Проворачивание ротора на валу. Ротор может вращаться в магнитном поле статора, а вал будет неподвижен. Требуется механическая фиксация ротора на валу.
3. Зацепление ротора за статор. Эта проблема связана с механической поломкой подшипников, их посадочных мест или корпуса двигателя. Кроме того, подобная неисправность приводит к повреждению обмотки статора. Практически не подлежит ремонту.
4. Повреждение корпуса двигателя. Может происходить из-за ударов, повышенных нагрузок, неправильного крепления или низкого качества двигателя. Ремонт является трудоемким из-за трудностей соосной установки переднего и заднего подшипников.
5. Проворачивание или повреждение крыльчатки обдува. Несмотря на то, что двигатель продолжит работать, он будет перегреваться, что существенно сократит срок его службы. Крыльчатку необходимо закрепить (для этого используется шпонка или стопорное кольцо) или заменить.

Аварийные ситуации при работе электродвигателя

Существуют неисправности, не связанные непосредственно с двигателем, но влияющие на его работу, характеристики и срок службы. Большинство этих неисправностей вызваны механической перегрузкой, увеличением тока, и, как следствие, перегревом обмоток и корпуса.

1. Увеличение нагрузки на валу вследствие заклинивания привода либо приводимых механизмов.
2. Перекос напряжения питания, который может быть вызван проблемами питающей сети либо внутренними проблемами привода.
3. Пропадание фазы, которое может произойти на любом участке питания двигателя – от питающей трансформаторной подстанции до обмотки двигателя.
4. Проблема с обдувом (охлаждением). Может возникнуть из-за повреждения крыльчатки двигателя при собственном охлаждении, из-за останова вентилятора внешнего принудительного охлаждения или вследствие значительного повышения температуры окружающей среды.

Способы защиты электродвигателя

Для защиты электродвигателя от внутренних и внешних неисправностей, а также для минимизации дальнейших трудозатрат по его ремонту применяют различные устройства.

1. Мотор-автоматы и тепловые реле

Мотор-автоматы (автоматы защиты двигателя) и тепловые реле используют для обнаружения превышения тока по одной или всем фазам двигателя. В случае превышения через некоторое время происходит отключение привода.

В отличие от мотор-автомата, у теплового реле нет силовой коммутации. Оно имеет только управляющий контакт, который размыкает питание силовой цепи. Мотор-автомат является самостоятельным коммутационным устройством, способным выключать двигатель.

Минус теплового реле заключается в отсутствии защиты от короткого замыкания. Мотор-автомат имеет защиту от перегрузки и электромагнитную защиту от короткого замыкания, которая мгновенно срабатывает и выключает двигатель при превышении тока уставки в 10-20 раз.

Данные устройства используются наиболее широко и при правильной установке и настройке способны с большой долей вероятности защитить электродвигатель и оборудование от поломки и других негативных последствий.

2. Электронные реле защиты двигателей

Данный вид защиты обеспечивает большой выбор различных защит. Основным элементом таких реле является микропроцессор, который анализирует мгновенные значения напряжения и тока и принимает решения на основе заданных настроек. Это может быть выдача сигнала на индикацию либо на отключение двигателя.

3. Термисторы и термореле

Когда по какой-то причине не сработала тепловая защита по перегрузке, последний рубеж обороны — термозащита. Внутрь обмотки устанавливается термочувствительный элемент (как правило, термистор или позистор), который меняет свое сопротивление в зависимости от температуры. При пересечении порога срабатывает соответствующая защита, и двигатель отключается.

Возможно применение более простых дискретных термореле (термоконтактов), которые размыкают контрольную или тепловую цепь, что приводит к аварийной остановке электродвигателя.

4. Преобразователи частоты

Обычно преобразователи частоты располагают несколькими видами защиты – по превышению момента и тока, по превышению напряжения, обрыву фазы и проч. Кроме того, возможно ограничение момента и тока. В этом случае на двигатель будет подаваться напряжение с меньшим уровнем и частотой, если будет обнаружена перегрузка. При этом будет выдано соответствующее сообщение оператору, а двигатель может продолжать работать.

Также производители частотных преобразователей рекомендуют устанавливать защитный автомат на входе ПЧ, тепловое реле на выходе и термисторную защиту.

Как отремонтировать электродвигатель своими руками

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.

Электрические и механические неполадки

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.

Ремонт своими руками

Не всегда можно воспользоваться дорогими услугами ремонтного сервиса или приобрести новый товар. Если есть навыки, то целесообразным будет ремонт электродвигателя своими силами.

Разборка асинхронного движка

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.

Неполадки двигателей постоянного тока

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.

Нахождение неисправностей электродвигателей

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.

Замена щеток

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.

Неполадки в магнитопроводе

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.

Капитальный и текущий ремонт

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:

• экономичнее отремонтировать, чем купить новый;
• время ремонта меньше времени доставки нового агрегата;
• специфичные агрегаты могут сойти с производства.

Заключение

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.

Неисправности электрических машин переменного тока

а) Проверить нагрузку, не допускать перегрузки
б) Неисправную катушку перемотать или заменить новой. При последовательном соединении всех катушек одной фазы и соединении фаз «звездой» можно временно выключить поврежденную катушку, разрезав и заизолировав ее. При этом количество витков не должно превышать 10% общего числа витков одной фазы. При параллельном соединении катушек или при включении фаз «треугольником» необходимо отключить соответствующее количество катушек и в других фазах или параллельных группах

2. Перегрев обмотки возбуждения (ротора)

Причина неисправности:

а) Повышенный ток возбуждения
б) Пониженная частота вращения первичного двигателя
в) Низкий коэффициент мощности нагрузки
г) Межвитковое соединение или замыкание на корпус в двух местах обмотки возбуждения, что иногда сопровождается вибрацией

Принимаемые меры:

а) Уменьшить ток возбуждения
б) Проверить и повысить частоту вращения
в) Снизить реактивную нагрузку. Принять меры к улучшению коэффициента мощности
г) Найти и устранить межвитковое соединение или соединение с корпусом

3. Генератор не дает напряжения

Причина неисправности:

а) Обрыв или плохой контакт в регуляторе возбуждения
б) Неисправность автоматического регулятора возбуждения
в) Обрыв или плохой контакт в междуполюсных соединениях
г) Обрыв выводных концов одной или нескольких полюсных катушек
д) Обрыв или плохой контакт в токопроводах между обмоткой и контактными кольцами
е) Обрыв или плохой контакт соединительных проводов между возбудителем и контактными кольцами

Принимаемые меры:

а) Проверить и исправить регулятор возбуждения
б) Проверить и устранить неисправность
в) Проверить состояние междуполюсных соединений катушек. Восстановить электрические цепи
г) Устранить обрыв. В случае невозможности исправления катушки заменить новыми
д) Измерить сопротивление ротора. В случае сильного увеличения сопротивления против номинального или полного обрыва в роторе вскрыть токоподвод и устранить неисправность
е) Проверить целость и состояние проводов. В случае обрыва проводов устранить его

4. Генератор на холостом ходу дает напряжение только между двумя фазами

Причина неисправности:

Обрыв в одной фазе статора при соединении «звездой» или обрыв в двух фазах при соединении «треугольником»

Принимаемые меры:

Определить место обрыва. Если обрыв находится во внешних соединениях, восстановить соединение; если же обрыв находится внутри катушки, то заменить ее новой

5. Генератор дает напряжение меньше номинального

Причина неисправности:

а) Понижена частота вращения
б) Неисправен возбудитель

Принимаемые меры:

а) Проверить частоту вращения генератора, довести ее до номинальной
б) См. неисправности машин постоянного тока

6. Колебание напряжения или мощности генератора

Причина неисправности:

а) Плохой контакт в цени возбуждения,
б) Колебание частоты вращения

Принимаемые меры:

а) Проверить цепь возбуждения и устранить неисправность
б) Проверить частоту вращения, устранить неисправность регулятора скорости вращения первичного двигателя

7. Неравномерное распределение или «качание» нагрузки параллельно работающих генераторов

Причина неисправности:

Неисправность регулятора частоты вращения первичного двигателя

Принимаемые меры:

Устранить неисправность регулятора частоты вращения первичного двигателя

8. Неравномерное распределение реактивной нагрузки между параллельно работающими генераторами

Причина неисправности:

а) Возбуждение генераторов не соответствует их нагрузке
б) Неисправность в цепи уравнительных связей

Принимаемые меры:

а) Отрегулировать возбуждение
б) Устранить неисправность

9. Искрение всех или части щеток; некоторые щетки и их арматура сильно нагреваются и обгорают

Неисправность щеточного аппарата

10. Асинхронный электродвигатель не работает при пуске

Причина неисправности:

а) Перегорели предохранители в главных цепях или цепях управления. Не подано питание на электропривод
б) Обрыв в фазе статора или ротора
в) Повреждено пусковое устройство
г) Задевание ротора за статор
д) Велик тормозной момент приводимого механизма

Принимаемые меры:

а) Сменить предохранители, проверить включение пускателя
б) Проверить цепи статора и ротора и устранить повреждение
в) Проверить и исправить пусковое устройство
г) Проверить положение подшипниковых щитов и исправность подшипников, неисправности устранить
д) Выяснить и устранить причину ненормальной работы приводимого механизма

11. Перегрев обмотки статора асинхронного электродвигателя, электродвигатель гудит, работает с пониженной частотой вращения

Причина неисправности:

а) Электродвигатель перегружен или нарушена исправность его вентиляции
б) Напряжение сети ниже номинального
в) Обмотка статора соединена «треугольником» вместо соединения «звездой»
г) Замыкание на корпус обмотки одной фазы в двух местах
д) Межфазное соединение в обмотке статора
е) Витковое соединение в обмотке статора
ж) Плохой контакт или обрыв в цепи ротора
з) Нарушены цепи пускового устройства

Принимаемые меры:

а) Проверить нагрузку и чистоту вентиляционных каналов
б) Поднять напряжение сети до номинальной величины либо снизить нагрузку электродвигателя
в) Проверить соединение обмоток по заводской схеме
г) Проверить обмотку статора и устранить замыкание
д) Проверить цепь обмотки статора и устранить межфазное соединение
е) Найти витковое соединение и устранить его
ж) Проверить цепь обмотки ротора
з) Устранить неисправность

12. При включении электродвигатель не страгивается, гудит, контакторы включаются

Причина неисправности:

а) Сгорел предохранитель в одной фазе силовой цепи
б) Сгорел нагревательный элемент теплового реле
в) Неправильное соединение начал и концов фазовых обмоток

Принимаемые меры:

а) Проверить и заменить сгоревший предохранитель
б) Неисправный элемент теплового реле заметить
в) Проверить и переключить концы

13. При пуске электродвигателя возникает чрезмерный бросок тока (в электродвигателях с фазным ротором)

Причина неисправности:

а) Оставались замкнутыми контакты одного из контакторов ускорения, приварились контакты, заклинились или неисправны пружины
б) Неправильная регулировка реле ускорения (мала выдержка времени)

Принимаемые меры:

а) Осмотреть контакторы, проверить состояние контактов и пружин, устранить неисправности
б) Проверить правильность срабатывания реле

14. Электродвигатель отключается при отпускании кнопки «Пуск»

Причина неисправности:

Нарушена цепь блок-контактов линейного контактора, шунтирующих пусковую кнопку

Принимаемые меры:

Проверить цепь, шунтирующую пусковую кнопку, устранить неисправность

15. Электродвигатель не останавливается при нажатии кнопки «Стоп»

Причина неисправности:

а) Неисправность в цепи кнопки «Стоп»
б) Приварились или заклинились контакты линейного контактора

Принимаемые меры:

а) Устранить неисправность
б) Осмотреть контактор, проверить состояние контактов и пружин, устранить неисправности

16. Электродвигатель отключается тепловым реле

Причина неисправности:

а) Сгорел предохранитель в одной фазе
б) Перегрузка двигателя

Принимаемые меры:

а) Заменить сгоревший предохранитель
б) Устранить причину перегрузки

Неисправности электродвигателя причины и способы их устранения

Чтобы быстро определить неисправности электродвигателя, почему электродвигатель вышел из строя и в каких узлах произошел сбой, предлагаем Вам ознакомиться со списком наиболее популярных неисправностей. Ниже приведены характерные неисправности электродвигателя, причины возникновения и способы их правильного устранения.

Электродвигатель сильно гудит при запуске, не набирает оборотов, или не запускается совсем.

Причина: Обрыв цепи статора, обрыв цепи одной из фаз (наконечник, кабель, контактор), перегорела защитная вставка.
Решение: Восстановить цепь питания, проверить и сменить предохранитель.

Причина: Обрыв обмотки статора.
Решение: Перемотать статор.

Причина: Обрыв в цепи фазного ротора (кабель, реостат, щетки).
Решение: Восстановить цепь ротора.

Причина: Нарушение контакта между стержнями и кольцами в короткозамкнутом роторе (дым и искры).
Решение: Ремонт ротора.

Причина: Заклинивание вала ЭД или привода.
Решение: Произвести очистку двигателя или его механизма от возможных загрязнений.

Причина: Низкий пусковой момент, который не позволяет ротору набрать обороты.
Решение: Замена на аналогичный двигатель с большим пусковым моментом.

Причина: Соединение звездой вместо треугольника
Решение: Проверить правильность схемы соединения, произвести переподключение.

Сильный нагрев в подшипниках скольжения.

Причина: Отсутствие или недостаточное количество смазки.
Решение: Произвести смазку подшипников должным образом.

Причина: В масле имеются примеси и механические частицы.
Решение: Произвести замену смазки.

Причина: Износ деталей полумуфт, дефект кольца, бой шейки вала и т.п.
Решение: Ремонт механической части двигателя.

Сильный нагрев в подшипниках качения.

Причина: Отсутствие или недостаточное поступление смазки, избыток смазки.
Решение: Произвести смазку подшипников должным образом, проследить за возможными утечками, убрать излишки смазки.

Причина: Дефекты подшипника, выраженные посторонним шумом.
Решение: Замена подшипника.

Корпус электродвигателя сильно нагревается при работе.

Причина: Слабая работа принудительной системы охлаждения.
Решение: Очистка каналов и технологических отверстий.

Причина: Забиты вентиляционные каналы для пропускания холодного воздуха.
Решение: Продувка сжатым воздухом.

Причина: Повышенная нагрузка по току.
Решение: Понизить нагрузку или заменить на ЭД большей мощности.

Искрение при работе ЭД и появление дыма.

Причина: Ротор соприкасается с поверхностью статора.
Решение: Ремонт двигателя.

Причина: Некорректная работа в защитной или пускорегулирующей системе.
Решение: Диагностика защитной или пускорегулирующей системы и устранение дефектов.

Повышенные вибрации при работе ЭД.

Причина: Износ соединительных муфт
Решение: Отсоединить муфты и проверить ЭД без подключения к механизму.

Причина: Нарушена центровка двигателя и механизма.
Решение: Проверить и затянуть крепежные детали, а также крепления к станине.

Причина: Износ подшипников, разбалансировка ротора, взаимное смещение положения ротора и статора.
Решение: Ремонт ЭД.

Колебания потребления тока статора ЭД в процессе его работы.

Причина: Плохое соединение в цепи — для фазного ротора, для короткозамкнутого ротора — плохое соединение между стержнями и кольцами.
Решение: Ремонт ЭД (при больших колебаниях – незамедлительно, при небольших скачках – чем раньше – тем лучше).

Искры из коллекторно-щеточного узла. Сильный нагрев и обгорание соответствующей арматуры.

Причина: Щетки плохо отшлифованы.
Решение: Отшлифовать щетки.

Причина: Недостаточный зазор для свободного движения щеток в щеткодержателях.
Решение: Выставить допустимый зазор в пределах 0.2-0.3 мм.

Причина: Загрязнение контактных колец или щеток.
Решение: Произвести очистку, устранить источник распространения загрязнения.

Причина: На контактных кольцах имеются борозды и неровности.
Решение: Проточить и произвести шлифовку колец.

Причина: Слабый прижим щеток.
Решение: Отрегулировать усилие нажатия.

Причина: Отсутствует равномерное распределение тока между щетками.
Решение: Отрегулировать усилие нажатие щеток и их свободный ход в щеткодержателях, проверить состояние контактной группы Траверс, оценить состояние токопроводов.

Активная сталь статора перегревается равномерно по всей поверхности.

Причина: Повышенное напряжение питания.
Решение: Организовать дополнительное охлаждение электродвигателя и понизить напряжение электросети до штатного уровня.

Сильный нагрев активной стали статора в отдельном месте на холостом ходу при штатном напряжении в сети.

Причина: Местное КЗ между отдельными листами активной стали.
Решение: Очистить и прошлифовать место соприкосновения листов, покрыть их диэлектрическим лаком.

Причина: Нарушена изоляция в местах стяжки активной стали.
Решение: Восстановить изоляцию на данных участках.

ЭД с фазным ротором при загрузке не выходит на номинальные обороты.

Причина: Некачественное соединение в пайке контактного кольца ротора.
Решение: Произвести контроль надежности пайки визуально и «проверкой с падением напряжения».

Причина: Слабый контакт обмотки ротора с контактным кольцом.
Решение: Проверить и восстановить токопроводящие соединения.

Причина: Слабое соединение в щеточном узле и механизме КЗ ротора.
Решение: Произвести шлифовку и регулировку усилия прижатия щеток.

Причина: Слабое соединение контактных проводов в пусковой аппаратуре.
Решение: Восстановить целостность и надежность контактов на соответствующем участке.

Двигатель с фазным ротором запускается при незамкнутой цепи ротора, а под нагрузкой не может выйти на номинальный режим.

Причина: КЗ в обмотке якоря, соединительных хомутах лобовых соединений.
Решение: Изолировать соприкасающиеся хомуты, Устранить КЗ и произвести замену поврежденной обмотки якоря.

Причина: КЗ обмотки ротора по двум участкам одновременно.
Решение: Устранить КЗ и произвести замену обмотки неисправной катушки.

Неисправность: Двигатель с короткозамкнутым ротором не набирает штатное количество оборотов.

Причина: Отработало тепловое реле, вышли из строя предохранители или автомат.
Решение: Проверка и устранение данных неисправностей.

При запуске электродвигателя электрическая дуга перекрывает контактные кольца.

Причина: В щеточном узле или на контактных кольцах присутствует пыль, грязь.
Решение: Провести чистку.

Причина: Высокая влажность в месте эксплуатации ЭД.
Решение: Нанести дополнительный слой диэлектрика или произвести замену ЭД на другой, пригодный для эксплуатации в текущих условиях.

Причина: Обрыв в контактных соединениях реостата или ротора.
Решение: Провести диагностику всех соединений, устранить неисправности.

Дефекты обмотки электродвигателей

Пропадание одной из фаз схема (Звезда)

Пропадание одной из фаз схема (Звезда)

Пропадание одной из фаз схема (Треугольник)

Пропадание одной из фаз схема (Треугольник)

Межфазное замыкание

Межфазное замыкание

Межвитковое замыкание

Межвитковое замыкание

Замыкание на корпус на выходе из паза

Замыкание на корпус на выходе из паза

Замыкание на корпус паза

Замыкание на корпус паза

Замыкание в схеме

Замыкание в схеме

Повреждение фазы из-за перекоса напряжений

Повреждение фазы из-за перекоса напряжений

Повреждение обмотки при перегрузке

Повреждение обмотки при перегрузке

Повреждение обмотки из-за заклинившего ротора

Повреждение обмотки из-за заклинившего ротора

Повреждение обмотки из-за скачка напряжения

Повреждение обмотки из-за скачка напряжения

Текущий ремонт электродвигателей

Текущий ремонт выполняется для обеспечения и восстановления работоспособности электродвигателя. Он заключается в замене или восстановлении отдельных частей. Проводится на месте установки машины или в мастерской.

Периодичность выполнения текущего ремонта электродвигателей определяется системой ППР. Она зависит от места установки двигателя, типа станка или машины, в составе которой он используется, а также от продолжительности работы в сутки. Электродвигатели подвергаются текущему ремонту в основном 1 раз в 24 месяца.
При проведении текущего ремонта выполняются следующие операции: очистка, демонтаж, разборка и дефектация электродвигателя, замена подшипников, ремонт выводов, клеммной коробки, поврежденных участков лобовых частей обмотки, сборка электродвигателя, покраска, испытание на холостом ходу и под нагрузкой. У машин постоянного тока и электродвигателей с фазным ротором дополнительно выполняется ремонт щеточно-коллекторного механизма.

Таблица 1 Возможные неисправности электродвигателей и причины их вызывающие

Текущий ремонт проводится в определенной технологической последовательности. До начала ремонта необходимо просмотреть документацию, определить наработку подшипников электродвигателя, установить наличие неустраненных дефектов. Для проведения работ назначается бригадир, готовятся необходимые инструменты, материалы, приспособления, в частности, подъемные механизмы.

Перед началом демонтажа электродвигатель отключается от сети, принимаются меры по исключению случайной подачи напряжения. Подлежащая ремонту машина очищается от пыли и грязи щетками, обдувается сжатым воздухом от компрессора. Отворачивают винты крепления крышки коробки выводов, снимают крышку и отсоединяют кабель (провода), подводящий питание к двигателю. Кабель отводят, соблюдая необходимый радиус изгиба, чтобы не повредить его. Болты и другие мелкие детали складывают в ящик, который входит в набор инструментов и приспособлений.

При демонтаже электродвигателя необходимо нанести керном метки, чтобы зафиксировать положение полумуфт относительно друг друга, а также отметить, в какое отверстие полумуфты входит палец. Прокладки под лапами следует связать и разметить, чтобы после ремонта каждую группу прокладок установить на свое место, это облегчит центровку электрической машины. Следует разметить также крышки, фланцы и другие детали. Несоблюдение этого правила может привести к необходимости повторной разборки.

Снимают электродвигатель с фундамента или рабочего места за рым-болты. Использовать для этой цели вал или подшипниковый щит запрещается. Для съема используются подъемные устройства.

Разборка электродвигателя выполняется с соблюдением определенных правил. Начинается она с удаления полумуфты с вала. При этом используются ручные и гидравлические съемники. Затем снимается кожух вентилятора и сам вентилятор, отвертываются болты крепления подшипниковых щитов, снимается задний подшипниковый щит легкими ударами молотка по надставке из дерева, меди, алюминия, вынимается ротор из статора, снимается передний подшипниковый щит, демонтируются подшипники.

После разборки выполняется очистка деталей сжатым воздухом с использованием волосяной щетки для обмоток и металлической для кожуха, подшипниковых щитов, станины. Засохшая грязь удаляется деревянной лопаточкой. Применять отвертку, нож и другие острые предметы запрещается. Дефектация электродвигателя предусматривает оценку его технического состояния и определение неисправных узлов и деталей.

При дефектации механической части проверяется: состояние крепежных деталей, отсутствие трещин корпуса и крышек, износ посадочных мест под подшипники и состояние самих подшипников. В машинах постоянного тока серьезным узлом, подлежащим всестороннему рассмотрению, является щеточно-коллекторный механизм.

Здесь наблюдаются повреждения щеткодержателя, трещины и сколы на щетках, износ щеток, царапины, и выбоины на поверхности коллектора, выступление миканитовых прокладок между пластинами. Большинство неисправностей щеточно-коллекторного механизма устраняется при текущем ремонте. В случае наличия серьезных повреждений этого механизма машина отправляется в капитальный ремонт.

Неисправности электрической части скрыты от глаза человека, обнаружить их труднее, нужна специальная аппаратура. Число повреждений обмотки статора при этом ограничено следующими дефектами: обрыв электрической цепи, замыкание отдельных цепей между собой или на корпус, витковые замыкания.

Обрыв обмотки и замыкание ее на корпус может быть обнаружено с использованием мегаомметра. Витковые замыкания определяются с помощью аппарата ЕЛ-15. Обрыв стержней короткозамкнутого ротора находят на специальной установке. Неисправности, устраняемые при проведении текущего ремонта (повреждение лобовых частей, обрыв или обгорание выводных концов), могут быть определены мегаомметром или визуально, в отдельных случаях требуется аппарат ЕЛ-15. При проведении дефектации измеряется сопротивление изоляции для установления необходимости сушки.

Непосредственно текущий ремонт электродвигателя заключается в следующем. При срыве резьбы нарезается новая (к дальнейшей эксплуатации допускается резьба, имеющая не более двух срезанных ниток), болты заменяются, крышка заваривается. Поврежденные выводы обмоток покрываются несколькими слоями изоляционной ленты или заменяются, если изоляция их по всей длине имеет трещины, отслоения или механические повреждения.

При нарушении лобовых частей обмотки статора на дефектный участок наносится лак воздушной сушки. Подшипники заменяются на новые, если есть трещины, сколы, вмятины, цвета побежалости и другие неисправности. Посадку подшипника на вал обычно осуществляют путем предварительного его нагрева до 80. 90°С в масляной ванне.

Установка подшипников осуществляется вручную с помощью специальных патронов и молотка или механизированным способом с использованием пневмогидравлического пресса.. Необходимо отметить, что в связи с внедрением единых серий электрических машин объем ремонта механической части резко сократился, т. к. уменьшилось число разновидностей подшипниковых щитов и крышек, появилась возможность заменять их новыми.

Порядок сборки электродвигателя зависит от его габарита и конструктивных особенностей. Для электродвигателей 1 – 4 габаритов после напрессовки подшипника устанавливается передний подшипниковый щит, вводится ротор в статор, надевается задний подшипниковый щит, надевается и крепится вентилятор и крышка, после этого устанавливается полумуфта. Далее согласно объему текущего ремонта проводятся прокрутка на холостом ходу, сочленение с рабочей машиной и испытание под нагрузкой.

Проверку работы электродвигателя на холостом ходу или с ненагруженным механизмом осуществляют следующим образом. После проверки действия защиты и сигнализации выполняют пробный пуск его с прослушиванием стука, шума, вибраций и последующим отключением. Затем электродвигатель запускают, проверяют разгон до номинальной частоты вращения и нагрев подшипников, измеряют ток холостого хода всех фаз.

Измеренные в отдельных фазах значения тока холостого хода не должны отличаться друг от друга более чем на ±5%. Разница между ними более 5 % указывает на неисправность обмотки статора или ротора, на изменение воздушного зазора между статором и ротором, на неисправность подшипников. Продолжительность проверки, как правило, не менее 1 часа. Работу электродвигателя под нагрузкой осуществляют при включении технологического оборудования.

Послеремонтные испытания электродвигателей согласно действующим Нормам должны включать две проверки – измерение сопротивления изоляции и работоспособность защиты. Для электродвигателей до 3 кВт измеряется сопротивление изоляции обмотки статора, а для двигателей более 3 кВт дополнительно измеряется коэффициент абсорбции. При этом у электродвигателей напряжением до 660 В в холодном состоянии сопротивление изоляции должно быть не менее 1 МОм, а при температуре 60 °С – 0,5 МОм. Измерения производят мегаомметром на 1000 В.

Проверка срабатывания защиты машин до 1000 В при системе питания с заземленной нейтралью осуществляется непосредственным измерением тока однофазного короткого замыкания на корпус с помощью специальных приборов или измерением полного сопротивления петли “фаза – нуль” с последующим определением тока однофазного короткого замыкания. Полученный ток сравнивается с номинальным током защитного аппарата с учетом коэффициентов ПУЭ. Он должен быть больше тока плавкой вставки ближайшего предохранителя или расцепителя автоматического выключателя.

В процессе выполнения текущего ремонта для повышения надежности электродвигателей старых модификаций рекомендуется проводить мероприятия по модернизации. Простейшая из них – трехкратная пропитка обмотки статора лаком с добавкой ингибитора. Ингибитор, диффундируя в лаковую пленку и заполняя ее, препятствует проникновению влаги. Можно также проводить капсулирование лобовых частей с помощью эпоксидных смол, но при этом электродвигатель может стать неремонтопригодным.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!