Jak zkontrolovat izolační stav vinutí elektromotoru?

Seřízení asynchronních motorů se provádí v následujícím rozsahu:

• kontrola mechanické části;

• měření izolačního odporu vinutí vzhledem k pouzdru a mezi vinutími;

• měření odporu vinutí proti stejnosměrnému proudu;

• testování vinutí se zvýšeným napájecím frekvenčním napětím;

Externí kontrola asynchronního motoru začíná štítem.

Štítek by měl obsahovat následující informace:

• název nebo ochranná známka výrobce,

• typ a sériové číslo,

• jmenovité údaje (výkon, napětí, proud, rychlost otáčení, schéma zapojení vinutí, účinnost, účiník),

• hmotnost a GOST pro motor.

Před zahájením práce je nutné se seznámit s krytem motoru. Poté zkontrolujte stav vnějšího povrchu motoru, jeho ložiskových jednotek, výstupního konce hřídele, ventilátoru a stav svorek.

Pokud třífázový motor nemá na statoru kompozitní a sekční vinutí, pak jsou svorky označeny podle tabulky. 1, a za přítomnosti takových vinutí jsou závěry označeny stejnými písmeny jako jednoduchá vinutí, ale s dodatečnými čísly před velkými písmeny. U vícerychlostních asynchronních motorů se před písmena označující počet pólů této sekce umísťují čísla.

Poznámka: svorky označené P – připojené k síti, C – volné, Z – zkratované

Označení štítů vícerychlostních motorů a způsob jejich zapnutí při různých rychlostech lze vysvětlit pomocí tabulky. 2.

Při externí kontrole asynchronního motoru je třeba věnovat zvláštní pozornost stavu svorkovnice a výstupních konců, ve kterých se velmi často vyskytují různé izolační závady, a měřit vzdálenost mezi částmi vedoucími proud a pouzdrem. Měl by být dostatečně velký, aby nedocházelo k překrývání povrchu. Neméně důležitá je velikost házení hřídele v axiálním směru, která by dle norem neměla u motorů do 2 kW přesáhnout 1 mm (40 mm v jednom směru).

Velikost vzduchové mezery je velmi důležitá, protože má významný vliv na vlastnosti asynchronních motorů, proto se po opravě nebo při nevyhovujícím chodu motoru vzduchová mezera měří ve čtyřech diametrálně opačných bodech. Vůle by měly být všude stejné a neměly by se v žádném z těchto čtyř bodů lišit o více než 10 % od průměru.

Asynchronní motory v řadě obráběcích strojů, jako jsou stroje na broušení závitů a ozubení, mají zvláštní požadavky na házivost a vibrace. Házivost hřídele a vibrace elektrických strojů jsou velmi ovlivněny přesností zpracování a stavem rotujících částí stroje. Tlučení a vibrace jsou zvláště vysoké, když je hřídel motoru ohnutá.

Házení je odchylka od zadané (správné) vzájemné polohy ploch rotujících nebo kmitajících částí, jako jsou rotační tělesa. Existují radiální a axiální házení.

U všech strojů je mlácení nežádoucí, protože to narušuje normální provoz ložiskových jednotek a stroje jako celku. Velikost házení se měří pomocí úchylkoměru, který umožňuje měřit házení od 0,01 mm do 10 mm. Při měření házivosti hřídele je hrot indikátoru umístěn proti hřídeli otáčející se nízkou rychlostí. Podle odchylky ručičky ukazatele hodin se posuzuje velikost házivosti, která by neměla překročit hodnoty uvedené v technických specifikacích stroje nebo motoru.

Izolace elektrického stroje je důležitým ukazatelem, protože životnost a spolehlivost stroje závisí na jeho stavu. Podle GOST nesmí být izolační odpor vinutí v MOhm elektrických strojů menší než

kde U n je jmenovité napětí vinutí, V; P n – jmenovitý výkon stroje, kW.

Izolační odpor je měřen před zkušebním provozem motoru a poté periodicky za provozu, navíc je sledován po dlouhých přestávkách v provozu a po každém nouzovém vypnutí pohonu.

Izolační odpor vinutí vůči pouzdru a mezi vinutími se měří se studenými vinutími a v zahřátém stavu, při teplotě vinutí rovné teplotě nominálního režimu, bezprostředně před kontrolou elektrické pevnosti izolace vinutí.

Pokud je v motoru identifikován začátek a konec každé fáze, pak se izolační odpor měří samostatně pro každou fázi vzhledem ke skříni a mezi vinutími. U víceotáčkových motorů se izolační odpor kontroluje pro každé vinutí zvlášť.

Pro měření izolačního odporu elektromotorů s napětím do 1000 V se používají megaohmmetry 500 a 1000 V.

Měření se provádí následovně: svorka megohmmetru „Screen“ je připojena k tělu stroje a druhá svorka je připojena ke svorce vinutí pomocí ohebného drátu se spolehlivou izolací. Konce vodičů by měly být zapuštěny do držadel vyrobených z izolačního materiálu s kovovým kolíkem špičatým na konci, aby byl zajištěn spolehlivý kontakt.

Rukojeť meggeru se otáčí frekvencí přibližně 2 ot./s. Motory s nízkým výkonem mají malou kapacitu, proto je šipka zařízení nastavena do polohy, která odpovídá izolačnímu odporu vinutí stroje.

U nových strojů se izolační odpor, jak ukázala praxe, pohybuje při teplotě 20 °C v rozmezí od 5 do 100 MOhm. Pro motory málo odpovědných pohonů malého výkonu a napětí do 1000 V „Pravidla pro elektrické instalace“ nekladou specifické požadavky na hodnotu R. Z praxe jsou případy, kdy motory s odpory menšími než 0,5 MOhm byly uvedeny do provozu, zvýšil se jejich izolační odpor a poté fungovaly bezchybně.

Snížení izolačního odporu při provozu je způsobeno povrchovou vlhkostí, znečištěním povrchu izolace vodivým prachem, pronikáním vlhkosti do tloušťky izolace a chemickým rozkladem izolace. Pro objasnění důvodů poklesu izolačního odporu je nutné měřit pomocí dvojitého můstku, například R-316, se dvěma směry proudu v řízeném obvodu. Při různých výsledcích měření je nejpravděpodobnějším důvodem pronikání vlhkosti do tloušťky izolace.

Konkrétně otázka uvedení asynchronního motoru do provozu by měla být rozhodnuta až po testování vinutí zvýšeným napětím. Zapnutí motoru s nízkou hodnotou izolačního odporu bez jeho testování zvýšeným napětím je povoleno pouze ve výjimečných případech, kdy se řeší otázka, co je výhodnější: ohrozit motor nebo umožnit odstávku drahého zařízení.

Během provozu motoru je možné poškození izolace, což vede ke snížení její elektrické pevnosti pod přípustné normy. Podle GOST se testování elektrické pevnosti izolace vinutí ve vztahu k pouzdru a vůči sobě provádí s motorem odpojeným od sítě po dobu 1 minuty zkušebním napětím, jehož hodnota nesmí být menší než hodnota uvedená v tabulce. 3.

Do jedné z fází je přiváděno zvýšené napětí a zbývající fáze jsou připojeny ke skříni motoru. Pokud jsou vinutí zapojena uvnitř motoru do hvězdy nebo trojúhelníku, pak se test izolace mezi vinutím a rámem provádí současně pro celé vinutí. Při provádění testů by napětí nemělo být aplikováno okamžitě. Zkouška začíná s 1/3 zkušebního napětí, poté se napětí postupně zvyšuje na zkušební napětí a doba náběhu z poloviny na plné zkušební napětí musí být alespoň 10 s.

Plné napětí se udržuje po dobu 1 minuty, poté se plynule sníží na 1/3 Usp a zkušební instalace se vypne. Výsledky zkoušky jsou považovány za uspokojivé, pokud během zkoušky nedošlo k porušení izolace nebo přesahům na povrchu izolace a nebyly pozorovány žádné ostré otřesy na přístrojích, které by naznačovaly částečné poškození izolace.

Pokud během testování dojde k poruše, najděte místo a opravte vinutí. Místo poruchy lze nalézt opakovaným přiváděním napětí a následným pozorováním výskytu jisker, kouře nebo slabého praskání z jiskření, které není zvenčí viditelné.

Měření odporu vinutí proti stejnosměrnému proudu, které se provádí za účelem objasnění technických údajů prvků obvodu, umožňuje v některých případech určit přítomnost zkratovaných závitů. Teplota vinutí při měření by se neměla lišit od okolní teploty o více než 5 °C.

Měření se provádí pomocí jednoduchého nebo dvojitého můstku, metodou ampérmetr-voltmetr nebo metodou mikroohmmetru. Hodnoty odporu by se neměly lišit od průměru o více než 20%.

Podle GOST se při měření odporu vinutí musí každý odpor měřit 3krát. Při měření odporu vinutí metodou ampérmetr-voltmetr musí být každý odpor měřen při třech různých hodnotách proudu. Jako skutečná hodnota odporu se bere aritmetický průměr tří měření.

Metoda ampérmetr-voltmetr (obr. 1) se používá v případech, kdy není vyžadována velká přesnost měření. Měření metodou ampérmetr-voltmetr je založeno na Ohmově zákonu:

kde R x je naměřený odpor, Ohm; U – odečet voltmetru, V; I – odečet ampérmetru, A.

Přesnost měření u této metody je dána celkovou chybou přístrojů. Pokud je tedy třída přesnosti ampérmetru 0,5 % a voltmetru 1 %, pak bude celková chyba 1,5 %.

Aby metoda ampérmetr-voltmetr poskytovala přesnější výsledky, musí být splněny následující podmínky:

1. přesnost měření do značné míry závisí na spolehlivosti kontaktů, proto se doporučuje kontakty před měřením připájet;

2. Zdrojem stejnosměrného proudu by měla být síť nebo dobře nabitá baterie s napětím 4-6 V, aby se zabránilo vlivu poklesu napětí na zdroji;

3. odečítání z přístrojů musí být prováděno současně.

Měření odporu pomocí můstků se používá především v případech, kdy je potřeba získat větší přesnost měření. Přesnost můstkových metod dosahuje 0,001 %. Mezní hodnoty měření můstků se pohybují od 10-5 do 106 Ohmů.

Mikroohmmetr se používá k měření velkého počtu měření, například přechodových odporů a mezicívek.

Rýže. 1. Schéma měření odporu vinutí proti stejnosměrnému proudu metodou ampérmetr-voltmetr

Rýže. 2. Schéma měření odporu statorového vinutí asynchronního motoru, zapojeného do hvězdy (a) a do trojúhelníku (b)

Měření se provádějí rychle, protože není potřeba seřizovat zařízení. Odpor stejnosměrného vinutí u motorů do 10 kW se měří nejdříve 5 hodin po ukončení jeho provozu a u motorů nad 10 kW – ne méně než 8 hodin při stojícím rotoru. Pokud má stator motoru vyvedeno všech šest konců vinutí, pak se měření provádí na vinutí každé fáze zvlášť.

Když jsou vinutí vnitřně spojena do hvězdy, měří se odpor dvou sériově zapojených fází v párech (obr. 2, a). V tomto případě odpor každé fáze

U vnitřního trojúhelníkového zapojení se měří odpor mezi každým párem výstupních konců lineárních svorek (obr. 2, b). Za předpokladu, že odpory všech fází jsou stejné, určete odpor každé fáze:

U vícerychlostních motorů se podobná měření provádějí pro každé vinutí nebo pro každou sekci.

Kontrola správného zapojení vinutí střídavých strojů. Někdy, zejména po opravách, se vodní konce asynchronního motoru ukáží jako neoznačené a je nutné určit začátky a konce vinutí. Nejběžnější jsou dva způsoby stanovení.

Podle prvního způsobu se nejprve ve dvojicích určí konce vinutí jednotlivých fází. Poté sestavte obvod podle obr. 3, a. „Plus“ zdroje je připojen k začátku jedné z fází, „mínus“ ke konci.

Obvykle jsou C1, C2, C3 brány jako začátek fází 1, 2, 3 a C4, C 5, C6 jako konce 4, 5, 6. V okamžiku, kdy je proud zapnut, elektromotorická síla se indukuje ve vinutích ostatních fází (2-3) polarita „mínus“ na začátcích C2 a C3 a „plus“ na koncích C5 a C6. V okamžiku, kdy je proud ve fázi 1 vypnut, je polarita na koncích fází 2 a 3 opačná než při jejich zapnutí.

Po označení fáze 1 je zdroj stejnosměrného proudu připojen k fázi 3, pokud se současně ručička milivoltmetru nebo galvanometru vychýlí ve stejném směru, jsou všechny konce vinutí označeny správně.

Pro určení začátků a konců pomocí druhé metody jsou vinutí motoru spojena do hvězdy nebo trojúhelníku (obr. 3, b) a do fáze 2 se přivádí jednofázové snížené napětí. V tomto případě se mezi konci C1 a C2, stejně jako C2 a C3, objeví napětí, které je o něco větší než dodávané, a mezi konci C1 a C3 se napětí ukáže jako nulové. Pokud jsou konce fází 1 a 3 zapojeny nesprávně, pak bude napětí mezi konci C1 a C2, C2 a C3 menší než napájené. Po vzájemném určení značení prvních dvou fází se obdobně určí i třetí.

Prvotní zapnutí asynchronního motoru. Aby se zjistila úplná provozuschopnost motoru, je testován při volnoběhu a při zatížení. Nejprve znovu zkontrolujte stav mechanických částí a naplnění ložisek tukem.

Snadnost pohybu motoru se kontroluje ručním otáčením hřídele a nesmí být slyšet žádné praskání, skřípání nebo podobné zvuky, které by indikovaly kontakt mezi rotorem a statorem, stejně jako ventilátorem a skříní, poté zkontrolujte správný směr otáčení za tímto účelem se motor krátce zapne.

Doba trvání první aktivace je 1-2 s. Přitom se sleduje velikost rozběhového proudu. Krátkodobé nastartování motoru je vhodné zopakovat 2-3x s postupným prodlužováním doby aktivace, poté lze motor zapnout na delší dobu. Při chodu motoru naprázdno musí servisní technik zajistit dobrý stav pohyblivých částí: žádné vibrace, žádné proudové rázy, žádné zahřívání ložisek.

Pokud jsou výsledky zkušebních jízd uspokojivé, motor se nastartuje společně s mechanickou částí nebo se zkouší na speciálním stojanu. Doba kontroly chodu motoru se pohybuje od 5 do 8 hodin, přičemž se sleduje teplota hlavních součástí a vinutí stroje, účiník a stav mazání ložisek součástí.

Telegramový kanál pro ty, kteří se chtějí každý den učit nové a zajímavé věci: Škola pro elektrikáře