Сам по себе отказ электрического двигателя в любой ситуации вещь неприятная. Совсем нечасто даже на хорошо оснащенном производстве есть подменный фонд, для оперативной замены двигателя. Разнообразие типов асинхронных электрических двигателей затрудняет подбор нужного по своим характеристикам и установочным размерам. Их демонтаж часто является непростой работой, требующей нередко использования специальной оснастки.
Перемотка – основной способ восстановления сгоревшего электродвигателя. Но этот процесс технологически не может быть быстрым. Требуется время не только на саму перемотку, но и на полное высыхание лака пропитки витков.
Поэтому повреждение электрического двигателя после длительного простоя становится досадным и неожиданным явлением. Оборудование было остановлено в исправном состоянии, некоторое время не работало. Затем после включения один за другим начинают выходить из строя электродвигатели. Такое явление характерно для сезонных производств, например, запуска котельных.
Понятно, что основная причина отказов это отсутствие планового технического обслуживания. Когда после остановки производства производится замена смазки в подшипниках. Ротор извлекается, при этом удаляется ржавчина и абразивные частицы, накопившиеся внутри двигателя. Но это удается сделать при достаточном количестве квалифицированного обслуживающего персонала. Электродвигатели не прошедшие ТО в полном объеме и становятся первыми кандидатами на дорогостоящий ремонт в дальнейшем.
Даже при выполненном ТО еще есть вероятность повреждения электрического двигателя в отключенном состоянии:
· Повышенная влажность помещения вызывает коррозию металла статора и ротора. Ржавчина заполняет зазор между ними. При пуске происходит торможение и нагрев деталей не от повышенного тока в обмотках, а за счет трения деталей. Перегрев эмали обмоточного провода приводит к ее разрушению и межобмоточному пробою.
· Нарушения эмали уже были при исправной работе, но они никак не проявлялись при сухих обмотках. После простоя во влажной среде образовались потенциальные цепи для пробоя между витками или на корпус.
· Высохшая смазка в подшипниках также вызывает разогрев корпуса, вибрацию.
· За время простоя произошло окисление контактов электрических цепей питания. Это вероятно в местах подсоединения проводов и на контактах магнитного пускателя. Нередко после вполне успешного пуска пропадает питание по одной из фаз. Оставшиеся обмотки оказываются перегруженными по току и как следствие – перегрев. Несколько таких пусков и электродвигатель сгорает.
В условиях дефицита персонала и времени приходится перед запуском производства выполнять сокращенное ТО:
· Осмотреть контакты, подтянуть их на магнитном пускателе и электродвигателе.
· По возможности механически освободить вал от нагрузки. Провернуть его рукой, обратив внимание на легкость и плавность вращения ротора.
· В сырых помещениях продуть эл. двигатель сжатым воздухом, сняв защитный кожух с крыльчатки двигателя. Прогреть корпус тепловой пушкой и повторно продуть.
К сожалению, пуск после длительного простоя без выполнения минимальных профилактических работ обязательно заканчивается отказом, какого-либо электродвигателя из нескольких.
- 9 основных неисправностей электродвигателя
- Электрические неисправности электродвигателя
- Механические неисправности электродвигателя
- Аварийные ситуации при работе электродвигателя
- Способы защиты электродвигателя
- 1. Мотор-автоматы и тепловые реле
- 2. Электронные реле защиты двигателей
- 3. Термисторы и термореле
- 4. Преобразователи частоты
- Сгорел электродвигатель. Поиск причины
- 🎬 Видео
Видео:горит чек 16 причинСкачать
9 основных неисправностей электродвигателя
В этом обзоре мы рассмотрим типичные неисправности трехфазных асинхронных электродвигателей и способы их предупреждения и устранения.
Видео:Загорелся Check Engine: Пять возможных причинСкачать
Электрические неисправности электродвигателя
Электрические неисправности двигателя всегда связаны с обмоткой.
- Межвитковое замыкание может возникнуть при ухудшении изоляции в пределах одной обмотки. Возможные причины: перегрев обмотки, некачественная изоляция, износ изоляции вследствие вибрации. Определить межвитковое замыкание бывает сложно. Основной метод диагностики – сравнение сопротивления и рабочего тока всех трех обмоток. Первые симптомы межвиткового замыкания – повышенный нагрев двигателя и падение момента на валу. При этом по одной из фаз ток больше, чем по двум другим.
- Замыкание между обмотками происходит из-за смещения обмоток, механической вибрации и ударов. При отсутствии должной электрической защиты может возникнуть короткое замыкание и пожар.
- Замыкание обмотки на корпус. При данной неисправности электродвигатель может продолжать работать, если неправильно выполнены заземление и защита от короткого замыкания. Однако в работе он будет смертельно опасен, так как его потенциал будет находиться под фазным напряжением.
- Обрыв обмотки. Эта неисправность равносильна пропаданию фазы. Если обрыв происходит в работе, то двигатель резко теряет мощность и начинает перегреваться. При правильно выполненной защите двигатель отключится, поскольку ток по другим фазам будет повышен.
Читайте также: Бмв е30 все моторы
Для устранения большинства из этих поломок требуется перемотка двигателя.
Видео:Что делать, если загорелся значок двигателя "чек" в машине?Скачать
Механические неисправности электродвигателя
Механические неисправности электродвигателя связаны с его конструкцией.
- Износ и трение в подшипниках. Проявляется в повышении механической вибрации и шума при работе. В этом случае требуется замена подшипников, иначе неисправность приведет к перегреву и падению производительности двигателя.
- Проворачивание ротора на валу. Ротор может вращаться в магнитном поле статора, а вал будет неподвижен. Требуется механическая фиксация ротора на валу.
- Зацепление ротора за статор. Эта проблема связана с механической поломкой подшипников, их посадочных мест или корпуса двигателя. Кроме того, подобная неисправность приводит к повреждению обмотки статора. Практически не подлежит ремонту.
- Повреждение корпуса двигателя. Может происходить из-за ударов, повышенных нагрузок, неправильного крепления или низкого качества двигателя. Ремонт является трудоемким из-за трудностей соосной установки переднего и заднего подшипников.
- Проворачивание или повреждение крыльчатки обдува. Несмотря на то, что двигатель продолжит работать, он будет перегреваться, что существенно сократит срок его службы. Крыльчатку необходимо закрепить (для этого используется шпонка или стопорное кольцо) или заменить.
Видео:Почему искрят щетки в электроинструментеСкачать
Аварийные ситуации при работе электродвигателя
Существуют неисправности, не связанные непосредственно с двигателем, но влияющие на его работу, характеристики и срок службы. Большинство этих неисправностей вызваны механической перегрузкой, увеличением тока, и, как следствие, перегревом обмоток и корпуса.
- Увеличение нагрузки на валу вследствие заклинивания привода либо приводимых механизмов.
- Перекос напряжения питания, который может быть вызван проблемами питающей сети либо внутренними проблемами привода.
- Пропадание фазы, которое может произойти на любом участке питания двигателя – от питающей трансформаторной подстанции до обмотки двигателя.
- Проблема с обдувом (охлаждением). Может возникнуть из-за повреждения крыльчатки двигателя при собственном охлаждении, из-за останова вентилятора внешнего принудительного охлаждения или вследствие значительного повышения температуры окружающей среды.
Видео:Ремонт пылесоса? - 95 сгорел двигатель. Как проверить мотор?Скачать
Способы защиты электродвигателя
Для защиты электродвигателя от внутренних и внешних неисправностей, а также для минимизации дальнейших трудозатрат по его ремонту применяют различные устройства.
1. Мотор-автоматы и тепловые реле
Мотор-автоматы (автоматы защиты двигателя) и тепловые реле используют для обнаружения превышения тока по одной или всем фазам двигателя. В случае превышения через некоторое время происходит отключение привода.
В отличие от мотор-автомата, у теплового реле нет силовой коммутации. Оно имеет только управляющий контакт, который размыкает питание силовой цепи. Мотор-автомат является самостоятельным коммутационным устройством, способным выключать двигатель.
Минус теплового реле заключается в отсутствии защиты от короткого замыкания. Мотор-автомат имеет защиту от перегрузки и электромагнитную защиту от короткого замыкания, которая мгновенно срабатывает и выключает двигатель при превышении тока уставки в 10-20 раз.
Данные устройства используются наиболее широко и при правильной установке и настройке способны с большой долей вероятности защитить электродвигатель и оборудование от поломки и других негативных последствий.
2. Электронные реле защиты двигателей
Данный вид защиты обеспечивает большой выбор различных защит. Основным элементом таких реле является микропроцессор, который анализирует мгновенные значения напряжения и тока и принимает решения на основе заданных настроек. Это может быть выдача сигнала на индикацию либо на отключение двигателя.
3. Термисторы и термореле
Когда по какой-то причине не сработала тепловая защита по перегрузке, последний рубеж обороны — термозащита. Внутрь обмотки устанавливается термочувствительный элемент (как правило, термистор или позистор), который меняет свое сопротивление в зависимости от температуры. При пересечении порога срабатывает соответствующая защита, и двигатель отключается.
Возможно применение более простых дискретных термореле (термоконтактов), которые размыкают контрольную или тепловую цепь, что приводит к аварийной остановке электродвигателя.
4. Преобразователи частоты
Обычно преобразователи частоты располагают несколькими видами защиты – по превышению момента и тока, по превышению напряжения, обрыву фазы и проч. Кроме того, возможно ограничение момента и тока. В этом случае на двигатель будет подаваться напряжение с меньшим уровнем и частотой, если будет обнаружена перегрузка. При этом будет выдано соответствующее сообщение оператору, а двигатель может продолжать работать.
Читайте также: Запуск лодочного мотора джонсон
Также производители частотных преобразователей рекомендуют устанавливать защитный автомат на входе ПЧ, тепловое реле на выходе и термисторную защиту.
Видео:Загорелся ЧЕК (CHECK) можно ли ЕХАТЬ?Скачать
Сгорел электродвигатель. Поиск причины
Техническая диагностика и наладка оборудования — большая ответственность. И вот представьте, что после ремонта агрегата и выполненной Вами балансировки через два дня сгорает электродвигатель. Ваши чувства? Думаю, как минимум неприятно. А когда Вам электрики говорят что причиной является заклинившие подшипники — это похоже на камень в Ваш огород. Можно согласиться и винить во всем неожиданно отказавшие подшипники (бывает же такое?), а можно провести собственное расследование и докопаться до коренной причины.
Как Вы поняли, в данной ситуации оказался я сам. Речь пойдет о приточном вентиляторе, балансировка которого описана в этой статье . Поскольку после балансировки я выполнял вибродиагностику подшипников и дефектов там не увидел, то в их неожиданный отказ я не верю. Пришло время поиска информации и ее анализа.
От владельца оборудования узнаю историю вентагрегата. Когда-то у него был дефект подшипника. После его замены вентилятор некоторое время проработал и сгорел электродвигатель. Причина — заклинили подшипники. Электродвигатель был отправлен на перемотку, подшипники заменены и, собственно, на измерения вибрации меня и вызвали. Повышенная вибрация, балансировка и вот опять. То есть проблема повторилась.
Вероятность механического дефекта крайне низка и надо смотреть в сторону электромагнитных проблем. В спектрах вибрации ничего интересного — только оборотная составляющая и ни о каких замыканиях обмотки, обгоревших стержнях и т.п. речи нет. Но кое-что мне не понравилось еще при балансировке — частота вращения 45,1 Гц. Частотный преобразователь? Цех-владелец заверяет что его нет. Увеличено скольжение из-за высокой нагрузки? Сопротивление в вентиляционной сети высокое (может клапан какой не открыли)? Ответ — нет. Неправильная схема подключения электродвигателя? Я не специалист в электрических делах, а консультироваться с электриками смысла нет, у них вопрос уже решен — подшипники.
Поиск информации в интернете на тему последствий при неправильной схеме подключения электродвигателя конкретных ответов не дал. И более того, на форумах электриков по данному вопросу наблюдаются ожесточенные дискуссии. Но большинство электриков реагирует так же как и у нас на предприятии — смотри шильдик и не забивай себе голову. Самое главное что удалось почерпнуть: при соединении «треугольником» электродвигатель развивает максимальную активную мощность, при соединении «звездой» при том же питающем напряжении активная мощность в 3 раза меньше. То есть можно предположить вариант перегрузки электродвигателя из-за низкой мощности на валу. Невольно вспомнился опыт наладки аспирационных установок (промышленная вентиляция для отвода пыли от мест перегрузки сыпучих веществ с ее последующим отделением в фильтрах или циклонах). Когда-то давно на одном из объектов Белгородской области была задача выполнить наладку по воздуху существующей сети. Проект был настолько неудачным, что необходимо было перекрыть диафрагмой всасывающую линию на 70%. При этом сопротивление сети, а соответственно и нагрузка на электродвигатель вентилятора, серьезно возросло, что за считанные минуты привело к сильному нагреву электродвигателя — его корпус стал просто огненным. Такое влияние перегрузки на электродвигатель прочно отложилось в моей памяти.
Поэтому смотрим паспорт на электродвигатель: 5,5 кВт, 2860 об/мин, схема подключения «треугольник». Кабель откинут, идем с коллегой посмотреть схему подключения в борно. А там «звездой». И на шильдике электродвигателя схема подключения «звездой». Интересненько. Чему верить, данным из паспорта или из шильдика? Думаю, лучше довериться логике. Двигатель при таком соединении имеет минимальную мощность на валу. При перегрузке обороты должны падать. Электродвигатель должен обороты поддерживать, соответственно увеличивать крутящий момент на валу. Чем сильнее нагрузка, тем выше должно быть скольжение (а оно у нас почти 5 Гц!). Все это влечет за собой увеличении токов в обмотках, а соответственно и тепловых потерь в ней. В статье про балансировку я писал о сильной термической деформации крыльчатки обдува электродвигателя после предыдущего отказа. Поэтому вероятной причиной отказа является перегрев обмотки из-за подключения «звездой». То есть, я бы доверился паспорту.
Читайте также: Самодельный мотор для велосипеда из бензопилы
Такими вот мыслями я поделился с персоналом цеха-владельца вентилятора. А в ответ услышал, что двигатели производства WEG у них горят не впервый раз. На холодильных машинах была та же беда — из-за неправильной схемы подключения указанной на шильдиках сгорело несколько электродвигателей. Завод свою ошибку полностью признал, извинился и заменил двигатели. По информации завода произошел брак при производстве этих самых шильдиков.
В это время электрики докладывают руководству, что электродвигатель разобран и причиной отказа являются подшипники. Я, в свою очередь, иду на три идентичные вентиляционные установки, которые в работе.
Вентилятор со сгоревшим электродвигателем назовем вентилятором №1. Остальные №2, №3 и №4. Измеряю вибрацию и температуру статора.
Вибрация вентилятора №2 (виброскорость, мм/с):
Направление | 1 | 2 |
---|---|---|
В | 1,4 | 1,2 |
П | 1,7 | 1,9 |
О | — | 2,3 |
Вибрация вентилятора №3 (виброскорость, мм/с):
Направление | 1 | 2 |
---|---|---|
В | 2,9 | 2,5 |
П | 2,2 | 1,8 |
О | — | 1,7 |
Вибрация вентилятора №4 (виброскорость, мм/с):
Направление | 1 | 2 |
---|---|---|
В | 2,0 | 1,6 |
П | 1,8 | 1,5 |
О | — | 1,8 |
По спектрам определяем частоты вращения (для вентилятора №1 взят спектр до балансировки):
Вентилятор | Частота вращения, об/мин |
---|---|
№1 | 2706 |
№2 | 2917 |
№3 | 2887 |
№4 | 2918 |
Как видим, у сгоревшего вентилятора №1 было на 200 об/мин меньше.
Далее, отключаем вентилятор №2, разбираем электросхему и вскрываем борно. Схема подключения — «треугольник».
Проблема идентифицирована — заводской шильдик, в соответствии с которым выполнялось подключение электродвигателя №1, содержит неправильную информацию. Всю информацию компаную в справочку и отправляю руководству заинтересованных цехов.
Теперь необходимо идти в обитель электриков и взглянуть на разобранный электродвигатель. Версия электриков: произошло разрушение сепаратора подшипника №2, сам сепаратор выбил защитную шайбу подшипника и повредил обмотку статора.
Вот подшипник №2 с отсутствующей защитной шайбой (видно что подшипник черный от перегрева):
Вот выскочившая из подшипника часть сепаратора (видим следы перегрева):
Выбитая защитная шайба подшипника:
А вот что сепаратор натворил:
И у меня возникает вопрос. Защитная шайба отсутствует только со стороны подшипникового щита. Как сепаратор попал в обмотку? Со стороны обмотки шайба на месте:
Ответ электриков немного поразил — там шайба тоже вылетела, это мы ее обратно засунули. В голове немой вопрос — зачем?
Переходим к подшипнику №1 (фото с щитом и без него):
Видны следы высоких температур. Подшипник заклинен. Но память мне напоминает, что когда с коллегой ходили смотреть схему подключения, я ему показывал деформированную крыльчатку обдува при этом вращая ее.
Ну и вишенка на торте. Со стороны подшипника №1 между обмоткой статора и корпусом выскреб детали развалившегося сепаратора. На вопрос о том как это туда попало электрики ответить не смогли.
То ли меня обманывают, то ли что-то .
Порадовало другое. При общении электрики уже не столь категорично были настроены по поводу схемы подключения. Конечно, я все карты открывать не стал, а лишь посоветовал сходить и посмотреть как подключены такие же электродвигатели.
Какой можно подвести итог? Два варианта — перегрев обмотки привел к замыканию, либо к перегреву подшипников с дальнейшей историей о повреждении сепаратором обмотки статора (верится в это крайне слабо). Конечно, прежде всего надо признать свою вину. Должен был сразу искать причину частоты вращения 45,1 Гц, а не балансировать. Электрики тоже лопухнулись — когда дважды сгорает один и тот же двигатель продолжать перематывать обмотку и менять подшипники не есть хорошо. Ну и вина завода-производителя электродвигателей WEG без сомнений. Для меня это был интересный опыт поиска причины такого вот отказа и я рад с Вами им поделиться.
Рекомендуемые статьи на эту тему
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
🎬 Видео
Почему сгорел электродвигательСкачать
Загорелся чек!Неисправности двигателя! Причины и как устранить!Скачать
Как работает мотор от пылесоса с неисправным якоремСкачать
max payne 3 играю в первые #3 в конце стрима очень сгорел 🤬Скачать
горит лампа давления масла. 11 причинСкачать
Загорелся CHECK (ЧЕК) Что делать,неполадки двигателя.Скачать
ДЕТОНАЦИЯ ДВИГАТЕЛЯ: почему возникает, как распознать и не допустить?Скачать
Причины ПРОГОРАНИЯ клапанов двигателя. Признаки когда прогорел клапанСкачать
Почему сгорел электрод свечи зажигания? #livegarageСкачать
Загорелся ЧЕК ABS. Что делать?С чего начать?Скачать
Загорелся CHECK (ЧЕК) Что делать, неполадки двигателя.Скачать
Свечи Зажигания Расскажут Все о Вашем Авто / АвтоХакСкачать
Почему мигает чек и двигатель троит? Машина стала тупить...Скачать
My Summer Car 💚 4 Причины, почему горит Сатсума!Скачать