9 частых неисправностей электродвигателя

Малый вес, компактность и долговечность — одни из главных преимуществ электродвигателей. Они применяются для преобразования электрической энергии в механическую, поэтому применяются в разных сферах промышленности и хозяйства. Наибольшее распространение получили трехфазные асинхронные двигатели. Они обладают простой, но надежной конструкцией и не требуют регулярного обслуживания.

Однако 100% защиты от неисправностей не бывает, поэтому в этой статье эксперты компании «Мир Привода» расскажут о частых поломках трехфазных асинхронных двигателей.

Распространенные неисправности электродвигателей

Обзор частых неисправностей трехфазных асинхронных электродвигателей:

1. Межвитковое замыкание. Короткое замыкание, возникающее между разными витками одной катушки или секции обмотки. Причинами неисправности чаще всего становится перегрев обмотки или некачественно выполненная изоляция, реже — износ изоляции под воздействием вибрационных нагрузок. Сложность межвиткового замыкания электродвигателя состоит в том, что его трудно определить. Для этого потребуется сравнить сопротивление и рабочий ток каждой из трех обмоток двигателя. Дополнительный «симптом», указывающий на межвитковое замыкание — увеличенный нагрев.
2. Обрыв обмотки. Нарушение целостности привода, когда прохождение электрического тока по нему исключается. Если неисправность возникает во время работы электродвигателя, то он стремительно теряет мощность и набирает температуру. Если защита выполнена правильно, то трехфазный асинхронный двигатель просто отключится, и не будет перегреваться, а ток по другим фазам будет увеличен. Обрыв в обмотке может произойти в статоре и в роторе. Обрыв обмотки диагностируют после полного обесточивания двигателя и проверки отсутствия напряжения по методике производителя. Отсутствие звукового сигнала в режиме прозвонки само по себе не доказывает обрыв: результат зависит от прибора, сопротивления обмотки и способа измерения. Проверку выполняет квалифицированный специалист.
3. Износ шарико- и роликоподшипников. Неисправность возникает из-за дефектов подшипника, неправильной сборки двигателя, не соответствующего ухода при эксплуатации. При износе возможно обнаружение трещин и сколов. На износ подшипников указывает сильная механическая вибрация и уровень шума — при работе электродвигателя. Единственный способ устранить неисправность — заменить поврежденные подшипники. В противном случае поломка может привести к перегреву двигателя и уменьшению его производительности.
4. Отсутствие напряжения электропитания двигателя. Результат — электродвигатель не трогается с места. Причиной отсутствия напряжения является обрыв одной или двух фаз цепи питания. Первым делом для устранения неисправности необходимо осмотреть все элементы цепи, питающей двигатели, и проверить состояние предохранителей. Обрыв фазы, отсутствие напряжения питания и состояние изоляции проверяют по разным методикам. Мегаомметр предназначен для измерения сопротивления изоляции обесточенного оборудования, а не для универсального определения исправности питающей фазы. Измерения выполняет специалист с соблюдением требований электробезопасности и документации производителя.
5. Задевание ротора за статор. Причиной зацепления становится неправильная сборка двигателя с подшипниками на стойках. Другими причинами неисправности могут быть деформация магнитопровода, изгиб вала (например, при установке электродвигателя) и повышенной износ подшипников. На зацепление ротора за статор указывает затрудненный пуск, сниженная скорость вращения, появление дыма. На участках, где ротор зацепляется за статор, остаются характерные следы, заметные при осмотре. Подлежит ремонту в редких случаях.
6. Повреждение корпуса. Возникает при сильных механических ударах, интенсивных нагрузках, неправильном креплении электродвигателя. При этом корпус может перегреваться полностью или только в отдельных участках. Ремонт поврежденного корпуса занимает много времени и включает большой объем работ — это связано с особенностями соосной установки подшипников. В некоторых случаях восстановление корпуса является нецелесообразным — например, когда для его производства использовались некачественные материалы.
7. Неравномерный зазор между статором и ротором. Еще одна частая неисправность, с которой сталкиваются владельцы трехфазных асинхронных электродвигателей — неравномерный воздушный зазор, образующийся между статором и ротором. Из-за этого возникает одностороннее притяжение ротора к статору, оказывающее увеличенную нагрузку на вал и подшипники. В результате снижается пусковой вращающий момент, повышается шум и механическая вибрация, изменяются технические параметры двигателя. Часто неравномерный воздушный зазор становится причиной другой неисправности, о который мы уже упоминали – зацепление ротора за статор и полная неисправность электродвигателя.
8. Дисбаланс ротора. Он возникает при изнашивании рабочих узлов электродвигателя и изменении посадки дисков, а также при ослабленной фиксации деталей, входящих в состав роторов. При дисбалансе наблюдается смещение массы ротора электродвигателя относительно оси вращения. Чтобы ротор был уравновешен, необходимо, чтобы ось вращения проходила через его центр. Для снижения дисбалансов применяются корректирующие массы — они удаляются из тела ротора электродвигателя или, наоборот, к нему прибавляются. Балансировка выполняется в двух плоскостях, поэтому её часто называют «динамической».
9. Неисправность крыльчатки обдува. У трёхфазных асинхронных электродвигателей возможно повреждение или переворачивание крыльчатки, предназначенной для эффективного охлаждения электрической машины. В случае её деформации или случайного переворачивания двигатель продолжит работать, но будет быстро перегреваться. Это сокращает рабочий ресурс оборудования, поэтому крыльчатку обдува необходимо заменить или закрепить — например, с применение стопорного кольца.

Как защитить электродвигатель от неисправностей?

Для защиты трехфазного асинхронного электродвигателя от износа подшипников, дисбаланса ротора, межвиткового замыкания, обрыва обмотки и других неисправностей используйте специальные устройства: тепловые реле, электронные реле защиты, термисторы и преобразователи частоты.

Например, преобразователи — это электронные устройства, изменяющие частоту электрического тока. Он применяется для управления скоростью вращения двигателей и одновременно снижает показатели изнашиваемости разных деталей и узлов.

Термисторы защищают электродвигатель от перегрева. Они применяются в случаях, когда тепловая защита по перегрузке не сработала. Термисторы монтируются внутрь обмотки — проволоки, преобразующей электрическую энергию в механическую.

Чтобы исключить неисправность электродвигателя, используйте тепловые реле. Они применяются для защиты от перегрузок недопустимой продолжительности, и дополнительно предотвращают обрыв одной из фаз в конструкции электродвигателя.

Трехфазные асинхронные электродвигатели — надежное оборудование, но даже оно может выйти из строя по разным причинам. Чтобы этого не допустить, своевременно обслуживайте двигатели и используйте разные средства защиты: тепловые реле, термисторы и преобразователи частот.