Jak testować uzwojenia silników trójfazowych?

Uzwojenia silnika to przewodzące przewody owinięte wokół rdzenia magnetycznego; zapewniają one ścieżkę przepływu prądu w celu wytworzenia pola magnetycznego obracającego wirnik. Jak każda inna część silnika, uzwojenie może ulec awarii. W przypadku awarii uzwojeń silnika bardzo rzadko dochodzi do awarii samych przewodów, a raczej do awarii powłoki polimerowej (izolacji) otaczającej przewody. Materiał polimerowy ma organiczny skład chemiczny i podlega zmianom w wyniku starzenia, karbonizacji, wysokiej temperatury lub innych niekorzystnych warunków, które powodują zmianę składu chemicznego materiału polimerowego. Zmian tych nie można wykryć wizualnie, ani nawet za pomocą tradycyjnych przyrządów do testowania elektryczności, takich jak omomierze czy megaomomierze.

Nagła awaria jakiejkolwiek części silnika spowoduje utratę produkcji, zwiększone wydatki na konserwację, utratę lub uszkodzenie kapitału, a nawet obrażenia ciała. Ponieważ większość usterek izolacji pojawia się z czasem, technologia MCA zapewnia niezbędne pomiary do identyfikacji tych niewielkich zmian, które określają stan systemu izolacji uzwojenia. Wiedza na temat sprawdzania uzwojeń pozwoli Twojemu zespołowi działać proaktywnie i podjąć odpowiednie kroki, aby zapobiec niepożądanej awarii silnika.

Jak przetestować izolację ścian fundamentowych

Usterka uziemienia lub zwarcie do uziemienia występuje, gdy wartość rezystancji izolacji ściany uziemienia spada i umożliwia przepływ prądu do uziemienia lub odsłoniętej części maszyny. Stwarza to zagrożenie dla bezpieczeństwa, ponieważ zapewnia ścieżkę dla napięcia zasilającego z uzwojenia do ramy lub innych odsłoniętych części maszyny. W celu sprawdzenia stanu izolacji ściany uziemiającej wykonywane są pomiary od przewodów uzwojenia T1, T2, T3 do uziemienia.

Najlepsze praktyki sprawdzają ścieżkę uzwojenia do uziemienia. Test ten dostarcza napięcie stałe do uzwojenia silnika i mierzy ilość prądu przepływającego przez izolację do masy:

1) Przetestuj silnik bez zasilania za pomocą prawidłowo działającego woltomierza.

2) Przyłóż oba przewody pomiarowe przyrządu do masy i sprawdź, czy przewód przyrządu jest solidnie podłączony do masy. Zmierz rezystancję izolacji do masy (IRG). Wartość ta powinna wynosić 0 MΩ. Jeśli wyświetlana jest wartość inna niż 0, należy ponownie podłączyć przewody pomiarowe do masy i powtórzyć test, aż do uzyskania odczytu 0.

3) Odłącz jeden z przewodów pomiarowych od masy i podłącz do każdego z przewodów silnika. Następnie zmierz wartość rezystancji izolacji każdego przewodu do masy i sprawdź, czy wartość ta przekracza zalecaną wartość minimalną dla napięcia zasilania silników.

NEMA, IEC, IEEE, NFPA zapewniają różne tabele i wytyczne dotyczące zalecanego napięcia testowego i minimalnych wartości izolacji do uziemienia w zależności od napięcia zasilania silników. Test ten identyfikuje wszelkie słabe punkty w systemie izolacji ścian fundamentowych. Współczynnik rozproszenia i test pojemności do masy zapewniają dodatkowe wskazanie ogólnego stanu izolacji. Procedura testowa dla tych testów jest taka sama, ale zamiast przykładania napięcia stałego, przykładany jest sygnał prądu przemiennego, aby zapewnić lepsze wskazanie ogólnego stanu izolacji ściany uziemiającej.

Jak sprawdzić uzwojenia pod kątem problemów z połączeniami, przerw lub zwarć?

Problemy z połączeniami: Problemy z połączeniami powodują brak równowagi prądowej między fazami silnika trójfazowego, powodując nadmierne nagrzewanie i przedwczesne uszkodzenie izolacji.

Otwarcia: Rozwarcia występują, gdy przewód lub przewody ulegają przerwaniu lub rozdzieleniu. Może to uniemożliwić uruchomienie silnika lub spowodować jego pracę w stanie “jednofazowym”, co powoduje nadmierny pobór prądu, przegrzanie silnika i przedwczesną awarię.

Zwarcia: Zwarcia występują, gdy izolacja otaczająca przewody uzwojenia pęka między przewodami. Umożliwia to przepływ prądu między przewodnikami (zwarcie) zamiast przez przewodniki. Powoduje to nagrzewanie się w miejscu usterki, co prowadzi do dalszej degradacji izolacji między przewodnikami i ostatecznie prowadzi do awarii.

Testowanie usterek uzwojenia wymaga wykonania serii pomiarów AC i DC wykonanych między przewodami silnika, a zmierzone wartości są porównywane, jeśli pomiary są zrównoważone, uzwojenie jest w porządku, jeśli są niezrównoważone, wskazywane są usterki.

Zalecane wymiary to:

1) Odporność

2) Indukcyjność

3) Impedancja

4) Kąt fazowy

5) Bieżąca charakterystyka częstotliwościowa

Sprawdź stan uzwojenia, testując te połączenia:

• T1 do T3
• T2 do T3
• T1 do T2

Odczyt powinien wynosić od 0,3 do 2 omów. Jeśli wynosi 0, występuje zwarcie. Jeśli wartość przekracza 2 omy lub jest nieskończona, występuje przerwa. Można również wysuszyć złącze i przeprowadzić ponowny test, aby uzyskać dokładniejsze wyniki. Sprawdź wkładki pod kątem śladów przypalenia i kable pod kątem zużycia.

Niezrównoważenie rezystancji wskazuje na problemy z połączeniem, jeśli wartości te są niezrównoważone o więcej niż 5% od średniej, oznacza to luźne połączenie o wysokiej rezystancji, korozję lub inne nagromadzenie na zaciskach silnika. Wyczyść przewody silnika i ponów test.

Otwarcia są sygnalizowane nieskończoną rezystancją lub impedancją.

Jeśli odpowiedzi kąta fazowego lub częstotliwości prądu są niezrównoważone o więcej niż 2 jednostki od średniej, może to wskazywać na zwarcie uzwojenia. Na wartości te może mieć wpływ pozycja wirnika klatkowego podczas testów. Jeśli impedancja i indukcyjność są niezrównoważone o więcej niż 3% w stosunku do średniej, zaleca się obrócenie wału o około 30 stopni i ponowne przeprowadzenie testu. Jeśli niewyważenie podąża za pozycją wirnika, niewyważenie może być wynikiem pozycji wirnika. Jeśli niewyważenie pozostaje takie samo, sygnalizowany jest błąd stojana.

Tradycyjne przyrządy do testowania silników nie są w stanie skutecznie testować ani sprawdzać uzwojeń silników.

Tradycyjnymi przyrządami używanymi do testowania silników były megaomomierz, omomierz lub czasami multimetr. Wynika to z dostępności tych instrumentów w większości zakładów. Megaomomierz jest używany do testowania bezpieczeństwa urządzeń lub systemów elektrycznych, a multimetr jest używany do wykonywania większości innych pomiarów elektrycznych. Jednak żaden z tych przyrządów samodzielnie lub w połączeniu nie dostarcza informacji niezbędnych do prawidłowej oceny stanu układu izolacyjnego silnika. Megohmmeter może zidentyfikować słabe punkty w izolacji uziemienia silnika, ale nie określa ogólnego stanu systemu izolacji. Nie dostarcza również informacji o stanie systemu izolacji uzwojenia. Multimetr zidentyfikuje problemy z połączeniami i przerwy w uzwojeniach silnika, ale nie dostarczy informacji o izolacji między uzwojeniami.

Testowanie uzwojeń za pomocą analizy obwodu silnika (MCA™)

Test MCA™ (Motor Circuit Analysis) to metoda beznapięciowa, która pozwala dokładnie ocenić stan silnika poprzez sprawdzenie uzwojeń i innych części. Jest łatwy w użyciu i szybko zapewnia dokładne wyniki. ALL-TEST PRO 7™, ALL-TEST PRO 34™ i inne produkty MCA™ mogą być stosowane na każdym silniku w celu identyfikacji potencjalnych problemów i uniknięcia kosztownych napraw. MCA w pełni bada system izolacji uzwojenia silnika i identyfikuje wczesną degradację systemu izolacji uzwojenia, a także usterki w silniku, które prowadzą do awarii. MCA diagnozuje również luźne i złe połączenia podczas testowania ze sterownika silnika.

Poproś o wycenę sprzętu do testowania silników już dziś

Testowanie silników jest konieczne, ponieważ silniki ulegają awariom, a testowanie może zidentyfikować problemy, które zapobiegną awarii. W ALL-TEST Pro oferujemy szeroki wybór produktów do testowania silników, odpowiednich dla wielu branż. Współpracowaliśmy z technikami zajmującymi się przetwórstwem żywności, małymi warsztatami samochodowymi, naprawami elektrycznymi i nie tylko. W porównaniu z konkurencją, nasze urządzenia są najszybsze i najlżejsze, a jednocześnie zapewniają wartościowe wyniki bez konieczności dodatkowej interpretacji danych.