Poruchy elektromotoru. Opravy elektromotorů.

V této recenzi se podíváme na typické poruchy třífázových asynchronních elektromotorů a způsoby, jak jim předcházet a eliminovat.

Elektrické poruchy elektromotoru

Elektrické závady v motoru vždy souvisí s vinutím.

1. Uzavírka meziobvodu může nastat, když se zhorší izolace v jednom vinutí. Možné důvody: přehřívání vinutí, nekvalitní izolace, opotřebení izolace vibracemi. Určení zkratu mezi zatáčkou může být obtížné. Hlavní diagnostickou metodou je porovnání odporu a provozního proudu všech tří vinutí. Prvními příznaky mezizávitového zkratu je zvýšené zahřívání motoru a pokles točivého momentu na hřídeli. V tomto případě je proud v jedné z fází větší než ve zbývajících dvou.
2. Zkrat mezi vinutími dochází v důsledku přemístění vinutí, mechanických vibrací a nárazů. Bez řádné elektrické ochrany může dojít ke zkratu a požáru.
3. Zkrat vinutí k pouzdru. S touto poruchou může elektromotor pokračovat v provozu, pokud není správně provedeno uzemnění a ochrana proti zkratu. V provozu však bude smrtící, protože jeho potenciál bude pod fázovým napětím.
4. Přestávka vinutí. Tato porucha je ekvivalentní ztrátě fáze. Pokud během provozu dojde k přerušení, motor náhle ztrácí výkon a začne se přehřívat. Pokud je ochrana správně provedena, motor se vypne, protože proud v ostatních fázích se zvýší.

K odstranění většiny těchto poruch je nutné převinutí motoru.

Mechanické závady elektromotoru

Mechanické poruchy elektromotoru souvisí s jeho konstrukcí.

1. Opotřebení a tření v ložiskách. Projevuje se zvýšenými mechanickými vibracemi a hlukem při provozu. V tomto případě musí být ložiska vyměněna, jinak porucha povede k přehřátí a snížení výkonu motoru.
2. Otáčení rotoru na hřídeli. Rotor se může otáčet v magnetickém poli statoru a hřídel bude nehybná. Je nutná mechanická fixace rotoru k hřídeli.
3. Spojení rotoru se statorem. Tento problém je spojen s mechanickou poruchou ložisek, jejich sedel nebo skříně motoru. Navíc taková porucha vede k poškození vinutí statoru. Téměř neopravitelné.
4. Poškození krytu motoru. Může nastat v důsledku otřesů, zvýšeného zatížení, nesprávné montáže nebo špatné kvality motoru. Oprava je pracná kvůli obtížnému vyrovnání předních a zadních ložisek.
5. Rotace nebo poškození oběžného kola dmychadla. Motor sice poběží dál, ale bude se přehřívat, což výrazně zkrátí jeho životnost. Oběžné kolo musí být zajištěno (pomocí klíče nebo pojistného kroužku) nebo vyměněno.

Nouzové situace při provozu elektromotoru

Existují závady, které přímo nesouvisí s motorem, ale ovlivňují jeho chod, výkon a životnost. Většina těchto poruch je způsobena mechanickým přetížením, zvýšeným proudem a v důsledku toho přehřátím vinutí a krytu.

1. Zvýšené zatížení hřídele v důsledku zaseknutí hnacího nebo hnaného mechanismu.
2. Nesymetrie napájecího napětí, která může být způsobena problémy s napájením nebo vnitřními problémy měniče.
3. Ztráta fáze, ke které může dojít v jakékoli části napájení motoru – od napájecí trafostanice až po vinutí motoru.
4. Problém s prouděním vzduchu (chlazení). Může k němu dojít v důsledku poškození oběžného kola motoru v důsledku jeho vlastního chlazení, v důsledku zastavení externího ventilátoru nuceného chlazení nebo v důsledku výrazného zvýšení okolní teploty.

Způsoby ochrany motoru

K ochraně elektromotoru před vnitřními a vnějšími poruchami a také k minimalizaci dalších nákladů na práci na jeho opravu se používají různá zařízení.

1. Automatické motory a tepelná relé

K detekci nadměrného proudu v jedné nebo všech fázích motoru se používají automatické motory (ochranné jističe motoru) a tepelná relé. Pokud je překročena, pohon se po nějaké době vypne.

Na rozdíl od automatického motoru nemá tepelné relé spínání napájení. Má pouze ovládací kontakt, který otevírá napájení napájecího obvodu. Automatický motor je nezávislé spínací zařízení schopné vypnout motor.

Nevýhodou tepelného relé je absence ochrany proti zkratu. Automatický motor má ochranu proti přetížení a elektromagnetickou ochranu proti zkratu, která okamžitě spustí a vypne motor, když je nastavený proud překročen 10-20krát.

Tato zařízení jsou nejrozšířenější a při správné instalaci a konfiguraci pravděpodobně ochrání elektromotor a zařízení před poruchou a jinými negativními důsledky.

2. Elektronická relé ochrany motoru

Tento typ ochrany poskytuje velký výběr různých ochran. Hlavním prvkem takových relé je mikroprocesor, který analyzuje okamžité hodnoty napětí a proudu a rozhoduje se na základě zadaných nastavení. Může to být signál pro indikaci nebo vypnutí motoru.

3. Termistory a tepelná relé

Když z nějakého důvodu nefunguje tepelná ochrana proti přetížení, poslední obrannou linií je tepelná ochrana. Uvnitř vinutí je instalován teplotně citlivý prvek (nejčastěji termistor nebo posistor), který mění svůj odpor v závislosti na teplotě. Při překročení prahu se spustí příslušná ochrana a motor se vypne.

Je možné použít jednodušší diskrétní tepelná relé (tepelné kontakty), která rozpojí ovládací nebo tepelný obvod, čímž dojde k nouzovému zastavení elektromotoru.

4. Frekvenční měniče

Frekvenční měniče mají obvykle několik typů ochrany – přetížení a proud, přepětí, ztráta fáze atd. Kromě toho je možné omezení točivého momentu a proudu. V tomto případě bude motor napájen napětím s nižší úrovní a frekvencí, pokud je zjištěno přetížení. V tomto případě bude operátorovi zaslána odpovídající zpráva a motor může pokračovat v chodu.

Výrobci frekvenčních měničů také doporučují instalovat jistič na vstup měniče, tepelné relé na výstup a termistorovou ochranu.

Poruchy elektromotorů vznikají v důsledku opotřebení dílů a stárnutí materiálů, jakož i porušení technických provozních pravidel. Příčiny poruch a poškození elektromotorů jsou různé. Často jsou stejné poruchy způsobeny různými příčinami a někdy jejich kombinovaným účinkem. Úspěch opravy do značné míry závisí na správné identifikaci příčin všech poruch a poškození elektromotoru vstupujícího do opravy.

Poškození elektromotorů se podle místa vzniku a charakteru vzniku dělí na elektrické a mechanické. Elektrické poškození zahrnuje poškození izolace nebo vodivých částí vinutí, kolektorů, sběracích kroužků a plechů jádra. Mechanické poškození zvážit zeslabení upevňovacích spojovacích závitů, lícování, porušení tvaru a povrchu dílů, deformace a lomy. Poškození má obvykle zjevné známky nebo je lze snadno identifikovat měřením.

Poruchy lze často rozpoznat pouze podle nepřímých znaků. V tomto případě je nutné nejen provést měření, ale také porovnat zjištěná fakta s těmi známými ze zkušenosti a vyvodit patřičné závěry.

Zkoušky před opravou

U elektrických motorů procházejících opravou by měly být prováděny zkoušky před opravou, kdykoli je to možné.

Rozsah zkoušek je v každém případě stanoven v závislosti na typu opravy, výsledcích rozboru kontrolních karet a vnějším stavu elektromotoru. Práce na podstatné identifikaci poruch stroje se nazývá detekce závad. Elektromotor je před testováním připraven k provozu v souladu se všemi požadavky pravidel technické dokumentace; změřit rozměry ložiskových vůlí a vzduchových mezer, zkontrolovat přístupné součásti a díly a vyhodnotit možnost jejich použití při testování. Pokud je to možné, nepoužitelné díly se vymění za provozuschopné (bez demontáže).

U asynchronních motorů naprázdno se měří proud naprázdno, sleduje se jeho symetrie a vizuálně nebo pomocí přístrojů se posuzují všechny parametry, které jsou za provozu sledovány.

U elektromotorů s vinutým rotorem a stejnosměrných motorů se hodnotí výkon sběracích kroužků, komutátorů a kartáčových aparátů. Zatížením elektromotoru v přijatelné míře vyhodnocují vliv zatížení na chod jeho hlavních součástí, kontrolují rovnoměrnost ohřevu přístupných částí, vibrace, zjišťují poruchy a zjišťují jejich možné příčiny.

Známky a příčiny poruch asynchronních elektromotorů

Typické příznaky a příčiny poruch asynchronních elektromotorů se jmenovitými parametry napájecí sítě a správným zapojením vinutí elektromotoru jsou uvedeny v tabulce níže.

Poruchy elektromotorů a možné příčiny jejich vzniku

• Druhy a objemy oprav
• Demontáž elektromotorů
• Obecné informace o vinutích
• Oprava vinutí
• Opravy sběracích kroužků a kartáčových zařízení
• Oprava ložisek
• Oprava jádra
• Montáž elektromotorů po opravě
• Testování elektromotorů po opravě
• Montáž elektromotorů po opravě