Асинхронные электродвигатели больше остальных распространены на производстве и часто встречаются в быту. С их помощью приводят в движение различные станки: токарные, фрезерные, заточные, грузоподъемные механизмы, такие как лифт или подъемный кран, а также различного рода вентиляторы и вытяжки. Такая популярность обусловлена низкой стоимостью, простотой и надежностью этого типа привода. Но случается так, что и простая техника ломается. В этой статье мы рассмотрим типовые неисправности асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором.
Виды неисправностей асинхронных двигателей
Неисправности можно разделить на три группы:
Не вращается или не нормально вращается вал;
При этом корпус двигателя может греться полностью или какое-то отдельное место на нем. И вал электродвигателя может не сдвигаться с места совсем, не развивать нормальные обороты, перегреваться его подшипники, издавать ненормальные для его работы звуки, вибрировать.
Но для начала освежите в памяти его конструкцию, а в этом вам поможет иллюстрация ниже.
Причины неисправностей также можно разделить на две группы:
Большинство неисправностей диагностируются с помощью токовых клещей – путем сравнения токов фаз и номинального тока, и другими измерительными приборами. Рассмотрим типовые неисправности.
Не запускается электродвигатель
При подаче напряжения двигатель не начал вращаться и ни издаёт никаких звуков и вал не "пытается" сдвинуться с места. В первую очередь проверяют приходит ли питание на двигатель. Сделать это можно либо вскрыв борно двигателя и измерив в местах подключения питающего кабеля, либо измерив напряжение на питающем рубильнике, контакторе, пускателе или автоматическом выключателе.
Однако если есть напряжение на клеммах двигателя – значит вся линия в норме.
Измерив напряжение в начале линии – на автомате вы узнаете только то, что напряжение подано, а оно может и не дойти до конечного потребителя в результате обрывов кабеля, плохого соединения по всей его длине или из-за неисправных контакторов или магнитных пускателей, а также слаботочных цепей.
Если вы убедились, что напряжение приходит на двигатель, дальнейшая его диагностика заключается в прозвонке обмоток на предмет обрыва. Проверять целостность обмотки нужно мегаомметром, так вы заодно и проверите пробой на корпус. Можно прозвонить обмотки и обычной прозвонкой, но такая проверка не считается точной.
Чтобы проверить обмотки, не позванивая их и не вскрывая борно двигателя можно воспользоваться токовыми клещами. Для этого измеряют ток в каждой из фаз.
Если обмотки двигателя соединены звездой и при этом оборваны две обмотки – тока не будет ни в одной из фаз. При обрыве в одной из обмоток вы обнаружите что ток есть в двух фазах, и он повышен. При подключении по схеме треугольника даже при перегорании двух обмоток в двух из трёх фазных проводов будет протекать ток.
При обрыве в одной из обмоток двигатель может не запускаться под нагрузкой, или запускать, но медленно вращаться и вибрировать. Ниже изображен прибор для измерения вибраций двигателя.
Если обмотки исправны, а ток при измерении повышен и при этом выбивает автомат или перегорает предохранитель – наверняка заклинен вал или исполнительный механизм приводимый им в движение. Если это возможно – после отключения питания вал пытаются провернуть от руки, при этом нужно отсоединить его от приводимого в движение механизма.
Когда вы определите, что не вращается именно вал двигателя – проверяют подшипники. В электродвигателях устанавливают либо подшипники скольжения, либо подшипники качения. Изношенные втулки (подшипники скольжения) проверяют на наличие смазки, если втулки не имеют внешних изъянов – возможно просто их смазать, предварительно очистив от пыли, стружки и других загрязнений. Но так случается редко, да и такой способ ремонта актуален скорее для маломощных двигателей бытовой техники. В мощных двигателях подшипники чаще просто заменяют.
Проблемы с пониженными оборотами, нагревом, неподвижностью вала и повышенным износом подшипника могут быть связаны с неравномерной нагрузкой на вал, его перекосом, деформации и пригибанию. Если первых два случая исправимы правильной установкой вала или исполнительного механизма, а также снижением нагрузки, то деформация и провисание средней части вала требует его замены или сложного ремонта. Это особо часто возникает в мощных электродвигателях с длинным валом.
При износе одного из подшипников часто вал "закусывает". При этом в результате расширения металла из-за нагрева при трении вал может сначала начинать вращение, но либо не набрать полную скоростью, а в особо запущенном случае и вовсе остановится.
Подшипники качения также требуют регулярной набивки смазки и изнашиваются в процессе работы, особенно быстро если смазки мало или она загрязнена.
Двигатель греется
Первой причиной нагрева двигателя являются проблемы с системой охлаждения. При такой неисправности корпус электродвигателя нагревается полностью. В большинстве двигателей используется воздушное охлаждение. Для этого корпуса выполняются с оребрением, а с одной из сторон на валу устанавливают вентилятор охлаждения, воздушный поток которого направляется с помощью кожуха вдоль ребер.
При повреждении вентилятора, или если он, например, слетит с вала – возникает проблема перегрева. В мощных двигателях используют жидкостную систему охлаждения. Кроме того, бывают двигатели и без вентиляторов – охлаждаемый за счет естественной конвекции.
Если вентилятор в норме нужно продолжать диагностику.
При нагреве двигателя следует проверять, нагрев подшипников. Для этого рукой ощупывают поверхность корпуса со стороны задней крышки (где нет выступающих вращающихся валов – техника безопасности превыше всего).
Если крышки подшипников горячее чем другие части поверхности корпуса – нужно проверить наличие и состояние смазки в них, а при использовании вкладышей – заменить их.
В случае, когда замена смазки в шариковом подшипнике не исправила ситуации также следует заменить их.
Локальный нагрев корпуса – ситуация при которой какой-то его участок явно горячее всех остальных, наблюдается при межвитковых замыканиях. В таких случаях диагностику проводят с помощью токовых клещей – сравнивают токи в фазах. Если в одной из фаз ток явно превышает токи в остальных фазах – тогда неисправность обмоток электродвигателя подтверждается. В этом случае ремонт заключается в частичной или полной перемотке статора.
Повышенный нагрев асинхронного электродвигателя может возникать и при замыкании пластин статора.
Двигатель вибрирует, шумит и издает ненормальные звуки
Шум двигателя также может быть связан также с износом подшипников. Вы наверняка замечали, как воют старые дрели и кухонные электроприборы – причина именно в этом. Вибрации вала возникают при его осевом сдвиге и деформации о которой мы говорили ранее.
Также возможны вибрации, шум или перегрев активной стали если ротор при вращении касается статора. Это происходит либо при пригибании ротора, либо при повреждении пластин статора. В последнем случае его разбирают и пластины перепрессовуют. Место касания пластин можно найти по неровностям или оно будет отполировано ротором.
Заключение
Мы рассмотрели ряд неисправностей электродвигателя, как их устранить и причины возникновения. Эксплуатация перегревающегося двигателя чревата преждевременным выходом из строя изоляции обмоток. После длительного простоя нельзя запускать двигатель не измерив сопротивление между обмотками и корпусом с помощью мегаомметра.
Нормальным считается сопротивление изоляции порядка 1 МОма на 1 кВ питающего напряжения. То есть пригодным для эксплуатации в сети с напряжением 380 В можно считать двигатель у которого сопротивление изоляции обмоток не меньше чем 0,5 МОм. В противном случае вы рискуете повредить его. Если сопротивление изоляции меньше двигатель просушивают, часто снимая с него кожух или заднюю крышку. В процессе эксплуатации сопротивление обмотки постепенно увеличивается – из-за испарения влаги при нагреве.
При соблюдении режима работы, правил эксплуатации и обслуживания, а также нормального электропитания асинхронный двигатель служит долго, часто в разы перерабатывая свой ресурс. При этом основной ремонт заключается в смазке и замене подшипников.
Неисправности электродвигателей возникают в результате износа деталей и старения материалов, а также при нарушении правил технической эксплуатации. Причины возникновения неисправностей и повреждений электродвигателей различны. Нередко одни и те же неисправности вызываются действиями различных причин, а иногда — и совместным их действием. Успех ремонта во многом зависит от правильного установления причин всех неисправностей и повреждений поступающего в ре-мот электродвигателя.
Повреждения электродвигателей по месту их возникновения и характеру происхождения делят на электрические и механические. К электрическим относят повреждения изоляции или токопроводящих частей обмоток, коллекторов, контактных колец и листов сердечников. Механическими повреждениями считают ослабление крепежных соединительных резьб, посадок, нарушения формы и поверхности деталей, перекосы и поломки. Повреждения обычно имеют очевидные признаки или легко устанавливаются измерениями.
Неисправности часто можно установить лишь по косвенным признакам. При этом приходится не только проводить измерения, но и сопоставлять обнаруженные факты с известными из опыта и делать соответствующие выводы.
Предремонтные испытания
Для электродвигателей, поступающих в ремонт, когда это возможно, следует проводить предремонтные испытания.
Объем испытаний устанавливают в каждом случае в зависимости от вида ремонта, результатов анализа карт осмотра и внешнего состояния электродвигателя. Работа по предметному выявлению неисправностей машин называется дефектацией. Перед испытаниями электродвигатель подготавливают к работе с соблюдением всех требований правил технической документации; измеряют размеры зазоров в подшипниках и воздушные зазоры, осматривают доступные узлы и детали и оценивают возможность их использования при испытаниях. Непригодные детали по возможности заменяют исправными (без разборки).
В асинхронных двигателях на холостом ходу измеряют ток холостого хода, контролируют его симметрию и оценивают визуально или с помощью инструментов все параметры, подлежащие контролю при эксплуатации.
В электродвигателях с фазным ротором и двигателях постоянного тока оценивают работу контактных колец, коллекторов, щеточного аппарата. Нагружая электродвигатель в допустимой мере оценивают влияние нагрузки на работу его основных узлов, контролируют равномерность нагрева доступных частей, вибрацию, определяют неисправности и устанавливают возможные их причины.
Признаки и причины неисправностей асинхронных электродвигателей
Типичные признаки и причины неисправностей асинхронных электродвигателей при номинальных параметрах питающей сети и правильном включении обмоток электродвигателя приведены в таблице ниже.
Надежная канализация в частном доме обеспечивает максимальный комфорт для всех жильцов. Однако, в некоторых случаях она способна выйти из строя, засорившись от крупных частиц либо не сумев переработать ливневые стоки. В таком случае используют дренажные насосы, в связи с этим они должны содержаться в исправности и быть наготове.
Дренажное самовсасывающее оборудование
Интенсивная работа гидравлических устройств способна привести их к поломкам. Пользователям приходится быстро ремонтировать забившиеся каналы аппаратов, менять перегоревший двигатель или чинить поплавковый выключатель уровня воды своими руками. Не всегда получается в сжатый срок сделать эти операции правильно, поэтому о качественном ремонте нужно побеспокоиться заранее.
Конструктивные особенности дренажных насосов
Дренажная водяная помпа для откачки воды использует основной свой элемент – крыльчатку, для нагнетания давления в системе. Кроме нее в конструкции присутствуют следующие элементы:
- насосный узел;
- электромомтор, работающий от бытовой сети 220 В;
- всасывающий узел с фильтрующим элементом;
- поплавковый автоматический выключатель.
Так как условия работы подразумевают наличие соприкасающейся с корпусом жидкости, то наружная часть представляет собой плотно подогнанные части составного корпуса. При этом обеспечивается качественная герметизация, а материалом для корпуса служит:
- нержавеющая сталь с достаточным содержанием легирующего хрома;
- устойчивый к влажной среде пластик.
При эксплуатации необходимо беречь корпус от механического повреждения, чтобы не разгерметизировать установку.
Нужно соблюдать эксплуатационные рекомендации производителя, чтобы поплавковый насос для откачки воды работал с жидкостью, в которой присутствуют загрязняющие частички допустимой фракции. Пороговое геометрическое значение указано в паспорте прибора. Обычно разрешенный интервал составляет 3-50 мм в диаметре.
Промышленные агрегаты могут работать и с большими фракциями. Неправильная эксплуатация насосов может приводить тому, что электродвигатель гудит, но не запускается на отдачу, или к другим вариантам поломок.
Диагностика неисправностей
В большинстве случаев разобраться можно самостоятельно. Для этого потребуется набор ключей, отвертки, плоскогубцы, мультиметр и возможно паяльник. В некоторых случаях придется воспользоваться ремкомплектом, предусмотренным заводом-изготовителем.
ВИДЕО: Дренажный насос. разборка и ремонт
Механические поломки
В тех случаях, когда электродвигатель гудит, но не вращается, причина чаще всего кроется в механической неисправности.
- Стоит проконтролировать целостность всех лопастей. Отколовшаяся частичка способна заблокировать вращение головного вала, расположенного в корпусе.
- Блокирование вращения, от которого возникает характерный гул, вызывает поврежденный подшипниковый узел на валу. Он под воздействием выработки ухудшает соосность и приводит к остановке вала.
Для проверки этих причин необходимо:
- отключить электропитание;
- вынимать насос из воды и устанавливать на ровную площадку;
- попробовать от руки вращать рабочую крыльчатку, проконтролировав визуально ее целостность.
При затруднении узел подвергается замене или ремонту, ведь если электродвигатель не запускается на откачку, но гудит, то дело часто не в электрике, а в блокировании вращения.
Пониженный уровень воды
Дренажное оборудование в большинстве моделей имеет погружной тип конструкции. За счет этого удается эффективно осуществлять откачку жидкости. Эксплуатация без жидкости внутри рабочих полостей таких насосов приводит к скорому выходу агрегатов из строя. Важным фактором защиты от работы без воды является специальное приспособление – поплавковый выключатель.
Так выглядит насос, длительное время работающий неполностью погруженным в жидкость
Деталь способна вовремя блокировать работу всего насоса, если происходит падение уровня жидкости ниже критической для аппарата отметки. Роль своеобразного гироскопа выполняет металлический шар, изменяющий свое положение в зависимости от расположения узла в воде. Он воздействует на рычаг, замыкая/размыкая электрические контакты.
Неисправности воздушного клапана
В отдельных моделях дренажников присутствует специальный стравливающий клапан. Через него перепускают скопившиеся воздушные пузырьки. В проблемные жидких средах, которые перекачивает насос, растворяется много загрязняющих веществ. Они способны обволакивать поверхность шарика из клапана и за счет этого он может заливать в своем гнезде.
Если в системе не предусмотрен постоянный отвод воздуха, то ваш керхер загудит, но не закачает воду. Вернуть работоспособность можно после прокачки какого-то объема чистой воды. Система самостоятельно промоется, и жидкость удалит загрязняющий налет с шарика.
Поломка электромотора
Насос способен замолчать во время работы и не отвечать на подачу электроэнергии. Это во многих случаях связано не столько с проблемами кабеля, который может перетереться или перегнуться, сколько с межвитковым замыканием:
- В такой ситуации от электродвигателя будет слышен характерный запах перегоревшей изоляции проводов.
- Вторым признаком станет значительный перегрев агрегата, который можно услышать, коснувшись выключенного аппарата рукой.
Причиной таких неисправностей является отсутствие защиты от холостого хода. Значительный перегрев мотора приводит к нагреву витков, а те, подплавив изоляцию, образуют электрозамыкание между витками.
Восстановить работоспособность можно только заменой блока или перемоткой проволоки в поврежденном участке. Второй вариант может быть немного дешевле, но при некачественном исполнении способен привести в скором времени к новым неисправностям.
Самостоятельный ремонт насоса
В большинстве случаев проведение ремонта своими руками сводится к устранению механических повреждений. Наиболее популярными типами ремонта является замена крыльчатки или подшипниковых узлов.
Для полной разборки аппарат необходим специальный набор инструментов. Раскрытие корпуса проводится при полном отключении от электросети и на сухом аппарате. В большинстве случаев ремонт доверяется опытным специалистам.
ВИДЕО: Особенности ремонта оборудования
