Как найти концы и начала обмоток трехфазного двигателя: Как определить начало и конец обмоток трехфазного электродвигателя

Как определить начало и конец обмоток трехфазного электродвигателя

В данной статье мы постарались максимально подробно объяснить, как правильно определить необходимые выводы обмотки асинхронного трехфазного электродвигателя, в частности АИР, для дальнейшего правильного его подключения.

Определение пар выводов с помощью тестера

Пара выводов – это конец и начало одной обмотки трехфазного электродвигателя. Для определения пары начало/конец одной обмотки используют тестер, установленный на предел измерения сопротивления:

1. Первый щуп тестера подсоединяют к одному из выводов
2. Вторым поочередно касаются остальных проводов.
3. Если на какой-то паре покажется целостность цепи – это и будет одна из фазных обмоток
4. Аналогично выделяются все обмотки
5. Каждую из обмоток помечают

Определение начала и конца одной обмотки

При  подаче напряжения на любую из обмоток статора, оно индуцируется в оставшиеся 2 обмотки.

Используя эту особенность, тестер и сеть низкого напряжения, можно определить начала и концы обмоток:

1. Произвольно соединяются 2 вывода разных обмоток
2. На оставшиеся концы обмоток подается низкое напряжение и проверяется напряжение на соединенных обмотках: (напряжение есть – значит соединенные провода – начало одной и конец другой обмотки. Напряжения нет – значит соединены 2 конца, либо 2 начала)
3. Концы без напряжения условно помечаются как начала
4. Повторяется опыт и соединяется уже найденное начало одной из обмоток с любым выводом на которое подавалось напряжение ранее. Теперь напряжение подается на оставшуюся обмотку.
5. Поочередно, подобным образом, проверяются все обмотки.

Найдя начала и концы обмоток, можно приступать к подключению асинхронного электродвигателя по схемам «звезда» либо «треугольник».

Как видно из таблиц обмоточных данных электродвигателей серии АИР, большинство электродвигателей АИР предполагают подключение к сети 220/380 В. Соединив концы обмоток по схеме “треугольник” двигатель будет работать от питания 220 В, а по схеме “звезда” – от 380 В.

Маркировка концов обмотки

Как правило, выводы обмоток асинхронных электродвигателей АИР маркированы попарно и имеют такие обозначения:

Фаза 1: С1 (начало) С4 (конец)

Фаза 2: С2 (начало) С5 (конец)

Фаза 3: С3 (начало) С6 (конец)

Первоочередно определяют и выделяют каждую из пар обмоток электродвигателя. Но порой, для правильного подключения, необходимо определить концы и начала обмоток самостоятельно.

Для более подробного просмотра электрических параметров – переходите к интересующей Вас модели электродвигателя АИР.

Эта запись была опубликована Полезные статьи и обзоры.

Контакты менеджера

Менеджер Артем

+38 (099) 40-20-100

+38 (098) 40-20-100

г. Харьков, ул. Родниковая 74

Полезное:

Мы вам рекомендуем:

>

Как определить обмотки трехфазного двигателя

В большинстве случаев, обмотки трехфазных асинхронных электродвигателей скоммутированы в нужное соединение («звезда» или «треугольник») внутри статора и выведены в клеммную коробку в виде трех проводов, на которые подается питающее напряжение ~380 В. Соединяться обмотки двигателя могут и в клеммной коробке: в этом случае все концы обмоток выводятся в коробку виде двух разделенных пучков по три провода («начала» и «концы»).

Наконец, выводы обмоток могут быть промаркированы металлическими бирками (С1-С2-С3 – «начала», С4-С5-С6 «концы» обмоток). Однако, в некоторых случаях попадаются электродвигатели, в клеммную коробку которых просто выведены шесть немаркированных «концов» обмоток, не разделенных на пучки. Причиной этому может быть утеря бирок с маркировкой вследствие небрежной эксплуатации электродвигателя.

В некоторых случаях, бывает, что после ремонта его обмоток – перемотки, в клеммную коробку двигателя выводят шесть совершенно одинаковых проводов одного цвета.

В этом случае, для правильного соединения. необходимо определить «начала» и «концы» обмоток электродвигателя. Для этого, сначала нужно «найти» обмотки, т. е. определить пары проводов отдельных фазных обмоток. Прозвонить пары можно любым тестером или при помощи контрольной лампы, после чего следует промаркировать найденные фазные обмотки.

Теперь нужно определить начало и конец найденных пар фазных обмоток, существуют несколько способов определения, наиболее распространенный и достаточно надежный способ – следующий:

Две любые «найденные» фазные обмотки, соединенные последовательно включают в сеть ~220 В, а к выводам третьей подключают контрольную лампу или вольтметр, с установленным пределом измерения до 100 В. Слабый накал лампы или отклонение стрелки вольтметра будет признаком, того, что две, последовательно включенные в сеть обмотки, соединены таким образом, что, «конец» одной обмотки соединен с «началом» другой.

Соответственно, полное отсутствие накала лампы или отклонения стрелки вольтметра – свидетельство отсутствия ЭДС в третьей обмотки, следовательно, последовательно включенные обмотки соединены своими «началами» или «концами». Таким образом, определив «начала» и «концы» двух обмоток, выводы маркируются.

Теперь нужно определить «начало» и «конец» третьей обмотки, для этого ее соединяют последовательно с любой из обмоток, «начало» и «конец» которой уже определены и, подключив лампу или вольтметр к оставшейся обмотке, по аналогии предыдущего опыта находят «начало» и «конец».

Выводы обмоток электродвигателя — схемы соединения

Обозначение выводов обмоток статора

Каждый статор трехфазного электродвигателя имеет три катушечные группы (обмотки) — по одной на каждую фазу, а у каждой катушечной группы имеется по 2 вывода — начало и конец обмотки, т.е. всего 6 выводов которые подписываются следующим образом:

• С1 (U1) — начало первой обмотки, С4 (U2) — конец первой обмотки.
• С2 (V1) — начало второй обмотки, С5 (V2) — конец второй обмотки.
• С3 (W1) — начало третьей обмотки, С6 (W2) — конец третьей обмотки.

Условно на схемах каждая обмотка изображается следующим образом:

Начала и концы обмоток выводятся в клемную коробку электродвигателя в следующем порядке:

В зависимости от соединения этих выводов меняются такие параметры электродвигателя как напряжение питающей сети и номинальный ток статора. О том по какой схеме необходимо подключить обмотки электродвигателя можно узнать из паспортных данных.

Основными схемами соединения обмоток являются треугольник (обозначается — Δ) и звезда (обозначается — Y) их мы и разберем в данной статье.

Примечание: В клемной коробке некоторых электродвигателей можно увидеть только три вывода — это значит, что обмотки двигателя уже соединены внутри его статора. Как правило внутри статора обмотки соединяются при ремонте электродвигателя (в случае если заводские обмотки сгорели). В таких двигателях обмотки, как правило, соединены по схеме «звезда» и рассчитаны на подключение в сеть 380 Вольт. Для подключения такого двигателя необходимо просто подать три фазы на три его вывода.

Схема соединения обмоток электродвигателя по схеме «треугольник»

Что бы соединить обмотки электродвигателя по схеме «треугольник» необходимо: конец первой обмотки (С4/U2) соединить с началом второй (С2/V1) , конец второй (С5/V2) — с началом третьей (С3/W1) , а конец третьей обмотки (С6/W2) — с началом первой (С1/U1).

Условно на схеме это изображается следующим образом:

На выводы «A», «B» и «C» подается напряжение.

В клемной коробке электродвигателя соединение обмоток по схеме «треугольник» имеет следующий вид:

A, B, C — точки подключения питающего кабеля.

Схема соединения обмоток электродвигателя по схеме «звезда»

Что бы соединить обмотки электродвигателя по схеме «звезда» необходимо концы обмоток (С4/ U2, С5/V2 и С6/W2) соединить в общую точку, напряжение при этом подается на начала обмоток (С1/U1, С2/V1 и С3/W1).

Условно на схеме это изображается следующим образом:

В клемной коробке электродвигателя соединение обмоток по схеме «звезда» имеет следующий вид:

Определение выводов обмоток

Иногда возникают ситуации когда сняв крышку с клемной коробки электродвигателя можно с ужасом обнаружить следующую картину:

При этом выводы обмоток не подписаны, что же делать? Без паники, этот вопрос вполне решаем.

Первое, что нужно сделать — это разделить выводы по парам, в каждой паре должны быть выводы относящиеся к одной обмотке, сделать это очень просто, нам понадобится тестер или двухполюсный указатель напряжения.

В случае использования тестера устанавливаем его переключатель в положение измерения сопротивления (подчеркнуто красной линией), при использовании двухполюсного указателя напряжения им, перед применением, необходимо коснуться токоведущих частей находящихся под напряжением на 5-10 секунд, для его зарядки и проверки работоспособности.

Далее необходимо взять один любой вывод обмотки, условно примем его за начало первой обмотки и соответственно подписываем его «U1», после касаемся одним щупом тестера или указателя напряжения подписанного нами вывода «U1», а вторым щупом любого другого вывода из оставшихся пяти неподписанных концов. В случае, если коснувшись вторым щупом второго вывода показания тестера не изменились (тестер показывает единицу) или в случае с указателем напряжения — ни одна лампочка не зажглась — оставляем этот конец и касаемся вторым щупом другого вывода из оставшихся четырех концов, перебираем вторым щупом концы до тех пор пока показания тестера не изменятся, либо, в случае с указателем напряжения — до тех пор пока не загорится лампочка «Test». Найдя таким образом второй вывод нашей обмотки принимаем его условно как конец первой обмотки и подписываем его соответственно «U2».

Таким же образом поступаем с оставшимися четырьмя выводами, так же разделив их на пары подписав их соответственно как V1,V2 и W1,W2. Как это делается можно увидеть на видео ниже.

Теперь, когда все выводы разделены по парам, необходимо определить реальные начала и концы обмоток. Сделать это можно двумя методами:

Первый и самый простой метод — метод подбора, может применяться для электродвигателей мощностью до 5 кВт. Для этого берем наши условные концы обмоток (U2,V2 и W2) и соединяем их, а на условные начала (U1,V1 и W1), кратковременно, желательно не более 30 секунд, подаем трехфазное напряжение:

Если двигатель запустился и работает нормально, значит начала и концы обмоток определены верно, если двигатель сильно гудит и не развивает должные обороты, значит где то есть ошибка. В этом случае необходимо всего лишь поменять любые два вывода одной обмотки местами, например U1 c U2 и запустить заново:

Обозначение обмоток трехфазного двигателя

Любой статор трехфазного электрического мотора обладает тремя катушечными группами, которые по-другому называются обмотками. Одна обмотка соответствует одной фазе и обладает двумя выходами. Они являются началом и концом катушки, то есть всего из двигателя выходит шесть проводов, маркируемых следующим образом:

• C1 или U1 — начало витка № 1, C4 или U2 — конец витка № 1;
• C2 или V1 — начало витка № 2, C5 или V2 — конец витка № 2;
• C3 или W1 — начало витка № 3, C6 или W2 — конец витка № 3.

Клеммная коробка движка
Обратите внимание! На условных схемах их также подписывают такими буквами, а обозначаются они волнистыми линиями с тремя бугорками. В этом можно убедиться, посмотрев на любую схему подключения трехфазного двигателя.

Кабеля катушек выводят в специальную клеммную коробку движка. От того, как эти провода будут соединены, зависит номинальный электрический ток, подающийся на статор, а также напряжение сети питания.

Обозначение катушек на схеме

Как определить начала и концы фаз обмотки асинхронного двигателя

Напряжения сети и схемы статорных обмоток электродвигателя

Если в паспорте электродвигателя указано, например, 220/380 в, это означает, что электродвигатель может быть включен как в сеть 220 в (схема соединения обмоток – треугольник), так и в сеть 380 в (схема соединения обмоток – звезда). Статорные обмотки асинхронного электродвигателя имеют шесть концов.

По ГОСТу обмотки асинхронного двигателя имеют следующие обозначения: I фаза – С1 (начало), С4 (конец), II фаза – С2 (начало), С5 (конец), III фаза – С3 (начало), С6 (конец).

Рис. 1. Схема подключения обмоток асинхронного двигателя: а – в звезду, б – в треугольник, в – исполнение схем “звезда” и “треугольник” на доске зажимов.

Если в сети напряжения равно 380 В, то обмотки статора двигателя должны быть соединены по схеме “звезда”. В общую точку при этом собраны или все начала (С1, С2, С3), или все концы (С4, С5, С6). Напряжение 380 в приложено между концами обмоток АВ, ВС, СА. На каждой же фазе, то есть между точками О и А, О и В, О и С, напряжение будет в √ З раз меньше: 380/√ З = 220 В.

Если в сети напряжение 220 В (при системе напряжений 220/127 В, что в настоящее время, практически нигде не встречается) обмотки статора двигателя должны быть соединены по схеме “треугольник”.

В точках А, В и С соединяются начало (Н) предыдущей с концом (К) последующей обмотки и с фазой сети (рис. 1, б). Если предположить, что между точками А и В включена I фаза, между точками В и С – II, а между точками С и А – III фаза, то при схеме “треугольник” соединены: начало I (С1) с концом III (С6), начало II (С2) с концом I (С4) и начало III (С3) с концом II (С5).

У некоторых двигателей концы фаз обмотки выведены на доску зажимов. По ГОСТу, начала и концы обмоток выводят .в том порядке, как эго показано на рисунке 1, в.

Если теперь необходимо соединить обмотки двигателя по схеме “звезда”, зажимы, на которые выведены концы (или начала), замыкают между собой, а к зажимам двигателя, на которые выведены начала (или концы), присоединяют фазы сети.

При соединении обмоток двигателя в “треугольник” соединяют, зажимы по вертикали попарно и к перемычкам присоединяют фазы сети. Вертикальные перемычки соединяют начало I с концом III фазы, начало II с концом I фазы и начало III с концом II фазы.

При определении схемы соединения обмоток можно пользоваться следующей таблицей:

Напряжение, указанное в паспорте электродвигателя, В

Напряжение в сети, В

Определение согласованных выводов (начал и концов) фаз статорной обмотки.

На выводах статорных обмоток двигателя обычно имеются стандартные обозначения па металлических обжимающих кольцах. Однако эти обжимающие кольца теряются. Тогда возникает необходимость определить согласованные выводы. Это выполняют в такой последовательности.

Сначала при помощи контрольной лампы определяют пары выводов, принадлежащих отдельным фазным обмоткам (рис. 2).

Рис. 2 . Определение фазных обмоток при помощи контрольной лампы.

К зажиму сети 2 подключают один из шести выводов статорной обмотки двигателя, а к другому зажиму сети 3 подключают один конец контрольной лампы. Другим концом контрольной лампы поочередно касаются каждого из остальных пяти выводов статорных обмоток до тех пор, пока лампа не загорится. Если лампа загорелась, значит, два вывода, присоединенные к сети, принадлежат одной фазе.

Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором

До широкого распространения частотных преобразователей асинхронные двигатели средней и большой мощности делали с фазным ротором. Трехфазные асинхронные двигатели с фазным ротором (АДФР) обычно применяли в устройствах с тяжелыми условиями пуска, например в качестве крановых двигателей переменного тока, или же для привода устройств, требующих плавного регулирования частоты вращения.

Конструкция АДФР

Фазный ротор

Конструктивно фазный ротор представляет из себя трехфазную обмотку (аналогичную обмотки статора) уложенную в пазы сердечника фазного ротора. Концы фаз такой обмотки ротора обычно соединяются в «звезду», а начала подключают к контактным кольцам, изолированным друг от друга и от вала. Через щетки к контактным кольцам обычно присоединяется трехфазный пусковой или регулировочный реостат. Асинхронные двигатели с фазным ротором имеют более сложную конструкцию, чем у двигателей с короткозамкнутым ротором, однако обладают лучшими пусковыми и регулировочными свойствами.

Фазный ротор

Как определить начало и конец обмотки в двигателе.

В этой статье я расскажу способ, как определить начало и конец обмотки в асинхронном трёхфазном двигателе.

Когда вам может потребоваться данный материал? Только в том случае, если у вас имеется в коробке брно шесть проводов одинакового цвета и на них нет никаких обозначений. Или ваш двигатель был соединен треугольником, а вы хотите получить возможность соединить его звездой. Как это сделать я писал здесь . Чтобы проще было объяснять материал, сначала пройдемся по принятым маркировкам выводов обмоток двигателей.

Выводы асинхронного двигателя. Маркировка выводов асинхронного двигателя

Встречаются различные маркировки выводов обмоток двигателя. Отечественная маркировка от С1 до С6 и международная, которую вы видите на рисунке.

В наше время встречаются обе маркировки, но для «обучения» мы будем применять новые обозначения, как более наглядные. Ранее, я уже говорил, что начало и конец обмоток понятия абсолютно условные, главное условие, которое играет важную роль это такое соединение обмоток, когда магнитные потоки не направлены встречно. Если два одинаковых потока направить встречно, они как бы уничтожают друг друга. Нам же надо получить согласованное направление магнитных потоков. В двигателе находятся три обмотки. Грубо говоря, двигатель, это трансформатор с тремя обмотками и сердечником в виде статора. Таким образом, обмотки в двигателе связывает магнитный поток, который протекает по статору, а его создает ток, который протекает по обмоткам. Ротор – это лишь приятная «вкусняшка», наличие которой позволяет получить из электрической энергии механическую.

Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Конструкция асинхронного электродвигателя

Трехфазный асинхронный электродвигатель, как и любой электродвигатель, состоит из двух основных частей — статора и ротора. Статор — неподвижная часть, ротор — вращающаяся часть. Ротор размещается внутри статора. Между ротором и статором имеется небольшое расстояние, называемое воздушным зазором, обычно 0,5-2 мм.

Статор

состоит из корпуса и сердечника с обмоткой. Сердечник статора собирается из тонколистовой технической стали толщиной обычно 0,5 мм, покрытой изоляционным лаком. Шихтованная конструкция сердечника способствует значительному снижению вихревых токов, возникающих в процессе перемагничивания сердечника вращающимся магнитным полем. Обмотки статора располагаются в пазах сердечника.

Ротор

состоит из сердечника с короткозамкнутой обмоткой и вала. Сердечник ротора тоже имеет шихтованную конструкцию. При этом листы ротора не покрыты лаком, так как ток имеет небольшую частоту и оксидной пленки достаточно для ограничения вихревых токов.

Принцип работы. Вращающееся магнитное поле

Принцип действия трехфазного асинхронного электродвигателя основан на способности трехфазной обмотки при включении ее в сеть трехфазного тока создавать вращающееся магнитное поле.

Вращающееся магнитное поле — это основная концепция электрических двигателей и генераторов.

Частота вращения этого поля, или синхронная частота вращения прямо пропорциональна частоте переменного тока f1 и обратно пропорциональна числу пар полюсов р трехфазной обмотки.

,

• где n1 – частота вращения магнитного поля статора, об/мин,
• f1 – частота переменного тока, Гц,
• p – число пар полюсов

Концепция вращающегося магнитного поля

Чтобы понять феномен вращающегося магнитного поля лучше, рассмотрим упрощенную трехфазную обмотку с тремя витками. Ток текущий по проводнику создает магнитное поле вокруг него. На рисунке ниже показано поле создаваемое трехфазным переменным током в конкретный момент времени

Начало и конец обмоток электродвигателя

Ну что ж, приступим. Прежде, чем начинать процедуру, вам нужно подготовиться. Для этого вам потребуются:

• мультиметр или лампа накаливания (предпочтительнее, конечно же, мультиметр)
• маркеры для проводов
• знание техники безопасности , поскольку вы будете работать с опасным напряжением
• обычная сетевая вилка с проводом
• что-то, чем вы будете соединять провода, когда приступите к поиску выводов обмотки
• ну и материал данной статьи.

В качестве маркеров можно использовать кембрики, бумагу с резинками, цветную изоленту и обычные перманентные маркеры, в общем, что угодно, что позволит вам промаркировать выводы. Вам потребуется шесть маркеров, на которых вы напишете обозначения начала и концов обмоток.

Первым делом нужно определить обмотки двигателя

Названия обмоток тоже абсолютно условны. Хотя, если принимать в расчёт такое понятие, как фазировка, то правильное включение дает точное представление о том, в какую сторону будет вращаться вал двигателя и не более того. Выставляете мультиметр в режим прозвонки , один щуп прикладываете к любому из шести проводов, вторым щупом находите конец, который будет прозваниваться. И эту пару звонящихся концов маркируете. Пусть это будут U1 и U2. Остается четыре конца. Повторяете операцию и еще одну пару снова маркируете. Пусть это будут V1 и V2. Осталась еще пара концов, их проверяете на всякий случай, чтобы быть уверенными, что обмотка в исправном состоянии и тоже маркируете оставшимися маркерами W1 и W2. Теперь у вас есть три обмотки и вы знаете их выводы. Но не знаете, где начало, а где конец каждой обмотки. Другими словами, вы не знаете, как направлены магнитные потоки этих обмоток согласно имеющейся маркировке, поскольку она сейчас носит случайный характер.

Как проверить обмотки трехфазного двигателя с помощью омметра ~ Изучение электротехники

Каждый трехфазный двигатель имеет шесть (6) клемм, а напряжение питания подключено к трем (3) из этих клемм. Наиболее распространенной конфигурацией трехфазного двигателя является конфигурация треугольник (∆) – звезда (звезда), где сторона треугольника подключена к напряжению питания. Конфигурация клемм трехфазного двигателя показана ниже:

Конфигурация клемм трехфазного двигателя

Набор клемм W2U2V2 представляет собой сторону звезды трехфазного двигателя, а U1VIW1 — сторону треугольника двигателя, подключенного к напряжению питания.

Трехфазный двигатель представляет собой прочное устройство, но, как и все, что создано руками человека, наступает время, когда это прекрасное устройство выходит из строя из-за старости, неправильного использования, неправильной эксплуатации или по любой другой неблагоприятной причине.

Наиболее частым видом отказа трехфазного двигателя переменного тока является перегорание или короткое замыкание обмотки, что приводит к повреждению двигателя. Часто требуется проверить обмотку трехфазных обмоток с помощью мультиметра или омметра, чтобы определить, исправен ли двигатель, сгорел или закоротил.

Как проверить обмотку трехфазного двигателя

Чтобы определить, исправен ли трехфазный двигатель или вышел из строя, простой тест омметра на обмотках двигателя покажет его истинное состояние. Как показано ниже, указанная матрица клемм ( синие линии ) показывает способ проверки обмоток трехфазного двигателя с помощью омметра: 3-фазный двигатель с омметром

Первое, что нужно сделать перед проверкой обмоток двигателя, это удалить перемычки, соединяющие клеммы W2U2V2 , и отключить двигатель от питания (L1, L2, L3). Клеммы мультиметра, размещенные на этой матрице клемм, будут показывать следующие показания для исправного трехфазного двигателя:

(a) Клеммы W1W2 , U1U2 , V1V2 будут показывать непрерывность 3 для исправного двигателя0003

(b) Любые другие комбинации клемм должны указывать Открыть для исправного двигателя

(c) Показания между любой из шести (6) клемм и корпусом двигателя, обозначающим землю       

    (E) должны указывать открывайте на хороший мотор.

Показания омметра для неисправного трехфазного двигателя

В случае сгоревшего или неисправного трехфазного двигателя эта матрица клемм должна показывать противоположные показания для неисправного двигателя:

(a) Если любая из комбинаций клемм W1W2, U1U2, V1V2 должна показывать разомкнут , то

     двигатель неисправен.

(b) Если какие-либо другие комбинации клемм должны указывать непрерывность вместо обрыв , то             

     двигатель неисправен.

(c) Если показание между любой из шести (6) клемм и корпусом двигателя (E) должно  

     указать непрерывность , значит мотор сдох.

Поиск и устранение неисправностей трехфазных электродвигателей — Журнал Water Well

Часть 2. Поиск и устранение неисправностей трехфазных двигателей.

Эд Баттс, PE, CPI

Мы начали обсуждение поиска и устранения неисправностей трехфазных двигателей в прошлогоднем выпуске журнала Engineering Your Business с обзора различных счетчиков, контроллеров и подсистем, связанных с трехфазными системами питания. В этом месяце мы завершим эту серию обсуждением фактического поиска и устранения неисправностей трехфазного двигателя.

Поиск и устранение неисправностей трехфазного двигателя

Рис. 1a: Проверка сопротивления изоляции трехфазного двигателя.

После того, как источник питания, приводное оборудование и контроллер/элементы управления двигателем устранены как причины проблемы, следующим шагом является поиск и устранение неисправностей подозрительного трехфазного двигателя, которые обычно включают следующие этапы.

В первую очередь необходимо убедиться, что все питание отключено и изолировано от двигателя, используя соответствующие процедуры блокировки/маркировки, а также отключение, замыкание накоротко или отсоединение любых конденсаторов коррекции коэффициента мощности, которые могут присутствовать.

Затем выполняется проверка сопротивления изоляции двигателя, поскольку эта проверка устраняет необходимость в дополнительной проверке, если обмотки двигателя заземлены. Процедура проиллюстрирована на рисунке 1а. Процедура проверки сопротивления изоляции двигателя погружного насоса показана на рис. 1б.

Когда это возможно, сопротивление изоляции следует проверять как можно ближе к двигателю, чтобы исключить возможные ложные показания от офсетного кабеля или фидеров двигателя. Заземленный двигатель является распространенным повреждением обмотки и требует перемотки или замены двигателя.

При заземлении двигателя обмотка замыкается либо на многослойный сердечник, либо на корпус двигателя. Это положение относится как к надземным, так и к погружным двигателям. Проблема обычно находится в слоте, где пробита изоляция слота.

Вода является наиболее распространенной причиной заземления обмотки. Некоторыми причинами пробоя изоляции паза являются перегрев, проводящие загрязнения, молния, возраст, давление при плотной посадке катушки, горячие точки, вызванные повреждением ламинирования (из-за предыдущего отказа обмотки) и чрезмерное движение катушки.

Рисунок 1б. Испытание сопротивления изоляции внутрискважинного погружного электродвигателя.

Для получения оптимальных показаний этот тест следует проводить с помощью мегомметра с испытательным напряжением не менее 500 В постоянного тока (для двигателей на 230 В) и до 1000 В постоянного тока (для двигателей на 460 В), хотя аналоговый омметр с Rx100, Часто используется шкала 000 Ом. При использовании мегомметра с высоким выходным напряжением имейте в виду, что устройства могут генерировать опасно высокое напряжение для поражения электрическим током — никогда не используйте их, присоединяя провода к людям или животным.

Для получения наилучших результатов испытание следует проводить сразу же после выключения двигателя, когда двигатель имеет рабочую температуру или чуть ниже ее. Очевидно, что это невозможно, если двигатель не работает.

Показания сопротивления изоляции для всех типов двигателей, напряжения от 0 до 1000 В переменного тока, фазы и мощности должны соответствовать стандарту IEEE 43-200/43-2013 и, как правило, находиться в пределах диапазонов, указанных в таблице 1.

Проверка сопротивления изоляции на исправность двигателей следует проверять не реже одного раза в год для создания исторической базы данных и отслеживания состояния двигателя, чтобы предсказать надвигающийся отказ задолго до его возникновения.

Общее практическое правило: система изоляции электродвигателя считается в хорошем состоянии, если измеренное сопротивление изоляции больше или равно (≥) 10 000 000 Ом.

Рис. 2. Проверка сопротивления обмотки трехфазного двигателя по схеме «звезда».

При проверке сопротивления изоляции двигателя значения будут почти одинаковыми для всех показаний, поскольку цепь одинаково проходит через три обмотки и возвращается к измерителю.

Хотя показание бесконечности (∞) желательно, для большинства двигателей это недостижимо. Сопротивление изоляции должно быть примерно 1 МОм на каждые 1000 вольт рабочего напряжения с минимальным значением 1 миллион Ом (1 МОм).

Однако важно отметить, что минимальное общепринятое сопротивление изоляции в 1 миллион Ом может оказаться недостаточным для многих условий эксплуатации. Это может быть особенно актуально для погружных насосов/двигателей, поскольку некоторые переменные, такие как проводимость воды, падение напряжения через отводной кабель и пусковые токи двигателя, могут вызвать ложное срабатывание автоматических выключателей или перегрузку. Поэтому для определенных условий могут потребоваться более высокие значения сопротивления изоляции.

Рис. 3. Отказ двигателя из-за перегрузки.

Следующим шагом является проверка сопротивления обмотки. Сопротивление обмотки указывает на состояние и целостность обмоток. Проверка сопротивления обмотки обычно проводится с помощью омметра с настройкой Rx1.

В отличие от испытания сопротивления изоляции, сопротивление обмотки зависит от мощности двигателя, фазы, соединения (треугольник или звезда) и напряжения и должно включать удельное сопротивление в двух направлениях по длине кабеля от контроллера двигателя или устье скважины к двигателю. Это важное различие с погружными двигателями, которые могут использовать несколько тысяч футов опускаемого и / или офсетного кабеля.

На рис. 2 показано испытание сопротивления обмотки двигателя, соединенного по схеме «звезда». Значения сопротивления обмотки могут различаться, но обычно они доступны для всех двигателей у производителей двигателей, в технических паспортах или руководствах по обслуживанию.

Три обмотки трехфазного двигателя должны отображать одинаковые показания с низкими показаниями, но не равными 0. Чем меньше мощность двигателя, тем выше будут эти показания, но они не должны указывать на обрыв цепи и обычно равны 30 Ом или меньше.

Если эти данные недоступны, можно использовать эмпирическое правило, так как для большинства трехфазных двигателей показание между фазами должно быть в пределах от 0,30 до 2 Ом. Если он читает 0, вероятно, есть короткое замыкание. Если показание больше 2 Ом или бесконечно (∞), вероятно, имеется обрыв цепи.

Проверка сопротивления обмотки двигателя часто может выявить несколько проблем с двигателем, включая короткое замыкание или заземление обмотки или витков. Короткое замыкание витков возникает из-за надрезанного провода катушки, скачков высокого напряжения, проводящих загрязнений, перегрева обмоток, старения изоляции, а также ослабленных и вибрирующих проводов катушки.

Рис. 4. Отказ двигателя из-за однофазного состояния.

Большая часть сопротивления току в двигателе переменного тока обеспечивается индуктивным реактивным сопротивлением. Сопротивление провода в обмотке составляет небольшой процент от полного сопротивления двигателя (т. е. сопротивление плюс индуктивное сопротивление). Индуктивное реактивное сопротивление делает каждый виток значительным в амперном потреблении двигателя, поскольку каждый виток обеспечивает гораздо большее индуктивное реактивное сопротивление, чем сопротивление.

Теперь из фазной обмотки исключается только сопротивление провода (т. е. количество витков) в замкнутом контуре. Без потребности в амперах циркулирующего тока разница между амперами неисправной фазы и амперами нормальных фаз уменьшается. Небольшая разница в сопротивлении – это все, что нужно для определения неисправной фазы.

Обратите внимание: по возможности во время этого теста ротор следует проворачивать, чтобы исключить его влияние. Закороченные витки в любой обмотке переменного тока обычно видны. Они быстро обугливаются из-за высокого циркулирующего тока, который в них трансформируется.

Междуфазное короткое замыкание вызвано пробоем изоляции на концах катушки или в пазах. Этот тип неисправности требует перемотки или замены двигателя. Напряжение между фазами может быть высоким. При коротком замыкании шунтируется большая часть обмотки. Обе фазные обмотки обычно оплавлены, поэтому проблема легко обнаруживается. К числу причин межфазного пробоя относятся загрязнения, плотная посадка в пазы, возраст, механические повреждения и высоковольтные всплески.

Катушки, образующие полюса для каждой фазы, располагаются друг над другом во всех трехфазных двигателях. Распространенной причиной обрыва обмотки являются слишком маленькие свинцовые наконечники. Обгоревшие соединения в соединительной (клеммной) коробке двигателя являются надежным признаком этой проблемы.

Открытые обмотки также вызваны короткими замыканиями витков, междуфазными короткими замыканиями, короткими замыканиями между землей и корпусом, неисправными внутренними соединениями между катушками, сильными перегрузками и физическими повреждениями катушек. Эти неисправности также требуют перемотки или замены двигателя.

Разомкнутая обмотка имеет несколько различных признаков в зависимости от внутреннего соединения двигателя. Двигатель, соединенный звездой, с разомкнутой обмоткой будет испытываться иначе, чем двигатель, соединенный треугольником. Разомкнутая одноцепная обмотка будет однофазной. Его мощность упадет примерно до половины, и двигатель не заведется. Если внутреннее соединение двигателя многоконтурное, он запустится, но его мощность будет снижена. Разомкнутая цепь приведет к разбалансировке магнитной цепи. Таким образом, при нормальной нагрузке двигатель будет работать медленнее и перегреваться.

Визуальный осмотр неисправных двигателей

Всегда важно выявить настоящую причину сгоревших обмоток, а не просто заменить электродвигатель. Обмотки двигателя выглядят иначе, чем в обычных ситуациях отказа, включая перегорание одной фазы, перегрузку, несбалансированное напряжение и скачки напряжения.

Визуальный осмотр обмоток двигателя часто может помочь в определении причины отказа и поиске решения. Двумя наиболее распространенными проблемами трехфазных двигателей являются перегрузка и однофазность.

Каждое состояние перегорания отображается по-разному. На рис. 3 показана сгоревшая обмотка двигателя из-за перегрузки, а на рис. 4 показан сгоревший двигатель из-за однофазного состояния.

Повреждения от скачков напряжения чаще возникают в двигателях, управляемых частотно-регулируемыми приводами. Таким образом, проверьте приложенное напряжение как можно ближе к полностью нагруженному двигателю, чтобы убедиться в равномерности приложенных напряжений.

Асимметрия напряжения двигателя не должна превышать 5% напряжения сети. Для двигателя на 460 вольт это до 23 вольт линейного отклонения. Если напряжение нельзя измерить вблизи двигателя, рассмотрите длину участка и размер провода, чтобы оценить фактическое падение напряжения на двигателе. Если междуфазные напряжения одинаковы, но перекос токов по-прежнему превышает 10%, то, скорее всего, произошло короткое замыкание обмотки, и двигатель следует отремонтировать или заменить.

Руководство по регулярному тестированию двигателя и устранению неисправностей

Регулярное тестирование электродвигателя в рамках программы технического обслуживания также снижает вероятность отказа из-за перегрева. Многие двигатели, используемые сегодня, рассчитаны на повышение температуры до 60°C (140°F). В сочетании с температурой окружающей среды 40°C (104°F) результирующая температура двигателя может подняться до 244°F! Это выше точки кипения воды и может привести к преждевременному выходу двигателя из строя, особенно в случаях с недостаточной циркуляцией охлаждающего воздуха.

Не оценивайте температуру двигателя, просто ощупывая его внешнюю поверхность рукой. Прикосновение не является отличным или надежным датчиком тепла, поскольку то, что кажется горячим одному, другому кажется прохладным. Используйте соответствующие методы тестирования, такие как инфракрасный датчик температуры, для обнаружения горячих точек внутри обмоток двигателя, поскольку такие чрезмерно горячие точки сокращают срок службы двигателя.

Убедитесь, что двигатели имеют надлежащую защиту. Эта защита должна включать термостаты и защиту от перегрузки. Эти устройства являются лишь одним из элементов эффективного плана технического обслуживания и гарантируют, что двигатель не будет работать в условиях перегрузки или вредных температур.

В таблице 2 перечислены четыре наиболее вероятные проблемы с трехфазным двигателем с возможными причинами. становится немного легче.

________________________________________

На этом мы завершаем этот выпуск журнала Engineering Your Business и серию статей по поиску и устранению неисправностей электродвигателей. Надеюсь, информация окажется полезной и будет вам полезна в будущем.

До следующего месяца, работайте безопасно и разумно.

Узнайте, как добиться успеха в своем бизнесе

  Проектирование вашего бизнеса: серия статей, служащих руководством по работе с подземными водами , представляет собой сборник работ давнего обозревателя журнала Water Well Journal Эда Баттса, ИПЦ.