Méthodes de diagnostic des dysfonctionnements des moteurs électriques asynchrones

Le moteur ne tourne pas au démarrage ou sa vitesse est anormale... Les causes du défaut signalé peuvent être des problèmes mécaniques et électriques.

Les problèmes électriques comprennent: des ruptures internes dans l'enroulement du stator ou du rotor, une rupture du réseau d'alimentation, des violations des connexions normales dans l'équipement de démarrage. Si l'enroulement du stator est cassé, il tourne champ magnétique, et s'il y a une interruption de deux phases du rotor, il n'y aura pas de courant dans l'enroulement de ce dernier interagissant avec le champ tournant du stator, et le moteur ne pourra pas fonctionner. Si lors d'une interruption du fonctionnement de l'enroulement du moteur, celui-ci peut continuer à fonctionner au couple nominal, mais la vitesse de rotation sera considérablement réduite et le courant de force augmentera tellement qu'en l'absence de protection maximale, l'enroulement du stator ou le rotor peut brûler.

Si les enroulements du moteur sont connectés à un triangle et qu'une de ses phases est interrompue, le moteur commencera à tourner, puisque ses enroulements seront connectés dans un triangle ouvert, dans lequel un champ magnétique tournant se forme, le courant dans le les phases seront inégales et la vitesse de rotation sera inférieure à la vitesse nominale. Avec cette erreur, le courant dans l'une des phases en cas de charge nominale du moteur sera 1,73 fois plus élevé que dans les deux autres. Lorsque les six extrémités de ses enroulements sont retirées du moteur, la coupure de phase est déterminée mégohmmètre… L'enroulement est déconnecté et la résistance de chaque phase est mesurée.

La vitesse du moteur à pleine charge inférieure à la valeur nominale peut être due à une basse tension, à de mauvais contacts dans l'enroulement du rotor, ainsi qu'à une résistance élevée dans le circuit du rotor du moteur à rotor de phase. Avec une résistance élevée dans le circuit du rotor, le glissement augmente le moteur et sa vitesse de rotation diminue.

La résistance dans le circuit du rotor augmente en raison de mauvais contacts dans la brosse du rotor, du rhéostat de démarrage, des connexions d'enroulement avec des bagues collectrices, de la soudure des extrémités de l'enroulement, ainsi que d'une section insuffisante de câbles et de fils entre les bagues collectrices et le rhéostat de démarrage.

De mauvais contacts dans l'enroulement du rotor peuvent être détectés si une tension égale à 20-25 % de la tension nominale est appliquée au stator du moteur. Le rotor verrouillé est lentement tourné à la main et l'ampérage dans les trois phases du stator est vérifié.Si le rotor est droit, alors dans toutes ses positions, le courant dans le stator est le même, et en cas de rupture ou de mauvais contact, il changera en fonction de la position du rotor.

Les mauvais contacts lors du soudage des extrémités de l'enroulement du rotor de phase sont déterminés par la méthode de la chute de tension. La méthode est basée sur l'augmentation de la chute de tension dans les endroits de mauvaise soudure. Dans ce cas, l'amplitude de la chute de tension sur toutes les connexions est mesurée, puis les résultats de mesure sont comparés. La soudure est considérée comme satisfaisante si la chute de tension dans celles-ci dépasse la chute de tension dans les soudures avec des valeurs minimales de pas plus de 10%.

Les rotors à gorge profonde peuvent également casser des barres en raison de contraintes mécaniques sur le matériau. La déchirure de la barre dans la partie rainure du rotor à cage d'écureuil est déterminée comme suit. Le rotor est poussé hors du stator et plusieurs coins en bois sont enfoncés dans l'espace entre eux afin que le rotor ne puisse pas tourner. Une tension inférieure à 0,25 UН est appliquée au stator. Sur chaque rainure de la partie saillante du rotor alterne une plaque d'acier, qui doit chevaucher les deux dents du rotor. Si les barres sont intactes, la plaque sera attirée par le rotor et vibrera. En présence d'une déchirure, la traction et le cliquetis de la plaque disparaissent.

Le moteur tourne avec le circuit ouvert du rotor de phase. La cause du dysfonctionnement est court-circuit dans l'enroulement du rotor. A la mise sous tension, le moteur tourne lentement et ses enroulements deviennent très chauds car un courant important est induit dans les spires court-circuitées par le champ tournant du stator.Des courts-circuits se produisent entre les pinces des pièces frontales, ainsi qu'entre les barres lors de la panne ou de l'affaiblissement de l'isolation dans l'enroulement du rotor.

Ces dommages sont déterminés par une inspection visuelle et une mesure minutieuses. résistance d'isolement de l'enroulement du rotor. Si l'inspection ne parvient pas à détecter un défaut, cela est déterminé par le chauffage irrégulier de l'enroulement du rotor de contact, pour lequel le rotor est arrêté et une tension réduite est appliquée au stator.

Un chauffage uniforme de l'ensemble du moteur au-dessus de la norme autorisée peut être le résultat d'une surcharge prolongée et d'une détérioration des conditions de refroidissement. Un échauffement accru provoque une usure prématurée de l'isolation de l'enroulement.

Échauffement local de l'enroulement du stator, qui s'accompagne généralement d'un fort bourdonnement, d'une diminution de la vitesse de rotation du moteur et de courants irréguliers dans ses phases, ainsi que d'une odeur d'isolation surchauffée. Ce dysfonctionnement peut survenir à la suite d'une connexion incorrecte des bobines entre elles dans l'une des phases, d'un court-circuit de l'enroulement au boîtier à deux endroits, d'un court-circuit entre deux phases, d'un court-circuit entre spires dans l'une des les phases de l'enroulement du stator.

En cas de court-circuit dans les enroulements du moteur, un champ magnétique tournant provoquera un court-circuit. etc. avec lequel créera un courant de grande amplitude, en fonction de la résistance de la boucle fermée. Un enroulement endommagé peut être trouvé par la valeur de la résistance mesurée, tandis qu'une phase endommagée aura moins de résistance qu'une bonne. La résistance est mesurée avec un pont ou par la méthode ampèremètre-voltmètre.La phase défectueuse peut également être déterminée en mesurant le courant dans les phases si une tension inférieure est appliquée au moteur.

Lorsque les enroulements sont connectés en étoile, le courant dans la phase en défaut sera supérieur à celui des autres. Si les enroulements sont connectés en triangle, le courant de ligne dans les deux conducteurs auxquels la phase en défaut est connectée sera supérieur à celui dans le troisième conducteur. Lors de la détermination du défaut indiqué dans un moteur à rotor à cage d'écureuil, ce dernier peut être freiné ou en rotation, et dans les moteurs à rotor bobiné, l'enroulement du rotor peut être ouvert. Les bobines endommagées sont déterminées par la chute de tension à leurs extrémités : avec des bobines endommagées, la chute de tension sera moindre qu'avec les bonnes.

L'échauffement local de l'acier du stator actif se produit en raison de la combustion et de la fusion de l'acier lors d'un court-circuit dans l'enroulement du stator, ainsi que lors de la fermeture des tôles d'acier en raison du frottement du rotor contre le stator lorsque le moteur tourne ou en raison de la panne de l'isolation entre les différentes tôles d'acier. Les signes de frottement du rotor sur le stator sont de la fumée, des étincelles et une odeur de brûlé ; l'acier actif aux endroits de frottement a la forme d'une surface polie; un bourdonnement est généré accompagné de vibrations du moteur. La cause du pâturage est une violation du jeu normal entre le rotor et le stator en raison de l'usure des roulements, d'une mauvaise installation, de la flexion d'un grand arbre, de la déformation du stator ou de l'acier du rotor, de l'attraction unilatérale du rotor vers le stator dû à la rotation, dysfonctionnements dans l'enroulement du stator, fortes vibrations du rotor, qui sont déterminées avec une sonde.

Bruit anormal du moteur… Un moteur qui tourne normalement produit un bourdonnement régulier commun à toutes les machines à courant alternatif. L'augmentation du bourdonnement et des bruits anormaux du moteur peut être causée par l'affaiblissement du pressage de l'acier actif, dont les emballages rétrécissent et s'affaiblissent périodiquement sous l'influence du flux magnétique. Pour éliminer le défaut, il est nécessaire de supprimer les emballages en acier. Les bourdonnements et les bruits forts dans la machine peuvent également être le résultat d'un espacement irrégulier du rotor et du stator.

L'isolation des enroulements peut être endommagée par une surchauffe prolongée du moteur, l'humidité et la contamination des enroulements, la pénétration de poussières métalliques, de copeaux, ainsi que le vieillissement naturel de l'isolation. Des dommages à l'isolation peuvent provoquer un court-circuit entre les phases et les spires des enroulements individuels des enroulements, ainsi qu'un court-circuit des enroulements vers le carter du moteur.

Le mouillage des enroulements se produit en cas d'interruptions prolongées du fonctionnement du moteur, avec pénétration directe d'eau ou de vapeur dans celui-ci suite au stockage du moteur dans une pièce humide, non chauffée, etc.

Les poussières métalliques emprisonnées à l'intérieur de la machine créent des ponts conducteurs qui peuvent progressivement provoquer un court-circuit entre les phases des enroulements et sur le boîtier. Il est nécessaire de respecter strictement les délais d'inspection et d'entretien programmé du moteur.

La résistance d'isolement des enroulements de moteur avec une tension allant jusqu'à 1000 V n'est pas normalisée, l'isolation est considérée comme satisfaisante à une résistance de 1000 ohms à 1 dans la tension nominale, mais pas moins de 0,5 MΩ à la température de fonctionnement des enroulements.

Un court-circuit de l'enroulement au carter du moteur est détecté avec un mégohmmètre, et l'emplacement du court-circuit est détecté en "brûlant" l'enroulement ou en appliquant un courant continu.

La méthode "burn-in" consiste à connecter une extrémité de la phase endommagée de l'enroulement au réseau et l'autre au boîtier. Avec le passage du courant à l'endroit du court-circuit de la bobine au boîtier, une «brûlure» se forme, de la fumée et une odeur d'isolant brûlé apparaissent.

Le moteur ne fonctionne pas en raison de fusibles grillés dans l'enroulement d'induit, de rupture de l'enroulement de résistance dans le rhéostat de démarrage ou de dommages de contact dans les fils d'alimentation. Une rupture de l'enroulement de résistance dans le rhéostat de démarrage est détectée à l'aide d'une lampe témoin ou d'un mégohmmètre.