Когда нужно перематывать электродвигатель?

Перемотка обычно нужна при:

1. 01межвитковом замыкании;
2. 02межфазном замыкании;
3. 03пробое обмотки на корпус;
4. 04значительном термическом повреждении;
5. 05системном старении изоляции;
6. 06многочисленных локальных дефектах;
7. 07повреждении большой части катушек;
8. 08аварии, после которой локальный ремонт не обеспечивает необходимой надёжности;
9. 09необходимости полной замены изоляционной системы;
10. 10невозможности восстановить электрические параметры обмотки иным способом.

Но окончательное решение принимается после комплекса проверок.

Перемотка — это полная или частичная замена обмотки электрической машины. Для статора процесс может включать:

• фиксацию старой схемы;
• демонтаж обмотки;
• очистку пазов;
• проверку сердечника;
• изготовление новых катушек;
• укладку;
• фазировку;
• бандажирование;
• пропитку;
• сушку;
• электрические испытания.

Для фазного ротора или якоря технология отличается, но логика та же: старая обмотка заменяется новой.

Перемотка — это серьёзное вмешательство в конструкцию машины. Во время ремонта нужно:

• безопасно удалить старую обмотку;
• не повредить сердечник;
• точно воспроизвести обмоточные данные;
• правильно выбрать изоляцию;
• обеспечить механическое крепление;
• выполнить пропитку;
• провести испытания.

Если старая заводская обмотка исправна, нет смысла менять её только из-за возраста двигателя.

Межвитковое замыкание возникает, когда повреждается изоляция между соседними витками. В короткозамкнутой части катушки возникает циркуляционный ток, что вызывает локальный перегрев, разрушение изоляции и увеличение дефектной зоны.

Всегда ли межвитковое замыкание означает полную перемотку? Не всегда. В некоторых крупных машинах может быть возможна замена одной катушки или одной секции, но это целесообразно лишь если дефект чётко локализован, остальная обмотка в хорошем состоянии, изоляция не имеет системного старения, и новую секцию можно технологически правильно установить.

Межфазное замыкание

Это замыкание между проводниками разных фаз. Обычно оно имеет более серьёзные последствия — могут быть повреждены катушки, межфазная изоляция, лобовые части, пазовая зона и сердечник. Во многих случаях после такого дефекта нужна полная перемотка.

Пробой обмотки на корпус

Возникает электрический контакт между токоведущей частью и сердечником или корпусом. Причины: старение, влага, механическое повреждение, истирание изоляции, частичные разряды, перегрев.

Можно ли отремонтировать пробой без перемотки? Если дефект локальный, доступный и не повредил значительную часть обмотки, иногда возможен локальный ремонт. Но если пробой произошёл глубоко в пазу, с оплавлением, с повреждением сердечника или на большом участке, обычно целесообразнее перемотка.

Перегрев может существенно изменить свойства изоляции: потеря эластичности, растрескивание, обугливание, снижение электрической прочности, разрушение пропитки. Если изоляция деградировала по всей обмотке, локальный ремонт уже не имеет смысла.

Признаки серьёзного термического повреждения: сильное потемнение, почернение, обугливание, хрупкость изоляции, трещины, отслоения, характерный запах. Но окончательный вывод делают не только по внешнему виду.

Изоляция стареет под воздействием температуры, вибрации, электрического поля, влаги, загрязнения и тепловых циклов. Если дефекты появляются уже во многих местах, это признак системного старения — в такой ситуации ремонт одного участка может не обеспечить достаточного ресурса. Признаки системного старения: многочисленные трещины, хрупкость, отслоения, частые локальные пробои, нестабильное сопротивление изоляции, следы частичных разрядов, ослабление механической прочности.

Если обмотка уже несколько раз локально ремонтировалась и появляются новые дефекты, это может быть признаком того, что вся изоляционная система исчерпала ресурс. Тогда полная перемотка может быть технически надёжнее очередного локального ремонта.

Механическое повреждение обмотки может возникать из-за ослабленных пазовых клиньев, движения катушек, вибрации, короткого замыкания или контакта ротора со статором. Если повреждено значительное количество катушек, перемотка может быть необходима.

Ротор может коснуться статора из-за повреждения подшипника, изгиба вала, эксцентриситета или неправильной сборки. При этом могут быть повреждены зубцы, пазовая изоляция, катушки и сердечник — если обмотка получила серьёзные механические повреждения, нужна замена.

Сам факт попадания воды ещё не означает обязательную перемотку. Сначала могут выполнять очистку, сушку, проверку сопротивления изоляции и другие электрические тесты. Но если вода вызвала коррозию, трекинг, разрушение изоляции или устойчивое низкое сопротивление, может понадобиться перемотка.

Агрессивная химическая среда — кислоты, щёлочи, солевые растворы, технологические испарения — может повреждать изоляцию. Если материалы утратили свои свойства, простой очистки может быть недостаточно.

Для двигателей постоянного тока круговой огонь может сильно повредить коллектор, якорь, обмотку и бандажи. Если повреждение обмотки значительное, может понадобиться полная перемотка якоря.

Перемотка фазного ротора необходима при межвитковом замыкании, обрыве значительной части обмотки, пробое на сердечник, массовом повреждении изоляции или разрушении лобовых частей. В таком случае обмотка статора может оставаться полностью исправной.

Перемотка якоря для машин постоянного тока может понадобиться при межвитковом дефекте, обрыве секций, пробое, сильном перегреве или повреждении обмотки после аварии коллектора.

Низкое сопротивление изоляции может быть вызвано влагой, загрязнением, старением или пробоем. Низкое сопротивление не означает автоматически необходимость перемотки — сначала нужно определить причину.

Если после сушки сопротивление восстановилось, это может означать, что основной проблемой была влага — если остальные испытания нормальные, перемотка может не понадобиться. Если сопротивление не восстановилось, возможны серьёзное старение, трекинг, повреждение корпусной изоляции или загрязнение внутри системы — тогда нужна более глубокая дефектация.

Какие проверки помогают принять решение:

• визуальный осмотр;
• сопротивление изоляции;
• индекс поляризации;
• активное сопротивление фаз;
• сравнение фаз;
• импульсное межвитковое испытание;
• высоковольтное испытание;
• контроль частичных разрядов;
• тепловизионный контроль;
• проверку сердечника.

Если одна фаза имеет значительное отклонение активного сопротивления, это может указывать на обрыв, дефект соединения, неправильное количество витков или повреждение параллельной ветви. Не каждая такая проблема требует полной перемотки, но она требует локализации.

Импульсное межвитковое испытание — очень важный тест для определения состояния межвитковой изоляции. Он может выявить слабость, которая ещё не проявляется пробоем на корпус или низким сопротивлением изоляции. При подтверждённом системном межвитковом дефекте перемотка часто является наиболее надёжным решением.

Высоковольтное испытание помогает оценить прочность основной изоляции. Если новая или отремонтированная обмотка не выдерживает заданного уровня, необходимо найти дефект, оценить возможность локального ремонта или выполнить перемотку.

Для высоковольтных машин повышенная активность частичных разрядов может указывать на полости в изоляции, отслоения, проблемы коронозащиты или старение. Это ещё не означает автоматически полную перемотку, но может быть важным фактором при оценке остаточного ресурса.

Нужно ли перематывать двигатель из-за его возраста? Нет. Возраст сам по себе не является технической причиной. Старый двигатель может иметь хороший сердечник, стабильную заводскую обмотку и нормальную изоляцию. И наоборот, относительно новый двигатель может получить серьёзную аварию. Решающим является техническое состояние.

Нужно ли перематывать при замене подшипников? Нет, если обмотка исправна, замена подшипников не связана с перемоткой.

Нужно ли перематывать при высокой вибрации? Не обязательно. Причины вибрации: дисбаланс, несоосность, подшипник, вал, фундамент, муфта, ротор — обмотка может быть полностью исправна.

Нужно ли перематывать, если двигатель не запускается? Не всегда. Возможные причины: потеря фазы, подшипник, заклинивание, питание, пускатель, ротор — сначала нужна диагностика.

Нужно ли перематывать, если выбивает автомат? Не обязательно. Причиной могут быть неправильная защита, короткое замыкание, механическое заклинивание, проблема кабеля или обмотка — перемотка выполняется только после подтверждения дефекта обмотки.

Да, для некоторых машин. Можно заменить одну катушку, несколько секций или повреждённый вывод. Но нужно оценить состояние всей обмотки.

Локальная замена нецелесообразна, если изоляция по всему статору хрупкая, есть много дефектных зон, обмотка работала при длительном перегреве или состояние других катушек нестабильно. Тогда локальный ремонт может иметь небольшой остаточный ресурс.

Нужно ли перематывать после локального пробоя? Не всегда. Если дефект доступен, повреждение небольшое и остальная обмотка в хорошем состоянии, возможен ремонт. Но после этого нужны повторные электрические испытания.

Иногда обмотку меняют не из-за аварии, а для изменения параметров машины — другое напряжение, другая частота, адаптация к преобразователю, модернизация изоляции. Но это уже не обычный ремонт, а техническая модернизация.

Можно ли увеличить мощность перемоткой? Простая замена провода или изменение количества витков не делает двигатель автоматически мощнее. Мощность ограничивают сердечник, магнитное насыщение, охлаждение, токовая нагрузка и механическая конструкция. Любая модернизация требует расчёта.

1. 01Диагностика.
2. 02Фиксация обмоточных данных.
3. 03Демонтаж старой обмотки.
4. 04Очистка пазов.
5. 05Проверка сердечника.
6. 06Ремонт сердечника — при необходимости.
7. 07Изготовление катушек.
8. 08Укладка.
9. 09Установка клиньев.
10. 10Соединение фаз.
11. 11Бандажирование.
12. 12Промежуточные электрические испытания.
13. 13Пропитка.
14. 14Сушка.
15. 15Финальные испытания.
16. 16Сборка двигателя.
17. 17Стендовый контроль.

Почему после сгоревшей обмотки проверяют сердечник? При сильном коротком замыкании или пожаре может быть повреждена межлистовая изоляция сердечника, что создаёт вихревые токи и локальный нагрев. Если установить новую обмотку в повреждённый сердечник, она может повторно перегреваться.

Почему важно найти причину аварии? Перемотка устраняет последствие, но не всегда причину. Обмотка могла сгореть из-за перегрузки, потери фазы, заклинивания механизма, плохого охлаждения, частых пусков или неправильного частотного преобразователя. Если причина не устранена, новая обмотка может сгореть повторно.

Основные факторы:

• количество повреждённых катушек;
• возраст изоляции;
• степень перегрева;
• техническое состояние остальной обмотки;
• доступность дефекта;
• тип машины;
• стоимость локального ремонта;
• ожидаемый остаточный ресурс.

Когда полная перемотка экономически целесообразнее? Например, если нужно ремонтировать много секций, обмотка имеет системное старение, локальная работа очень трудоёмка, или после частичного ремонта останется низкий ресурс других катушек. В такой ситуации полная перемотка может быть выгоднее в долгосрочной перспективе.

Определить необходимость перемотки по фото можно только в случае очевидного сильного повреждения — обугленной обмотки, оплавления, значительного механического разрушения. В большинстве случаев нужны электрические измерения.

Для предварительной оценки желательно прислать:

• фото шильдика;
• фото двигателя;
• фото обмотки — если двигатель разобран;
• описание неисправности;
• причину остановки;
• информацию о перегреве;
• результаты измерений — если есть.

1. 01Перематывать любой старый двигатель.
2. 02Делать вывод только по цвету обмотки.
3. 03Считать хороший мегомметр доказательством полной исправности.
4. 04Игнорировать межвитковый тест.
5. 05Локально ремонтировать системно состарённую изоляцию.
6. 06Перематывать статор из-за механического дефекта.
7. 07Не проверять сердечник после аварии.
8. 08Не искать причину возгорания.

Чего не стоит делать:

• перематывать исправную обмотку без технической причины;
• оставлять подтверждённое межвитковое замыкание;
• ремонтировать одну катушку, если вся система уже критически состарена;
• устанавливать новую обмотку в непроверенный сердечник после тяжёлой аварии;
• считать перемотку единственным методом ремонта электродвигателя;
• изменять обмоточные данные без расчёта.

Решение о перемотке должно базироваться на техническом состоянии, а не на одном показателе. Целесообразно оценить обмотку, изоляцию, сердечник, механическое крепление и историю аварии. Перемотка целесообразна, если локальный ремонт не обеспечивает необходимую надёжность, не устраняет системный дефект, экономически нецелесообразен или не позволяет подтвердить ресурс машины.

Двигатель сгорел из-за потери фазы

Обмотка имеет значительное термическое повреждение. После дефектации подтверждается разрушение изоляции и межвитковые дефекты. Нужна полная перемотка. Но дополнительно необходимо проверить внешнюю систему питания, чтобы авария не повторилась.

Локально пробила одна секция

Остальная высоковольтная обмотка в хорошем состоянии. Конструкция позволяет замену секции. В таком случае полная перемотка может не понадобиться.

Старая обмотка имеет многочисленные трещины

Даже если она ещё имеет приемлемое сопротивление изоляции, механическое и тепловое состояние может быть неудовлетворительным. Локальный ремонт нескольких зон не решает системную проблему. Целесообразнее полная перемотка.

Двигатель перегрелся, но изоляция исправна

Причина — загрязнённая система охлаждения. После очистки, проверки обмотки и стендовых испытаний перемотка не нужна.

Нормальный мегомметр, но двигатель греется

Импульсный тест выявляет межвитковый дефект. Это пример того, почему одного измерения сопротивления изоляции недостаточно.

Двигатель не развивает момент

Статорная обмотка исправна. Обнаружен дефект короткозамкнутого ротора. Ремонтируется ротор, а перемотка статора не выполняется.

• Можно ли отремонтировать электродвигатель без перемотки?
• Что входит в капитальный ремонт электродвигателя?
• Как проверить обмотку электродвигателя?
• Что такое обмотки статора и ротора?
• Почему греется электродвигатель?
• Какие испытания проходит двигатель после ремонта?
• Что такое высоковольтное испытание электродвигателя?
• Синхронные электродвигатели: устройство и принцип работы

ООО ВКФ «Электропромремонт» определяет необходимость перемотки после диагностики и дефектации электрической машины. Перед принятием решения могут оцениваться:

• состояние обмотки;
• сопротивление изоляции;
• активное сопротивление фаз;
• межвитковое состояние;
• механическое крепление;
• состояние сердечника;
• характер аварии.

Если обмотку можно надёжно восстановить локально, полная перемотка не является обязательной. Если же изоляционная система имеет системное старение или значительное повреждение, может быть рекомендована полная перемотка. После перемотки могут выполняться электрические проверки, пропитка, сушка, высоковольтные испытания, сборка, стендовый контроль и испытание под нагрузкой — в зависимости от программы ремонта.

Перематывать электродвигатель нужно не тогда, когда он просто старый или перестал работать, а тогда, когда обмотка утратила необходимую техническую надёжность. Основные показания: межвитковые дефекты, межфазное замыкание, пробой, значительное термическое повреждение, системное старение изоляции и массовые механические повреждения.

Но даже при серьёзной неисправности нужно сначала определить: проблема ли вообще в обмотке?

Главный принцип: перемотка должна быть технически обоснованным решением, а не стандартным ответом на любую неисправность электродвигателя. Если обмотка исправна — её стоит сохранить. Если же её состояние уже не позволяет обеспечить необходимую электрическую, тепловую и механическую надёжность — полная перемотка становится правильным способом восстановления машины.