Измерение сопротивления изоляции электродвигателя | ЭЛЕКТРОлаборатория

Измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса машины и между обмотками производится в целях проверки состояния изоляции и пригодности машины к проведению последующих испытаний. Рекомендуется производить измерение:

в практически холодном состоянии испытуемой машины — до начала ее испытания по соответствующей программе;

независимо от температуры обмоток — до и после испытаний изоляции обмоток на электрическую прочность относительно корпуса машины и между обмотками переменным напряжением.

Измерение сопротивления изоляции обмоток следует проводить: при номинальном напряжении обмотки до 500 В включительно — мегаомметром на 500 В; при номинальном напряжении обмотки свыше 500 В — мегаомметром не менее чем на 1000 В. При измерении сопротивления изоляции обмоток с номинальным напряжением свыше 6000 В, имеющих значительную емкость по отношению к корпусу, рекомендуется применять мегаомметр на 2500 В с моторным приводом или со статической схемой выпрямления переменного напряжения.

Измерение сопротивления изоляции относительно корпуса машины и между обмотками следует производить поочередно для каждой цепи, имеющей отдельные выводы, при электрическом соединении всех прочих цепей с корпусом машины.

Измерение сопротивления изоляции обмоток трехфазного тока, наглухо сопряженных в звезду или треугольник, производится для всей обмотки по отношению к корпусу.

Изолированные обмотки и защитные конденсаторы, а также иные устройства, постоянно соединенные с корпусом машины, на время измерения сопротивления их изоляции должны быть отсоединены от корпуса машины.

Измерение сопротивления изоляции обмоток, имеющих непосредственное водяное охлаждение, должно производиться мегаомметром, имеющим внутреннее экранирование; при этом зажим мегаомметра, соединенный с экраном, следует присоединять к водосборным коллекторам, которые при этом не должны иметь металлической связи с внешней системой питания обмоток дистиллятом.

По окончании измерения сопротивления изоляции каждой цепи следует разрядить ее электрическим соединением с заземленным корпусом машины. Для обмоток на номинальное напряжение 3000 В и выше продолжительность соединения с корпусом должна быть:

для машин мощностью до 1000 кВт (кВ·А) — не менее 15 с;

для машин мощностью более 1000 кВт (кВ·А) — не менее 1 мин.

При пользовании мегаомметром на 2500 В продолжительность соединения с корпусом должна быть не менее 3 мин независимо от мощности машины.

Измерение сопротивления изоляции заложенных термопреобразователей сопротивления следует проводить мегаомметром напряжением 500 В.

Измерение сопротивления изоляции изолированных подшипников и масляных уплотнений вала относительно корпуса следует проводить при температуре окружающей среды мегаомметром напряжением не менее 1000 В.

                                                                                                                           Таблица 2.

 

Таблица 3.

Таблица 4.

 

 Сопротивление изоляции Rиз является основным показателем состояния изоляции статора и ротора электродвигателя.

Одновременно с измерением сопротивления изоляции обмотки статора определяют коэффи­циент абсорбции. Измерение сопротивления изоляции ротора проводится у синхронных электро­двигателей и электродвигателей с фазным ротором на напряжение 3кВ и выше или мощностью бо­лее 1МВт. Сопротивление изоляции ротора должно быть не ниже 0,2МОм.

Коэффициент абсорбции в эксплуатации обязательно определять только для электродвигате­лей напряжением выше 3кВ или мощностью боле 1МВт.

Подготовить средства измерений:

Проверить уровень заряда батареи или аккумулятора для мегаомметра типа MIC-2500.

Установить значение испытательного напряжения.

В случае использования стрелочного прибора типа ЭСО202 установить его горизонтально.

Для ЭС0202 установить требуемый предел измерений, шкалу прибора и значение испытательного напряжения мегомметра.

Проверить работоспособность мегомметра. Для этого необходимо замкнуть между собой измерительные щупы и начать вращать рукоятку генератора со скоростью 120¸140 оборотов в минуту. Стрелка прибора должна показывать «0». Разомкнуть измерительные щупы и начать вращать рукоятку генератора со скоростью 120¸140 оборотов в минуту. Стрелка прибора должна показывать «10

4 МОм».

Перед проведением измерения необходимо открыть вводное устройство электродвигателя (борно), протереть изоляторы от пыли и загрязнения и подключить мегаомметр согласно схемы, приве­дённой на рисунке.

Рисунок. Измерение сопротивления изоляции обмоток электродвигателя.

На рисунке  А показана схема подключения мегаомметра к испытуемому электродвигателю, у ко­торого обмотки соединены в звезду или треугольник внутри корпуса и произвести рассоединение в борно невозможно. В этом случае мегаомметр подключает­ся к любому зажиму статора электродвигателя и со­противление изоляции измеряется у всей обмотки сразу относительно корпуса.

На рисунке  Б измерение сопротивление изо­ляции производится у электродвигателя по каждой из частей обмотки отдельно, при этом другие части обмотки (которые в данный момент не обрабаты­ваются) закорачиваются и соединяются на землю.

При измерении сопротивления изоляции отсчёт показаний мегаомметра производят каждые
15 секунд и результатом считается сопротивление, отсчитанное через 60 секунд после начала измерения, а отношение показаний R

60/R₁₅ считается коэффициентом абсорбции.

Для электродвигателей с номинальным на­пряжением 0,4кВ (электродвигатели до 1000В) одноминутное измерение изоляции мегаомметром на 2500В приравнивается к высоковольтному испытанию.

У синхронных электродвигателей при изме­рении сопротивления изоляции обмоток статора (обмотки статора) необходимо закоротить и за­землить обмотку ротора. Это необходимо сделать для исключения возможности повреждения изо­ляции ротора.

Сегодня статья – ответ на вопрос читателей.

Будут вопросы будут и новые статьи.

Успехов!!!

Как прозвонить трехфазный двигатель мегаомметром

Мы смотрим на прибор для измерения сопротивления изоляции, называемый «Мегомметр». Назначение этого прибора — проверить сопротивление обмоток таких устройств, как электродвигатель, используя достаточно высокое напряжение. Вы видите три предела настроек для измерения: 250 вольт, 500 вольт и 1000 вольт. Нам нужны такие высокие напряжения, чтобы мы могли обнаружить определенные типы неисправностей. Я собираюсь показать это, используя двигатель мощностью 5 кВт. Это неисправный двигатель, он был снят при обслуживании, потому что имеет замыкание на землю одной из обмоток. Я покажу, как это проверить, с помощью мегомметра. Сначала я собираюсь взять зажим земли мегомметра, и присоединить его к корпусу двигателя. Далее прямо здесь смотрим на трехфазные обмотки на выходе из распределительной коробки двигателя. У меня есть синий, оранжевый и белый провод, и я собираюсь измерить сопротивление моим измерителем сопротивление изоляции между этими фазами и землей. При проведении измерений соблюдаем технику безопасности, потому что во время работы мегомметр выдает высокое напряжение, Я соединю измерительный щуп прибора и оголенный конец фазного провода, щуп надо удерживать только одной рукой за изолированную часть. Для запуска мегомметра нажмите на оранжевую кнопку. Итак, делаем замеры . нажав кнопку, мы видим, что стрелка качнулась до упора вправо. Так как прибор стоит на оранжевом диапазоне измерений, мы будем считывать показания по верхней части шкалы, и стрелка в правой части шкалы означает нулевое значение Ом. Это неисправность, мы не должны иметь ноль Ом. Между фазовой обмоткой и корпусом должно быть очень большое сопротивление. Я сделаю это снова на другой фазе обмотки, я присоединю к ней щуп и нажму кнопку — вы видите, что она также показывает ноль. И, конечно на последней обмотке будут такие же показания. Я говорю — конечно, потому что это не имеет значения, какая обмотка замкнула на корпус. Это измерение можно сделать на любом выводе фазной обмотки, так как они соединены вместе внутри двигателя, и пробой в любом месте обмотки даст одинаковые показания сопротивления изоляции на корпус. Теперь, чтобы доказать вам, что высокое напряжение действительно имеет значение и имеет значение для наших измерений, я переключу прибор в низковольтный диапазон. В зеленом режиме, прибор работает как обычный ом метр. И как обычный ом метр он использует очень низкое напряжение для проверки сопротивление. Чтобы показать вам, как это работает я присоединю зажим земля к корпусу двигателя и вы что стрелка остается на левой стороне шкалы, потому что на зеленой шкале «справа» бесконечность, и «слева» ноль . Итак, при «КЗ» стрелка будет на левой стороне шкалы и при «обрыве» — стрелка будет в правой части шкалы при этом низком значении выставленного напряжения. Помня об этом, я снова соединяю щуп с фазной обмотклй . и нажимаю кнопку «Проверить». Обратите внимание, что стрелка ушла вправо, мы помним, что в это означает «обрыв», и это указывает, что обмотка хорошая. Просто, чтобы убедиться, что я отсоединю щуп и нажму еще раз кнопку, стрелка остается справа, прибор показывает «разомкнуто». Другими словами — короткое замыкание на корпус не обнаруживается в режиме пониженного напряжения, но может быть обнаружено в режиме высокого напряжения. Я присоединю щуп еще раз — просто чтобы доказать, что это работает, щуп присоединен — я нажимаю кнопку, стрелка поворачивается вправо, что означает нулевое значение Ом или низкое сопротивлением. В режиме высокого напряжения, я отсоединю щуп, чтобы посмотреть, что происходит, — стрелка сдвигается влево, что означает «большое сопротивление». Итак, я ясно вижу, что есть неисправность в этом моторе при использовании высокого напряжения, но я не вижу неисправности при низкое значении напряжения. И именно в этом уникальная ценность измерителя сопротивления изоляции под названием мегомметр.

_

В идеале чтобы была произведена проверка обмоток электродвигателя, необходимо иметь специальные приборы, предназначенные для этого, которые стоят немалых денег. Наверняка не у каждого в доме они есть. Поэтому проще для таких целей научиться пользоваться тестером, имеющим другое название мультиметр. Такой прибор имеется практически у каждого уважающего себя хозяина дома.

Электродвигатели изготавливают в различных вариантах и модификациях, их неисправности также бывают самыми разными. Конечно, не любую неисправность можно диагностировать простым мультиметром, но наиболее часто проверка обмоток электродвигателя таким простым прибором вполне возможна.

Любой вид ремонта всегда начинают с осмотра устройства: наличие влаги, не сломаны ли детали, наличие запаха гари от изоляции и другие явные признаки неисправностей. Чаще всего сгоревшую обмотку видно. Тогда не нужны никакие проверки и измерения. Такое оборудование сразу отправляется на ремонт. Но бывают случаи, когда отсутствуют внешние признаки поломки, и требуется тщательная проверка обмоток электродвигателя.

Виды обмоток

Если не вникать в подробности, то обмотку двигателя можно представить в виде куска проводника, который намотан определенным образом в корпусе мотора, и вроде бы в ней ничего не должно ломаться.

Однако, дело обстоит гораздо сложнее, так как обмотка электродвигателя выполнена со своими особенностями:

• Материал провода обмотки должен быть однородным по всей длине.
• Форма и площадь поперечного сечения провода должны иметь определенную точность.
• На проволоку, предназначенную для обмотки, в обязательном порядке в промышленных условиях наносится слой изоляции в виде лака, который должен обладать определенными свойствами: прочностью, эластичностью, хорошими диэлектрическими свойствами и т.д.
• Провод обмотки должен обеспечивать прочный контакт при соединении.

Если имеется какое-либо нарушение этих требований, то электрический ток будет проходить уже в совершенно других условиях, а электрический мотор ухудшит свои эксплуатационные качества, то есть, снизится мощность, обороты, а может и вообще не работать.

Проверка обмоток электродвигателя 3-фазного мотора . Прежде всего, отключить ее от цепи. Основная часть существующих электродвигателей имеет обмотки, соединенные по схемам, соответствующим звезде или треугольнику.

Концы этих обмоток подключают обычно на колодки с клеммами, которые имеют соответствующие маркировки: «К» — конец, «Н» — начало. Бывают варианты соединений внутреннего исполнения, узлы находятся внутри корпуса мотора, а на выводах применяется другая маркировка (цифрами).

На статоре 3-фазного электродвигателя применяются обмотки, имеющие равные характеристики и свойства, одинаковые сопротивления. При замере мультиметром сопротивлений обмоток может оказаться, что у них разные значения. Это уже дает возможность предположить о неисправности, имеющейся в электродвигателе.

Возможные неисправности

Визуально не всегда можно определить состояние обмоток, так как доступ к ним ограничен особенностями конструкции двигателя. Практически проверить обмотку электродвигателя можно по электрическим характеристикам, так как все поломки мотора в основном выявляются:

• Обрывом, когда провод разорван, либо отгорел, ток по нему проходить не будет.
• Коротким замыканием, возникшим из-за повреждения изоляции между витками входа и выхода.
• Замыкание между витками, при этом изоляция повреждается между соседними витками. Вследствие этого поврежденные витки самоисключаются из работы. Электрический ток идет по обмотке, в которой не задействованы поврежденные витки, которые не работают.
• Пробиванием изоляции между корпусом статора и обмоткой.

Способы

Проверка обмоток электродвигателя на обрыв

Это самый простой вид проверки. Неисправность диагностируется простым измерением значения сопротивления провода. Если мультиметр показывает очень большое сопротивление, то это означает, что имеется обрыв провода с образованием воздушного пространства.

Проверка обмоток электродвигателя на короткое замыкание

При коротком замыкании в моторе отключится его питание установленной защитой от замыкания. Это происходит за очень короткое время. Однако даже за такой незначительный промежуток времени может возникнуть видимый дефект в обмотке в виде нагара и оплавления металла.

Если измерять приборами сопротивление обмотки, то получается малое его значение, которое приближается к нулю, так как из измерения исключается кусок обмотки из-за замыкания.

Проверка обмоток электродвигателя на межвитковое замыкание

Это самая трудная задача по определению и выявлению неисправности. Чтобы проверить обмотку электродвигателя, пользуются несколькими способами измерений и диагностик.

Проверка обмоток электродвигателя способом омметра

Этот прибор действует от постоянного тока, измеряет активное сопротивление. Во время работы обмотка образует кроме активного сопротивления, значительную индуктивную величину сопротивления.

Если будет замкнут один виток, то активное сопротивление практически не изменится, и определить омметром его сложно. Конечно, можно произвести точную калибровку прибора, скрупулезно замерять все обмотки на сопротивление, сравнивать их. Однако, даже в таком случае очень трудно выявить замыкание витков.

Результаты гораздо точнее выдает мостовой метод, с помощью которого измеряется активное сопротивление. Этим методом пользуются в условиях лаборатории, поэтому обычные электромонтеры им не пользуются.

Измерение тока в каждой фазе

Соотношение токов по фазам изменится, если произойдет замыкание между витками, статор будет нагреваться. Если двигатель полностью исправен, то на всех фазах ток потребления одинаков. Поэтому измерив эти токи под нагрузкой, можно с уверенностью сказать о реальном техническом состоянии электродвигателя.

Проверка обмоток электродвигателя переменным током

Не всегда можно измерить общее сопротивление обмотки, и при этом учесть индуктивное сопротивление. У неисправного двигателя проверить обмотку можно переменным током. Для этого применяют амперметр, вольтметр и понижающий трансформатор. Для ограничения тока в схему вставляют резистор, либо реостат.

Чтобы проверить обмотку электродвигателя, применяется низкое напряжение, проверяется значение тока, которое не должно быть выше значений по номиналу. Измеренное падение напряжения на обмотке делится на ток, в итоге получается полное сопротивление. Его значение сравнивают с другими обмотками.

Такая же схема дает возможность определить вольтамперные свойства обмоток. Для этого необходимо сделать измерения на различных значениях тока, затем записать их в таблицу, либо начертить график. Во время сравнения с другими обмотками не должно быть больших отклонений. В противном случае имеется межвитковое замыкание.

Проверка обмоток электродвигателя шариком

Этот метод основывается на образовании электромагнитного поля с вращающимся эффектом, если обмотки исправны. На них подключается симметричное напряжение с тремя фазами, низкого значения. Для таких проверок используют три понижающих трансформатора с одинаковыми данными. Их подключают отдельно на каждую фазу.

Чтобы ограничить нагрузки, опыт проводят за короткий промежуток времени.

Подают напряжение на обмотки статора, и сразу вводят маленький стальной шарик в магнитное поле. При исправных обмотках шарик крутится синхронно внутри магнитопровода.

Если имеется замыкание между витками в какой-либо обмотке, то шарик сразу остановится там, где есть замыкание. При проведении проверки нельзя допускать превышения тока выше номинального значения, так как шарик может вылететь из статора с большой скоростью, что является опасно для человека.

Определение полярности обмоток электрическим методом

У обмоток статора имеется маркировка выводов, которой иногда может не быть по разным причинам. Это создает сложности при проведении сборки.

Чтобы определить маркировку, применяют некоторые способы:

• Слабым источником постоянного тока и амперметром.
• Понижающим трансформатором и вольтметром.

Статор выступает в роли магнитопровода с обмотками, действующими по принципу трансформатора.

Определение маркировки выводов обмотки амперметром и батарейкой

На наружной поверхности статора имеется шесть проводов от трех обмоток, концы которых не промаркированы, и подлежат определению по их принадлежности.

Применяя омметр, находят выводы для каждой обмотки, и отмечают цифрами. Далее, делают маркировку одной из обмоток конца и начала, произвольно. К одной из оставшихся двух обмоток присоединяют стрелочный амперметр, чтобы стрелка находилась на середине шкалы, для определения направления тока.

Минусовой вывод батарейки соединяют с концом выбранной обмотки, а выводом плюса кратковременно касаются ее начала.

Импульс в первой обмотке трансформируется во вторую цепь, которая замкнута амперметром, при этом повторяет исходную форму. Если полярность обмоток совпала с правильным расположением, то стрелка прибора в начале импульса пойдет вправо, а при размыкании цепи стрелка отойдет влево.

Если показания прибора совсем другие, то полярность выводов обмотки меняют местами и маркируют. Остальные обмотки проверяются подобным образом.

Определение полярности вольтметром и понижающим трансформатором

Первый этап аналогичен предыдущему способу: определяют принадлежность выводов обмоткам.

Далее, произвольным образом маркируют выводы первой любой обмотки для соединения их с понижающим трансформатором (12 вольт).

Две другие обмотки соединяют двумя выводами в одной точке случайным образом, оставшуюся пару соединяют с вольтметром и включают питание. Напряжение выхода трансформируется в другие обмотки с таким же значением, так как у них одинаковое количество витков.

Посредством последовательной схемы подключения 2-й и 3-й обмоток вектора напряжения суммируются, а результат покажет вольтметр. Далее маркируют остальные концы обмоток и проводят контрольные измерения.

Мне часто в последнее время друзья и соседи стали задавать вопрос: как проверить электродвигатель мультиметром? Вот я и решил написать небольшой обзор инструкцию для начинающих электриков.

Сразу замечу, что один мультиметр не позволяет выявить со 100% гарантией все возможные неисправности: мало его функций. Но порядка 90% дефектов им вполне можно найти.

Постарался сделать инструкцию универсальной для всех типов движков переменного тока. Эти же методики при вдумчивом подходе можно использовать в цепях постоянного напряжения.

Что следует знать о двигателе перед его проверкой: 2 важных момента

В рамках излагаемой темы достаточно представлять упрощенный принцип работы и особенности конструкции любого двигателя.

Принцип работы: какие электротехнические процессы необходимо хорошо представлять при ремонте

Любой движок состоит из стационарно закрепленного корпуса — статора и вращающегося в нем ротора, который еще называют якорь.

Его круговое движение создается за счет воздействия на него вращающегося магнитного поля статора, формируемого протеканием электрических токов по статорным обмоткам.

Когда обмотки исправны, то по ним текут номинальные расчетные токи, создающие магнитные потоки оптимальной величины.

Если сопротивление прводов или их изоляция нарушена, то создаются токи утечек, коротких замыканий и другие повреждения, влияющие на работу электродвигателя.

Между статором и ротором выполнен минимально возможный зазор. Его могут нарушить:

• разбитые подшипники;
• попавшие внутрь механические частицы;
• неправильная сборка и другие причины.

Когда происходит задевание вращающихся частей о неподвижный корпус, то создается их разрушение и дополнительные механические нагрузки. Все это требует тщательного осмотра, анализа состояния внутренних частей до начала электрических проверок.

Довольно часто не квалифицированный разбор является дополнительной причиной поломок. Пользуйтесь специальным инструментом и съемниками, исключающими повреждения граней валов.

После разборки сразу во время осмотра проверяют люфты, свободный ход подшипников, их чистоту и смазку, правильность посадочных мест.

Кроме этого у коллекторного электродвигателя могут быть сильно изношены пластины или щетки.

Все это необходимо проверять до подачи рабочего напряжения.

Особенности конструкций, влияющие на технологию поиска дефектов

Обычно производитель электрические характеристики указывает на табличке, прикрепленной на корпусе. Этим сведениям стоит верить.

Однако часто во время ремонта или перемотки конструкция статора изменяется, а табличка остается прежняя. Этот вариант следует тоже учитывать.

Для бытовой сети 220 вольт могут использоваться двигатели:

• коллекторные с щеточным механизмом;
• асинхронные однофазные;
• синхронные и асинхронные трехфазные.

В схемах 380 вольт работают трехфазные синхронные и асинхронные электродвигатели.

Все они отличаются по конструкции, но, в силу работы по общим законам электротехники, позволяют использовать одинаковые методики проверок, заключающиеся в замерах электрических характеристик косвенными и прямыми методами.

Как проверить обмотку электродвигателя на статоре: общие рекомендации

Трехфазный статор имеет три встроенные обмотки. Из него выходит шесть проводов. В отдельных конструкциях можно встретить 3 или 4 вывода, когда соединение треугольник или звезда собрано внутри корпуса. Но так делается редко.

Определить принадлежность выведенных концов обмоткам позволяет прозвонка их мультиметром в режиме омметра. Надо просто один щуп поставить на произвольный вывод, а другим — поочередно замерять активное сопротивление на всех остальных.

Пара проводов, на которой будет обнаружено сопротивление в Омах, будет относиться к одной обмотке. Их следует визуально отделить и пометить, например, цифрой 1. Аналогично поступают с другими проводами.

Здесь надо хорошо представлять, что по закону Ома ток в обмотке создается под действием приложенного напряжения, которому противодействует полное сопротивление, а не активное, замеряемое нами.

Учитываем, что обмотки наматываются из одного провода с одинаковым числом витков, создающих равное индуктивное сопротивление. Если провод в процессе работы будет закорочен или оборван, то его активная составляющая, как и полная величина, нарушится.

Межвитковое замыкание тоже сказывается на величине активной составляющей.

Однофазный асинхронный двигатель: особенности статорных обмоток

Такие модели создаются с двумя обмотками: рабочей и пусковой, как, например, у стиральной машины. Активное сопротивление у рабочей цепочки в подавляющем большинстве случаев всегда меньше.

Поэтому когда из статора выведено всего три конца, то это означает, что между всеми ими надо измерять сопротивление. Результаты трех замеров покажут:

• меньшая величина — рабочую обмотку;
• средняя — пусковую;
• большая — последовательное соединение первых двух.

Как найти начало и конец каждой обмотки

Метод позволяет всего лишь выявить общее направление навивки каждого провода. Но для практической работы электродвигателя этого более чем достаточно.

Статор рассматривается как обычный трансформатор, что в принципе и есть на самом деле: в нем протекают те же процессы.

Для работы потребуется небольшой источник постоянного напряжения (обычная батарейка) и чувствительный вольтметр. Лучше стрелочный. Он более наглядно отображает информацию. На цифровом мультиметре сложно отслеживать смену знака быстро меняющегося импульса.

К одной обмотке подключают вольтметр, а на другую кратковременно подают напряжение от батарейки и сразу его снимают. Оценивают отклонение стрелки.

Если при подаче «плюса» в первую обмотку во второй трансформировался электромагнитный импульс, отклонивший стрелку вправо, а при его отключении наблюдается движение ее влево, то делается вывод, что провода имеют одинаковое направление, когда «+» прибора и источника совпадают.

В противном случае надо переключить вольтметр или батарейку — то есть поменять концы одной из обмоток. Следующая третья цепочка проверяется аналогично.

А далее я просто взял свой рабочий асинхронный движок с мультиметром и показываю на нем фотографиями методику его оценки.

Личный опыт: проверка статорных обмоток асинхронного электродвигателя

Для статьи я использовал свой новый карманный мультиметр Mestek MT102. Заодно продолжаю выявлять недостатки его конструкции, которые уже показал в статье раньше.

Электрические проверки выполнялись на трехфазном двигателе, подключенном в однофазную сеть через конденсаторы по схеме звезды.

Общая оценка состояния изоляции обмоток

Поскольку на клеммных выводах все обмотки уже собраны вместе, то замеры начал с проверки сопротивления их изоляции относительно корпуса. Один щуп стоит на клеммнике сборки нуля, а второй — на гнезде винта крепления крышки. Мой Mestek показал отсутствие утечек.

Другого результата я и не ожидал. Этот способ замера состояния изоляции очень неточный и большинство повреждений он выявить просто не сможет: питания батареек 3 вольта явно недостаточно.

Но все же лучше делать хоть так, чем полностью пренебрегать такой проверкой.

Для полноценного анализа диэлектрического слоя проводников необходимо использовать высокое напряжение, которое вырабатывают мегаомметры. Его величина обычно начинается от 500 вольт и выше. У домашнего мастера таких приборов нет.

Можно обойтись косвенным методом, используя бытовую сеть. Для этого на клеммы обмотки и корпуса подают напряжение 220 вольт через контрольную лампу накаливания мощностью порядка 75 ватт (токоограничивающее сопротивление, исключающее подачу потенциала фазы на замыкание) и последовательно включенный амперметр.

Ожидаемый ток утечки через нормальную изоляцию не превысит микроамперы или их доли, но рассчитывать надо на аварийный режим и начинать замеры на пределах ампер. Измерив ток и напряжение, вычисляют сопротивление изоляции.

Используя этот способ, учитывайте, что:

• на корпус движка подается полноценная фаза: он должен располагаться на диэлектрическом основании, не иметь контактов с другими предметами;
• даже временно собираемая схема требует надежной изоляции всех концов и проводов, прочного крепления всех зажимов;
• колба лампы может разбиться: ее надо держать в защитном чехле.

Замер активного сопротивления обмоток

Здесь требуется разобрать схему подключения проводов и снять все перемычки. Перевожу мультиметр в режим омметра и определяю активное сопротивление каждой обмотки.

Прибор показал 80, 92 и 88 Ом. В принципе большой разницы нет, а отклонения на несколько Ом я объясняю тем, что крокодил не обеспечивает качественный электрический контакт. Создается разное переходное сопротивление.

Это один из недостатков этого мультиметра. Щуп плохо входит в паз крокодила, да к тому же тонкий металл зажима раздвигается. Мне сразу пришлось его поджимать пассатижами.

Замер сопротивления изоляции между обмотками

Показываю этот принцип потому, что его надо выполнять между каждыми обмотками. Однако вместо омметра нужен мегаомметр или проверяйте, в крайнем случае, бытовым напряжением по описанной мной выше методике.

Мультиметр же может ввести в заблуждение: покажет хорошую изоляцию там, где будут созданы скрытые дефекты.

Как проверить якорь электродвигателя: 4 типа разных конструкций

Роторные обмотки создают магнитное поле, на которое воздействует поле статора. Они тоже должны быть исправны. Иначе энергия вращающегося магнитного поля будет расходоваться впустую.

Обмотки якоря имеют разные конструкции у двигателей с фазным ротором, асинхронным и коллекторным. Это стоит учитывать.

Синхронные модели с фазным ротором

На якоре создаются выводы проводов в виде металлических колец, расположенных с одной стороны вала около подшипника качения.

Провода схемы уже собраны до этих колец, что наносит небольшие особенности на их проверку мультиметром. Отключать их не стоит, однако методика, описанная выше для статора, в принципе подходит и для этой конструкции.

Такой ротор тоже можно условно представить как работающий трансформатор. Требуется только сравнить индивидуальные сопротивления их цепочек и качество изоляции между ними, а также корпусом.

Якорь асинхронного электродвигателя

В большинстве случаев ситуация здесь намного проще, хотя могут быть и проблемы. Дело в том, что такой ротор выполнен формой «беличье колесо» и его сложно повредить: довольно надежная конструкция.

Короткозамкнутые обмотки выполнены из толстых стержней алюминия (редко меди) и прочно запрессованы в таких же втулках. Все это рассчитано на протекание токов коротких замыканий.

Однако на практике происходят различные повреждения даже в надежных устройствах, а их как-то требуется отыскивать и устранять.

Цифровой мультиметр для выявления неисправностей в обмотке «беличье колесо» не потребуется. Здесь нужно иное оборудование, подающее напряжение на короткое замыкание этого якоря и контролирующее магнитное поле вокруг него.

Однако внутренние поломки таких конструкций обычно сопровождаются трещинами на корпусе, а их можно заметить при внимательном внутреннем осмотре.

Кому интересна такая проверка электрическими методами, смотрите видеоролик владельца Viktor Yungblyudt. Он подробно показывает, как определить обрыв стержней подобного ротора, что позволяет в дальнейшем восстановить работоспособность всей конструкции.

Коллекторные электродвигатели: 3 метода анализа обмотки

Принципиальная электрическая схема коллекторного двигателя в упрощенной форме может быть представлена обмотками ротора и статора, подключенными через щеточный механизм.

Схема собранного электродвигателя с коллекторным механизмом и щетками показана на следующей картинке.

Обмотка ротора состоит из частей, последовательно подключенных между собой определенным числом витков на коллекторных пластинах. Они все одной конструкции и поэтому имеют равное активное сопротивление.

Это позволяет проверять их исправность мультиметром в режиме омметра тремя разными методиками.

Самый простой метод измерения

Принцип №1 определения сопротивления между коллекторными пластинами я показываю на фото ниже.

Здесь я допустил одно упрощение, которое в реальной проверке нельзя совершать: поленился извлекать щетки из щеткодежателя, а они создают дополнительные цепочки, способные исказить информацию. Всегда вынимайте их для точного измерения.

Щупы ставятся на соседние ламели. Такое измерение требует точности и усидчивости. На коллекторе необходимо нанести метку краской или фломастером. От нее придется двигаться по кругу, совершая последовательные замеры между всеми очередными пластинами.

Постоянно контролируйте показания прибора. Они все должны быть одинаковыми. Однако сопротивление таких участков маленькое и если омметр недостаточно точно на него реагирует, то можно его очувствить увеличением длины измеряемой цепочки.

Способ №2: диаметральный замер

При этом втором методе потребуется еще большая внимательность и сосредоточенность. Щупы омметра необходимо располагать не на соседние ближайшие пластины, а на диаметрально противоположные.

Другими словами, щупы мультиметра должны попадать на те пластины, которые при работе электродвигателя подключаются щетками. А для этого их потребуется как-то помечать, дабы не запутаться.

Однако даже в этом случае могут встретиться сложности, связанные с точностью замера. Тогда придется использовать третий способ.

Способ №3: косвенный метод сравнения величин маленьких сопротивлений

Для измерения нам потребуется собрать схему, в которую входит:

• аккумулятор на 12 вольт;
• мощное сопротивление порядка 20 Ом;
• мультиметр с концами и соединительные провода.

Следует представлять, что точность измерения увеличивает стабильность созданного источника тока за счет:

• высокой емкости аккумулятора, обеспечивающей одинаковый уровень напряжения во время работы;
• повышенная мощность резистора, исключающая его нагрев и отклонение параметров при токах до одного ампера;
• короткие и толстые соединительные провода.

Один соединительный провод подключают напрямую к клемме аккумулятора и ламели коллектора, а во второй врезают токоограничивающий резистор, исключающий большие токи. Параллельно контактным пластинам садится вольтметр.

Щупами последовательно перебираются очередные пары ламелей на коллекторе и снимаются отсчеты вольтметром.

Поскольку аккумулятором и резистором на короткое время каждого замера мы выдаем одинаковое напряжение, то показания вольтметра будут зависеть только от величины сопротивления цепочки, подключенной к его выводам.

Поэтому при равных показаниях можно делать вывод об отсутствии дефектов в электрической схеме.

При желании можно измерить миллиамперметром величину тока через ламели и по закону Ома, воспользовавшись онлайн калькулятором, посчитать величину активного сопротивления.

Мой цифровой Mestek MT102, несмотря на выявленные в нем недостатки, нормально справляется с этой задачей.

Двигатели постоянного тока

Конструкция их ротора напоминает устройство якоря коллекторного двигателя, а статорные обмотки создаются для работы со схемой включения при параллельном, последовательном или смешанном возбуждении.

Раскрытые выше методики проверок статора и якоря позволяют проверять двигатель постоянного тока, как асинхронный и коллекторный.

Заключительный этап: особенности проверок двигателей под нагрузкой

Нельзя делать заключение об исправности электродвигателя, полагаясь только на показания мультиметра. Необходимо проверить рабочие характеристики под нагрузкой привода, когда ему необходимо совершать номинальную работу, расходуя приложенную мощность.

Например, владелец очень короткого видео ЧАО Дунайсудоремонт считает, что замерив ток в обмотках, он убедился в готовности отремонтированного движка к дальнейшей эксплуатации.

Однако такое заключение можно дать только после выполнения длительной работы и оценки не только величин токов, но и замера температур статора и ротора, анализа систем теплоотвода.

Не выявленные дефекты неправильной сборки или повреждения отдельных элементов могут повторно вызвать дополнительный ремонт с большими трудозатратами. Если же у вас еще остались вопросы по теме, как проверить электродвигатель мультиметром, то задавайте их в комментариях. Обязательно обсудим.

Методика испытания и измерения электродвигателей переменного тока

Целью проведения пуско-наладочных работ является проверка возможности включения электродвигателей в работу без предварительной ревизии и сушки, а также снятие электрических характеристик на холостом ходу и под нагрузкой .

Применяемые приборы: Мегаомметры М4100/4, Ф4102/2, мост Р333, токоизмерительные клещи Ц4505, испытательная установка АИД-70, набор щупов.

Испытания и измерения электродвигателей переменного тока может производить бригада в составе не менее 2 человек из лиц ЭТЛ. Производитель работ при высоковольтных испытаниях и измерениях должен иметь группу по электробезопасности не ниже IV, а остальные не ниже III группы.

Перед началом испытаний должен быть проведен внешний осмотр электродвигателя. При этом проверяют состояние и целостность изоляции, отсутствие вмятин на корпусе, затяжку контактных соединений, а также комплектность машины (наличие всех деталей, паспортного и клеммного щитков и необходимых указаний на них; заполнение подшипников  до заданного уровня и отсутствие течи масла; состояние коллектора, токосъемных колец, щеткодержателей и щеток; наличие заземляющей проводки и качество соединения ее с электродвигателем).

 

1. Измерение сопротивления изоляции.

Для измерения сопротивления изоляции применяются мегаомметры на 250, 500, 1000 и 2500 В.

Измерение сопротивления изоляции вспомогательных измерительных цепей производят мегаомметром на 250 В.

Сопротивление изоляции измеряется при номинальном напряжении обмотки до 0,5 кВ включительно мегаомметром на напряжение 500 В, при номинальном напряжении обмотки свыше 0,5 кВ до 1 кВ мегаомметром на напряжение 1000 В, а при номинальном напряжении обмотки выше 1 кВ – мегаомметром на напряжение 2500 В.

Во время подключения прибора испытываемое оборудование должно быть заземлено. Отсчет производится через 15 и 60 секунд после нажатия кнопки «Высокое напряжение», или начала вращения рукоятки мегаомметра со скоростью 120 оборотов в минуту.

Измерение сопротивления изоляции производят при отсутствии электрического напряжения на обмотках машины по методике испытания изоляции.

После измерений сохранившийся на обмотке потенциал следует разделить на корпус проводником, предварительно соединенным с корпусом. Продолжительность разряда для обмоток с номинальным напряжением 3000 В и выше должна быть не менее 15 сек для машин до 1000 кВт и 60 сек для машин мощностью больше 1000 кВт.

Измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса машины и между обмотками производит поочередно для каждой электрически независимой цепи при соединении всех прочих цепей с корпусом машины.

Показания мегаомметра зависят от времени приложения напряжения к проверяемой обмотке. Чем больше время, предшествующее от момента приложения напряжения к изоляции до момента отчета (15 и 60с), тем больше получается измеренное значение сопротивления изоляции.

При измерении сопротивления изоляции необходимо измерять и температуру обмотки. С повышением температуры сопротивление изоляции уменьшается. Измерение изоляции следует выполнять при температуре обмотки, соответствующей номинальному режиму работы машины или привести к температуре 75°С. Температура обмотки, при которой производят измерения , не должна быть ниже 10°С. Если температура ниже указанной, то обмотку перед измерением необходимо подогреть.

Наименьшее значение сопротивления изоляции при рабочей температуре обмоток и через 60 сек. после приложения напряжения определяется по формуле:

R₆₀ = Uн / (1000 + Pн / 100)

где      Uн – номинальное напряжение обмотки, В;

Pн – номинальная мощность, кВт, для машин переменного тока, кВА.

О степени влажности изоляции судят по величине коэффициента абсорбции, который представляет собой отношение показаний мегаомметра после приложения напряжения через 15 и 60 сек:

Ка = R₆₀ / R₁₅

Следует учесть, что величина Ка даже при хорошем состоянии изоляции в значительной степени зависит от температуры машины и вида применяемых изоляционных материалов. С повышением температуры коэффициент абсорбции для машин, имеющих неувлажненную изоляцию, уменьшается. Для неувлажненной обмотки при температуре 10-30 °С коэффициент абсорбции Ка = 1,3¸2,0, для увлажненной обмотки коэффициент абсорбции близок к единице.

Допустимые значения сопротивления изоляции и коэффициента абсорбции приводятся в таблицах 5.1.; 5.2.; 5.3. РД 34.45-51.

Электродвигатели переменного тока включаются без сушки, если сопротивления изоляции обмоток и коэффициента абсорбции не ниже указанных в табл. 5.1. – 5.3.

2. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты.

Испытания электрической прочности изоляции обмоток относительно корпуса и между обмотками производят синусоидальным переменным напряжением частотой 50 Гц, используя установку АИД-70. Продолжительность испытания 1 минута.

Испытательное напряжение подводится к каждой фазе обмотки, при заземленном корпусе электродвигателя и двух других фазах. При невозможности выделить испытываемую фазу производится испытание всех 3х фаз одновременно, относительно корпуса электродвигателя. Испытательные напряжения для обмоток электродвигателей переменного тока приведены в табл. 5.4. РД 34.45-51.

Испытания должны проводить лица, прошедшие специальную подготовку и имеющие практический опыт проведения испытаний.

Перед началом испытания необходимо проверить стационарное заземление корпусов испытываемого оборудования и надежно заземлить испытательную установку. Место испытаний, а также соединительные провода , находящиеся под испытательным напряжением, должны быть ограждены или у места испытания должен быть выставлен наблюдающий.

Провод, с помощью которого повышенное напряжение от испытательной установки подводится к испытываемому оборудованию, должен быть надежно закреплен с помощью промежуточных изоляторов, изолирующих подвесок и т.п., чтобы было исключено случайное приближение этого провода к находящимся под рабочим напряжением токоведущим частям или сокращения воздушных промежутков, которые должны быть не менее следующих значений:

Испытательное напряжение, кВ                      до 20         30        40        50        60

Расстояние до заземленных предметов, см          5          10        20        25        30

до токоведущих частей, см                25        25        30        30        35

 

Присоединение установки к сети напряжением 380/220 В должно осуществляться через коммутационный аппарат с видимым разрывом, допускается присоединение через штепсельную вилку, расположенную у испытательной установки.

При сборке испытательной схемы, прежде всего, выполняются защитное и рабочее заземления испытательной установки. Перед присоединением испытательной установки к сети 380/220 В на вывод высокого напряжения установки накладывается заземление с помощью специальной заземляющей штанги. Сечение медного провода, с помощью которого заземляется вывод, должно быть не менее 4 мм².

Перед подачей испытательного напряжения на испытательную установку производитель работ обязан:

—          проверить все ли члены его бригады находятся на местах, указанным им производителем работ, удалены ли посторонние лица, можно ли подавать испытательное напряжение на оборудование;

—          предупредить бригаду о подаче напряжения словами «Подано напряжение» и, убедившись, что предупреждение услышано всеми членами бригады, снять заземление с вывода испытательной установки и подать на нее напряжение 280/220 В.

С момента снятия заземления вся испытательная установка, включая испытываемое оборудование и соединительные провода считается находящейся под напряжением, и проводить какие-либо пересоединения в испытательной схеме и на испытываемом оборудовании запрещается.

После окончания испытаний производитель работ должен снизить напряжение испытательной установки до нуля, отключить ее от сети 380/220 В, заземлить (или дать распоряжение о заземлении) вывод установки и сообщить об этом бригаде словами «Напряжение снято». Только после этого можно пересоединять провода на испытательной установке или в случае полного окончания испытания отсоединить их и снимать ограждения.

До испытания изоляции, а также после испытания необходимо разрядить испытываемое оборудование на землю и убедиться в полном отсутствии на нем заряда. Наложение и снятие заземления заземляющей штангой, подсоединение и отсоединение проводов от испытательной установки и испытываемого оборудования должны проводиться одним и тем же лицом и выполняться в диэлектрических перчатках.

Провод, соединяющий испытательную установку с испытуемым оборудованием должен быть удален от электрооборудования, находящегося под рабочим напряжением до 10 кВ, на расстоянии не менее 1 м.

 

3. Измерение сопротивления обмоток постоянному току.

 

3.1. Общие замечания.

Измерение сопротивлений производят с целью проверки соответствия сопротивления расчетному значению, проверки надежности паек определения повышения температуры над температурой окружающей среды. Сопротивление может быть измерено в холодном и нагретом состоянии. Холодным состоянием считают такое состояние обмотки, при котором температура обмотки и окружающей среды отличается не больше чем на 3°С. нагретое состояние – это состояние обмоток при рабочей температуре. При определении температуры в холодном состоянии или необходимо за 30 мин до испытания заложить в машину термометры. В практике наладочных работ применяют следующие методы измерения сопротивления постоянному току: амперметра-вольтметра, одинарного моста и двойного моста. Основным методом измерения является метод амперметра-вольтметра.

Для измерения применяют электроизмерительные приборы магнитоэлектрической системы: вольтметры класса не ниже 0,5 со встроенными добавочными сопротивлениями или наружным добавочным сопротивлением класса 0,1 и милливольтметры класса не ниже 0,5 с шунтами класса не ниже 0,1.

По схеме 4 а производят измерение малых сопротивлений.

Точный расчет измеряемого сопротивления, Ом, производят по формуле:

R_x = U / (I – U/ R_в)

где      R_в – внутреннее сопротивление вольтметра.

Измерение больших сопротивлений рекомендуется производить по схеме 4 б. Сопротивление рассчитывают по формуле:

R_x = (U – IR_а) / I

где      R_а – внутреннее сопротивление амперметра.

3.2. Измерений сопротивлений обмоток машин переменного тока.

Измерение сопротивлений многофазных обмоток при наличии выводов начала и конца всех фаз следует производить пофазно. В случае, если фазы обмотки статора соединены в «звезду» и не имеют вывода нулевой точки (рис. 5 а), то измерение сопротивления производится между каждыми двумя выводами (фазами).

Результат измерений дает сумму сопротивлений двух фаз:

r₁₂ = r₁ + r₂; r₂₃ = r₂ + r₃; r₃₁ = r₃ + r_1.

Сопротивление каждой фазы в отдельности:

r₁ = (r₃₁ + r₁₂ —  r₂₃) / 2; r₂ = (r₁₂ + r₂₃ — r₃₁) / 2; r₃ = (r₂₃ + r₃₁ — r₁₂ ) / 2.

В случае соединения фаз в «треугольник» (рис. 5 б) сопротивление каждой фазы:

r₁ = ½ [ 4 r₂₃ r₃₁ / (r₂₃ + r₃₁ — r₁₂ ) – (r₂₃ + r₃₁ — r₁₂ )];

r₂ = ½ [ 4 r₃₁ r₁₂ / (r₃₁ + r₁₂ —  r₂₃) – (r₃₁ + r₁₂ —  r₂₃)];

r₃ = ½ [ 4 r₁₂ r₂₃ / (r₁₂ + r₂₃ — r₃₁) – (r₁₂ + r₂₃ — r₃₁)].

Если расхождение измеренных значений не превышает 2 % при соединении фаз в “звезду” и 1,5 % при соединении фаз в «треугольник», то сопротивление одной фазы можно определить упрощенно:

При соединении в «звезду»

r₁ = r₂ + r₃ = r / 2;

при соединении фаз в “треугольник”

r₁ = r₂ = r₃ = 3 / 2  r,

где

r = r₁₂ + r₂₃ + r₃₁ /3.

Измерение сопротивления обмотки ротора в двигателях с фазным ротором производят аналогично измерениям обмоток статора. Соединение обмоток ротора может быть в «звезду» и в «треугольник». Напряжение измеряют в контактных кольцах, чтобы исключить влияние переходного сопротивления контактов щеток.

Согласно ПУЭ предельно допустимые отклонения сопротивления постоянному току обмотки различных фаз статора для генераторов мощностью меньше 100 МВт не должны отличаться друг от друга больше чем на 2 %.

Измеренные сопротивления обмотки ротора не должны отличаться от заводских данных больше чем на 2 %. Сопротивления гашения поля пускорегулирующие сопротивления проверяют на всех ответвлениях. Значения сопротивлений не должны отличаться от заводских данных больше чем на 10 %.

 

4. Проверка электродвигателя на холостом ходу или с ненагруженным механизмом.

Проверка производится в электродвигателях напряжением 3 кВ и выше. Значение тока ХХ для вновь вводимых электродвигателей не нормируется.

Значение тока холостого хода после капитального ремонта электродвигателя не должно отличаться больше чем на 10 % от значения тока, измеренного перед его ремонтом, при одинаковом напряжении на выводах статора.

Продолжительность проверки электродвигателей должна быть не менее 1 часа.

 

5. Измерение воздушного зазора между сталью ротора и статора.

Измерение зазоров должно производиться, если позволяет конструкция электродвигателя. При этом у электродвигателей мощностью 100 кВт и более, у всех электродвигателей ответственных механизмов, а также у электродвигателей с выносными подшипниками скольжения величины воздушных зазоров в местах, расположенных по окружности ротора и сдвинутых друг относительно друга на угол 90°, или в местах, специально предусмотренных при изготовлении электродвигателя, не должны отличаться больше чем на 10 % от среднего значения.

 

 

6. Измерение зазоров в подшипниках скольжения.

Увеличение зазоров в подшипниках скольжения более значений, приведенных в табл. 5.5. РД 34.45-51, указывает на необходимость перезаливки вкладыша.

 

7. Измерение вибрации подшипников электродвигателя.

Измерение производится у электродвигателей напряжением 3 кВ и выше, а  также у всех электродвигателей ответственных механизмов.

 

8. Измерение разбега ротора в осевом направлении.

Измерение производится у электродвигателей, имеющих подшипники скольжения.

 

9. Проверка работы электродвигателя под нагрузкой.

Проверка производится при неизменной мощности, потребляемой электродвигателем из сети не менее 50 % номинальной, и при соответствующей установившейся температуре обмоток.

Проверяется тепловое и вибрационное состояние электродвигателя.

 

10. Гидравлическое испытание воздухоохладителя.

Испытание производится избыточным давлением 0,2-0,25 МПа в течение 5-10 мин, если отсутствуют другие указания завода –изготовителя.

 

11. Проверка исправности стержней короткозамкнутых роторов.

Проверка производится у асинхронных электродвигателей при капитальных ремонтах осмотром вынутого ротора или специальными испытаниями, а в процессе эксплуатации по мере необходимости – по пульсациям рабочего или пускового тока статора.

Измерения по п.п. 5-8, 10, 11 выполняют подразделения технологических служб, связанных  с монтажом и ремонтом электрических машин.

НТД и техническая литература:

• Межотраслевые правила по охране труда (ПБ) при эксплуатации электроустановок.
• ПОТ Р М — 016 — 2001. — М.: 2001.
• Правила устройства электроустановок Глава 1.8 Нормы приемосдаточных испытаний Седьмое издание
• Объем и нормы испытаний электрооборудования. Издание шестое с изменениями и дополнениями — М.:НЦ ЭНАС, 2004.
• Наладка и испытания электрооборудования станций и подстанций/ под ред. Мусаэляна Э.С. -М.:Энергия, 1979.
• Сборник методических пособий по контролю состояния электрооборудования. — М.: ОРГРЭС, 1997.

Испытания электродвигателей: перечень работ, периодичность, нормы

Помимо проверки состояния механических элементов и смазки, при капитальных и текущих ремонтах электромоторов переменного тока производятся их электрические испытания, измеряются электрические характеристики.

Объем этих испытаний, условия их проведения, а также нормируемые предельные значения измеренных величин зависят от:

• номинального напряжения;
• мощности;
• конструктивного исполнения и типа двигателей.

Рассмотрим по порядку, какие испытания проводятся, и ознакомимся с критериями исправности электродвигателей.

Измерение сопротивления изоляции электродвигателей

Такие измерения производятся не только при ремонте. Например, если в процессе эксплуатации требуется провести диагностику электродвигателя и питающего кабеля в случае отключения от защит. Также требуется измерять этот параметр перед пуском аппарата после его длительного простоя, особенно в неблагоприятных рабочих условиях.

Для измерения используется мегаомметр, напряжение которого зависит от номинального для испытуемого электродвигателя. Для аппаратов до 500 В используется мегаомметр на 500 В. Для номинала 500 — 1000 В — соответственно на 1000 В. Для высоковольтных электродвигателей используется мегаомметр, вырабатывающий напряжение 2500 В.

Для статоров низковольтных двигателей норма составляет 1 МОм, при этом температура испытуемого объекта находится в пределах 10-30˚С. При температуре 60˚С допустимая величина снижается до 0,5 МОм.

Аппараты напряжением выше 1000 В разделяются на две категории. Для мощностей обмотки статора 1 — 5 МВт предельные значения указаны в таблице.

Для более мощных, свыше 5 МВт, моторов, подход к процессу более ответственный. Измерения производятся в строгом соответствии с инструкциями изготовителя.

У асинхронных машин с фазным ротором, в том числе синхронных, имеющих обмотку возбуждения, тестируется и изоляция обмотки ротора. Но только у высоковольтных движков, имеющих мощность свыше 1 МВт. Используется мегаомметр на 1000 В. Предельное значение — 0,2 МОм.

Мощные электродвигатели для предотвращения появления паразитных токов в валах, замыкающихся на установочной раме, имеют изоляцию опор с подшипниками. Также подшипники изолируются от маслопроводов, осуществляющих их смазку при работе. Состояние этого вида изоляции проверяется мегаомметром на 1000 В.

Этот параметр контролируется после капитальных ремонтов, связанных с выемкой ротора. Сопротивление должно иметь значение, отличное от нуля, и не снизиться резко относительно ранее полученных результатов. Более точного значения правилами не предусмотрено.

Измерение коэффициента абсорбции

Параметр характеризует степень увлажненности изоляции электродвигателей. Он измеряется только у высоковольтных аппаратов. Для этого на обмотку статора подключают испытательное напряжение от мегаомметра, держат его в течение минуты, засекая значения через 15 и 60 секунд. Разделив шестидесятисекундное значение на пятнадцатисекундное, получают искомую величину.

Нормативы зависят от материала изоляции двигателя. Если она термореактивная, то коэффициент не должен быть ниже 1,3. Для микалентной компаундированной – ниже 1,2.

Малый коэффициент абсорбции, особенно – близкий к единице, указывает на влажную изоляцию. Обмотку требуется просушить.

Испытание повышенным напряжением

Испытание проводится после окончания капитального ремонта двигателя, а для аппаратов до 1000 В может не проводиться вовсе. Решение принимает технический руководитель, что закрепляется соответствующим приказом.

Испытание заключается в подаче повышенного напряжения промышленной частоты от постороннего источника. Для этого применяются переносные или передвижные испытательные установки. Одно из важных требований – они должны быть рассчитаны на повышенные токи утечки. Поэтому не все из них, пригодные к испытаниям изоляции распределительных устройств, годятся для электродвигателей. Испытательные напряжения указаны в таблице.

Напряжение выше номинального для изоляции является стрессом. Подъем его производится медленно и без рывков. Критерием исправности служит отсутствие разрядов внутри двигателя, наличие которых контролируется по показаниям миллиамперметра, включенного последовательно с испытуемым объектом. Сами же показания прибора не нормируются. Также не должно произойти срабатывания защиты установки.

При испытаниях схема соединения обмоток не разбирается, они испытываются относительно корпуса совместно. Но при пробое для поиска поврежденного участка придется не только разобрать схему звезды или треугольника, но и рассоединить все секции обмотки в поврежденной фазе. Неисправная секция меняется на новую.

Измерение сопротивления постоянному току

 Измерение проводят:

• для статоров напряжением выше 3 кВ;
• для роторов таких же аппаратов.

Для обмоток статоров значения, полученные для каждой фазы, не должны отличаться более, чем на ±2%. Во всех описанных случаях величины сопротивлений не должны различаться от измеренных ранее более, чем на ту же величину.

Для измерений используются микроомметры, рассчитанные на точное измерение малых величин сопротивления. Для исключения влияния сопротивления соединительных проводов и контактов в месте подключения используется мостовая (четырехпроводная) схема подключения прибора.

Для сравнения с предыдущими значениями, полученные данные нужно привести к той же температуре обмоток. Для чего ее, собственно, потребуется измерить. Формулы для приведения зависят от материала проводников обмоток.

Для меди формула выглядит так:

R2 = R1 (235 + t2)/(235 + t1).

Сопротивление R1 – измеренное при температуре t1. Сопротивление R2 – значение, приведенное к температуре t2.

Для алюминия меняется только числовой коэффициент:

R2 = R1 (245 + t2)/(245 + t1).

На основании измерений делается заключение о наличии витковых замыканий в проверяемой обмотке. При выявлении его наличия потребуется определить место замыкания и заменить поврежденный участок.

Как проверить изоляцию электродвигателя мегаомметром

Электродвигатели используются практически везде: как автомобилестроении, так и в других областях промышленности. Однако, как и любые агрегаты, они имеют свой срок службы и их периодически необходимо проверять. Одним из приборов, который позволяет выявить неисправности, является мегаомметр. Как мегаомметром проверить двигатель, расскажем ниже.

Чаще всего используются два вида электрических двигателей: асинхронные и коллекторные.

Прозвонка асинхронного двигателя мегаомметром

Им чаще всего оборудованы приборы бытового использования. Измерение сопротивления изоляции электродвигателя мегаомметром производится следующим образом:

1. Проводим замеры сопротивления между выводами двигателя. Переводим прибор в режим до 100 Ом. После этого подключаем мегаомметр. Между крайним и средним выводом сопротивление должно быть от 30 до 50 Ом, а между вторым и крайним – до 20.  Если такие значения получены во время прозвона, то двигатель исправен.
2. Для исключения утечки тока на «массу» мегаомметр переводится в положение до 2000 Ом. Каждая клемма соединяется щупами с корпусом самого двигателя. Если никаких отклонений не произошло, то такой двигатель исправен.

Проверка коллекторного электродвигателя мегаомметром

Проводить измерения такого двигателя можно, только полностью его разобрав.

1. Соединяем щупы с каждым выводом. Если будет выявлено отсутствие сопротивления, то такой двигатель неисправен и его требуется заменить.
2. Проверяем ротор. Переводим прибор в положение до 200 Ом и располагаем щупы на максимальном расстоянии. Фактически щупы занимают место щеток и таким образом всё прозванивается. Для ускорения процесса можно вручную поворачивать ротор, до прикосновения каждой обмотки с щупом.

Если мегаомметр показывает примерно одинаковые значения, то двигатель абсолютно исправен и нареканий к нему быть не может.

Измерение сопротивления изоляции.

а) обмоток статора. Измерение производится у электродвигателей напряжением до 660 В мегаомметром на напряжение 1000 В, а у электродвигателей напряжением вы ше 660 В — мегаомметром на напряжение 2500 В.

Сопротивление изоляции электродвигателей до 660В в холодном состоянии должно быть не менее 1 МОм, а при температуре 60 °С — 0,5 МОм. У электродвигателей выше 660 В сопротивление изоляции не нормируется, но учитывается при определении условий включения электродвигателей без сушки.

Для электродвигателей на напряжение выше 3000 В или мощностью более 3кВт определяется также коэффициент абсорбции К _абс = R₆₀/R₁₅. Нормированные значения коэффициента абсорбции приведены в табл. 1.

б) обмоток ротора. Проводится при капитальном и текущем ремонтах.

Измерение производится у синхронных двигателей и асинхронных двигателей с фазным ротором напряжением 3000В и выше или мощностью более 1000кВт мегаомметром на напряжение 1000 В.

Значение сопротивления изоляции не нормируется.

в) термоиндикаторов с соединительными проводами. Проводится при капитальном ремонте.

Измерение производится мегаомметром на напряжение 250 В. Сопротивление изоляции не нормируется.

г) подшипников. Проводится при капитальном ремонте.

Сопротивление изоляции измеряется у электродвигателей напряжением 3000 В и выше, подшипники которых изолированы от корпуса двигателя. Измерение выполняется относительно фундаментной плиты при полностью собранных маслопроводах мегаом метром на напряжение 1000 В при ремонтах с выемкой ротора. Сопротивление изоляции не нормируется. Методика измерения изоляции изложена в испытаниях изоляции электрооборудования.

Проводится при капитальном ремонте.

Испытание обмоток ротора и статора выполняется на полностью собранном электродвигателе. Испытание обмоток статора производится для каждой фазы в отдельности относительно корпуса при двух других, соединенных с заземленным корпусом. У двигателей, не имеющих выводов каждой фазы в отдельности допускается испытывать изоляцию всей обмотки относительно заземленного корпуса.

Значения испытательного напряжения промышленной частоты приведены в табл. 8-12.

Таблица 8. Испытательное напряжение промышленной частоты для обмоток и цепей при капитально ремонте электродвигателей переменного тока без замены обмоток

Испытываемый элемент	Испытательное напряжение, кВ		Примечания
Обмотка статора электродвигателя мощностью 40 кВт и более и электродвигателя напряжение, кВ:			Производится по возможности тотчас после останова электродвигателя до его очистки от загрязнений
до 0,4	1
0,5	1,5
0,66	1,7
2	4
3	5
6	10
10	16
Обмотка статора электродвигателя мощностью менее 40 кВт номинальным напряжением до 0,66 кВ	1		Перед вводом электродвигателя в работу производится повторное испытание мегаомметром на напряжение 1000 В
Обмотка ротора синхронного электродвигателя, предназначенного для непосредственного запуска, с обмоткой возбуждения, замкнутой на резистор или источник питания	1
Обмотка ротора электродвигателя с фазным ротором		1,5Uрот, но не менее 1	Uрот — напряжение на кольцах при разомкнугом неподвижном роторе и полном напряжении на статоре.
Резисторы цепи гашения поля.		2	Испытываются у синхронных электродвигателей.
Реостаты и пускорегулирующие резисторы.		1,5Uрот, но не менее 1

Таблица 9. Испытательное напряжение промышленной частоты электродвигателей переменного тока с жесткими катушками или со стержневой обмоткой при полной замене обмотки статора

Испытываемый элемент	Испытательное напряжение, кВ, для электродвигателей на номинальное напряжение, кВ
	до 0,66	2	3	6	1а	3	6
	мощностью до 1000 кВт				мощностью свыше 1000 кВт
1. Отдельная катушка (стержень)* перед укладкой 2. Обмотки после укладки в пазы до пайки межкатушечных соединений 3. Обмотки после пайки и изолировки соединений 4. Главная изоляция обмотки собранной машины	4,5 3,5 2Uном+1, но не ниже 1,5 кВ	11* 9 6,5 5	13,5 11,5 9 7	21,1 18,5 15,8 13	31,5 29 25 21	13,5 1 1,5 9 7	23,5 20,5 18,5 15	34 30 27 23
* Если стержни или катушки изолированы микалентой без компаундирования изоляции, то испытательное напряжение, указанное в пп. 1 и 2, может быть снижено на 5%. ** Если катушки или стержни после изготовления были испытаны данным напряжением, то при повторных испытаниях перед укладкой допускается испытательное напряжение на 1000 В.

Таблица 10. Испытательное напряжение промышленной частоты электродвигателей при частичной замене обмотки статора

Испытываемый элемент	Испытательное напряжение, кВ
Запасные катушки (секции, стержни) перед закладкой в электродвигатель	2,25 Uном+2
То же после закладки в пазы перед соединением со старой частью обмотки	2 Uном +1
Оставшаяся часть обмотки	2 Uном
Главная изоляция обмотки полностью собранного электродвигателя	1,7 Uном
Витковая изоляция	По табл. 13

Таблица 11. Испытательное напряжение промышленной частоты электродвигателей переменного тока при ремонте всыпных обмоток

Испытываемый элемент	Испытательное напряжение, кВ, для электродвигателей мощностью, кВт
	0,2-10	не более 10 до 1000
Обмотки после укладки в пазы до пайки межкатушечных с соединений Обмотки после пайки и изолировки межкатушечных соединений, если намотка производится по группам или катушкам Обмотки после пропитки и запрессовки обмотанного сердечника Главная изоляция обмотки собранного электродвигателя	2,5 2,3 2,2 2 Uном+1, но не ниже 1,5	3 2,7 2,5 2 Uном+1, но не ниже 1,5

Таблица 12. Испытательное напряжение промышленной частоты асинхронных электродвигателей с фазным ротором при полной смене обмотки ротора

Испытываемый элемент	Испытательное напряжение, кВ
Стержни обмотки после изготовления, но до закладки в пазы Стержни обмотки после закладки в пазы, но до соединения Обмотки после соединения, пайки и бандажировки Контактные кольца до соединения с обмоткой Оставшаяся часть обмотки после выемки заменяемых катушек (секций, стержней) Вся обмотка после присоединения новых катушек (секций, стержней)	2 Uрот +3 2 Uрот +2 2 Upm +1 2 Uрот +1,2 2 Uрот, но не ниже 1,2 1,7 Uрот, но не ниже 1
Примечание: Uрот — напряжение на кольцах при разомкнутом и неподвижном роторе и номинальном напряжении на статоре.

Испытание напряжением 1 кВ промышленной частоты может быть заменено из мерением одноминутного значения сопротивления изоляции мегаомметром на напряже ние 2500 В. Эта замена не допускается при испытаниях ответственных электродвигателей.

При проведении испытания мегаомметром на 2500 В можно не проводить измерений сопротивления изоляции мегаомметром на напряжение 1 кВ.

При частичной замене обмотки ротора у асинхронных электродвигателей с фазным ротором после соединения, пайки и бандажировки значение испытательного напряжения принимается 1,5·U_рот, но не ниже 1 кВ. Продолжительность испытания 1мин.

См. также методика проведения испытаний повышенным напряжением промышленной частоты.

Электродвигатели переменного тока / ПУЭ 7 / Библиотека / Элек.ру

1.8.15. Электродвигатели переменного тока до 1 кВ испытываются по п. 2, 4, 6, 10, 11.

Электродвигатели переменного тока выше 1 кВ испытываются по п. 1-4,7,9-11.

По п. 5, 6, 8 испытываются электродвигатели, поступающие на монтаж в разобранном виде.

1. Определение возможности включения без сушки электродвигателей напряжением выше 1 кВ. Следует производить в соответствии с разд. 3 «Электрические машины» СНиП 3.05.06-85. «Электротехнические устройства» Госстроя России.

2. Измерение сопротивления изоляции. Допустимые значения сопротивления изоляции электродвигателей напряжением выше 1 кВ должны соответствовать требованиям инструкции, указанной в п. 1. В остальных случаях сопротивление изоляции должно соответствовать нормам, приведенным в табл. 1.8.8.

Таблица 1.8.8. Допустимое сопротивление изоляции электродвигателей переменного тока.

Испытуемый объект	Напряжение мегаомметра, кВ	Сопротивление изоляции
Обмотка статора напряжением до 1 кВ	1	Не менее 0,5 МОм при температуре 10-30 °С
Обмотка ротора синхронного электродвигателя и электродвигателя с фазным ротором	0,5	Не менее 0,2 МОм при температуре 10-30 °С (допускается не ниже 2 кОм при +75 °С или 20 кОм при +20 °С для неявнополюсных роторов)
Термоиндикатор	0,25	Не нормируется
Подшипники синхронных электродвигателей напряжением выше 1 кВ	1	Не нормируется (измерение производится относительно фундаментной плиты при полностью собранных маслопроводах)

3. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты. Производится на полностью собранном электродвигателе.

Испытание обмотки статора производится для каждой фазы в отдельности относительно корпуса при двух других, соединенных с корпусом. У двигателей, не имеющих выводов каждой фазы в отдельности, допускается производить испытание всей обмотки относительно корпуса.

Значения испытательных напряжений приведены в табл. 1.8.9. Продолжительность приложения нормированного испытательного напряжения 1 мин.

4. Измерение сопротивления постоянному току:

а) обмоток статора и ротора. Производится при мощности электродвигателей 300 кВт и более.

Измеренные сопротивления обмоток различных фаз должны отличаться друг от друга или от заводских данных не более чем на 2%;

б) реостатов и пускорегулировочных резисторов. Измеряется общее сопротивление и проверяется целость отпаек. Значение сопротивления должно отличаться от паспортных данных не более чем на 10%.

5. Измерение зазоров между сталью ротора и статора. Размеры воздушных зазоров в диаметрально противоположных точках или точках, сдвинутых относительно оси ротора на 90°, должны отличаться не более чем на 10% среднего размера.

Таблица 1.8.9. Испытательное напряжение промышленной частоты для электродвигателей переменного тока.

Испытуемый объект	Характеристика электродвигателя	Испытательное напряжение, кВ
Обмотка статора	Мощность до 1 МВт, номинальное напряжение выше 1 кВ	1,6Uном + 0,8
	Мощность выше 1 МВт, номинальное напряжение до 3,3 кВ	1,6Uном + 0,8
	Мощность выше 1 МВт, номинальное напряжение выше 3,3 до 6,6 кВ	2Uном
	Мощность выше 1 МВт, номинальное напряжение выше 6,6 кВ	1,6Uном + 2,4
Обмотка ротора синхронного электродвигателя	–	8Uном системы возбуждения, но не менее 1,2
Обмотка ротора электродвигателя с фазным ротором	–	1
Реостат и пускорегулировочный резистор	–	1
Резистор гашения поля синхронного электродвигателя	–	2

6. Измерение зазоров в подшипниках скольжения. Размеры зазоров приведены в табл. 1.8.10.

7. Измерение вибрации подшипников электродвигателя. Значения вибрации, измеренной на каждом подшипнике, должны быть не более значений, приведенных ниже:

Синхронная частота вращения электродвигателя, Гц	50	25	16,7	12,5 и ниже
Допустимая вибрация, мкм	50	100	130	160

8. Измерение разбега ротора в осевом направлении. Производится для электродвигателей, имеющих подшипники скольжения. Осевой разбег не должен превышать 2-4 мм.

9. Испытание воздухоохладителя гидравлическим давлением. Производится избыточным гидравлическим давлением 0,2-0,25 МПа (2-2,5 кгс/см²). Продолжительность испытания 10 мин. При этом не должно наблюдаться снижение давления или утечки жидкости, применяемой при испытании.

10. Проверка работы электродвигателя на холостом ходу или с ненагруженным механизмом. Продолжительность проверки не менее 1 ч.

11. Проверка работы электродвигателя под нагрузкой. Производится при нагрузке, обеспечиваемой технологическим оборудованием к моменту сдачи в эксплуатацию. При этом для электродвигателя с регулируемой частотой вращения определяются пределы регулирования.

Таблица 1.8.10. Наибольший допустимый зазор в подшипниках скольжения электродвигателей.

Номинальный диаметр вала, мм	Зазор, мм, при частоте вращения, Гц
	Менее 16,7	16,7-25	более 25
18-30	0,040-0,093	0,060-0,130	0,140-0,280
30-50	0,050-0,112	0,075-0,160	0,170-0,340
50-80	0,065-0,135	0,095-0,195	0,200-0,400
80-120	0,080-0,160	0,120-0,235	0,230-0,460
120-180	0,100-0,195	0,150-0,285	0,260-0,580
180-260	0,120-0,225	0,180-0,300	0,300-0,600
260-360	0,140-0,250	0,210-0,380	0,340-0,680
360-500	0,170-0,305	0,250-0,440	0,380-0,760