Proč dochází ke zkratu?

Porucha elektromotoru je často spojena s mechanickými poruchami pohonů, převodovek atd. zařízení. Ale o něco méně než polovina poruch se vyskytuje v důsledku mezizávitových zkratů vinutí elektromotoru. Vzniká v důsledku poruchy izolace. V důsledku toho dochází ke zkratu v několika otáčkách. Pokud lze první poruchy omezit nebo odstranit ve fázi preventivní údržby, nelze poruchu zatáčky předvídat. Níže podrobně řekneme čtenářům webu Sam Electric, co je důvodem zkratu a jak jej odstranit.

Existuje několik faktorů, které ovlivňují vznik přepínacího zkratu v elektromotoru. Podívejme se na hlavní důvody, proč k tomu dochází:

1. Nejčastější poruchou, která způsobuje poruchu vinutí, je přetížení motoru. Může nastat, když mechanické části selžou. Například se zaseklo ložisko rotoru nebo došlo k poruše dopravníku, převodovky nebo jiného mechanismu. V důsledku toho protéká vinutím zvýšený proud, což vede k přehřátí vodičů a zničení izolace. Mezi závity dochází ke zkratu (zkratu).
2. V továrně se vyskytla výrobní vada. To se nestává často, ale je to možné. Během provozu izolace praská. Poškodí se vinutí a dojde k mezizávitovému zkratu.
3. Při opravě došlo k narušení technologického postupu. Vinutí se ukázalo jako velmi těsné. Během provozu se elektromotor zahřívá a cívky se roztahují. Vzhledem k pevně vinutému elektrickému vinutí není expanze možná. Lak na vodičích je poškozen a dochází ke zkratu.
4. V důsledku nevhodného skladování se do motoru dostává voda, která může vést k porušení izolace.

Při takové poruše nebude elektromotor schopen pracovat po dlouhou dobu. Vinutí se bude dále zahřívat. Důsledky takové poruchy vedou k poruše motoru. Proto je důležité poruchu včas identifikovat a přijmout opatření k jejímu odstranění.

Diagnostika poruch

Hlavním znakem výskytu zkratu je nerovnoměrné zahřívání krytu. K tomu dochází v důsledku zvýšené spotřeby proudu jednoho (vadného) vinutí. Pokud dojde k přehřátí v jedné části skříně, je nutné motor odpojit od napětí a provést diagnostiku.

Provádí se následovně:

• Zkontrolujte napětí na všech vinutích. Mělo by to být stejné, tzn. V síti nesmí být žádná fázové nesymetrie. Poté se měří proudy v každém vinutí. Měření se provádí pomocí proudových kleští. Pokud se proud v jednom vinutí liší od ostatních ve větším směru, znamená to poruchu v tomto vinutí.
• Pomocí vysoce přesného ohmmetru se měří odpor vinutí. Hodnoty musí být stejné. Není možné zkontrolovat zkrat běžným zařízením. Protože při zkratu pouze o dvě otáčky se odpor mírně změní.
• Zkrat k pouzdru se určí pomocí meggeru. K tomu je jeden konec připojen k pouzdru a druhý je střídavě připojen k vinutí. Tímto způsobem se kontroluje celistvost izolačního odporu. V ideálním případě by měl být na každém vinutí stejný nebo mít drobné odchylky. Je třeba vzít v úvahu, že se mění v závislosti na teplotě vodičů.

Níže uvedený obrázek ukazuje tabulku závislosti změny izolačního odporu na teplotě:

Jak poznat vadné vinutí

K určení mezizávitového zkratu v elektromotoru je nutné jej rozebrat. Proveďte vizuální kontrolu. Vadu lze určit podle vzhledu vinutí. Zobrazují místa zkratů, jak ukazuje porucha rotoru a statoru na obrázcích níže:

Často je však nemožné vizuálně detekovat známky přerušovaného zkratu. Personál údržby proto musí vědět, co v takových situacích dělat. Pokud nejsou žádné viditelné závady, použijí se následující metody.

Odstraňování problémů pomocí kovové koule

Izolační zkrat lze detekovat pomocí snižovacího třífázového transformátoru. Napětí sekundárního vinutí by nemělo překročit 40 voltů.

Demontovaný motor je napájen napětím z transformátoru. Kovová koule je spuštěna v kruhu uvnitř motoru. Pokud jsou vinutí v dobrém stavu, začne „běžet“ v kruhu bez zastavení.

Pokud dojde ke zkratu ve vinutí, pak se kulička po provedení dvou nebo tří kroužků zmagnetizuje v místě poruchy.

Pokud kulička chybí, můžete zkontrolovat pomocí transformátorové železné desky. Můžete použít železo z vadného transformátoru. Deska je aplikována v kruhu střídavě. Na vadném místě začne deska vibrovat. Na jiných místech je magnetizován.

Při kontrole provozuschopnosti elektromotoru nezapomeňte na bezpečnostní opatření. Skříň motoru musí být uzemněna. Současně je přísně zakázáno přivádět na vinutí napětí nad 40 voltů.

Níže uvedený obrázek ukazuje zkušební metodu pomocí míče:

Kontrola pomocí speciálního zařízení

Hledání mezizávitového zkratu elektromotoru lze provést pomocí zařízení pro kontrolu porušení izolace vinutí. Můžete si ji koupit online nebo si ji vyrobit sami. Na internetu je k dispozici řada diagramů. Nejsou složité. To může zopakovat každý specialista, který má dovednosti v práci s páječkou a rozumí elektrickým obvodům.

Jak zjistit poruchu je podrobně popsáno v návodu k zařízení. Diagnostika se provádí během několika minut. K provedení diagnostiky je však nutný osciloskop.

Jedná se o drahé zařízení. Ne všichni řemeslníci vědí, jak na tom pracovat. Proto tato metoda ověřování nenašla široké uplatnění.

Nyní průmysl vyrábí zařízení, která nevyžadují použití osciloskopu. Má dvě LED diody, které indikují poruchu.

Zařízení je generátor, jehož oscilační obvod se skládá z kondenzátoru a vinutí motoru. K vybuzení obvodu se používá trimrový rezistor. V tomto případě začne LED blikat. Všechna vinutí jsou připojena jedno po druhém. Při připojení vadného vinutí bude LED trvale svítit. Tito. generace selže.

Diagnostika kotvy pomocí škrticí klapky

Ke kontrole armatury se používá tlumivka. Jedná se o transformátor s vyříznutým jádrem. Používá se tovární nebo domácí zařízení.

To lze provést, pokud máte vadná vibrační čerpadla „Malysh“ nebo „Rucheek“. Podrobné pokyny s popisy jsou k dispozici na internetu.

Měření byla provedena na továrním zařízení a podomácku vyrobeném podle způsobu popsaného na internetu. Výsledek byl stejný.

Jak zkontrolovat poruchu tohoto zařízení. Do výřezu je umístěna kotva. Na induktor je přivedeno napětí. V tomto případě bude vinutí kotvy představovat sekundární vinutí transformátoru.

Pomocí plechu transformátorového železa zkontrolujeme provozuschopnost vinutí. Postupným otáčením kotvy se v místě poruchy deska zmagnetizuje na kotvu a začne vibrovat. To je znázorněno na obrázku níže:

Měření odporu pomocí testeru

Pokud není škrticí klapka, můžete to zkontrolovat pomocí analogového testeru. Stojí za zmínku, že tímto způsobem můžete zkontrolovat přerušení vinutí a uzavření závitů se kontroluje způsobem popsaným výše.

K tomu se provádějí měření mezi lamelami kotvy. Odpor vodičů musí být stejný.

Nezapomeňte zkontrolovat zkrat vodičů k tělu. Chcete-li to provést, musíte připojit jeden konec testeru k pouzdru a postupně zazvonit každé vinutí. Tato kontrola se provádí za předpokladu, že nedošlo k přerušení vinutí.

Níže uvedená fotografie ukazuje, jak měřit odpor vodičů:

Kontrola statoru testerem

Integritu vinutí statoru můžete zkontrolovat pomocí testeru. K tomu stačí změřit odpor každého jednotlivě. Měření se provádí pomocí vysoce přesného přístroje. Je dobré zkontrolovat jakékoli porušení izolace na krytu pomocí meggeru.

Obrázek výše ukazuje test kontinuity vinutí:

Závěr

Za provozu je poměrně obtížné určit otočný zkrat vinutí elektromotoru. Ano, a to se nestává často. Většinou motory s takovou závadou fungují do poslední chvíle. Dokud z něj nevychází kouř.

Personál údržby proto nemá otázku, jak odstranit poruchu. Motor je odeslán k převinutí. Pokud je včas zjištěn zkrat ve vinutích, postupují stejně a převinou vadnou část. Je třeba vzít v úvahu, že není možné odstranit zkrat zatáček bez převinutí.

V této recenzi se podíváme na typické poruchy třífázových asynchronních elektromotorů a na to, jak jim předcházet a jak je odstranit.

Elektrické poruchy elektromotoru

Elektrické závady v motoru vždy souvisí s vinutím.

1. Interturn zkrat může nastat, když se zhorší izolace v rámci jednoho vinutí. Možné důvody: přehřívání vinutí, nekvalitní izolace, opotřebení izolace vibracemi. Může být obtížné určit uzavření přejezdu. Hlavní diagnostickou metodou je porovnání odporu a provozního proudu všech tří vinutí. Prvními příznaky mezizávitového zkratu je zvýšené zahřívání motoru a pokles točivého momentu na hřídeli. V tomto případě je proud v jedné z fází větší než ve zbývajících dvou.
2. Zkrat mezi vinutími dochází v důsledku přemístění vinutí, mechanických vibrací a nárazů. Při absenci řádné elektrické ochrany může dojít ke zkratu a požáru.
3. Zkrat vinutí k pouzdru. Při této chybě může motor dále běžet, pokud není správně provedeno uzemnění a ochrana proti zkratu. V provozu však bude smrtící, protože jeho potenciál bude pod fázovým napětím.
4. Přestávka vinutí. Tato porucha se rovná výpadku fáze. Pokud během provozu dojde k přerušení, motor dramaticky ztrácí výkon a začne se přehřívat. Pokud je ochrana správně provedena, motor se vypne, protože proud v ostatních fázích se zvýší.

K odstranění většiny těchto poruch je nutné převinout motor.

Mechanické poruchy elektromotoru

Mechanické poruchy elektromotoru souvisí s jeho konstrukcí.

1. Opotřebení a tření v ložiskách. Projevuje se zvýšením mechanických vibrací a hluku během provozu. V tomto případě je nutná výměna ložiska, jinak porucha povede k přehřátí a poklesu výkonu motoru.
2. Otočení rotoru na hřídeli. Rotor se může otáčet v magnetickém poli statoru a hřídel bude nehybná. Vyžaduje mechanické upevnění rotoru na hřídeli.
3. Spojení rotoru se statorem. Tento problém je spojen s mechanickou poruchou ložisek, jejich sedel nebo skříně motoru. Navíc taková porucha vede k poškození vinutí statoru. Prakticky neopravitelné.
4. Poškození skříně motoru. Může k němu dojít v důsledku nárazů, zvýšeného zatížení, nesprávné montáže nebo špatné kvality motoru. Oprava je časově náročná kvůli obtížnosti seřízení předního a zadního ložiska.
5. Otáčení nebo poškození oběžného kola dmychadla. Motor sice poběží dál, ale bude se přehřívat, což výrazně zkrátí jeho životnost. Oběžné kolo musí být zajištěno (pomocí klíče nebo pojistného kroužku) nebo vyměněno.

Nouzové situace při provozu elektromotoru

Existují závady, které přímo nesouvisí s motorem, ale ovlivňují jeho chod, výkon a životnost. Většina těchto poruch je způsobena mechanickým přetížením, zvýšeným proudem a v důsledku toho přehřátím vinutí a krytu.

1. Zvýšené zatížení hřídele v důsledku zaseknutí hnacího nebo hnaného mechanismu.
2. Nesymetrie napájecího napětí, která může být způsobena problémy se sítí nebo interními problémy měniče.
3. Výpadek fáze, který může nastat v kterékoli části napájení motoru – od napájecí trafostanice až po vinutí motoru.
4. Problém s prouděním vzduchu (chlazením). Může k němu dojít v důsledku poškození oběžného kola motoru v důsledku jeho vlastního chlazení, v důsledku zastavení externího ventilátoru nuceného chlazení nebo v důsledku výrazného zvýšení okolní teploty.

Způsoby ochrany motoru

K ochraně elektromotoru před vnitřními a vnějšími poruchami, jakož i k minimalizaci dalších mzdových nákladů na jeho opravu se používají různá zařízení.

1. Automatické motory a tepelná relé

K detekci nadměrného proudu v jedné nebo všech fázích motoru se používají automatické motory (ochranné jističe motoru) a tepelná relé. Pokud je po chvíli překročena, pohon se vypne.

Na rozdíl od motorového automatu nemá tepelné relé spínání napájení. Má pouze ovládací kontakt, který otevírá napájení silového obvodu. Automatický motor je nezávislé spínací zařízení schopné vypnout motor.

Nevýhodou tepelného relé je absence ochrany proti zkratu. Automatický motor má ochranu proti přetížení a elektromagnetickou ochranu proti zkratu, která okamžitě vypne a vypne motor, když je nastavený proud překročen 10-20krát.

Tato zařízení jsou nejrozšířenější a pokud jsou správně nainstalována a nakonfigurována, je vysoce pravděpodobné, že ochrání elektromotor a zařízení před poruchou a dalšími negativními důsledky.

2. Elektronická relé ochrany motoru

Tento typ ochrany poskytuje širokou škálu různých ochran. Hlavním prvkem takových relé je mikroprocesor, který analyzuje okamžité hodnoty napětí a proudu a rozhoduje se na základě daného nastavení. Může to být signál pro indikaci nebo vypnutí motoru.

3. Termistory a tepelná relé

Když z nějakého důvodu nefunguje tepelná ochrana proti přetížení, poslední obrannou linií je tepelná ochrana. Uvnitř vinutí je instalován teplotně citlivý prvek (nejčastěji termistor nebo posistor), který mění svůj odpor v závislosti na teplotě. Při překročení prahu se spustí příslušná ochrana a motor se vypne.

Je možné použít jednodušší diskrétní tepelná relé (tepelné kontakty), která otevřou ovládací nebo tepelný obvod, což vede k nouzovému zastavení elektromotoru.

4. Frekvenční měniče

Měniče kmitočtu mají obvykle několik typů ochrany – proti krouticímu momentu a proudu, přepětí, výpadku fáze a tak dále. Kromě toho je možné omezení točivého momentu a proudu. V tomto případě bude motor napájen s nižší úrovní a frekvencí, pokud je detekováno přetížení. V takovém případě bude operátorovi zaslána příslušná zpráva a motor může pokračovat v práci.

Také výrobci frekvenčních měničů doporučují instalovat jistič na vstup měniče, tepelné relé na výstup a termistorovou ochranu.