Неисправности асинхронных электродвигателей | Электрик

Признаки неисправности	Причины	Ремонт
Двигатель не запускается	Отсутствует ток в статоре, что может наблюдаться вследствие перегорания предохранителей или выключения неисправного автоматического выключателя	Поставить новые предохранители; исправить автоматический выключатель
Двигатель не запускается, несмотря на то что напряжение на выводах статора номинальное, а ток во всех трех фазах статора одинаков. Все три напряжения на кольцах равны при неподвижном разомкнутом роторе	Обрыв в двух (или трех) фазах пускового реостата или в соединительных проводах между ротором и пусковым реостатом. Сильное одностороннее притяжение ротора к статору вследствие большого износа вкладышей подшипников, смещения подшипниковых щитов или подшипниковых стояков	Отыскать при помощи мегомметра или контрольной лампы место обрыва и устранить. Заменить вкладыши подшипников и отрегулировать подшипниковые щиты.
Обмотка статора перегревается	Двигатель перегружен или нарушена его нормальная вентиляция Напряжение на выводах двигателя ниже номинального, вследствие чего происходит перегрузка двигателя по току Обмотка статора соединена не в звезду, а в треугольник.	Снизить нагрузку или усилить вентиляцию (запросить завод- изготовитель о способах усиления вентиляции). Повысить напряжение до номинального или уменьшить ток нагрузки до номинального Соединить обмотку статора в звезду
Обмотка статора сильно нагревается. Ток в отдельных фазах неодинаковый. Двигатель сильно гудит и тормозится	Витковое замыкание. Короткое замыкание между двумя фазами	В основном определяется ощупыванием обмотки после ее отключения. Поврежденное место отремонтировать или же перемотать поврежденную часть обмотки
Ротор, а иногда и статор перегреваются. Двигатель гудит, ток в статоре сильно пульсирует. Двигатель с нагрузкой плохо запускается и не развивает номинальной частоты вращения; момент вращения меньше номинального	Неисправность вызвана плохим контактом в цепи ротора: плохой контакт в пайках лобовых частей обмотки или в нулевой точке, в переходных соединениях между стержнями или в соединениях между параллельными группами плохой контакт в соединениях обмотки с контактными кольцами плохой контакт в соединениях между контактными кольцами и пусковым реостатом или в пусковом реостате	Для устранения этой неисправности необходимо: проверить все пайки обмотки ротора; те из них, которые неисправны или внушают подозрение, перепаять. Если наружным осмотром не удается обнаружить место плохой пайки, проверить методом падения напряжения проверить контакты токопроводов в местах соединения их с обмоткой и контактными кольцами проверить исправность контактов в местах присоединения проводов к ротору и реостату, проверить и очистить контакты и щетки пускового реостата
Двигатель не достигает требуемой частоты вращения, сильно перегревается	Двигатель перегружен Подшипник вышел из строя	Устранить перегрузку Заменить подшипник
Двигатель не запускается: при поворачивании рукой работает толчками и ненормально гудит; в одной фазе статора нет тока	Обрыв в одной фазе цепи сети или внутренний обрыв в обмотке статора. Если обрыв фазы произойдет во время работы двигателя, то при отсутствии надлежащей максимальной защиты может перегореть обмотка статора или ротора	Проверить вольтметром напряжение на выводах статора. Если имеется обрыв в одной фазе сети или напряжение во всех трех фазах несимметрично (в случае перегорания предохранителя или обрыва в одной фазе первичной обмотки трансформатора), то устранить неисправность сети. Если сеть исправна, то устранить обрыв в обмотке статора
Работа двигателя сопровождается сильным гудением, появился дым	Произошло замыкание витков некоторых катушек обмотки статора; короткое замыкание одной фазы	Двигатель отправить в ремонт
Электровигатель с короткозамкнутым ротором хорошо запускается без нагрузки; с нагрузкой не запускается	Нагрузка при пуске велика	Уменьшить нагрузку при пуске
Искрение сопровождается повышенным нагревом коллектора и щеток	Щетки в плохом состоянии и неправильно установлены в щеткодержателях. Размеры обойм щеткодержателей не соответствуют размерам щеток, плохой контакт между щетками и их арматурой	Угольные щетки имеют неровную обогревающую рабочую поверхность с царапинами; плохо пришлифованы; их края обломаны или обгорели. Следует правильно установить щеткодержатели и щетки
Стук в подшипниках качения	Разрушение дорожек или тел качения	Заменить подшипник
Ослабление крепления подшипника в подшипниковом щите	Слишком большая радиальная нагрузка на выходной конец вала, приведшая к износу места посадки подшипника в щите Очень большая вибрация машины	Уменьшить радиальную нагрузку и заменить двигатель; применить двигатель другого типоразмера, способный без разрушения выдержать существующую радиальную нагрузку Устранить причины сильной вибрации и заменить двигатель
Повышение вибрации при работе	Нарушение балансировки ротора шкивами или муфтами; неточная центровка валов агрегата; перекос соединительных полумуфт	Дополнительно отбалансировать ротор, шкивы или полумуфты; произвести центровку двигателя и машины; снять и вновь правильно установить полумуфту. Найти место обрыва или плохого контакта и устранить повреждение
Активная сталь статора равномерно перегрета, хотя нагрузка двигателя не превышает номинальной	Напряжение сети выше номинального Неисправен вентилятор	Снизить нагрузку или усилить вентиляцию двигателя Снять защитный кожух и отремонтировать вентилятор
Активная сталь статора при нормальном напряжении  сильно нагревается	Местные замыкания между отдельными листами активной стали, вызванные заусенцами или задеванием ротора о статор. Зубцы активной стали в отдельных местах выгорели и оплавлены вследствие коротких замыканий в обмотке статора или пробоя обмотки на корпус	Удалить заусенцы, разъединить соединенные листы стали и отлакировать их изоляционным лаком воздушной сушки. Вырубить или вырезать поврежденные места. Между отдельными листами проложить тонкий электрокартон или пластинки слюды и отлакировать их изоляционным лаком. В случае большого количества повреждений необходимо произвести полную перешихтовку стали с перемоткой статора
Мотор работает неустойчиво	Силовые контакты магнитного пускателя не создают устойчивого соединения	Заменить магнитный пускатель или почистить контактные пластины и подогнуть
Двигатель не отключается  при нажатии кнопки «Стоп»	«Залипли» контакты магнитного пускателя	Заменить магнитный пускатель или починить

Дренажный насос не запускается, электродвигатель гудит

Надежная канализация в частном доме обеспечивает максимальный комфорт для всех жильцов. Однако, в некоторых случаях она способна выйти из строя, засорившись от крупных частиц либо не сумев переработать ливневые стоки. В таком случае используют дренажные насосы, в связи с этим они должны содержаться в исправности и быть наготове.

Дренажное самовсасывающее оборудование

Интенсивная работа гидравлических устройств способна привести их к поломкам. Пользователям приходится быстро ремонтировать забившиеся каналы аппаратов, менять перегоревший двигатель или чинить поплавковый выключатель уровня воды своими руками. Не всегда получается в сжатый срок сделать эти операции правильно, поэтому о качественном ремонте нужно побеспокоиться заранее.

Конструктивные особенности дренажных насосов

Дренажная водяная помпа для откачки воды использует основной свой элемент – крыльчатку, для нагнетания давления в системе. Кроме нее в конструкции присутствуют следующие элементы:

• насосный узел;
• электромомтор, работающий от бытовой сети 220 В;
• всасывающий узел с фильтрующим элементом;
• поплавковый автоматический выключатель.

Конструкция

Так как условия работы подразумевают наличие соприкасающейся с корпусом жидкости, то наружная часть представляет собой плотно подогнанные части составного корпуса. При этом обеспечивается качественная герметизация, а материалом для корпуса служит:

• нержавеющая сталь с достаточным содержанием легирующего хрома;
• устойчивый к влажной среде пластик.

При эксплуатации необходимо беречь корпус от механического повреждения, чтобы не разгерметизировать установку.

Нужно соблюдать эксплуатационные рекомендации производителя, чтобы поплавковый насос для откачки воды работал с жидкостью, в которой присутствуют загрязняющие частички допустимой фракции. Пороговое геометрическое значение указано в паспорте прибора. Обычно разрешенный интервал составляет 3-50 мм в диаметре.

Промышленные агрегаты могут работать и с большими фракциями. Неправильная эксплуатация насосов может приводить  тому, что электродвигатель гудит, но не запускается на отдачу, или к другим вариантам поломок.

Диагностика неисправностей

В большинстве случаев разобраться можно самостоятельно. Для этого потребуется набор ключей, отвертки, плоскогубцы, мультиметр и возможно паяльник. В некоторых случаях придется воспользоваться ремкомплектом, предусмотренным заводом-изготовителем.

ВИДЕО: Дренажный насос. разборка и ремонт

Механические поломки

В тех случаях, когда электродвигатель гудит, но не вращается, причина чаще всего кроется в механической неисправности.

• Стоит проконтролировать целостность всех лопастей. Отколовшаяся частичка способна заблокировать вращение головного вала, расположенного в корпусе.
• Блокирование вращения, от которого возникает характерный гул, вызывает поврежденный подшипниковый узел на валу. Он под воздействием выработки ухудшает соосность и приводит к остановке вала.

Для проверки этих причин необходимо:

• отключить электропитание;
• вынимать насос из воды и устанавливать на ровную площадку;
• попробовать от руки вращать рабочую крыльчатку, проконтролировав визуально ее целостность.

При затруднении узел подвергается замене или ремонту, ведь если электродвигатель не запускается на откачку, но гудит, то дело часто не в электрике, а в блокировании вращения.

С этой статьей читают: Как выбрать дренажный насос для грязной воды

Пониженный уровень воды

Дренажное оборудование в большинстве моделей имеет погружной тип конструкции. За счет этого удается эффективно осуществлять откачку жидкости. Эксплуатация без жидкости внутри рабочих полостей таких насосов приводит к скорому выходу агрегатов из строя. Важным фактором защиты от работы без воды является специальное приспособление – поплавковый выключатель.

Так выглядит насос, длительное время работающий неполностью погруженным в жидкость

Деталь способна вовремя блокировать работу всего насоса, если происходит падение уровня жидкости ниже критической для аппарата отметки. Роль своеобразного гироскопа выполняет металлический шар, изменяющий свое положение в зависимости от расположения узла в воде. Он воздействует на рычаг, замыкая/размыкая электрические контакты.

Неисправности воздушного клапана

В отдельных моделях дренажников присутствует специальный стравливающий клапан. Через него перепускают скопившиеся воздушные пузырьки. В проблемные жидких средах, которые перекачивает насос, растворяется много загрязняющих веществ. Они способны обволакивать поверхность шарика из клапана и за счет этого он может заливать в своем гнезде.

Если в системе не предусмотрен постоянный отвод воздуха, то ваш керхер загудит, но не закачает воду. Вернуть работоспособность можно после прокачки какого-то объема чистой воды. Система самостоятельно промоется, и жидкость удалит загрязняющий налет с шарика.

Поломка электромотора

Насос способен замолчать во время работы и не отвечать на подачу электроэнергии. Это во многих случаях связано не столько с проблемами кабеля, который может перетереться или перегнуться, сколько с межвитковым замыканием:

• В такой ситуации от электродвигателя будет слышен характерный запах перегоревшей изоляции проводов.
• Вторым признаком станет значительный перегрев агрегата, который можно услышать, коснувшись выключенного аппарата рукой.

Причиной таких неисправностей является отсутствие защиты от холостого хода. Значительный перегрев мотора приводит к нагреву витков, а те, подплавив изоляцию, образуют электрозамыкание между витками.

Чистка помпы

Восстановить работоспособность можно только заменой блока или перемоткой проволоки в поврежденном участке. Второй вариант может быть немного дешевле, но при некачественном исполнении способен привести в скором времени к новым неисправностям.

С этой статьей читают: Чем помпа отличается от насоса — дренажный фекальный насос

Самостоятельный ремонт насоса

В большинстве случаев проведение ремонта своими руками сводится к устранению механических повреждений. Наиболее популярными типами ремонта является замена крыльчатки или подшипниковых узлов.

Для полной разборки аппарат необходим специальный набор инструментов. Раскрытие корпуса проводится при полном отключении от электросети и на сухом аппарате. В большинстве случаев ремонт доверяется опытным специалистам.

ВИДЕО: Особенности ремонта оборудования

Электромотор гудит но не крутится — Отопление

Электродвигатели, как и все механизмы, подвержены износу, и при их эксплуатации часто встречаются неполадки, поломки или работа с параметрами, отличающимися от номинальных значений. Поскольку в электромоторе электроэнергия превращается в механическую энергию, то очевидно, что неисправности электродвигателей могут быть вызваны как неполадками в электрических и электромагнитных системах, так и дефектами в механизмах.

Электрическую составляющую неполадок подразделяют на внутреннюю – неисправности в обмотках и коллекторных контактах двигателя, и внешнюю – поломки в компонентах пускателя и в питающих проводах.

Изношенная (справа) и новая (слева) коллекторные контактные щетки

Существует множество алгоритмов для проверки электрических двигателей в зависимости от их конструкции, типа, габаритов, массы, расположения и текущего режима работы.

Не может существовать единственно правильной инструкции проверки электродвигателей, например – один электромотор свободно помещается на ладони, тогда как другой необходимо поднимать краном, хоть и принцип их действия может быть одинаковым.

Различие размеров электродвигателей

Первоначальная диагностика двигателя только своими руками

Допустим, электродвигатель средних размеров, мощностью до 10 кВт стоит на рабочем столе. Любой мастер первым делом попробует прокрутить рукой вал – если он вращается свободно, практически без шума, сохраняя достаточно долгое время (секунд десять) вращение по инерции, то можно сделать первый вывод, что с механической частью, возможно, все в порядке.

Прокрутка вала рукой

Хотя, неполадка в механизмах может обнаружиться только при работе на номинальных оборотах двигателя, но, если при прокручивании вала рукой уже ощущается «тугой» ход и слышны скрежет, скрипение и постукивание, то можно заключить, что причиной этих явлений является износ подшипников. Если диагностируется двигатель с фазным ротором, или постоянного тока, то причиной нехарактерных звуков могут быть дефекты в токопередающих кольцах или коллекторных щетках.

Контактная система двигателя с фазным ротором

Еще один способ проверки подшипников – подергать со стороны в сторону вал двигателя, перпендикулярно и параллельно его оси. Если ощущается шатание вала, то скорее всего подшипники изношены. Но может иметь место выработка посадочного места подшипника,

Посадочное место подшипника в торцевой крышке электродвигателя

реже – истирание самого вала – такие неполадки характерны для двигателей, работавших с большой боковой нагрузкой на шкив, или подключенных к плохо центрированной соединительной муфте (оси ведущего и ведомого фланца не совпадали).

Сильно изношенный и деформированный вал электродвигателя

Причины и последствия износа подшипников в двигателе

Таким образом, даже не подключая и не разбирая двигатель, ни наблюдая его в процессе работы, можно провести начальную диагностику без измерительных устройств и инструментов, пробуя вращать вал рукой и слушая издаваемые им звуки.

Чтобы определить происхождение звуков, издаваемых работающим электродвигателем, нужно отключить питание – электромагнитная природа шума исчезнет и останется только трение или биение вращающихся механизмов. Если слышен визг или скрипение, которое не наблюдалось при малых оборотах, то причиной может быть отсутствие смазки в подшипниках или их сильное загрязнение.

Очень сильно загрязненный подшипник

Сильная вибрация вала двигателя, вращающегося по инерции, указывает на износ подшипника или дисбаланс колеса вентилятора, у которого может отколоться одна из лопастей. Биение вала на изношенных подшипниках будет все больше изнашивать прилегающие поверхности, что может спровоцировать ещё одну проблему – ротор будет касаться статора в процессе вращения, и при этом будет выделяться металлическая стружка, усугубляя трение.

Последствия биения вала ротора из-за разбитых подшипников

Поэтому эксплуатировать электродвигатель с изношенными подшипниками нельзя, иначе серьезно повредятся коллекторные пластины и магнитопровод ротора и статора, что сильно ухудшит их электромагнитные характеристики.

Износ подшипников вызывает повышенное тепловыделение и энергопотребление электродвигателя при снижении его эффективности. В асинхронных двигателях короткозамкнутый ротор контактирует со статором только через подшипники – поэтому их износ или дефекты являются основной причиной механических неполадок.

Полуразобранный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором

Намного реже случаются деформации вала или трещины в корпусе.

Разборка типового асинхронного двигателя

Поскольку имеется большое разнообразие конструкций электрических двигателей, то для разборки конкретного электродвигателя нужно изучать его чертежи и инструкцию по ремонту, ознакомиться с наглядными видео.

Но в общих чертах конструкции популярных в быту электромоторов схожи – на валу ротора находятся подшипники качения, внешние обоймы которых запрессовываются в посадочные места на внутренних поверхностях торцевых щитов (крышек). Устройство асинхронного трехфазного двигателя с короткозамкнутым ротором

Сами щиты центрируются при помощи проточенной цилиндрической кромки, совпадающей по размерах с проточкой на кожухе статора. Фиксация торцевых щитов осуществляется болтовыми соединениями. При разборке двигателя его вал разъединяют с ведомыми механизмами и снимают электродвигатель со станины.

Демонтаж двигателя с рабочего места

После этого необходимо снять с вала элемент передачи механической энергии (шкив, шестерня, фланец и т.д.). Открутив болты крепления, при помощью съемника снимают торцевые щиты с подшипников, после чего можно осторожно вынуть ротор.

Съемник для подшипников

Подшипники чистят, заново смазывают или заменяют, очищают поверхности ротора и статора, после чего собирают двигатель вновь. Существует множество способов съема подшипников, методов и инструментов.

Недостаточные обороты электродвигателя

Как правило, выявление механических изъянов в подшипниках не дает ответа на вопрос, почему двигатель не набирает обороты. Причиной может быть неисправность в ведомой нагрузке. Но, если у свободного от нагрузки двигателя подшипники настолько загрязнены и износились, что вал не может раскрутиться, то такое явление будет наблюдаться очень недолго – из-за трения и большого тепловыделения сталь шарикоподшипников раскалится, и они будут буквально перемолоты, что в итоге приведет к заклиниванию ротора.

Часть валиков качения подшипника буквально «размазаны» по сепараторному кольцу

Поэтому причину недостаточных оборотов следует искать во внутренних или внешних электрических неполадках. Первым делом нужно убедиться в качестве электроэнергии, поступающей на клеммы двигателя – напряжение должно соответствовать номинальному значению.

Межфазное напряжение в пределах нормы

Также следует проверить контактные площадки контакторов пускателя – при больших токах они могут подгорать, что будет вызывать падение напряжения на них. В изношенных контакторах может происходить дребезг контактов, что приводит к прерыванию тока.

На экране осциллографа отображен дребезг контактов, приведший к прерыванию тока

Народный способ проверить работоспособность пускателя – подключить к нему другой исправный двигатель такого же типа, той же или немного меньшей мощности.

Основные неисправности во внутренней электрической системе, влияющие на обороты двигателя.

Исключив внешние электрические неполадки, необходимо проверить обмотки двигателя на пробой и обрыв. Мультиметр переключают в режим мегомметра и измеряют сопротивление изоляции обмоток, приложив щупы поочередно к каждому выводу и корпусом. Если на дисплее высвечивается ноль, то имеет место явный пробой – где-то изоляция перетерлась, и провод напрямую контактирует с корпусом.

Иллюстрация процесса измерения сопротивления обмоток электродвигателя

При данных измерениях дисплей может показывать сопротивление в пределах нескольких мегаом – в этом случае нужно смотреть документацию к двигателю, и свериться с графой сопротивления изоляции.

Таблица оценки качества сопротивления изоляции электродвигателей

Вполне возможно, что повышенная влажность, наличие в двигателе мелкой металлической стружки будет ухудшать диэлектрические свойства изолирующих материалов. Данные утечки тока, протекающие сквозь дефективную изоляцию, негативно влияют как на эффективность двигателя, так и электробезопасность его эксплуатации.

Обнаружение неисправностей в обмотках электродвигателей

Обрыв в одной из обмоток может стать причиной того, что двигатель не запустится вовсе и будет сильно гудеть, пока не сработает защита или не перегорят оставшиеся катушки. Для обнаружения обрыва в обмотках трехфазного асинхронного двигателя, необходимо отсоединить перемычки, формирующие подключение звездой или треугольником и проверить каждую обмотку в отдельности.

Иллюстрация процесса прозвонки обмоток электродвигателя

Такой способ будет надежнее всего и не даст возможности запутаться начинающему мастеру. Проверку осуществляют в режиме омметра. В зависимости от качества прибора и мощности двигателя, показания омметра буду близки к нулю, составляя несколько Ом.

Здесь важно, чтобы сопротивление обмоток было одинаково. Условие равенства сопротивления обмоток справедливо также для двигателей постоянного тока. В данных двигателях имеются две или несколько статорных обмоток и множество обмоток на роторе, подключенных к коллекторным контактным пластинам.

Прозвонка обмоток ротора коллекторного электродвигателя

Если в одной из обмоток сопротивление меньше, чем у других, то это указывает, что между некоторыми витками катушки произошло короткое замыкание, которое называют межвитковым.

Обнаружение межвиткового замыкания в обмотках двигателя

Именно такое межвитковое замыкание очень часто является причиной недостаточного набора оборотов двигателем. Точность у обычных мультиметров недостаточна для измерения десятых долей Ома. Поэтому используют дополнительное сопротивление реостата, формируя делитель напряжения вместе с испытуемой обмоткой, стабилизированный источник питания, вольтметр и амперметр. Измеряют падение напряжения на каждой обмотке – в случае их исправности, показания вольтметра будут одинаковыми. Меньшее напряжение будет указывать на наличие межвиткового замыкания даже без вычисления сопротивлений обмоток, которые можно произвести по формуле, приведенной на рисунке.

Вычисление сопротивления обмотки через падение напряжения

При условии равенства фаз, межвитковое замыкание в обмотках работающего асинхронного трехфазного двигателя можно обнаружить, измерив токи в каждой фазе. Увеличенный ток в одной фазе при подключении обмоток двигателя звездой, или больший ток в двух фазах при подключении обмоток треугольником будет указывать на межвитковое замыкание.

Иногда найти место межвиткового замыкания в асинхронном двигателе можно применив народный метод – вынимают ротор, и на обмотки подают пониженное трехфазное напряжение – не более 40 В (для обеспечения электробезопасности и чтобы катушки не перегорели).

В цилиндр горизонтально стоящего статора помещают металлический шарик, который начнет катиться по внутренней поверхности статора, следуя за вращающимся магнитным полем.

Обнаружение межвиткового замыкания при помощи стального шарика

Если шарик вдруг примагнитится к одному месту, то его местоположение будет указывать на межвитковое замыкание.

Основные неполадки коллекторных электродвигателей

У коллекторных двигателей постоянного и переменного тока часто встречается проблема, связанная с износом контактных пластин и щеток коллектора. При сильном износе и загрязнении соприкасающихся поверхностей сопротивление коллекторных контактов будет увеличиваться, что приведет к снижению момента вращения и эффективности двигателя.

Очистка коллекторных пластин при помощи наждачной бумаги

В конечном итоге такой износ приводит к тому, что между щеткой и пластиной периодически пропадает контакт, и в процессе вращения наблюдается прерывистая работа двигателя.

Поврежденные коллекторные контактные пластины ротора

При запуске такой двигатель может не запустится вовсе. Если при подаче напряжения коллекторный двигатель постоянного или переменного тока иногда запускается после толчка его вала, то необходимо заменить щетки и почистить коллекторные пластины. Иногда наблюдается повышенное искрение у одной из щеток – это указывает на смещение щетки относительно перпендикулярной оси вала центральной линии, проходящей через центр. Центровка щеток поможет устранить данный дефект.

Правильно выставить коллекторные щетки

Ознакомиться с процессом проверки коллекторных двигателей можно, посмотрев приведенное ниже видео

Неполадки в магнитопроводе, ухудшающие характеристики двигателя

Если с механической и электрической частью двигателя переменного тока все в порядке, но ощущается, что он работает не на максимальной мощности и наблюдается повышенное тепловыделение, то возможно замыкание между пластинами магнитопровода.

Переменный ток в магнитопроводе вызывает вихревые токи, ухудшающие характеристики двигателя, поэтому статор и ротор набирают из шихтованных пластин специальной электротехнической стали. Данные пластины покрываются изоляцией в виде оксидного слоя, напыления или лака.

Если вследствие механических повреждений или появления ржавчины изоляция между шихтованными пластинами нарушается, происходит короткое замыкание между ними.

Наличие ржавчины на поверхности на магнитопроводе ротора

Обнаружить замыкание пластин магнитопровода при помощи домашних измерительных приборов практически невозможно, поэтому нужна полноценная диагностика неисправностей двигателя в специализированной мастерской.

Иногда замыкание магнитопровода можно обнаружить при тщательном осмотре поверхности, или заметив локальный повышенный нагрев магнитопровода. Но без полной разборки всего двигателя, включая магнитопровод, данный дефект устранить невозможно.

В приведенных ниже таблицах собраны наиболее часто встречаемые неполадки и поломки двигателей, а также методы их устранения.

Таблица неисправностей двигателя, часть перваяТаблица неисправностей двигателя, часть вторая

infoelectrik.ru

С каждым годом бензиновые двигатели все больше и больше вытесняются электромоторами, устанавливаемыми на новом типе машин, именуемом электромобилями. Однако, как и двигатели внутреннего сгорания, электрические силовые агрегаты могут ломаться, вызывая проблемы в функционировании транспортного средства. Основная масса неисправностей электродвигателя возникает вследствие сильного износа деталей механизма и старения материалов, что подкрепляется неправильной эксплуатацией такого автомобиля. Причин появления характерных неполадок может быть множество, и о некоторых (наиболее распространенных) мы Вам сейчас расскажем.

Причины неисправности электродвигателя

Все возможные неисправности двигателя электромобиля можно разделить на механические и электрические. К причинам механических неполадок относят перекосы корпуса электромотора и его отдельных деталей, ослабление креплений и повреждения поверхности составляющих элементов или их формы. Кроме того, частой проблемой является перегрев подшипников, вытекание из них масла и появление ненормального рабочего шума. К наиболее типичным неисправностям электрической части приписывают короткие замыкания внутри обмоток электромотора, а также между ними, замыкания обмоток на корпус и обрывы в обмотках или во внешней цепи, то есть в питающих проводах и пусковой аппаратуре.

В результате появления тех или иных неполадок, в работе транспортного средства могут наблюдаться следующие сбои: невозможность запуска мотора, опасное нагревание обмоток, ненормальная частота вращения электродвигателя, неприродный шум (гул или стук), неравное значение силы тока в отдельных фазах.

Типичные неполадки в работе электродвигателя

Давайте рассмотрим поломки электродвигателей более детально, определив их возможные причины.

Электродвигатель переменного тока

Проблема: при подключении к сети питания электромотор не развивает номинальной частоты вращения и издает неприродные звуки, а при прокручивании вала рукой наблюдается неравномерность в работе. Причиной такого поведения, скорее всего, является обрыв двух фаз при соединении обмоток статора треугольником, или обрыв при соединении звездой.

Если ротор двигателя не вращается, издает сильный гул и нагревается выше допустимого уровня, с уверенностью можно утверждать, что виной тому обрыв фазы статора. Когда двигатель гудит (особенно при попытке запуска), а ротор хоть медленно, но вращается, зачастую причиной появления проблемы является обрыв в фазе ротора.

Бывает, что при номинальной нагрузке на валу электродвигатель устойчиво работает, но частота его вращения несколько меньше номинальной, а ток в одной из фаз статора увеличен. Как правило, это является следствием обрыва в фазе при соединении обмоток треугольником.

Если на холостом ходу электродвигателя присутствуют местные перегревы активной стали статора, то это значит, что из-за порчи межлистовой изоляции или выгорания зубцов вследствие повреждения обмотки листы сердечника статора замкнулись между собой.

При перегреве обмотки статора в отельных местах, когда двигатель не может развить номинального момента и сильно гудит, причину такого явления следует искать в витковом замыкании одной фазы обмотки статора или межфазном замыкании в обмотках.

Если весь электродвигатель перегревается равномерно, то неисправен вентилятор системы вентиляции, а перегрев подшипников скольжения с кольцевой смазкой обусловлен односторонним притяжением роторов (из-за чрезмерной выработки вкладыша) или плохим прилеганием вала к вкладышу. Когда перегревается подшипник качения, издавая при этом ненормальный шум, вполне вероятно, что причина этого кроется в загрязнении смазки, чрезмерном износе тел качения и дорожек или в неточной центровке валов агрегата.

Стук в подшипнике скольжения и в подшипнике качения объясняется серьезным износом вкладыша или разрушением дорожек и тел качения, а повышенная вибрация – это следствие нарушения балансировки ротора из-за взаимодействия со шкивами и муфтами, либо же результат неточной центровки валов агрегата и перекоса соединительных полумуфт.

Электродвигатель постоянного тока также может иметь свои характерные неисправности:

Под серьезной нагрузкой якорь машины может не вращаться, а если попытаться развернуть его внешним усилием, то двигатель будет работать «вразнос». Причины: плохой контакт или полный обрыв цепи возбуждения, межвитковые или короткие замыкания внутри обмотки независимого возбуждения. В условиях номинальных значений напряжения сети и тока возбуждения частота вращения якоря может быть меньше или больше установленной нормы. В этом случае виновниками такой ситуации являются щетки, сдвинутые с нейтрального положения по направлению вращения вала или против него.

Может быть и такое, что щетки одного знака искрят немного сильнее, нежели щетки другого знака. Возможно, по окружности коллектора расстояния между рядами щеток не одинаковые, или присутствует межвитковое замыкание в обмотках одного из основных или дополнительных «плюсов». Если к искрению щеток добавляется еще и почернение пластин коллектора, которые расположены на определенном расстоянии друг от друга, то виновником такой ситуации, скорее всего, является плохой контакт или короткое замыкание в обмотке якоря. Также, не стоит забывать и о возможности обрыва в катушке якоря, присоединенной к почерневшим пластинам.

В тех случаях, когда темнеет лишь каждая вторая-третья пластина коллектора, причиной неисправности может быть ослабшая прессовка коллектора или выступивший миканит изоляционных дорожек. Щетки могут искрить даже при нормальном нагревании мотора и полностью исправном щеточном аппарате, что объясняется недопустимым износом коллектора.

Причинами повышенного искрения щеток, перегрева коллектора и потемнения его большей части обычно выступают дорожки изоляции (говорят – коллектор «бьет»). При вращении якоря мотора в разных направлениях щетки тоже искрят с различной интенсивностью. Тут причина одна – смещение щеток с централи.

Если на коллекторе наблюдается повышенное искрение щеток, то стоит проверить плотность их прилегания, а также провести диагностику на предмет наличия дефектов рабочей поверхности щеток. Кроме того, причина может заключаться в неодинаковом давлении щеток или в их заклинивании в щеткодержателе. Естественно, при обнаружении любой из перечисленных проблем ее необходимо грамотно устранить, но довольно часто сделать это могут только высококвалифицированные специалисты.

auto.today

Стартер

Стартер — это электрический двигатель постоянного тока. Основное назначение этого конструктивного элемента привести в движение шатунно-поршневую группу для обеспечения первоначального сжатия топливно-воздушной смеси (ТВС) в цилиндрах. Для обеспечения запуска двигателя достаточна раскрутка маховика до частоты 50-70 об/мин.

При такой частоте вращения и нормальном состоянии цилиндров, поршней и колец обеспечивается сжатие топливно-воздушной смеси до степени, необходимой для воспламенения ТВС и передачи энергии воспламенившейся смеси на плечи коленчатого вала. Далее процесс происходит самостоятельно.

Таким образом, электрическое устройство не влияет непосредственно на запуск двигателя, а является лишь вспомогательным агрегатом для первоначальной раскрутки коленчатого вала.

Основная цель применения этого электродвигателя — исключить необходимость применения физической силы и обеспечить удобство эксплуатации автомобиля.

Конструкция стартера

Конструктивно стартер состоит из трех блоков:

• электродвигатель постоянного тока
• втягивающее реле
• бендикс (шестерня, передающая крутящий момент на маховик двигателя с обгонной муфтой)

Электропитание на обмотку электродвигателя подается не напрямую от аккумулятора, а через замок зажигания. При этом, электрический ток при замыкании замка подается на обмотку втягивающего реле, вызывая его срабатывание и замыкание контактов, расположенных внутри корпуса втягивающей катушки, с подачей тока с аккумулятора автомобиля на щетки коллектора электродвигателя через контактные пятаки, скрытые под кожухом.

Неисправности стартера

Неисправности стартера делятся на две категории

• поломка или износ механической части
• повреждение электрической схемы

Так как устройство раскрутки вала двигателя состоит из двух электрических элементов, то повреждения электрической схемы также делят на две подкатегории:

• неисправности электродвигателя
• неисправности втягивающего реле

Нарушение работы механической части стартера ремонтируется путем замены подшипников или бендикса.

Поломки электрической составляющей конструкции устраняются заменой блоков целиком, пожалуй, за исключением замены угольных щеток.

Неисправность стартера и причина возникновения

Стартер жужжит, но не крутит двигатель.

Указывает на то, что происходит замыкание электрической цепи и питание подается на щетки электродвигателя. Состояние электродвигателя работоспособное. Не происходит срабатывание удерживающей катушки втягивающего реле и не происходит перемещение бендикса. Шестерня бендикса не зацепляется за шестерню маховика. Электромотор работает в холостом режиме. Причина может иметь как механический, так и электрический характер.

Механическая часть. Усилие с втягивающего элемента реле передается на бендикс через пластиковый рычаг, имеющий форму ухвата. При высоком сопротивлении перемещению бендикса по валу ротора происходит поломка этой пластмассовой детали. Бендикс не переводится в рабочее положение, и стартер вращается без передачи крутящего момента на маховик.

Косвенной причиной поломки пластикового ухвата может быть износ зубьев на вале ротора электродвигателя или износ зубьев на ответной части бендикса. Для ремонта потребуется разобрать пусковой агрегат и заменить либо сам рычаг, либо рычаг и бендикс.

Другой механической причиной холостого хода стартера является разрушение зубьев на маховике двигателя. Неисправность относится к поломке двигателя и не связана напрямую с работой привода. На вероятность наличия такой неисправности может указывать срабатывание всех рабочих элементов стартера, раскрутка электродвигателя и перевод бендикса в рабочее положение, что фиксируется по характерному щелчку при повороте ключа зажигания.

Для подтверждения вероятности такой поломки следует сдвинуть автомобиль с включенной 3 или 4 передачей без включения зажигания на 0,5 м. Это приведет к смещению положения неисправной части маховика. Повторить запуск в штатном режиме поворотом ключа зажигания. Если мотор запускается, то необходимо проверить состояние маховика в условиях СТО.

В технически сложных стартерах с планетарным редуктором возможна поломка зубьев редуктора. При этом требуется замена агрегата целиком. Планетарный редуктор не поставляется в качестве запасной части.

Электрическая часть. Если стартер жужжит, но не крутит двигатель, то неисправность может быть локализована во втягивающем реле. Втягивающее реле, смонтированное на корпусе стартера и имеющие клеммы для электрического подключения, имеет две обмотки:

• втягивающую
• удерживающую

Назначение обмоток разное и поэтому они создают различное усилие. Втягивающая обмотка предназначена для замыкания контактных пятаков и передачи напряжения с аккумулятора на щетки электродвигателя. Удерживающая — предназначена для создания усилия, достаточного для надежного зацепления шестерни бендикса и зубчатого обода маховика двигателя. Работа на холостом ходе указывает на нормальное срабатывание втягивающей обмотки и замыкание контактов.

При межвитковом замыкании в удерживающей обмотке не происходит фиксация бендикса в рабочем положении и происходит его выброс из зацепления. Крутящий момент не передается на шатунно-поршневую группу и раскрутка двигателя не происходит. Ремонт выполняется заменой втягивающего реле. При отсутствии отдельно поставляемого реле стартер заменяется целиком.

Стартер не вращается при повороте ключа зажигания

Проблема в основном связана с электрической цепью. Причиной возникновения неисправности могут быть следующие элементы:

• контактная группа замка зажигания
• защитное реле
• втягивающее реле
• щеточный узел электродвигателя

Первоначально следует проверить работу реле стартера, расположенного в релейном блоке, заменив его на заведомо исправное. Реле стартера стандартное 4-х контактное. При достаточном навыке электрического монтажа можно использовать реле любого производителя, соблюдая правильность подключения.

Другой причиной неисправности является отсутствие контакта провода идущего от реле стартера к втягивающему реле. При недостаточной фиксации клеммы происходит выпадение провода из монтажного гнезда и не подается напряжение на втягивающую и удерживающую обмотки втягивающего реле. устраняется обжатием клеммы и восстановлением электрического подключения.

Неисправности втягивающего реле и щеточного узла устраняются переборкой стартера с выполнением замены неисправных деталей.

С механической стороны возможен износ подшипников скольжения ротора стартера и «прилипание» его к магнитам.

Стартер крутит, не происходит запуска

Бывают ситуации, когда стартер крутит, а двигатель не заводится. В части случаев причиной такой неисправности может быть сам стартер, а именно, его техническое состояние. Мотор электростартера состоит из двух элемен6тов — статора и ротора.

Ротор стартера закрепляется в корпусе стартера через подшипники скольжения. При износе подшипника скольжения, запрессованного в носок корпуса, который направлен в сторону маховика, происходит изменение положение ротора и его залипание.

При износе в момент поворота замка зажигания увеличивается потребляемый электродвигателем ток, что приводит к резкому снижению напряжения в бортовой сети автомобиля. При понижении до 9В отключается электронный блок системы управления двигателем и подача искры на свечи зажигания не происходит. Соответственно, стартер крутит, двигатель не схватывает, так как нет искры.

Подобная неисправность часто фиксируется в мороз, но может быть не связана с техническим состоянием самого стартера. Это бывает обусловлено состоянием и зарядом аккумуляторной батареи или вязкостью применяемого моторного масла при условии нормального технического состояния самого двигателя. При этом стартер может быть новым, он крутит, но схватить мотор не может.

Из-за низкого заряда аккумуляторной батареи вся сила тока используется для раскрутки электродвигателя и маховика силового агрегата. Происходит снижение напряжения и заряда не хватает на подачу искры или раскрутку топливного насоса для подачи бензина в камеру сгорания.

При этом при однократном запуске состояния аккумулятора может быть достаточным для раскрутки коленвала до оборотов запуска. Сжатие топливо-воздушной смеси происходит в достаточной степени, двигатель готов к запуску, но не схватывает по причине отсутствия искры или топлива.

Другой причиной не запуска движка может быть износ деталей самого двигателя, не позволяющий обеспечить сжатие ТВС или наличие сопротивления провороту коленчатого вала, например, при износе упорных колец. Это не относится к неисправностям стартера.

Самой простой и легко устраняемой причиной того, что ДВС крутится, но не заводится, является отсутствия топлива в баке или его слишком низкий уровень. На некоторых автомобилях топливный бак сконструирован таким образом, что при установке машины на пригорок при низком уровне топлива насос не в состоянии захватить топливо и подать его в двигатель. Решается простой доливкой бензина или солярки.

avtodvigateli.com

13 распространенных причин неисправности электродвигателей

4 Февраля 2018

В промышленности электродвигатели используются повсеместно, они становятся технически все сложнее, что часто может осложнять поддержание их работы на пике эффективности. Важно помнить, что причины неисправностей электродвигателей и приводов не ограничиваются одной областью специализации: они могут быть как механического, так и электрического характера. И только нужные знания разделяют дорогостоящий простой и продление срока службы.

Наиболее частые неисправности электродвигателей — повреждения изоляции обмоток и износ подшипников, возникающие по множеству разных причин. Эта статья посвящена заблаговременному обнаружению 13 наиболее распространенных причин повреждений изоляции и выхода из строя подшипников.

Качество электроэнергии

1. Переходное напряжение
2. Асимметрия напряжений
3. Гармонические искажения

Частотно-регулируемые приводы

4. Отражения на выходных ШИМ-сигналах привода
5. Среднеквадратичное отклонение тока
6. Рабочие перегрузки

Механические причины

7. Нарушение центрирования
8. Дисбаланс вала
9. Расшатанность вала
10. Износ подшипника

Факторы, связанные с неправильной установкой

11. Неплотно прилегающее основание
12. Напряжение трубной обвязки
13. Напряжение на валу

Качество электроэнергии

1. Переходное напряжение

Переходные напряжения могут происходить из множества источников как на самом предприятии, так и за его пределами. Включение и выключение нагрузки поблизости, батареи конденсаторов коррекции коэффициента мощности или даже погодные явления — все это может создавать переходные напряжения в распределительных сетях. Эти процессы с произвольной амплитудой и частотой могут разрушать или повреждать изоляцию обмоток электродвигателей.

Обнаружение источника переходных процессов может оказаться сложной задачей, поскольку они происходят нерегулярно, а их последствия могут проявляться по-разному. Например, переходные процессы могут проявиться в контрольных кабелях и необязательно нанесут вред непосредственно оборудованию, но они могут нарушить его работу.

Воздействие: повреждение изоляции обмотки электродвигателя приводит к раннему возникновению неисправностей и незапланированному простою.

Прибор для измерения и диагностики: трехфазный анализатор качества электроэнергии Fluke 435-II.

Критичность: высокая.

2. Асимметрия напряжений

Трехфазные распределительные сети часто питают однофазные нагрузки. Асимметрия сопротивления или нагрузки может быть причиной асимметрии напряжений на всех трех фазах. Возможные неисправности могут находиться в проводке электродвигателя, на клеммах электродвигателя, а также в самих обмотках. Эта асимметрия может вызывать перегрузки в каждой фазной цепи трехфазной сети. Одним словом, напряжение на всех трех фазах всегда должно быть одинаковым.

Воздействие: асимметрия является причиной сверхтоков в одной или нескольких фазах, которые вызывают перегрев и повреждение изоляции.

Инструмент для измерения и диагностики: трехфазный анализатор качества электроэнергии Fluke 435-II.

Критичность: средняя.

3. Гармонические искажения

Проще говоря, гармоники — это любые нежелательные дополнительные высокочастотные колебания напряжения или тока, поступающие на обмотки электродвигателя. Эта дополнительная энергия не используется для вращения вала электродвигателя, а циркулирует в обмотках и в конечном итоге приводит к потере внутренней энергии. Эти потери рассеиваются в виде тепла, которое со временем ухудшает изолирующие свойства обмоток. Некоторые гармонические искажения формы тока являются нормой для систем, питающих электронную нагрузку. Гармонические искажения можно измерить с помощью анализатора качества электроэнергии, проконтролировав величины токов и температуры на трансформаторах и убедившись, что они не перегружены. Для каждой гармоники утвержден приемлемый уровень искажений, который регламентируется стандартом IEEE 519-1992.

Воздействие: снижение эффективности электродвигателя приводит к дополнительным расходам и увеличению рабочей температуры.

Инструмент для измерения и диагностики: трехфазный анализатор качества электроэнергии Fluke 435-II.

Критичность: средняя.

Частотно-регулируемые приводы

4. Отражения на выходных ШИМ-сигналах привода

Частотно-регулируемые приводы используют широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) для управления выходным напряжением и частотой питания электродвигателя. Отражения возникают из-за несогласованности полных сопротивлений источника и нагрузки. Несогласованность полных сопротивлений может произойти в результате неправильной установки, неправильного выбора компонентов или ухудшения состояния оборудования со временем. Пик отражения в цепи электропривода может достигать уровня напряжения шины постоянного тока.

Воздействие: повреждение изоляции обмотки электродвигателя приводит к незапланированному простою.

Прибор для измерения и диагностики: Fluke 190-204 ScopeMeter® , 4-канальный портативный осциллограф с высокой частотой выборки.

Критичность: высокая.

5. Среднеквадратичное отклонение тока

По своей сути среднеквадратичное отклонение тока — это паразитные токи, циркулирующие в системе. Среднеквадратичное отклонение тока образуется как результат частоты сигнала, уровня напряжения, емкости и индуктивности в проводниках. Эти циркулирующие токи могут выйти через системы защитного заземления, вызывая ложное размыкание или, в некоторых случаях, нагревание обмотки. Среднеквадратичное отклонение тока можно обнаружить в проводке электродвигателя, это сумма тока с трех фаз в любой момент времени. В идеальной ситуации сумма этих трех токов должна равняться нулю. Иными словами, обратный ток от привода будет равняться току, поступающему на привод. Среднеквадратичное отклонение тока можно также представить в виде асимметричных сигналов в нескольких проводниках, имеющих емкостную связь с заземляющим проводником.

Воздействие: произвольное размыкание цепи из-за прохождения тока по защитному заземлению.

Прибор для измерения и диагностики: изолированный 4-канальный портативный осциллограф Fluke 190-204 ScopeMeter с широкополосными (10 кГц) токовыми клещами (Fluke i400S или аналогичные).

Критичность: низкая.

6. Рабочие перегрузки

Перегрузка электродвигателя возникает, когда он работает под повышенной нагрузкой. Основными признаками перегрузки электродвигателя являются чрезмерное потребление тока, недостаточный крутящий момент и перегрев. Избыточное тепловыделение электродвигателя является главной причиной его неисправности. При перегрузке электродвигателя его отдельные компоненты — включая подшипники, обмотки и другие части — могут работать нормально, но электродвигатель будет перегреваться. Поэтому начинать поиски неисправности следует с проверки именно перегруженности электродвигателя. Поскольку 30% всех неисправностей электродвигателей происходят именно из-за их перегруженности, важно понимать, как измерять и определять перегрузку электродвигателя.

Воздействие: преждевременный износ электрических и механических компонентов электродвигателя, ведущий к необратимому выходу из строя.

Инструмент для измерения и диагностики: цифровой мультиметр Fluke 289.

Критичность: высокая.

7. Нарушение центрирования

Нарушение центрирования возникает при неправильном выравнивании вала привода относительно нагрузки или смещении передачи, которая их соединяет. Многие специалисты считают, что гибкое соединение устраняет и компенсирует смещение, тем не менее, гибкое соединение защищает от смещения только саму передачу. Даже с гибким соединением не отцентрированный вал будет передавать повреждающие циклические усилия по своей длине на электродвигатель, вызывая повышенный износ электродвигателя и увеличивая фактическую механическую нагрузку. Кроме того, нарушение центрирования может быть причиной вибрации валов как нагрузки, так и электропривода. Существует несколько типов нарушения центрирования:

• Угловое смещение: оси валов пересекаются, но не параллельны;
• Параллельное смещение: оси валов параллельны, но не соосны;
• Сложное смещение: сочетание углового и параллельного смещений. (Примечание: практически всегда нарушение центрирования является сложным, но практикующие специалисты рассматривают их как сумму составляющих смещений, поскольку устранять нарушение центрирования проще по отдельности — угловую и параллельную составляющие).

Влияние: преждевременный износ механических компонентов привода, вызывающий преждевременные неисправности.

Прибор для измерения и диагностики: лазерный инструмент для центрирования вала Fluke 830.

Критичность: высокая.

8. Дисбаланс вала

Дисбаланс — это состояние вращающейся детали, когда центр масс расположен не на оси вращения. Иными словами, когда центр тяжести находится где-то на роторе. Хотя устранить дисбаланс двигателя полностью невозможно, можно определить, не выходит ли он за рамки приемлемых значений, и предпринять меры для исправления ситуации.

Дисбаланс может быть вызван различными причинами:

• скопление грязи;
• отсутствие балансировочных грузов;
• отклонения при производстве;
• неравная масса обмоток двигателя и другие факторы, связанные с износом.

Тестер или анализатор вибрации поможет определить, сбалансирован вращающийся механизм или нет.

Влияние: преждевременный износ механических компонентов привода, вызывающий преждевременные неисправности.

Прибор для измерения и диагностики: измеритель вибрации Fluke 810.

Критичность: высокая.

9. Расшатанность вала

Расшатанность возникает из-за чрезмерного зазора между деталями. Расшатанность может возникать в нескольких местах:

• Расшатанность с вращением возникает из-за чрезмерного зазора между вращающимися и неподвижными частями машины, например, в подшипнике.
• Расшатанность без вращения возникает между двумя обычно неподвижными деталями, например, между опорой и основанием или корпусом подшипника и машиной.

Как и в случаях со всеми другими источниками вибрации, важно уметь определить расшатанность и устранить проблему, избежав убытков. Определить наличие расшатанности во вращающейся машине можно с помощью тестера или анализатора вибрации.

Влияние: ускоренный износ вращающихся компонентов, вызывающий механические неисправности.

Прибор для измерения и диагностики: измеритель вибрации Fluke 810.

Критичность: высокая.

10. Износ подшипника

Неисправный подшипник имеет повышенное трение, сильнее нагревается и имеет пониженную эффективность из-за механических проблем, проблем со смазкой или износа. Неисправность подшипника может быть следствием различных факторов:

• нагрузка, превышающая расчетную;
• недостаточная или неправильная смазка;
• неэффективная герметизация подшипника;
• нарушение центрирования вала;
• неправильная установка;
• нормальный износ;
• наведенное напряжение на валу.

Когда неисправности подшипников начинают проявляться, это также вызывает каскадный эффект, ускоряющий выход двигателя из строя. 13% неисправностей двигателя вызваны неисправностями подшипников, и более 60 % механических неисправностей на предприятии вызваны износом подшипников, поэтому важно знать, как устранять эти потенциальные проблемы.

Влияние: ускоренный износ вращающихся компонентов приводит к выходу подшипников из строя.

Прибор для измерения и диагностики: измеритель вибрации Fluke 810.

Критичность: высокая.

Факторы, связанные с неправильной установкой

11. Неплотно прилегающее основание

Неплотное прилегание вызывается неровным монтажным основанием двигателя или приводимого в движение компонента или неровной монтажной поверхностью, на которой располагается монтажное основание. Данное состояние может создать неприятную ситуацию, при которой затяжка монтажных болтов на самом деле привносит новые нагрузки и нарушение центрирования. Неплотное прилегание опоры часто возникает между двумя диагонально расположенными крепежными болтами, как, например, в случае с неровным стулом или столом, которые раскачиваются по диагонали. Существуют два типа неплотного прилегания основания:

• Параллельное неплотное прилегание основания —возникает, когда одна монтажная опора расположена выше, чем три другие;
• Угловое неплотное прилегание основания —возникает, когда одна из монтажных опор не параллельна или не перпендикулярна по отношению к монтажной поверхности.

В обоих случаях неплотное прилегание основания может быть вызвано неровностями в монтажной опоре механизма или в монтажном основании, на котором находится опора. В любом случае найти и устранить неплотное прилегание необходимо до центрирования вала. Качественный лазерный инструмент для центрирования может определить неплотное прилегание основания данной вращающейся машины.

Влияние: нарушение центрирования компонентов механического привода.

Прибор для измерения и диагностики: лазерный инструмент для центрирования вала Fluke 830.

Критичность: средняя.

12. Напряжение трубной обвязки

Натяжением трубной обвязки называется состояние, при котором новые нагрузки, натяжения и силы, действующие на остальное оборудование и инфраструктуру, передаются назад на двигатель и привод, приводя к нарушению центрирования. Наиболее часто встречающимся примером этого являются простые схемы с электродвигателем/насосом, когда что-то оказывает воздействие на трубопроводы, например:

• смещение в фундаменте;
• недавно установленный клапан или другой компонент;
• предмет, ударяющий, сгибающий или просто давящий на трубу;
• сломанные или отсутствующие крепления для труб или настенная арматура.

Эти силы могут оказывать угловое или смещающее воздействие, что в свою очередь приводит к смещению вала двигателя/насоса. По этой причине важно проверять центрирование машины не только во время установки — точное центрирование является временным состоянием и может изменяться с течением времени.

Влияние: нарушение центрирования вала и последующие нагрузки на вращающиеся компоненты, приводящие к преждевременным неисправностям.

Прибор для измерения и диагностики: лазерный инструмент для центрирования вала Fluke 830.

Критичность: низкая.

13. Напряжение на валу

Когда напряжение на валу электродвигателя превышает изолирующие характеристики смазки подшипника, происходит пробой на внешний подшипник, что вызывает точечную коррозию и образование канавок на дорожке качения подшипника. Первыми признаками проблемы являются шум и перегрев, возникающие по мере того, как подшипники теряют первоначальную форму, а также появление металлической крошки в смазке и увеличение трения подшипника. Это может привести к разрушению подшипника уже через несколько месяцев работы электродвигателя. Неисправность подшипника — это дорогостоящая проблема как с точки зрения восстановления электродвигателя, так и с точки зрения простоя оборудования, поэтому предотвращение этого посредством измерения напряжения на валу и тока в подшипниках является важной частью диагностики. Напряжение на валу присутствует только тогда, когда на двигатель подается питание, и он вращается. Угольная щетка, устанавливаемая на щуп, позволяет измерять напряжение на валу при вращении электродвигателя.

Влияние: дуговые разряды на поверхности подшипника вызывают точечную коррозию и образование канавок, что в свою очередь приводит к чрезмерной вибрации и последующей неисправности подшипника.

Прибор для измерения и диагностики: изолированный 4-канальный портативный осциллограф Fluke-190-204 ScopeMeter, щуп AEGIS с угольными щетками для измерения напряжения на валу.

Критичность: высокая.

Четыре стратегии для достижения успеха

Системы управления электродвигателями используются в важных процессах на заводах. Поломка оборудования может привести к большим финансовым потерям, связанным как с потенциальной заменой электродвигателя и его деталей, так и с простоем систем, зависящих от данного электродвигателя. Обеспечивая обслуживающих инженеров и техников необходимыми знаниями, определяя приоритеты работ и проводя профилактическое обслуживание для контроля оборудования и устранения трудно обнаруживаемых проблем, зачастую можно избежать неисправностей, вызванных рабочими нагрузками, и сократить потери от простоя.

Существуют четыре ключевые стратегии для устранения или предотвращения преждевременных поломок электродвигателя и вращающихся деталей:

1. Запись рабочих условий, технических характеристик оборудования и диапазонов допусков рабочих характеристик.
2. Регулярный сбор и запись критических измерений при установке, до и после технического обслуживания.
3. Создание архива эталонных измерений для анализа тенденций и обнаружения изменения состояния.
4. Построение графиков отдельных измерений для выявления основных тенденций.Любые изменения в линии тенденций более чем на +/- 10-20% (или любую другую определенную величину, в зависимости от эксплуатационных характеристик или критичности системы) необходимо исследовать для выявления причин возникновения проблем.

Неисправности асинхронных электродвигателей

Неисправность	Причина	Способ устранения
Двигатель не запускается, не вращается и не издает шума.	1. Не включается магнитный пускатель.	Проверить напряжение на питающих проводах, включая выход магнитного пускателя.
	2. К двигателю не подходят все три или подходят только две фазы питающего напряжения.	Проверить, нет ли обрыва в в обмотке статора. При обнаружении неисправности заменить статор или двигатель целиком.
	3. Вышла из строя обмотка статора.	Заменить статор
Двигатель не отключается	Не отключается магнитный пускатель или другой пусковой аппарат	Измерить напряжение на питающих проводах, включая выход магнитного пускателя
Двигатель не вращается и ненормально гудит	1. Подходят только две фазы питающего напряжения	Проверить напряжение на питающих проводах, включая выход магнитного пускателя
	2. Обгорел зажим в коробке двигателя	Разобрать, почистить и снова собрать зажим или сделать отдельное соединение, которое необходимо заизолировать
Двигатель не вращается	Вышел из строя подшипник	Заменить подшипник
Двигатель работает неустойчиво	Магнитный пускатель включается неустойчиво и искрит	Устранить неисправность в цепи катушки магнитного пускателя или в его магнитной системе
Двигатель запускается и останавливается	Слабое нажатие контактов магнитного пускателя	Устранить неисправность в цепи катушки магнитного пускателя или в его магнитной системе
Двигатель не развивает нормальных оборотов и нагревается	1. Двигатель работает с перегрузкой	Устранить перегрузку двигателя
	2. Вышел из строя подшипник	Заменить подшипник
Двигатель гудит и не развивает номинального момента	Витковое замыкание одной фазы в обмотке статора, межфазное замыкание в обмотках статора	Найти место повреждения обмотки и устранить замыкание, в случае необходимости, перемотать поврежденную часть обмотки
Равномерный перегрев всего электродвигателя	Неисправен вентилятор	Снять защитный кожух и отремонтировать вентилятор
Сильный нагрев подшипников	1. Неправильно установлены подшипники	Отремонтировать с устранением неполадок
	2. Плохое состояние масла	Долить или заменить масло
	3. Подшипники износились	Заменить подшипники
Выход из строя двигателя, полное или частичное обугливание изоляции обмотки	Большой, выше номинального ток в обмотке двигателя появляется из-за длительной перегрузки механизма, его заклинивания, при несимметрии напряжения в питающих проводах, при аварийных режимах	Заменить двигатель

92. Ремонт: Не запускается насос

92. Ремонт: Не запускается насос

А) Не срабатывает пускатель насоса
Прежде, чем анализировать причины, по которым падает расход воды в гидравлическом контуре, представляется полезным рассмотреть наиболее очевидную неисправность: не срабатывает пускатель насоса.
Электросхема большинства насосов довольно проста. На небольших насосах с однофазным приводным электродвигателем иногда отсутствуют даже пускатели: двигатель запускается с помощью обычного пускового конденсатора (схема PSC, см раздел 53).
Для больших насосов используются двигатели трехфазного тока и применение пускателя становится необходимым. На принципиальной схем, кнопку «пуск-стоп», предохранитель (тепловое реле) и, наконец, катушку пускателя «Насос ледяной воды» (PEG).
Если пускатель не срабатывает, то дефект обнаруживается относительно легко и быстро (см. раздел 54). Остается только определить, почему сработало то или иное предохранительное устройство, устранить неисправность и постараться сделать так, чтобы дефект больше не повторялся.

Б) Пускатель замкнулся, насос «гудит», но не запускается
Пускатель двигателя трехфазного тока сработал. Двигатель начинает «гудеть», но не вращается. Здесь может быть несколько причин: либо заклинило насос, либо проблема в самом двигателе, либо пропало напряжение на одной из фаз в электросети. В последнем случае предохранитель (реле тепловой защиты) очень быстро отключает напряжение, иначе у двигателя появляется высокая вероятность «отдать богу душу».
Для того, чтобы обнаружить обрыв фазы или так называемый «перекос фаз», нажмите кнопку «Стоп» и проверьте напряжение по каждой из фаз на входных клеммах . Никогда не проверяйте напряжение на каждой из фаз по отношению к нейтральному проводу (если две фазы одинаковы, то вы ничего не сможете выявить!). Проверяйте напряжение между фазами L1-L2, L1-L3 и L2-L3. Все напряжения должны иметь одну и ту же величину. В противном случае причина неисправности заключена в источнике питания.
Если напряжения всех трех фаз в норме, проверьте их наличие на входе в коробку предохранителей (поз. 2). Если здесь напряжение на какой-либо фазе отсутствует, значит либо оборван провод, либо некачественно выполнено подключение. Точно так же проверьте напряжение на выходе из коробки предохранителей (поз. 3). Здесь проблема может быть либо в перегорании плавкого предохранителя, либо в неисправности разъединителя (плохой контакт). Эти неисправности подробно рассмотрены в разделе 55.
Наконец, проверьте наличие напряжения на входе в пускатель (поз. 4). Здесь то же самое:
либо обрыв провода, либо плохо зажаты клеммы.
Если на входе в пускатель (поз. 4) напряжение в норме, необходимо перед началом дальнейших проверок отключить обмотку двигателя от клемм поз. 7 на выходе из пускателя.

Отключите обмотку двигателя от клеммной коробки (поз. 7 на рис. 92.3), потом замкните рубильник насоса (поз. 1), чтобы сработал пускатель. В этом случае, поскольку обмотка двигателя отсоединена от пускателя, а пускатель сработал, на клеммах (поз. 7) должно появиться напряжение.
►  Если этого не произошло, проверьте напряжение на клеммах {поз. 5 на рис. 92.2), чтобы выявить возможные проблемы в клеммной коробке, на соединительных проводах между пускателем и клеммной коробкой, а также в силовой цепи предохранителей или пускателя.
►  Если на клеммах (поз. 7) появилось напряжение, неисправность вызвана либо обрывом соединительных проводов между двигателем и клеммной коробкой, либо самим двигателем (см. раздел 62. а также раздел 53), либо тем, что насос не позволяет двигателю вращаться (поскольку, например, его полностью заклинило).
Если приводным двигателем насоса является однофазный двигатель с пусковой обмоткой, и этот двигатель «гудит», но не вращается, значит либо неисправен пусковой конденсатор (см. раздел 53), либо заклинило насос.
В тех случаях, когда приводной двигатель позволяет менять число оборотов и регулятор установлен в положение минимального числа оборотов, проверьте, хватает ли мощности двигателю: крутящий момент двигателя всегда должен быть больше момента сопротивления насоса (см. раздел 55).

В) Пускатель замкнут, но насос не вращается

В первую очередь проверьте напряжение питания двигателя. Удостоверьтесь, что плавкие предохранители или рубильник (поз. 1 на рис. 92.3) замкнуты, потом проверьте напряжение на клеммах (поз. 7). Если напряжение отсутствует, проверьте силовую цепь, так же, как мы описывали выше.
Если напряжение на клеммах (поз. 7) есть, померяйте ток в каждой фазе с помощью токоизмерительных клещей! Измерение потребляемой двигателем силы тока является наиболее надежным способом контроля работы насоса, если он вращается (см. раздел 93.2).
Действительно, крыльчатка насоса вполне может оставаться неподвижной (манометры, установленные на выходе из насоса не будут менять своих показаний после запуска двигателя), в то время, как двигатель будет потреблять ток из сети (например потому, что крыльчатка прокручивается на оси). Заметим, что в этом случае сила тока, потребляемого двигателем, будет очень незначительной, а насос будет издавать характерный «дребезг» (как будто гремят кастрюли на кухне).
Проверьте соединительные провода между клеммной коробкой пускателя и обмоткой двигателя (клеммной коробкой двигателя) и напряжение на клеммной коробке двигателя (поз. 8 на рис. 92.3).
Если двигатель трехфазного тока рассчитан на работу при двух значениях напряжения в сети, проверьте схему подключения обмоток двигателя (см. раздел 62.1). В любом случае, не поленитесь, снимите крышку клеммной коробки и посмотрите на нее изнутри: как правило на внутренней стороне крышки приводится схема соединения обмоток.

Примечание. Некоторые небольшие однофазные двигатели оснащаются встроенной тепловой защитой (реле типа «klixon» — «кликсон»), которая отключает двигатель от сети при повышении температуры обмотки до предельно допустимого значения.
В этот момент потребляемый двигателем ток равен нулю, хотя напряжение питания на его клеммах присутствует, а корпус двигателя на ощупь горячий. Снимите питание с двигателя (обмотка вскоре остынет) и проверьте легкость вращения вала (см. рис. 92.4).

Г) Механические неисправности
В зависимости от конструкции насоса (см. раздел 90) свободному (легкому) вращению вала могут препятствовать самые различные многочисленные механические неисправности.
Грязная вода с агрессивными примесями или накипью приводит к тому, что в насосе с «затопленным» ротором двигателя накипь, грязь или другие примеси забивают пространство между ротором и статором и ротор насоса «заклинивает». Кроме того, эта грязь может привести к заклиниванию подшипников или уплотнительных сальников. Крыльчатка может быть заклинена инородным телом (тряпка, забытая в трубопроводе при монтаже, отложения накипи или грязи и.т.д.).
Следовательно, прежде всего следует удостовериться в том, что ось двигателя свободно проворачивается вручную без всяких усилий.
►  На насосных агрегатах с соединительной муфтой (поз. 1 на рис. 92.4) удостовериться в свободном вращении вала очень легко. Отключите питание двигателя, обхватите втулку муфты руками и попробуйте вручную провернуть вал. В этом случае вы сможете также удостовериться в отсутствии чрезмерного люфта (биения) муфты, оценить степень ее износа и проверить жесткость сцепления. Проверьте также уровень масла (поз. А). Если есть необходимость в доливе масла, используйте только ту марку, которая рекомендована производителем насоса.
► Для насоса с «сухим» ротором (поз. 2 на рис. 92.4) снимите с двигателя напряжение питания и используйте отвертку или другой инструмент, подходящий для того, чтобы провернуть ось двигателя (монетку, шестигранник и т.д.) и проверить легкость вращения.
► Некоторые модели с «затопленным» ротором двигателя (поз. 3 на рис. 92.4) снабжены завинчивающейся пробкой с пластинчатым хвостовиком (которая иногда служит как сливной кран), установленной на конце вала.
На других моделях требуется снять смотровое стекло, чтобы добраться до хвостовика. Как правило, при снятии смотрового стекла насос не теряет герметичности.

Вместе с тем, автор рекомендует перед снятием смотрового стекла закрыть все запорные вентили на насосе: это позволит вам избежать различного рода неожиданностей.

Заклинивание главным образом происходит после длительной стоянки насоса. Чаще всего устранить заклинивание удается используя один из способов, описанных выше. В противном случае вам придется закрыть запорные вентили (лишь бы они были герметичными), а потом разобрать насосный агрегат, чтобы добраться до крыльчатки и провернуть ее вместе с осью.
Далее, после запуска насоса нужно будет обязательно убедиться в том, что сила тока, потребляемого двигателем, не превышает величины, указанной на шильдике двигателя.
В примере на рис. 92.5 на двигатель подано напряжение 380 В, при котором номинальное значение потребляемой двигателем силы тока ни в коем случае не должно быть выше указанной величины. Кроме того, предохранитель также должен быть настроен на максимальное значение силы тока 1 А (см. раздел 55).

В насосных агрегатах с соединительной муфтой (см. рис. 92.6) превышение номинального значения потребляемой силы тока может быть обусловлено чрезмерной затяжкой сальникового уплотнения (см. раздел 90).

После замены уплотнительного шнура или в процессе постепенной затяжки сальника всегда проверяйте величину потребляемой силы тока, не допуская превышения значения, указанного на шильдике двигателя.
При нормальной работе насоса сила тока, потребляемого двигателем, главным образом зависит от величины расхода воды по контуру. Номинальная сила тока, указанная на шильдике двигателя, достигается крайне редко, за исключением тех случаев, когда значения температуры и давления воды в контуре приближаются к экстремальным.
Никогда не настраивайте предохранители на величину силы тока, пре
вышающую значение, указанное на шильдике двигателя.
Это правило справедливо для всех потребителей электроэнергии (двигатели насосов, вентиляторов, компрессоров и т. д.).

При включении электродвигатель не запускается без толчка.

Обычно для толчка применяется Контур с резистором и конденсатором, подключенный параллельно с одной из обмоток статора. Простенький двигатель обычно имеет 4-обмоточный статор, каждая противоположная пара обмоток соединяется последовательно. Конденсатор смещает фазу напряжения на одной из обмоток, и возникает стартовый момент. Если схема такова, проверьте, не пробит ли конденсатор. Что касается щеток, то они должны гладко скользить в гнезде боковой поверхностью, без люфта, без перекосов и прижиматься пружинкой. Щетки должны быть притёрты по всей поверхности контакта с коллектором.

По описанию понял, что двигатель коллекторный, хоть щетки и в порядке, но видимо плохо прижимаются к коллектору, нет хорошего контакта, при толчке, контакт появляется и работает. смотри внимательней.

Обрати внимание на износ щёток, проверь нагрев статора, при межвиткоыом статор будет греться.

Либо щётки зависли и не достают до коллектора (но тогда они будут сильно искрить). Либо обмотка якоря не контачит с одной или несколькими пластинами коллектора. Если щётка встала на этой пластине, конечно якорь не пойдёт в ход. Сейчас обмотку просто запрессовывают под язычёк пластины без удаления изоляции с провода в надежде, что её продавит. Но не всегда это проходит. Попробуй пошевелить проводки-незажатый будет шевелиться. Аккуратно его подожми. А может и провод отлетел от пластины-определяется визуально.

У меня такое было на швейной машинке первое время. Хотя моторчик легко вращался от руки. Проблема в плохом контакте. Графитовые щетки должны хорошо притереться к коллектору. Для этого надо обкатать движок при высоких оборотах на холостом ходу. Главное — не перегреть.