Jak zvonit třífázový motor se třemi dráty?

Vinutí na první pohled vypadá jako určitým způsobem navinutý kus drátu a není v něm nic zvlášť zlomeného. Ale má vlastnosti:

• přísný výběr homogenního materiálu po celé délce;
• přesná kalibrace tvaru a průřezu;
• tovární aplikace vrstvy laku s vysokými izolačními vlastnostmi;
• silné kontaktní spojení.

Pokud je některý z těchto požadavků v kterémkoli místě vodiče porušen, změní se podmínky pro průchod elektrického proudu a motor začne pracovat se sníženým výkonem nebo se úplně zastaví.

Chcete-li zkontrolovat jedno vinutí třífázového motoru, musíte jej odpojit od ostatních obvodů. U všech elektromotorů je lze sestavit podle jednoho ze dvou schémat:

Konce vinutí jsou obvykle vyvedeny na svorkovnice a jsou označeny písmeny „H“ (začátek) a „K“ (konec). Někdy mohou být jednotlivá spojení skryta uvnitř pouzdra a piny jsou označeny jinými metodami, jako jsou čísla.

Třífázový motor používá vinutí na statoru se stejnými elektrickými charakteristikami a stejným odporem. Pokud při měření ohmmetrem vykazují různé hodnoty, je to důvod k vážnému zamyšlení nad důvody rozptylu hodnot.

Jak se projevují poruchy vinutí?

Není možné vizuálně posoudit kvalitu vinutí kvůli omezenému přístupu k nim. V praxi se kontrolují jejich elektrické vlastnosti, přičemž se bere v úvahu, že se projevují všechny poruchy vinutí:

• přerušení, kdy je porušena celistvost drátu a je zabráněno průchodu elektrického proudu;
• zkrat, ke kterému dochází při porušení izolační vrstvy mezi vstupními a výstupními závity, charakterizovaný vyloučením vinutí z provozu s přemostěním konců;
• mezizávitový zkrat, kdy je porušena izolace mezi jedním nebo více těsně rozmístěnými závity, které jsou tím vyřazeny z provozu. Proud prochází vinutím, obchází zkratované závity, aniž by překonal jejich elektrický odpor a nevytvářel určité množství práce;
• porušení izolace mezi vinutím a skříní statoru nebo rotoru.

Kontrola vinutí, zda není přerušený drát

Tento typ poruchy se zjišťuje měřením izolačního odporu ohmmetrem. Zařízení bude vykazovat velký odpor – ∞, který zohledňuje úsek vzduchového prostoru vytvořeného prasknutím.

Kontrola vinutí na zkrat

Motor, který má ve svém elektrickém obvodu zkrat, je vypnut ochranou před napájecím zdrojem. Ale i při rychlém vypnutí tímto způsobem je místo zkratu jasně viditelné vizuálně kvůli účinkům vystavení vysokým teplotám s výraznými usazeninami uhlíku nebo stopami tavení kovu.

Při použití elektrických metod pro stanovení odporu vinutí ohmmetrem se získá velmi malá hodnota, velmi blízko nule. Koneckonců, téměř celá délka drátu je vyloučena z měření kvůli náhodnému posunu vstupních konců.

Kontrola vinutí na zkrat

Jedná se o nejskrytější a nejobtížněji zjistitelnou poruchu. K jeho identifikaci můžete použít několik metod.

Ohmmetrová metoda

Zařízení pracuje na stejnosměrný proud a měří pouze činný odpor vodiče. Vinutí při provozu v důsledku závitů vytváří podstatně větší indukční složku.

Když je jedno otočení uzavřeno a jejich celkový počet může být několik stovek, je velmi obtížné zaznamenat změnu aktivního odporu. Koneckonců, pohybuje se v rámci několika procent celkové hodnoty a někdy i méně.

Můžete se pokusit přesně zkalibrovat zařízení a pečlivě změřit odpor všech vinutí a porovnat výsledky. Ale rozdíl v odečtech ani v tomto případě nebude vždy viditelný.

Přesnější výsledky lze získat můstkovou metodou měření aktivního odporu, jedná se však zpravidla o laboratorní metodu, která je pro většinu elektrikářů nedostupná.

Měření odběru proudu ve fázích

Když dojde k mezizávitovému zkratu, změní se poměr proudů ve vinutí, což způsobí nadměrné zahřívání statoru. Pracovní motor má stejné proudy. Jejich přímé měření v provozním obvodu pod zátěží proto nejpřesněji odráží skutečný obraz technického stavu.

AC měření

Není vždy možné určit impedanci vinutí s přihlédnutím k indukční složce v kompletním provozním obvodu. Chcete-li to provést, musíte sejmout kryt ze svorkovnice a zaříznout kabeláž.

S motorem vyřazeným z provozu můžete k měření použít snižovací transformátor s voltmetrem a ampérmetrem. Rezistor nebo reostat omezující proud o odpovídající hodnotě vám umožní omezit proud.

Při měření je vinutí umístěno uvnitř magnetického obvodu a rotor nebo stator lze vyjmout. Nedojde k vyrovnání elektromagnetických toků, pro které je motor konstruován. Proto se používá snížené napětí a jsou řízeny hodnoty proudu, které by neměly překročit jmenovité hodnoty.

Pokles napětí naměřený na vinutí, dělený proudem, dá hodnotu impedance podle Ohmova zákona. Zbývá porovnat s charakteristikami jiných vinutí.

Stejný obvod umožňuje měřit charakteristiky proudového napětí vinutí. Stačí provést měření při různých proudech a zapsat je do tabulky nebo sestavit grafy. Pokud ve srovnání s podobnými vinutími nedochází k žádným závažným odchylkám, nedochází ke zkratu.

Kulička ve statoru

Metoda je založena na vytváření rotujícího elektromagnetického pole pracovními vinutími. K tomu jsou napájeny třífázovým symetrickým napětím, vždy však se sníženou hodnotou. K tomuto účelu se obvykle používají tři stejné snižovací transformátory, pracující v každé fázi silového obvodu.

Pro omezení proudového zatížení vinutí se experiment provádí na krátkou dobu.

Do rotujícího magnetického pole statoru se ihned po zapnutí napětí vloží malá ocelová kulička z kuličkového ložiska. Pokud vinutí fungují správně, kulička se odvaluje synchronně po vnitřním povrchu magnetického obvodu.

Když dojde ke zkratu jednoho z vinutí, kulička bude viset v místě poruchy.

Při zkoušce nesmí proud ve vinutí překročit jmenovitou hodnotu a je třeba vzít v úvahu, že kulička volně vyskočí z pouzdra rychlostí praku.

Elektrická kontrola polarity vinutí

Vinutí statoru nemusí mít označení pro začátek a konec svorek, což ztěžuje správnou montáž.

V praxi se pro hledání polarity používají 2 metody:

1. pomocí zdroje stejnosměrného proudu s nízkým výkonem a citlivého ampérmetru ukazujícího směr proudu;

2. pomocí snižovacího transformátoru a voltmetru.

V obou variantách je stator uvažován jako magnetický obvod s vinutím, fungující podobně jako napěťový transformátor.

Kontrola polarity pomocí baterie a ampérmetru

Na vnějším povrchu statoru jsou přes šest vodičů vedena tři samostatná vinutí, jejichž začátky a konce je třeba určit.

Pomocí ohmmetru se zavolají svorky přiřazené ke každému vinutí a označí se například čísly 1, 2, 3. Na libovolném vinutí se pak náhodně označí začátek a konec. K jednomu ze zbývajících vinutí je připojen ampérmetr se šipkou uprostřed stupnice, schopný ukazovat směr proudu.

Záporná baterie je pevně připojena ke konci zvoleného vinutí a kladná baterie se krátce dotkne jejího začátku a okamžitě přeruší obvod.

Když je na první vinutí přiveden proudový impuls, v důsledku elektromagnetické indukce se přemění na druhý obvod uzavřený přes ampérmetr, který opakuje původní tvar. Navíc, pokud je polarita vinutí uhodnuta správně, pak se jehla ampérmetru odchýlí doprava, když začne puls, a posune se doleva, když se obvod otevře.

Pokud se jehla chová jinak, pak se polarita jednoduše přehodí. Zbývá pouze označit svorky druhého vinutí.

Další třetí vinutí se kontroluje podobným způsobem.

Kontrola polarity pomocí redukčního transformátoru a voltmetru

Také zde jsou vinutí nejprve vyvolána ohmmetrem, který určí piny, které se k nim vztahují.

Potom jsou konce prvního zvoleného vinutí náhodně označeny pro připojení k transformátoru napětí snižujícího napětí, například 12 voltů.

Dvě zbývající vinutí jsou náhodně zkroucena v jednom bodě dvěma vodiči a zbývající pár je připojen k voltmetru a napájení je dodáváno do transformátoru. Jeho výstupní napětí se transformuje do zbývajících vinutí se stejnou velikostí, protože mají stejný počet závitů.

Díky sériovému zapojení druhého a třetího vinutí se budou vektory napětí sčítat a jejich součet ukáže voltmetr. V našem případě, pokud se směr vinutí shoduje, bude tato hodnota 24 voltů, a pokud jsou polarity odlišné, bude to 0.

Zbývá pouze označit všechny konce a provést kontrolní měření.

Článek uvádí obecný postup pro kontrolu technického stavu libovolného motoru bez specifických technických charakteristik. Mohou se lišit v každém jednotlivém případě. Podívejte se na ně v dokumentaci k vašemu zařízení.

Důležitost správného provozu třífázových motorů nelze přeceňovat. Připravili jsme článek, který podrobně popisuje opatření ke snížení rizika poškození vinutí při přerušení jedné fáze. Více se dočtete v naší publikaci Prevence poškození třífázových elektromotorů.

• Jak zkontrolovat elektromotor – jednoduché tipy pro elektrikáře
• Jak používat megaohmmetr – bezpečnostní pravidla, zapojení, postup obsluhy
• Průmyslové snímače teploty

Doufám, že vám byl tento článek užitečný. Podívejte se také na další články z kategorie Pomoc začínajícím elektrikářům, Elektromotory a jejich aplikace

Přihlaste se k odběru našeho kanálu na Telegram: World of Electricity

Zde můžete zanechat komentář, položit otázku a jen chatovat:
Chat na elektrická témata

Sdílejte tento článek se svými přáteli: