Электрические машины чаще всего
повреждаются из-за недопустимо длительной работы без ремонта, плохого
хранения, обслуживания и нарушения режима работы, на который они рассчитаны.
Отказы можно разделить на электрические и механические.
Электрические отказы. К ним относятся отказы из-за пробоя
изоляции на корпус и между фазами, обрыва проводников в обмотке, замыкания
между витками обмотки, нарушения контактов и соединений (паяных и сварных),
недопустимого снижения сопротивления изоляции вследствие ее старения или
чрезмерного увлажнения, нарушения межлистовой изоляции магнитопрово- дов,
чрезмерного искрения в коллекторных машинах.
Если часть обмотки ротора замкнута на корпус (пробой
изоляции на корпус), то при пуске асинхронного двигателя медленно
увеличивается частота вращения, а сам ротор сильно нагревается даже при
небольшой нагрузке. К тем же явлениям приводит нарушение изоляции между
контактными кольцами и валом ротора.
Пробой изоляции между фазами приводит к короткому
замыканию в обмотке, при коротком замыкании обмотки статора наблюдается
сильные вибрации двигателя переменного тока, низкочастотный шум, несимметрия
токов в фазах и быстрый нагрев отдельных участков обмотки. В случае короткого
замыкания обмотки фазного ротора наблюдается такой же эффект, как при
нарушении изоляции между контактными кольцами и валом.
При обрыве проводников в обмотке статора асинхронного
двигателя наблюдаются несимметрия токов и быстрый нагрев одной из фаз
(крайний режим — обрыв фазы, в этом случае ротор не вращается или его
скорость мала). Обрыв стержня короткого
замкнутой обмотки ротора приводит к повышенным вибрациям,
уменьшению частоты вращения под нагрузкой, пульсациям тока статора
последовательно во всех фазах.
Витковое короткое замыкание обмотки статора или ротора
приводит к повышенному перегреву электрической машины при номинальной
нагрузке.
Нарушение контактов паяных или сварных соединений в
асинхронных двигателях эквивалентно по своему проявлению обрыву витков
стержней короткозамкнутых обмоток или фазы обмотки в зависимости от места
нахождения данного соединения. Нарушение контакта в цепи щеток приводит к
повышенному искрению между контактными кольцами и щетками.
Недопустимое снижение сопротивления изоляции может быть
следствием ее сильного загрязнения, увлажнения и частичного разрушения
вследствие старения.
Нарушение межлистовой изоляции сердечников магнитопро-
водов приводит к недопустимому превышению температуры отдельных участков
магнитопровода и всего магнитопровода в целом, повышенному нагреву обмоток,
выгоранию части магнитопровода (пожар в стали).
Механические отказы. К ним относятся отказы из-за выплавки
баббита в подшипниках скольжения, разрушения сепаратора, шариков или роликов
в подшипниках качения, деформации вала ротора, образования глубоких дорожек
на поверхности коллектора или контактных колец, ослабления крепления
сердечников полюсов и статоров к станине, обрыва бандажей или их сползания,
ослабления прессовки сердечников, ухудшения охлаждения машины из-за засорения
охлаждающих каналов.
Неисправности и повреждения электрических машин,
вызывающие отказ, не всегда удается обнаружить путем внешнего осмотра, так
как некоторые из них (в основном электрические) носят скрытый характер и
могут быть обнаружены только после соответствующих испытаний и разборки
машины, т. е. в процессе дефектации (см. подробнее § 7.5).
Выплавка баббита в подшипниках скольжения и чрезмерный
износ подшипников качения приводят к нарушению соосности валов электрической
машины и механизма, к появлению эксцентриситета ротора. Первая из причин
вызывает повышение вибраций электрической машины, которые не исчезают после
отключения ее от сети, вторая приводит к появлению больших сил одностороннего
притяжения, в результате чего двигатель не развивает номинальной скорости, а
его работа сопровождается низкочастотным шумом. Повышенные вибрации могут являться
также следствием нарушения уравновешенности вращающихся частей (ротора,
полумуфт или шкива). Деформация вала ротора приводит к появлению
эксцентриситета ротора и появлению больших сил одностороннего притяжения.
Ослабление крепления полюсов и сердечников статоров
приводит к повышенным вибрациям, исчезающим после отключения машины от сети.
Ослабление прессовки магнитопровода вызывает появление низкочастотного шума
машины и ее повышенные вибрации. Засорение охлаждающих (вентиляционных)
каналов приводит к недопустимым перегрезам электрической машины в целом и
(или) ее отдельных частей.
Выработка коллектора и контактных колец приводит к
ухудшению коммутации, быстрому износу щеток и повышенному нагреву контактных
колец и коллектора.
Как видно из анализа приведенных возможных неисправностей
электрических машин и их влияния на рабочие свойства последних, одни и те же
эффекты могут быть вызваны различными причинами. Это часто не позволяет
однозначно назвать неисправность электрической машины по ее внешнему проявлению,
а ограничиться перечнем возможных неисправностей, которые будут уточняться
при дефектировке с целью последующего их устранения.
|