Metode diagnosticiranja okvar asinhronih elektromotorjev
Motor se ob zagonu ne vrti ali pa je njegova hitrost nenormalna... Vzroki za navedeno napako so lahko mehanske in električne težave.
Električne težave vključujejo: notranje prekinitve navitja statorja ali rotorja, prekinitev napajalnega omrežja, kršitve normalnih povezav v zagonski opremi. Če je navitje statorja zlomljeno, se vrti magnetno polje, in če pride do prekinitve dveh faz rotorja, v navitju slednjega ne bo toka, ki bi deloval z vrtilnim poljem statorja, in motor ne bo mogel delovati. Če med prekinitvijo delovanja navitja motorja lahko le-ta še naprej deluje pri nazivnem navoru, vendar se bo hitrost vrtenja znatno zmanjšala in tok sile toliko povečal, da v odsotnosti maksimalne zaščite statorsko navitje ali rotor lahko zgori.
Če so navitja motorja povezana v trikotnik in je ena od njegovih faz prekinjena, se bo motor začel vrteti, saj bodo njegova navitja povezana v odprt trikotnik, v katerem nastane vrtljivo magnetno polje, tok v faze bodo neenakomerne in hitrost vrtenja nižja od nazivne. S to napako bo tok v eni od faz pri nazivni obremenitvi motorja 1,73-krat večji kot v drugih dveh. Ko se vseh šest koncev njegovih navitij odstrani iz motorja, se določi fazni prelom megohmmeter… Navitje se odklopi in izmeri se upor vsake faze.
Hitrost motorja pri polni obremenitvi nižja od nazivne je lahko posledica nizke napetosti, slabih kontaktov v navitju rotorja in tudi zaradi velikega upora v tokokrogu rotorja v motorju faznega rotorja. Z visokim uporom v tokokrogu rotorja zdrs poveča motor in zmanjša njegovo hitrost vrtenja.
Upor v tokokrogu rotorja se poveča zaradi slabih kontaktov v krtači rotorja, zagonskem reostatu, povezavah navitij z drsnimi obroči, spajkanju koncev navitja, pa tudi zaradi nezadostnega prereza kablov in žic med drsnimi obroči in zagonski reostat.
Slabe kontakte v navitju rotorja je mogoče zaznati, če se na stator motorja napaja napetost, ki je enaka 20-25% nazivne napetosti. Zaklenjeni rotor se ročno počasi obrača in preverja se amperaža v vseh treh fazah statorja.Če je rotor raven, je tok v statorju v vseh njegovih položajih enak, v primeru prekinitve ali slabega kontakta pa se bo spremenil glede na položaj rotorja.
Slabi kontakti pri spajkanju koncev navitja faznega rotorja se določijo z metodo padca napetosti. Metoda temelji na povečanju padca napetosti na mestih slabega spajkanja. V tem primeru se izmeri velikost padca napetosti na vseh priključkih, nato pa se rezultati meritev primerjajo. Spajkanje se šteje za zadovoljivo, če padec napetosti v njih presega padec napetosti v spajkah z minimalnimi vrednostmi za največ 10%.
Rotorji z globokimi utori lahko tudi zlomijo palice zaradi mehanske obremenitve materiala. Raztrganje palice v delu utora rotorja s kletko se določi na naslednji način. Rotor potisnejo iz statorja in v režo med njimi zabijejo več lesenih klinov, da se rotor ne more vrteti. Na stator se napaja napetost manjša od 0,25 UН. Na vsakem utoru štrlečega dela rotorja se izmenjuje jeklena plošča, ki naj prekriva dva zoba rotorja. Če so palice nedotaknjene, bo ploščo pritegnil rotor in ropotala. Če pride do raztrganine, izgineta vlečenje in ropotanje plošče.
Motor se vrti z odprtim tokokrogom faznega rotorja. Vzrok okvare je kratek stik v navitju rotorja. Ko je motor vklopljen, se vrti počasi in njegova navitja se zelo segrejejo, ker se v kratkostičnih navojih inducira velik tok zaradi vrtilnega polja statorja.Kratki stiki nastanejo med sponkami čelnih delov, pa tudi med palicami med razpadom ali oslabitvijo izolacije v navitju rotorja.
Ta poškodba se določi s skrbnim vizualnim pregledom in meritvijo. izolacijska upornost navitja rotorja. Če pregled ne odkrije napake, jo ugotovi neenakomerno segrevanje navitja kontaktnega rotorja, zaradi česar se rotor ustavi in na statorju deluje zmanjšana napetost.
Enakomerno segrevanje celotnega motorja nad dovoljeno normo je lahko posledica dolgotrajne preobremenitve in poslabšanja hladilnih pogojev. Povečano segrevanje povzroči prezgodnjo obrabo izolacije navitja.
Lokalno segrevanje navitja statorja, ki ga običajno spremlja glasno brenčanje, zmanjšanje hitrosti vrtenja motorja in neenakomerni tokovi v njegovih fazah, pa tudi vonj po pregreti izolaciji. Ta okvara se lahko pojavi kot posledica nepravilne povezave tuljav med seboj v eni od faz, kratkega stika navitja na ohišje na dveh mestih, kratkega stika med dvema fazama, kratkega stika med zavoji v enem od faze navitja statorja.
V primeru kratkega stika v navitjih motorja bo rotirajoče magnetno polje povzročilo kratek stik e. itd. s katerim bo ustvaril tok velike magnitude, odvisno od upora zaprte zanke. Poškodovano navitje najdemo po vrednosti izmerjenega upora, poškodovana faza pa bo imela manjši upor kot dobra. Upor se meri z mostom ali z metodo ampermetra-voltmetra.Okvarjeno fazo lahko ugotovimo tudi z merjenjem toka v fazah, če je na motor priključena nižja napetost.
Ko so navitja povezana v zvezdo, bo tok v okvarjeni fazi večji kot v drugih. Če sta navitja povezana v trikotniku, bo linijski tok v dveh vodnikih, na katera je priključena okvarjena faza, večji kot v tretjem vodniku. Pri ugotavljanju navedene napake pri motorju z rotorjem s kletko je slednji lahko zaviran ali se vrti, pri motorjih z navitim rotorjem pa je navitje rotorja lahko odprto. Poškodovane tuljave določa padec napetosti na njihovih koncih: pri poškodovanih tuljavah bo padec napetosti manjši kot pri dobrih.
Lokalno segrevanje aktivnega statorskega jekla nastane zaradi gorenja in taljenja jekla med kratkim stikom v navitju statorja, pa tudi pri zapiranju jeklenih pločevin zaradi trenja rotorja ob stator med delovanjem motorja ali zaradi okvare izolacija med posameznimi jeklenimi ploščami. Znaki trenja rotorja na statorju so dim, iskre in vonj po zažganem; aktivno jeklo na mestih trenja ima obliko polirane površine; nastane brenčanje, ki ga spremljajo vibracije motorja. Vzrok za pašo je kršitev normalne zračnosti med rotorjem in statorjem zaradi obrabe ležaja, nepravilne namestitve, upogibanja velike gredi, deformacije jekla statorja ali rotorja, enostranske privlačnosti rotorja na statorja zaradi vrtenja, motnje v statorskem navitju, močni tresljaji rotorja, ki jih ugotavljamo s sondo.
Nenormalen hrup motorja… Običajno delujoč motor proizvaja enakomerno brneče zvok, ki je skupen vsem AC strojem. Povečano brnenje in nenormalne zvoke motorja lahko povzroči oslabitev stiskanja aktivnega jekla, katerega paketi se občasno krčijo in oslabijo pod vplivom magnetnega pretoka. Za odpravo napake je potrebno potlačiti jeklene pakete. Glasno brnenje in zvoki v stroju so lahko tudi posledica neenakomerne razdalje med rotorjem in statorjem.
Poškodba izolacije navitja se lahko pojavi zaradi dolgotrajnega pregrevanja motorja, vlage in kontaminacije navitij, prodiranja kovinskega prahu, ostružkov in tudi zaradi naravnega staranja izolacije. Poškodbe izolacije lahko povzročijo kratek stik med fazami in zavoji posameznih navitij navitij ter kratek stik navitij na ohišje motorja.
Vlaženje navitij se pojavi pri dolgotrajnih prekinitvah delovanja motorja, z neposrednim prodiranjem vode ali pare vanj zaradi shranjevanja motorja v vlažnem, neogrevanem prostoru itd.
Kovinski prah, ujet v stroju, ustvarja prevodne mostove, ki lahko postopoma povzročijo kratek stik med fazami navitij in na ohišju. Potrebno je strogo upoštevati roke za preglede in načrtovano vzdrževanje motorja.
Izolacijska upornost navitij motorja z napetostjo do 1000 V ni standardizirana, izolacija se šteje za zadovoljivo pri uporu od 1000 ohmov do 1 pri nazivni napetosti, vendar ne manj kot 0,5 MΩ pri delovni temperaturi navitij.
Kratek stik navitja na ohišje motorja zaznamo z megaommetrom, mesto kratkega stika pa s »zažiganjem« navitja ali z enosmernim tokom.
Metoda "burn-in" je, da je en konec poškodovane faze navitja priključen na omrežje, drugi pa na ohišje. S prehodom toka na mestu kratkega stika tuljave na ohišje nastane "gorenje", pojavi se dim in vonj po zažgani izolaciji.
Motor ne teče zaradi pregorelih varovalk v navitju armature, preloma navitja upora v zagonskem reostatu ali poškodb kontaktov v napajalnih žicah. Prekinitev uporovnega navitja v zagonskem reostatu se zazna s preskusno svetilko ali megohmmetrom.