Нормативная продолжительность ремонта электрооборудования

Электрические машины постоянного и переменного тока по мощности кВт	Текущий Часы	Средний сутки	Капитальный сутки
До 100	1-3	4	12
От100 до1000	4-8	4	20
Свыше 1000	8-20	6	30-90

Контрольные испытания асинхронных двигателей с фазным ротором

Измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса машины и между обмотками. Материалы, применяемые при изоляции обмоток электродвигателей, не являются идеальными диэлектриками и в зависимости от своих физико-химических свойств являются в большей или меньшей степени теплопроводящими. Сопротивление изоляции обмоток помимо конструкции самой изоляции и применяемых материалов в значительной степени зависит также и от влажности изоляции, механических повреждений и загрязнения поверхности.

О сопротивлении изоляции по значению проходящего через нее тока при приложении постоянного напряжения. Сопротивление изоляции измеряют мегаомметром с ручным или электрическим приводом либо сетевым мегаомметром, а также методом вольтметра.

Мегаомметр представляет собой генератор постоянного тока, к выводам которого присоединяют измеряемое сопротивление. Мегаомметр по существу фиксирует ток, проходящий через измеряемое сопротивление, но для удобства пользования шкала его измерительного прибора отградуирована в мегаоммах.

Провода, соединяющие мегаомметр с испытуемой обмоткой, а также с корпусом электродвигателя, должны иметь цельную и надежную изоляцию.

Рис.6. Принципиальная схема мегаомметра

Г – генератор DC; 1 – последовательн. обмотка; 2 – параллельная обмотка;

r₁, r₂ – ограничители; Л – линейный зажим; З – зажим для присоединения

К – кнопка включения; Э – корпус двигателя; О – обмотка двигателя.

В начале замеров стрелка прибора делает скачок к началу шкалы, затем показание прибора медленно возрастает. Этот бросок характеризуется зарядным током, определяемым ёмкостью изоляции, которая быстро затухает. Чем суше изоляция, тем дольше затухает бросок тока. Установившийся ток через изоляцию называется током сквозной изоляции и характеризует степень поверхностного увлажнения и загрязнения изоляции. О состоянии изоляции можно судить и по коэффициенту абсорбции , где R₆₀ и R₁₅ – сопротивление изоляции, измеренное через 60 и 15 секунд после достижения мегаомметром полной частоты вращения.

При измерении сопротивления изоляции каждой из электрических цепей все прочие цепи соединяют с заземленным корпусом машины.

Измерение сопротивления изоляции методом вольтметра:

где R_B – сопротивление вольтметра; U₁ – напряжение сети; U₂ – падение напряжения в вольтметре; U₁-U₂ – падение напряжения в изоляции.

Для получения большой точности измерений выбирают вольтметр с большим собственным сопротивлением.

Во время ремонта сопротивление изоляции меряют несколько раз: после укладок обмоток в пазы или намотки катушек, пропитки обмотки и окончательной сборки машины.

Измерение сопротивления обмоток при постоянном токе в практически холодном состоянии

При измерении сопротивления обмоток при постоянном токе имеют значение не только абсолютная величина сопротивления и соответствие её расчетной, но и симметричность сопротивлений отдельных фаз. Одинаковое, но значительно отличающееся от расчетного значения сопротивления каждой фазы, может быть вызвано ошибкой в числе витков катушки, сечением провода, отличающегося сечением от расчетного, либо отличием средней длины витка от расчетного. Разные значения сопротивлений отдельных фаз могут быть следствием ошибок в схеме соединения катушек и катушечных групп, витковых запылений и плохого качества паек. Измерение сопротивления обмоток при постоянном токе в холодном состоянии производят по методу амперметра-вольтметра, а также симметрическими мостами. Под практически холодным состоянием понимается температура любой части машины, отличающаяся от температуры окружающей среда более чем на 3 ⁰С.

Время включения тока при каждом измерении не должно превышать 1 мин. Во избежании повреждения вольтметра импульсами ЭДС при резком скачке тока в цепи сопротивления необходимо сначала замкнуть рубильник в цепи аккумуляторной батареи, а рубильник вольтметра замкнуть только тогда, когда ток в измеряемом витке установится. Регулировку тока производят с помощью резистора: .

Сопротивление вольтметра превышает измеряемое более чем в 100 раз, можно с достаточной точностью принять . Чтобы исключить влияние переходного сопротивления контактов, при измерении сопротивления обмотки ротора цепь вольтметра следует подключать не к поводкам рабочих щеток, а непосредственно к контактным пластинам через специальные щетки.

Для раздельного подключения к испытуемому сопротивлению цепей вольтметра и амперметра применяют специальные сдвоенные щупы, при подсоединении которых с измеряемым сопротивлением сначала соприкасаются подвижные контакты цеп амперметра, а затем неподвижные контакты цепи вольтметра. При снятии щупов сначала размыкается цепь вольтметра, предохраняя его от бросков ЭДС, возникающих при размыкании тока.

Если в коробку выводов выведены только три конца обмоток ( глухое соединение), то следует замерить сопротивление между каждой парой выводных концов. Если эти сопротивления равны, то сопротивления фаз в два раза меньше при соединении в звезду и в полтора раза больше при соединении в треугольник.

Определение коэффициента трансформации

При неподвижном разомкнутом роторе и включенной обмотке статора асинхронный двигатель с фазным ротором можно рассматривать как трансформатор, первичной обмоткой которого является обмотка статора, а вторичной – обмотка ротора. Коэффициент трансформации: . Из этого следует, что .

Если U_C определено достаточно точно и нет сомнения в точности числа эффективных (последовательно соединенных) проводников статора, то пониженное значение коэффициента трансформации может быть вызвано заниженным числом эффективных проводников обмотки статора, замыканием между витками, неправильным соединением катушек в фазе или неправильным соединением фаз между собой. Некоторое падение напряжения ротора может быть вызвано падением напряжения из-за намагничивающего тока в активном сопротивлении обмоток статора. Ток используется в роторе, обмотки которого соединены в звезду, нулевая точка недоступна и очень часто обмотка статора имеет глухое соединение фаз, то приходится удовлетворяться замерами линейных напряжений с их последующим пересчетом на фазные. Отклонения в значениях напряжений фаз свидетельствуют о несимметрии фаз обмотки ротора. При жесткой обмотке, что обычно бывает при ошибочном включении части стержней в ту фазу, а при всыпных обмотках – при разном числе витков в катушках.

Изменение коэффициента трансформации может быть применено также для проверки исправности обмотки статора. При этом первичной обмоткой является обмотка ротора, к ней подключается напряжение, регулируемое в пределах от 0 до номинального напряжения ротора. Отклонение фазных напряжений обмотки статора от среднего значения является признаком неисправности.

Испытание изоляции относительно корпуса машины и между обмотками на электрическую прочность.

Электрическая прочность изоляции обмоток в первую очередь обуславливает эксплуатационную надежность электродвигателя. При ремонте двигателей, связанном с перемоткой обмоток, испытание электрической прочности изоляции необходимо производить после каждой технологической операции вслед за предварительным измерением ее сопротивления. По ГОСТ 183-74 время приложения испытательного напряжения 1 мин. Более продолжительное испытание может привести к повреждению изоляции.

Если у двигателя выведены начала и концы всех фаз обмоток, испытанию подвергают каждую фазу, другие две к заземленному корпусу двигателя. В случае глухого исполнения испытывают всю обмотку по отношению к заземленному корпусу. Заземление корпуса необходимо, так как при пробое изоляции обмоток он окажется под тем же электрическим потенциалом что и полюс источника испытательного напряжения. Также на случай повреждения изоляции обмоток источника испытательного напряжения корпус его должен быть заземлен.

Испытание следует начинать при напряжении, составляющем около трети испытательного, затем плавно в течение не менее 10 с повысить напряжение до полного испытательного. Последнее выдерживают в течение 1 мин, после чего плавно снижают до трети и затем отключают. Испытуемую обмотку затем разряжают, соединяя ее с заземленным корпусом машины. Последнее необходимо потому, что при хорошем состоянии изоляции в ней может сравнительно долго сохраняться опасный для жизни электрический разряд.

Испытание электрической прочности межвитковой изоляции.

В обмотках двигателя постоянного тока замыкание между витками является одним из самых серьезных дефектов, обычно приводящих к выходу двигателя из строя. По наружному осмотру обычно невозможно распознать имеются ли в катушках коротко замкнутые витки. Если число короткозамкнутых витков невелико, то это нельзя обнаружить измерением сопротивления при постоянном токе, так как такое замыкание мало отражается на сопротивлении всей фазы, а его отклонение может лежать в пределах допуска на отклонение сопротивления между фазными обмотками. Однако под нагрузкой короткозамкнутые витки будут вести себя как замкнутая накоротко вторичная обмотка трансформатора с малым сопротивлением. Вследствие относительно большого значения проходящего тока перегреваются медь (алюминий) и изоляция дефектных и прилегающих к ним витков.

Испытание витков предусматривается для собранных двигателей (выпускное испытание) и проводится после испытания на повышенную частоту вращения, если оно предусмотрено. Подведенное напряжение повышают на 30% сверх номинального и выдерживают в течение 3 мин при разомкнутой обмотке ротора. Для уменьшения тока холостого хода допускается одновременно с повышением напряжения на 30% повышать и частоту питающего тока; если испытание проводят на вращающейся машине, то повышение частоты должно быть не выше 15%. Жесткие обмотки крупных машин проверяют на отсутствие замыканий в процессе и по окончании изготовления (до укладки в пазы)

Для проверки межвитковой изоляции используют аппараты типа ЕЛ-1, имеющие сложную, но надежную структуру. К аппарату подсоединяются две обмотки, в которые поочередно посылаются импульсы напряжения высокой частоты. Если обмотки совершенно идентичны (одинаковы их полные сопротивления), то одинаковы будут и импульсы тока, что находит отражение на экране ЭЛТ (кривые импульсов сливаются).

Если одна из обмоток дефектна, то на экране будут разные кривые. Каждому дефекту соответствует своя форма кривой, которая помогает определить характер неисправности в обмотке.

Применение ЕЛ-1 позволило значительно повысить пропускную способность КИС цеха. Аппарат позволяет обнаружить в уложенной в пазы обмотке фазы имеющиеся витковые замыкания и витковые металлические замыкания в изготовленных катушках до их укладки в пазы двигателя, позволяет найти пазы, в которых произошло замыкание, проверить. С помощью ЕЛ-1 можно обнаружить обрыв в фазах и замыкание их ан корпус.

Определение тока и потерь холостого хода

Ток и потери холостого хода позволяют определить кпд и коэффициент мощности электродвигателя.

Увеличение тока и потерь холостого хода может быть вызвано укладкой в пазы меньшего числа эффективных витков или недоборе листов при перешихтовке стали сердечника, а также при аксиальном смещении ротора по отношению к статору. Увеличение тока холостого хода при сохранении потерь может быть следствием увеличения воздушного зазора, и увеличение потерь при сохранении тока холостого хода может иметь место из-за механических причин, например при повышении трения в подшипниках, плохой сборке.

В электродвигателях с фазным ротором при опыте холостого хода обмотку ротора закорачивают, а подводимое к статору напряжение должно иметь номинальную частоту и быть практически симметричным.

Определение тока и потерь короткого замыкания

При проведении опыта короткого замыкания проверяют состояние соединений обмоток, а результаты опыта позволяют определить начальный пусковой ток и начальный вращающийся момент двигателя. Опыт проводится при заторможенном роторе и закороченных кольцах ротора. Опыт надо проводить быстро, так как при коротком замыкании обмотки ротора быстро нагреваются. Следует обратить внимание на надежность тормозного устройства, так как при коротком замыкании оно испытывает значительные усилия.