2.1 Неисправности асинхронных машин,
ненормальная частота вращения двигателя

2-7-1. Двигатель не идет в ход.

2-7-2. Двигатель не идет в ход, при разворачивании от руки работает толчками и ненормально гудит; в одной фазе статора нет тока.

2-7-3. Двигатель не идет в ход, несмотря на то, что напряже­ние на зажимах статора номинальное, а сила тока во всех трех фазах статора одинакова; все три напряжения на кольцах, измеренные при неподвижном разомкнутом роторе, равны

2-7-4. При включении двигателя в сеть ротор не вращается — «прилипает»; выведенный из такого состояния, он самостоятельно разворачивается и продолжает нормально работать. Такое явление наблюдается главным образом в короткозамкнутых двигателях.

2-7-5. Двигатель с фазным ротором идет в ход при разом­кнутой цепи ротора.

2-7-6. Двигатель с короткозамкнутым ротором хорошо идет в ход без нагрузки, с нагрузкой в ход не идет.

2-7-7. Двигатель с короткозамкнутым ротором не достигает нормальной частоты вращения, а «застревает» и начинает устойчиво работать при низкой частоте вращения, которая в несколько раз меньше номинальной

2-7-8. При номинальной нагрузке двигатель вращается с частотой» не достигающей номинальной.

2-7-9. Частота вращения ротора ниже номинальной и сильно колеблется даже при небольшой нагрузке двигателя; ток в статоре сильно пульсирует.

2-7-10. Двигатель работает устойчиво при половинной номинальной частоте вращения и сильно гудит, особенно при пуске. Будучи развернут до номинальной частоты вращения, он продолжает работать нормально, но при повышении нагрузки частота вращения вновь падает до половины номинальной.

2-7-11. Двигатель хорошо идет в ход и хорошо работает с номинальной нагрузкой, но сила тока в фазах различна (в одной фазе на 73 % больше, чем в двух других фазах) и частота вращения ротора ниже номинальной. Обмотка одной фазы ста­тора остается холодной.

2-7-12. Двигатель плохо идет в ход и сильно гудит; сила тока во всех трех фазах различна и при холостом ходе двигателя превышает номинальную.

2-7-1. Двигатель не идет в ход.

Отсутствует ток в статоре, что может быть из-за перегорания предохранителей или выключения неисправного автоматического выключателя.

Поставить новые предохранители; исправить автоматический выключатель.

 

2-7-2. Двигатель не идет в ход, при разворачивании от руки работает толчками и ненормально гудит; в одной фазе статора нет тока.

Обрыв в одной фазе сети или внутренний обрыв в обмотке статора при соединении фаз звездой (явления, происходящие в двигателе при внутреннем обрыве обмотки статора и соединении фаз треугольником, описаны в п. 2-7-11).

Если обрыв фазы происходит во время работы двигателя, то последний может продолжать работать с номинальным вращающим моментом, но частота вращения при этом сильно пони­жается, а сила тока настолько увеличивается, что при отсутствии надлежащей максимальной защиты может перегореть обмотка статора или ротора.

Проверить вольтметром напряжение на зажимах статора. Если имеется обрыв в одной фазе сети или напряжение во всех трех фазах несимметрично (например, в случае перегорания предохранителя или обрыва в одной фазе первичной обмотки трансформатора), то устранить не­исправность сети. Если сеть исправна, то имеется обрыв в обмотке статора .

 

2-7-3. Двигатель не идет в ход, несмотря на то, что напряже­ние на зажимах статора номинальное, а сила тока во всех трех фазах статора одинакова; все три напряжения на кольцах, измеренные при неподвижном разомкнутом роторе, равны (при двухфазном роторе два напряжения между средним и крайними кольцами равны между собой, а напряжение между двумя край­ними кольцами больше первых двух в 1,4 раза).

А. Обрыв в двух (или в трех) фазах пускового реостата или в соединительных проводах между ротором и пусковым реостатом.

Отыскать при помощи мегомметра или контрольной лампы место обрыва и исправить (см. приложение 8).

Б. Сильное одностороннее притяжение ротора к статору из-за большой разработки вкладышей подшипников, смещения под­шипниковых щитов или подшипниковых стояков.

 

2-7-4. При включении двигателя в сеть ротор не вращается — «прилипает»; выведенный из такого состояния, он самостоятельно разворачивается и продолжает нормально работать. Такое явление наблюдается главным образом в короткозамкнутых двигателях.

Неудачно выбраны числа пазов статора и ротора. Особенно сильно проявляется «прилипание» при равенстве чисел пазов статора и ротора. Неудачное соотношение чисел зубцов ведет к резкому снижению начального момента двигателя. См. сноску в п. 2-7-7.

Установить ротор, имеющий иное число пазов. Чтобы избежать явления «прилипания» и «застревания» (см. п. 2-7-7), заводы-изготовители применяют так­же скашивание пазов ротора по отношению к пазам статора, т. е. располагают пазы ротора под небольшим углом к оси вала .

2-7-5. Двигатель с фазным ротором идет в ход при разом­кнутой цепи ротора.

Короткое замыкание в роторе. См. п. 2-5-3.

Следует отметить, что иногда двигатель идет в ход и при исправной обмотке ротора от вращающего момента, развиваемого от гистерезиса и вихревых токов, а также при наличии широких бандажей на роторе. Вращающий момент двигателя при этом очень мал. В этом случае ничего предпринимать не нужно, так как двигатель вполне исправен.

 

2-7-6. Двигатель с короткозамкнутым ротором хорошо идет в ход без нагрузки, с нагрузкой в ход не идет.

Нагрузка при пуске велика.

Уменьшить нагрузку при пуске.

 

2-7-7. Двигатель с короткозамкнутым ротором не достигает нормальной частоты вращения, а «застревает» и начинает устойчиво работать при низкой частоте вращения, которая в несколько раз меньше номинальной (составляет 1/7, 1/11, 1/13 и т. д. номинальной; знаменатели дробей представляют собой нечетные числа, не делящиеся на 3). Чаще всего это происходит при частоте вращения, составляющей 1/7 номинальной. Однако если ротор принудительно привести во вращение с частотой, превышающей указанное значение, то он разворачивается до номинальной частоты вращения и продолжает нормально работать.

Отклонение формы кривой распределения магнитной индукции в зазоре от синусоиды.
Основной причиной этих отклонений является неправильное сочетание чисел пазов статора и ротора для данного числа полюсов. При этом в кривой магнитной индукции появляются так называемые высшие гармоники индукции 5, 7, 11, 13-го и т.д. порядка (несинусоидальную кривую можно представить состоящей из основной синусоиды — первого порядка и синусоид высшего порядка, имеющих частоты, в 5, 7, 11 и т. д. раз превышающие основную). Указанные гармоники создают поля, вращающиеся в пространстве с частотой вращения, меньшей (в 5, 7, 11 и т.д. раз), чем частота вращения магнитного поля от основной гармоники. Вращающие моменты, создаваемые высшими гармониками, искажая форму кривой момента, могут оказать тормозящее действие на двигатель при его разгоне.

На рис. 2-1 показана кривая 1 изменения вращающего момента двигателя при наличии 7-й гармоники индукции; в кри­вой появляется провал. Бели величина этого провала настолько велика, что пусковой вращающий момент М_пуск, развиваемый двигателем, окажется недостаточным для преодоления статиче­ского момента нагрузки М_ст в процессе разгона, то, достигнув точки а, двигатель начнет устойчиво работать с частотой вращения, примерно равной 1/7 номинальной.

Кривая 2 на рис. 2-1 соответствует нормальному вращаю­щему моменту, когда отсутствуют высшие гармоники в кривой магнитной индукции.

Заменить ротор другим либо устранить 7-ю гармонику индукции, перемотав обмотку статора, для чего применить двухслойную обмотку с сокращенным шагом (порядка 6/7). Кривая 3 соответствует моменту 7-й гармоники индукции.

 

2-7-8. При номинальной нагрузке двигатель вращается с частотой» не достигающей номинальной.

A. Напряжение на зажимах двигателя понижено.

Повысить напряжение до номинального или, если это невозможно, уменьшить нагрузку во избежание перегрева двигателя.

Б. Плохой контакт в цепи ротора.

См. п. 2-5-2.

B. Велико сопротивление в цепи ротора (длинные или тонкие провода между ротором и пусковым реостатом, невыведенный или неисправный реостат и т. п.).

Увеличить сечение проводов; исправить реостат; перенести пусковой реостат ближе к двигателю.

Г. Обмотка статора вместо треугольника соединена звездой.

Соединить обмотку статора треугольником.

 

2-7-9. Частота вращения ротора ниже номинальной и сильно колеблется даже при небольшой нагрузке двигателя; ток в статоре сильно пульсирует.

Плохой контакт в цепи ротора.

См. п. 2-5-2.

 

2-7-10. Двигатель работает устойчиво при половинной номинальной частоте вращения и сильно гудит, особенно при пуске. Будучи развернут до номинальной частоты вращения, он продолжает работать нормально, но при повышении нагрузки частота вращения вновь падает до половины номинальной.

Обрыв в одной фазе ротора. Обрыв может быть в обмотке ротора, в щеточном аппарате, в пусковом реостате или в соединениях между ротором и пусковым реостатом.

Определить при помощи мегомметра или контрольной лампы место обрыва и устранить его .

 

2-7-11. Двигатель хорошо идет в ход и хорошо работает с номинальной нагрузкой, но сила тока в фазах различна (в одной фазе на 73 % больше, чем в двух других фазах) и частота вращения ротора ниже номинальной. Обмотка одной фазы ста­тора остается холодной.

Внутренний обрыв в одной фазе обмотки статора при соединении фаз треугольником. Вследствие этого получается открытый треугольник и двигатель хорошо идет в ход. Но так как работают только две фазы, то мощность двигателя понижается на 1/3. Нагревание двигателя при этом зависит от нагрузки и может остаться в пределах нормы (явления, происходящие в двигателе при внутреннем обрыве обмотки статора и соедине­нии фаз звездой см. в п. 2-7-2).

Найти место обрыва ; если оно внутри катушки, то заменить последнюю новой или перемотать ее.

 

2-7-12. Двигатель плохо идет в ход и сильно гудит; сила тока во всех трех фазах различна и при холостом ходе двигателя превышает номинальную.

А. Одна фаза обмотки статора «перевернута» (рис. 2-2 и 2-3). Это большей частью случается у двигателей, имеющих шесть выводов обмотки; причина — неправильное соединение между собой выводов на доске зажимов или неправильная маркировка выводов.

Сделать соединения выводов на доске зажимов со­гласно схеме соединения, приложенной к двигателю, а при отсутствии ее — по буквенным обозначениям выводов обмотки, руководствуясь нормальной схемой.

Б. Переключатель неправильно соединен с двигателем. Это может быть у двигателей с короткозамкнутым ротором, пуск которых производится переключением обмотки статора со звез­ды на треугольник посредством специального переключателя.

Проверить и правильно соединить переключатель с двигателем.