Почему электродвигатель теряет мощность
Почему электродвигатель теряет мощность
Чтобы быстро определить, почему электродвигатель вышел из строя и в каких узлах произошел сбой – рекомендуется ознакомиться с перечнем наиболее популярных неисправностей. Ниже приведены характерные поломки, причины возникновения и способы их правильного устранения.
Неисправность: 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.
Неисправность: 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.
Неисправность: 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.
Неисправность: 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.
Неисправность: 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.
Неисправность: 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.
Неисправность: 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).
Неисправность: 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.
Неисправность: Активная сталь статора перегревается равномерно по всей поверхности.
Причина: Повышенное напряжение питания.
Решение: Организовать дополнительное охлаждение электродвигателя и понизить напряжение электросети до штатного уровня.
Неисправность: 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.
Неисправность: 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.
Неисправность: 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.
Неисправность: 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.
Причины неисправностей асинхронных двигателей и методы их устранения
Асинхронные электродвигатели больше остальных распространены на производстве и часто встречаются в быту. С их помощью приводят в движение различные станки: токарные, фрезерные, заточные, грузоподъемные механизмы, такие как лифт или подъемный кран, а также различного рода вентиляторы и вытяжки. Такая популярность обусловлена низкой стоимостью, простотой и надежностью этого типа привода. Но случается так, что и простая техника ломается. В этой статье мы рассмотрим типовые неисправности асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором.
Виды неисправностей асинхронных двигателей
Неисправности можно разделить на три группы:
Не вращается или не нормально вращается вал;
При этом корпус двигателя может греться полностью или какое-то отдельное место на нем. И вал электродвигателя может не сдвигаться с места совсем, не развивать нормальные обороты, перегреваться его подшипники, издавать ненормальные для его работы звуки, вибрировать.
Но для начала освежите в памяти его конструкцию, а в этом вам поможет иллюстрация ниже.
Причины неисправностей также можно разделить на две группы:
Большинство неисправностей диагностируются с помощью токовых клещей – путем сравнения токов фаз и номинального тока, и другими измерительными приборами. Рассмотрим типовые неисправности.
Не запускается электродвигатель
При подаче напряжения двигатель не начал вращаться и ни издаёт никаких звуков и вал не «пытается» сдвинуться с места. В первую очередь проверяют приходит ли питание на двигатель. Сделать это можно либо вскрыв борно двигателя и измерив в местах подключения питающего кабеля, либо измерив напряжение на питающем рубильнике, контакторе, пускателе или автоматическом выключателе.
Однако если есть напряжение на клеммах двигателя – значит вся линия в норме.
Измерив напряжение в начале линии – на автомате вы узнаете только то, что напряжение подано, а оно может и не дойти до конечного потребителя в результате обрывов кабеля, плохого соединения по всей его длине или из-за неисправных контакторов или магнитных пускателей, а также слаботочных цепей.
Если вы убедились, что напряжение приходит на двигатель, дальнейшая его диагностика заключается в прозвонке обмоток на предмет обрыва. Проверять целостность обмотки нужно мегаомметром, так вы заодно и проверите пробой на корпус. Можно прозвонить обмотки и обычной прозвонкой, но такая проверка не считается точной.
Чтобы проверить обмотки, не позванивая их и не вскрывая борно двигателя можно воспользоваться токовыми клещами. Для этого измеряют ток в каждой из фаз.
Если обмотки двигателя соединены звездой и при этом оборваны две обмотки – тока не будет ни в одной из фаз. При обрыве в одной из обмоток вы обнаружите что ток есть в двух фазах, и он повышен. При подключении по схеме треугольника даже при перегорании двух обмоток в двух из трёх фазных проводов будет протекать ток.
При обрыве в одной из обмоток двигатель может не запускаться под нагрузкой, или запускать, но медленно вращаться и вибрировать. Ниже изображен прибор для измерения вибраций двигателя.
Если обмотки исправны, а ток при измерении повышен и при этом выбивает автомат или перегорает предохранитель – наверняка заклинен вал или исполнительный механизм приводимый им в движение. Если это возможно – после отключения питания вал пытаются провернуть от руки, при этом нужно отсоединить его от приводимого в движение механизма.
Когда вы определите, что не вращается именно вал двигателя – проверяют подшипники. В электродвигателях устанавливают либо подшипники скольжения, либо подшипники качения. Изношенные втулки (подшипники скольжения) проверяют на наличие смазки, если втулки не имеют внешних изъянов – возможно просто их смазать, предварительно очистив от пыли, стружки и других загрязнений. Но так случается редко, да и такой способ ремонта актуален скорее для маломощных двигателей бытовой техники. В мощных двигателях подшипники чаще просто заменяют.
Проблемы с пониженными оборотами, нагревом, неподвижностью вала и повышенным износом подшипника могут быть связаны с неравномерной нагрузкой на вал, его перекосом, деформации и пригибанию. Если первых два случая исправимы правильной установкой вала или исполнительного механизма, а также снижением нагрузки, то деформация и провисание средней части вала требует его замены или сложного ремонта. Это особо часто возникает в мощных электродвигателях с длинным валом.
При износе одного из подшипников часто вал «закусывает». При этом в результате расширения металла из-за нагрева при трении вал может сначала начинать вращение, но либо не набрать полную скоростью, а в особо запущенном случае и вовсе остановится.
Подшипники качения также требуют регулярной набивки смазки и изнашиваются в процессе работы, особенно быстро если смазки мало или она загрязнена.
Двигатель греется
Первой причиной нагрева двигателя являются проблемы с системой охлаждения. При такой неисправности корпус электродвигателя нагревается полностью. В большинстве двигателей используется воздушное охлаждение. Для этого корпуса выполняются с оребрением, а с одной из сторон на валу устанавливают вентилятор охлаждения, воздушный поток которого направляется с помощью кожуха вдоль ребер.
При повреждении вентилятора, или если он, например, слетит с вала – возникает проблема перегрева. В мощных двигателях используют жидкостную систему охлаждения. Кроме того, бывают двигатели и без вентиляторов – охлаждаемый за счет естественной конвекции.
Если вентилятор в норме нужно продолжать диагностику.
При нагреве двигателя следует проверять, нагрев подшипников. Для этого рукой ощупывают поверхность корпуса со стороны задней крышки (где нет выступающих вращающихся валов – техника безопасности превыше всего).
Если крышки подшипников горячее чем другие части поверхности корпуса – нужно проверить наличие и состояние смазки в них, а при использовании вкладышей – заменить их.
В случае, когда замена смазки в шариковом подшипнике не исправила ситуации также следует заменить их.
Локальный нагрев корпуса – ситуация при которой какой-то его участок явно горячее всех остальных, наблюдается при межвитковых замыканиях. В таких случаях диагностику проводят с помощью токовых клещей – сравнивают токи в фазах. Если в одной из фаз ток явно превышает токи в остальных фазах – тогда неисправность обмоток электродвигателя подтверждается. В этом случае ремонт заключается в частичной или полной перемотке статора.
Повышенный нагрев асинхронного электродвигателя может возникать и при замыкании пластин статора.
Двигатель вибрирует, шумит и издает ненормальные звуки
Шум двигателя также может быть связан также с износом подшипников. Вы наверняка замечали, как воют старые дрели и кухонные электроприборы – причина именно в этом. Вибрации вала возникают при его осевом сдвиге и деформации о которой мы говорили ранее.
Также возможны вибрации, шум или перегрев активной стали если ротор при вращении касается статора. Это происходит либо при пригибании ротора, либо при повреждении пластин статора. В последнем случае его разбирают и пластины перепрессовуют. Место касания пластин можно найти по неровностям или оно будет отполировано ротором.
Заключение
Мы рассмотрели ряд неисправностей электродвигателя, как их устранить и причины возникновения. Эксплуатация перегревающегося двигателя чревата преждевременным выходом из строя изоляции обмоток. После длительного простоя нельзя запускать двигатель не измерив сопротивление между обмотками и корпусом с помощью мегаомметра.
Нормальным считается сопротивление изоляции порядка 1 МОма на 1 кВ питающего напряжения. То есть пригодным для эксплуатации в сети с напряжением 380 В можно считать двигатель у которого сопротивление изоляции обмоток не меньше чем 0,5 МОм. В противном случае вы рискуете повредить его. Если сопротивление изоляции меньше двигатель просушивают, часто снимая с него кожух или заднюю крышку. В процессе эксплуатации сопротивление обмотки постепенно увеличивается – из-за испарения влаги при нагреве.
При соблюдении режима работы, правил эксплуатации и обслуживания, а также нормального электропитания асинхронный двигатель служит долго, часто в разы перерабатывая свой ресурс. При этом основной ремонт заключается в смазке и замене подшипников.
Электродвигатель перестал держать нагрузку
Помогите разобраться пожалуйста 
В данный момент даже при минимальной загрузки центрифуги-еле набираются обороты-еле крутиться, после пару проб вообще перестала запускаться. Разобрал-стоит электродвигатель XTD-30H, 3 провода, белый через конденсатор. Провода отрезал воткнул напрямую два провода в розетку, запускаю рукой крутиться-но при небольшой нагрузки останавливается. Подскажите в чем может быть проблема?
Добавлено через 22 минуты
Никаких запахов нет, не греется.
AMD Ryzen 3 2200g перестал держать частоту
Привет, всем пользователям данного форма, у меня проблема. Мой Ryzen 3 2200g не работает на.
Есть ли какое-то ПО, которое определит нагрузку на ОЗУ, нагрузку на процессор, температуру процессора?
Здравствуйте. Суть такова: я провожу удалённо нагрузку (пакетами проще говоря) на свой второй.
Опишите используя запись школьную нагрузку( фамилия препода, класс, часы). Определить нагрузку каждого препода.
Опишите используя запись школьную нагрузку( фамилия препода, класс, часы). Определить нагрузку.
Электродвигатель
Продам электродвигатель на 220В, 700/1400 об/мин, ток 0,6/1,5А, 3 фазы, рабочий, фото могу скинуть.
При подключении 2х проводов в розетку 3й-белый остался в воздухе, запустил рукой. Конденсатор был не задействован. Конденсатор нужен для толчка-запуска двигателя, т.е. в моей опыте вместо запуска от руки Проблема еще вот в чем, рукой запустил, он заработал,обороты набрал хорошие, но вот мощности маловато, при небольшой нагрузки двигатель останавливается. Что это означает?требуется замена двигателя?
Добавлено через 11 минут
Еще добавлю, конденсатор идет общий и на центрифугу и на стиралку, стиралка работает хорошо-нагрузки держит-стирает хорошо, а центрифуга еле тянет. Значит проблема в двигателе
texako › Блог › Причины падения мощности двигателя
Интенсивная эксплуатация автомобиля приводит к стремительному увеличению его пробега. В связи с этим техническое состояние машины ухудшается, если за ее агрегатами и элементами не следить. Это касается не только деталей подвески, но и компонентов двигателя.
Зачастую автомобилистам приходится сталкиваться с различными неисправностями в работе мотора, одной из которых является падение его мощности. Причем этот неприятный симптом, как правило, проявляется внезапно. Еще вчера автомобиль прекрасно демонстрировал свои скоростные качества, быстро разгонялся и уверенно покорял горки, а сегодня он и вовсе не отличается расторопностью и прытью, потому что при наборе скорости перестал слушаться педали газа.
Основные причины
Многие владельцы ломают голову, выдумывая причины падения мощности мотора. К сожалению, поставить верный диагноз – из-за чего произошло падение мощности двигателя – удается не сразу даже опытным специалистам. Данную неисправность следует устранить как можно скорее, чтобы избежать еще более серьезных последствий и дорогостоящего ремонта.
К основным причинам ухудшения тяги ДВС относятся:
Засорение воздушного фильтра – стоит отметить, что для замены воздушного фильтра установлены регламентные сроки, рассчитанные на усредненные условия эксплуатации транспортных средств. Многие автомобилисты в летнее время достаточно часто выбираются за город, где, как правило, преобладают грунтовые дороги. Если вы в пути, глядя в зеркало заднего вида, периодически замечаете сопровождающий ваш автомобиль шлейф пыли, то будьте готовы к внештатной замене фильтра.
Обратите внимание! Пытаясь сэкономить на «расходниках», некоторые автомобилисты выбивают воздушный фильтр, а затем снова устанавливают его на место. Проводить такие действия категорически не рекомендуется. Дело в том, что при выбивании фильтра частички пыли все равно остаются, оседая на обратной его стороне, а это чревато их попаданием в двигатель и преждевременным износом его деталей. ❗
Перебои в электрике – за электрическую часть машины отвечает блок управления. Он контролирует впрыск топливной смеси, отвечает за ее возгорание в нужный момент, следит за работоспособностью всех датчиков. Одним из частых случаев, когда автомобиль теряет свою мощность, является попадание в цилиндры мотора либо слишком обедненной, либо слишком обогащенной топливной смеси. На лицо неправильная работа одного или нескольких датчиков. Разобраться с проблемой поможет диагностика двигателя, в результате которой станут известны параметры смеси, и на их основе будут сделаны выводы о причинах возникшей неисправности.
Если наблюдается падение мощности при нагреве мотора, то поставить правильный диагноз также поможет диагностика.
Затрудненное функционирование системы впуска и выпуска – неминуемо к падению мощности приводят различные препятствия, встречающиеся на пути систем впуска и выпуска. Так, «душить» двигатель, помимо забитого воздушного фильтра, могут разрушения в каталитическом нейтрализаторе.
Его внутреннее строение напоминает пчелиные соты, которые с течением времени забиваются и затрудняют прохождение отработанных газов. Исправить положение можно путем замены нейтрализатора.
Выход из строя системы зажигания – нередко снижение мощности двигателя происходит по причине того, что свечи зажигания несвоевременно подают искру. Задержки зажигания или опережения неизбежно приводят к перебоям в работе ДВС. Если вы заметили не только ухудшение мощности автомобиля при наборе скорости, но и сильную вибрацию двигателя на холостых оборотах, то первым делом следует проверить состояние свечей.
Если одна из них оказалась нерабочей, нужно заменить ее. Однако это далеко не всегда решает проблему. Установка свечи зажигания лишь на время может устранить неисправность, которая проявится вновь уже через несколько дней. Тогда становится очевидным, что дело не в свечах. Следующий элемент, который подпадает под подозрение, — высоковольтный провод, соединяющийся с нерабочей свечой зажигания. Вероятно, изнутри он частично выгорел и возвращается в строй только при работе с новыми свечами, не переставая портить их. Исправить поломку такого рода поможет новый комплект ВВ-проводов, после установки которого причина перебоев должна быть устранена.
Нарушение фаз газораспределения – бывает так, что шкив распредвала перескакивает на один зубец ремня ГРМ, и фазы газораспределения сбиваются, а это становится причиной резкого ухудшения в тяге ДВС.
Работа кондиционера – потерю мощности можно наблюдать при включении кондиционера. Такой недостаток характерен для многих транспортных средств и особенно заметен в машинах, которые оснащаются литровыми двигателями. Если при выключенном кондиционере автомобиль демонстрирует хорошую динамику и быстрый разгон, то поводов для беспокойств у вас нет.
Проблемы с двигателем – это может быть неисправность гидрокомпенсаторов, прогар клапанов или нарушение зазоров между ними.
Падение мощности, которое происходит постепенно, может быть вызвано снижением компрессии в цилиндрах. Это повод для более детального осмотра мотора и его внутренних компонентов.
Решение проблемы ухудшения тяги автомобиля
В любом случае проблему падения мощности транспортного средства нельзя оставлять без внимания. Дав о себе знать сегодня, она будет прогрессировать с каждым днем и доставлять все больше и больше неудобств и в конечном счете, выведет двигатель из строя. Избавиться от неисправности поможет своевременная компьютерная диагностика и тщательный осмотр машины квалифицированным специалистом.
Замену свечей зажигания, высоковольтных проводов, воздушного фильтра, безусловно, можно осуществить своими силами, если возникла такая необходимость. Но если после установки новых деталей поведение личного транспорта не изменилось в лучшую сторону, его стоит отдать на диагностику в специализированный сервис, где опытные мастера диагностируют причину ухудшения тяги вашего автомобиля.
Характерные неисправности электродвигателей и способы их устранения.
Наиболее распространенные неисправности электрической части — короткие замыкания внутри обмоток электродвигателя и между ними, замыкания обмоток на корпус, а также обрывы в обмотках или во внешней цепи (питающие провода и пусковая аппаратура).
В результате указанных неисправностей электродвгателей могут иметь место: отсутствие возможности пуска электродвигателя; опасный нагрев его обмоток; ненормальная частота вращения электродвигателя; ненормальный шум (гудение и стук); неравенство токов в отдельных фазах.
Причины механического характера, вызывающие нарушение нормальной работы электродвигателей, чаще всего наблюдаются в неправильной работе подшипников: перегрев подшипников, вытекание из них масла, появление ненормального шума.
Основные виды неисправностей в электродвигателях и причины их возникновения.
Асинхронный электродвигатель не включается (перегорают предохранители или срабатывает защита). Причиной этого в электродвигателях с контактными кольцами могут быть закороченные положения пускового реостата или контактных колец. В первом случае необходимо пусковой реостат привести в нормальное (пусковое) положение, во втором — поднять приспособление, закорачивающее контактные кольца.
Включить электродвигатель не удается также из-за короткого замыкания в цепи статора. Обнаружить короткозамкнутую фазу можно на ощупь по повышенному нагреву обмотки (ощупывание следует производить, отключив предварительно электродвигатель от сети); по внешнему виду обуглившейся изоляции, а также измерением. Если фазы статора соединены в звезду, то измеряют величины токов, потребляемых из сети отдельными фазами. Фаза, имеющая короткозамкнутые витки, будет потреблять ток больший, чем неповрежденные фазы. При соединении отдельных фаз в треугольник токи в двух проводах, подключенных к дефектной фазе, будут иметь большие значения, чем в третьем, который соединяется только с неповрежденными фазами. При измерениях пользуются пониженным напряжением.
При включении асинхронный электродвигатель не трогается с места. Причиной этого может быть обрыв одной или двух фаз цепи питания. Для определения места обрыва сначала осматривают iiсе элементы цепи, питающей электродвигатель (проверяют целость предохранителей). Если при внешнем осмотре обнаружить обрыв фазы не удается, то мегомметром выполняют необходимые измерения. Для чего статор предварительно отключают от питающей сети. Если обмотки статора соединены в звезду, то один конец мегомметра соединяют с нулевой точкой звезды, после чего вторым концом мегомметра касаются поочередно других концов обмотки. Присоединение мегомметра к концу исправной фазы даст нулевое показание, присоединение к фазе, имеющей обрыв, покажет большое сопротивление цепи, т. е. наличие 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, прикосновение к концам двух фаз, одна из которых — дефектная, покажет большое сопротивление, т. е. обрыв в одной из этих фаз.
В случае соединения обмоток статора в треугольник необходимо обмотку разъединить в одной точке, после чего проверить целость каждой фазы в отдельности.
Фазу, имеющую обрыв, иногда обнаруживают на ощупь (остается холодной). Если обрыв произойдет в одной из фаз статора по время работы электродвигателя, он будет продолжать работать, но начнет гудеть сильнее, чем в обычных условиях. Отыскивать поврежденную фазу так, как это указано выше.
При работе асинхронного двигателя происходит сильный нагрев обмоток статора. Такое явление, сопровождаемое сильным гудением электродвигателя, наблюдается при коротком замыкании в какой-либо обмотке статора, а также при двойном замыкании обмотки статора на корпус.
Работающий асинхронный электродвигатель начал гудеть. При этом его скорость и мощность снижаются. Причиной нарушения режима работы электродвигателя является обрыв одной фазы.
При включении двигателя постоянного тока он не трогается с места. Причиной этого могут служить перегорание предохранителей, обрыв в цепях питания, обрыв сопротивлений в пусковом реостате. Сначала внимательно осматривают, затем проверяют с помощью мегомметра или контрольной лампы напряжением не выше 36 В целость указанных элементов. Если указанным путем не удается определить место обрыва, переходят к проверке целости обмотки якоря. Обрыв в обмотке якоря чаще всего наблюдается в местах соединений коллектора с секциями обмотки. Измеряя падения напряжения между коллекторными пластинами, находят место повреждения.
Другой причиной указанного явления может быть перегрузка электродвигателя. Проверить это можно с помощью пуска электродвигателя вхолостую, предварительно разобщив его с приводным механизмом.
При включении электродвигателя постоянного тока перегорают предохранители или срабатывает максимальная защита. Закороченное положение пускового реостата может быть одной из причин указанного явления. В этом случае реостат переводят в нормальное пусковое положение. Это явление может наблюдаться также при слишком быстром выводе рукоятки реостата, поэтому при повторном включении электродвигателя реостат выводят более медленно.
При работе электродвигателя наблюдается повышенный нагрев подшипника. Причиной повышенного нагрева подшипника может быть недостаточная величина зазора между шейкой вала и вкладышем подшипника, недостаточное или лишнее количество масла в подшипнике (проверяют уровень масла), загрязнение масла или применение масла несоответствующих марок. В последних случаях масло заменяют, промыв предварительно подшипник бензином.
При пуске или во время работы электродвигателя из зазора между ротором и статором появляются искры и дым. Возможной причиной этого явления может быть задевание ротора за статор. Это происходит при значительном срабатывании подшипников.
При работе электродвигателя постоянного тока наблюдается искрение под щетками. Причинами такого явления могут служить неправильный подбор щеток, слабое нажатие их на коллектор, недостаточно гладкая поверхность коллектора и неправильное расположение щеток. В последнем случае необходимо передвинуть щетки, расположив их на нейтральной линии.
При работе электродвигателя наблюдается усиленная вибрация, которая может появляться, например, из-за недостаточной прочности закрепления электродвигателя на фундаментной плите. Если вибрация сопровождается перегревом подшипника, это указывает на наличие осевого давления на подшипник.
Таблица 1 . Неисправности асинхронных электродвигателей и способы их устранения
Щетки искрят, некоторые щетки и их арматура сильно нагреваются и обгорают
Как найти скрытые неисправности в многофазных асинхронных электродвигателях, которые ведут к повышенному расходу электроэнергии
Довольно часто асинхронные электродвигатели не выходят из строя полностью, а продолжают функционировать на производстве, строительных площадках с многочисленными скрытыми дефектами и поломками. Незначительный перегрев, гул, вибрацию низкоквалифицированные работники списывают на старость электродвигатели. На самом же деле любой многофазный электродвигатель может работать очень долго, потребляя адекватное количество тока. В рамках данной публикации будет рассказано о том, как быстро найти скрытые неисправности в многофазных асинхронных электродвигателях, которые ведут к повышенному расходу электроэнергии.
Какие неисправности бывают в электродвигателях
Перво-наперво, необходимо разделить все неисправности на два класса – это механические и электрические неполадки. К чисто механическим изъянам можно отнести, к примеру, полное или частичное механическое разрушение шарикоподшипников, деформация вала ротора, ослабление отпрессованного крепления сердечника ротора. К электрическим недостаткам относят все, что касается обмоток и изоляции, а именно: обрыв одной фазной обмотки, межвитковое замыкание, утечка тока на корпус через износившуюся изоляцию. Несмотря на кажущуюся критичность всех вышеперечисленных недостатков, асинхронные трехфазные электродвигатели могут продолжать работать долгие годы с этими недостатками. Даже обрыв одной из фаз в ряде случаев проходит так, что электродвигатель продолжает запускаться, поддерживать близкую к номинальной мощность, а также развивать номинальный крутящий момент на валу.
Обрыв обмотки в треугольнике
Как правило, чаще всего это происходит в случае внутреннего обрыва одной из обмоток трехфазного электродвигателя, подключенного к источнику электроэнергии по топологии «треугольник». Из практики известно, что оборванная обмотка никоим образом не мешает нормальной работе электродвигателя – оставшиеся две обмотки берут на себя всю мощность через подсоединение к сети по топологии «открытый треугольник». Понятное дело, двигатель набирает обороты, держит нагрузку, но происходит чрезмерный нагрев двух подключенных фаз. При относительно долгой эксплуатации асинхронного силового агрегата под нагрузкой на валу в таком неверном режиме включения происходит неминуемое выгорание задействованных обмоток статора.
Обрыв обмотки в звезде
Если электродвигатель либо работает в холостом режиме, либо под незначительной нагрузкой на валу, которая ни при каких обстоятельствах не превышает половину от номинальной, то электродвигатель продолжает работать и с оборванной фазной обмоткой статора.
Практика показывает, обрыв обмотки статора в трехфазном электродвигателе, включенном в сеть по топологии «звезда», однозначно приводит к тому, что электродвигатель отказывается запускаться, если его сначала полностью остановить. Двигатель просто-напросто греется, издает неприятный гул, слегка вибрирует ротором, но отказывается запускаться. Обрыв обмотки приводит к тому, что не образуется вращающееся магнитное поле. Образуется простое пульсирующее поле, которое не приводит к вращению ротора. Безусловно, двигатель можно запустить, но для этого необходимо предварительно раскрутить вал ротора. Естественно, возрастает электропотребление, шум, а также общий износ двигателя.
Единственно верное решение проблемы обрыва обмотки – это нахождение дефектной обмотки и ее перемотка. Любая скрутка, спайка внутри обмотки просто неприемлема. Лучше и надежнее перемотать всю обмотку сохраняя число витков, а также сечение обмоточной проволоки.
Как избежать некачественного ремонта
Первое и самое важное правило – это не изобретать велосипед. Некоторые умельцы считают, что увеличение или уменьшение числа витков в обмотках может улучшить эксплуатационные характеристики асинхронного электродвигателя. На практике все в точности, да наоборот: уменьшение числа витков на 15% приводит к увеличению тока холостого хода на 30%, а увеличение числа витков в фазной обмотке, которое достигнуто благодаря выбору проволоки более низкого сечения, приводит к значительному нагреву электродвигателя под номинальной нагрузкой. Также не стоит стачивать ротор, если он задевает статор из-за чрезмерного износа шарикоподшипников, деформации вала ротора. Увеличение воздушного зазора между ротором и статором неминуемо приводит к тому, что снижается показатель косинуса фи на 0.15–0.2.
Мощность электродвигателя. Секреты энергоэкономии.
Мы часто сталкиваемся со спорными точками зрения на достаточно простые вещи, которые касаются физики, поэтому заранее просим прощения у специалистов за простой язык и «разжевывание». В этой статье мы детально разберем понятия мощности электродвигателя, методы нахождения потребляемой мощности из сети, а также попробуем понять как можно сэкономить на электроэнергии. Сразу оговоримся, что разбирать будем асинхронный тип электродвигателя как наиболее часто используемый.
Итак, любой электродвигатель имеет базовые характеристики, которые указывает завод-производитель на шильде каждого своего изделия.
Как видим, на шильде указаны:
1) Тип электродвигателя и заводской номер
2) Количество фаз 3, частота тока 50 Hz, подключение треугольник/звезда 220/380В, номинальные токи 2,7/1,6А
3) Номинальная мощность электродвигателя на валу 0,55кВт, номинальная частота вращения вала 1360 об/мин, КПД 75%, косинус фи 0,71
4) Режим работы S1 (постоянный), класс изоляции обмоток F, ГОСТ
5) Степень защиты от пыли и влаги IP54, год выпуска
Как же определить какова потребляемая мощность электродвигателя от сети? Для начала разберемся в понятиях. Номинальная мощность электродвигателя, которая указывается на шильдике электродвигателя это та мощность, которую электродвигатель выдает в установившемся номинальном режиме работы при условии сбалансированной оптимальной работы всего механизма, который приводят электродвигателем. Каждый механизм имеет свою энергетическую характеристику и оптимальный режим работы с точки зрения энергопотребления. Таким образом, первая задача, которую стоит решить для достижения минимизации потребляемой энергии – это правильный подбор электродвигателя для привода того или иного механизма.
Потребляемая мощность электродвигателя от сети является динамической величиной и зависит от нагрузки на валу электродвигателя и потерь мощности на неполезной работе, такой как трение, нагрев и т.д. Наилучший способ определения потребляемой из сети мощности – это эмпирический, поскольку любые расчетные методики дадут значительную погрешность, а погрешности в вопросах энергоэффективности недопустимы. Таким образом, для максимально точного определения потребляемой мощности электродвигателя от сети рекомендуем «погонять» приводимый механизм в различных стандартных режимах работы, измеряя и фиксируя токи в каждом из режимов при помощи токосъемных инструментов. А еще лучше – воспользоваться цифровым счетчиком электрической энергии.
Легко заметить, что в нагруженных режимах работы таких как пуск, работа под нагрузкой, номинальный режим, торможение, токи в обмотках увеличиваются, повышаются ЭДС, крутящий момент на валу и т.д. Отсюда следует вторая задача, которую следует решить для снижения потребляемой мощности электродвигателя – задача снижения линейных токов в режимах высокого потребления электроэнергии.
Путем регулирования частоты тока
Этот метод получил пока наибольшее распространения ни смотря на высокие расходы на внедрение, частотное регулирование производится при помощи специальных частотных преобразователей, стоимость которых часто превышает в несколько раз стоимость самого электропривода. Очень безопасный и эффективный метод снижения мгновенной мощности электродвигателя.
Регулирование напряжения
Экономия электроэнергии путем регулирования частоты вращения электродвигателя плавным изменением напряжения питания при помощи регулятора напряжения. Этот метод применим в некоторых случаях, однако опасен остановками электродвигателя из-за т.н. опрокидывания, когда момент сопротивления механизма выше, чем мощность электродвигателя на валу вследствие непропорционального снижения питающего напряжения. Также такой метод локально снизить мощность электродвигателя требует дополнительных средств контроля режимов работы электродвигателя, контроля температуры обмоток, контроля частоты вращения, мощности электродвигателя на валу.
Решение вопроса влияния несимметричности напряжения сети на мощность электродвигателя.
Качество напряжения сети непосредственно влияет на потребление электроэнергии. На симметричность напряжения влияют сами потребители электроэнергии неравномерной нагрузкой по фазам, используя устройства нелинейной нагрузки. Самые «весомые» создатели нелинейной нагрузки – подстанции электротранспорта. Из-за несимметричности напряжения в асинхронном двигателе создается эллиптическое магнитное поле и несколько крутящих моментов, один из которых тормозит систему и расходует энергию.
Реактивная мощность электродвигателя. Внедрение компенсаторов.
Как известно, потребляемая из сети электрооборудованием мощность состоит из ряда составляющий, главными из которых являются активная и реактивная мощность. Последние годы в мире динамично развивается направление по внедрению компенсаторов реактивной мощности, что позволяет экономить электроэнергию промышленным потребителям.
Микроконтроллеры
Также перспективным направлением по экономии электроэнергии при использовании асинхронных двигателей является внедрение микроконтроллеров, которые позволяют в режиме реального времени мониторить момент сопротивления приводимого оборудования и соотносить его с крутящим моментом электродвигателя. При снижении момента сопротивления, микроконтроллер передает команду регулятору напряжения. Такая компенсацию реализуется без изменения частоты вращения, поэтому применима только для оборудования, не требующего регулировки частоты.
