Неисправности электрических машин и их проявление

Подробности

Категория: Электрические машины

• электродвигатель
• повреждения

Витковое короткое замыкание вследствие пробоя изоляции между смежными витками обмотки статора или ротора приводит к повышенному перегреву электрической машины даже при нагрузке, не превышающей номинальную.

Короткое замыкание между фазами обмотки статора вследствие пробоя межфазной изоляции или пробоя изоляции двух фаз на корпус приводит к сильным вибрациям машины переменного тока, которые прекращаются при отключении машины от сети. Кроме того, наблюдается асимметрия токов в фазах и быстрый нагрев отдельных участков обмотки.
При коротком замыкании обмотки фазного ротора (или при пробое изоляции между контактными кольцами и валом) асинхронный двигатель пускается в ход при разомкнутой обмотке ротора. Под нагрузкой пуск двигателя происходит медленно, а ротор сильно нагревается даже при небольшой нагрузке. » Обрыв проводников обмотки статора двигателей переменного тока вызывает асимметрию токов и быстрый нагрев одной из фаз при работающей машине. При обрыве фазы (крайний случай обрыва проводников) двигатель не пускается при подаче напряжения, наблюдается сильный шум и быстрый нагрев двигателя. При обрыве фазы работающего двигателя наблюдается резкая асимметрия токов статора, сильный шум и быстрый нагрев сверх допустимых пределов.   Обрыв стержня короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного двигателя приводит к повышенным вибрациям, уменьшению частоты вращения под нагрузкой, периодическим пульсациям тока статора во всех фазах.

Недопустимое снижение сопротивления изоляции обмоток может произойти вследствие ее сильного загрязнения, увлажнения или частичного разрушения в результате износа.
Нарушение электрических контактов, паянных или сварных соединений приводит в асинхронных двигателях к тем же последствиям, что и обрыв витков, стержней обмотки ротора или фазы обмотки в зависимости от места нахождения данного электрического соединения. Нарушение контакта в цепи щеток приводит к повышенному искрению.

Нарушение межлистовой изоляции сердечников магнитопроводов статора машин переменного тока или ротора машин постоянного тока приводит к недопустимому повышению температуры Магнитопровода в целом и его отдельных участков. Это в свою очередь приводит к повышенному нагреву обмоток и может вызвать выгорание части магнитопровода.
Ослабление прессовки листов магнитопровода вызывает шум и повышенную вибрацию электрических машин, исчезающие после отключения машины от сети.

Ослабление крепления полюсов и сердечников статоров приводит к повышенной вибрации, исчезающей после отключения машины от сети.
Выработка коллектора и контактных колец, ослабление нажатия щеток приводит к повышенному искрению и нагреву контактных колец и коллектора. При этом износ щеток ускоряется.

Деформация вала приводит к появлению эксцентриситета ротора, больших сил одностороннего тяжения, в результате чего асинхронный двигатель не развивает номинальную скорость, а его работа сопровождается низкочастотным шумом (на оборотной частоте).
Засорение охлаждающих (вентиляционных) каналов и загрязнение корпуса приводит к повышенному нагреву машины или ее отдельных частей при нагрузках, не превышающих расчетных значений.

Выплавка баббита в подшипниках скольжения или чрезмерный износ подшипников качения приводят к нарушению соосности электрической машины и приводного механизма, к появлению эксцентриситета ротора. Первая причина вызывает повышение вибраций, которые не исчезают после отключения ее от сети, а вторая — такие же проявления, как и при деформации вала.
Нарушение уравновешенности (балансировки) вращающихся частей (муфт, шкивов и роторов) приводит к появлению повышенных вибраций.

Как видно из анализа проявлений возможных неисправностей и их влияния на рабочие свойства электрических машин, одни и те же физические дефекты могут быть вызваны различными причинами. Это часто не позволяет однозначно определить неисправности машины, а ограничиться лишь их возможным перечнем. Истинная причина может быть определена только в процессе дефектации. Если говорить о неисправностях конкретных видов электрических машин, то, как правило, эксплуатационный персонал при работе ориентируется на перечень типовых неисправностей и способ их устранения, который содержится в паспорте каждой электрической машины (или группы однотипных машин). В качестве примера в табл. 11.1 приведен перечень возможных неисправностей асинхронных двигателей с короткозамкнутой обмоткой ротора серии АИР, вероятных причин их появления и способов устранения. Аналогичные перечни содержатся в паспортах, поставляемых заводами-изготовителями вместе с электрическими машинами.
При устранении неисправностей, указанных в табл., двигатель необходимо отсоединить от питающей сети и от привода

Перечень возможных неисправностей асинхронных двигателей

• Назад
• Вперёд

• Вы здесь:  
• Главная
• Оборудование
• org/ListItem»> Эл. машины
• Особенности конструкций турбогенераторов

Еще по теме:

• Основные повреждения электродвигателей
• Повреждения электродвигателей с термореактивной изоляцией
• Нахождение повреждений в обмотках электрических машин
• Сроки устранения дефектов электрических машин
• Дефектация деталей и узлов электрических машин

Основные неисправности электрических машин. Осмотр двигателей и генераторов для поиска неисправностей

  Автор: admin Генераторы постоянного тока, Двигатели постоянного тока, Машины переменного тока, Машины постоянного тока, Электрические машины

В процессе эксплуатации электрических машин происходят полные или частичные отказы. В ряде случаев отказы происходят по внешним причинам: перегрузка электрической машины, обрыв питающей линии или линии нагрузки. Но большей частью отказы электрической машин происходят вследствие неисправности самой машины.

Наиболее вероятны следующие причины отказов электрической машины.

1. Повреждения или износ механических частей, например: выработка подшипников, втулок, шеек вала; трещины или поломка щитов, подшипниковых крышек, траверсы и клеммовой панели; ослабление крепления муфты или вилки сцепления и вентилятора; бой вала и вибрации электрической машины.

2. Повреждения деталей коммутации тока, например: образование нагара, раковин и выработка рабочей поверхности контактных колец, коллекторов; износ щеток и неисправность щеткодержателей, пробой изоляции контактных колец или пластин коллектора между собой и на корпус; нарушение контакта в пайках концов обмоточного провода в шлицах коллекторных пластин.

3. Неисправности пусковых устройств электрической машины в виде нарушения контакта или короткого замыкания пускового реостата, выключателя, центробежного устройства.

4. Повреждения якорных, статорных и пусковых обмоток в виде: обрыва или нарушения контакта в пайках обмоточного провода; обрыва в соединениях катушек и групп катушек; пробоя изоляции обмоток между собой и на корпус; пробоя изоляции обмоточного провода и образования короткозамкнутых витков; неправильного соединения фазных обмоток электрического двигателя.

5. Неисправность селенового выпрямителя, питающего обмотку возбуждения, бесколлекторного электрического генератора.

6. Неисправности короткозамкнутого ротора электрической машины в виде разрыва стержней, нарушения контакта между стержнем и замыкающим кольцом и разрыв замыкающего кольца.

Кроме того, при попытке неквалифицированного работника отремонтировать электрическую машину могут возникнуть такие неисправности: неправильное соединение между собой секций и катушек, различных обмоток, размагничивание полюсных сердечников электрического генератора и неправильная установка траверсы.

Своевременное обнаружение и устранение дефектов в работе электрических машин способствует их эксплуатационной сохранности. В противном случае даже незначительные дефекты, например, образование нагара, могут привести к необходимости капитального ремонта электрической машины (нагар, выгорание контактных колец, пробой их изоляции и как следствие этого – короткое замыкание обмотки).

Неисправность электрической машины определяют по внешним признакам и, пользуясь таблицей неисправностей, находят ее причину (табл. 1).

Принятые в ремонт электрические машины очищают от грязи. Пыль изнутри удаляют с помощью пылесоса или струей сжатого воздуха. После чистки осматривают внешнее состояние электрической машины, проверяют электрические параметры и прослушивают ее работу на ходу, если это допустимо по ее состоянию.

Проверяя внешнее состояние электрической машины, обращают внимание на исправность клеммовой панели, надежность контактов, отсутствие вмятин и трещин в корпусе, подшипниковых крышках и щитах; прочность крепления щитов, подпятников, муфты или вилки сцепления, траверсы и вентилятора. Проверяют радиальный и осевой зазоры, легкость вращения якоря или ротора от руки, при этом слушают, нет ли задевания за полюсные сердечники или статор. Осматривают состояние поверхности контактных колец, коллектора, исправность траверсы, щеткодержателей, щеток и проверяют прижим щеток.

Так как увеличение зазора между ротором (якорем) и статором (сердечниками полюсов) приводит к значительной потере мощности электрической машины, а перекос вращающейся части – к аварии, то при осмотре обязательно измеряют зазор с обеих сторон минимум в четырех точках. В случае невозможности измерения зазора особо тщательно проверяют на слух трение ротора (якоря) о статор (сердечники полюсов). Данные зазоров приведены в табл. 2.

Независимо от внешнего состояния электрической машины проверяют электрическую прочность изоляции между обмотками и между каждой обмоткой и корпусом.

Измеряют сопротивление всех обмоток электрической машины, тем самым убеждаются в отсутствии обрыва и проверяют маркировку выводов (табл. 3). Электрическую прочность изоляции проверяют индукторным мегомметром или испытательным напряжением от повышающего трансформатора. В случае отсутствия мегомметра или испытательного трансформатора пользуются напряжением сети не менее 220 В, подаваемым через электролампу.

Если общее состояние электрической машины позволяет включить ее под напряжение (электрический двигатель) или соединить с первичным приводом (электрический генератор), то продолжают проверку электрических данных на холостом ходу и под нагрузкой; измеряют число оборотов в минуту и мощность, потребляемую электрическим двигателем от сети; измеряют напряжение переменного тока и напряжение постоянного тока на обмотке возбуждения и частоту вырабатываемого генератором тока.

Кроме того, для электрических машин обоих типов определяют температуру перегрева и проверяют прочность изоляции в нагретом состоянии после одного часа работы машины.

Исправность пусковых и регулирующих устройств проверяют как на ходу электрической машины, так и до ее запуска путем осмотра.

По обнаруженным дефектам, которые заносят в ремонтную ведомость, определяют категорию ремонта электрической машины. В случае механических повреждений или повреждений какой-либо обмотки машину разбирают частично или полностью, в зависимости от ее неисправности.

6 Распространенные неисправности электродвигателей

Подобно любому механическому устройству, электродвигатель может страдать от целого ряда проблем, включая повреждение внутренних компонентов и вред от воздействия загрязнения. На самом деле существует множество причин, которые могут вызвать неисправности электродвигателя. Но чтобы помочь вам решить и понять наиболее распространенные неисправности электродвигателя, мы предоставили список повседневных проблем, которые лучше всего решать, обращаясь за помощью к специалисту.

1. Перегрев и высокие температуры

Электродвигатели естественным образом выделяют тепло во время работы, и это обычный побочный эффект, который не должен вызывать тревогу. Но, несмотря на то, что некоторое выделение тепла является естественным, может произойти чрезмерный перегрев и даже привести к повреждению в дополнение к износу компонентов, расположенных внутри самого двигателя.

Большинство людей не знает, что даже пары дополнительных градусов тепла внутри двигателя может быть достаточно, чтобы начать изнашивать некоторые важные элементы вашего двигателя. Примеры этого могут включать такие детали, как подшипники и ротор. Ключом к снижению риска неожиданного отказа двигателя является регулярная проверка рабочих перегрузок.

2. Скачки напряжения

Всем электрическим устройствам для правильной работы требуется определенное количество энергии, и это не исключение, когда речь идет об электродвигателях. Но если количество энергии, которое накапливает устройство, в конечном итоге превышает предел для конкретного устройства или двигателя, существует высокая вероятность того, что устройство может выйти из строя. Это часто называют скачком напряжения. Чтобы предотвратить это, многие организации устанавливают приводы с регулируемой скоростью, чтобы уменьшить ущерб от любых неожиданных скачков напряжения.

Если ваш электродвигатель не имеет предустановленных приводов с регулируемой скоростью, вам следует обсудить возможные варианты со специалистом.

3. Износ и повреждение подшипников

Подшипники являются распространенными, но часто игнорируемыми компонентами, которые имеют основополагающее значение для функционирования электродвигателя. Несмотря на небольшой размер, выход из строя одного из этих подшипников может привести к множеству проблем, включая перегрев, неадекватную смазку и повышенное сопротивление. Проблемы с подшипниками могут возникать по нескольким причинам, некоторые из наиболее распространенных из них включают несоосность внутри двигателя, чрезмерное управление нагрузкой и неправильную посадку.

По оценкам специалистов до 13% всех отказов электродвигателей происходит из-за выхода из строя подшипников. Чтобы выявить признаки повреждения или выхода из строя подшипника на ранней стадии, вы проверяете двигатель на наличие чрезмерной вибрации. Это отличный способ оценить повреждения подшипников, прежде чем они окажут существенное влияние на общую производительность вашего электродвигателя.

4. Воздействие влаги и влажности

Электрические машины и любая вода или воздействие воды несовместимы. И сложная часть заключается в том, что трудно предотвратить накопление любой влаги или влажности в вашей рабочей среде. Вода (и повышенное воздействие воды) может повредить изоляцию вашего электродвигателя, что, в свою очередь, сократит общий срок службы двигателя.

Поэтому важно найти теплое и сухое место для хранения мотора. Установка устройств контроля влажности может помочь вам быть в курсе состояния окружающей среды, а устройства контроля влажности могут помочь поддерживать низкий уровень влажности, тем самым помогая снизить долгосрочный риск повреждения и коррозии, вызванных водой или влажностью.

5. Гармонические искажения

Гармоники, которые представляют собой электрические напряжения и токи в системе, могут быть серьезной проблемой, когда речь идет о вашей электрической системе. Эти проблемы относятся к любым нежелательным источникам высокочастотного переменного напряжения, которые могут нарушить работу двигателя. Поскольку двигатель не может эффективно использовать эту избыточную энергию, она распределяется по обмоткам и подшипникам, что вызывает внутренние потери энергии.

Со временем гармонические искажения могут ухудшить характеристики изоляции обмоток внутри машины, что может сделать ваш двигатель более восприимчивым к выходу из строя. Вы можете уменьшить гармонические искажения, установив преобразователь частоты, или вы можете попробовать использовать фильтр, чтобы свести ущерб от гармонических искажений к минимуму.

6. Загрязнение и коррозия

Загрязнение также является распространенной проблемой при обслуживании двигателя. Загрязнения находятся повсюду и проявляются в виде грязи, пыли и абразивных веществ. К сожалению, когда эти вещества попадают во внутренние детали мотора, они могут вызывать дополнительную коррозию и со временем вызывать износ.

Хорошей новостью является то, что вы можете предотвратить загрязнение и коррозию, применяя стандарты безопасности и используя смазочные материалы внутри самой машины. Также важно напомнить вашим инженерам о необходимости содержать свои рабочие места в чистоте, а также принять дополнительные меры для размещения двигателя вдали от машин, которые могут способствовать загрязнению воздуха.

Потратьте время на защиту вашего электродвигателя

В конечном счете, существует множество элементов и факторов, которые могут вызвать сбои в работе электродвигателя или снизить его производительность. Ключом к тому, чтобы ваша машина работала с максимальной производительностью как можно дольше, является обеспечение долгосрочного профилактического обслуживания с помощью нашей команды профессионалов Sloan Electric.

Благодаря тщательному управлению и оценке наши специалисты могут помочь вам оставаться в курсе любых потенциальных проблем, чтобы свести время простоя вашего электродвигателя к минимуму.

5 Распространенные неисправности электродвигателей

Электрические двигатели — это отличные инструменты, которые можно использовать по-разному, упрощая нашу повседневную жизнь и широкий спектр промышленных применений. Однако, когда эти двигатели выходят из строя, работа обычно останавливается, пока они не будут работать идеально. Диагноз поломки электродвигателя может варьироваться от обычного до совершенно странного.

Хотя список возможных причин неисправности можно продолжать бесконечно, мы рассмотрим некоторые из наиболее распространенных причин неисправности электродвигателей.

Распространенные причины отказов электродвигателей

Чтобы помочь вам лучше разобраться и понять наиболее распространенные отказы электродвигателей, мы перечислили обычные причины, которые могут возникнуть после консультации со специалистом.

1. Высокие температуры и перегрев

Большинство отказов и износа двигателя могут быть вызваны воздействием высоких температур. Ваша первая забота должна заключаться в том, чтобы убедиться, что ваш двигатель работает в диапазоне рабочих температур.

В большинстве случаев отказ электродвигателя приводит к чрезмерному выделению тепла. Исследования показывают, что подвергание изоляции обмоток двигателя дополнительному нагреву на 10 ° C сокращает срок службы вдвое. Даже незначительное повышение температуры может со временем вызвать проблемы.

2. Накопление пыли и мусора

Когда речь идет о защите электродвигателей от пыли и загрязняющих веществ, обычно используются кожухи. Однако, если корпуса не защищены от проникновения соответствующего класса, крошечные частицы все равно могут попасть внутрь.

Как и в случае с любой другой машиной, это воздействие может привести к повреждению деталей электродвигателя , что в конечном итоге может привести к отказу. В зависимости от типа загрязнения повреждения могут варьироваться от деградации компонентов из-за коррозии до прерывания тока и других возможностей.

3. Внезапные скачки напряжения

Как и все другое электрооборудование, электродвигателям для эффективной работы требуется соболиное электричество. Вполне вероятно, что устройство вышло из строя, если подаваемое напряжение и ток превышают предел, установленный рассматриваемым устройством или двигателем. Вот почему во многих отраслях промышленности установлены приводы с регулируемой скоростью, чтобы уменьшить воздействие любых непредвиденных скачков напряжения. Подумайте о том, чтобы обратиться к специалисту, если в вашем электродвигателе отсутствуют приводы с регулируемой скоростью.

4. Износ и повреждение подшипников с течением времени

Подшипники необходимы для работы электродвигателя, но ими часто пренебрегают. Перегрев, плохая смазка и чрезмерное сопротивление — вот лишь некоторые из проблем, которые могут привести к поломке одного из этих крошечных подшипников. Проблемы с подшипниками могут быть вызваны различными факторами, наиболее распространенными из которых являются дисбаланс двигателя, управление экстремальными нагрузками и неправильная установка.

Больше интересует:  ПРОФИЛАКТИЧЕСКОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

Выходы из строя подшипников в электродвигателях составляют 13% всех фактических отказов. Вы можете обнаружить преждевременный износ подшипников или признаки неисправности, постоянно контролируя двигатель. Это отличный способ определить, повреждены ли подшипники вашего электродвигателя, прежде чем это станет головной болью.

5. Влажность

Нельзя сказать, что электрооборудование хорошо справляется с влагой. И почти невозможно сохранить ваше помещение сухим и свободным от влаги и влажности. Изоляция вашего электродвигателя может быть повреждена влагой (и более сильным воздействием воды), что влияет на общий срок службы двигателя и подвергает опасности вашу жизнь.

По этой причине очень важно выбрать безопасное место для хранения мотора. Кроме того, постарайтесь установить рядом с двигателями устройства контроля влажности и контроля.