Испытания асинхронных электродвигателей

Регулярный сбор сведений, диагностика и проверки состояния электродвигателя служат для снижения рисков отказа и непредвиденного останова.

Преждевременные отказы электрических машин приводят к высоким финансовым затратам, прерыванию ответственных технологических процессов. Диагностика помогает эффективно и точно оценить состояние двигателя или генератора.

С помощью контрольных проверок определяют своевременность ремонта или замены машины.

В процессе эксплуатации двигатель подвергается внешним воздействиям. К ним относятся:

1. Термальная нагрузка - увеличение и понижение температуры при перегрузах. Воздействие температуры на участки чрезмерного нагрева.
2. Электрические нагрузки. Скачки тока и напряжения. Номинальное напряжение и частичные разряды.
3. Воздействие окружающей среды. Пыль. Загрязнения, агрессивная химическая среда, реагенты.
4. Механическое напряжение.  Вибрация агрегата. Колебания в пазах и на концах обмотки.

Для предотвращения непредвиденных отказов, ввиду постоянных внешних воздействий и нагрузок, в течение всего срока службы, асинхронный двигатель подвергают различным электрическим тестированиям, которые производят по методикам испытаний, регламентирующим порядок действий.

  В результате диагностики, которая производится на отключенном оборудовании, мы определяем техническое состояние ЭД, возможные повреждения, вероятные неисправности.

  По договору с заказчиком наши специалисты выполняют временный или постоянный мониторинг работающего оборудования для оценки состояния при нормальных условиях эксплуатации.

Мы выполняем испытания для проведения промежуточных ремонтов, технического обслуживания с целью увеличения срока работы машины.

В процессе проведения диагностики мы определяем текущее состояние электрооборудования. Выполняем регулярную оценку состояния с использованием методов электроиспытаний. Для проверки надежности делаем:

1. Изменение положения нейтрали звезды на противоположное.
2. Рекомендуем, при необходимости, частичную или полную перемотку изношенных частей обмотки.
3. Предлагаем заменить негодные поврежденные компоненты.

Для приемо-сдаточных испытаний выполняются следующие основные процедуры:

• Измерение сопротивления изоляции роторов и статоров, индекса поляризации и коэффициента абсорбции.
• Проверка электрической прочности изоляции повышенным напряжением промышленной частоты.
• Измерение сопротивления постоянному току.
• Измерение емкости диэлектрических потерь.
• Определение частичных разрядов.
• Диагностика изоляции обмоток на наличие межвиткового замыкания.
• Опыт холостого хода.
• Опыт короткого замыкания.
• Измерение сопротивления ротора на соответствие изоляционной целостности его заливки.
• Проверка двигателя при повышенной частоте вращения.

Контроль состояния асинхронных двигателей должен обеспечить получение следующих величин при холостом ходе и при коротком замыкании, к ним относятся:

1. Токи на всех фазах среднего действующего и амплитудного значения.
2. Фазное напряжение.
3. Активная полная и потребляемая мощность, как по каждой фазе, так и полная.
4. Активные сопротивления фаз постоянному току.
5. Температура обмоток всех фаз при наличии датчиков температуры.
6. Степень вибрации и уровень шума в заданных точках.
7. Коэффициент мощности.
8. Частота вращения вала и направление вращения.
9. Сопротивление изоляции обмотки статора.
10. Температура корпуса статора.

Все работы выполняются по нормам испытаний, соответствующим определенному типу двигателя.

В основном мы проводим электрические испытания после установки машины на месте ее эксплуатации, во время проведения ремонтов или при проведении периодических проверок технического состояния электрической машины.

Диагностика электрических параметров, которые выполняют наши специалисты – это методы, обеспечивающие достоверный анализ состояния изоляции и прочих элементов конструкции асинхронной машины.

Стандартные методы диагностики электрических машин, которые мы реализуем позволяют выполнять тщательный анализ состояния обмоток для быстрого выявления потенциальных проблем и риска отказа.

Измерение сопротивления изоляции

Один из самых важных этапов в перечне проверок, выполняется подачей постоянного напряжения между проводником обмотки и «землей».

Зачем нужно измерение

Результаты по сопротивлению изоляции, индекса поляризации и коэффициента абсорбции выявляют ухудшение изоляции и степень загрязнения обмоток. С их помощью оценивают влажность обмоток и целостность изоляции. Особенно важно убедиться в целостности и надежности изоляции при испытании электродвигателей переменного тока после ремонта 

Диагностика электрической прочности изоляции

Проверяем обмотки подключением источника переменного тока и подачей напряжения выше номинального с линейным шагом или плавным повышением. Изоляция выдержала напряжение, значит, обмотка прошла испытание.

Зачем нужно испытание

Действие справедливо для выявления отдельных уязвимых областей в изоляции двигателя и генератора, способных повлиять на стабильность работы электрической машины.

Измерение сопротивления постоянному току

Результаты получаем при подключении прибора к клеммам машины. Постоянный ток и постоянное напряжение замеряем для каждой фазы электродвигателя. Значение сопротивления находим расчетами.

Зачем нужно измерение

Замер величины сопротивления обмоток постоянному току помогает определить дефекты в соединениях обмоток статора или ротора.

Участки нагрева, которые появляются при подаче напряжения для испытания свидетельствуют о проблемах в контактах между катушками и стержнями обмоток или в соединениях полюсов ротора. Выявляются неплотные, окисленные, поврежденные и ослабленные контакты.

Измерение емкости диэлектрических потерь

Подключаем прибор с источником высокого напряжения к вводным клеммам машины.  Измеряем фазу-на-землю. При доступной нейтрали выполняем межфазные замеры для определения емкости концевой обмотки.

Зачем нужно испытание

По результатам измеренной емкости и коэффициента диэлектрических потерь судят о возможных неисправностях, которые могут повлиять на состояние изоляции машины.

Нормы испытаний подразумевают выполнение работ при температуре окружающего воздуха не менее +10. Для контроля температуры статора используют температурные датчики КИП.

  Для высоковольтных АД важно принимать во внимание влажность окружающего воздуха. Конденсат на обмотках может содействовать пробою изоляции.

Показания атмосферного давления фиксируют в протоколе, но на результат оно влияния не оказывает.

  По окончании работ мы делаем запись в эксплуатационный журнал и оформляем протокол.

Протокол включает:

• дату проведения измерений и испытаний;
• температуру, влажность и давление;
• температуру обмоток электродвигателя;
• наименование, тип, заводской номер электродвигателя;
• номинальные данные объекта, который подвергается проверке;
• результаты проверки;
• результаты внешнего осмотра.

  Итог – заключение о возможности дальнейшей эксплуатации электродвигателя и рекомендации по обслуживанию.

Проверка считается выполненной успешно, если результаты измерения находятся в пределах необходимых допусков. 

Зачем нужен протокол

Протокол – это документ, который может понадобиться надзорным организациям при возникновении аварийной ситуации или сбое технологического процесса, где виной послужил двигатель.

Пример протокола испытаний асинхронного электродвигателя 

В протоколе испытания асинхронного электродвигателя размещены основные данные по электрической машине: тип, мощность, напряжение питания, номинальный ток, скорость вращения вала и степень защиты. В документе размещены результаты испытаний, полученные после следующих проверок и измерений:

1. Сопротивление изоляции, измеренное мегаоометров на напряжение 2500в, с определением Кабс. При t=9°С
2. Измерения сопротивления обмоток постоянному току при t=13°С.
3. Испытание повышенным выпрямленным напряжением промышленной частоты
4. Проверка работы электродвигателя на холостом ходу.

Протокол подтверждает компетенцию ЭТЛ указание использованных приборов и испытательных установок, а также сертификат на право испытаний.