Испытания электродвигателей переменного тока

К надежности двигателя предъявляются высокие требования. Износ изоляции, внутренние повреждения могут привести к преждевременным отказам, которые влекут непредвиденные финансовые издержки. 

Зачем нужна диагностика

Регулярный контроль состояния и диагностика двигателя обеспечивают его бесперебойную работу, предупреждают возникновение отказа, выявляют слабые места в изоляции обмоток.

Причины повреждения изоляции

На состояние целостности и надежности изоляционных материалов влияет совместное действие тепловых, механических и электрических воздействий. Электромагнитные силы влияют на неорганические элементы изоляции при нормальных и во время аварийных режимов. Все вместе вызывает тепловое старение изоляции, понижается ее электрическая прочность. 

Принимая во внимание все факторы влияния на обмотки ЭД наши специалисты выполняют ряд измерений. 

  В первую очередь это приемосдаточные испытания, которые выполняют после транспортировки электродвигателя к месту хранения или после его установки на месте эксплуатации.

  Для точной оценки технического состояния, для определения сроков проведения ремонтов выполняем профилактику, которая проводится периодически после сбоев в работе ЭД или по плановому графику.

Особенно важно перед проверкой асинхронных электрических машин выполнить подготовку. Обязательно сделать визуальный осмотр и проверку сочленения валов агрегата между собой. Осматривается кабельный ввод, состояние опорных изоляторов в борно, целостность заземления.

  Мы всегда начинаем работу со сверки технической документации.

Зачем нужны подготовительные мероприятия

Главное назначение осмотра — выявление дефектов, которые произошли во время транспортировки или монтажа двигателя до начала высоковольтных испытаний повышенным напряжением.

Перед началом работ наши специалисты проверяют состояние обмоток. Если быть точным, то смотрят соответствие внутренних соединений паспортным сведениям и схемам. Важное внимание уделяется местам пайки и болтовым соединениям. 

  При измерении характеристик обмоток электромашин руководствуемся  нормами ГОСТ 11828-86.

  В машинах с обмотками статора, соединёнными в звезду, проверяем наличие и целостность четырех выводов: трех фаз и нуля. Статоры машин переменного тока с шестью выводами проверяем на правильность соединения выводов в зависимости от требуемой схемы звезда или треугольник.

Осмотр коллектора для универсальных машин коллекторного типа на переменном токе

Для коллекторных машин важным элементом диагностики является состояние поверхности. 

1. Смотрим на степень шлифовки, отсутствие коррозии.
2. Проверяем состояние изолирующих прокладок, чтобы слюда не выступала за края.
3. Специальным прибором индикатором проверяем эксцентричность, бой коллектора.

Осматриваем установку щеток на нейтрали

Для этой цели используем индукционный метод с фиксацией тока и величины отклонения стрелки милливольтметра. Смотрим установленные щеточные траверсы и правильность расстановки щеток на коллекторе.

Ревизия заземления корпуса электрической машины

Заземление осматриваем перед пуском, обращаем внимание на соответствие проекту. Проверяем надежность контактов, измеряем величину сопротивления растеканию токов заземляющего устройства.

Для тестирования электродвигателей мы используем стандартные методы диагностики. С помощью испытаний и измерений производим тщательный анализ состояния электрических машин для быстрого определения потенциальных проблем и риска отказов. 

  Объем работ по определению работоспособного состояния электрических машин переменного тока зависит от мощности, номинального напряжения, назначения и состояния. 

Достаточность и качество диагностических работ должны соответствовать требованиям ПУЭ, СНиП и действующим правилам ПТЭ.

Диагностика включает:

1. Измерение сопротивления изоляции обмоток мегомметром.
2. Измерение сопротивления обмотки постоянному току.
3. Испытание обмоток повышенным напряжением промышленной частоты.
4. Контроль системы охлаждения.

  Определение способности к включению без сушки, один из важных этапов диагностики, он производится после монтажа ЭД.

Руководствуемся следующими рекомендациями:

1. Визуально проверяем целостность машины после транспортировки.
2. Смотрим отсутствие повреждений обмотки и в системе возбуждения.
3. Проверяем пофазно сопротивление изоляции обмоток.
4. Измеряем коэффициент абсорбции статора.
5. Измеряем сопротивление вспомогательной обмотки статора и ротора.

Перед запуском машины и перед диагностикой проверяем на способность запуска в работу без предварительной сушки различными методами нагрева или токами КЗ. Выяснить возможность пуска можно только после замера сопротивления изоляции и коэффициента абсорбции для обмотки статора.

Измерение сопротивления изоляции

Это следующий критерий по определению целостности обмотки. Вместе с сопротивлением, дополнительно измеряем коэффициент абсорбции. Делаем измерение относительно корпуса машины и между обмотками статора. Действие справедливо для всех электрических машин, работающих от сети переменного тока. Так, величина сопротивления обмоток ротора равна 20000 Ом и более.

Испытание повышенным выпрямленным напряжением

Вместе с проверкой производим измерение токов утечки по каждой фазе. 

Испытание повышенным напряжением промышленной частоты

Диагностику выполняем для того, чтобы убедиться в прочности изоляции обмоток машины. Работаем по нормам, приведенным в ПУЭ. В процессе испытания наблюдаем за состоянием машины. 

Измерение сопротивления обмоток постоянному току

Диагностируем сравнение фаз обмоток с паспортными данными. Результаты замеров сопротивления фаз между собой не должны отличаться не более чем на 2%. Подобная экспертиза нужна для определения целостности схемы внутренних соединений, надежности пайки и расчета величины сопротивления.

  Замер выполняем, применяя метод двойного моста или снятия вольтамперной характеристики, методом вольт-ампера. У электромашин с тремя выводами измеряем сопротивление попарно между выводами. Учитываем температура обмоток и возможность появления допустимых отклонений.

Измерение сопротивления обмотки ротора переменному току промышленной частоты

Тестирование характерно для электродвигателей и генераторов мощностью более 1 МВт. Рекомендуется проводить для роторов явнополюсного типа с целью обнаружения межвитковых замыканий, сопровождающихся большими токами.

  Замеры делают для пар полюсов и для каждого полюса, величина напряжение не должна быть больше, чем 220В. Отклонения не должны выходить за пределы точности измерений.

Измерение воздушного зазора между сталью статора и обмотками ротора

Делаем диагностику, если позволяет конструкция машины.

  Определяем величину воздушного зазора между статором и ротором и между полюсами явнополюсной машины и ее якорем. Величина зазора не должна быть отличной более, чем на 10% от средней величины.

Искусственно создаем осевой разбег вала и проверяем не возникает ли задевания между вентилятором и крышкой, между щеточным механизмом, щетками и фазными изоляционными дисками. 

  Перед включением электродвигателя проверяем центровку всего агрегата, муфты и соединение валов двигателя и насоса. Контролируем удвоенную амплитуду колебаний подшипников синхронных машин в рабочем состоянии до устранения вибрации.

Контроль сопротивления изоляции подшипников

Диагностируем напряжение между концами вала и между фундаментом и подшипником. Сравниваем результаты. Если показетель отличается на 10 % и выше, то результат отрицательный

После окончания проверки, обязательно присутствие наших инженеров на пробном пуске двигателя и в постановке машины на холостой ход. Это крайне необходимо для проверки запуска, определения направления вращения, степени нагрева подшипников, уровня вибрации, коммутации щеток. 

Пробный пуск делаем в течение 1-2 секунд в течение 2 или 3 раз. Только после этого решаем о постановке двигателя на холостой ход.

  Протокол – важный документ, который может понадобиться надзорным организациям при случае аварийной ситуации или сбое технологического процесса, в котором участвует двигатель.

  В протоколе, который заполняется после выполнения проверки отображены серийные номера двигателя, дата, время и продолжительность. Вносим полученные результаты измерений.