Metoder til diagnosticering af funktionsfejl i asynkrone elektriske motorer
Motoren drejer ikke ved start, eller dens hastighed er unormal... Årsagerne til den angivne fejl kan være mekaniske og elektriske problemer.
Elektriske problemer omfatter: interne brud i statoren eller rotorviklingen, en pause i forsyningsnettet, brud på normale forbindelser i startudstyret. Hvis statorviklingen er brudt, roterer den magnetfelt, og hvis der er en afbrydelse i to faser af rotoren, vil der ikke være nogen strøm i viklingen af sidstnævnte, der interagerer med statorens roterende felt, og motoren vil ikke være i stand til at arbejde. Hvis den under en afbrydelse af driften af motorens vikling kan fortsætte med at fungere med det nominelle drejningsmoment, men rotationshastigheden vil blive reduceret betydeligt, og kraftstrømmen vil stige så meget, at i mangel af maksimal beskyttelse, statorviklingen eller rotoren kan brænde.
Hvis motorens viklinger er forbundet med en trekant, og en af dens faser er brudt, vil motoren begynde at rotere, da dens viklinger vil være forbundet i en åben trekant, hvor der dannes et roterende magnetfelt, strømmen i faser vil være ujævne, og rotationshastigheden vil være lavere end den nominelle. Med denne fejl vil strømmen i en af faserne i tilfælde af nominel motorbelastning være 1,73 gange højere end i de to andre. Når alle seks ender af dens viklinger fjernes fra motoren, bestemmes fasebruddet megohmmeter… Viklingen afbrydes, og modstanden for hver fase måles.
Motorhastighed ved fuld belastning lavere end nominel kan skyldes lav spænding, dårlige kontakter i rotorviklingen og også på grund af høj modstand i rotorkredsløbet i faserotormotoren. Med høj modstand i rotorkredsløbet øger slip motoren, og dens rotationshastighed falder.
Modstanden i rotorkredsløbet øges på grund af dårlige kontakter i rotorbørsten, startreostat, viklingsforbindelser med slæberinge, lodning af enderne af viklingen, samt utilstrækkeligt tværsnit af kabler og ledninger mellem slæberingene og start rheostat.
Dårlige kontakter i rotorviklingen kan detekteres, hvis en spænding svarende til 20-25 % af den nominelle spænding påføres motorstatoren. Den låste rotor drejes langsomt med hånden, og strømstyrken i alle tre faser af statoren kontrolleres.Hvis rotoren er lige, så er strømmen i statoren den samme i alle dens positioner, og i tilfælde af brud eller dårlig kontakt vil den ændre sig afhængigt af rotorens position.
Dårlige kontakter ved lodning af enderne af faserotorviklingen bestemmes af spændingsfaldsmetoden. Metoden er baseret på at øge spændingsfaldet på steder med dårlig lodning. I dette tilfælde måles størrelsen af spændingsfaldet over alle forbindelser, og derefter sammenlignes måleresultaterne. Lodning anses for tilfredsstillende, hvis spændingsfaldet i dem overstiger spændingsfaldet i lodninger med minimumsværdier med højst 10%.
Rotorer med dybe riller kan også knække stænger på grund af mekanisk belastning på materialet. Stangrivning i rilledelen af egernburrotoren bestemmes som følger. Rotoren skubbes ud af statoren og flere trækiler slås ind i mellemrummet mellem dem, så rotoren ikke kan dreje. Statoren påføres en spænding på mindre end 0,25 UН. På hver rille i den udragende del af rotoren veksler en stålplade, som skal overlappe rotorens to tænder. Hvis stængerne er intakte, vil pladen blive tiltrukket af rotoren og rasle. I nærvær af en tåre forsvinder pladens træk og raslen.
Motoren roterer med faserotoren åbent kredsløb. Årsagen til fejlen er kortslutning i rotorviklingen. Når den er tændt, roterer motoren langsomt, og dens viklinger bliver meget varme, fordi en stor strøm induceres i de kortsluttede vindinger af statorens rotationsfelt.Kortslutninger opstår mellem klemmerne på fladedelene såvel som mellem stængerne under sammenbrud eller svækkelse af isoleringen i rotorviklingen.
Denne skade bestemmes ved omhyggelig visuel inspektion og måling. isolationsmodstand af rotorviklingen. Hvis inspektionen ikke opdager en fejl, bestemmes den af den ujævne opvarmning af kontaktrotorviklingen, for hvilken rotoren stoppes, og en reduceret spænding påføres statoren.
Ensartet opvarmning af hele motoren over den tilladte norm kan være resultatet af langvarig overbelastning og forringelse af køleforholdene. Øget opvarmning forårsager for tidligt slid på viklingsisoleringen.
Lokal opvarmning af statorviklingen, som normalt er ledsaget af en høj brummen, et fald i motorens rotationshastighed og ujævne strømme i dens faser samt lugten af overophedet isolering. Denne funktionsfejl kan opstå som følge af forkert forbindelse af spolerne til hinanden i en af faserne, en kortslutning af viklingen til huset to steder, en kortslutning mellem to faser, en kortslutning mellem vindinger i en af statorens viklings faser.
Ved kortslutning i motorviklingerne vil et roterende magnetfelt få e til at kortslutte. etc. med hvilket vil skabe en strøm af stor størrelse, afhængigt af modstanden i den lukkede sløjfe. En beskadiget vikling kan findes ved værdien af den målte modstand, mens en beskadiget fase vil have mindre modstand end en god. Modstanden måles med en bro eller ved amperemeter-voltmeter metoden.Den fejlbehæftede fase kan også bestemmes ved at måle strømmen i faserne, hvis en lavere spænding påføres motoren.
Når viklingerne er stjerneforbundne, vil strømmen i den fejlbehæftede fase være større end i andre. Hvis viklingerne er tredelt, vil linjestrømmen i de to ledere, som den fejlbehæftede fase er tilsluttet, være større end i den tredje leder. Ved bestemmelse af den angivne fejl i en motor med en egern-burrotor, kan sidstnævnte være bremset eller roterende, og i viklede rotormotorer kan rotorviklingen være åben. Beskadigede spoler bestemmes af spændingsfaldet over deres ender: med beskadigede spoler vil spændingsfaldet være mindre end med gode.
Lokal opvarmning af aktivt statorstål sker på grund af afbrænding og smeltning af stål ved kortslutning i statorviklingen, samt ved lukning af stålplader på grund af friktion af rotoren mod statoren, når motoren kører eller på grund af nedbrud af isoleringen mellem de enkelte stålplader. Tegn på rotorfriktion på statoren er røg, gnister og en brændende lugt; det aktive stål på friktionsstederne har form af en poleret overflade; der genereres en summen ledsaget af motorvibrationer. Årsagen til afgræsning er en krænkelse af den normale afstand mellem rotoren og statoren som følge af lejeslid, forkert installation, bøjning af en stor aksel, deformation af statoren eller rotorens stål, ensidig tiltrækning af rotoren til stator på grund af rotation, funktionsfejl i statorviklingen, kraftige vibrationer af rotoren, som bestemmes med en sonde.
Unormal motorstøj... En normalt kørende motor frembringer en konstant brummende lyd, der er fælles for alle AC-maskiner. Øget brummen og unormale lyde fra motoren kan være forårsaget af svækkelsen af presningen af aktivt stål, hvis pakker periodisk vil krympe og svækkes under påvirkning af den magnetiske flux. For at eliminere defekten er det nødvendigt at undertrykke stålpakkerne. Høje brummen og lyde i maskinen kan også være resultatet af ujævn rotor- og statorafstand.
Skader på viklingsisoleringen kan opstå fra langvarig overophedning af motoren, fugt og forurening af viklingerne, indtrængning af metalstøv, spåner og også som følge af naturlig ældning af isoleringen. Beskadigelse af isoleringen kan forårsage kortslutning mellem faser og vindinger af individuelle viklinger af viklingerne, samt kortslutning af viklingerne til motorhuset.
Befugtning af viklingerne forekommer i tilfælde af langvarige afbrydelser i motorens drift, med direkte indtrængning af vand eller damp ind i den som følge af opbevaring af motoren i et fugtigt, uopvarmet rum osv.
Metalstøv fanget inde i maskinen skaber ledende broer, der gradvist kan forårsage en kortslutning mellem viklingernes faser og ind på huset. Det er nødvendigt nøje at overholde tidsfristerne for inspektioner og planlagt motorvedligeholdelse.
Isolationsmodstanden for motorviklinger med en spænding på op til 1000 V er ikke standardiseret, isoleringen anses for tilfredsstillende ved en modstand på 1000 ohm til 1 i den nominelle spænding, men ikke mindre end 0,5 MΩ ved viklingernes driftstemperatur.
En kortslutning af viklingen til motorhuset detekteres med et megohmmeter, og kortslutningens placering detekteres ved at "brænde" viklingen eller ved at anvende jævnstrøm.
"Indbrændingsmetoden" er, at den ene ende af den beskadigede fase af viklingen er forbundet til netværket og den anden til huset. Med passage af strøm på stedet for kortslutning af spolen til huset, dannes "brænding", røg og lugten af brændt isolering vises.
Motoren kører ikke som følge af sprunget sikringer i ankerviklingen, brud på modstandsviklingen i startreostaten eller kontaktskader i forsyningsledningerne. Et brud i modstandsviklingen i startreostaten detekteres med en testlampe eller et megohmmeter.