Стартовая >> Оборудование >> Эл. машины >> Неисправности машин асинхронных двигателей

Ненормальный шум в машине - Неисправности машин асинхронных двигателей

Оглавление
Неисправности машин асинхронных двигателей
Перегрев контактных колец и щеток
Ненормальная частота вращения двигателя
Одностороннее притяжение ротора
Ненормальный шум в машине
Перекрытие контактных колец электрической дугой

 

2-9. НЕНОРМАЛЬНЫЙ ШУМ В МАШИНЕ
2-9-1. Двигатель сильно гудит. Сила тока во всех фазах различна. Нагрев обмотки статора неравномерен.
A. Короткое замыкание в обмотке статора.
См. п. 1-1-6, Б. Б. Обмотки статора соединены неправильно. См. п. 2-7-12.
B. Число витков в отдельных катушках обмотки статора неодинаково. Гудение наблюдается только в случае наличия параллельных ветвей в обмотке и при соединении фаз треугольником. При последовательном соединении всех катушек и соединении фаз звездой неодинаковое число витков в отдельных катушках не вызывает гудения, только сила тока в отдельных фазах различна.
Отсоединить все три фазы и параллельные ветви друг от друга. Поочередно дать в каждую фазу (при последовательном соединении всех катушек) или в каждую ветвь (при параллельном соединении катушек) переменный ток и измерить вольтметром напряжение на отдельных катушечных группах. На катушечных группах, имеющих меньше витков, напряжение будет меньше, чем на исправных катушечных группах. Наибольшая допустимая разность напряжений на отдельных катушечных группах не должна превышать 5 %.
Испытание допустимо как при вставленном, так и при вынутом роторе. При вставленном и разомкнутом фазном роторе испытание можно производить при номинальном напряжении. При вынутом роторе или же при вставленном короткозамкнутом роторе напряжение, подведенное к статору, не должно превышать 15—20 % номинального напряжения двигателя.
Можно также произвести проверку числа витков катушек статора, литая двигатель со стороны ротора (при фазном роторе). 2-9-2. Двигатель работает нормально, но слышится гудение низкого тона, отмечена повышенная вибрация. Сила тока во всех трех фазах одинакова.
При наличии параллельных ветвей в обмотке статора катушечные группы в каждой из параллельных ветвей соединены по сосредоточенной схеме (рис. 2-4. а); воздушный зазор между ротором и статором неравномерный.
Тщательно выровнять зазор между ротором и статором.

 

схемы соединения катушечных групп одной фазы обмотки статора
Рис. 2-4. Сосредоточенная (а) и распределенная (б) схемы соединения катушечных групп одной фазы обмотки статора шести полюсного трехфазного двигателя при двух параллельных ветвях

Увеличить зазор на 10—20 %, для чего обточить ротор. Однако нужно иметь в виду, что увеличение зазора ведет к ухудшению коэффициента мощности.
Пересоединить обмотку статора по схеме на рис. 2-4, б, распределив катушечные группы каждой параллельной ветви равномерно по всей окружности статора.
В электромагнитном взаимодействии ротора и статора при этих двух вариантах соединения фазы имеется определенное различие. При соединении по схеме 2-4, а токи в параллельных ветвях фазы (при неравномерном по окружности воздушном зазоре) разные: больший ток в параллельной ветви, расположенной («сосредоточенной») в области увеличенного зазора (обычно это вверху статора), меньший — в области уменьшенного зазора. В результате имеет место явление периодического магнитного подтягивания ротора с тенденцией выравнивания воздушного зазора и некоторого ослабления давления на подшипники. Это периодическое магнитное взаимодействие и может явиться причиной характерного гудения и повышенной вибрации.
С другой стороны, в практике эксплуатации крупных многополюсных двигателей с подшипниками скольжения для устранения дефекта, описанного в § 2-8, наоборот, пересоединяют схему с варианта 2-4, б на вариант 2-4, а, если при этом приведенные выше отрицательные явления, связанные со схемой 2-4, а, не будут столь существенными.

расположение зубцов статора и ротора асинхронного двигателя
Рис. 2-5. Мгновенное расположение зубцов статора и ротора асинхронного двигателя
2-9-3. Двигатель во время работы издает сильное гудение высокого тона (свист)» исчезающее сейчас же после выключения тока. Иногда гудение сопровождается сильной вибрацией.
Вибрация зубцов статора и ротора из-за неудачного выбора соотношения чисел пазов статора и ротора [26]. В момент совпадения осей некоторых зубцов статора и ротора появляется одностороннее притяжение между зубцами статора и ротора. Для иллюстрации этого на рис. 2-5 представлено мгновенное расположение зубцов статора и ротора при 24 зубцах в статоре и 25 зубцах в роторе (зубцы с совпадающими осями заштрихованы). Силы притяжения при вращении ротора перемещаются с большей скоростью и вызывают вибрацию вала ротора. Эти силы при недостаточной жесткости статора могут вызвать также и его вибрацию.
Механические вибрации, происходящие в упругой среде, какой является воздух, и создают звук. Интенсивность последнего зависит от величины деформации частей, частоты действующей магнитной силы, упругих свойств материала и акустических свойств машины [5].
Как показал опыт, наибольшие вибрации и соответственно шум (гудение) могут достичь опасной величины при резонансе, когда частота вынужденных колебаний частей (например, ротора) совпадает с частотой собственных колебаний. В подобных случаях работа двигателя может оказаться невозможной из-за задевания ротором стали статора.
Опыт показывает, что издавать гудение могут также двигатели со статорными обмотками, выполненными с дробным числом пазов на полюс фазы, например при ? = 2 '/г, 3 7г. 4 1/2 и т.д.
Кроме рассмотренных причин гудения, укажем еще на обычное гудение («пение») асинхронных двигателей, присущее всем электромагнитным устройствам переменного тока и объясняющееся магнитострикционными явлениями. Они заключаются в том, что процесс намагничивания ферромагнитных тел сопровождается изменением их объема. При вращении ротора его зубцы перемещаются относительно зубцов статора, что вызывает пульсацию магнитного потока, а это, в свою очередь, вызывает резкие периодические изменения магнитной индукции в зубцах статора и ротора. Получающиеся при этом периодические изменения объемных размеров зубцов и являются причиной гудения. Чрезмерное гудение по указанной причине появляется при большом магнитном насыщении зубцов двигателей.
Чтобы устранить эту неисправность, необходимо установить новый ротор с иным числом пазов. Но если ограничиться лишь ослаблением шума, то в некоторых случаях может помочь обточка ротора, увеличивающая зазор между ротором и статором. Последнее рекомендуется согласовать с заводом-изготовителем. Шум может быть также ослаблен при эластичной установке машины. См. также примечание в п. 2-7-7.



 
« Неисправности и ремонт сердечников   Неисправности машин постоянного тока »
электрические сети