Як попередити пошкодження ізоляції обмотки статора асинхронного електродвигуна
Статті з електроремонту та електромонтажу
Як запобігти пошкодженню ізоляції обмотки статора асинхронного електродвигуна
Близько 80% аварій електронних машин пов'язані з ушкодженням обмотки статора. Висока ушкоджуваність обмотки пояснюється важкими умовами роботи і недостатньою стабільністю електричних властивостей ізоляційних матеріалів. У результаті пошкодження ізоляції може статися замикання між обмоткою і магнітопроводом, замикання між витками котушок або між фазними обмотками.
Передумови ушкодження обмоток статора асинхронних електродвигунів
Основною причиною пошкодження ізоляції є різке зниження електронної міцності під впливом зволоження обмотки, забруднення поверхні обмотки, попадання в електродвигун залізної стружки, залізної та іншої провідної пилу, наявності в охолоджувальному повітрі парів різних рідин, тривалої роботи електродвигуна при підвищеній температурі обмотки, природного старіння ізоляції.
Зволоження обмотки може статися внаслідок тривалого зберігання електродвигуна в сирому неопалювальному приміщенні. У встановленому електродвигуні зволоження може статися при тривалому нерухомому стані, особливо при підвищеній вологості навколишнього повітря або при потраплянні води безпосередньо в електродвигун.
Для попередження зволоження обмотки під час зберігання електродвигуна потрібні відмінна вентиляція складського приміщення і помірне опалювання в холодну пору року. У періоди довгих зупинок електродвигуна при сирій і туманній погоді слід закривати засувки повітряних каналів повітря, що надходить і виходить. За теплої сухої погоди всі засувкимають бути відкриті.
Забруднення обмотки електродвигуна відбувається переважно внаслідок використання для охолодження недостатньо чистого повітря. Спільно з повітрям, що охолоджує , в електродвигун можуть потрапляти вугільний і залізний пил, сажа, пари і краплі різних рідин. Внаслідок зносу щіток і контактних кілець з'являється провідна пил, яка при інтегрованих контактних кільцях осідає на обмотках електродвигуна.
Запобігання забруднення може бути досягнуто уважним доглядом за електродвигуном і кропітким чищенням охолоджуючого повітря. Потрібно часами оглядати електродвигун, очищати його від пилу і бруду і в разі необхідності створювати маленький ремонт ізоляції. При підвищеному нагріванні, а також у результаті природного старіння ізоляція в значній мірі втрачає механічну міцність, стає крихкою і гігроскопічною.
При тривалій роботі машини кріплення пазових і лобових частин обмотки ослаблюються і внаслідок вібрації їх ізоляція руйнується. Ізоляція обмотки може бути пошкоджена: через халатне складання та транспортування електродвигуна, внаслідок розриву вентилятора або бандажа ротора, в результаті зачеплення ротора за статор.
Опір ізоляції обмотки статора асинхронних електродвигунів
Про стан ізоляції можна судити з її опору. Малий опір ізоляції залежить від напруги U, В, електродвигуна та його потужності Р, кВт. Опір ізоляції обмоток від магнітопроводу і між розімкнутими фазними обмотками при робочій температурі електродвигуна повинен бути більше 0,5 МОм.
При температурі нижче робочої цей опір необхідно множити на кожні 20° С (повні абонеповні) різниці між робочою температурою і тією температурою, на яку воно визначається.
Вимірювання опору ізоляції електронних машин
Зазвичай вимірювання опору ізоляції робиться спеціальним приладом - мегамметром. Для обмоток електронних машин з номінальною напругою до 500 В напруга мегомметра має бути 500 В, для обмоток електронних машин з номінальною напругою вище 500 В напруга мегомметра 1000 В. Якщо виміряний опір ізоляції обмотки менше обчисленого, потрібно провести чистку і сушіння обмотки. З цією метою розбирають електродвигун і прибирають бруд з доступних поверхонь обмотки за допомогою деревних скребків і чистих ганчірок, змочених у гасі, бензині або чотирихлористому вуглеці.
Методи сушіння асинхронних електродвигунів
Сушіння захищених машин можна створювати як у розібраному, так і в зібраному вигляді, закриті машини потрібно сушити в розібраному вигляді. Методи сушіння залежать від ступеня зволоження ізоляції та від наявності джерел нагріву. При сушінні зовнішнім нагріванням використовується гаряче повітря або інфрачервоні промені. Сушіння гарячим повітрям проводять у сушильних печах, ящиках і камерах, забезпечених паровими або електронними нагрівачами. Сушильні камери і ящики повинні мати два отвори: внизу для входу холодного повітря і вгорі для виходу нагрітого повітря і водяної пари, що утворилися при сушінні.
Температуру електродвигуна слід збільшувати рівномірно, щоб уникнути виникнення механічних напруг і спучування ізоляції. Температура повітря не повинна перевищувати 120 ° С при ізоляції класу А і 150 ° С при ізоляції класу В.
Спочатку сушіння потрібно визначати температуру обмотки та опір ізоляціїчерез кожні 15—20 хв, потім інтервал між вимірами можна збільшити до 1-го години. Процес сушіння вважається закінченим, коли досягнуто значення опору. При слабкому зволоженні обмотки сушіння можна створювати за рахунок виділення теплової енергії безпосередньо в частинах електродвигуна. Більш комфортна сушіння змінним струмом, коли обмотку статора включають на знижену напругу при загальмованому роторі; при цьому фазна обмотка ротора повинна бути замкнута накоротко. Струм в обмотці статора не повинен перевищувати номінального значення.
Зміна температури обмотки і опору ізоляції залежно від часу сушіння знижену напругу, то схему з'єднання обмоток статора можна не змінювати, для однофазової напруги цілеспрямовано фазні обмотки з'єднувати почергово. Для сушіння може бути застосована енергія втрат в магнітопроводі і корпусі електродвигуна. Для цього при вийнятому роторі на статор укладають тимчасову намагнічує обмотку, що охоплює магнітопровід і корпус. Немає необхідності розподіляти намагнічуючу обмотку по всьому колу, вона може бути зосереджена на статорі в більш комфортному місці. Кількість витків в обмотці і струм у ній (перетин дроту) підбираються таким чином, щоб індукція в магнітопроводі становила (0,8-1) Т спочатку сушіння і (0,5-0,6) Т наприкінці сушіння.
Для зміни індукції роблять відводи від обмотки або ж регулюють струм намагнічуючої обмотці.
Способи визначення місця ушкодження ізоляції обмотки
Спочатку потрібно роз'єднати фазні обмотки та виміряти опір ізоляції кожної фазної обмотки від магнітопроводу або принаймні перевірити цілість ізоляції Визначення місця пошкодження ізоляціїДвома вольтметрами. Визначення котушкової групи з ушкодженою ізоляцією контрольною лампою. При цьому вдається виявити фазну обмотку з ушкодженою ізоляцією.
Для визначення місця пошкодження можуть бути застосовані різні методи: спосіб вимірювання напруги між кінцями обмотки і магнітопроводом, метод визначення напряму струму в частинах обмотки, метод розподілу обмотки на частини і спосіб «пропалювання». При першому методі на фазну обмотку з ушкодженою ізоляцією подається знижена змінна або постійна напруга і вольтметрами визначають напругу між кінцями обмотки і магнітопроводом. За співвідношенням цих напруг можна судити про положення місця пошкодження обмотки щодо її кінців. Цей спосіб не забезпечує достатньої точності при малому опорі обмотки.
Другий метод полягає в тому, що постійна напруга подається на об'єднані в загальну точку кінці фазної обмотки і на магнітопровід. Для здатності регулювання та обмеження струму в ланцюг включають реостат R. Напрями струмів в обох частинах обмотки, розмежованих точкою з'єднання з магнітопроводом, будуть зворотними. Якщо поперемінно торкатися двома проводами від мілівольтметра кінців кожної котушкової групи, то стрілка мілівольтметра відхилятиметься в одному напрямку доти, поки дроти від мілівольтметра не будуть приєднані до кінців котушкової групи з ушкодженою ізоляцією. На кінцях наступних котушкових груп відхилення стрілки зміниться на зворотне.