Diagnostika zkratovaných vinutí rotoru bez demontáže elektromotorů

Třífázové motory jsou výkonné koně, které krmí zástupy průmyslový a mechanismy domácnosti. ⚙️ Ale, как a jakýkoli komplex technika, mohou podléhat různým poruchyvčetně nebezpečného zkratu. Je důležité vědět, kdy to udělat objevovat a odstranit tento problémaby nedošlo k poškození motoru иŽe ještě důležitější, zajistit bezpečnost lidí.

V tomto článku budeme analyzovat všechny nuance kontroly třífázového motoru na zkrat. Naučíte se, jak rozpoznat znaky závadyjaké nástroje k použití a jak se chovat diagnostikaNa pochopit, kde přesně k problému došlo.

Chcete-li zobrazit požadovanou sekci, klikněte na odkaz:

Pochopení zkratu v třífázovém motoru

Co se stane při zkratu?

Proč je důležité detekovat zkrat včas?

Známky zkratu v třífázovém motoru

Jak otestovat třífázový motor na zkrat: Nástroje a metody

Krok 1: Příprava na test

Krok 2: Měření odporu vinutí

Jak zjistit mezizávitový zkrat v třífázovém motoru

Jak prozvonit třífázový elektromotor

Jak zkontrolovat kabel na zkrat

Tipy a upozornění

Závěry

Často kladené otázky (FAQ)

✌️ Otevřeno

Testování třífázového motoru na zkrat
Třífázové elektromotory jsou komplexní zařízení, která vyžadují pravidelnou diagnostiku pro zajištění jejich bezpečného a efektivního provozu. Jednou z nejnebezpečnějších závad, která se u motoru může vyskytnout, je zkrat ve vinutí statoru.
Jak můžete zjistit, zda došlo ke zkratu?
Existuje několik způsobů, ale jedním z nejjednodušších a nejběžnějších je měření odporu vinutí pomocí multimetru.
Postup ověření:
1. Odpojení motoru od sítě: ⚠️ Bezpečnost na prvním místě! Před zahájením jakékoli práce s elektrickými zařízeními se ujistěte, že je odpojíte od sítě a ujistěte se, že je bez napětí.
2. Příprava multimetru: ⚙️ Nastavte multimetr do režimu měření odporu (Ohm).
3. Měření fázového odporu: Připojte sondy multimetru ke svorkám každé fáze motoru ve dvojicích. Zaznamenejte získané hodnoty odporu.
4. Analýza výsledků: Porovnejte získané hodnoty odporu mezi fázemi. V ideálním případě by měly být přibližně stejné. Pokud je odpor jedné z fází výrazně nižší než ostatní nebo roven nule, může to znamenat zkrat v této fázi.
5. Dodatečná kontrola: Pro přesnější diagnostiku můžete změřit odpor mezi každou fází a tělem motoru. Pokud se odpor blíží nule, může to také znamenat zkrat na šasi.
Je důležité mít na paměti:
✅ Nízký odpor nebo nulová hodnota na multimetru nemusí vždy jasně indikovat zkrat. To může být způsobeno také jinými důvody, jako je zlomené vinutí.
✅ Pro přesnější diagnostiku může být nutné použít specializované vybavení a zapojit kvalifikovaného elektrikáře. ‍
Pokud zjistíte známky zkratu u třífázového motoru, měli byste co nejdříve kontaktovat odborníka, aby provedl opravu. To pomůže vyhnout se vážnějším poruchám a zajistí bezpečný provoz zařízení.

Doufáme, že vám tyto informace pomohou při diagnostice třífázových elektromotorů!

Pochopení zkratu v třífázovém motoru

Zkrat (SC) je nechtěné spojení mezi živými vodiči. ⚡️ U třífázového motoru k tomu může dojít ve statorových vinutích, mezi závity jednoho vinutí (mezizávitový zkrat) nebo mezi fázemi.

Co se stane při zkratu?

• Prudký nárůst proudu: Zkrat způsobí prudké zvýšení proudu poškozenou oblastí, což může přetížit vinutí a způsobit jejich přehřátí.
• Poškození izolace: Nadměrný proud může poškodit izolaci vodičů, což může vést k dalšímu zhoršení situace a dokonce i požáru.
• Porucha motoru: Pokud se zkrat neodstraní včas, může dojít k úplnému selhání motoru, což vyžaduje nákladné opravy.
• Poškození elektrické sítě: Zkrat může přetížit elektrickou síť vypnutím jističů nebo pojistek.

Proč je důležité včas detekovat zkrat?

1. Bezpečnost: Zkrat může způsobit úraz elektrickým proudem, požár nebo jiné nebezpečné situace. ⚠️
2. Konzervace zařízení: Včasná detekce zkratů umožňuje zabránit vážnému poškození motoru a dalších souvisejících zařízení.
3. Minimalizujte prostoje: Rychlá detekce a eliminace zkratů umožňuje vyhnout se dlouhým prostojům v provozu zařízení, což šetří čas a peníze.

Známky zkratu v třífázovém motoru

Existuje několik znaků, které mohou pomoci určit, zda v motoru nedošlo ke zkratu:

• Vypínací jističe nebo pojistky: Pokud motor neustále vypíná jističe nebo vyhoří pojistky, může to být známka zkratu.
• Vzhled jisker nebo oblouku: Jiskry nebo elektrický oblouk v oblasti motoru jsou jasnou známkou zkratu. Při poškození izolace nebo při kontaktu živých částí může dojít k jiskření.
• Neobvyklý hluk nebo vibrace: Při zkratu může motor vydávat neobvyklé zvuky, jako je hučení, skřípání nebo klepání.
• Přehřátí motoru: Pokud se motor během provozu velmi zahřeje, může to také znamenat zkrat. ️
• Snížení výkonu: Pokud motor nevyvine požadovaný výkon, může to být způsobeno zkratem ve vinutí.
• Pach spáleniny: V případě zkratu se může objevit zápach spáleniny v důsledku přehřátí izolace.

Jak otestovat třífázový motor na zkrat: Nástroje a metody

Chcete-li zkontrolovat zkrat motoru, budete potřebovat multimetr. Multimetr je univerzální měřicí přístroj, který umožňuje měřit napětí, proud, odpor a další parametry elektrických obvodů.

Krok 1: Příprava na test

• Odpojte motor od sítě: Před zahájením kontroly se ujistěte, že jste odpojili motor od napájení, aby nedošlo k úrazu elektrickým proudem.
• Ujistěte se, že je motor studený: Pokud motor nějakou dobu běžel, nechte jej před kontrolou vychladnout.
• Připravte si multimetr: Nastavte multimetr do režimu měření odporu (ohmmetr).

Krok 2: Měření odporu vinutí

Třífázový motor má tři vinutí, z nichž každé má dvě svorky.

• Připojte sondy multimetru ke svorkám jednoho z vinutí: Věnujte pozornost údajům na přístroji.
• Zaznamenejte výslednou hodnotu odporu.
• Opakujte měření pro zbývající dvě vinutí.
• Porovnejte získané hodnoty odporu: Hodnoty odporu všech tří vinutí by měly být přibližně stejné. Pokud se odpor jednoho z vinutí výrazně liší od ostatních, může to znamenat zkrat.

Interpretace výsledků:

• Nízký nebo žádný odpor: Pokud multimetr ukazuje nízký odpor nebo nulovou hodnotu, znamená to zkrat v tomto vinutí.
• Vysoká odolnost: Pokud je odpor vinutí výrazně vyšší než ostatní, může to znamenat prasknutí nebo poškození vinutí.

Jak detekovat mezizávitový zkrat v třífázovém motoru

Mezizávitový zkrat je zkrat mezi závity jednoho vinutí. To může být velmi nebezpečné, protože může způsobit přehřátí a poškození vinutí.

Metoda míče:

Tato metoda umožňuje vizuálně určit místo zkratu.

1. Demontujte motor: Demontujte motor, abyste získali přístup ke statoru.
2. Připojte stator k redukčnímu transformátoru: Ke statoru přiveďte třífázové napětí ze snižovacího transformátoru.
3. Vhoďte míč do statoru: Do dutiny statoru vhoďte kovovou kuličku (například ocelovou).
4. Sledujte pohyb míče: Pokud se koule volně otáčí uvnitř statoru, znamená to, že nedochází ke zkratu mezi zatáčkami.
5. Určení místa zkratu: Pokud se koule zastaví nebo “přilepí” na určité místo, indikuje to místo mezizávitového zkratu.

Jak zvonit třífázový elektromotor

Testování průchodnosti je kontrola integrity elektrických obvodů.

Kontrola integrity vinutí:

• Nastavte multimetr do režimu spojitosti: V tomto režimu multimetr při uzavření okruhu pípne.
• Připojte sondy multimetru ke svorkám jednoho z vinutí: Pokud multimetr pípne, pak je vinutí neporušené.
• Opakujte postup pro zbývající dvě vinutí.

Jak zkontrolovat kabel na zkrat

Někdy může dojít ke zkratu nikoli v samotném motoru, ale v kabelu, který jej napájí.

Kontrola kabelu:

• Nastavte multimetr do režimu vytáčení.
• Připojte sondy ke koncům kabelu: Pokud multimetr pípne, kabel je neporušený.
• Pokud není signál, došlo k přerušení nebo zkratu v kabelu.

Tipy a bezpečnostní opatření

• Při práci s elektřinou buďte opatrní! Před zahájením testu se ujistěte, že je motor odpojen od napájení.
• Používejte ochranné pomůcky: Při práci s elektrickým zařízením používejte ochranné pomůcky – rukavice, izolační podložky atd.
• Nepokoušejte se opravit motor sami, pokud si nejste jisti svými schopnostmi. Je lepší svěřit opravu kvalifikovanému odborníkovi.
• Pravidelně kontrolujte stav izolace motoru. To pomůže zabránit zkratům.

Závěry

Kontrola zkratu u třífázového motoru je důležitým postupem, který pomáhá předcházet vážným problémům a zajišťuje bezpečnost.

Hlavní závěry:

• Zkrat je nebezpečná porucha, která může způsobit poškození motoru, elektrické sítě a dokonce i požár.
• Příznaky zkratu: vypadnutí jističů, jiskry, neobvyklý hluk, přehřátí, ztráta výkonu, zápach spáleniny.
• Pro kontrolu zkratu motoru se používá multimetr.
• Měření odporu vinutí umožňuje určit přítomnost zkratu.
• Mezizávitový zkrat lze detekovat pomocí kuličkové metody.
• Zkontrolujte integritu kabelu, abyste vyloučili zkraty v něm.
• Při práci s elektřinou dodržujte bezpečnostní opatření.

Často kladené otázky (FAQ)

Jak identifikovat, co je v motoru krátké uzavření?

• Vzhled jiskry, vyklepání automaty, neobvyklé шум, přehřátí – to jsou hlavní příznaky.

Je možné opravit motor sami poté KZ?

• V některých případech, jeden může, ale je lepší svěřit opravu odborníkovi.

Jak často byste měli kontrolovat motor? na KZ?

• Četnost kontrol závisí na provozních podmínkách motoru.

Jaké nástroje jsou potřeba ke kontrole motoru na KZ?

• Hlavním nástrojem je multimetr.

Lze kuličkovou metodu použít k testování všech typů motory?

• Ne, tato metoda je vhodná pouze pro určité typy motorů.

Co делать, pokud multimetr ukazuje nízkou hodnotu odpor?

• To znamená zkrat. Musíte kontaktovat odborníka.

Jak dlouho lze motor používat? s KZ?

• Nikdy neprovozujte motor se zkratem. to je nebezpečné!

Doufáme, byl tento článek užitečné pro vás!

Z důvodu výskytu závad na tyčích zkratovaných vinutí rotorů asynchronních elektromotorů je nutné periodicky kontrolovat technický stav těchto vinutí za provozních podmínek.

Při přetržení tyčí vinutí rotoru se zvyšuje doba zrychlení a dodatečné ztráty elektromotorů, klesá účinnost a účiník, zvyšuje se odebíraný proud a skluz.

Nejškodlivějším vlivem na provoz elektromotorů jsou vibrace, ke kterým dochází v důsledku zlomení tyčí zkratovaného vinutí. Výsledkem je, že vibrace vedou k selhání elektromotorů.

V odborné literatuře byl zaveden pojem koeficient asymetrie, což je pro případ zlomení jedné tyče.

Provedené studie vlivu zlomení tyče na charakteristiky a vibrace asynchronních elektromotorů ukázaly, že u elektromotorů jednotné řady není povoleno zlomení více než jedné tyče.

Mezi vnější známky zlomených tyčí u elektromotorů patří zvýšené vibrace a hluk při provozu, které se zvyšují s rostoucí zátěží. Je také charakteristické, že vibrace a hluk se periodicky mění s frekvencí rovnou dvojnásobku smykové frekvence.

Šipky ampérmetrů zahrnutých v napájecím obvodu elektromotorů s přerušeními v tyčích zkratovaných vinutí rotoru také periodicky oscilují v důsledku periodických změn efektivních hodnot proudů ve fázích.

V praxi se pro zjištění technického stavu vinutí rotoru nakrátko používá více metod.

Metoda měření proudů ve vinutí statoru při ručním otáčení rotoru umožňuje určit přítomnost zlomených tyčí ve zkratovaných vinutích asynchronních elektromotorů. Podle této metody se jedna nebo dvě fáze statorového vinutí elektromotoru připojí na napětí střídavého proudu rovné 10-15 % jmenovitého napětí a za pomalého otáčení rotoru se ručně měří proud v napájecím obvodu (obr. 19).

Rýže. 19. Schéma detekce přerušení tyčí zkratovaných vinutí rotorů elektromotorů

Pro zjištění změny proudu je vhodné použít samozáznamový ampérmetr. Je třeba poznamenat, že tato metoda je citlivější na přerušení tyčí při přivedení napětí na jednu fázi vinutí než při přivedení napětí na dvě fáze. Pokud se proud ve vinutí statoru při otáčení rotoru nemění, nedochází k přerušení tyčí vinutí rotoru. Změna proudu při otáčení rotoru indikuje zlomenou tyč. Protože změna proudu závisí na počtu poškozených tyčí a jejich vzájemné poloze, je obtížné určit počet zlomených tyčí vychýlením jehly ampérmetru. Po zjištění skutečnosti zlomených tyčí je elektromotor rozebrán a je stanoven přesný počet zlomených tyčí.

Způsob sledování tyčí zkratovaných rotorových vinutí 121 je založen na využití závislosti skluzu elektromotorů na počtu zlomených tyčí. Při zjišťování počtu zlomených tyčí podle této metody se měří skluz elektromotoru při daném zatížení a teplotě a získaná hodnota se porovnává s kontrolní hodnotou naměřenou na elektromotoru s rotorem bez přerušení. Pro použití této metody je nutné mít referenční křivky závislosti skluzu na zatížení pro konkrétní typy elektromotorů, což omezuje aplikaci metody při provozu elektrických zařízení.

Zjišťování technického stavu zkratovaných vinutí rotorů elektromotorů jednotné řady, vzhledem k relativně snadnému přístupu k elektromotorům, nečiní potíže. U speciálních elektromotorů, jako jsou ponorné motory, je stanovení technického stavu vinutí nakrátko pomocí tradičních metod poměrně pracnou operací. Pro ovládání elektromotorů ponorných elektrických čerpadel tedy bylo nutné je zvednout ze studny na povrch. V tomto ohledu ukrajinská pobočka GOSNITI vyvinula dvě metody pro stanovení technického stavu zkratovaných vinutí rotorů elektromotorů, ke kterým je nemožný nebo obtížný přístup.

Metoda stanovení stupně poškození zkratovaných vinutí rotorů ponorných asynchronních elektromotorů je založena na poloze, že u stacionárního rotoru, který má poškození vinutí nakrátko, závisí proud ve fázích na poloze rotoru vůči statoru.

U elektromotorů s ponorným čerpadlem je rozdělení pólů 180°, díky čemuž při otáčení rotoru s vadami vinutí odpovídá perioda změny efektivní hodnoty fázového proudu polovině otáčky rotoru. Změna efektivní hodnoty proudu je spojena se změnou magnetického odporu fáze elektromotoru při změně umístění vad vinutí rotoru vzhledem k vinutí statoru, ve kterém je proud měřen. U ponorných motorů je tato změna poměrně velká. Při prasknutí čtyř sousedních tyčí během jedné rotace rotoru se tedy efektivní hodnota proudu změní o 42 % průměrné hodnoty.

Vyvinutá metoda umožňuje určit stupeň poškození zkratovaných vinutí rotoru bez zvedání ponorných elektromotorů z vrtu. Metoda je vhodná i pro sledování jiných typů asynchronních elektromotorů, k jejichž hřídelům je ztížený nebo nemožný přístup. Pro zjištění technického stavu tyčí pomocí buzení fází vinutí statoru se rotor elektromotoru otáčí pod určitými úhly (krokové otáčení). Po každém otočení je vinutí statoru připojeno ke stabilizovanému střídavému napětí a proud je zaznamenáván samočinným ampérmetrem. Kroková rotace pokračuje, dokud rotor neudělá jednu otáčku.

Rýže. 20. Schéma pro stanovení stupně poškození zkratovaných vinutí rotorů ponorných elektromotorů

Na obr. 20 je schéma pro stanovení poškození zkratovaných vinutí rotorů ponorných elektromotorů. Pro krokový pohyb rotoru je stator elektromotoru M připojen k AC síti přes diody D1, D2 a D3. Zapínáním a vypínáním spínačů B1 a B2, které jsou zapojeny do série diodami, se rotor posouvá v krocích. Pro krokový pohyb rotoru lze použít i jiná schémata, např. s řízenými ventily. Měřicí část obvodu tvoří samozáznamový ampérmetr A, který zaznamenává proud proudovým transformátorem Tm. Po každém pohybu rotoru jsou vinutí statoru odpojena od elektrické sítě, pomocí spínače B3 je na dvě svorky elektromotoru přivedeno stabilizované napětí a pomocí ampérmetru A je zaznamenána hodnota proudu ve vinutích.

Pokud nedojde k poškození vinutí rotoru nakrátko, bude proud ve všech polohách rotoru stejný. Pokud má zkratované vinutí rotoru zlomené tyče, bude proud záviset na poloze rotoru vzhledem k vinutí statoru a změna proudu bude tím větší, čím větší bude počet poškozených tyčí. Technický stav vinutí nakrátko se posuzuje změnou proudů v různých polohách rotoru v rámci jedné otáčky.

Stupeň poškození vinutí rotoru v případě lokálního (lokálního) umístění defektů je určen vzorcem

kde γ je stupeň poškození vinutí, %; R_R — koeficient konstrukčních vlastností elektromotoru; I_макс, I_min — nejvyšší a nejnižší hodnoty naměřených proudů, A.

Experimentální data ukazují, že pro ponorné elektromotory (R_R = 1), jehož vinutí rotoru má 24 tyčí, s přetržením dvou γ = 9,8 % a se zlomem čtyř γ = 28 %. Přípustná hodnota pro tyto elektromotory je 10 %.

Metoda zjišťování technického stavu vinutí rotoru nakrátko, vyvinutá v ukrajinské pobočce GOSNITI pro elektromotory, k jejichž hřídelům je ztížený nebo nemožný přístup, umožňuje určit počet poškozených tyčí bez ohledu na jejich vzájemné uspořádání. Metoda nevyžaduje zastavení elektromotoru. Metoda je založena na stanovení vztahu mezi modulační frekvencí proudů elektromotorů, jejichž vinutí nakrátko má vady, a závislostí skluzu elektromotorů na zatížení a počtu poškozených tyčí.

U elektromotorů s poškozenými tyčemi dochází vlivem periodických změn magnetického odporu fází při rotaci rotoru k modulaci proudů odebíraných z elektrické sítě. Hodnota modulace proudu závisí na počtu poškozených tyčí a jejich vzájemné poloze a frekvence modulace je určena pouze hodnotou skluzu.

Rýže. 21. Oscilogramy proudů spotřebovaných ponorným elektromotorem PEDV-8-140 při absenci přerušení rotorových tyčí (a) a při přerušení čtyř tyčí (b).

Na obr. 21 jsou znázorněny oscilogramy proudů spotřebovaných ponorným elektromotorem pro případy, kdy nejsou poškozeny tyče rotoru a kdy jsou tyče zlomené. Hodnota prokluzu elektromotorů závisí na zatížení a stavu zkratovaných vinutí rotoru (počet tyčí s přerušenými a oslabenými). Prokluz elektromotorů se zvyšuje s nárůstem počtu poškozených tyčí. Závislosti skluzu ponorných elektromotorů PEDV-8-140 na spotřebovaném výkonu pro případy, kdy nejsou zlomené tyče a kdy jsou porušeny dvě, čtyři a šest tyčí rotoru jsou na obr. 22. Obr.

Rýže. 22. Závislost skluzu elektromotorů PEDV-8-140 na spotřebovaném výkonu a stavu tyčí vinutí rotoru nakrátko:
1 – v tyčích nejsou žádné přestávky; 2 – když se zlomí dvě tyče; 3 – když se zlomí čtyři tyče; 4 – když praskne šest prutů.

Z křivek znázorněných na obrázku je zřejmé, že při určitém výkonu se s nárůstem počtu zlomených tyčí skluz zvyšuje. Při příkonu 8 kW se tedy při přetržení dvou, čtyř a šesti tyčí zvyšuje skluz o 8,17, respektive 41 %. Stínovaná část obrázku odpovídá přípustným hodnotám skluzu ponorných elektromotorů PEDV-8-140.

Schéma pro stanovení technického stavu vinutí rotoru nakrátko výše popsanou metodou je na obr. 23. Obr.

Rýže. 23. Schéma pro stanovení technického stavu vinutí rotoru nakrátko

U motoru M napájeného ze sítě je spotřeba měřena wattmetrem W a aktuální modulační frekvence je měřena přístrojem Hz. Na grafu (obr. 22) je bod odpovídající získaným výsledkům měření. Pokud se bod nachází ve stínované oblasti, lze elektromotor nechat běžet. V opačném případě musí být elektromotor opraven. Pomocí křivek na obr. 22 lze podle umístění bodu určit počet vadných tyčí zkratovaného vinutí rotoru. Ponorné elektromotory s 24 zkratovanými navíjecími tyčemi umožňují provoz s maximálně dvěma zlomenými tyčemi.

Pro snadné použití této metody v provozních podmínkách je vhodné připravit univerzální nomogram pro stanovení přípustného počtu zlomených tyčí pro celý výkonový rozsah určitého typu elektromotoru (například ponorného).

Navíc k tématu:

• Sledování stavu komutátoru a sběracích kroužků
• Zjištění technického stavu kartáčového mechanismu
• Diagnostika mezizávitové izolace vinutí elektrických strojů
• Zkoušení izolace vinutí elektrických strojů se zvýšeným napětím
• Stanovení teplotního režimu vinutí elektrických strojů
• Diagnostika izolace vinutí ponorných elektromotorů
• Diagnostika zkratovaných vinutí rotoru demontovaných elektromotorů
• Diagnostika ložisek bez demontáže elektrických strojů
• Zjišťování technického stavu ložisek bez jejich demontáže z hřídelí elektrických strojů
• Zjišťování technického stavu ložisek demontovaných z hřídelí elektrických strojů