Какие бывают виды изоляции обмоток электродвигателей. Как проверить состояние изоляции. Каковы основные причины повреждения изоляции. Как восстановить изоляцию обмоток электродвигателя. Какие меры позволяют предотвратить повреждение изоляции.
Виды изоляции обмоток электродвигателей
Изоляция обмоток является одним из ключевых элементов конструкции электродвигателя, обеспечивающим его надежную и безопасную работу. Существует несколько основных видов изоляции обмоток:
- Эмалевая изоляция — тонкое покрытие проводов специальным лаком
- Бумажная изоляция — обмотка проводов кабельной бумагой
- Пленочная изоляция — обмотка проводов полимерными пленками
- Стекловолоконная изоляция — обмотка стекловолокном с пропиткой лаком
- Комбинированная изоляция — сочетание нескольких видов изоляционных материалов
Выбор типа изоляции зависит от мощности двигателя, условий эксплуатации, требуемого класса нагревостойкости и других факторов. Современные высоковольтные двигатели чаще всего имеют комбинированную систему изоляции обмоток.
Методы проверки состояния изоляции обмоток
Регулярный контроль состояния изоляции позволяет своевременно выявить ее повреждения и предотвратить выход электродвигателя из строя. Основные методы проверки изоляции включают:
- Измерение сопротивления изоляции мегаомметром
- Определение коэффициента абсорбции
- Испытание повышенным напряжением
- Измерение тангенса угла диэлектрических потерь
- Измерение частичных разрядов
Наиболее простым и распространенным методом является измерение сопротивления изоляции мегаомметром. Для электродвигателей напряжением до 1000 В используется мегаомметр на 500 В, свыше 1000 В — на 1000 В или 2500 В.
Основные причины повреждения изоляции обмоток
Изоляция обмоток электродвигателей подвержена различным негативным воздействиям, которые могут привести к ее повреждению. Основными причинами являются:
- Перегрев обмоток из-за перегрузки или недостаточного охлаждения
- Увлажнение при хранении или эксплуатации в условиях высокой влажности
- Загрязнение обмоток пылью, маслом и другими веществами
- Механические повреждения при транспортировке и монтаже
- Вибрация и удары в процессе работы
- Коррозионные процессы
- Воздействие агрессивных сред
- Естественное старение изоляционных материалов
Наиболее опасным является сочетание нескольких негативных факторов, например, повышенной влажности и загрязнения. Это резко снижает электрическую прочность изоляции и может привести к пробою.
Способы восстановления изоляции обмоток электродвигателя
При обнаружении снижения сопротивления изоляции ниже допустимых значений требуется восстановление ее свойств. Основные способы восстановления изоляции включают:
- Очистку и сушку обмоток
- Пропитку обмоток электроизоляционными лаками и компаундами
- Частичную замену изоляции отдельных катушек
- Полную перемотку обмоток с заменой изоляции
Выбор метода зависит от степени повреждения изоляции и экономической целесообразности ремонта. При незначительном снижении сопротивления изоляции часто бывает достаточно тщательной очистки и сушки обмоток. В более сложных случаях требуется пропитка или частичная замена изоляции.
Методы сушки обмоток электродвигателей
Сушка является эффективным способом восстановления изоляционных свойств обмоток при их увлажнении. Существует несколько основных методов сушки:
- Внешний нагрев в сушильной камере
- Нагрев индукционными токами
- Нагрев током короткого замыкания
- Нагрев током нулевой последовательности
- Комбинированные методы сушки
Выбор оптимального метода зависит от конструкции двигателя, степени увлажнения, наличия оборудования. Для небольших двигателей часто применяется сушка в электрошкафу. Крупные высоковольтные машины обычно сушат токами нулевой последовательности или комбинированным методом.
Меры по предотвращению повреждения изоляции обмоток
Для обеспечения длительной и надежной работы электродвигателей важно принимать профилактические меры по защите изоляции обмоток. Основные рекомендации включают:
- Соблюдение режимов работы и недопущение перегрузок
- Обеспечение эффективного охлаждения двигателя
- Защиту от попадания влаги и загрязнений
- Применение антиконденсатных нагревателей при длительных простоях
- Регулярную очистку обмоток от загрязнений
- Своевременное устранение вибрации и других механических воздействий
- Периодический контроль состояния изоляции
Комплексное выполнение этих мер позволяет значительно продлить срок службы изоляции обмоток и повысить надежность работы электродвигателей. Особое внимание следует уделять защите от увлажнения при хранении и транспортировке двигателей.
Нормы сопротивления изоляции обмоток электродвигателей
Для оценки состояния изоляции обмоток используются нормативные значения сопротивления изоляции. Основные нормы приведены в ПУЭ и других нормативных документах:
- Для электродвигателей напряжением до 1000 В — не менее 0,5 МОм
- Для электродвигателей напряжением выше 1000 В:
- До 3000 В — 1 МОм на 1 кВ номинального напряжения
- 3000 В и выше — 3000 МОм
- Сопротивление изоляции обмотки ротора — не менее 0,2 МОм
Измерение проводится мегаомметром при рабочей температуре обмоток. При пониженной температуре нормативные значения увеличиваются в 2 раза на каждые 20°C разницы.
Испытание изоляции обмоток повышенным напряжением
Испытание повышенным напряжением является обязательным для высоковольтных электродвигателей и позволяет выявить дефекты изоляции, не обнаруживаемые другими методами. Основные правила проведения испытаний:
- Испытания проводятся на полностью собранном электродвигателе
- Испытывается изоляция каждой фазы отдельно относительно корпуса и других фаз
- Величина испытательного напряжения зависит от номинального напряжения двигателя
- Продолжительность испытания — 1 минута
- При испытаниях контролируется ток утечки
Испытательное напряжение для электродвигателей до 1000 В составляет 1000 В, для высоковольтных двигателей — (1,28-2,5)Uном в зависимости от мощности. Успешное прохождение испытаний подтверждает достаточную электрическую прочность изоляции.
Изоляция электродвигателя
При испытаниях электродвигателя после ремонта или хранения на складе одним из важных параметров является сопротивление изоляции.
Измерение сопротивление изоляции электродвигателя
Проверку изоляции производят разными способами.
Испытание изоляции мегомметром
Измерение сопротивления производится механическим или электронным мегомметром.
Важно! Проверка изоляции двигателей до 380В выполняется прибором напряжением 500 вольт, а от 0,4 до 1 кВ аппаратом 1000В.
Перед проверкой сопротивления изоляции производится осмотр электромашины на отсутствие повреждений корпуса. Мокрый электродвигатель перед испытанием необходимо просушить. Все обмотки желательно отключить друг от друга для проверки изоляции между ними.
Порядок измерения сопротивления изоляции:
- подключить вывода или установить переключатель в положение «мегаомы»;
- проверить мегомметр замыканием концов между собой и проведением кратковременного измерения;
- результат должен быть около «0»;
- присоединить один из проводов к испытуемой катушке, а другой к очищенному от краски месту корпуса или другой обмотке;
- в течении 15-60 секунд вращать ручку прибора с частотой 120 оборотов в минуту;
- не прекращая вращения рукоятки проверить показания прибора.
Обмотка и корпус или две обмотки с изоляцией между ними представляют собой конденсатор. При измерении этот конденсатор заряжается до напряжения мегомметра — 500 или 1000 вольт. Поэтому клеммы электромашины и вывода прибора после проверки необходимо закоротить между собой.
Проверка межвитковой изоляции обмоток
Этот вид испытаний проводится для проверки изоляции между витками катушек асинхронных электромашин.
Для этого после разгона двигатель с короткозамкнутым ротором, вращающийся на холостом ходу, подключается на повышенное напряжение. Это напряжение на 30% выше номинального, а время работы в таких условиях — 3 минуты. Включение машины производится через амперметры, установленные на каждой фазе. После испытаний напряжение уменьшается до номинального и аппарат выключается.
Важно! Повышение и понижение напряжения производится плавно, при помощи регулируемого автотрансформатора или электронного блока питания.
При появлении шума, стуков, дыма или «плавающих» показаний амперметров, электродвигатель отключается и отправляется на ремонт.
Испытания электромашины с фазным ротором проводятся в заторможенном состоянии при отключенном роторе.
Испытание изоляции повышенным напряжением переменного тока
Такая проверка проводится при помощи трансформатора, имеющего плавную регулировку напряжения со стороны вторичной обмотки. В схеме испытательного прибора также предусматривается автоматический выключатель с величиной уставки максимальной защиты, достаточной для отключения установки в аварийных ситуациях. Вторичная обмотка подключается к обмоткам электромашины и корпусу.
Продолжительность испытаний составляет 1 минута при проверке изоляции между обмотками и корпусом и 5 минут при испытании изоляции между обмотками. Для проведения межобмоточной проверки напряжение подаётся на одну из обмоток, а остальные присоединяются к корпусу.
Напряжение поднимается и опускается плавно, в течение 10 секунд со значения 50%Uном до 200%Uном.
Нормы сопротивления изоляции электрических машин
В ПУЭ (правилах устройства электроустановок) регламентируется сопротивление изоляции электродвигателей в зависимости от конструкции и мощности аппарата.
Допустимое сопротивление при испытании изоляции асинхронных электромашин
При измерении изоляции асинхронных двигателей соединение обмоток статора «звезда» или «треугольник» необходимо разобрать и проверить каждую из катушек относительно корпуса и между собой. Испытания проводятся при температуре машины 10-30°С.
- в статоре не менее 0,5мОм;
- в фазном роторе не менее 0,2мОм;
- минимальное сопротивление изоляции термодатчиков не нормируется.
Для того чтобы не использовать справочник, обычно допустимое сопротивление считается 1мОм. Меньшие значения говорят о незначительных нарушениях, которые со временем приведут к выходу электромашины из строя.
Важно! Для того чтобы избежать такой ситуации аппарат целесообразно отправить на специализированное предприятие для проведения среднего ремонта.
Изоляция двигателей постоянного тока
Для проверки изоляции в машинах постоянного тока необходимо вынуть щётки из щёткодержателей или подложить под них изоляционный материал.
Измерение проводится между разными частями схемы электромашины:
- обмотками возбуждения и коллектором якоря;
- щёткодержателем и корпусом аппарата;
- коллектором якоря и корпусом;
- обмотками возбуждения и корпусом электромашины.
Важно! Если есть возможность, то катушки обмотки возбуждения отключаются друг от друга и проверяются по отдельности.
Минимально допустимое сопротивление изоляции зависит от температуры и номинального напряжения электромашины. При 20°С она составляет:
- 220В — 1,85мОм;
- 440В — 3,7мОм;
- 660В — 5,45мОм.
Кроме обмоток и якоря измеряется сопротивление бандажей обмоток возбуждения и якоря. Оно проверяется между самим бандажом и корпусом, а также закрепляемой им обмоткой. Оно не должно быть менее 0,5мОм.
Причины низкого сопротивления
Есть несколько причин низкого сопротивления изоляции.
Перегрев электромашины
Эта ситуация возникает из-за перегрузки электромашины или обрыва одной из фаз в трёхфазных электродвигателях. Устранить эту проблему в условиях мастерской невозможно и аппарат приходится отправлять для замены обмоток в специализированное предприятие.
Предотвратить такую неисправность помогают устройства защиты:
- тепловое реле отключает электромашину при перегрузке;
- реле напряжения отключает установку при отсутствии одной из фаз или пониженном напряжении сети.
Важно! Для лучшей защиты внутри электродвигателей встраиваются датчики температуры. В новых машинах они устанавливаются при изготовлении, а в старых такие приборы можно поставить при плановом или капитальном ремонте.
Сушка электродвигателя
Если пониженное сопротивление вызвано попаданием на двигатель влаги или хранением в сыром помещении, то электромашину можно высушить. Для этого её необходимо разобрать — снять крышки подшипниковых щитов и вынуть ротор. Это делается для свободного выхода влаги.
Совет! Можно снять только один щит, а ротор вынуть вместе со вторым.
После разборки осуществляется сушка одним из способов:
- Подачей на обмотки пониженного напряжения. Ток при этом не должен превышать номинальный.
- Вставить в статор нагреватель. Чаще всего для этого используется лампа накаливания 60-100Вт.
Через сутки проводится повторное измерение изоляции. Если сопротивление растёт, то сушка продолжается до полного высыхания, если нет, то двигатель отправляется на средний ремонт в специализированное предприятие. Этот вид ремонта включает в себя пропитку обмоток лаком и повторную сушку.
Проверка изоляции является необходимой частью испытаний электродвигателя. Виды проверок в отдельных случаях определяются ПУЭ и другими нормативными документами.
Инструкция по предупреждению повреждения изоляции обмотки
Около 80% аварий электрических машин связано с повреждением обмотки статора. Высокая повреждаемость обмотки объясняется тяжелыми условиями работы и недостаточной стабильностью электрических свойств изоляционных материалов. В результате повреждения изоляции может произойти замыкание между обмоткой и магнитопроводом, замыкание между витками катушек или между фазными обмотками.
Причины повреждения обмоток статора асинхронных электродвигателей
Основной причиной повреждения изоляции является резкое снижение электрической прочности под влиянием увлажнения обмотки, загрязнения поверхности обмотки, попадания в электродвигатель металлической стружки, металлической и другой проводящей пыли, наличия в охлаждающем воздухе паров различных жидкостей, продолжительной работы электродвигателя при повышенной температуре обмотки, естественного старения изоляции.
Увлажнение обмотки может произойти вследствие продолжительного хранения электродвигателя в сыром неотапливаемом помещении. В установленном электродвигателе увлажнение может произойти при длительном неподвижном состоянии, особенно при повышенной влажности окружающего воздуха или при попадании воды непосредственно в электродвигатель вследствие плохой герметичности.
Для предупреждения увлажнения обмотки во время хранения электродвигателя необходимы хорошая вентиляция складского помещения и умеренное отапливание в холодное время года. В периоды длительных остановок электродвигателя при сырой и туманной погоде следует закрывать задвижки воздушных каналов поступающего и выходящего воздуха. При теплой сухой погоде все задвижки должны быть открыты.
Загрязнение обмотки электродвигателя происходит главным образом вследствие использования для охлаждения недостаточно чистого воздуха. Вместе с охлаждающим воздухом в электродвигатель могут попадать угольная и металлическая пыль, сажа, пары и капли различных жидкостей. Вследствие износа щеток и контактных колец образуется проводящая пыль, которая при встроенных контактных кольцах оседает на обмотках электродвигателя.
Предотвращение загрязнения может быть достигнуто внимательным уходом за электродвигателем и тщательной очисткой охлаждающего воздуха. Необходимо периодически осматривать электродвигатель, очищать его от пыли и грязи и в случае необходимости производить мелкий ремонт изоляции. При повышенном нагревании, а также в результате естественного старения изоляция в значительной мере утрачивает механическую прочность, становится хрупкой и гигроскопичной.
При длительной работе машины крепления пазовых и лобовых частей обмотки ослабляются и вследствие вибрации их изоляция разрушается. Изоляция обмотки может быть повреждена: из-за небрежной сборки и транспортировки электродвигателя, вследствие разрыва вентилятора или бандажа ротора, в результате задевания ротора за статор.
Сопротивление изоляции обмотки статора асинхронных электродвигателей
О состоянии изоляции можно судить по ее сопротивлению. Минимальное сопротивление изоляции зависит от напряжения U, В, электродвигателя и его мощности Р, кВт. Сопротивление изоляции обмоток от магнитопровода и между разомкнутыми фазными обмотками при рабочей температуре электродвигателя должно быть не менее 0,5 МОм.
При температуре ниже рабочей это сопротивление необходимо удваивать на каждые 20° С (полные или неполные) разности между рабочей температурой и той температурой, для которой оно определяется.
Измерение сопротивления изоляции электрических машин
Обычно измерение сопротивления изоляции производится специальным прибором — мегомметром. Для обмоток электрических машин с номинальным напряжением до 500 В напряжение мегомметра должно быть 500 В, для обмоток электрических машин с номинальным напряжением свыше 500 В напряжение мегомметра 1000 В. Если измеренное сопротивление изоляции обмотки меньше вычисленного, то необходимо произвести очистку и сушку обмотки. С этой целью разбирают электродвигатель и удаляют грязь с доступных поверхностей обмотки с помощью деревянных скребков и чистых тряпок, смоченных в керосине, бензине или четыреххлористом углероде.
Способы сушки асинхронных электродвигателей
Сушку защищенных машин можно производить как в разобранном, так и в собранном виде, закрытые машины необходимо сушить в разобранном виде. Способы сушки зависят от степени увлажнения изоляции и от наличия источников нагрева. При сушке внешним нагревом используется горячий воздух или инфракрасные лучи. Сушку горячим воздухом проводят в сушильных печах, ящиках и камерах, снабженных паровыми или электрическими нагревателями. Сушильные камеры и ящики должны иметь два отверстия: внизу для входа холодного воздуха и вверху для выхода нагретого воздуха и водяных паров, образовавшихся при сушке.
Температуру электродвигателя следует повышать постепенно во избежание появления механических напряжений и вспучивания изоляции. Температура воздуха не должна превышать 120°С при изоляции класса А и 150° С при изоляции класса В.
В начале сушки необходимо измерять температуру обмотки и сопротивление изоляции через каждые 15—20 мин, затем интервал между измерениями можно увеличить до одного часа. Процесс сушки считается законченным, когда достигнуто установившееся значение сопротивления. При слабом увлажнении обмотки сушку можно производить за счет выделения тепловой энергии непосредствено в частях электродвигателя. Наиболее удобна сушка переменным током, когда обмотку статора включают на пониженное напряжение при заторможенном роторе; при этом фазная обмотка ротора должна быть замкнута накоротко. Ток в обмотке статора не должен превышать номинального значения.
Изменение температуры обмотки и сопротивления изоляции в зависимости от времени сушки пониженное напряжение, то схему соединения обмоток статора можно не изменять, для однофазного напряжения целесообразно фазные обмотки соединять последовательно. Для сушки может быть использована энергия потерь в магнитопроводе и корпусе электродвигателя. Для этого при вынутом роторе на статор укладывают временную намагничивающую обмотку, охватывающую магнитопровод и корпус. Нет необходимости распределять намагничивающую обмотку по всей окружности, она может быть сосредоточена на статоре в наиболее удобном месте. Количество витков в обмотке и ток в ней (сечение провода) подбираются таким образом, чтобы индукция в магнитопроводе составляла (0,8-1) Т в начале сушки и (0,5-0,6) Т в конце сушки.
Для изменения индукции делают отводы от обмотки или же регулируют ток в намагничивающей обмотке.
Методы определения места повреждения изоляции обмотки
Прежде всего необходимо разъединить фазные обмотки и измерить сопротивление изоляции каждой фазной обмотки от магнитопровода или по крайней мере проверить целость изоляции Определение места повреждения изоляции двумя вольтметрами. Определение катушечной группы с поврежденной изоляцией контрольной лампой. При этом удается выявить фазную обмотку с поврежденной изоляцией.
Для определения места повреждения могут быть использованы различные методы: метод измерения напряжения между концами обмотки и магнитопроводом, метод определения направления тока в частях обмотки, метод деления обмотки на части и метод «прожигания». При первом методе на фазную обмотку с поврежденной изоляцией подается пониженное переменное или постоянное напряжение и вольтметрами измеряют напряжение между концами обмотки и магнитопроводом. По соотношению этих напряжений можно судить о положении места повреждения обмотки относительно ее концов. Этот метод не обеспечивает достаточной точности при малом сопротивлении обмотки.
Второй метод заключается в том, что постоянное напряжение подается на объединенные в общую точку концы фазной обмотки и на магнитопровод. Для возможности регулирования и ограничения тока в цепь включают реостат R. Направления токов в обеих частях обмотки, разграниченных точкой соединения с магнитопроводрм, будут противоположными. Если поочередно касаться двумя проводами от милливольтметра концов каждой катушечной группы, то стрелка милливольтметра будет отклоняться в одном направлении до тех пор, пока провода от милливольтметра не будут присоединены к концам катушечной группы с поврежденной изоляцией. На концах следующих катушечных групп отклонение стрелки изменится на противоположное.
У катушечной группы с поврежденной изоляцией отклонение стрелки будет зависеть от того, к какому из концов ближе место повреждения изоляции; кроме того, величина напряжения на концах этой катушечной группы будет меньше, чем на других катушечных группах, если повреждение изоляции не находится вблизи концов катушечной группы. Таким же образом производится дальнейшее определение места повреждения изоляции внутри катушечной группы.
Измерение сопротивления изоляции электродвигателя | ЭЛЕКТРОлаборатория
Измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса машины и между обмотками производится в целях проверки состояния изоляции и пригодности машины к проведению последующих испытаний. Рекомендуется производить измерение:
в практически холодном состоянии испытуемой машины — до начала ее испытания по соответствующей программе;
независимо от температуры обмоток — до и после испытаний изоляции обмоток на электрическую прочность относительно корпуса машины и между обмотками переменным напряжением.
Измерение сопротивления изоляции обмоток следует проводить: при номинальном напряжении обмотки до 500 В включительно — мегаомметром на 500 В; при номинальном напряжении обмотки свыше 500 В — мегаомметром не менее чем на 1000 В. При измерении сопротивления изоляции обмоток с номинальным напряжением свыше 6000 В, имеющих значительную емкость по отношению к корпусу, рекомендуется применять мегаомметр на 2500 В с моторным приводом или со статической схемой выпрямления переменного напряжения.
Измерение сопротивления изоляции относительно корпуса машины и между обмотками следует производить поочередно для каждой цепи, имеющей отдельные выводы, при электрическом соединении всех прочих цепей с корпусом машины.
Измерение сопротивления изоляции обмоток трехфазного тока, наглухо сопряженных в звезду или треугольник, производится для всей обмотки по отношению к корпусу.
Изолированные обмотки и защитные конденсаторы, а также иные устройства, постоянно соединенные с корпусом машины, на время измерения сопротивления их изоляции должны быть отсоединены от корпуса машины.
Измерение сопротивления изоляции обмоток, имеющих непосредственное водяное охлаждение, должно производиться мегаомметром, имеющим внутреннее экранирование; при этом зажим мегаомметра, соединенный с экраном, следует присоединять к водосборным коллекторам, которые при этом не должны иметь металлической связи с внешней системой питания обмоток дистиллятом.
По окончании измерения сопротивления изоляции каждой цепи следует разрядить ее электрическим соединением с заземленным корпусом машины. Для обмоток на номинальное напряжение 3000 В и выше продолжительность соединения с корпусом должна быть:
для машин мощностью до 1000 кВт (кВ·А) — не менее 15 с;
для машин мощностью более 1000 кВт (кВ·А) — не менее 1 мин.
При пользовании мегаомметром на 2500 В продолжительность соединения с корпусом должна быть не менее 3 мин независимо от мощности машины.
Измерение сопротивления изоляции заложенных термопреобразователей сопротивления следует проводить мегаомметром напряжением 500 В.
Измерение сопротивления изоляции изолированных подшипников и масляных уплотнений вала относительно корпуса следует проводить при температуре окружающей среды мегаомметром напряжением не менее 1000 В.
Таблица 2.
Таблица 3.
Таблица 4.
Сопротивление изоляции Rиз является основным показателем состояния изоляции статора и ротора электродвигателя.
Одновременно с измерением сопротивления изоляции обмотки статора определяют коэффициент абсорбции. Измерение сопротивления изоляции ротора проводится у синхронных электродвигателей и электродвигателей с фазным ротором на напряжение 3кВ и выше или мощностью более 1МВт. Сопротивление изоляции ротора должно быть не ниже 0,2МОм.
Коэффициент абсорбции в эксплуатации обязательно определять только для электродвигателей напряжением выше 3кВ или мощностью боле 1МВт.
Подготовить средства измерений:
Проверить уровень заряда батареи или аккумулятора для мегаомметра типа MIC-2500.
Установить значение испытательного напряжения.
В случае использования стрелочного прибора типа ЭСО202 установить его горизонтально.
Для ЭС0202 установить требуемый предел измерений, шкалу прибора и значение испытательного напряжения мегомметра.
Проверить работоспособность мегомметра. Для этого необходимо замкнуть между собой измерительные щупы и начать вращать рукоятку генератора со скоростью 120¸140 оборотов в минуту. Стрелка прибора должна показывать «0». Разомкнуть измерительные щупы и начать вращать рукоятку генератора со скоростью 120¸140 оборотов в минуту. Стрелка прибора должна показывать «104 МОм».
Перед проведением измерения необходимо открыть вводное устройство электродвигателя (борно), протереть изоляторы от пыли и загрязнения и подключить мегаомметр согласно схемы, приведённой на рисунке.
Рисунок. Измерение сопротивления изоляции обмоток электродвигателя.
На рисунке А показана схема подключения мегаомметра к испытуемому электродвигателю, у которого обмотки соединены в звезду или треугольник внутри корпуса и произвести рассоединение в борно невозможно. В этом случае мегаомметр подключается к любому зажиму статора электродвигателя и сопротивление изоляции измеряется у всей обмотки сразу относительно корпуса.
На рисунке Б измерение сопротивление изоляции производится у электродвигателя по каждой из частей обмотки отдельно, при этом другие части обмотки (которые в данный момент не обрабатываются) закорачиваются и соединяются на землю.
При измерении сопротивления изоляции отсчёт показаний мегаомметра производят каждые
15 секунд и результатом считается сопротивление, отсчитанное через 60 секунд после начала измерения, а отношение показаний R60/R15 считается коэффициентом абсорбции.
Для электродвигателей с номинальным напряжением 0,4кВ (электродвигатели до 1000В) одноминутное измерение изоляции мегаомметром на 2500В приравнивается к высоковольтному испытанию.
У синхронных электродвигателей при измерении сопротивления изоляции обмоток статора (обмотки статора) необходимо закоротить и заземлить обмотку ротора. Это необходимо сделать для исключения возможности повреждения изоляции ротора.
Сегодня статья – ответ на вопрос читателей.
Будут вопросы будут и новые статьи.
Успехов!!!
Электродвигатели переменного тока / ПУЭ 7 / Библиотека / Элек.ру
1.8.15. Электродвигатели переменного тока до 1 кВ испытываются по п. 2, 4, 6, 10, 11.
Электродвигатели переменного тока выше 1 кВ испытываются по п. 1-4,7,9-11.
По п. 5, 6, 8 испытываются электродвигатели, поступающие на монтаж в разобранном виде.
1. Определение возможности включения без сушки электродвигателей напряжением выше 1 кВ. Следует производить в соответствии с разд. 3 «Электрические машины» СНиП 3.05.06-85. «Электротехнические устройства» Госстроя России.
2. Измерение сопротивления изоляции. Допустимые значения сопротивления изоляции электродвигателей напряжением выше 1 кВ должны соответствовать требованиям инструкции, указанной в п. 1. В остальных случаях сопротивление изоляции должно соответствовать нормам, приведенным в табл. 1.8.8.
Таблица 1.8.8. Допустимое сопротивление изоляции электродвигателей переменного тока.
Испытуемый объект | Напряжение мегаомметра, кВ | Сопротивление изоляции |
|---|---|---|
Обмотка статора напряжением до 1 кВ | 1 | Не менее 0,5 МОм при температуре 10-30 °С |
Обмотка ротора синхронного электродвигателя и электродвигателя с фазным ротором | 0,5 | Не менее 0,2 МОм при температуре 10-30 °С (допускается не ниже 2 кОм при +75 °С или 20 кОм при +20 °С для неявнополюсных роторов) |
Термоиндикатор | 0,25 | Не нормируется |
Подшипники синхронных электродвигателей напряжением выше 1 кВ | 1 | Не нормируется (измерение производится относительно фундаментной плиты при полностью собранных маслопроводах) |
3. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты. Производится на полностью собранном электродвигателе.
Испытание обмотки статора производится для каждой фазы в отдельности относительно корпуса при двух других, соединенных с корпусом. У двигателей, не имеющих выводов каждой фазы в отдельности, допускается производить испытание всей обмотки относительно корпуса.
Значения испытательных напряжений приведены в табл. 1.8.9. Продолжительность приложения нормированного испытательного напряжения 1 мин.
4. Измерение сопротивления постоянному току:
а) обмоток статора и ротора. Производится при мощности электродвигателей 300 кВт и более.
Измеренные сопротивления обмоток различных фаз должны отличаться друг от друга или от заводских данных не более чем на 2%;
б) реостатов и пускорегулировочных резисторов. Измеряется общее сопротивление и проверяется целость отпаек. Значение сопротивления должно отличаться от паспортных данных не более чем на 10%.
5. Измерение зазоров между сталью ротора и статора. Размеры воздушных зазоров в диаметрально противоположных точках или точках, сдвинутых относительно оси ротора на 90°, должны отличаться не более чем на 10% среднего размера.
Таблица 1.8.9. Испытательное напряжение промышленной частоты для электродвигателей переменного тока.
Испытуемый объект | Характеристика электродвигателя | Испытательное напряжение, кВ |
|---|---|---|
Обмотка статора | Мощность до 1 МВт, номинальное напряжение выше 1 кВ | 1,6Uном + 0,8 |
Мощность выше 1 МВт, номинальное напряжение до 3,3 кВ | 1,6Uном + 0,8 | |
Мощность выше 1 МВт, номинальное напряжение выше 3,3 до 6,6 кВ | 2Uном | |
Мощность выше 1 МВт, номинальное напряжение выше 6,6 кВ | 1,6Uном + 2,4 | |
Обмотка ротора синхронного электродвигателя | – | 8Uном системы возбуждения, но не менее 1,2 |
Обмотка ротора электродвигателя с фазным ротором | – | 1 |
Реостат и пускорегулировочный резистор | – | 1 |
Резистор гашения поля синхронного электродвигателя | – | 2 |
6. Измерение зазоров в подшипниках скольжения. Размеры зазоров приведены в табл. 1.8.10.
7. Измерение вибрации подшипников электродвигателя. Значения вибрации, измеренной на каждом подшипнике, должны быть не более значений, приведенных ниже:
Синхронная частота вращения электродвигателя, Гц | 50 | 25 | 16,7 | 12,5 и ниже |
|---|---|---|---|---|
Допустимая вибрация, мкм | 50 | 100 | 130 | 160 |
8. Измерение разбега ротора в осевом направлении. Производится для электродвигателей, имеющих подшипники скольжения. Осевой разбег не должен превышать 2-4 мм.
9. Испытание воздухоохладителя гидравлическим давлением. Производится избыточным гидравлическим давлением 0,2-0,25 МПа (2-2,5 кгс/см2). Продолжительность испытания 10 мин. При этом не должно наблюдаться снижение давления или утечки жидкости, применяемой при испытании.
10. Проверка работы электродвигателя на холостом ходу или с ненагруженным механизмом. Продолжительность проверки не менее 1 ч.
11. Проверка работы электродвигателя под нагрузкой. Производится при нагрузке, обеспечиваемой технологическим оборудованием к моменту сдачи в эксплуатацию. При этом для электродвигателя с регулируемой частотой вращения определяются пределы регулирования.
Таблица 1.8.10. Наибольший допустимый зазор в подшипниках скольжения электродвигателей.
Номинальный диаметр вала, мм | Зазор, мм, при частоте вращения, Гц | ||
|---|---|---|---|
Менее 16,7 | 16,7-25 | более 25 | |
18-30 | 0,040-0,093 | 0,060-0,130 | 0,140-0,280 |
30-50 | 0,050-0,112 | 0,075-0,160 | 0,170-0,340 |
50-80 | 0,065-0,135 | 0,095-0,195 | 0,200-0,400 |
80-120 | 0,080-0,160 | 0,120-0,235 | 0,230-0,460 |
120-180 | 0,100-0,195 | 0,150-0,285 | 0,260-0,580 |
180-260 | 0,120-0,225 | 0,180-0,300 | 0,300-0,600 |
260-360 | 0,140-0,250 | 0,210-0,380 | 0,340-0,680 |
360-500 | 0,170-0,305 | 0,250-0,440 | 0,380-0,760 |
Провода и изоляция в электродвигателях
Предназначение изоляции обмоточных проводов — предупреждение междувитковых замыканий. В асинхронных движках низкого напряжения
междувитковое напряжение обычно составляет несколько вольт. Но при включениях и выключениях появляются краткосрочные импульсы напряжения, потому изоляция обязана иметь большой припас электронной прочности. Возникновение ослабления в одной точке может вызвать
электронный пробой и повреждение всей обмотки. Пробивное напряжение изоляции обмоточных. проводов должно составлять несколько сот вольт.
Обмоточные провода обычно изготавливают с волокнистой, эмальволокнистой и эмалевой изоляцией.
Волокнистые материалы на базе целлюлозы владеют значимой пористостью и высочайшей гигроскопичностью. Для увеличения электронной прочности и гидростойкости волокнистую изоляцию пропитывают особым лаком. Но пропитка не защищает от увлажнения, а только сбавляет скорость поглощения воды. Из-за этих недочетов провода с волокнистой и эмальволокнистой изоляцией в текущее время практически не используют для обмоток электронных машин.
Провода, используемые для производства обмоток
электродвигателей
Главные типы проводов с эмалевой изоляцией,
используемые для производства обмоток разных электродвигателей и электронных аппаратов,
— поливинилацеталевые провода ПЭВ и провода завышенной нагревостойкости ПЭТВ на полиэфирных лаках. Достоинство этих проводов заключается в маленький толщине их изоляции, что позволяет прирастить наполнение пазов электродвигателя. Для обмоток асинхронных движков мощностью до 100 кВт в главном используют провода ПЭТВ.
Токоведущие части также должны быть изолированы от других
железных деталей электродвиагателя. Сначала нужна надежная
изоляция проводов, уложенных в пазах статора и ротора. Для этой цели употребляют
лакоткани и стеклоткани, представляющие из себя ткани на базе хлопчатобумажных, шелковых, капроновых и стеклянных волокон, пропитанных лаком.
Пропитка увеличивает механическую крепкость и улучшает изоляционные характеристики лакотканей.
В период эксплуатации изоляция подвергается воздействию разных причин, влияющих на ее свойства. Главными из их следует считать
нагрев, увлажнение, механические усилия и химически активные вещества в окружающей среде. Разглядим воздействие каждого из этих причин.
Как нагрев оказывает влияние на характеристики изоляции электродвигателей
Протекание тока по проводнику сопровождается выделением тепла, которое нагревает электронную машину. Другие источники тепла
— утраты в стали статора и ротора, вызываемые действием переменного магнитного поля, также механические утраты на трение в подшипниках.
В целом около 10 — 15% всей потребляемой из сети электронной энергии так либо по другому преобразуется в тепло, создавая превышение температуры обмоток мотора над окружающей средой. При увеличении нагрузки на валу электродвигателя ток в обмотках растет. Понятно, что количество тепла, выделяемого в проводниках, пропорционально квадрату тока, потому перегрузка мотора приводит к росту температуры обмоток. Как это действует на изоляцию?
Перегрев изменяет структуру изоляции и резко усугубляет ее характеристики. Этот процесс именуется
старением. Изоляция становится хрупкой, ее электронная крепкость резко снижается. На поверхности появляются микротрещины, в которые просачивается влага и грязь. В предстоящем происходит пробой и выгорание части обмоток.
При увеличении температуры обмоток срок службы изоляции резко понижается.
Систематизация электроизоляционных материалов по
нагревостойкости
Электроизоляционные материалы, используемые в электронных машинах и аппаратах, по их нагревостойкости
подразделяют на семь классов. Из их в асинхронных короткозамкнутых
электродвигателях мощностью до 100 кВт используют 5.
Непропитанные
волокнистые материалы из целлюлозы, шелка и хлопчатобумажные относят к классу
Y (допустимая температура 90°С), пропитанные волокнистые материалы из целлюлозы, шелка и хлопчатобумажные с изоляцией проводов на базе масляных и полиамидных лаков — к классу А (допустимая температура 105°С), синтетические органические пленки с изоляцией проводов на базе поливинилацетатных, эпоксидных, полиэфирных смол — к классу Е (допустимая температура 120°С), материалы на базе слюды, асбеста и стекловолокна, используемые с органическими связывающими и пропитывающими составами, эмали завышенной нагревостойкости — к классу В (допустимая температура 130°С), материалы на базе слюды, асбеста и стекловолокна, используемые в купе с неорганическими связывающими и пропитывающими составами, также надлежащие данному классу другие материалы — к классу F (допустимая температура 155°С).
Электродвигатели проектируют с учетом того, чтоб при номинальной мощности температура обмоток не превосходила допустимое значение. Обычно имеется маленький припас по нагреву. Потому номинальному току соответствует нагрев несколько ниже предельной нормы.
Температуру среды при расчетах принимают равной 40°С. Если электронный движок работает в таких критериях, когда температура всегда заранее ниже 40°С, его можно перегрузить. Величину перегрузки можно подсчитать с учетом температуры среды и термических параметров мотора. Так можно поступать исключительно в том случае, если нагрузка
электродвигателя строго контролируется и можно быть уверенным, что она не превзойдет расчетного значения.
Как влага оказывает влияние на характеристики изоляции электродвигателей
Другим фактором, от которого значительно зависит срок службы изоляции, является действие воды. При завышенной влажности воздуха на поверхности изоляционного материала появляется пленка воды. Поверхностное сопротивление изоляции при всем этом резко снижается. Образованию пленки воды в большой мере содействуют местные загрязнения. Через трещинкы и поры влага просачивается вовнутрь изоляции, снижая ее электронное сопротивление.
Провода с волокнистой изоляцией, обычно, невлагостойки. Их стойкость к действию воды увеличивается методом пропитки лаками. Эмальволокнистая и эмалевая изоляции более стойки к действию воды.
Необходимо подчеркнуть, что скорость увлажнения значительно находится в зависимости от температуры среды. При схожей относительной влажности, но при более высочайшей температуре изоляция увлажняется в пару раз резвее.
Как мехнические усилия оказывают влияние на характеристики изоляции
электродвигателей
Механические усилия в обмотках появляются при неодинаковых термических расширениях отдельных частей машины, вибрации корпуса, при запусках мотора. Обычно магнитопровод греется меньше, чем медь обмотки, их коэффициенты расширения различны. В итоге медь при рабочем токе удлиняется больше на десятые толики мм, чем сталь. Это делает механические усилия снутри паза машины и перемещение проводов, что вызывает истирание изоляции и образование дополнительных зазоров, в которые просачивается влага и пыль.
Пусковые токи, в 6 — 7 раз превосходящие номинальные, делают электродинамические усилия, пропорциональные квадрату тока. Эти усилия действуют на обмотку, вызывая деформацию и смещение отдельных ее частей. Вибрация корпуса также вызывает механические усилия, снижающие крепкость изоляции.
Стендовые тесты движков проявили, что при завышенных виброускорениях дефектность изоляции обмоток может повыситься в 2,5 — 3 раза. Вибрация также может быть предпосылкой ускоренного износа подшипников. Колебания мотора могут появляться из-за несоосности валов, неравномерности нагрузки -, неодинаковости зазора меж статором и ротором и несимметрии напряжений.
Воздействие пыли и химически активных сред на характеристики
изоляции электродвигателей
Износу изоляции также содействует пыль, содержащаяся в воздухе.
Твердые частички пыли разрушают поверхность и, оседая, загрязняют ее, чем также понижают электронную крепкость. В воздухе производственных помещений находятся примеси химически активных веществ (углекислый газ, сероводород, аммиак и др.). В химически брутальных средах изоляция стремительно теряет свои изоляционные характеристики и разрушается.
Оба этих фактора, дополняя друг дружку, очень ускоряют процесс разрушения изоляции.
Для увеличения химостойкости обмоток электродвигателей используют особые пропиточные лаки.
Всеохватывающее воздействие всех причин на обмотки
электродвигателей
Обмотка мотора нередко испытывает на для себя одновременное действие нагрева, увлажнения, хим компонент и механического воздействия. Зависимо от нрава нагрузки мотора, критерий среды и продолжительности работы действие этих причин может быть разным. В машинах, работающих с переменной нагрузкой, преобладающее действие может оказать нагрев. В электроустановках, работающих в животноводческих помещениях, более небезопасным для мотора оказывается действие завышенной влажности в купе с парами аммиака.
Можно представить возможность конструирования такового мотора, который мог бы противостоять всем этим неблагоприятным факторам. Но таковой движок, по-видимому, был бы очень дорогим, потому что потребовалось бы усиление изоляции, существенное улучшение ее свойства и создание огромного припаса прочности.
Поступают по другому. Для обеспечения надежной работы мотора используют систему мероприятий, обеспечивающих нормативный срок службы. Сначала за счет внедрения более высококачественных материалов делают лучше технические свойства мотора и его способность противостоять действию разрушающих изоляцию причин. Улучшают средства защиты движков. И, в конце концов, обеспечивают техническое сервис для своевременного устранения дефектов, которые в предстоящем могут привести к катастрофам.
Нагрев электродвигателей классы изоляции Статьи
« НазадНагрев электродвигателей классы изоляции 10.07.2006 17:25
Во время работы электродвигателей происходит их нагрев. Температура нагрева может быть разной, т.е. одни двигатели нагреваются меньше, другие — больше. Величина установившейся температуры двигателя зависит от нагрузки на его валу. При большой нагрузке выделяется большое количество теплоты в единицу времени, значит, выше установившаяся температура двигателя. Допустимый нагрев электрических двигателей зависит от класса изоляции обмоток.
На табличке электродвигателя со всеми данными указан и параметр, называемый класс изоляции.
Нагревостойкость — одно из самых важных качеств электроизоляционных материалов, так как она определяет допустимую нагрузку электрических машин и аппаратов. Способность электроизоляционных материалов выдержать без вреда для них воздействие повышенной температуры, а также резкие смены температуры называется нагревостойкостью. Необходимо знать, что с повышением температуры обмоток электродвигателей сверх допустимых значений, резко сокращается срок службы изоляции. По этому, нагревостойкость изоляции является основным требованием, определяющим надежность работы и срок службы электрической машины, который нормально должен составлять 15—20 лет.
| Электрические машины с изоляцией класса А практически не изготовляются, а класса Е — находят ограниченное применение в машинах малой мощности. Применяют в основном изоляцию классов В и F, а в специальных машинах, работающих в тяжелых условиях (металлургия, горное оборудование, транспорт),— класса Н. В результате использования более нагревостойких материалов, улучшения свойств электротехнических сталей и улучшения конструкций за последние 60—70 лет удалось уменьшить массу электрических машин в 2,5—3 раза. |  |
При неизменной нагрузке на валу в двигателе выделяется определенное количество теплоты в единицу времени.
Предельные допустимые превышения температуры активных частей электродвигателей
t0
(при температуре окружающей среды 40ºС):
- Класс E: допустимая температура нагрева до 120°C.
- Класс B: допустимая температура нагрева до 130°C.
- Класс F: допустимая температура нагрева до 155°C.
- Класс H: допустимая температура нагрева до 180°C.
Подробнее о классах нагревостойкости изоляции см Статью Класс нагревостойкости изоляции
В таблице приведены в качестве примера предельно допускаемые превышения температуры для отдельных частей электрических машин общего применения (О) и тяговых (Т) при продолжительном режиме работы при измерении температуры обмоток по методу сопротивления (т. е. по измерению сопротивления соответствующей обмотки в результате нагрева), а температуры коллектора и контактных колец с помощью термометров. Эти данные соответствуют температуре окружающей среды +40 °С для машин О и +25 °С для машин Т.
| Части машин | Предельно допустимые превышения температуры, 0С, при классе изоляции | |||||||||
| A | E | B | F | H | A | E | B | F | H | |
| общего О | тяговых Т | |||||||||
| Обмотка якоря машин постоянного тока и обмотки синхронных машин переменного тока | 60 | 75 | 80 | 100 | 125 | 85 | 105 | 120 | 140 | 160 |
| Многослойные обмотки возбуждения машин постоянного и переменного тока, компенсационные обмотки | 60 | 75 | 80 | 100 | 125 | 85 | 115 | 130 | 155 | 180 |
| Однорядные обмотки возбуждения с неизолированными поверхностями | 65 | 80 | 90 | 110 | 135 | 85 | 115 | 130 | 155 | 180 |
| Коллекторы и контактные кольца | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | 95 | 95 | 95 | 95 | 105 |
 | Температурой окружающего воздуха, при которой общепромышленный электродвигатель может работать с номинальной мощностью, считается 40ºС. |
Если температура окружающей среды больше или меньше +40 для общепромышленного исполнения электродвигателя, то стандарт разрешает определенные изменения допустимых превышений температур.
 | При повышении температуры окружающего воздуха более 40ºС, нагрузка на электродвигатель должна быть снижена настолько, чтобы температура отдельных его частей не превышала допустимых значений. При работе машины в горных местностях, где из-за понижения атмосферного давления ухудшается теплоотдача, стандарт предусматривает некоторое уменьшение допустимых превышений температуры. |
Независимо от снижения температуры окружающего воздуха,увеличивать токовые нагрузки более чем на 10% номинального не допускается. У асинхронных двигателей на это может влиять изменение напряжения питающей сети, вместе с уменьшением напряжения питающей сети, в квадрате уменьшается мощность на валу двигателя и кроме того, уменьшение напряжения ниже 95% от номинального приводит к значительному росту тока двигателя и нагреву обмоток. Рост напряжения выше 110% от номинального также ведет к росту тока в обмотках двигателя, увеличивается нагрев статора за счет вихревых токов.
При повышении температуры многие из материалов начинают обугливаться и становятся проводниками. Все материалы от длительного воздействия повышенных температур задолго до обугливания приобретают хрупкость, легко разрушаются и теряют свои изолирующие свойства. Этот процесс называется тепловым старением. Опыт показывает, что повышение температуры изоляции на 10 °С сокращает срок ее службы примерно в два раза. Так, для изоляции класса А повышение температуры с 95 до 105 °С сокращает срок ее службы с 15 до 8 лет, а нагрев до 120 °С — до двух лет. В основе этого явления лежит общий закон зависимости скорости химических реакций от температуры, описываемый уравнением Ван-Гоффа-Аре-ниуса.
То есть технологические перегрузки рабочих машин или колебания напряжения в питающей сети ведут за собой увеличение тока в обмотках машин и превышение температуры обмоток выше допустимых для данного класса, в результате срок службы машин быстро уменьшается.
Приведенные предельные температуры нагрева для отдельных классов изоляции не могут быть полностью использованы в практике, так как в условиях эксплуатации электрических машин и аппаратов не представляется возможным установить точный контроль за температурой изоляции наиболее нагретых деталей.
 | Поэтому существующие стандарты на электрические машины устанавливают более низкие пределы допускаемых температур отдельных деталей машин в зависимости от конструкции этих деталей и расположения их в машине. Нормируют не сами температуры, а максимально допустимые превышения температур ?max, так как от нагрузки машины зависит только превышение температуры. |
| В производственных условиях измерение температуры узлов электрических машин и электроаппаратуры выполняется непосредственно термометром или косвенно на основе измерения их сопротивления. | |
Контроль температуры нагрева электродвигателей мощностью выше 100 кВт проводят с помощью встроенных дистанционных термометров. Для измерения температуры электродвигателей меньшей мощности, а также для измерения температуры в точках электродвигателей, где установка дистанционных термометров невозможна, пользуются переносными спиртовыми или ртутными термометрами. При измерениях ртутными термометрами следует иметь в виду, что в области переменных магнитных полей возникает положительная погрешность, т. е. термометр покажет завышенное значение температуры. Для более точного измерения температуры нижнюю часть термометра обвертывают тонкой алюминиевой фольгой, обминая ее так, чтобы прилегание к месту измерения было плотным. Сверху оболочку из фольги накрывают для теплоизоляции ватой. В труднодоступных местах измерения проводят сразу после остановки электродвигателя.
Методом сопротивления измеряют среднюю температуру. Он основан на изменении сопротивления проводника с изменением его температуры. Замеряя сопротивление проводника в холодном и горячем состоянии, рассчитывают температуру проводника.
Повышение температуры двигателя происходит неравномерно. Вначале она возрастает быстро: почти вся теплота идет на повышение температуры, и лишь малое количество ее уходит в окружающую среду. Перепад температур (разница между температурой двигателя и температурой окружающего воздуха) пока еще невелик. Однако по мере увеличения температуры двигателя перепад возрастает и теплоотдача в окружающую среду увеличивается. Рост температуры двигателя замедляется.
Температура двигателя прекращает возрастать, когда вся вновь выделяемая теплота будет полностью рассеиваться в окружающую среду. Такая температура двигателя называется установившейся. Величина установившейся температуры двигателя зависит от нагрузки на его валу. При большой нагрузке выделяется большое количество теплоты в единицу времени, значит, выше установившаяся температура двигателя.
После отключения двигатель охлаждается. Температура его вначале понижается быстро, так как перепад ее большой, а затем по мере уменьшения перепада — медленно.
Величина допустимой установившейся температуры двигателя обусловливается свойствами изоляции обмоток. Подробнее Статья Класс нагревостойкости изоляции смотреть
В отдельных точках частей машины температура может быть выше средней. Так, например, в открытых машинах с воздушным охлаждением, у которых хорошо охлаждаются лобовые части обмоток, пазовые части нагреваются больше, чем лобовые. Превышения температуры в отдельных наиболее нагретых точках должны быть не более: 65 ° — для изоляции класса А, 90 °С — для изоляции класса В, ПО и 135 °С — соответственно для изоляции классов F и Н.
Чувствительными к нагреву являются и некоторые механические узлы и детали электродвигателей. Для них в паспортах электродвигателей задаются допустимые превышения температур над температурой окружающей среды 35 °С. Допустимые превышения температуры для подшипников качения составляют 60°С, для подшипников скольжения — 45°С, для стальных деталей коллекторов и контактных колец — 70°С. Температуру подшипников скольжения можно измерить, погружая термометр непосредственно в масло подшипника.
При достаточном навыке ориентировочное представление о степени нагрева можно получить, притрагиваясь ладонью к нагретому элементу конструкции (ладонь без болевых ощущений обычно выдерживает температуру около 60°С), но важно помнить прежде всего безопасность.
Предельные допустимые превышения температуры частей электрических машин при температуре газообразной охлаждающей среды 40 °С и высоте над уровнем моря не более 1000 м должны быть не более значений, указанных в таблице. При температурах больше 40 С и высоте более 1000 м эти значения должны быть уменьшены в соответствии с ГОСТ (Машины электрические вращающиеся. Общие технические требования). Непосредственные измерения температуры при помощи термометров или термощупов дают надежные результаты, но не позволяют определять температуру внутренних наиболее нагретых частей обмотки. На основе измерения омического сопротивления обмотки можно определить только некоторое среднее значение ее температуры. Поэтому нормы предельно допустимой температуры обмоток указываются с учетом метода ее измерения.
Перейти в раздел Электродвигатели
Перейти в раздел Электрические двигатели 220В
Купить электродвигатель можно
через зайдя на страницу электродвигателя нажав на него используя стандартные формы на странице
|  |
а так же
| |
Обращайтесь
У Вас есть вопрос 
, не нашли нужное оборудование, что-то ещё
 | воспользуйтесь специальной формой Напишите нам или по электронной почте [email protected] |
| Работаем с юридическими и физическими лицами Для получения оформленного коммерческого предложения по форме для организаций или оформления счета на юридической лицо, воспользуйтесь любым из вариантов |
- укажите реквизиты в комментарии при оформлении через корзину
- укажите реквизиты в тексте при использовании форм заказа или покупки в один клик
- направьте запрос по электронной почте
- воспользуйтесть формой для юридичесикх лиц и ИП
 | Оформление бухгалтерских документов по НК РФ с НДС Счет-фактура установленого образца Товарная накладная по форме ТОРГ-12 |
Интернет-магазин
О компании
Методика испытания и измерения электродвигателей переменного тока
Целью проведения пуско-наладочных работ является проверка возможности включения электродвигателей в работу без предварительной ревизии и сушки, а также снятие электрических характеристик на холостом ходу и под нагрузкой .
Применяемые приборы: Мегаомметры М4100/4, Ф4102/2, мост Р333, токоизмерительные клещи Ц4505, испытательная установка АИД-70, набор щупов.
Испытания и измерения электродвигателей переменного тока может производить бригада в составе не менее 2 человек из лиц ЭТЛ. Производитель работ при высоковольтных испытаниях и измерениях должен иметь группу по электробезопасности не ниже IV, а остальные не ниже III группы.
Перед началом испытаний должен быть проведен внешний осмотр электродвигателя. При этом проверяют состояние и целостность изоляции, отсутствие вмятин на корпусе, затяжку контактных соединений, а также комплектность машины (наличие всех деталей, паспортного и клеммного щитков и необходимых указаний на них; заполнение подшипников до заданного уровня и отсутствие течи масла; состояние коллектора, токосъемных колец, щеткодержателей и щеток; наличие заземляющей проводки и качество соединения ее с электродвигателем).
1. Измерение сопротивления изоляции.
Для измерения сопротивления изоляции применяются мегаомметры на 250, 500, 1000 и 2500 В.
Измерение сопротивления изоляции вспомогательных измерительных цепей производят мегаомметром на 250 В.
Сопротивление изоляции измеряется при номинальном напряжении обмотки до 0,5 кВ включительно мегаомметром на напряжение 500 В, при номинальном напряжении обмотки свыше 0,5 кВ до 1 кВ мегаомметром на напряжение 1000 В, а при номинальном напряжении обмотки выше 1 кВ – мегаомметром на напряжение 2500 В.
Во время подключения прибора испытываемое оборудование должно быть заземлено. Отсчет производится через 15 и 60 секунд после нажатия кнопки «Высокое напряжение», или начала вращения рукоятки мегаомметра со скоростью 120 оборотов в минуту.
Измерение сопротивления изоляции производят при отсутствии электрического напряжения на обмотках машины по методике испытания изоляции.
После измерений сохранившийся на обмотке потенциал следует разделить на корпус проводником, предварительно соединенным с корпусом. Продолжительность разряда для обмоток с номинальным напряжением 3000 В и выше должна быть не менее 15 сек для машин до 1000 кВт и 60 сек для машин мощностью больше 1000 кВт.
Измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса машины и между обмотками производит поочередно для каждой электрически независимой цепи при соединении всех прочих цепей с корпусом машины.
Показания мегаомметра зависят от времени приложения напряжения к проверяемой обмотке. Чем больше время, предшествующее от момента приложения напряжения к изоляции до момента отчета (15 и 60с), тем больше получается измеренное значение сопротивления изоляции.
При измерении сопротивления изоляции необходимо измерять и температуру обмотки. С повышением температуры сопротивление изоляции уменьшается. Измерение изоляции следует выполнять при температуре обмотки, соответствующей номинальному режиму работы машины или привести к температуре 75°С. Температура обмотки, при которой производят измерения , не должна быть ниже 10°С. Если температура ниже указанной, то обмотку перед измерением необходимо подогреть.
Наименьшее значение сопротивления изоляции при рабочей температуре обмоток и через 60 сек. после приложения напряжения определяется по формуле:
R60 = Uн / (1000 + Pн / 100)
где Uн – номинальное напряжение обмотки, В;
Pн – номинальная мощность, кВт, для машин переменного тока, кВА.
О степени влажности изоляции судят по величине коэффициента абсорбции, который представляет собой отношение показаний мегаомметра после приложения напряжения через 15 и 60 сек:
Ка = R60 / R15
Следует учесть, что величина Ка даже при хорошем состоянии изоляции в значительной степени зависит от температуры машины и вида применяемых изоляционных материалов. С повышением температуры коэффициент абсорбции для машин, имеющих неувлажненную изоляцию, уменьшается. Для неувлажненной обмотки при температуре 10-30 °С коэффициент абсорбции Ка = 1,3¸2,0, для увлажненной обмотки коэффициент абсорбции близок к единице.
Допустимые значения сопротивления изоляции и коэффициента абсорбции приводятся в таблицах 5.1.; 5.2.; 5.3. РД 34.45-51.
Электродвигатели переменного тока включаются без сушки, если сопротивления изоляции обмоток и коэффициента абсорбции не ниже указанных в табл. 5.1. – 5.3.
2. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты.
Испытания электрической прочности изоляции обмоток относительно корпуса и между обмотками производят синусоидальным переменным напряжением частотой 50 Гц, используя установку АИД-70. Продолжительность испытания 1 минута.
Испытательное напряжение подводится к каждой фазе обмотки, при заземленном корпусе электродвигателя и двух других фазах. При невозможности выделить испытываемую фазу производится испытание всех 3х фаз одновременно, относительно корпуса электродвигателя. Испытательные напряжения для обмоток электродвигателей переменного тока приведены в табл. 5.4. РД 34.45-51.
Испытания должны проводить лица, прошедшие специальную подготовку и имеющие практический опыт проведения испытаний.
Перед началом испытания необходимо проверить стационарное заземление корпусов испытываемого оборудования и надежно заземлить испытательную установку. Место испытаний, а также соединительные провода , находящиеся под испытательным напряжением, должны быть ограждены или у места испытания должен быть выставлен наблюдающий.
Провод, с помощью которого повышенное напряжение от испытательной установки подводится к испытываемому оборудованию, должен быть надежно закреплен с помощью промежуточных изоляторов, изолирующих подвесок и т.п., чтобы было исключено случайное приближение этого провода к находящимся под рабочим напряжением токоведущим частям или сокращения воздушных промежутков, которые должны быть не менее следующих значений:
Испытательное напряжение, кВ до 20 30 40 50 60
Расстояние до заземленных предметов, см 5 10 20 25 30
до токоведущих частей, см 25 25 30 30 35
Присоединение установки к сети напряжением 380/220 В должно осуществляться через коммутационный аппарат с видимым разрывом, допускается присоединение через штепсельную вилку, расположенную у испытательной установки.
При сборке испытательной схемы, прежде всего, выполняются защитное и рабочее заземления испытательной установки. Перед присоединением испытательной установки к сети 380/220 В на вывод высокого напряжения установки накладывается заземление с помощью специальной заземляющей штанги. Сечение медного провода, с помощью которого заземляется вывод, должно быть не менее 4 мм2.
Перед подачей испытательного напряжения на испытательную установку производитель работ обязан:
— проверить все ли члены его бригады находятся на местах, указанным им производителем работ, удалены ли посторонние лица, можно ли подавать испытательное напряжение на оборудование;
— предупредить бригаду о подаче напряжения словами «Подано напряжение» и, убедившись, что предупреждение услышано всеми членами бригады, снять заземление с вывода испытательной установки и подать на нее напряжение 280/220 В.
С момента снятия заземления вся испытательная установка, включая испытываемое оборудование и соединительные провода считается находящейся под напряжением, и проводить какие-либо пересоединения в испытательной схеме и на испытываемом оборудовании запрещается.
После окончания испытаний производитель работ должен снизить напряжение испытательной установки до нуля, отключить ее от сети 380/220 В, заземлить (или дать распоряжение о заземлении) вывод установки и сообщить об этом бригаде словами «Напряжение снято». Только после этого можно пересоединять провода на испытательной установке или в случае полного окончания испытания отсоединить их и снимать ограждения.
До испытания изоляции, а также после испытания необходимо разрядить испытываемое оборудование на землю и убедиться в полном отсутствии на нем заряда. Наложение и снятие заземления заземляющей штангой, подсоединение и отсоединение проводов от испытательной установки и испытываемого оборудования должны проводиться одним и тем же лицом и выполняться в диэлектрических перчатках.
Провод, соединяющий испытательную установку с испытуемым оборудованием должен быть удален от электрооборудования, находящегося под рабочим напряжением до 10 кВ, на расстоянии не менее 1 м.
3. Измерение сопротивления обмоток постоянному току.
3.1. Общие замечания.
Измерение сопротивлений производят с целью проверки соответствия сопротивления расчетному значению, проверки надежности паек определения повышения температуры над температурой окружающей среды. Сопротивление может быть измерено в холодном и нагретом состоянии. Холодным состоянием считают такое состояние обмотки, при котором температура обмотки и окружающей среды отличается не больше чем на 3°С. нагретое состояние – это состояние обмоток при рабочей температуре. При определении температуры в холодном состоянии или необходимо за 30 мин до испытания заложить в машину термометры. В практике наладочных работ применяют следующие методы измерения сопротивления постоянному току: амперметра-вольтметра, одинарного моста и двойного моста. Основным методом измерения является метод амперметра-вольтметра.
Для измерения применяют электроизмерительные приборы магнитоэлектрической системы: вольтметры класса не ниже 0,5 со встроенными добавочными сопротивлениями или наружным добавочным сопротивлением класса 0,1 и милливольтметры класса не ниже 0,5 с шунтами класса не ниже 0,1.
По схеме 4 а производят измерение малых сопротивлений.
Точный расчет измеряемого сопротивления, Ом, производят по формуле:
Rx = U / (I – U/ Rв)
где Rв – внутреннее сопротивление вольтметра.
Измерение больших сопротивлений рекомендуется производить по схеме 4 б. Сопротивление рассчитывают по формуле:
Rx = (U – IRа) / I
где Rа – внутреннее сопротивление амперметра.
3.2. Измерений сопротивлений обмоток машин переменного тока.
Измерение сопротивлений многофазных обмоток при наличии выводов начала и конца всех фаз следует производить пофазно. В случае, если фазы обмотки статора соединены в «звезду» и не имеют вывода нулевой точки (рис. 5 а), то измерение сопротивления производится между каждыми двумя выводами (фазами).
Результат измерений дает сумму сопротивлений двух фаз:
r12 = r1 + r2; r23 = r2 + r3; r31 = r3 + r1.
Сопротивление каждой фазы в отдельности:
r1 = (r31 + r12 — r23) / 2; r2 = (r12 + r23 — r31) / 2; r3 = (r23 + r31 — r12 ) / 2.
В случае соединения фаз в «треугольник» (рис. 5 б) сопротивление каждой фазы:
r1 = ½ [ 4 r23 r31 / (r23 + r31 — r12 ) – (r23 + r31 — r12 )];
r2 = ½ [ 4 r31 r12 / (r31 + r12 — r23) – (r31 + r12 — r23)];
r3 = ½ [ 4 r12 r23 / (r12 + r23 — r31) – (r12 + r23 — r31)].
Если расхождение измеренных значений не превышает 2 % при соединении фаз в “звезду” и 1,5 % при соединении фаз в «треугольник», то сопротивление одной фазы можно определить упрощенно:
При соединении в «звезду»
r1 = r2 + r3 = r / 2;
при соединении фаз в “треугольник”
r1 = r2 = r3 = 3 / 2 r,
где
r = r12 + r23 + r31 /3.
Измерение сопротивления обмотки ротора в двигателях с фазным ротором производят аналогично измерениям обмоток статора. Соединение обмоток ротора может быть в «звезду» и в «треугольник». Напряжение измеряют в контактных кольцах, чтобы исключить влияние переходного сопротивления контактов щеток.
Согласно ПУЭ предельно допустимые отклонения сопротивления постоянному току обмотки различных фаз статора для генераторов мощностью меньше 100 МВт не должны отличаться друг от друга больше чем на 2 %.
Измеренные сопротивления обмотки ротора не должны отличаться от заводских данных больше чем на 2 %. Сопротивления гашения поля пускорегулирующие сопротивления проверяют на всех ответвлениях. Значения сопротивлений не должны отличаться от заводских данных больше чем на 10 %.
4. Проверка электродвигателя на холостом ходу или с ненагруженным механизмом.
Проверка производится в электродвигателях напряжением 3 кВ и выше. Значение тока ХХ для вновь вводимых электродвигателей не нормируется.
Значение тока холостого хода после капитального ремонта электродвигателя не должно отличаться больше чем на 10 % от значения тока, измеренного перед его ремонтом, при одинаковом напряжении на выводах статора.
Продолжительность проверки электродвигателей должна быть не менее 1 часа.
5. Измерение воздушного зазора между сталью ротора и статора.
Измерение зазоров должно производиться, если позволяет конструкция электродвигателя. При этом у электродвигателей мощностью 100 кВт и более, у всех электродвигателей ответственных механизмов, а также у электродвигателей с выносными подшипниками скольжения величины воздушных зазоров в местах, расположенных по окружности ротора и сдвинутых друг относительно друга на угол 90°, или в местах, специально предусмотренных при изготовлении электродвигателя, не должны отличаться больше чем на 10 % от среднего значения.
6. Измерение зазоров в подшипниках скольжения.
Увеличение зазоров в подшипниках скольжения более значений, приведенных в табл. 5.5. РД 34.45-51, указывает на необходимость перезаливки вкладыша.
7. Измерение вибрации подшипников электродвигателя.
Измерение производится у электродвигателей напряжением 3 кВ и выше, а также у всех электродвигателей ответственных механизмов.
8. Измерение разбега ротора в осевом направлении.
Измерение производится у электродвигателей, имеющих подшипники скольжения.
9. Проверка работы электродвигателя под нагрузкой.
Проверка производится при неизменной мощности, потребляемой электродвигателем из сети не менее 50 % номинальной, и при соответствующей установившейся температуре обмоток.
Проверяется тепловое и вибрационное состояние электродвигателя.
10. Гидравлическое испытание воздухоохладителя.
Испытание производится избыточным давлением 0,2-0,25 МПа в течение 5-10 мин, если отсутствуют другие указания завода –изготовителя.
11. Проверка исправности стержней короткозамкнутых роторов.
Проверка производится у асинхронных электродвигателей при капитальных ремонтах осмотром вынутого ротора или специальными испытаниями, а в процессе эксплуатации по мере необходимости – по пульсациям рабочего или пускового тока статора.
Измерения по п.п. 5-8, 10, 11 выполняют подразделения технологических служб, связанных с монтажом и ремонтом электрических машин.
НТД и техническая литература:
- Межотраслевые правила по охране труда (ПБ) при эксплуатации электроустановок.
- ПОТ Р М — 016 — 2001. — М.:
Как измерить сопротивление изоляции двигателя
Сопротивление изоляции обмотки
Если двигатель не запускается сразу по прибытии, важно защитить его от внешних факторов , таких как влага, высокая температура и загрязнения, чтобы избежать повреждение изоляции. Перед вводом двигателя в эксплуатацию после длительного хранения необходимо измерить сопротивление изоляции обмотки.
Как измерить сопротивление изоляции двигателя (фото: эл.cc.oita-u.ac.jp)Если двигатель хранится в месте с высокой влажностью, периодический осмотр необходим .
Практически невозможно определить правила для фактического минимального значения сопротивления изоляции двигателя, поскольку сопротивление варьируется в зависимости от метода изготовления, состояния используемого изоляционного материала, номинального напряжения, размера и типа. Фактически, требуется многолетний опыт, чтобы определить, готов двигатель к работе или нет.
Общее практическое правило — 10 МОм или более.
| Значение сопротивления изоляции | Уровень изоляции |
| 2 МОм или меньше | Плохо |
| 2-5 МОм | Критично |
| 5-10 МОм | Аномально |
| 10-50 МОм | Хорошо |
| 50-100 МОм | Очень хорошо |
| 100 МОм или более | Отлично |
Измерение сопротивления изоляции выполняется с помощью мегаомметра — Омметр высокого сопротивления диапазона.Вот как работает тест: Напряжение постоянного тока 500 или 1000 В подается между обмотками и массой двигателя.
Проверка изоляции заземления двигателя Во время измерения и сразу после него некоторые клеммы находятся под опасным напряжением, и к НЕ ДОПУСКАЕТСЯ прикасаться .
В этой связи стоит упомянуть три момента: Сопротивление изоляции, измерение и проверка.
1.Сопротивление изоляции
2. Измерение
- Минимальное сопротивление изоляции обмотки относительно земли измеряется при 500 В постоянного тока . Температура обмотки должна быть 25 ° C ± 15 ° C .
- Максимальное сопротивление изоляции следует измерять при напряжении 500 В постоянного тока с обмотками при рабочей температуре 80–120 ° C в зависимости от типа двигателя и КПД.
3. Проверка
- Если сопротивление изоляции нового, очищенного или отремонтированного двигателя, хранившегося какое-то время, меньше 10 МОм , причина может быть в том, что обмотки влажные и нуждаются в сушеные.
- Если двигатель проработал долгое время, минимальное сопротивление изоляции может упасть до критического уровня . Пока измеренное значение не опускается ниже расчетного значения минимального сопротивления изоляции, двигатель может продолжать работать.
Однако, если оно упадет ниже этого предела, двигатель должен быть немедленно остановлен , чтобы избежать травм людей из-за высокого напряжения утечки.
Артикул: Grudfos — Motor Book
.Изоляция двигателя
Изоляция двигателя предотвращает соединение обмоток и обмотки с землей. При рассмотрении двигателей важно понимать, как работает изоляция и ее практическое применение.
Рейтинг
Класс изоляции двигателя
В IEC 60085 «Электрическая изоляция — Термическая оценка и обозначение» изоляция подразделяется на классы. Каждому классу дается обозначение, соответствующее верхнему пределу температуры изоляционного материала при использовании в нормальных условиях эксплуатации.
Правильная изоляция обмотки двигателя определяется как повышением температуры двигателя, так и температурой окружающего воздуха.
Если двигатель подвергается воздействию температуры окружающей среды выше 40 o C, обычно необходимо снизить номинальные характеристики двигателя или использовать материал более высокого класса изоляции.
Примечание: двигатели обычно рассчитаны на изоляцию класса «B» или «F».
Совет: указывает изоляцию класса «F», но с повышением температуры класса «B».Это дает запас 25 o C — может использоваться, например, при высоких температурах окружающей среды.
IEC — Повышение температуры NEMA
В таблице ниже сравниваются рейтинги повышения температуры IEC со спецификацией NEMA:
| Изоляция Класс | IEC | NEMA [1.0 SF] | NEMA [1.5 SF] | |
|---|---|---|---|---|
A | 60 | 60 | 70 | |
E | 75 | — | — | |
80 | 80 | 900 49|||
F | 100 | 105 | 115 | |
H | 125 | 125 | — |
* SF — Фактор обслуживания NEMA
Срок службы и температура изоляции
При превышении верхнего предела температуры изоляционного материала срок службы изоляции сокращается, как показано ниже.
Выбор класса изоляции имеет решающее значение для срока службы двигателя. Общее практическое правило состоит в том, что срок службы изоляции двигателя сокращается вдвое на каждые 8–10 ° C, когда температура превышает номинальную.
Срок службы и температура двигателя
Проверка изоляции
Перед вводом двигателя в Во время текущего обслуживания и поиска неисправностей используется тестер изоляции для измерения изоляции двигателя и проверки ее пригодности.
Испытательное напряжение изоляции
| Напряжение двигателя (В) | Испытательное напряжение постоянного тока (В) |
|---|---|
| <2000 | 500 |
| 2001 — 4000 | 1000 * |
| 4001 — 8000 | 2500 * |
| 8001 — 16000 | 5000 * |
Сначала проверьте сопротивление, используя 500 В
Рекомендуемые значения сопротивления обмоток
Для межфазного напряжения В (кВ), температуры обмотки T ( o C), тогда минимальное сопротивление изоляции (МОм) всей обмотки должно быть больше:
k = 4.159 для новой машины, чистой, сухой
k = 2,869 для старой машины, чистой, незагрязненной
k = 2,771 машины через несколько лет, нормальное промышленное загрязнение
На трехфазной обмотке сопротивление каждой фазы:
Индекс поляризации
Процесс сушки двигателя
Индекс поляризации — это отношение сопротивления изоляции обмотки, измеренное после приложения испытательного напряжения в течение 10 минут, к значению, полученному через 1 минуту, и используется в качестве ориентира для сухость намотки.
Чистая сухая обмотка обычно дает значение больше 1,5. Чем ниже коэффициент, тем больше путь утечки на землю (фактически, способность изоляции удерживать емкостной заряд).
Точных пороговых значений не существует (обычно от 1,25 до 2,5). Лучшим ориентиром является постоянное соотношение последовательных показаний, снимаемых периодически
.Измерение сопротивления изоляции (IR)
Тестер сопротивления изоляции Fluke до 10 кВПродолжение первой части: Измерение сопротивления изоляции (IR) — Часть 1
Значения сопротивления изоляции (IR) — Индекс
1. Значения IR для электрических аппаратов и систем
2. Значение IR для трансформатора
3. Значение IR для переключателя ответвлений
4. Значение IR для электродвигателя
5. Значение IR для электрического кабеля и проводки
6. Значение IR для линии передачи / распределения
7. Значение IR для Panel Bus
8. Значение IR для оборудования подстанции
9. Значение IR для внутреннего / Промышленная проводка
0. Необходимые меры предосторожности
1. Значения ИК-излучения для электрических аппаратов и систем
(Стандарт PEARL / NETA MTS-1997, таблица 10.1)
Проверка сопротивления изоляции: ВН — Земля и ВН — НН
Значение сопротивления изоляции (IR) электродвигателя 
Кабели на 11 и 33 кВ между жилами и землей 
1-фазная проводка 
Трехфазное подключение