Как правильно измерить сопротивление изоляции электродвигателя с помощью мегаомметра. Какие нормы сопротивления изоляции для разных типов двигателей. На что обратить внимание при проверке.
Зачем нужно проверять сопротивление изоляции электродвигателя
Регулярная проверка сопротивления изоляции электродвигателя необходима для:
- Выявления повреждений изоляции на ранней стадии
- Предотвращения коротких замыканий и выхода двигателя из строя
- Обеспечения электробезопасности при эксплуатации
- Определения необходимости сушки или ремонта обмоток
- Оценки остаточного ресурса изоляции
Измерение сопротивления изоляции позволяет своевременно выявить ухудшение ее свойств и принять меры до возникновения серьезных неисправностей.
Какой прибор нужен для проверки изоляции электродвигателя
Для измерения сопротивления изоляции электродвигателя используется специальный прибор — мегаомметр. Он позволяет подавать на обмотки высокое напряжение и измерять протекающий ток.
Основные требования к мегаомметру для проверки двигателей:
- Выходное напряжение 500-1000 В для двигателей до 1000 В
- Диапазон измерений от 0 до 1000 МОм и выше
- Погрешность не более 15%
- Наличие функции измерения коэффициента абсорбции
Рекомендуется использовать современные цифровые мегаомметры, обеспечивающие высокую точность и удобство измерений.
Подготовка электродвигателя к проверке
Перед измерением сопротивления изоляции необходимо выполнить следующие подготовительные операции:
- Отключить двигатель от питающей сети
- Отсоединить все внешние цепи от обмоток двигателя
- Очистить корпус и выводы от пыли и грязи
- Проверить целостность корпуса и клеммной коробки
- Убедиться в отсутствии конденсата на обмотках
- Выдержать двигатель при комнатной температуре не менее 3 часов
Правильная подготовка обеспечивает достоверность результатов измерений и безопасность проведения работ.
Порядок измерения сопротивления изоляции мегаомметром
Процедура проверки изоляции электродвигателя мегаомметром включает следующие этапы:
- Подключить щуп «Земля» мегаомметра к корпусу двигателя
- Соединить второй щуп с выводом обмотки статора
- Установить необходимое испытательное напряжение
- Включить мегаомметр и провести измерение в течение 60 секунд
- Зафиксировать показания через 15 и 60 секунд
- Повторить измерения для остальных обмоток
- Измерить сопротивление между обмотками
При измерениях важно соблюдать технику безопасности и не прикасаться к токоведущим частям.
Нормы сопротивления изоляции электродвигателей
Допустимые значения сопротивления изоляции электродвигателей зависят от номинального напряжения и мощности. Основные нормы:
- Для двигателей до 1000 В — не менее 0.5 МОм
- Для высоковольтных двигателей — не менее 1 МОм на 1 кВ номинального напряжения
Точные нормы указываются в паспортах двигателей и отраслевых стандартах. Измеренное значение не должно быть ниже допустимого.
На что обратить внимание при проверке изоляции
При измерении сопротивления изоляции электродвигателя необходимо обратить внимание на следующие моменты:
- Стабильность показаний мегаомметра
- Разницу значений для разных обмоток
- Изменение сопротивления во времени
- Зависимость от температуры окружающей среды
- Коэффициент абсорбции (отношение R60/R15)
Анализ этих факторов позволяет сделать вывод о состоянии изоляции и необходимости дополнительных мероприятий.
Что делать, если сопротивление изоляции ниже нормы
Если измеренное сопротивление изоляции оказалось ниже допустимых значений, необходимо выполнить следующие действия:
- Провести внешний осмотр двигателя на наличие повреждений
- Проверить влажность обмоток и при необходимости просушить
- Измерить сопротивление изоляции повторно после сушки
- При сохранении низких значений провести испытания повышенным напряжением
- Определить места локальных повреждений изоляции
- Принять решение о необходимости ремонта или замены двигателя
Своевременное выявление проблем с изоляцией позволяет избежать серьезных аварий и продлить срок службы электродвигателя.
Периодичность проверки изоляции электродвигателей
Рекомендуемая периодичность измерения сопротивления изоляции электродвигателей:
- Перед вводом в эксплуатацию
- После длительного хранения или простоя
- В процессе работы — не реже 1 раза в год
- После ремонта или перемотки обмоток
- При появлении признаков ухудшения изоляции
Регулярный контроль состояния изоляции позволяет своевременно выявлять ее ухудшение и предотвращать аварийные ситуации.
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.
Сопротивление изоляции должно быть:
- 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.
Измерение сопротивления изоляции асинхронных двигателей
Материалы, применяемые при изоляции обмоток электродвигателей, не являются идеальными диэлектриками и в зависимости от своих физико-химических свойств являются в большей или меньшей степени токопроводящими. Сопротивление изоляции обмоток помимо конструкции самой изоляции и примененных материалов в значительной степени зависит также от влажности изоляции, механических повреждений и загрязнения поверхности.
О сопротивлении изоляции судят по значению проходящего через нее тока при приложении постоянного напряжения. Сопротивление изоляции измеряют мегаомметром с ручным или электрическим приводом либо сетевым мегаомметром, а также методом вольтметра.
Как известно, сопротивление изоляции измеряется в Омах, но так как в обмотках двигателей оно обычно 20 очень велико, то принято его выражать в миллионах ом (мегаомах), откуда и происходит название прибора. Мегаомметр (рис.1) представляет собой генератор постоянного тока, к выводам которого подсоединяется измеряемое сопротивление. Мегаомметр по существу фиксирует ток, проходящий через измеряемое сопротивление, но для удобства пользования шкала его измерительного прибора отградуирована непосредственно в мегаомах.
Рис. 1. Принципиальная схема мегаомметра.
Г — генератор постоянного тока; 1 — последовательная обмотка мегаомметра; 2 — параллельная обмотка мегаомметра; г1, г2 — ограничивающие сопротивления; Л — линейный зажим; 3 — зажим для присоединения заземления; К — кнопка включения; Э — корпус электродвигателя; О — обмотка электродвигателя.
В качестве измерительного прибора в мегаомметре применяется логометр, в котором взаимодействуют две обмотки — обмотка 1, соединенная последовательно с измеряемым сопротивлением, и обмотка 2, подключенная параллельно выводам генератора. Перед измерением производится упрощенная проверка мегаомметра: при вращении ручки и замкнутых накоротко зажимах мегаомметра показание прибора должно быть равно нулю, при разомкнутых — бесконечности. Обмотку перед измерением сопротивления ее изоляции на 1—2 мин заземляют для того, чтобы могущие быть в ее изоляции остаточные заряды стекли в землю и не повлияли на результаты испытания.
Провода, соединяющие мегаомметр с испытуемой обмоткой, а также с корпусом электродвигателя, должны иметь усиленную и надежную изоляцию. Ручку мегаом-
метра следует вращать по возможности равномерно, частота вращения должна быть около 150 об/мин. После разворота ручки мегаомметра до указанной частоты вращения включают кнопку К и тем самым испытуемая обмотка подключается к генератору мегаомметра. В мегаомметрах, у которых кнопки нет, после разворота ручки провод от зажима Л подключают к обмотке электродвигателя щупом (стальная острозаточенная игла с изолированной ручкой из текстолита или эбонита).
В начале замеров стрелка прибора делает бросок к началу шкалы, затем показание прибора медленно начинает увеличиваться и через некоторое время (15—60 с) стрелка устанавливается в некотором положении. Первоначальный бросок стрелки, соответствующий повышенному току генератора мегаомметра, вызывается зарядным током, определяемым емкостью изоляции, который быстро затухает. Относительно медленное движение стрелки после спада емкостного тока определяется токами абсорбции.
Изоляция не является монолитной, ее можно рассматривать состоящей из ряда слоев, т. е. последовательно соединенных емкостей. При приложении напряжения внутренние емкости в этой цепочке заряжаются через сопротивление предшествующих. При хорошей, сухой изоляции сопротивление каждого слоя велико и зарядный ток мал. Поэтому процесс заряда происходит медленно. При сырой изоляции процесс протекает быстро и также быстро стрелка прибора достигает своего максимального значения.
Установившееся показание прибора свидетельствует об окончании зарядки внутренних слоев изоляции (при этом ток абсорбции равен нулю). Это показание определяется только так называемым током сквозной проводимости, т. е. током, проходящим внутри изоляции по капиллярам, заполненным влагой, и током, проходящим по наружной поверхности изоляции, которая всегда в некоторой степени загрязнена и увлажнена.
Таким образом, судить о состоянии изоляции следует по значению тока сквозной проводимости и по скорости спадания тока абсорбции, которая определяется коэффициентом абсорбции
где R15 и R60 — сопротивления изоляции, отсчитанные соответственно через 15 и 60 с после достижения мегаомметром полной частоты вращения.
При хорошей, сухой изоляции коэффициент абсорбции составляет 1,5—2,0, а для увлажненной приближается к единице. Минимальной нормой следует считать &абс=1,3.
Сопротивление изоляции электрической машины относительно ее корпуса и сопротивление изоляции между обмотками при рабочей температуре должно быть не менее значения, получаемого по формуле, но не менее 0,5 МОм:
где U — номинальное напряжение машины, В; Р — номинальная мощность машины, кВт.
Сопротивление изоляции сильно зависит от температуры; с увеличением температуры оно снижается, а при уменьшении температуры повышается. Поэтому, если измерение сопротивления изоляции производится при температуре ниже рабочей, полученное по приведенной формуле сопротивление изоляции следует удваивать на каждые 20°С (полные или неполные) разности между рабочей температурой и той температурой, при которой выполнено измерение. Практически у электродвигателей с высушенной и неповрежденной изоляцией обмотки значение сопротивления изоляции всегда бывает выше нормируемого.
Примененное выше выражение «рабочая температура машины» нуждается в разъяснении.
Рабочей температурой любой части машины называют практически установившуюся температуру этой части, соответствующую номинальному режиму работы машины при неизменной температуре окружающей среды. Очевидно, что каждый тип и типоисполнение электродвигателя имеют свою рабочую температуру; она зависит от конструкции двигателя и его вентиляции, расчетных нагрузок и расчетной температуры охлаждающей среды и может быть приближенно определена тепловым расчетом, выполняемым при проектировании электродвигателя (или серии электродвигателей).
Определенная расчетом рабочая температура позволяет выбрать конструкцию изоляции двигателя и класс ее нагревостойкости таким образом, чтобы была обеспечена длительная работа электродвигателя при номинальном режиме. Поэтому по классу нагревостойкости изоляции, примененной в исполнении завода-изготовителя, можно судить о рабочей температуре электродвигателя. Эти сведения приведены ниже.
Класс нагревостойкости изоляции . | А | Е | В | F | Н |
Принимаемая раиочая температура |
|
|
|
|
|
электродвигателя, *С | 100 | 110 | 120 | 140 | 165 |
ГОСТ 1628-75 предписывает применять при измерении сопротивления изоляции обмоток электродвигателей с номинальным напряжением до 50U Б включительно мегаоммегр на 5ои Б и для электродвигателей напряжением выше 5UU Б — мегаомметр на 1000 Б. Рекомендуется применять мегаомметры, которые приводятся во вращение не вручную, а приводным электродвигателем. Помимо облегчения проведения испытаний это значительно повышает точность результатов.
Для электродвигателей, у которых выведены концы и начала всех фаз, измерение сопротивления изоляции производят между каждой фазой и корпусом. В этом случае допустимое минимальное сопротивление изоляции фазы должно быть повышено в 3 раза.
При измерении сопротивления изоляции каждой из электрических цепей все прочие цепи соединяют с корпусом машины. По окончании измерения сопротивления изоляции каждой электрически независимой цепи следует разрядить ее на заземленный корпус двигателя. Для обмоток на номинальные напряжения 3000 В и выше продолжительность разрядки для двигателей до 1000 кВт не менее 15 с и для электродвигателей мощностью более 1000 кВт — не менее 1 мин.
Рис. 2. Схема сетевого мегаомметра с полупроводниковыми диодами.
На рис. 2 представлена другая схема сетевого мегаомметра, где вместо кенотрона применены полупрородниковые диоды. Это делает сетевой мегаомметр более компактным, легким и более надежным в эксплуатации.
Схема соединения при измерении сопротивления изоляции методом вольтметра при питании от сети постоянного тока приведена на рис. 3.
Рис. 3. Измерение сопротивления изоляции вольтметром при питании от сети постоянного тока.
При измерении предварительно фиксируют напряжение питающей сети U1, для чего переключатель ставят в положение 1. Затем переключатель переводят в положение 2 и замеряют показание вольтметра U2. Так как при этом положении рубильника сопротивление вольтметра Яв (указанное на шкале вольтметра или приведенное в его паспорте) и измеряемое сопротивление R соединены последовательно, то падение напряжения в них будет распределяться прямо пропорционально значениям их сопротивлений.
Падение напряжения в вольтметре составит U2, В, а в изоляции U1—U2, В. Таким образом,
Для получения большей точности измерений вольтметр выбирают с большим собственным сопротивлением. Измерения можно производить не только от стационарной сети постоянного тока, но и от аккумуляторной батареи.
При измерении от электросети, один полюс которой может быть заземлен (на рис. 3 обозначено пунктиром), во избежание короткого замыкания следует подключать заземленный корпус электродвигателя 3 таким образом, чтобы он оказался соединенным с заземленным полюсом сети.
Наряду с питанием от источника постоянного тока можно применить для измерения также выпрямленный ток. На рис. 4 представлена схема измерения сопротивления изоляции при питании от сети переменного тока. Эта схема отличается от приведенной на рис. 3 наличием трансформатора 3 и выпрямителя 4. При питании выпрямленным током, если выпрямитель включен в сеть не непосредственно, а через трансформатор, отделяющий сеть переменного тока от цепи выпрямленного напряжения (как это указано на рис. 4), заземленный корпус электродвигателя может быть присоединен к любому из зажимов выпрямителя.
При ремонтах электродвигателей, связанных с переизолировкой активной стали, возникает необходимость проверить качество лаковой пленки после нанесения лака на листы и его запечки. Одним из показателей служит сопротивление постоянному току изоляции из отлакированных листов стали. В этом случае измерение сопротивления производят на приспособлении, изображенном на рис. 5.
Рис. 4. Измерение сопротивления изоляции вольтметром при питании от сети переменного тока.
Рис. 5. Приспособление для измерения сопротивления изоляции листов активной стали.
Пачку из 20 отлакированных листов 1 сжимают между электродами 2 и 3. Площадь каждого электрода составляет 1 дм2. Под электродом 3 устанавливают изолирующую подкладку 4. Листы сжимают рычагом с подвешенным на его конце грузом 5, который подбирается таким образом, чтобы давление, оказываемое на пачку листов, составляло 6000 Н (удельное давление 0,6 МПа). При указанных условиях сопротивление изоляции должно быть не менее 50 Ом.
Источником питания могут являться аккумуляторная батарея или выпрямитель напряжением 10—15 В. Потенциометром 6 устанавливают ток 0,1 А, при этом показание вольтметра должно быть не менее 5 В. Для предохранения амперметра от повреждения в цепь включают защитное сопротивление 7. Значение защитного сопротивления R, Ом, выбирают таким образом, чтобы при случайном коротком замыкании электродов 2 и 3 ток, проходящий через амперметр, не превосходил предельного значения, на которое рассчитан амперметр, т. е.
где U — напряжение источника питания, В; /амп — предельный ток амперметра, А.
При эксплуатации крупных электродвигателей под влиянием магнитной асимметрии или по некоторым другим причинам в замкнутом контуре (подшипники, вал, фундаментная плита), указанном на рис. 6, может возникнуть электрический ток. Этот ток разъедает шейки вала и вкладыши подшипников, из-за чего работа подшипников ухудшается и они быстро выходят из строя.
Рис. 6. Контур подшипниковых токов.
Для предотвращения возникновения этих токов указанный замкнутый контур разрывают установкой изолирующей текстолитовой или гетинаксовой прокладки между фундаментной плитой и подшипниковой стойкой. Болты, крепящие стойку к плите, изолируют изоляционными втулками и шайбами. При принудительной смазке подшипников во фланцах маслопровода устанавливают изоляционные прокладки и втулки.
В процессе эксплуатации и при ремонте установленную изоляцию необходимо периодически проверять — измерять сопротивления изоляции между подшипниковой стойкой и фундаментной плитой при полностью собранном маслопроводе мегаомметром на 500—1000 В.
Как видно на рис. 6, сопротивление изоляции не может быть проверено в собранном электродвигателе, так как изолированному подшипнику параллельна цепь, составленная валом, другим неизолированным подшипником и фундаментной плитой. Для измерения необходимо приподнять вал и заложить прокладку из электрокартона между шейкой вала и вкладышем неизолированного подшипника. Значение сопротивления не является нормируемым, но должно находиться на достаточно высоком уровне — не ниже 1 МОм, так как оно очень быстро и значительно снижается при загрязнении прокладок.
При ремонте, а также при эксплуатации крупных двигателей, температуру нагрева которых измеряют заложенными в обмотку термодетекторами, необходимо периодически измерять сопротивление изоляции этих термодетекторов, так как нарушение ее может представить серьезную опасность для обслуживающего персонала. Проверку производят мегаомметром на 250 В. Значение сопротивления не является нормируемым; показательным является его сравнение с результатами предыдущих измерений.
Как проверить изоляцию электродвигателя мегаомметром
Электродвигатели используются практически везде: как автомобилестроении, так и в других областях промышленности. Однако, как и любые агрегаты, они имеют свой срок службы и их периодически необходимо проверять. Одним из приборов, который позволяет выявить неисправности, является мегаомметр. Как мегаомметром проверить двигатель, расскажем ниже.
Чаще всего используются два вида электрических двигателей: асинхронные и коллекторные.
Прозвонка асинхронного двигателя мегаомметром
Им чаще всего оборудованы приборы бытового использования. Измерение сопротивления изоляции электродвигателя мегаомметром производится следующим образом:
- Проводим замеры сопротивления между выводами двигателя. Переводим прибор в режим до 100 Ом. После этого подключаем мегаомметр. Между крайним и средним выводом сопротивление должно быть от 30 до 50 Ом, а между вторым и крайним – до 20. Если такие значения получены во время прозвона, то двигатель исправен.
- Для исключения утечки тока на «массу» мегаомметр переводится в положение до 2000 Ом. Каждая клемма соединяется щупами с корпусом самого двигателя. Если никаких отклонений не произошло, то такой двигатель исправен.
Проверка коллекторного электродвигателя мегаомметром
Проводить измерения такого двигателя можно, только полностью его разобрав.
- Соединяем щупы с каждым выводом. Если будет выявлено отсутствие сопротивления, то такой двигатель неисправен и его требуется заменить.
- Проверяем ротор. Переводим прибор в положение до 200 Ом и располагаем щупы на максимальном расстоянии. Фактически щупы занимают место щеток и таким образом всё прозванивается. Для ускорения процесса можно вручную поворачивать ротор, до прикосновения каждой обмотки с щупом.
Если мегаомметр показывает примерно одинаковые значения, то двигатель абсолютно исправен и нареканий к нему быть не может.
Как правильно прозвонить электродвигатель мегаомметром
Для оценки работоспособности кабеля, проводки необходимо измерить сопротивление изоляции. Для этого существует специальный прибор — мегаомметр. Он подает в измеряемую цепь высокое напряжение, измеряет протекающий по ней ток, и выдает результаты на экран или шкалу. Как пользоваться мегаомметром и рассмотрим в этой статье.
Устройство и принцип действия
Мегаомметр — устройство для проверки сопротивления изоляции. Есть два типа приборов — электронные и стрелочные. Независимо от типа, любой мегаомметр состоит из:
- Источника постоянного напряжения.
- Измерителя тока.
- Цифрового экрана или шкалы измерения.
- Щупов, посредством которых напряжение от прибора передается на измеряемый объект.
Так выглядит стрелочный мегаомметр (слева) и электронный (справа)
В стрелочных приборах напряжение вырабатывается встроенной в корпус динамомашиной. Она приводится в действие измерителем — он крутит ручку прибора с определенной частотой (2 оборота в секунду). Электронные модели берут питание от сети, но могут работать и от батареек.
Работа мегаомметра основана на законе Ома: I=U/R. Прибор измеряет ток, который протекает между двумя подключенными объектами (две жилы кабеля, жила-земля и т.д.). Измерения производятся калиброванным напряжением, значение которого известно, зная ток и напряжение, можно найти сопротивление: R=U/I, что и делает прибор.
Примерная схема магаомметра
Перед проверкой щупы устанавливаются в соответствующие гнезда на приборе, после чего подключаются к объекту измерения. При тестировании в приборе генерируется высокое напряжение, которое при помощи щупов передается на проверяемый объект. Результаты измерений отображаются в мега омах (МОм) на шкале или экране.
Работа с мегаомметром
При испытаниях мегаомметр вырабатывает очень высокое напряжение — 500 В, 1000 В, 2500 В. В связи с этим проводить измерения необходимо очень осторожно. На предприятиях к работе в прибором допускаются лица, имеющие группу электробезопасности не ниже 3-й.
Перед тем как провести измерения мегаомметром, в тестируемые цепи отключают от электропитания. Если вы собираетесь проверить состояние проводки в доме или квартире, надо отключить рубильники на щитке или выкрутить пробки. После выключают все полупроводниковые приборы.
Один из вариантов современных мегаомметров
Если проверять будете розеточные группы, вынимаете вилки всех приборов, которые включены в них. Если проверяются осветительные цепи, выкручиваются лампочки. Они тестового напряжения не выдержат. При проверке изоляции двигателей они также полностью отключаются от питания. После этого к тестируемым цепям подключается заземление. Для этого к «земляной» шине крепится многожильный провод в оболочке сечением не менее 1,5 мм2. Это так называемое переносное заземление. Для более безопасной работы свободный конец с оголенным проводником крепят к сухому деревянному держаку. Но оголенный конец провода должен быть доступен — чтобы можно было им прикасаться к проводам и кабелям.
Требования по обеспечению безопасных условий работы
Даже если вы хотите в домашних условиях измерить сопротивление изоляции кабеля, перед тем как пользоваться мегаомметром стоит ознакомиться с требованиями по технике безопасности. Основных правил несколько:
- Держать щупы только за изолированную и ограниченную упорами часть.
- Перед подключением прибора отключить напряжение, убедиться в том, что поблизости нет людей (на протяжении всей измеряемой трассы, если речь идет о кабелях).
Как пользоваться мегаомметром: правила электробезопасности
Правила не очень сложные, но от их выполнения зависит ваша безопасность.
Как подключать щупы
На приборе обычно есть три гнезда для подключения щупов. Они располагаются в верхней части приборов и подписаны:
Также имеется три щупа, один из которых имеет с одной стороны два наконечника. Он используется когда необходимо исключить токи утечки и цепляется к экрану кабеля (если такой есть). На двойном отводе этого щупа есть буква «Э». Тот штекер, который идет от этого отвода и устанавливается в соответствующее гнездо. Второй его штекер устанавливается в гнездо «Л» — линия. В гнездо «земля» всегда подключается одинарный щуп.
Щупы для мегаомметра
На щупах есть упоры. При проведении измерений руками браться за них так, чтобы пальцы были до этих упоров. Это обязательное условие безопасной работы (про высокое напряжение помним).
Если проверить надо только сопротивление изоляции без экрана, ставится два одинарных щупа — один в клемму «З», другой в клемму «Л». При помощи зажимов-крокодилов на концах подключаем щупы:
- К тестируемым проводам, если надо проверить пробой между жилами в кабеле.
- К жиле и «земле», если проверяем «пробой на землю».
Есть буква «Э» — этот конец вставляется в гнездо с такой же буквой
Других комбинаций нет. Проверяется чаще изоляция и ее пробой, работа с экраном встречается довольно редко, так как сами экранированные кабели в квартирах и частных домах используются редко. Собственно, пользоваться мегаомметром не особо сложно. Важно только не забывать о наличии высокого напряжения и необходимости снимать остаточный заряд после каждого измерения. Это делают прикасаясь проводом заземления к только что измеренному проводу. Для безопасности этот провод можно закрепить на сухом деревянном держаке.
Процесс измерения
Выставляем напряжение, которое будет выдавать мегаомметр. Оно выбирается не произвольно, а из таблицы. Есть мегаомметры, которые работают только с одним напряжением, есть работающие с несколькими. Вторые, понятное дело, удобнее, так как их можно использовать для тестирования различных устройств и цепей. Переключение тестового напряжения производится ручкой или кнопкой на лицевой панели прибора.
Наименование элемента | Напряжение мегаомметра | Минимально допустимое сопротивление изоляции | Примечания |
---|---|---|---|
Электроизделия и аппараты с напряжением до 50 В | 100 В | Должно соответствовать паспортным, но не менее 0,5 МОм | Во время измерений полупроводниковые приборы должны быть зашунтированы |
тоже, но напряжением от 50 В до 100 В | 250 В | ||
тоже, но напряжением от 100 В до 380 В | 500-1000 В | ||
свыше 380 В, но не больше 1000 В | 1000-2500 В | ||
Распределительные устройства, щиты, токопроводы | 1000-2500 В | Не менее 1 МОм | Измерять каждую секцию распределительного устройства |
Электропроводка, в том числе осветительная сеть | 1000 В | Не менее 0,5 МОм | В опасных помещениях измерения проводятся раз в год, в друих — раз в 3 года |
Стационарные электроплиты | 1000 В | Не менее 1 МОм | Измерение проводят на нагретой отключенной плите не реже 1 раза в год |
Перед тем как пользоваться мегаомметром, убеждаемся в отсутствии напряжения на линии — тестером или индикаторной отверткой. Затем, подготовив прибор (выставить напряжение и на стрелочных выставить шкалу измерения) и подключив щупы, снимаем заземление с проверяемого кабеля (если помните, оно подключается перед началом работ).
Следующий этап — включаем в работу мегаомметр: на электронных нажимаем на кнопку Test, в стрелочных крутим ручку динамо-машины. В стрелочных крутим до тех пор, пока не зажжется на корпусе лампа — это значит необходимое напряжение в цепи создано. В цифровых в какой-то момент значение не экране стабилизируется. Цифры на экране — сопротивление изоляции. Если оно не меньше нормы (средние указаны в таблице, а точные есть в паспорте к изделию), значит все в норме.
Как проводить измерения мегаомметром
После того, как измерение окончено, перестаем крутить ручку мегаомметра или нажимаем на кнопку окончания измерения на электронной модели. После этого можно отсоединять щуп, снимать остаточное напряжение.
Вкратце — это все правила пользования мегаомметром. Некоторые варианты измерений рассмотрим подробнее.
Измерение сопротивления изоляции кабеля
Часто требуется измерить сопротивление изоляции кабеля или провода. Если вы умеете пользоваться мегаомметром, при проверке одножильного кабеля это займет не более минуты, с многожильными придется возиться дольше. Точное время зависит от количества жил — придется проверять каждую.
Тестовое напряжение выбираете в зависимости от того, в сети с каким напряжением будет работать провод. Если вы планируете его использовать для проводки на 250 или 380 В, можно выставить 1000 В (смотрите таблицу).
Проверка трехжильного кабеля — можно не скручивать, а перемерять все пары
Для проверки сопротивления изоляции одножильного кабеля, один щуп цепляем на жилу, второй — на броню, подаем напряжение. Если брони нет, второй щуп крепим к «земляной» клемме и тоже подаем тестовое напряжение. Смотрим на показания. Если стрелка показывает больше 0,5 МОм, все в норме, провод можно использовать. Если меньше — изоляция пробита и его применять нельзя.
Можно проверить многожильный кабель. Тестирование проводится для каждой жилы отдельно. При этом все остальные проводники скручиваются в один жгут. Если при этом надо проверить еще и пробой на «землю», в общий жгут добавляется еще и провод, подключенный к соответствующей шине.
Если у кабеля имеется экран, металлическая оболочка или броня, они тоже добавляется в жгут. При образовании жгута важно обеспечит хороший контакт.
Примерно так же происходит измерение сопротивления изоляции розеточных групп. Из розеток выключают все приборы, отключают питание на щитке. Один щуп устанавливают на клемму заземления, второй — в одну из фаз. Тестовое напряжение — 1000 В (по таблице). Включаем, проверяем. Если измеренное сопротивление больше 0,5 МОм, проводка в норме. Повторяем со второй жилой.
Если электропроводка старого образца — есть только фаза и ноль, тестирование проводят между двумя проводниками. Параметры аналогичны.
Проверить сопротивление изоляции электродвигателя
Для проведения измерений двигатель отключается от питания. Необходимо добраться до выводов обмотки. Асинхронные двигатели, работающие на напряжении до 1000 В тестируются напряжением 500 В.
Для проверки их изоляции один щуп подключаем к корпусу двигателя, второй поочередно прикладываем к каждому из выводов. Также можно проверить целостность соединения обмоток между собой. Для этой проверки надо щупы устанавливать на пары обмоток.
Мы смотрим на прибор для измерения сопротивления изоляции, называемый «Мегомметр». Назначение этого прибора — проверить сопротивление обмоток таких устройств, как электродвигатель, используя достаточно высокое напряжение. Вы видите три предела настроек для измерения: 250 вольт, 500 вольт и 1000 вольт. Нам нужны такие высокие напряжения, чтобы мы могли обнаружить определенные типы неисправностей. Я собираюсь показать это, используя двигатель мощностью 5 кВт. Это неисправный двигатель, он был снят при обслуживании, потому что имеет замыкание на землю одной из обмоток. Я покажу, как это проверить, с помощью мегомметра. Сначала я собираюсь взять зажим земли мегомметра, и присоединить его к корпусу двигателя. Далее прямо здесь смотрим на трехфазные обмотки на выходе из распределительной коробки двигателя. У меня есть синий, оранжевый и белый провод, и я собираюсь измерить сопротивление моим измерителем сопротивление изоляции между этими фазами и землей. При проведении измерений соблюдаем технику безопасности, потому что во время работы мегомметр выдает высокое напряжение, Я соединю измерительный щуп прибора и оголенный конец фазного провода, щуп надо удерживать только одной рукой за изолированную часть. Для запуска мегомметра нажмите на оранжевую кнопку. Итак, делаем замеры . нажав кнопку, мы видим, что стрелка качнулась до упора вправо. Так как прибор стоит на оранжевом диапазоне измерений, мы будем считывать показания по верхней части шкалы, и стрелка в правой части шкалы означает нулевое значение Ом. Это неисправность, мы не должны иметь ноль Ом. Между фазовой обмоткой и корпусом должно быть очень большое сопротивление. Я сделаю это снова на другой фазе обмотки, я присоединю к ней щуп и нажму кнопку — вы видите, что она также показывает ноль. И, конечно на последней обмотке будут такие же показания. Я говорю — конечно, потому что это не имеет значения, какая обмотка замкнула на корпус. Это измерение можно сделать на любом выводе фазной обмотки, так как они соединены вместе внутри двигателя, и пробой в любом месте обмотки даст одинаковые показания сопротивления изоляции на корпус. Теперь, чтобы доказать вам, что высокое напряжение действительно имеет значение и имеет значение для наших измерений, я переключу прибор в низковольтный диапазон. В зеленом режиме, прибор работает как обычный ом метр. И как обычный ом метр он использует очень низкое напряжение для проверки сопротивление. Чтобы показать вам, как это работает я присоединю зажим земля к корпусу двигателя и вы что стрелка остается на левой стороне шкалы, потому что на зеленой шкале «справа» бесконечность, и «слева» ноль . Итак, при «КЗ» стрелка будет на левой стороне шкалы и при «обрыве» — стрелка будет в правой части шкалы при этом низком значении выставленного напряжения. Помня об этом, я снова соединяю щуп с фазной обмотклй . и нажимаю кнопку «Проверить». Обратите внимание, что стрелка ушла вправо, мы помним, что в это означает «обрыв», и это указывает, что обмотка хорошая. Просто, чтобы убедиться, что я отсоединю щуп и нажму еще раз кнопку, стрелка остается справа, прибор показывает «разомкнуто». Другими словами — короткое замыкание на корпус не обнаруживается в режиме пониженного напряжения, но может быть обнаружено в режиме высокого напряжения. Я присоединю щуп еще раз — просто чтобы доказать, что это работает, щуп присоединен — я нажимаю кнопку, стрелка поворачивается вправо, что означает нулевое значение Ом или низкое сопротивлением. В режиме высокого напряжения, я отсоединю щуп, чтобы посмотреть, что происходит, — стрелка сдвигается влево, что означает «большое сопротивление». Итак, я ясно вижу, что есть неисправность в этом моторе при использовании высокого напряжения, но я не вижу неисправности при низкое значении напряжения. И именно в этом уникальная ценность измерителя сопротивления изоляции под названием мегомметр.
_
В идеале чтобы была произведена проверка обмоток электродвигателя, необходимо иметь специальные приборы, предназначенные для этого, которые стоят немалых денег. Наверняка не у каждого в доме они есть. Поэтому проще для таких целей научиться пользоваться тестером, имеющим другое название мультиметр. Такой прибор имеется практически у каждого уважающего себя хозяина дома.
Электродвигатели изготавливают в различных вариантах и модификациях, их неисправности также бывают самыми разными. Конечно, не любую неисправность можно диагностировать простым мультиметром, но наиболее часто проверка обмоток электродвигателя таким простым прибором вполне возможна.
Любой вид ремонта всегда начинают с осмотра устройства: наличие влаги, не сломаны ли детали, наличие запаха гари от изоляции и другие явные признаки неисправностей. Чаще всего сгоревшую обмотку видно. Тогда не нужны никакие проверки и измерения. Такое оборудование сразу отправляется на ремонт. Но бывают случаи, когда отсутствуют внешние признаки поломки, и требуется тщательная проверка обмоток электродвигателя.
Виды обмотокЕсли не вникать в подробности, то обмотку двигателя можно представить в виде куска проводника, который намотан определенным образом в корпусе мотора, и вроде бы в ней ничего не должно ломаться.
Однако, дело обстоит гораздо сложнее, так как обмотка электродвигателя выполнена со своими особенностями:
- Материал провода обмотки должен быть однородным по всей длине.
- Форма и площадь поперечного сечения провода должны иметь определенную точность.
- На проволоку, предназначенную для обмотки, в обязательном порядке в промышленных условиях наносится слой изоляции в виде лака, который должен обладать определенными свойствами: прочностью, эластичностью, хорошими диэлектрическими свойствами и т.д.
- Провод обмотки должен обеспечивать прочный контакт при соединении.
Если имеется какое-либо нарушение этих требований, то электрический ток будет проходить уже в совершенно других условиях, а электрический мотор ухудшит свои эксплуатационные качества, то есть, снизится мощность, обороты, а может и вообще не работать.
Проверка обмоток электродвигателя 3-фазного мотора . Прежде всего, отключить ее от цепи. Основная часть существующих электродвигателей имеет обмотки, соединенные по схемам, соответствующим звезде или треугольнику.
Концы этих обмоток подключают обычно на колодки с клеммами, которые имеют соответствующие маркировки: «К» — конец, «Н» — начало. Бывают варианты соединений внутреннего исполнения, узлы находятся внутри корпуса мотора, а на выводах применяется другая маркировка (цифрами).
На статоре 3-фазного электродвигателя применяются обмотки, имеющие равные характеристики и свойства, одинаковые сопротивления. При замере мультиметром сопротивлений обмоток может оказаться, что у них разные значения. Это уже дает возможность предположить о неисправности, имеющейся в электродвигателе.
Возможные неисправностиВизуально не всегда можно определить состояние обмоток, так как доступ к ним ограничен особенностями конструкции двигателя. Практически проверить обмотку электродвигателя можно по электрическим характеристикам, так как все поломки мотора в основном выявляются:
- Обрывом, когда провод разорван, либо отгорел, ток по нему проходить не будет.
- Коротким замыканием, возникшим из-за повреждения изоляции между витками входа и выхода.
- Замыкание между витками, при этом изоляция повреждается между соседними витками. Вследствие этого поврежденные витки самоисключаются из работы. Электрический ток идет по обмотке, в которой не задействованы поврежденные витки, которые не работают.
- Пробиванием изоляции между корпусом статора и обмоткой.
Это самый простой вид проверки. Неисправность диагностируется простым измерением значения сопротивления провода. Если мультиметр показывает очень большое сопротивление, то это означает, что имеется обрыв провода с образованием воздушного пространства.
Проверка обмоток электродвигателя на короткое замыканиеПри коротком замыкании в моторе отключится его питание установленной защитой от замыкания. Это происходит за очень короткое время. Однако даже за такой незначительный промежуток времени может возникнуть видимый дефект в обмотке в виде нагара и оплавления металла.
Если измерять приборами сопротивление обмотки, то получается малое его значение, которое приближается к нулю, так как из измерения исключается кусок обмотки из-за замыкания.
Проверка обмоток электродвигателя на межвитковое замыканиеЭто самая трудная задача по определению и выявлению неисправности. Чтобы проверить обмотку электродвигателя, пользуются несколькими способами измерений и диагностик.
Проверка обмоток электродвигателя способом омметраЭтот прибор действует от постоянного тока, измеряет активное сопротивление. Во время работы обмотка образует кроме активного сопротивления, значительную индуктивную величину сопротивления.
Если будет замкнут один виток, то активное сопротивление практически не изменится, и определить омметром его сложно. Конечно, можно произвести точную калибровку прибора, скрупулезно замерять все обмотки на сопротивление, сравнивать их. Однако, даже в таком случае очень трудно выявить замыкание витков.
Результаты гораздо точнее выдает мостовой метод, с помощью которого измеряется активное сопротивление. Этим методом пользуются в условиях лаборатории, поэтому обычные электромонтеры им не пользуются.
Измерение тока в каждой фазеСоотношение токов по фазам изменится, если произойдет замыкание между витками, статор будет нагреваться. Если двигатель полностью исправен, то на всех фазах ток потребления одинаков. Поэтому измерив эти токи под нагрузкой, можно с уверенностью сказать о реальном техническом состоянии электродвигателя.
Проверка обмоток электродвигателя переменным токомНе всегда можно измерить общее сопротивление обмотки, и при этом учесть индуктивное сопротивление. У неисправного двигателя проверить обмотку можно переменным током. Для этого применяют амперметр, вольтметр и понижающий трансформатор. Для ограничения тока в схему вставляют резистор, либо реостат.
Чтобы проверить обмотку электродвигателя, применяется низкое напряжение, проверяется значение тока, которое не должно быть выше значений по номиналу. Измеренное падение напряжения на обмотке делится на ток, в итоге получается полное сопротивление. Его значение сравнивают с другими обмотками.
Такая же схема дает возможность определить вольтамперные свойства обмоток. Для этого необходимо сделать измерения на различных значениях тока, затем записать их в таблицу, либо начертить график. Во время сравнения с другими обмотками не должно быть больших отклонений. В противном случае имеется межвитковое замыкание.
Проверка обмоток электродвигателя шарикомЭтот метод основывается на образовании электромагнитного поля с вращающимся эффектом, если обмотки исправны. На них подключается симметричное напряжение с тремя фазами, низкого значения. Для таких проверок используют три понижающих трансформатора с одинаковыми данными. Их подключают отдельно на каждую фазу.
Чтобы ограничить нагрузки, опыт проводят за короткий промежуток времени.
Подают напряжение на обмотки статора, и сразу вводят маленький стальной шарик в магнитное поле. При исправных обмотках шарик крутится синхронно внутри магнитопровода.
Если имеется замыкание между витками в какой-либо обмотке, то шарик сразу остановится там, где есть замыкание. При проведении проверки нельзя допускать превышения тока выше номинального значения, так как шарик может вылететь из статора с большой скоростью, что является опасно для человека.
Определение полярности обмоток электрическим методомУ обмоток статора имеется маркировка выводов, которой иногда может не быть по разным причинам. Это создает сложности при проведении сборки.
Чтобы определить маркировку, применяют некоторые способы:
- Слабым источником постоянного тока и амперметром.
- Понижающим трансформатором и вольтметром.
Статор выступает в роли магнитопровода с обмотками, действующими по принципу трансформатора.
Определение маркировки выводов обмотки амперметром и батарейкойНа наружной поверхности статора имеется шесть проводов от трех обмоток, концы которых не промаркированы, и подлежат определению по их принадлежности.
Применяя омметр, находят выводы для каждой обмотки, и отмечают цифрами. Далее, делают маркировку одной из обмоток конца и начала, произвольно. К одной из оставшихся двух обмоток присоединяют стрелочный амперметр, чтобы стрелка находилась на середине шкалы, для определения направления тока.
Минусовой вывод батарейки соединяют с концом выбранной обмотки, а выводом плюса кратковременно касаются ее начала.
Импульс в первой обмотке трансформируется во вторую цепь, которая замкнута амперметром, при этом повторяет исходную форму. Если полярность обмоток совпала с правильным расположением, то стрелка прибора в начале импульса пойдет вправо, а при размыкании цепи стрелка отойдет влево.
Если показания прибора совсем другие, то полярность выводов обмотки меняют местами и маркируют. Остальные обмотки проверяются подобным образом.
Определение полярности вольтметром и понижающим трансформаторомПервый этап аналогичен предыдущему способу: определяют принадлежность выводов обмоткам.
Далее, произвольным образом маркируют выводы первой любой обмотки для соединения их с понижающим трансформатором (12 вольт).
Две другие обмотки соединяют двумя выводами в одной точке случайным образом, оставшуюся пару соединяют с вольтметром и включают питание. Напряжение выхода трансформируется в другие обмотки с таким же значением, так как у них одинаковое количество витков.
Посредством последовательной схемы подключения 2-й и 3-й обмоток вектора напряжения суммируются, а результат покажет вольтметр. Далее маркируют остальные концы обмоток и проводят контрольные измерения.
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 |
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.: 2001.
- Правила устройства электроустановок Глава 1.8 Нормы приемосдаточных испытаний Седьмое издание
- Объем и нормы испытаний электрооборудования. Издание шестое с изменениями и дополнениями — М.:НЦ ЭНАС, 2004.
- Наладка и испытания электрооборудования станций и подстанций/ под ред. Мусаэляна Э.С. -М.:Энергия, 1979.
- Сборник методических пособий по контролю состояния электрооборудования. — М.: ОРГРЭС, 1997.
Испытания электродвигателей: перечень работ, периодичность, нормы
Помимо проверки состояния механических элементов и смазки, при капитальных и текущих ремонтах электромоторов переменного тока производятся их электрические испытания, измеряются электрические характеристики.
Объем этих испытаний, условия их проведения, а также нормируемые предельные значения измеренных величин зависят от:
- номинального напряжения;
- мощности;
- конструктивного исполнения и типа двигателей.
Рассмотрим по порядку, какие испытания проводятся, и ознакомимся с критериями исправности электродвигателей.
Измерение сопротивления изоляции электродвигателей
Такие измерения производятся не только при ремонте. Например, если в процессе эксплуатации требуется провести диагностику электродвигателя и питающего кабеля в случае отключения от защит. Также требуется измерять этот параметр перед пуском аппарата после его длительного простоя, особенно в неблагоприятных рабочих условиях.
Для измерения используется мегаомметр, напряжение которого зависит от номинального для испытуемого электродвигателя. Для аппаратов до 500 В используется мегаомметр на 500 В. Для номинала 500 — 1000 В — соответственно на 1000 В. Для высоковольтных электродвигателей используется мегаомметр, вырабатывающий напряжение 2500 В.
Для статоров низковольтных двигателей норма составляет 1 МОм, при этом температура испытуемого объекта находится в пределах 10-30˚С. При температуре 60˚С допустимая величина снижается до 0,5 МОм.
Аппараты напряжением выше 1000 В разделяются на две категории. Для мощностей обмотки статора 1 — 5 МВт предельные значения указаны в таблице.
Для более мощных, свыше 5 МВт, моторов, подход к процессу более ответственный. Измерения производятся в строгом соответствии с инструкциями изготовителя.
У асинхронных машин с фазным ротором, в том числе синхронных, имеющих обмотку возбуждения, тестируется и изоляция обмотки ротора. Но только у высоковольтных движков, имеющих мощность свыше 1 МВт. Используется мегаомметр на 1000 В. Предельное значение — 0,2 МОм.
Мощные электродвигатели для предотвращения появления паразитных токов в валах, замыкающихся на установочной раме, имеют изоляцию опор с подшипниками. Также подшипники изолируются от маслопроводов, осуществляющих их смазку при работе. Состояние этого вида изоляции проверяется мегаомметром на 1000 В.
Этот параметр контролируется после капитальных ремонтов, связанных с выемкой ротора. Сопротивление должно иметь значение, отличное от нуля, и не снизиться резко относительно ранее полученных результатов. Более точного значения правилами не предусмотрено.
Измерение коэффициента абсорбции
Параметр характеризует степень увлажненности изоляции электродвигателей. Он измеряется только у высоковольтных аппаратов. Для этого на обмотку статора подключают испытательное напряжение от мегаомметра, держат его в течение минуты, засекая значения через 15 и 60 секунд. Разделив шестидесятисекундное значение на пятнадцатисекундное, получают искомую величину.
Нормативы зависят от материала изоляции двигателя. Если она термореактивная, то коэффициент не должен быть ниже 1,3. Для микалентной компаундированной – ниже 1,2.
Малый коэффициент абсорбции, особенно – близкий к единице, указывает на влажную изоляцию. Обмотку требуется просушить.
Испытание повышенным напряжением
Испытание проводится после окончания капитального ремонта двигателя, а для аппаратов до 1000 В может не проводиться вовсе. Решение принимает технический руководитель, что закрепляется соответствующим приказом.
Испытание заключается в подаче повышенного напряжения промышленной частоты от постороннего источника. Для этого применяются переносные или передвижные испытательные установки. Одно из важных требований – они должны быть рассчитаны на повышенные токи утечки. Поэтому не все из них, пригодные к испытаниям изоляции распределительных устройств, годятся для электродвигателей. Испытательные напряжения указаны в таблице.
Напряжение выше номинального для изоляции является стрессом. Подъем его производится медленно и без рывков. Критерием исправности служит отсутствие разрядов внутри двигателя, наличие которых контролируется по показаниям миллиамперметра, включенного последовательно с испытуемым объектом. Сами же показания прибора не нормируются. Также не должно произойти срабатывания защиты установки.
При испытаниях схема соединения обмоток не разбирается, они испытываются относительно корпуса совместно. Но при пробое для поиска поврежденного участка придется не только разобрать схему звезды или треугольника, но и рассоединить все секции обмотки в поврежденной фазе. Неисправная секция меняется на новую.
Измерение сопротивления постоянному току
Измерение проводят:
- для статоров напряжением выше 3 кВ;
- для роторов таких же аппаратов.
Для обмоток статоров значения, полученные для каждой фазы, не должны отличаться более, чем на ±2%. Во всех описанных случаях величины сопротивлений не должны различаться от измеренных ранее более, чем на ту же величину.
Для измерений используются микроомметры, рассчитанные на точное измерение малых величин сопротивления. Для исключения влияния сопротивления соединительных проводов и контактов в месте подключения используется мостовая (четырехпроводная) схема подключения прибора.
Для сравнения с предыдущими значениями, полученные данные нужно привести к той же температуре обмоток. Для чего ее, собственно, потребуется измерить. Формулы для приведения зависят от материала проводников обмоток.
Для меди формула выглядит так:
R2 = R1 (235 + t2)/(235 + t1).
Сопротивление R1 – измеренное при температуре t1. Сопротивление R2 – значение, приведенное к температуре t2.
Для алюминия меняется только числовой коэффициент:
R2 = R1 (245 + t2)/(245 + t1).
На основании измерений делается заключение о наличии витковых замыканий в проверяемой обмотке. При выявлении его наличия потребуется определить место замыкания и заменить поврежденный участок.
Как измерить сопротивление изоляции электродвигателя ~ Изучение электротехники
Пользовательский поиск
Чтобы продлить срок службы электрических систем и двигателей, необходимо регулярно проверять сопротивление изоляции. Спустя годы, после многих циклов эксплуатации, электродвигатели подвергаются воздействию таких факторов окружающей среды, как грязь, жир, температура, напряжение и вибрация. Эти условия могут привести к нарушению изоляции, что может привести к производственным потерям или даже пожарам.
Эффективная система сопротивления изоляции двигателя имеет высокое сопротивление, обычно (при абсолютном минимуме) более нескольких мегаом (МОм). Плохая система изоляции имеет более низкое сопротивление изоляции. Оптимальное сопротивление изоляции электродвигателя часто определяется спецификациями производителя, критичностью области применения, в которой используется электродвигатель, и окружающей средой, в которой он расположен. Практически невозможно определить
правила для фактического минимального значения сопротивления изоляции электродвигателя, поскольку сопротивление варьируется в зависимости от метода конструкции, состояния используемого изоляционного материала, номинального напряжения, размера и типа.Общее практическое правило — 10 МОм или более. Система изоляции электродвигателя считается в хорошем состоянии, если:
Типичный уровень сопротивления изоляции для электродвигателей
Нет правил для определения минимального значения сопротивления изоляции для двигателя. Большинство доступных данных являются эмпирическими. Ниже перечислены двигатели от компании grundfos, ведущего производителя электродвигателей:
Уровень сопротивления изоляции | Уровень изоляции |
---|---|
2 МОм или менее | Плохо |
2 — 5 МОм | Критическое |
5-10 МОм | Ненормальное |
10-50 МОм | Хорошо |
50 — 100 МОм | Очень хорошо |
100 МОм или более | Отлично |
Как измерить сопротивление изоляции двигателя
Измерение сопротивления изоляции осуществляется с помощью мегаомметра — омметра с высоким сопротивлением.Для измерения сопротивления изоляции между обмотками и землей двигателя прикладывается постоянное напряжение 500 В или 1000 В, как показано ниже:
Во время измерения и сразу после него не прикасайтесь к клеммам двигателя, так как некоторые из них находятся под опасным напряжением, которое может быть фатальным.
Минимальное сопротивление изоляции двигателя, измеренное относительно земли при 500 В, можно измерить при температуре обмотки от -15 ° C до 20 ° C. Максимальное сопротивление изоляции может быть измерено при 500 В с рабочей температурой обмоток 80-120 ° C в зависимости от типа двигателя и КПД
Как рассчитать минимальное сопротивление изоляции двигателей
Минимальное сопротивление изоляции любого двигателя, Rmin, может быть рассчитывается путем умножения номинального напряжения VR на постоянный коэффициент 0.5 МОм / кВ:
Регулярные проверки сопротивления изоляции двигателя Ключом к продлению срока службы любого электрического устройства являются периодические проверки и техническое обслуживание. Сопротивление изоляции хранящихся и действующих двигателей следует регулярно проверять:
(a) Если сопротивление изоляции нового, очищенного или отремонтированного двигателя, хранившегося в течение некоторого времени, меньше 10 МОм, причина может заключаться в том, что обмотки влажный и необходимо сушить.
(b) Для работающего двигателя минимальное сопротивление изоляции может упасть до критического уровня.Если измеренное значение сопротивления изоляции превышает расчетное значение минимального сопротивления изоляции, двигатель может продолжать работать. Однако, если оно упадет ниже этого предела, двигатель необходимо немедленно остановить, чтобы предотвратить нанесение вреда персоналу из-за высокого напряжения утечки
Проверка сопротивления изоляции — Тестер изоляции
Сопротивление изоляции
Сопротивление изоляции (IR) — один из наиболее распространенных тестов двигателей. В нем также больше типов токов, чем думают некоторые пользователи.В самом простом варианте испытание сопротивления изоляции проводится с помощью ручного измерителя, измеряющего мегаом. Продвинутый тестер строит графики МОм в течение 10 минут или более и отображает напряжение, ток утечки, DAR и отношения PI. Узнайте больше о соотношениях DAR и PI.
При испытании на ИК или МОм измеряется приложенное напряжение и полный ток утечки между обмотками и корпусом двигателя / землей. Закон Ома применяется для расчета сопротивления в МОмах.
R = V / I
Где R — сопротивление в МОмах, V — приложенное напряжение в вольтах, а I — общий результирующий ток в микроамперах (мкА).
Температурный поправочный коэффициент применяется для корректировки мегомного измерения при текущей температуре до значения, которое было бы при стандартной температуре. Согласно стандартам IEEE 43 и ANSI / EASA стандартная температура составляет 40 ° C.
Ток утечки бывшего в употреблении двигателя часто представляет собой поверхностный ток, протекающий в грязи на внешней стороне обмоток. Грязь содержит частицы пыли, масла, жира, влаги и т. Д. Ток проводимости, протекающий через слабую изоляцию заземления к земле, часто затмевается поверхностными токами.Поэтому испытание сопротивления изоляции или измерение МОм иногда называют испытанием на загрязнение. Мегоммы имеют тенденцию падать с увеличением количества грязи.
Измерение МОм на новых двигателях часто не представляет интереса, кроме как проверить отсутствие прямого замыкания на землю. Пользователи часто переходят непосредственно к тесту hipot.
Токи, участвующие в тестах МОм, DAR и PI- I C — Емкостный: Емкостной пусковой ток доводит потенциал двигателя до испытательного напряжения, заряжая его.Этот ток быстро падает и достигает нуля в течение нескольких секунд после достижения испытательного напряжения. Для больших двигателей с высокой емкостью пусковой ток велик. Пределы отказа по общему току утечки должны быть установлены достаточно высокими, чтобы избежать срабатывания предела во время этой начальной фазы испытания. Для получения дополнительной информации о емкостном пусковом токе и о том, как избежать срабатывания предела, см. Hipot Test.
- I A — Поглощение: Ток поглощения поляризует изоляцию.Этот ток также падает до нуля или очень близко к нулю в течение от 30 секунд до 1 минуты в двигателях с произвольной обмоткой. Двигатели с формованной обмоткой работают намного дольше из-за слоев изоляции, используемых между витками. Изменение тока поглощения с течением времени — это то, что используется для расчета отношений PI и DAR при испытании сопротивления изоляции.
- I G — Электропроводность: ток проводимости протекает между медными проводниками и землей через основную часть изоляции. Этот ток обычно равен нулю, если двигатель новый или неповрежденный.По мере того как изоляция двигателя стареет и треснет или повреждается, может течь ток проводимости в зависимости от приложенного испытательного напряжения. Ток проводимости имеет тенденцию увеличиваться с увеличением напряжения. Этот ток иногда называют током утечки или частью тока утечки.
- I L — Поверхностная утечка: Согласно IEEE 43, поверхностная утечка — это ток, протекающий в грязи на поверхности обмоток на землю. В других стандартах он называется током поверхностной проводимости.Более грязный двигатель имеет более высокий ток утечки и более низкий результат в МОм. В двигателях с покрытием для контроля напряжения на концевых обмотках может наблюдаться увеличение поверхностного тока утечки. Через 1 минуту с электродвигателем с произвольной обмоткой или через 5-10 минут с электродвигателем с фасонной обмоткой ток поверхностной утечки обычно является единственным остающимся током, если только изоляция не является слабой или поврежденной.
- I T — Итого: общий ток складывается из 4 токов. Тестер двигателя и изоляции измеряет общий ток.Полный ток равен или очень близок к току поверхностной утечки в конце испытания сопротивления изоляции. Это дает оператору хорошее представление о том, насколько загрязнен двигатель. Он также предупреждает оператора о возможном катастрофическом соединении обмоток с землей.
Ток утечки как функция времени
Ток утечки как функция времени
Чтобы определить, является ли ток утечки в основном поверхностным током или он также содержит ток проводимости, необходимо выполнить испытание ступенчатым напряжением или испытание нарастанием напряжения.См. Информацию ниже по минимальным уровням МОм. Обратите внимание, что эти тесты могут проводиться при напряжениях ниже, чем нормальное испытательное напряжение постоянного тока, чтобы определить ток проводимости.
Отслеживание измерений МОм во времени ИзмеренияМОм отслеживаются с течением времени, чтобы помочь определить, когда двигатель или генератор следует ремонтировать. Это выполняется автоматически с помощью мотор-анализатора iTIG III. В оценках ремонта, особенно для более мощных двигателей, используются другие испытания сопротивления изоляции, такие как испытания DAR или PI.Дополнительные испытания — это высоковольтное напряжение постоянного тока, испытания ступенчатого напряжения / линейного изменения, испытания на импульсные перенапряжения и измерение частичных разрядов.
Стандарты и температурная компенсацияANSI / AR100-2015 и IEEE 43-2013 содержат следующие рекомендации. Двигатели с низкими значениями сопротивления изоляции не рекомендуется подвергать испытаниям высоким напряжением.
Примечание по температурной компенсации
Вышеуказанные пределы относятся к обмоткам при температуре 40 ° C.Результаты испытаний МОм имеют температурную компенсацию, потому что обмотки обычно не имеют этой температуры при испытании. Большинство тестеров изоляции делают это автоматически, если в тестер вводится температура обмотки. Значения сопротивления должны быть компенсированы температурой, если ИК отслеживается с течением времени. Температура также должна быть выше точки росы для точного сравнения результатов.
Согласно наиболее распространенной формуле температурной компенсации сопротивление изоляции падает на 50% на каждые 10 ° C повышения температуры.Таким образом, очевидно, что изоляционные свойства резко ухудшаются при повышении температуры. ИК-излучение 10000 МОм (10 гига Ом) при 20 ° C (~ 68 ° F) падает до 2500 МОм при 40 ° C и до 39 МОм при 100 ° C.
Есть несколько других формул температурной компенсации. Приведенная выше формула, вероятно, наиболее консервативна. Различные типы систем изоляции в двигателях с формованной обмоткой обладают уникальными температурными характеристиками. Их можно получить только у производителя двигателя.
Суть в том, что температура оказывает значительное влияние на сопротивление изоляции и должна компенсироваться для достижения наилучших результатов.
Ограничения толкованияВопрос: Насколько тест №1 лучше, чем тест №2?
Ответ: Кто знает? Разница в 0,01 мкА может быть результатом ряда переменных. Эти переменные могут включать температуру, изменения условий окружающей среды, электрические помехи или нестабильность напряжения или тока.
Разница в сопротивлении изоляции велика из-за того, как рассчитывается сопротивление.Единственное физическое изменение — это сила тока, и это изменение очень мало. Некоторые тестеры изоляции отображают ток утечки с точностью до 3 -го числа или даже 4-го -го числа с точностью до 1 нА или 1 пА. Прибор рассчитывает и отображает ИК в терраомах (ТОм). Точность последней цифры (а) не указана или является низкой по уважительной причине. Он слишком зависит от переменных, отличных от тока утечки, который он предназначен для измерения.
Другие советы и подсказки от IEEE 43-2013- Перед началом испытания изоляцию обмотки следует разрядить, чтобы избежать ошибок измерения.
- Для двигателей с покрытием для контроля напряжения, нанесенным на концевые обмотки, может наблюдаться увеличение поверхностного тока утечки и, следовательно, более низкие МОм, чем ожидалось.
- Для температуры обмотки ниже точки росы невозможно предсказать эффект конденсации на поверхности. Следовательно, поправка на 40 ° C для анализа тенденций вносит значительные ошибки.
- Для обмоток с прямым водяным охлаждением необходимо удалить воду и тщательно высушить внутренний контур.Изготовитель обмотки может предоставить средства измерения результатов испытания сопротивления изоляции без необходимости слива охлаждающей воды.
- Рекомендуется минимальное время разряда, в четыре раза превышающее длительность приложения напряжения. Все Electrom Instruments разряжают двигатель через резистор. Для двигателей с напряжением менее 100 В подключение обмотки непосредственно к земле с помощью заземляющего провода прибора, закорачивающего стержня или перемычки немедленно завершит разряд.Для разряда любого остаточного абсорбирующего заряда требуется больше времени. Держите двигатели с абсорбирующими зарядами подключенными непосредственно к земле, если с ними будут обращаться вскоре после испытания.
- Абсорбционный разряд занимает более 30 минут в зависимости от типа изоляции и физических размеров двигателя.
- Значительное уменьшение сопротивления изоляции (увеличение измеряемого тока) с увеличением приложенного напряжения является признаком проблем с изоляцией при испытании сопротивления изоляции.
- Постоянное увеличение ИК с возрастом указывает на разрушение связи изоляционных материалов, особенно когда они термопластичны.
- Когда низкий PI происходит при температурах выше 60 ° C, в качестве проверки рекомендуется второе измерение ниже 40 ° C и выше точки росы.
- PI может использоваться, чтобы указать, когда процесс высыхания изоляции завершен. Это происходит, когда PI превышает рекомендуемый минимум.
- Если значение IR при 40 ° C превышает 5000 МОм, PI неоднозначен и не принимается во внимание.
Базовое испытание изоляции электродвигателя
Для обнаружения и диагностики неисправностей электродвигателей можно использовать различные измерительные приборы.В частности, тестер сопротивления изоляции (или мегомметр), широко известный под своим торговым названием Megger, может предоставить важную информацию о состоянии изоляции двигателя. На промышленном объекте рекомендуется проводить периодические испытания и регистрировать результаты, чтобы можно было выявить и исправить тенденции к разрушению, чтобы предотвратить простои и длительные простои.
Тестер сопротивления изоляции похож на обычный омметр. Но вместо типичного испытательного напряжения в три вольта, получаемого от внутренней батареи и присутствующего на пробниках, Megger обеспечивает гораздо более высокое напряжение.Применяется в течение запрещенного периода времени. Ток утечки через изоляцию, выраженный в сопротивлении, отображается на графике. Это испытание может проводиться на установленном или намотанном на катушку кабеле, инструментах, приборах, трансформаторах, подсистемах распределения энергии, конденсаторах, двигателях и любом типе электрического оборудования или проводки.Испытание может быть неразрушающим для оборудования, находящегося в эксплуатации, или продолжаться при повышенном напряжении для испытания прототипов до точки разрушения. Использование Megger требует некоторого обучения.Необходимо соблюдать правильные настройки, процедуры подключения, продолжительность испытаний и меры безопасности, чтобы избежать повреждения оборудования или поражения электрическим током оператора или коллег.
Тестируемый двигатель должен быть выключен и отключен от всего оборудования и проводки, которые не должны быть включены в тест. Помимо признания теста недействительным, такое постороннее оборудование может быть повреждено приложенным напряжением. Кроме того, ничего не подозревающие люди могут подвергаться воздействию опасной электрической энергии.Это потому, что приложенные напряжения обязательно высокие.
Вся проводка и оборудование имеют определенную емкость, которая обычно имеет значение для больших двигателей. Поскольку оборудование фактически является накопительным конденсатором, важно, чтобы оставшаяся электрическая энергия разряжалась до и после каждого испытания. Для этого перед повторным подключением источника питания зашунтируйте соответствующий провод (и) на землю и друг на друга. Устройство должно быть разряжено как минимум в четыре раза до тех пор, пока подавалось испытательное напряжение.
Megger может подавать различные напряжения, и уровень должен быть согласован с типом тестируемого оборудования и объемом запроса. Испытание обычно выполняется при напряжении от 100 до 5000 В или более. Протокол, включающий уровень напряжения, продолжительность, интервалы между тестами и методы подключения, должен быть составлен с учетом типа и размера оборудования, его ценности и роли в производственном процессе, а также других факторов.
Очень ценное руководство с замечательным названием « Стежок во времени » доступно бесплатно на сайте www.biddlemegger.com/biddle/Stitch-new.pdf. Еще один полезный текст — это IEEE Recommended Practice for Testing Resistance of Rotating Machinery .
Как выполнить мегомметр двигателя
Что ж, технически говоря, мы придирчивы к придиркам, вы не можете использовать «меггер» для мотора. Megger — зарегистрированная торговая марка, а не глагол, но мы это понимаем — старые привычки умирают с трудом. Кроме того, нам приятно, что вы так много раздумываете над нашим именем, что мы не можем жаловаться.
Но на самом деле вы спрашиваете — как провести испытание сопротивления изоляции двигателя? И это вопрос, с которым мы определенно можем вам помочь, независимо от того, говорите ли вы мегагер, мегагер или мегомотор.Каждому свое, правда? К тому же это блог, а не лекционный зал.
Итак, давайте начнем с того, почему.
Зачем вам нужен мотор Megger? Или еще лучше…
Почему вы должны проводить испытания сопротивления изоляции вашего двигателя?
Если вы работаете с совершенно новыми блестящими двигателями на своем предприятии, ваша электрическая изоляция должна быть в идеальном состоянии. Однако, несмотря на значительные производственные усовершенствования двигателей за последние годы, изоляция по-прежнему подвержена классическому износу, а также другим вредным воздействиям, таким как механические повреждения, вибрация, чрезмерное тепло или холод, грязь, масло, коррозионные пары, влажность от технологических процессов или просто естественная влажность, которая может вызвать нарушение изоляции.
Со временем эти негодяи образуют крошечные отверстия и трещины, позволяя влаге или инородным частицам просачиваться на поверхность изоляции, уступая место пути с низким сопротивлением для тока утечки. И как только это начнется, пути назад уже не будет. Обычно падение сопротивления происходит постепенно, и именно здесь на помощь приходят электрические испытания!
Периодическая проверка изоляции двигателя является ключевым моментом. Кстати, хорошая изоляция имеет высокое сопротивление, тогда как плохая изоляция имеет относительно низкое сопротивление.Фактические значения могут отличаться в зависимости от температуры или влажности, поэтому убедитесь, что вы ведете хороший учет.
С помощью плана профилактического обслуживания вы можете запланировать восстановление или ремонт до полного отказа в обслуживании. Если вам нравится экономить деньги и предотвращать простои, то этот вариант для вас!
Кроме того, отказ от проверки изоляции двигателя может привести к опасным условиям при подаче напряжения или полностью перегореть двигатель.
Теперь о главном событии.
Как можно проверить изоляцию двигателя?
Перво-наперво вам понадобится тестер изоляции, мегомметр или универсальный тестер вращающейся машины (если вы устали таскать с собой несколько измерительных приборов), которые позволят вам выполнить измерения. в омах или мегомах. Имейте в виду, что этот тест является неразрушающим, поэтому вам не нужно беспокоиться о дальнейшем повреждении изоляции вашего двигателя. Ваш прибор просто подаст напряжение и измерит результирующий ток по поверхности изоляции, что даст вам значение сопротивления.(Благодаря закону Ома.)
Кроме того, очень важно помнить, что ни при каких обстоятельствах не следует подключать тестер изоляции Megger (или любой ИК-тестер в этом отношении) к находящемуся под напряжением оборудованию. Теперь, когда это рассмотрено, давайте поговорим о подключении теста.
Для двигателей переменного тока и пускового оборудования ознакомьтесь с приведенной ниже схемой из A Stitch in Time — нашего полного руководства по испытанию сопротивления изоляции. Обратите внимание, что пусковое оборудование, соединительные линии и двигатель параллельны, а переключатель стартера установлен в положение «включено».Всегда лучше отсоединять и компоненты и тестировать их все по отдельности, чтобы вы могли точно знать, где есть слабые места.
Для генераторов и двигателей постоянного тока необходимо поднять щетки, как показано на рисунке ниже. Вы также можете проверить такелаж и катушки возбуждения отдельно от самого якоря.
Итак, вы выполнили свой тест, что теперь? Давай поговорим о твоих результатах.
Как вы интерпретируете показания сопротивления?
Что ж, для двигателей мы всегда рекомендуем вам взять копию руководства IEEE «Рекомендуемые методы проверки сопротивления изоляции вращающегося оборудования», поскольку это наиболее полный ресурс для решения проблемы интерпретации измерений сопротивления изоляции для двигателей.
Но самая большая рекомендация, которую мы можем вам дать, следующая…
Ключевым моментом является периодическое тестирование.
Несмотря на то, что существуют руководства и правила для минимальных значений сопротивления изоляции, лучшим признаком проблем в раю является постоянная тенденция к снижению ИК-измерений. А этого можно достичь только в том случае, если вы периодически проводите тестирование и, конечно же, ведете хороший учет.
Если вы уже взяли копию Stitch in Time, нашего полного руководства по тестированию электрической изоляции, то у вас все готово — пока.Просто держитесь крепче, потому что скоро в блоге появятся еще несколько уловок для мегагруса. В частности, если вы искали пошаговую процедуру для проведения различных испытаний изоляции, вы не захотите ее пропустить.
Какое значение мегомметра является приемлемым для двигателя? — Mvorganizing.org
Какое допустимое значение мегомметра для двигателя?
Можно сформулировать правило: сопротивление изоляции должно составлять приблизительно один МОм на каждые 1000 вольт рабочего напряжения с минимальным значением в один МОм.Например, двигатель, рассчитанный на 2400 вольт, должен иметь минимальное сопротивление изоляции 2,4 МОм.
На каком напряжении у вас работает мегомметр?
Принцип работы Megger Test 500 В постоянного тока достаточно для выполнения теста на оборудовании с диапазоном напряжения до 440 Вольт. От 1000 В до 5000 В используется для тестирования высоковольтных электрических систем.
Что является плохим показанием теста Меггера?
Если мегомметр показывает сопротивление на вашем измерителе ниже 1 (1000 Ом) после первоначального 60-секундного интервала, кабель вышел из строя, и его следует удалить.Если мегомметр показывает сопротивление в пределах 1–1,25 на вашем измерителе, значит, кабель проходит. Любое значение выше 1,25 считается отличным.
Что считается плохим показанием мегомметра?
Включите и снимите показания счетчика. Все значения между 2 МОм и 1000 МОм обычно считаются хорошим показанием, если не были отмечены другие проблемы. Значение менее 2 МОм указывает на проблему с изоляцией.
Как проверить сопротивление изоляции двигателя?
Минимальное сопротивление изоляции новых, очищенных или отремонтированных обмоток относительно земли составляет 10 МОм или более.Минимальное сопротивление изоляции R рассчитывается путем умножения номинального напряжения Un на постоянный коэффициент 0,5 МОм / кВ.
Как проверить сопротивление изоляции трехфазного двигателя?
Фазное сопротивление: возьмите тестер изоляции и установите его на 500 В. Возьмите каждый конец и поместите его в разные перестановки L1, L2 и L3 и запишите каждое показание. Сопротивление между фазой и землей: возьмите тестер изоляции, используя ту же настройку, и проверьте каждый провод от фазы к корпусу двигателя.
Что вызывает выход из строя обмоток двигателя?
Однофазный отказ обмотки является результатом обрыва одной фазы источника питания двигателя. Обрыв обычно вызван перегоревшим предохранителем, размыканием контактора, обрывом линии питания или плохими соединениями.
Это самая частая причина выхода из строя мотора?
Низкое сопротивление. Самая частая причина выхода из строя мотора и, возможно, самая трудная для преодоления — это низкое сопротивление. Низкое сопротивление вызвано разрушением изоляции обмоток из-за таких условий, как перегрев, коррозия или физическое повреждение.
Как проверить обмотки двигателя?
Проверьте обмотки двигателя с помощью мультиметра. Для начала установите мультиметр на показания в омах, а затем проверьте провода и клеммы двигателя. Вы должны проверить обмотки на «замыкание на землю» в цепи, а также на разрыв или короткое замыкание обмоток.
Как узнать, что трехфазный двигатель неисправен?
С помощью мультиметра проверьте целостность обмотки двигателя от фазы к фазе (U — V, V — W, W — U). Каждая фаза должна иметь непрерывность, если обмотка исправна.Если какая-либо конкретная фаза не проходит проверку целостности, вероятно, ваш двигатель сгорел.
Как проверить, работает ли двигатель?
С помощью мультиметра, установленного на низкое сопротивление (обычно 200), проверьте между каждым выводом обмотки и металлическим кожухом двигателя. Если на каком-либо из них есть какие-либо показания, значит, двигатель неисправен, не используйте его. Вы можете обнаружить, что когда он работает без заземления, корпус становится под напряжением до напряжения питания.
Как проверить двигатель с помощью мегомметра?
- Отключите питание двигателя, обычно переключая автоматический выключатель.
- Поместите один щуп мегомметра на любой монтажный болт на коробке выключателя, чтобы проверить целостность заземления, затем прикоснитесь другим щупом к клемме двигателя.
- Проверните ручку примерно на минуту и обратите внимание на показания сопротивления.
Что означает плохое показание мегомметра на двигателе?
Измерение сопротивления изоляции выполняется с помощью мегомметра — омметра с большим диапазоном сопротивления…. Общее практическое правило — 10 МОм или более.
Значение сопротивления изоляции | Уровень изоляции |
---|---|
2 МОм или меньше | Плохо |
2-5 МОм | критическое |
5-10 МОм | Ненормальное |
10-50 МОм | Хорошо |
Может ли меггер убить вас?
Обычное напряжение мегомметра составляет 500 В, а сопротивление нашего тела может быть 1 МОм или чуть меньше.Это означает максимальный ток 1 мА или немного больше, что небезопасно, хотя и не смертельно (если не считать сопротивление измерителя).
Что означает плохое показание сопротивления изоляции?
Целью ИК-теста является проверка на повреждение изоляции, это может быть механическое повреждение или повреждение от тепла (перегрузка кабелей), показания менее 2 МОм указывают на повреждение изоляции, значения 2-50 МОм указывают на большую длину цепи. , влажность и загрязнения и не указывают на качество изоляции.
Как рассчитать сопротивление изоляции?
Как рассчитывается и проверяется сопротивление изоляции? Все мы должны быть знакомы с законом Ома. Если мы подадим напряжение на резистор и затем измерим последующий ток, мы сможем использовать формулу R = U / I (где U = напряжение, I = ток и R = сопротивление) для расчета сопротивления изоляции.
Можно ли измерить сопротивление изоляции мультиметром?
Таким образом, измерить сопротивление изоляции мультиметром непрактично и невозможно.Примечание. Для измерения сопротивления изоляции используется мегомметр, который питается от генератора постоянного тока или батарей на 500 Вольт.
Какое минимальное сопротивление изоляции двигателя?
Рекомендуется, чтобы сопротивление изоляции двигателя составляло не менее 1 МОм1), а для напряжения относительно земли 200 В I0r должно быть 200 мкА или ниже.
Что нужно делать в первую очередь при тестировании двигателя?
Чтобы начать оценку, сначала проверьте основные характеристики двигателя: уровни тока, мощность, напряжение и сопротивление.Предварительные тесты обычно выполняются с помощью универсального мультиметра, который может предоставить диагностическую информацию для всех типов двигателей.
Как проверить, перегорел ли электродвигатель?
Начните с полного отключения двигателя шпинделя от всех источников питания. Проверьте каждый провод, включая T1, T2, T3 и заземляющий провод. Если показание бесконечно, с вашим мотором все в порядке. Если вы получаете нулевое показание или какое-либо показание целостности цепи, у вас проблема либо с двигателем, либо с кабелем.
Сколько Ом должен иметь трехфазный двигатель?
Показание должно быть от 0,3 до 2 Ом. Если 0, значит короткое замыкание. Если оно больше 2 Ом или бесконечно, есть обрыв. Вы также можете высушить разъем и повторно протестировать, чтобы получить более точные результаты.
Как узнать, что мотор неисправен по мультиметру?
Что означает значение 0 Ом?
Ом — это единица измерения сопротивления, поэтому «ноль Ом» означает отсутствие сопротивления. Все проводники обладают некоторым сопротивлением, поэтому технически не существует такого понятия, как нулевое сопротивление.
Сколько Ом считается разомкнутой цепью?
для разомкнутой цепи электрическое сопротивление равно бесконечности, потому что через цепь не проходит ток. обычно R = V / I, где I = 0A, что приводит к тому, что сопротивление становится намного выше, равным бесконечности. При коротком замыкании сопротивление равно нулю Ом.
Относительно надежности электродвигателей: передовые методы испытаний изоляции от земли
Как обсуждалось в сообщении от 3 июля 2020 г., в этой продолжающейся серии тестер сопротивления изоляции на землю, или мегомметр, также был одним из первых инструментов, используемых техническими специалистами для оценки и устранения неисправностей систем изоляции.Это включает системы изоляции электродвигателя. В этой статье мы сконцентрируемся на методе, описанном в стандарте IEEE 43-2013 «Рекомендуемая практика для проверки сопротивления изоляции вращающегося оборудования» (IEEE 43), а также на нескольких дополнительных методах оценки результатов. Мы также будем называть этот метод испытанием сопротивления изоляции (IR).
Примечание редактора: очень важно не путать использование «ИК» в этой статье
со стандартным промышленным сокращением для инфракрасной [ИК] термографии
.
ВВЕДЕНИЕ
Стандарт сопротивления изоляции, на который мы обычно ссылаемся в промышленности, — это IEEE 43, который претерпел серьезные изменения в мае 2000 года. ряд изменений в химическом составе.) Новые системы изоляции сильно отличаются от старых систем, в том числе и тем, как они реагируют с помощью методологий испытаний.
Пересмотренный стандарт радикально изменил ряд традиционных программ испытаний сопротивления изоляции, которые применялись более 50 лет, включая индекс поляризации (PI), испытания изоляции на землю и испытания систем изоляции на переменном и постоянном токе.Издание 2013 года пошло дальше, определив различные тепловые кривые для температурной коррекции в зависимости от изоляционных материалов.
Целью считывания ИК-сигнала является оценка состояния изоляции между проводниками в пазах статора и землей. Это осуществляется путем подачи постоянного напряжения между проводниками (обмотками) и корпусом электродвигателя (машины) и измерения утечки тока через систему изоляции. Измерение приложенного тока и напряжения дает результат, измеряемый как сопротивление (закон Ома: R = V / I).В случае системы изоляции ток утечки может быть измерен в милли- или микроамперах, причем чем ниже значение тока, тем выше значение сопротивления изоляции. Эти показания ИК-излучения со временем меняются из-за «поляризации изоляции». Фактически, система изоляции состоит из поляризованных атомов, которые «выстраиваются в линию» или поляризуются с приложенным постоянным напряжением. По мере их поляризации сопротивление изоляции будет увеличиваться.
ОСНОВНЫЕ ИСПЫТАНИЯ НА СОПРОТИВЛЕНИЕ ИЗОЛЯЦИИ
Прямые испытания сопротивления изоляции использовались для выявления неисправностей и оценки состояния машин более века, часто с катастрофическими результатами в руках неопытного пользователя.Существуют очень четкие ограничения на способность одного только испытания сопротивления изоляции оценивать состояние электродвигателя для работы. Помимо прочего, между изоляционной системой и корпусом машины должен быть свободный путь. Воздух, слюда или любой другой непроводящий материал между обмоткой и землей обеспечит высокое сопротивление изоляции. Неисправности на концевых витках обмоток двигателя также не обеспечивают прямой путь к земле, при этом большинство неисправностей обмоток начинаются с коротких замыканий внутри обмоток, которые могут перерасти в нарушения изоляции.Таким образом, следует проявлять большую осторожность при использовании испытания сопротивления изоляции в качестве инструмента поиска и устранения неисправностей.
При выполнении проверки сопротивления изоляции правильным методом является соединение всех проводов вместе, проверка с помощью прибора в течение одной минуты, убедившись, что красный измерительный провод (отрицательный) находится на проводах, а черный провод — на корпусе. . После получения ИК-измерения его регулируют по температуре, а провода заземляют на 4 или более минут. Значения приложенного ИК-напряжения и минимальные значения испытаний можно найти в таблицах I и II.
Таблица I. Испытательное напряжение сопротивления изоляции
Таблица II. Минимальные значения сопротивления изоляции
При измерении сопротивления изоляции от центра управления электродвигателями (MCC) или при отключении на таком расстоянии от проверяемого электродвигателя необходимо учитывать несколько моментов. Во-первых, если связать все кабельные выводы вместе и протестировать, из-за исследуемой площади поверхности, возможно, показания могут составить всего несколько мегомов.Это не обязательно означает, что система плохая, и можно использовать несколько приемов, чтобы оценить состояние кабеля. Кроме того, все конденсаторы или грозовые разрядники должны быть отключены от цепи, а преобразователи частоты (ЧРП) или усилители должны быть отключены от двигателя.
Сначала возьмите каждый провод и проверьте соединение между проводником и землей. Если показание выше на порядок, то, скорее всего, проблем нет. Затем отсоедините другой конец кабеля и отделите жилы друг от друга и от земли.На другом конце проведите испытание сопротивления изоляции между проводниками. Если показания выше минимального, то сопротивление изоляции кабеля в порядке, , то есть приемлемо (однако это не устраняет окончательно кабель от каких-либо потенциальных повреждений).
Тот же процесс может использоваться на некоторых двигателях, за исключением проверки между фазами, если только внутренние соединения двигателя не могут быть нарушены, например, в двигателе звезда-треугольник, или все 12 выводов выведены из машины. .Если фазы могут быть разделены, то можно измерять сопротивление изоляции между фазами. Результаты должны быть выше минимальных значений, указанных выше.
Во время этих испытаний, если вы используете аналоговый измеритель, а стрелка не горит или цифры на цифровом измерителе «танцуют», есть большая вероятность того, что влага или загрязнения попали в обмотки. Отскок является результатом «емкостного разряда» или накопления энергии постоянного тока в обмотке, которая внезапно разряжается и затем начинает перезаряжаться.
Рис. 1. Температурная поправка на сопротивление изоляции
На рисунке 1 представлена диаграмма температурной коррекции сопротивления изоляции для корректировки до 40 C. Используя эту диаграмму, если температура обмотки составляет 60 C, а сопротивление изоляции составляет 200 МОм, поправочный коэффициент (Kt) будет равен «4», а результат будет в 4 раза больше 200 МОм, что будет соответствовать скорректированному сопротивлению изоляции 800 МОм.
ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ
Испытание на диэлектрическое поглощение (DA) представляет собой отношение 60 секунд.Считывание ИК до 30 сек. чтение. Как показано на рис. 2, значение в позиции A делится на значение в позиции B. В хорошей системе изоляции IR будет увеличиваться в виде кривой, которая сначала будет довольно крутой, а затем станет плато, в зависимости от того, насколько быстро система изоляции поляризует. Критерии «прошел / не прошел» можно найти в Таблице III. Однако в изоляционных системах, изготовленных после 1970 года, системы изоляции нередко имеют быструю поляризацию. Более того, системы утепления с температурной коррекцией 1 мин.при чтении более 5000 МОм может отображаться низкое значение. В этих случаях результаты тестирования следует использовать только для анализа тенденций (и в соответствии с новым стандартом IEEE 43 результаты тестирования должны быть скорректированы с учетом температуры).
Рис. 2. Диэлектрическое поглощение (DA)
Таблица III. Диаграмма диэлектрической абсорбции
ИНДЕКС ПОЛЯРИЗАЦИИ
Индекс поляризации (PI) — это отношение 10-минутного.до 1 мин. испытание сопротивления изоляции. Как показано на рис. 3, результатом является значение в положении A, деленное на положение B. В хорошей системе изоляции ИК будет увеличиваться в виде кривой, которая сначала будет довольно крутой, а затем станет плато, в зависимости от того, насколько быстро поляризуется система изоляции. . Критерии «прошел / не прошел» можно найти в Таблице IV. Однако в изоляционных системах, изготовленных после 1970 года, нередко происходит быстрая поляризация систем изоляции, а системы изоляции с температурной коррекцией, показанной за одну минуту, превышающую 5000 МОм, могут иметь низкое значение.В этих случаях результаты тестирования следует использовать только для анализа тенденций (и в соответствии с новым стандартом IEEE 43 результаты тестирования должны быть скорректированы с учетом температуры).
Рис. 3. Индекс поляризации (PI)
Таблица IV. Значения индекса поляризации
Используя PI, пользователь должен следить за стрелкой, если измеритель аналоговый. Если игла отскакивает при увеличении, это означает емкостной разряд и надвигающуюся проблему изоляции, такую как загрязнение.Если измеритель отображает PI в виде диаграммы, пользователь должен просмотреть данные, чтобы увидеть, есть ли какие-либо нисходящие всплески или график показывает убывающее значение в течение десяти минут. Это также указывало бы на дефекты сопротивления изоляции.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Распространенным методом оценки состояния электродвигателей является проверка сопротивления изоляции. Наиболее распространенные методы ИК-тестирования описаны в стандарте IEEE 43-2013 и включают 60-секундный. тест, диэлектрическое поглощение и тест индекса поляризации.Каждое из этих испытаний используется для оценки только части системы изоляции между обмоткой двигателя и корпусом электродвигателя.
В машинах, выпущенных после 1970 года, системы изоляции имеют тенденцию к быстрой поляризации, и системы со значениями более 5000 МОм следует оценивать только при использовании DA и PI. Заряд изоляции можно наблюдать, чтобы увидеть, происходят ли емкостные разряды, которые указывают на загрязнение обмотки или ухудшение состояния изоляции. Однако проверка сопротивления изоляции является мощным инструментом при использовании в сочетании с другими методами тестирования. TRR
Щелкните следующие ссылки, чтобы увидеть предыдущие статьи в этой серии статей о надежности электродвигателей
28 марта 2020 г .: «Что на самом деле сказали исследования»
12 апреля 2020 г .: «Сравнение того, что говорится в исследованиях»
18 апреля 2020 г .: «Как исследования применимы к более крупным двигателям»
2 мая 2020 г .: «Анализатор данных»
29 мая 2020 г .: «Сравнение результатов исследований и сайтов»
13 июня , 2020: «Разработка программ испытаний»
19 июня 2020 г., «Высоковольтные испытания»
3 июля 2020 г .: «Испытания с помощью омметров»
ОБ АВТОРЕ
Ховард Пенроуз, Ph.Д., CMRP, является основателем и президентом Motor Doc LLC, Ломбард, Иллинойс, и, среди прочего, бывшим председателем Общества специалистов по надежности и техническому обслуживанию, Атланта (smrp.org). Напишите ему на адрес [email protected] или [email protected], и / или посетите motordoc.com.
Теги: испытания двигателей, проверка сопротивления изоляции, омметры, надежность, доступность, обслуживание, RAM, IEEE
Control Engineering | Шесть советов по тестированию систем изоляции двигателя
Несмотря на то, что существует множество способов оценки систем изоляции двигателя, испытание на сопротивление изоляции (IR) остается полезным инструментом для определения того, следует ли выводить двигатель из эксплуатации или вводить в эксплуатацию.При проведении теста и оценке результатов учитывайте эти шесть советов.
1. Разряд для безопасности и точности. Разрядите обмотку на землю до и после ИК-тестирования. Хорошее практическое правило — заземлять обмотку на 15 минут или в четыре раза больше времени испытания, в зависимости от того, что больше.
2. Конфигурация обмотки для тестирования. Если возможно, изолируйте и проверьте каждую фазу отдельно и заземлите две фазы, которые не тестируются. Это позволяет проверять межфазную изоляцию, а также изоляцию заземления.
3. Запишите важные условия испытаний. Задокументируйте температуру окружающей среды, относительную влажность, точку росы, температуру обмотки, время с момента эксплуатации, испытательное напряжение и схему подключения.
4. Простая процедура проверки. Подайте питание на обмотку на одну минуту при соответствующем напряжении (см. Таблицу 1) и скорректируйте измеренное значение IR до 40 ° C, умножив на KT из Таблицы 2. Большинство современных изоляционных материалов попадают в категорию «Термореактивные». Используйте значения «Термопласт», если вы знаете, что это гораздо более старая обмотка с системой асфальтовой или шеллаковой слюды.
5. Обратите внимание на факторы, которые могут повлиять на ИК-тест. Во время теста обратите внимание на эти четыре фактора, которые могут повлиять на тест и его результаты:
- Загрязнения поверхности, такие как масло, пыль и соли, могут быть проводящими, вызывая более низкий ИК-излучение. Очистка и сушка обмотки обычно улучшают ИК-излучение.
- Если температура обмотки равна или ниже точки росы, на поверхности может скапливаться влага, вызывая низкие значения ИК-излучения. Если обмотка находится в хорошем состоянии, сушка решит эту проблему.
- Инфракрасное излучение обмотки уменьшается при повышении температуры обмотки, поэтому рекомендуется корректировка до базовой температуры.
- Величина напряжения и существующий заряд также могут влиять на IR, но выбор напряжения из Таблицы 1 и соблюдение надлежащих методов заземления перед тестированием должны устранить эту проблему.
6. Оцените результаты теста. Таблица 3 показывает рекомендуемые значения для скорректированного IR. Более низкие значения требуют дальнейшего исследования перед вводом устройства в эксплуатацию.Некоторые машины действительно работают ниже этих значений. Наличие исторических данных очень важно.
Майк Хауэлл является специалистом по технической поддержке в Ассоциации обслуживания электрооборудования (EASA), партнером CFE Media по контенту. Отредактировал Крис Вавра, производственный редактор, Control Engineering , CFE Media, [email protected].
ПОДРОБНЕЕ
Ключевые понятия
- Испытания сопротивления изоляции (IR) полезны для определения необходимости демонтажа двигателя.
- Во время теста пользователь должен разрядить для обеспечения безопасности и точности и записать важные условия тестирования.
- Пользователи также должны знать о факторах, которые могут повлиять на ИК-тест.