Перевірка ротора електродвигуна

Щоб перевірити ротор електродвигуна, необхідно:

1. 01Зібрати інформацію про роботу двигуна перед зупинкою.
2. 02Проаналізувати пуск, струми, швидкість, шум і вібрацію.
3. 03Перевірити вал, підшипникові посадки та механічне биття.
4. 04Оглянути поверхню ротора на сліди контакту зі статором.
5. 05Перевірити стан пакета активної сталі.
6. 06Оглянути вентилятор, балансувальні вантажі та кріплення.
7. 07Перевірити короткозамкнені стрижні та кільця.
8. 08Провести випробування клітки ротора спеціальними методами.
9. 09Перевірити ротор на дисбаланс.
10. 10Для фазного ротора — виміряти опори обмоток та ізоляції.
11. 11Для якоря — перевірити обмотку, колектор і міжвиткову ізоляцію.
12. 12Для синхронного ротора — перевірити обмотку збудження, полюси та демпферну клітку.
13. 13Порівняти результати з паспортними, ремонтними та архівними даними.
14. 14Провести контрольне випробування двигуна після складання.

Не існує одного універсального приладу, який може повністю підтвердити справність ротора. Надійний висновок формується за результатами кількох взаємодоповнювальних перевірок.

Короткозамкнений ротор

Застосовується в більшості асинхронних електродвигунів.

Основні елементи:

• вал;
• пакет активної сталі;
• стрижні клітки;
• короткозамикальні кільця;
• вентиляційні канали;
• вентилятор;
• балансувальні елементи.

Стрижні та кільця можуть бути:

• алюмінієвими;
• мідними;
• литими разом;
• складеними та з’єднаними пайкою або зварюванням.

Фазний ротор

Має трифазну обмотку, зазвичай з’єднану в зірку, виведену на контактні кільця.

До його складу входять:

• вал;
• осердя;
• обмотка;
• пазова ізоляція;
• лобові частини;
• бандажі;
• контактні кільця;
• виводи;
• балансувальні елементи.

Якір машини постійного струму

Основні елементи:

• вал;
• пакет сталі;
• обмотка якоря;
• колектор;
• півники колектора;
• бандажі;
• балансувальні вантажі;
• вентилятор.

Перевірка такого ротора значною мірою пов’язана з діагностикою обмотки якоря та колектора.

Ротор синхронної машини

Може мати:

• явнополюсну конструкцію;
• неявнополюсну конструкцію;
• обмотку збудження;
• демпферну клітку;
• контактні кільця;
• безщітковий збудник;
• постійні магніти.

Методика контролю визначається конкретною конструкцією.

Перевірка потрібна:

• при втраті потужності;
• при збільшенні часу розгону;
• якщо двигун не запускається під навантаженням;
• при підвищеному ковзанні;
• при пульсаціях моменту;
• при нестабільній швидкості;
• при підвищеному струмі;
• при сильному гулі;
• при періодичній вібрації;
• при перегріванні ротора;
• після заклинювання механізму;
• після затяжного пуску;
• після роботи на двох фазах;
• після короткого замикання;
• після контакту ротора зі статором;
• при пошкодженні підшипників;
• після аварійного перевищення швидкості;
• після перемотування двигуна;
• після ремонту або заміни вала;
• перед балансуванням;
• після тривалого зберігання;
• під час капітального ремонту.

До найпоширеніших несправностей належать:

• обрив стрижня короткозамкненої клітки;
• тріщина стрижня;
• порушення контакту стрижня з кільцем;
• тріщина короткозамикального кільця;
• пористість литої клітки;
• локальний перегрів клітки;
• ослаблення стрижнів у пазах;
• пошкодження пакета сталі;
• зміщення листів осердя;
• ослаблення пакета;
• деформація вала;
• зношення посадок під підшипники;
• тріщина вала;
• пошкодження шпонкового паза;
• дисбаланс;
• осьове зміщення пакета;
• пошкодження вентилятора;
• втрата балансувального вантажу;
• контакт ротора зі статором;
• пошкодження обмотки фазного ротора;
• пробій обмотки ротора на корпус;
• міжвиткове замикання;
• обрив внутрішнього з’єднання;
• пошкодження контактних кілець;
• ослаблення бандажів;
• пошкодження полюсної котушки;
• дефект демпферної клітки;
• ослаблення полюса;
• розмагнічування постійних магнітів.

На дефект ротора можуть вказувати:

• двигун повільно розганяється;
• двигун не виходить на номінальну швидкість;
• пусковий момент став меншим;
• двигун запускається без навантаження, але не запускається з механізмом;
• під навантаженням зростає шум;
• виникають пульсації моменту;
• струм періодично змінюється;
• корпус і ротор перегріваються;
• двигун має підвищене ковзання;
• з’являється вібрація;
• чути ритмічне «биття»;
• привод працює ривками;
• двигун втрачає потужність;
• захист спрацьовує під час пуску;
• частотний перетворювач нестабільно підтримує момент;
• під навантаженням знижується швидкість.

Жодна з цих ознак окремо не підтверджує дефект ротора. Схожі прояви можуть мати несправності статора, мережі або робочого механізму.

Для перевірки ротора застосовують:

• мультиметр;
• міліомметр або мікроомметр;
• мегомметр;
• LCR-метр;
• імпульсний тестер;
• прилад для перевірки короткозамкненої клітки;
• установка для створення магнітного потоку;
• струмові кліщі;
• аналізатор струму двигуна;
• тепловізор;
• віброаналізатор;
• тахометр;
• індикатор годинникового типу;
• балансувальний верстат;
• дефектоскоп;
• обладнання для капілярного або магнітопорошкового контролю;
• ультразвуковий дефектоскоп;
• ендоскоп;
• штангенінструмент;
• мікрометр;
• прилад для перевірки твердості;
• стенд для випробування двигуна.

Перед початком необхідно зафіксувати:

• тип двигуна;
• заводський номер;
• потужність;
• напругу;
• струм;
• частоту;
• номінальну швидкість;
• кількість полюсів;
• режим роботи;
• тип ротора;
• історію ремонтів;
• попередні результати балансування;
• тип підшипників;
• посадочні розміри;
• причину зняття двигуна.

Потрібно також з’ясувати:

• як довго двигун розганявся;
• які були пускові струми;
• чи змінювалася швидкість під навантаженням;
• чи був перегрів;
• чи виникали удари;
• чи працював двигун від перетворювача частоти;
• чи було заклинювання механізму;
• чи спостерігався перекіс фаз.

Частину дефектів можна попередньо виявити без зняття ротора.

До доступних методів належать:

• аналіз пускового струму;
• аналіз часу розгону;
• вимірювання ковзання;
• аналіз струмового спектра;
• вимірювання вібрації;
• тепловізійний контроль;
• аналіз шуму;
• перевірка споживаних фазних струмів;
• випробування двигуна під різним навантаженням;
• оцінка пульсацій моменту;
• аналіз швидкості.

Такі методи корисні для попередньої діагностики, але не завжди дозволяють точно локалізувати механічний дефект.

Пошкодження клітки ротора особливо помітні під час пуску, коли струми в роторі найбільші.

Потрібно контролювати:

• пусковий струм;
• час розгону;
• рівномірність прискорення;
• пульсації струму;
• пусковий момент;
• звук;
• вібрацію;
• поведінку приводного механізму.

Ознаками проблеми можуть бути:

• збільшений час розгону;
• зупинка розгону на певній швидкості;
• ритмічні коливання струму;
• сильний гул;
• запуск лише без навантаження;
• спрацювання теплового або струмового захисту.

Перед висновком про дефект ротора необхідно виключити:

• знижену напругу;
• обрив фази;
• неправильне з’єднання обмотки;
• перевантажений або заклинений механізм;
• неправильні параметри частотного перетворювача.

Асинхронний двигун працює зі швидкістю, меншою за синхронну.

Підвищене ковзання при нормальному навантаженні може вказувати на:

• пошкодження клітки ротора;
• перевантаження;
• знижену напругу;
• дефект статора;
• неправильне з’єднання;
• підвищений механічний опір.

Для оцінки необхідно одночасно знати:

• частоту живлення;
• кількість полюсів;
• фактичну швидкість;
• реальне навантаження.

Одне лише підвищене ковзання не підтверджує обрив стрижня.

Аналіз струму двигуна дозволяє виявляти характерні бокові складові, пов’язані з пошкодженням короткозамкненої клітки.

Метод застосовують для працюючого двигуна без розбирання.

Його переваги:

• можливість діагностики під час роботи;
• виявлення ранніх дефектів;
• можливість трендового контролю;
• відсутність необхідності зупинки обладнання.

Обмеження:

• результат залежить від навантаження;
• при малому навантаженні ознаки можуть бути слабкими;
• частотний перетворювач ускладнює спектр;
• коливання механічного навантаження можуть створювати схожі компоненти;
• потрібна правильна інтерпретація.

Аналіз струмового спектра доцільно підтверджувати іншими методами.

Дефекти ротора можуть спричиняти:

• вібрацію на частоті обертання;
• пульсації, пов’язані з ковзанням;
• бокові частотні складові;
• зростання вібрації під навантаженням;
• нестабільність амплітуди.

За спектром можна попередньо виявляти:

• дисбаланс;
• деформацію вала;
• ексцентриситет;
• механічне ослаблення;
• контакт ротора зі статором;
• пошкодження клітки;
• дефекти підшипників.

Однак однакові спектральні ознаки можуть мати різне походження. Вібрацію необхідно аналізувати разом зі струмом, швидкістю та навантаженням.

Тепловізор дозволяє виявити:

• нерівномірний нагрів корпусу;
• перегрів підшипникових вузлів;
• локальні теплові зони;
• непрямі ознаки підвищених втрат у роторі;
• проблеми охолодження.

Безпосередньо побачити температуру ротора в закритому двигуні зазвичай неможливо. Тому тепловізійний контроль дає непрямі дані.

Найбільш інформативним є порівняння:

• однакових двигунів;
• різних режимів роботи;
• поточного стану з архівними термограмами.

Після розбирання необхідно оглянути ротор до очищення, оскільки сліди пилу, тертя, перегріву та переміщення деталей можуть допомогти визначити причину несправності.

Перевіряють:

• загальний стан;
• сліди контакту зі статором;
• колір поверхні;
• тріщини;
• корозію;
• зміщення пакета;
• стан стрижнів;
• короткозамикальні кільця;
• вентилятор;
• балансувальні вантажі;
• вал;
• шпонкові пази;
• посадки під підшипники;
• різьбові ділянки;
• контактні кільця;
• бандажі;
• полюси;
• обмотки.

Візуальний огляд

Необхідно знайти:

• тріщини;
• задири;
• корозію;
• сліди провертання підшипника;
• зношення посадок;
• пошкодження різьби;
• деформацію шпонкового паза;
• сліди перегріву;
• механічні удари;
• попередні ремонтні наплавлення.

Вимірювання посадок

Посадочні поверхні під підшипники, муфту, вентилятор та інші деталі перевіряють на:

• діаметр;
• овальність;
• конусність;
• шорсткість;
• зношення;
• відповідність допуску.

Слабка посадка підшипника може спричинити:

• провертання внутрішнього кільця;
• нагрів;
• шум;
• вібрацію;
• пошкодження вала.

Перевірка биття

Індикатором перевіряють:

• радіальне биття посадок;
• биття робочої частини вала;
• биття поверхні під муфту;
• торцеве биття;
• співвісність ділянок.

Надмірне биття може бути наслідком:

• деформації вала;
• неправильного попереднього ремонту;
• нерівномірного зношення;
• механічного удару;
• перегріву;
• неправильного зберігання.

Перевірка вала на тріщини

Особливу увагу приділяють:

• переходам діаметрів;
• галтелям;
• шпонковим пазам;
• різьбовим ділянкам;
• місцям посадки муфти;
• ділянкам біля пакета ротора;
• місцям попереднього ремонту.

Залежно від матеріалу і конструкції застосовують:

• візуальний контроль;
• капілярний контроль;
• магнітопорошкову дефектоскопію;
• ультразвуковий контроль.

Що потрібно оглянути

У короткозамкненому роторі перевіряють:

• стрижні;
• місця їх входу в кільця;
• короткозамикальні кільця;
• ознаки перегріву;
• тріщини;
• пористість лиття;
• сліди електричної дуги;
• ослаблення стрижнів;
• механічні пошкодження;
• осьове зміщення;
• стан вентиляційних каналів.

Чому стрижні руйнуються

Основні причини:

• часті пуски;
• затяжний розгін;
• пуски під великим навантаженням;
• заклинювання механізму;
• робота при зниженій напрузі;
• повторні реверси;
• ударні навантаження;
• перегрів;
• дефекти лиття;
• термічне розширення;
• втома металу;
• поганий контакт із кільцем;
• електромагнітні сили;
• неправильний ремонт.

Ознаки обриву стрижня

Можливі:

• зменшення пускового моменту;
• збільшення часу розгону;
• пульсації моменту;
• підвищене ковзання;
• ритмічний гул;
• вібрація;
• локальний перегрів;
• нестабільний струм;
• втрата потужності;
• неможливість запуску під навантаженням.

На ранній стадії двигун може продовжувати працювати майже нормально при невеликому навантаженні.

Візуально можна побачити:

• тріщину кільця;
• почорніння;
• оплавлення;
• пористість;
• вихід стрижня;
• руйнування з’єднання;
• сліди перегріву;
• деформацію.

Однак багато дефектів приховані всередині пазів або під поверхнею кільця, тому відсутність видимих пошкоджень не підтверджує справність клітки.

Під час спеціального випробування в роторі створюється магнітний потік, який індукує струми в короткозамкненій клітці.

Дефектні ділянки можуть проявлятися як:

• нерівномірне нагрівання;
• локальні гарячі точки;
• холодні стрижні;
• іскріння;
• нестабільний струм;
• аномальна магнітна реакція.

Контроль може проводитися:

• тепловізором;
• контактними датчиками температури;
• спеціальними індикаторами;
• порівнянням сусідніх ділянок.

Методика повинна обмежувати струм і температуру, щоб не пошкодити ротор.

У спеціальній установці або на стенді створюють змінне поле та перевіряють реакцію кожного стрижня.

Залежно від обладнання дефект виявляють за:

• зміною індукції;
• різницею сигналу;
• локальним нагрівом;
• відсутністю струму у стрижні;
• зміною форми вимірювальної кривої.

Це один із найбільш інформативних методів перевірки ротора після його зняття.

Безпосереднє вимірювання опору окремих стрижнів у литій замкненій клітці ускладнене, оскільки всі елементи електрично з’єднані між собою.

Для спеціальних складених роторів із доступними з’єднаннями можуть застосовувати:

• мікроомметр;
• порівняння падіння напруги;
• подавання контрольного струму;
• перевірку з’єднань стрижень–кільце.

Звичайне прозвонювання мультиметром не дозволяє надійно виявити один обірваний стрижень у замкненій клітці.

Необхідно перевірити:

• тріщини;
• пористість;
• деформацію;
• сліди перегріву;
• з’єднання зі стрижнями;
• механічну цілісність;
• сліди попереднього ремонту;
• балансувальні елементи.

Тріщина кільця може створювати симптоми, схожі на обрив кількох стрижнів.

У швидкохідних двигунах дефект кільця небезпечний через великі відцентрові сили.

Пакет активної сталі перевіряють на:

• зміщення листів;
• ослаблення;
• тріщини;
• задири;
• контакт зі статором;
• локальний перегрів;
• корозію;
• деформацію зубців;
• забруднення вентиляційних каналів.

Сліди тертя зазвичай мають вигляд:

• блискучих смуг;
• задирів;
• локального потемніння;
• металевого пилу;
• деформованих країв листів.

Причини:

• руйнування підшипника;
• деформація вала;
• зношення посадок;
• неправильне складання;
• зміщення підшипникових щитів;
• деформація корпусу;
• недостатній повітряний зазор;
• сторонній предмет.

Наслідки:

• пошкодження ротора;
• замикання листів сталі;
• руйнування обмотки статора;
• перегрів;
• сильний шум;
• вібрація;
• заклинювання.

Після контакту потрібно перевіряти не лише ротор, а й:

• статор;
• осердя;
• підшипники;
• вал;
• щити;
• посадочні місця;
• повітряний зазор.

Контролюють:

• зовнішній діаметр;
• овальність;
• концентричність;
• радіальне биття;
• осьове положення пакета;
• паралельність торців;
• розміри вентиляційних каналів;
• положення кілець;
• посадки деталей.

Порушення геометрії може спричинити нерівномірний повітряний зазор і появу односторонньої магнітної сили.

Після складання або під час дефектації вимірюють зазор між ротором і статором у кількох точках по колу та довжині.

Нерівномірний зазор може бути спричинений:

• деформацією вала;
• зношенням підшипників;
• зміщенням щитів;
• неправильною посадкою статора;
• деформацією корпусу;
• ексцентриситетом ротора;
• неправильним складанням.

Наслідки:

• електромагнітний гул;
• вібрація;
• локальний перегрів;
• підвищене навантаження на підшипники;
• ризик контакту.

Чому ротор втрачає баланс

Причини:

• втрата балансувального вантажу;
• ремонт без повторного балансування;
• нерівномірне забруднення;
• пошкодження вентилятора;
• деформація клітки;
• ремонт вала;
• заміна муфти;
• нерівномірне просочення обмотки;
• зміщення пакета;
• механічне пошкодження.

Ознаки дисбалансу

Характерні:

• вібрація переважно на частоті обертання;
• зростання вібрації зі швидкістю;
• підвищене навантаження на підшипники;
• рівномірний гул;
• ослаблення кріплень;
• прискорене зношення.

Статичне та динамічне балансування

Статичне балансування може бути недостатнім для довгих роторів.

Для відповідальних електричних машин застосовують динамічне балансування в одній або декількох площинах.

Балансувати потрібно:

• ротор у технологічно визначеній комплектації;
• з установленим вентилятором, якщо це передбачено;
• після ремонту вала;
• після ремонту клітки;
• після заміни бандажів;
• після механічної обробки.

Не можна компенсувати значний конструктивний дефект великою кількістю балансувального металу без встановлення причини дисбалансу.

Оглядають:

• лопаті;
• тріщини;
• деформацію;
• кріплення;
• посадку;
• напрямок обертання;
• забруднення;
• сліди контакту з кожухом;
• балансування.

Пошкоджений вентилятор може одночасно спричинити:

• шум;
• вібрацію;
• дисбаланс;
• недостатнє охолодження;
• перегрів двигуна.

Потрібно перевірити:

• наявність;
• надійність кріплення;
• сліди переміщення;
• тріщини;
• відповідність ремонтному протоколу;
• відсутність сторонніх або випадково встановлених елементів.

Ослаблений вантаж при високій швидкості становить серйозну небезпеку.

Фазний ротор перевіряється подібно до трифазної обмотки статора, але з урахуванням обертальної конструкції.

Необхідно перевірити:

• обмотку;
• активний опір фаз;
• ізоляцію на корпус;
• ізоляцію між фазами;
• міжвитковий стан;
• контактні кільця;
• виводи;
• внутрішню нейтральну точку;
• пазові клини;
• бандажі;
• лобові частини;
• балансування.

Опір фаз вимірюють:

• через контактні кільця;
• після від’єднання зовнішнього реостата або пускового обладнання;
• при однаковій температурі;
• бажано міліомметром.

Нерівність опорів може вказувати на:

• обрив;
• поганий контакт;
• дефект пайки;
• пошкодження паралельної гілки;
• неправильне з’єднання;
• різну кількість витків.

Потрібно враховувати опір контактів щіток і кілець. Для точного вимірювання доцільно підключатися безпосередньо до кілець або виводів.

Мегомметром перевіряють:

• обмотку відносно вала та осердя;
• фазу відносно фази;
• контактні кільця відносно вала;
• вивідні з’єднання.

Перед випробуванням необхідно:

• від’єднати зовнішні кола;
• підняти щітки;
• очистити кільця;
• від’єднати чутливу електроніку;
• після вимірювання розрядити обмотку.

Імпульсний тест дозволяє виявляти:

• міжвиткові дефекти;
• неправильну кількість витків;
• асиметрію фаз;
• слабкі місця ізоляції.

При інтерпретації враховують:

• положення ротора;
• схему з’єднання;
• магнітний вплив осердя;
• внутрішню нейтральну точку.

Контролюють:

• діаметр;
• биття;
• овальність;
• шорсткість;
• підгоряння;
• тріщини;
• забруднення;
• ізоляцію між кільцями;
• ізоляцію відносно вала;
• з’єднання з обмоткою;
• стан вентиляційних каналів.

Дефект кілець може спричиняти:

• іскріння;
• нерівномірний струм ротора;
• нагрів;
• пульсації моменту;
• пошкодження щіток.

Через дію відцентрових та електродинамічних сил обмотка ротора повинна бути надійно закріплена.

Перевіряють:

• стан бандажів;
• тріщини;
• ослаблення;
• зміщення котушок;
• сліди тертя;
• стан дистанційних елементів;
• ізоляцію;
• сліди перегріву.

Ослаблення бандажа може призвести до руйнування обмотки під час обертання.

Діагностика якоря включає перевірку:

• обмотки;
• колектора;
• з’єднань секцій;
• півників;
• міжвиткової ізоляції;
• ізоляції на корпус;
• бандажів;
• активної сталі;
• вала;
• балансування.

Необхідно знайти:

• підгорілі секції;
• потемніння обмотки;
• викинуті бандажі;
• ослаблені провідники;
• пошкодження ізоляції;
• сліди контакту з полюсами;
• перегрів колектора;
• виступаючі ламелі;
• сліди дуги;
• пошкодження півників;
• обриви з’єднань.

Обрив може бути:

• у секції;
• у місці з’єднання з колектором;
• у півнику;
• у міжсекційному з’єднанні;
• під бандажем.

Методи:

• вимірювання падіння напруги між сусідніми ламелями;
• порівняння опорів;
• спеціальна перевірка обмотки;
• огляд з’єднань;
• імпульсне випробування.

Застосовують:

• імпульсний тест;
• індукційний прилад;
• порівняння падіння напруги;
• метод змінного магнітного поля;
• тепловий контроль;
• аналіз іскріння.

При перевірці спеціальним індукційним приладом короткозамкнена секція створює підвищений локальний струм і характерну реакцію металевої пластини або датчика.

Мегомметром перевіряють обмотку та колектор відносно:

• вала;
• пакета сталі;
• металевих конструкцій.

Низький опір може виникнути через:

• забруднення;
• вуглецевий пил;
• вологу;
• пробій пазової ізоляції;
• пошкодження колекторної манжети;
• контакт провідника з осердям.

Контролюють:

• діаметр;
• радіальне биття;
• овальність;
• шорсткість;
• стан робочої плівки;
• підгоряння;
• виступаючі ламелі;
• запалі ламелі;
• стан ізоляції між ламелями;
• глибину продорожування;
• пайку або зварювання півників;
• ізоляцію відносно вала.

Дефект колектора може створювати симптоми, схожі на несправність обмотки якоря.

У синхронній машині перевіряють:

• обмотку збудження;
• полюсні котушки;
• міжполюсні з’єднання;
• контактні кільця;
• демпферну клітку;
• кріплення полюсів;
• осердя полюсів;
• вентилятори;
• балансування;
• безщітковий збудник;
• обертові випрямлячі.

Необхідно виміряти:

• активний опір;
• опір ізоляції;
• цілісність кола;
• стабільність контакту;
• симетрію котушок, якщо вони доступні окремо;
• індуктивність;
• міжвитковий стан.

Нерівність опорів полюсних котушок може вказувати на:

• міжвиткове замикання;
• погане з’єднання;
• частковий обрив;
• неоднакову температуру;
• неправильний попередній ремонт.

Оглядають:

• кріплення;
• болти;
• замки;
• шпонки;
• сліди переміщення;
• тріщини;
• стан котушок;
• дистанційні елементи;
• ізоляцію;
• вентиляційні канали.

Ослаблення полюса на швидкохідній машині є критично небезпечним.

Демпферна клітка може мати:

• обірвані стрижні;
• тріщини кілець або сегментів;
• перегрів;
• ослаблені з’єднання;
• механічні пошкодження.

Дефекти можуть спричиняти:

• коливання моменту;
• нестабільність;
• проблеми під час асинхронного пуску;
• локальний нагрів;
• вібрацію.

Додатково перевіряють:

• обмотку збудника;
• обертові діоди;
• з’єднання;
• варистори;
• запобіжники;
• ізоляцію;
• механічне кріплення;
• балансування.

Пробитий або обірваний обертовий діод може спричинити асиметрію струму збудження і перегрів ротора.

Для роторів із постійними магнітами контролюють:

• цілісність магнітів;
• тріщини;
• відшарування;
• зміщення;
• стан бандажа;
• корозію;
• сліди перегріву;
• рівномірність магнітного поля;
• балансування.

Постійні магніти можуть частково розмагнітитися через:

• перегрів;
• надструм;
• коротке замикання;
• механічний удар;
• неправильне розбирання;
• перевищення швидкості.

Роботи з такими роторами потребують особливої обережності через сильне магнітне поле.

Крок 1. Проаналізувати роботу двигуна

Зафіксувати:

• час пуску;
• пусковий струм;
• навантаження;
• швидкість;
• ковзання;
• шум;
• вібрацію;
• температуру;
• історію аварій.

Крок 2. Перевірити живлення і статор

До розбирання необхідно виключити:

• перекіс фаз;
• низьку напругу;
• неправильне з’єднання;
• міжвитковий дефект статора;
• погані контакти.

Крок 3. Виконати струмовий і вібраційний аналіз

Проводити бажано при достатньому та стабільному навантаженні.

Крок 4. Зняти ротор і оглянути його до очищення

Зафіксувати:

• місця перегріву;
• сліди тертя;
• металевий пил;
• тріщини;
• стан вентилятора.

Крок 5. Перевірити вал

Виміряти:

• посадки;
• овальність;
• конусність;
• биття;
• стан шпонкових пазів.

Крок 6. Перевірити клітку

Використати візуальний, індукційний або спеціальний електромагнітний метод.

Крок 7. Перевірити пакет сталі

Оцінити:

• зміщення;
• задири;
• контакт;
• ослаблення;
• геометрію.

Крок 8. Перевірити балансування

Особливо після ремонту клітки, вентилятора або вала.

Крок 9. Виміряти геометрію та повітряний зазор

Після складання перевірити рівномірність зазору.

Крок 10. Провести контрольне випробування

Контролювати:

• пуск;
• струми;
• швидкість;
• вібрацію;
• шум;
• нагрів;
• роботу під навантаженням.

1. 01Від’єднати зовнішні роторні кола.
2. 02Оглянути контактні кільця.
3. 03Перевірити цілісність фаз.
4. 04Виміряти активні опори.
5. 05Виміряти опір ізоляції.
6. 06Перевірити ізоляцію між фазами.
7. 07Виміряти індуктивності.
8. 08Провести імпульсний тест.
9. 09Оглянути обмотку після зняття ротора.
10. 10Перевірити пазові клини.
11. 11Перевірити бандажі.
12. 12Перевірити виводи до кілець.
13. 13Перевірити биття кілець.
14. 14Виконати балансування.
15. 15Провести випробування під навантаженням.

1. 01Провести зовнішній огляд.
2. 02Перевірити колектор.
3. 03Перевірити опір ізоляції на корпус.
4. 04Перевірити обрив секцій.
5. 05Порівняти падіння напруги між ламелями.
6. 06Перевірити міжвитковий стан.
7. 07Перевірити з’єднання в півниках.
8. 08Оглянути бандажі.
9. 09Перевірити активну сталь.
10. 10Перевірити вал і посадки.
11. 11Виміряти биття колектора.
12. 12Виконати динамічне балансування.
13. 13Провести випробування в машині.
14. 14Перевірити комутацію під навантаженням.

Двигун не можна продовжувати експлуатувати при:

• сильному металевому скреготі;
• контакті ротора зі статором;
• тріщині вала;
• ослабленому полюсі;
• пошкодженому бандажі;
• тріщині короткозамикального кільця;
• сильному локальному перегріві;
• руйнуванні вентилятора;
• різкому збільшенні вібрації;
• зміщенні пакета;
• нестабільному обертанні;
• значному битті;
• ослабленому балансувальному вантажі;
• повторному спрацюванні захисту під час пуску;
• появі металевого пилу всередині двигуна.

Повторний запуск може перетворити ремонтопридатний дефект на повне руйнування ротора, статора та корпусу.

Не робити висновок про ротор лише за нерівними струмами

Спочатку необхідно перевірити напруги, статор, контактори та навантаження.

Не перевіряти клітку лише мультиметром

Замкнена конструкція не дозволяє надійно виявити один обірваний стрижень звичайним прозвонюванням.

Не запускати двигун багато разів для «перевірки»

Пошкоджена клітка особливо сильно навантажується під час пуску.

Не балансувати ротор без усунення конструктивного дефекту

Тріщина кільця, зміщення пакета або деформація вала не повинні маскуватися балансувальними вантажами.

Не ремонтувати вал без дефектоскопії критичних зон

Особливо після тріщини, сильного перегріву або аварійного навантаження.

Не зачищати сліди контакту до їх фіксації

Розташування слідів допомагає визначити причину ексцентриситету.

Не нагрівати ротор без контролю температури

Надмірний нагрів може пошкодити клітку, ізоляцію фазного ротора, бандажі або магніти.

Не виконувати зварювання клітки без аналізу матеріалу

Неправильна технологія може створити нові тріщини, внутрішні напруження та дисбаланс.

Не встановлювати ротор після ремонту без балансування

Механічна обробка, зварювання або заміна деталей змінюють розподіл маси.

Не оцінювати контактні кільця лише за зовнішнім виглядом

Потрібно перевірити биття, ізоляцію та внутрішні з’єднання.

1. 01Звинувачувати ротор до перевірки живлення.
2. 02Не аналізувати роботу двигуна під навантаженням.
3. 03Проводити струмову діагностику при дуже малому навантаженні.
4. 04Не перевіряти час розгону.
5. 05Не вимірювати фактичну швидкість.
6. 06Ігнорувати ковзання.
7. 07Не фіксувати сліди до очищення.
8. 08Не перевіряти вал на тріщини.
9. 09Не вимірювати биття.
10. 10Не контролювати посадки підшипників.
11. 11Обмежуватися візуальним оглядом клітки.
12. 12Не перевіряти короткозамикальні кільця.
13. 13Не виконувати динамічне балансування.
14. 14Не перевіряти вентилятор.
15. 15Не контролювати повітряний зазор після складання.
16. 16Не перевіряти обмотку фазного ротора імпульсним методом.
17. 17Не враховувати вплив частотного перетворювача.
18. 18Не проводити контрольне випробування під навантаженням.

Двигун запускається без навантаження, але не запускається з механізмом

Ймовірні:

• пошкодження клітки ротора;
• знижена напруга;
• перевантаження механізму;
• надмірний механічний опір;
• неправильна схема статора.

Якщо живлення, статор і механізм справні, необхідно перевірити стрижні та кільця ротора.

Двигун довго розганяється після ремонту

Потрібно перевірити:

• правильність обмотки статора;
• з’єднання фаз;
• роторну клітку;
• механічне тертя;
• підшипники;
• повітряний зазор;
• напругу;
• параметри частотного перетворювача.

Двигун має ритмічний гул під навантаженням

Можливі:

• обірваний стрижень;
• тріщина кільця;
• ексцентриситет;
• пульсуюче навантаження;
• дефект редуктора.

Потрібно порівняти струмовий і вібраційний спектри.

На роторі є блискуча смуга

Це може бути слід контакту зі статором.

Необхідно перевірити:

• підшипники;
• вал;
• підшипникові щити;
• посадки;
• геометрію;
• повітряний зазор;
• деформацію корпусу.

Просте шліфування сліду не усуває причину.

Один підшипник постійно виходить із ладу

Можливі:

• деформація вала;
• зношення посадки;
• дисбаланс;
• неправильне центрування;
• осьове навантаження;
• струми через підшипник;
• механічний дефект ротора.

Після ремонту клітки зросла вібрація

Причини:

• ротор не був збалансований;
• зварювання деформувало кільце;
• змінився розподіл маси;
• залишилися тріщини;
• пакет змістився;
• вал деформувався під час нагрівання.

Фазний ротор має нерівні струми

Перевіряють:

• опори фаз;
• контактні кільця;
• щітки;
• пусковий реостат;
• з’єднувальні кабелі;
• внутрішню нейтральну точку;
• міжвитковий стан обмотки.

Якір іскрить лише під навантаженням

Можливі:

• міжвитковий дефект;
• обрив секції;
• погане з’єднання з колектором;
• неправильна нейтраль;
• несправність додаткових полюсів;
• биття колектора;
• перевантаження.

Залежно від конструкції та дефекту ремонт може включати:

• відновлення з’єднання стрижня з кільцем;
• заміну окремого стрижня;
• ремонт короткозамикального кільця;
• повну заміну клітки;
• переплавлення або заміну литого ротора;
• відновлення пакета сталі;
• ремонт або заміну вала;
• відновлення посадок;
• заміну вентилятора;
• динамічне балансування.

Ремонт повинен враховувати:

• матеріал клітки;
• технологію з’єднання;
• теплове розширення;
• механічні напруження;
• швидкість обертання;
• відцентрові сили;
• необхідність повторної термічної та механічної обробки.

Можливі роботи:

• локальний ремонт обмотки;
• повне перемотування;
• заміна пазової ізоляції;
• ремонт виводів;
• відновлення нейтральної точки;
• ремонт контактних кілець;
• заміна ізоляції кілець;
• відновлення бандажів;
• просочення;
• сушіння;
• балансування.

Може включати:

• ремонт секцій;
• перемотування;
• ремонт колектора;
• проточування;
• продорожування;
• пайку або зварювання з’єднань;
• заміну бандажів;
• відновлення вала;
• балансування;
• просочення;
• випробування.

Після ремонту потрібно провести:

• візуальний контроль;
• вимірювання геометрії;
• контроль биття;
• перевірку посадок;
• дефектоскопію критичних ділянок;
• електричні випробування обмотки;
• перевірку клітки;
• перевірку ізоляції;
• імпульсний тест;
• контроль контактних кілець або колектора;
• динамічне балансування;
• перевірку повітряного зазору;
• ручне прокручування;
• випробування на холостому ходу;
• контроль струмів;
• контроль швидкості;
• контроль вібрації;
• контроль шуму;
• теплове випробування;
• випробування під навантаженням.

До протоколу доцільно включити:

• тип машини;
• заводський номер;
• паспортні дані;
• тип ротора;
• причину перевірки;
• історію несправності;
• фотографії до очищення;
• стан клітки або обмотки;
• стан короткозамикальних кілець;
• стан пакета сталі;
• стан вала;
• розміри посадок;
• радіальне і торцеве биття;
• результати дефектоскопії;
• результати електричних вимірювань;
• результати імпульсного тесту;
• результати перевірки клітки;
• дані балансування;
• результати холостого ходу;
• фазні струми;
• швидкість;
• вібрацію;
• температуру;
• перелік виконаних робіт;
• остаточний висновок.

Для відповідальних електродвигунів бажано зберігати:

• час пуску;
• пусковий струм;
• робочі струми;
• швидкість;
• ковзання;
• температуру;
• вібраційний спектр;
• струмовий спектр;
• кількість пусків;
• кількість затяжних пусків;
• випадки заклинювання;
• аварійні зупинки;
• дані балансування;
• результати дефектоскопії;
• розміри посадок;
• історію ремонту клітки;
• історію ремонту вала.

Особливо корисно відстежувати тренди:

• збільшення часу розгону;
• зростання ковзання;
• появу бокових частот у струмі;
• зміну вібрації під навантаженням;
• збільшення температури.

• Як перевірити статор?
• Як перевірити електродвигун?Незабаром
• Як перевірити короткозамкнений ротор?Незабаром
• Як знайти обірваний стрижень ротора?Незабаром
• Як перевірити фазний ротор?Незабаром
• Як перевірити якір електродвигуна?Незабаром
• Як перевірити вал електродвигуна?
• Як перевірити повітряний зазор?Незабаром
• Як виконати балансування ротора?
• Чому гріється ротор?
• Чому електродвигун втрачає потужність?
• Чому двигун довго розганяється?
• Чому двигун не запускається під навантаженням?
• Чому двигун сильно вібрує?
• Чому двигун шумить?
• Чому іскрять щітки?
• Як перевірити контактні кільця?Незабаром
• Як перевірити колектор?Незабаром
• Як аналізувати струм електродвигуна?Незабаром
• Як виміряти ковзання асинхронного двигуна?

ТОВ ВКФ «Електропромремонт» виконує комплексну діагностику, дефектацію, ремонт і випробування роторів промислових електричних машин.

До переліку робіт входять:

• діагностика короткозамкненої клітки;
• виявлення обірваних стрижнів;
• перевірка короткозамикальних кілець;
• дефектація фазних роторів;
• перевірка обмоток ротора;
• імпульсні випробування;
• вимірювання опору ізоляції;
• вимірювання активних опорів;
• перевірка якорів;
• діагностика колекторів;
• перевірка обмоток збудження;
• перевірка демпферних кліток;
• дефектоскопія валів;
• вимірювання посадочних поверхонь;
• контроль радіального і торцевого биття;
• ремонт і виготовлення валів;
• відновлення посадок;
• ремонт короткозамкнених кліток;
• ремонт контактних кілець;
• ремонт колекторів;
• ремонт і перемотування фазних роторів;
• ремонт якорів;
• відновлення бандажів;
• ремонт вентиляторів;
• динамічне балансування;
• перевірка повітряного зазору;
• випробування на холостому ходу;
• випробування під навантаженням;
• вібраційний і тепловий контроль після ремонту;
• оформлення протоколів і технічних висновків.

Перевірка ротора — це комплекс механічних, електричних і магнітних операцій.

Для короткозамкненого ротора потрібно оцінити:

• стрижні;
• короткозамикальні кільця;
• пакет сталі;
• вал;
• посадки;
• геометрію;
• вентилятор;
• балансування.

Для фазного ротора додатково перевіряють:

• обмотку;
• ізоляцію;
• міжвитковий стан;
• контактні кільця;
• бандажі.

Для якоря машини постійного струму основними об’єктами контролю є:

• обмотка;
• колектор;
• з’єднання секцій;
• бандажі;
• міжвиткова ізоляція.

Основний принцип діагностики полягає в тому, що ротор не можна визнавати справним лише за одним результатом.

Зокрема:

• нормальні фазні струми не завжди виключають початковий дефект клітки;
• відсутність видимої тріщини не означає цілісність стрижня;
• нормальне прозвонювання не підтверджує справність замкненої клітки;
• балансування не усуває деформацію вала або тріщину кільця;
• ремонт ротора без перевірки статора і повітряного зазору може не усунути причину аварії.

Надійний висновок формується після аналізу роботи двигуна, інструментальної перевірки, огляду знятого ротора та контрольного випробування після складання.