Эксплуатация электродвигателей в сельском хозяйстве - Дефектация электрооборудования

Дефектация электрооборудования. Методы определения неисправностей
Дефектация — это определение неисправностей машины в процессе эксплуатации или ремонта. Различают две стадии — дефектация машины в сборе и после ее разборки.
Дефектация машины или аппарата — одна из наиболее ответственных операций, так как невыявленные неисправности могут привести к разрушению машины в эксплуатации, аварии и к увеличению продолжительности и стоимости работ при повторном ремонте.
Электрооборудование характеризуется наличием двух частей — электрической и механической. При дефектации механической части электрооборудования проверяют состояние крепежных деталей, убеждаются в отсутствии трещин в той или иной части, определяют износы и сравнивают с допустимыми по нормам, измеряют воздушные зазоры и сверяют с табличными значениями и т. д.
Все обнаруженные отклонения от норм фиксируют и заносят в ведомость дефектов или ремонтную карту, формы которых на различных заводах разные, однако содержание практически одинаково.
Неисправности в электрической части машины или аппарата скрыты от глаз человека, поэтому их обнаружить труднее. Число возможных неисправностей в электрической части ограничено тремя:
обрыв электрической цепи;  
замыкание отдельных цепей между собой или замыкание цепи (цепей) на корпус;
замыкание между собой части витков обмотки (так называемое междувитковое или витковое замыкание).
Эти неисправности можно определить при помощи следующих четырех методов:
метода контрольной лампы или сопротивления (омметра);
метода симметрии токов или напряжений;
метода милливольтметра;
метода электромагнита.
Рассмотрим определение неисправностей в собранной машине или аппарате.
Обрыв в обмотке без параллельных цепей можно определить пои помощи контрольной лампы. Если в обмотке две или несколько параллельных ветвей, обрыв определяют омметром или амперметром и вольтметром. Полученное значение сопротивления обмотки (например, обмотки якоря машины постоянного тока) сравнивают с расчетным или паспортным его значением, после чего делают заключение о целости отдельных ветвей обмотки. Обрывы в многофазных машинах и аппаратах, не имеющих параллельных ветвей, могут быть определены методом симметрии токов или напряжений, но этот метод более сложен по сравнению с предыдущим.
Несколько сложнее определить обрыв в стержнях короткозамкнутых роторов асинхронных электродвигателей. В этом случае прибегают к методу симметрии токов.
Опыт по определению обрывов в стержнях заключается в следующем. Ротор электродвигателя затормаживают и к Статору его подводят пониженное в 5...6 раз по сравнению с номинальным напряжение. В каждую из фаз обмотки статора включают амперметр. При исправных обмотках статора и ротора показания всех трех амперметров одинаковы и не зависят от положения ротора. При обрыве стержней в роторе показания приборов различны, чаще всего
два амперметра показывают одинаковые токи, а третий — меньший ток. При медленном вращении ротора от руки показания приборов изменяются, пониженное значение тока будет следовать за поворотом ротора и переходит из одной фазы в другую, затем в третью и т. д.
Объясняется это тем, что при повороте ротора поврежденные стержни переходят из зоны одной фазы в зону другой. Заторможенный асинхронной электродвигатель подобен трансформатору в режиме короткого замыкания. Обрыв стержня равносилен переводу зоны повреждения из режима короткого замыкания в режим нагрузки, что и ведет к уменьшению тока в обмотке статора в той ее части, которая взаимодействует с поврежденным стержнем.
При обрыве нескольких стержней ротора показания всех амперметров могут быть различны, но они так же, как было сказано выше, будут циклически меняться и следовать один за другим (переходя по фазам обмотки статора) при медленном вращении ротора. Различные показания амперметров, не зависящие от поворота ротора, указывают на повреждения или дефекты обмотки статора, но не ротора.
Место обрыва в обмотках роторов короткозамкнутых электродвигателей определяют при помощи электромагнита. Ротор, установленный на электромагнит, покрывают листом бумаги, на которую насыпают стальные опилки. При включении электромагнита опилки располагаются вдоль целых стержней и отсутствуют в зоне обрыва.
Обрывы в обмотках якорей машин постоянного тока определяют при помощи омметра (милливольтметра).
Замыкание отдельных электрических цепей электрооборудования  корпус или между собой определяют при помощи контрольной лампы. Часто в этом случае используют мегомметры. Последним следует отдать предпочтение, так как ими легко определить замыкание с относительно большим сопротивлением в месте контакта цепей между собой или с корпусом.
Замыкание между секциями, лежащими в разных слоях пазов якоря секций на корпус определяют при помощи омметра (милливольтметра).
Витковое замыкание в многофазных электромашинах и аппаратах определяют методом симметрии таков и напряжений или специальными приборами, например типа EJI-1.
Так, витковые замыкания в обмотках трехфазных электродвигателей определяют на холостом ходу их работы при помощи метода симметрии токов (показания всех трех амперметров, включенных в каждую фазу обмотки статора, при отсутствии витковых замыканий должны быть одинаковыми), а витковые замыкания в обмотках статоров синхронных генераторов определяют на холостом ходу при помощи метода симметрии напряжений (показания всех трех вольтметров, включенных на зажимы обмотки статора, должны быть одинаковы).
При определении витковых замыканий в обмотках трехфазных трансформаторов прибегают как к методу симметрии токов, так и напряжений.

Рис. 7. Схема для определения витковых замыканий в катушках аппаратуры.
Витковые замыкания в обмотках однофазных электромашин и Трансформаторов определяют омметром или амперметром. При определении витковых замыканий в катушках возбуждения машин постоянного тока целесообразно для повышения чувствительности испытания использовать не постоянный, а переменный ток пониженного напряжения, выбрав соответствующие приборы (амперметр и вольтметр).
Следует обратить внимание на то, что витковое замыкание в обмотках электрооборудования, работающего на переменном токе, сопровождается резким увеличением тока в поврежденной обмотке, что, в свою очередь, приводит к очень быстрому нагреву обмотки до недопустимых пределов, обмотка начинает дымить, обугливается и сгорает.
Место витковых замыканий в обмотках статоров электрических машин переменного тока определяется при помощи электромагнита. Место витковых замыканий в обмотках якорей машин постоянного тока определяют омметром (милливольтметром).
Обычно поврежденные катушки трансформаторов не дефектируют, но, если это необходимо, может быть использован метод электромагнита (рис. 7).
Подробно дефектация машин постоянного и переменного тока и трансформаторов при ремонте описаны в практикуме по монтажу, эксплуатации и ремонту электрооборудования.