Асинхронний електродвигун, як і будь-який механізм, схильний до дії робочих навантажень, що призводять до виникнення несправностей і як наслідок поломки. У випадки виходу електродвигуна з ладу, виникає необхідність в проведенні його ремонту. Термін служби відремонтованого електродвигуна безпосередньо залежить від того, як якісно був справить даний ремонт.
Існують ряд несправностей в електричних машинах, основними з яких є:
- перегрів обмотки статора. В процесі роботи електродвигуна відбувається виділення тепла і перегрів обмотки статора.
Основні причини перегріву обмотки статора:
а) перевантаження електродвигуна під час роботи або запуску;
б) несправність системи вентиляції електродвигуна (поломка вентилятора в електродвигуні призводить до поганої циркуляції повітря, а отже поганому висновку тепла з двигуна, що призводить до його нагрівання)
в) зміна напруги мережі (при підвищенні напруги вище норми відбувається підвищене нагрівання стали сердечника статора; при зниженні напруги нижче номінального, підвищиться струм в обмотці статора і викличе її перегрів);
Ознаки за якими можна визначити, що обмотка статора перегрілася: неоднаковий ток в фазах обмотки; двигун сильно гуде при роботі; двигун працює зі зниженим обертовим моментом.
- перегрів обмотки ротора.
Основні причини перегріву обмотки ротора:
а) обрив або поганий контакт стрижнів білячої клітини з короткозамкненими кільцями. У тому випадки стрижні замінюють і припаюють до кілець. У разі того якщо біляча клітина зроблена з алюмінію її пере.
б) несправність при проведенні ремонту ротора.
Ознаки за якими можна визначити, що обмотка ротора перегрілася: електродвигун сильно гуде; не розвиває настановної частоти обертання; ток в статорі пульсує.
- обрив в обмотці статора.
При з'єднанні обмоток в зірку: при обриві однієї фази струм в ній відсутній, а в інших фазах завищений, в даному випадки електродвигун не запуститься; при обриві в одній паралельної гілки фази обмотки інші гілки цієї фази перегріються (якщо обрив відбудеться під час роботи електродвигуна, він почне посилено гудіти).
При з'єднанні обмоток в трикутник можливі наступні несправності: при обриві однієї фази обмотки, яка знаходиться між двома провідниками, ток в цих провідниках при роботі буде менше, ніж в третьому провіднику; при обриві в одній паралельної гілки підвищиться ток в інших гілках, що призводить до їх перегріву (при цьому пуск електродвигуна можливий, але потужність його значно знижена).
Необхідно пам'ятати, що робота електродвигуна на двох фазах неприпустима, так як це призводить його до виходу з ладу.
- обрив в обмотці ротора.
Ознаки за якими можна визначити, що стався обрив обмотки ротора:
а) в мережі виникають коливання струму;
б) обороти ротора знижуються, посилюється гудіння в електродвигуні, виникають вібрації;
в) при обриві в короткозамкненим роторі декількох стрижнів, пуск його неможливий;
г) при з'єднання фазной обмотки ротора в зірку навантажений електродвигун знижує частоту обертання приблизно в два рази.
Обрив в фазной обмотці можна визначити за допомогою омметра або амперметра і вольтметра, яким вимірюють падіння напруги в котушкові групах обмотки ротора, куди попередньо подають постійний струм від акумулятора.
- знижений крутний момент.
Номінальний обертальний момент асинхронного двигуна забезпечується правильним з'єднанням обмоток ротора і статора, створенням нормальних контактних з'єднань в обмотках, контактних кільцях і щітках власниках.
Так, якщо при перевернутих елементах обмотки - секції, катушечной групи або цілої фази запускати асинхронний двигун, то він не розвиває номінального крутного моменту, а при обертанні буде гудіти, видаючи шум низького тону; при номінальному навантаженні не досягне повної частоти обертання, за короткий час обмотки нагріється.
Момент, що обертає електродвигуна залежить від напруги мережі. Так як струм і магнітний потік пропорційні напрузі, що обертає момент пропорційний квадрату напруги. Це означає, що якщо напруга живлення зменшилася, наприклад з 380 до 340 В, то крутний момент зменшитися в відношенні. тобто більш ніж на 24%.
- підвищений рівень шуму в електродвигуні.
Підвищений рівень шуму в електродвигуні може бути викликаний електромагнітними або механічними причинами.
До електромагнітним причин відносять:
б) перевернута одна фаза. При цьому виникає відмінний від звичайного шум в двигуні, і в перевернутої фазі підвищується струм. Необхідно правильно виконати з'єднання фази, тобто виключити «перевертання» при підключенні зазначених елементів обмотки;
в) обмотка статора з'єднана трикутником, має паралельні гілки. При обриві в окремих котушках в електродвигуні, виникне підвищений рівень шуму;
Якщо з'єднати всі котушки обмотки послідовно, а фази - в зірку, гудіння стане нормальним, але сила струму по фазах буде різною;
г) збіг або близьке співвідношенні числа пазів сердечника статора і ротора може викликати пульсацію магнітного потоку і, отже, високий рівень шуму. Для усунення цього явища слід замінити ротор з іншими співвідношеннями зубців статора і ротора або перемотати статорних обмотку зі скороченням кроку;
д) великий ексцентриситет повітряного зазору, що може привести до зростання і асиметрії струмів в зазорах в режимі холостого ходу. Ексцентриситет повітряного зазору не повинен перевищувати 10%.
До механічних причин відносять:
а) криволінійні канали подачі повітря в двигун, що особливо помітно в двигунах з частотою обертання 1500 і 3000 об / хв. Вентиляційний шум знижують, змінюючи лопатку вентилятора і конфігурацію щитів, що призводить до зменшення вихреобразования;
б) несправності підшипників кочення. Тут можуть бути такі дефекти, що викликають підвищений шум: великий натяг при посадці підшипника на вал, поява втомних відслонень на контактної поверхні бігових кілець, вироблення і просідання сепаратора, відколи в подушка бігових кілець. Такі підшипники слід замінити;
в) резонують окремі частини двигуна, коли частота їх власних коливань збігається з частотою обертання ротора. Це явище усувають в машині приваркой ребер жорсткості на конструктивних елементах щитів, повітропроводів, фундаментних плит.
- пошкодження болючих клітин, їх вплив на роботу електродвигуна.
У асинхронних електродвигунів c короткозамкненим ротором стрижні болючих клітин, будучи щемлені на виході з паза при наявності короткозамикающего кільця на деякій відстані від сердечника, піддаються великим механічним зусиллям. B зв'язку з цим можливі розриви мідних або латунних стрижнів близько сердечника або короткозамикающего кілець. Зусилля ці будуть великими при пуску двигуна і від відцентрових сил, особливо при погано отбалансировал роторі. B практиці також нерідко зустрічаються випадки виникнення вібрацій роторів c короткозамкненою білячою кліткою, яка виготовлена з міді або латуні. Причиною вібрації є «роз'їдання» стінок пазів стрижнями, a при пуску двигуна прослаблених в пазах стрижні переміщаються від відцентрових зусиль вгору, в зв'язку c ніж і виникають вібрації.
У більшості литих алюмінієвих клітин виникають обриви стрижнів в пазах. Обриви в болючих клітинах викликають пульсацію струму в статорі, частота якого відповідає частоті ковзання. Частота пульсації струму і крутного моменту c зміною навантаження також змінюється. Частота обертання ротора коливається навіть при зміні малих навантажень. Виявляє та усуває пошкодження болючих клітин виробляються в такий спосіб:
- в розібраному вигляді оглядають ротор. Обірвані стрижні в мідної або латунної білячої клітці замінюють, обриви в кільцях запаюють;
- якщо виявлені обриви стрижнів в пазах, залитих алюмінієм, таку клітину пере свіжим, первинним алюмінієм. Застосовувати повторно виплавлений алюміній не слід, так як це може викликати утворення раковин в стрижнях і короткозамикающего кільцях;
- якщо оглядом не вдається виявити обриви стрижнів в пазах, застосовують старий випробуваний метод, який полягає в наступному. У статорних обмотку подають знижена напруга в межах 0,2-0,3U. Потім сталевий пластиною швидко проводять по колу ротора, перемикая черзі зубці активної стали сердечника. Там, де сусідні стрижні білячої клітини цілі, сталева пластина електромагнітним полем притягнеться до заліза і буде деренчати. Якщо переміщається пластина потрапляє на обірвані стрижні, вона буде слабо притягатися і слабо деренчати.
- Нагрівання і іскріння щіток і контактних кілець.
B процесі роботи машини нерівномірний розподіл струму між щітками може викликати іскріння і нагрів щіток і контактних кілець. Причиною такої несправності може бути перевантаження по струму, бруд і зависання щіток в обоймах щіткотримачів, збільшений коефіцієнт тертя щіток, жорсткі канатики щіток, неправильно обрана марка щіток, поганий контакт в хомутиками стрижнів фазной обмотки ротора, вібрація ротора.
Зазначені несправності усувають наступним чином:
- персоналу, що веде технічне обслуговування, необхідно періодично стежити за приладами за навантаженням асинхронних електродвигунів (c фазним ротором) і не допускати перевантажень, які доводять до іскріння щіток;
- при технічному обслуговуванні слід періодично протягати щітки в обіймах щіткотримачів і продувати сухим компресорним повітря тиском 0,2 МПа контактний вузол;
- щітки c збільшеним коефіцієнтом тертя швидко спрацьовуються і нагрівають щітковий апарат і контактні кільця, навіть при номінальному навантаженні. Для зменшення коефіцієнта тертя щіток їх піддають просоченню в різних складах;
- обмотку необхідно перепаять, усунути також інші порушення контактів в ланцюзі фазного ротора;
- при відновленні вібрації двигуна і іскріння щіток слід розібратися в причинах. Можливі порушення центрування двигуна через зсув лінії валів двигун - редуктор приводиться механізму, пошкодження фундаментних плит двигуна або редуктора, порушення балансування ротора. Все це призводить до відриву щіток від кілець і іскріння.