Riešenie problémov s troj{0}}fázovými asynchrónnymi motormi

Vinutia sú neoddeliteľnou súčasťou elektrického motora. Starnutie, prenikanie vlhkosti, prehriatie, korózia, vniknutie cudzích predmetov a nárazy vonkajších síl môžu spôsobiť poškodenie vinutia. Okrem toho preťaženie motora, podpätie, prepätie a prevádzka v podmienkach straty fázy- môžu tiež spôsobiť poruchy vinutia. Poruchy vinutia sú vo všeobecnosti rozdelené do štyroch typov: poruchy uzemnenia, skraty, prerušené obvody a chyby zapojenia. Nasledujúce časti postupne popisujú symptómy, príčiny a metódy kontroly pre každý typ poruchy.

Poruchy uzemnenia vinutia
Toto sa týka stavu, keď sa izolácia medzi vinutím a železným jadrom alebo krytom motora rozpadne, čo vedie k elektrickému spojeniu so zemou.
1. Príznaky poruchy
Kryt motora sa stáva živým (elektricky nabitým); riadiace obvody môžu stratiť funkčnosť; a vinutie sa môže prehriať v dôsledku skratových{0}}prúdov, čo spôsobí, že motor nebude schopný normálnej prevádzky.
2. Príčiny
Vniknutie vlhkosti do vinutia, čo spôsobuje zníženie izolačného odporu; predĺžená prevádzka motora v podmienkach preťaženia; korózia spôsobená vystavením škodlivým plynom; vniknutie kovových cudzích predmetov do vinutia, poškodenie izolácie; poškodenie izolácie počas prevíjania statora, čo spôsobuje kontakt so železným jadrom; kontakt medzi koncovými závitmi vinutia a koncovými krytmi alebo rámom motora; spálenie izolácie spôsobené trením medzi statorom a rotorom; poškodenie izolácie olovených vodičov, čo spôsobí ich kontakt s plášťom motora; alebo porucha izolácie spôsobená udalosťami prepätia (ako sú údery blesku).
3. Metódy kontroly
(1) Metóda vizuálnej kontroly: Vizuálne skontrolujte koncové závity vinutia a izolačný materiál v štrbinách statora, či nevykazujú známky fyzického poškodenia alebo prepálenia. Ak sú takéto znaky prítomné, miesto označuje bod poruchy uzemnenia.
(2) Metóda multimetra: Na vykonanie kontroly použite multimeter nastavený na nízky-rozsah odporu. Ak je údaj veľmi nízky (blíži sa k nule), znamená to poruchu uzemnenia.
(3) Metóda megaohmmetra: Vyberte vhodný megohmmeter na základe triedy napätia motora na meranie izolačného odporu každej fázy vinutia. Ak je údaj nula, znamená to, že špecifická fáza vinutia je uzemnená. Avšak v prípadoch, keď je izolácia motora iba vlhká alebo utrpela čiastočnú poruchu v dôsledku nehody, môže posúdenie vyžadovať skúsenosti; vo všeobecnosti, ak ukazovateľ meracieho prístroja kolíše nestabilne okolo značky "0", naznačuje to, že vinutie si stále zachováva určitý stupeň odporu.
(4) Metóda testovacej lampy: Ak sa testovacia lampa rozsvieti, znamená to, že vinutie je uzemnené. Ak sú na konkrétnom mieste pozorované iskry alebo dym, tento bod identifikuje presné miesto poruchy uzemnenia vinutia. Ak svietidlo slabo svieti, naznačuje to čiastočný rozpad izolácie na zem. Ak sa kontrolka nerozsvieti, ale keď sa skúšobná sonda dotkne krytu motora (uzemnenia), objavia sa iskry, znamená to, že izolácia vinutia ešte nebola úplne prerušená, ale je len silne vlhká. Alternatívne je možné použiť kus tvrdého dreva na jemné poklepanie pozdĺž drážkového okraja krytu motora; keď poklepanie na konkrétne miesto spôsobí blikanie kontrolky-striedavo vypnuté a zapnuté-, znamená to, že prúd prerušovane vytvára a prerušuje kontakt, čím sa určí presné miesto zemného spojenia.
⑸ Metóda vyhorenia prúdu-: Použite transformátor s premenlivým{1}}napätím pripojený k zdroju napájania. Bod zemného spojenia sa rýchlo zahreje; miesto, kde začína stúpať dym z izolácie, označuje miesto poruchy. Pri malých motoroch je potrebné postupovať obzvlášť opatrne: prúd nesmie prekročiť dvojnásobok menovitého prúdu a trvanie testu nesmie presiahnuť 30 sekúnd. V prípade veľkých motorov by mal byť prúd nastavený na 20 % – 50 % menovitého prúdu-alebo postupne zvyšovať-, až kým sa v mieste poruchy nezačne objavovať dym. Vtedy je potrebné okamžite vypnúť napájanie.
⑹ Metóda skupinovej eliminácie: Táto metóda sa používa, keď sa zemná porucha nachádza hlboko v železnom jadre a zahŕňa silné horenie, takže poškodené medené vinutia sa spojili s jadrom. Postup zahŕňa rozdelenie uzemneného fázového vinutia na dve polovice; tento proces rozdelenia sa opakovane opakuje, kým sa neizoluje špecifické miesto zemného spojenia.
Okrem toho existujú aj ďalšie diagnostické techniky-ako je vysokonapäťová testovacia metóda, detekcia magnetickej ihly a analýza výkonových -frekvenčných vibrácií-, ale nebudú tu podrobne uvedené jednotlivo.
4. Nápravné opatrenia
⑴ Ak je zemné spojenie spôsobené vniknutím vlhkosti do vinutí, vinutia sa musia najskôr dôkladne vysušiť. Keď vychladnú na približne 60–70 stupňov, naneste vrstvu izolačného laku a potom ich podrobte druhému cyklu sušenia.
⑵ Ak je izolácia na koncoch vinutia poškodená, postihnutá oblasť v bode zemného spojenia by sa mala znovu{0}}zaizolovať, natrieť lakom a potom vysušiť.
⑶ Ak sa zemné spojenie nachádza v štrbinách vinutia, je potrebné celé vinutie previnúť alebo vymeniť konkrétne poškodené komponenty vinutia.
Nakoniec použite vhodné megohmetre na vykonanie meraní, aby ste sa uistili, že vinutia spĺňajú všetky technické špecifikácie.

Vinutie skratov
Skraty vo vinutí motora sú zvyčajne spôsobené porušením izolácie v dôsledku nadmerného prúdu motora, výrazným kolísaním napájacieho napätia, jednofázovou prevádzkou, mechanickým poškodením alebo výrobnými chybami. Tieto poruchy sú kategorizované na medzi-závitové skraty (v rámci jednej cievky), medzi-skraty medzi cievkami (medzi susednými cievkami), medzi-skraty medzi pólmi a-skraty medzi fázami.
1. Príznaky poruchy
Rozloženie magnetického poľa sa stáva nerovnomerným a troj{0}}fázové prúdy sa stávajú nevyváženými, čo vedie k zvýšeným vibráciám a hluku počas prevádzky motora. V závažných prípadoch sa motor nemusí úplne naštartovať. Okrem toho sa v postihnutej cievke generuje značný skratový-prúd, ktorý spôsobuje rýchle zahriatie a vyhorenie. 2. Príčiny
Dlhodobé preťaženie motora spôsobuje starnutie izolácie a stratu izolačných vlastností; počas procesu vkladania cievky dochádza k poškodeniu izolácie; prenikanie vlhkosti do vinutí znižuje izolačný odpor, čo vedie k rozpadu izolácie; izolačné materiály koncového-zákrutu a medzivrstvy{1}}sú nesprávne umiestnené alebo poškodené počas procesu tvarovania cievky; izolácia na konci-závitových spojovacích vodičov je poškodená; prepätie alebo úder blesku spôsobí porušenie izolácie; trenie medzi rotorom a koncom vinutia statora-spôsobuje poškodenie izolácie; alebo do vnútra motora spadnú cudzie kovové predmety alebo dôjde k nadmernému hromadeniu oleja/tuku.
3. Metódy kontroly
⑴ Vizuálna kontrola: Sledujte, či svorkovnica a otáčky konca vinutia-nevykazujú známky prepálenia; prehriatie vinutia zvyčajne zanecháva tmavohnedé sfarbenie a vytvára zápach spáleniny.
⑵ Snímanie teploty: Spustite motor na 20 minút bez{0}}zaťaženia (v prípade zistenia akýchkoľvek abnormalít sa okamžite zastaví), potom sa chrbtom ruky dotknite rôznych častí vinutí a skontrolujte, či ich teplota neprekračuje normálne limity.
⑶ Test pod napätím: Použite ampérmeter na meranie prúdu v každej fáze; ak je prúd v určitej fáze príliš vysoký, znamená to skrat v tejto fáze.
⑷ Meranie mostíka: Zmerajte jednosmerný odpor každého vinutia; vo všeobecnosti by rozdiel medzi fázami nemal presiahnuť 5 %. Ak áno, fáza s nižším odporom má pravdepodobne skrat-poruchu.
⑸ Metóda detektora krátkeho{0}}obvodu: Umiestnite oceľový pásik do blízkosti testovaného vinutia; ak dôjde ku skratu vo vinutí, oceľový pás bude vibrovať.
⑹ Metóda multimetra alebo megaohmmetra: Zmerajte izolačný odpor medzi ľubovoľnými dvoma fázovými vinutiami; ak je údaj extrémne nízky alebo nulový, znamená to skrat medzi týmito dvoma fázami.
⑺ Metóda poklesu napätia: Zapojte tri vinutia do série a použite bezpečný, nízkonapäťový{0}} zdroj striedavého prúdu; vinutie s najnižším nameraným poklesom napätia indikuje prítomnosť skratu-poruchy.
⑻ Metóda porovnávania prúdu: Spustite motor v podmienkach bez{0}}zaťaženia. Najprv zmerajte prúd vo všetkých troch fázach. Potom vymeňte pripojenia dvoch fáz, znova zmerajte prúdy a porovnajte výsledky. Ak sa hodnoty prúdu nezmenia v súlade so zámenou fáz, vinutie s trvalo vyšším prúdom pravdepodobne obsahuje skrat.
4. Metódy opráv krátkeho-obvodu
3
2 ⑶ Pre každé fázové vinutie s menej ako 1/12 jeho závitov zapojených do skratu, všetky skratované závity by mali byť prerušené; zostávajúce vodivé časti sú potom spojené do uzavretej slučky, ktorá umožňuje núdzové použitie motora.
⑷ Ak počet závitov spôsobených skratom vinutia presiahne 1/12, celé vinutie sa musí odstrániť a previnúť.

Vinutie otvorených obvodov
Nekvalitné spájkovanie-alebo použitie korozívneho taviva, ktoré nebolo po spájkovaní dôkladne očistené-, môže viesť k „studeným spojom“ alebo uvoľneným spojom. Okrem toho mechanické namáhanie alebo fyzický vplyv môže poškodiť cievky; podobne aj vzájomné-skraty alebo zemné poruchy môžu spôsobiť prepálenie vodičov. Keď dôjde k skratu jedného alebo viacerých vodičov v rámci zväzku paralelne{5}}prepojených vodičov-, zvyšné vodiče zaznamenajú zvýšenie teploty v dôsledku zvýšeného toku prúdu, čo vedie k prehriatiu vinutia a v konečnom dôsledku k prerušeniu obvodu. Poruchy otvoreného-okruhu sa vo všeobecnosti kategorizujú na: otvorené spojenia na koncoch vinutia špecifickej fázy; otvorené okruhy v paralelných vetvách; otvorené obvody v jednom z niekoľkých paralelne{9}}prepojených vodičov; a zlomené tyče rotora (zlomená klietka).
1. Príznaky poruchy
Motor sa nespustí; tri-fázové prúdy sú nevyvážené; je prítomný abnormálny hluk alebo nadmerné vibrácie; zvýšenie teploty prekračuje povolené limity; alebo vychádza dym.
2. Príčiny
⑴ Náhodné poškodenie počas kontroly, údržby alebo opravy; prípadne problémy súvisiace s kvalitou výroby.
⑵ Nedostatočné spájkovanie v miestach pripojenia-ako medzi jednotlivými prvkami vinutia, skupinami pólov (alebo fáz) alebo vodičmi vinutia-vedúce k oddeleniu spájky spôsobenému dlhodobým prehrievaním počas prevádzky.
⑶ Fyzické poškodenie alebo zlomenie vinutia spôsobené mechanickými alebo elektromagnetickými silami.
⑷ Silné zuhoľnatenie alebo roztavenie vinutia v dôsledku medzi-závitových skratov, medzi-fázových skratov alebo zemných porúch.
3. Metódy kontroly
⑴ Metóda vizuálnej kontroly: Prerušené obvody sa najčastejšie vyskytujú na koncoch vinutia; vizuálne skontrolujte akékoľvek známky fyzického poškodenia alebo oddelených spájkovaných spojov.
⑵ Metóda multimetra: Pomocou rozsahu odporu multimetra: pre vinutia zapojené do "Y" (hviezda) umiestnite jednu sondu na neutrálny bod (stred) konfigurácie "Y" a dotknite sa druhej sondy postupne k začiatočným koncom troch fázových vinutí; fáza, ktorá registruje nekonečný odpor, indikuje otvorený obvod. Pre "△" (trojuholník) zapojené vinutia odpojte trojuholníkové pripojenia a potom zmerajte odpor každého jednotlivého fázového vinutia; vinutie, ktoré registruje nekonečný odpor, je to, ktoré má otvorený obvod.
⑶ Metóda testovacej lampy: Postup je rovnaký ako metóda multimetra, ale namiesto toho využíva testovaciu lampu; fáza, kedy sa lampa nerozsvieti, indikuje prerušený obvod. ⑷ Metóda megaohmmetra: Fáza vykazujúca hodnotu odporu smerujúcu k nekonečnu (tj nie konečnú, ne-nulovú hodnotu) označuje polohu otvoreného obvodu.
⑸ Metóda ampérmetra: Keď je motor v chode, použite ampérmeter na meranie trojfázových prúdov-. Ak sú tieto tri-fázové prúdy nevyvážené a nezistí sa žiadny skrat-, vinutie vo fáze s najnižším prúdom pravdepodobne trpí čiastočne otvoreným-chybou obvodu.
⑹ Metóda mostíka: Keď je odpor jednej fázy motora výrazne vyšší ako odpor ostatných dvoch fáz, znamená to, že vinutie v tejto konkrétnej fáze má čiastočne otvorený-obvod.
⑺ Metóda prúdového vyváženia: Pre „Y“-zapojené vinutia pripojte tri fázy paralelne a použite nízkonapäťové,{1}}vysokoprúdové{2}}striedavé napájanie. Ak prúdový rozdiel medzi tromi vinutiami presiahne 10 %, fáza s najnižším prúdom indikuje otvorený obvod. Pre "△"-pripojené vinutia najskôr odpojte jednu zo svoriek vinutia statora; potom na každú fázu jednotlivo aplikujte napájanie nízkeho{7}}napätia a vysokého{8}}prúdu. Fáza s najnižším prúdom indikuje otvorený obvod.
⑻ Zlomená-metóda tyčového detektora: Ak má rotor počas kontroly zlomenú tyč (otvorenú klietku), údaj na milivoltmetri by sa mal znížiť.
4. Otvorte-Postupy opravy okruhu
⑴ Ak sa prerušený obvod nachádza na koncoch vinutia (koncových závitov), ​​spojte zlomené konce, bezpečne ich prispájkujte, obalte izolačným materiálom, prikryte izolačnou hadičkou, pevne ich zviažte a nakoniec vinutie zapečte, aby sa vysušilo.
2
⑶ V prípade otvorených obvodov umiestnených v statorových slotoch (sekciách slotov)-za predpokladu, že existuje len niekoľko takýchto prerušení{1}}je možné vykonať núdzové opravy. Použite metódu "skupinovej eliminácie" na presné určenie miesta prerušenia; po nájdení znovu pripojte zlomené konce a pred opätovným uvedením motora do prevádzky sa uistite, že izolácia spĺňa bezpečnostné normy.
⑷ V prípade zlomených tyčí rotora v rotoroch vo veveričke- možno opravu vykonať pomocou metód zvárania,{1}}spájania za studena alebo{2}}výmeny tyčí.

Nesprávne pripojenia vinutia
Nesprávne zapojenia vinutia vedú k neúplnému alebo skreslenému rotujúcemu magnetickému poľu, čo vedie k príznakom, ako sú problémy so štartovaním, nevyvážené trojfázové prúdy a nadmerný hluk. V závažných prípadoch, ak sa neodstráni okamžite, môžu takéto chyby spôsobiť vyhorenie vinutia. Primárne scenáre zahŕňajú nasledovné: jedna alebo viacero cievok v rámci špecifického pólu (alebo fázy) je vložených opačne alebo majú nesprávne pripojené počiatočné a koncové svorky; pólová (alebo fázová) skupina je pripojená opačne; celé fázové vinutie je pripojené opačne; vetvy v rámci viac-paralelného okruhu vinutia sú nesprávne zapojené; alebo konfigurácie pripojenia "Delta" (△) a "Wye" (Y) sú nesprávne.
1. Príznaky poruchy
Motor sa nespustí; prúd naprázdno{0} je príliš vysoký alebo výrazne nevyvážený; teplota stúpa príliš rýchlo; motor vykazuje prudké vibrácie sprevádzané silným hlukom; alebo vypadnú poistky.
2. Príčiny
Zamýšľané pripojenie "Delta" (△) bolo omylom zapojené ako pripojenie "Wye" (Y); počas údržby alebo opravy boli zamenené počiatočné a koncové svorky jedného z troch{0}}fázových vinutí; počas spúšťania so zníženým{1}}napätím bola nesprávne zvolená poloha odbočky alebo došlo k interným chybám zapojenia; pri nových motoroch sa počas procesu inštalácie navíjania vyskytli chyby v pripojeniach vinutia; alebo pri starších motoroch bola identifikácia svoriek vodičov vinutia (začiatok/koniec) nesprávna.
3. Metódy kontroly
⑴ Metóda guľôčkového ložiska: Ak sa guľôčkové ložisko umiestnené vo vnútri statora otáča a valí po vnútornom obvode jadra statora, znamená to, že pripojenia vinutia sú správne; v opačnom prípade existuje chyba pripojenia vinutia.
⑵ Metóda kompasu: Ak sú vinutia správne pripojené, kompas pohybujúci sa pozdĺž jednofázového vinutia by mal indikovať striedanie polarít (sever a juh), keď prechádza cez susedné skupiny pólov (alebo fáz). Podobne v trojfázovom vinutí by susedné pólové (alebo fázové) skupiny patriace k *odlišným* fázam mali tiež vykazovať striedavé polarity. Ak zostane smer polarity nezmenený, znamená to, že špecifická pólová (alebo fáza) skupina bola pripojená opačne. Ak strelka kompasu ukazuje nepravidelne alebo je nestabilná, znamená to, že jedna alebo viac individuálnych cievok v rámci tejto špecifickej skupiny fáz bolo pripojených opačne.
⑶ Metóda napätia multimetra: Podľa schémy zapojenia, ak voltmeter neposkytne žiadne údaje počas dvoch samostatných meraní-alebo ak počas jedného merania poskytne údaje, ale nie pri druhom-, znamená to, že existuje chyba pripojenia vinutia.
⑷ Ďalšie bežné metódy: Medzi ne patrí metóda suchých{0}}článkov, metóda zvyškového magnetizmu v miliampérmetroch a metóda smeru otáčania motora.
4. Nápravné opatrenia
⑴ Ak je jedna cievka alebo skupina cievok pripojená opačne, čo vedie k výraznej nerovnováhe prúdu naprázdno{0}, motor by sa mal vrátiť do špecializovaného opravovne na prepracovanie.
⑵ Ak boli svorky vodiča vinutia nesprávne identifikované, počiatočná a koncová svorka musia byť správne identifikované a pripojenia musia byť podľa toho obnovené-.
⑶ Ak sa vyskytli chyby počas zapájania pri štartovaní so zníženým{0}}napätím, pripojenia musia byť dôkladne prekrížené{1}}skontrolované podľa schémy zapojenia alebo schémy a musia byť správne prepojené.
⑷ Ak sa počas počiatočnej inštalácie vinutia nového motora alebo po úplnom previnutí staršieho motora vyskytli chyby v zapojení, jednotku je potrebné vrátiť výrobcovi alebo špecializovanému opravovni na prepracovanie. ⑸ Ak je jedna fáza vinutia statora pripojená opačne, prúd v tejto konkrétnej fáze bude mimoriadne vysoký; túto charakteristiku možno využiť na diagnostiku poruchy a vykonanie opráv.
⑹ Ak je vinutie pripojené v konfigurácii „Delta“ (△) namiesto zamýšľanej konfigurácie „Wye“ (Y), alebo ak je počet závitov nedostatočný, prúd naprázdno bude nadmerný; tento stav by sa mal okamžite napraviť. Ako identifikovať zodpovedajúce konce vodičov medzi šiestimi výstupnými svorkami troj-fázového asynchrónneho motora: na určenie použite suchú batériu a multimeter.