Коли потрібно перемотувати електродвигун?

Перемотування зазвичай потрібне при:

1. 01міжвитковому замиканні;
2. 02міжфазному замиканні;
3. 03пробої обмотки на корпус;
4. 04значному термічному пошкодженні;
5. 05системному старінні ізоляції;
6. 06численних локальних дефектах;
7. 07пошкодженні великої частини котушок;
8. 08аварії, після якої локальний ремонт не забезпечує необхідної надійності;
9. 09необхідності повної заміни ізоляційної системи;
10. 10неможливості відновити електричні параметри обмотки іншим способом.

Але остаточне рішення приймається після комплексу перевірок.

Перемотування — це повна або часткова заміна обмотки електричної машини. Для статора процес може включати:

• фіксацію старої схеми;
• демонтаж обмотки;
• очищення пазів;
• перевірку сердечника;
• виготовлення нових котушок;
• укладання;
• фазування;
• бандажування;
• просочення;
• сушіння;
• електричні випробування.

Для фазного ротора або якоря технологія відрізняється, але логіка та сама: стара обмотка замінюється новою.

Перемотування — це серйозне втручання в конструкцію машини. Під час ремонту потрібно:

• безпечно видалити стару обмотку;
• не пошкодити сердечник;
• точно відтворити обмотувальні дані;
• правильно вибрати ізоляцію;
• забезпечити механічне кріплення;
• виконати просочення;
• провести випробування.

Якщо стара заводська обмотка справна, немає сенсу змінювати її лише через вік двигуна.

Міжвиткове замикання виникає, коли пошкоджується ізоляція між сусідніми витками. У короткозамкненій частині котушки виникає циркуляційний струм, що викликає локальний перегрів, руйнування ізоляції та збільшення дефектної зони.

Чи завжди міжвиткове замикання означає повне перемотування? Не завжди. У деяких великих машинах може бути можлива заміна однієї котушки або однієї секції, але це доцільно лише якщо дефект чітко локалізований, решта обмотки в хорошому стані, ізоляція не має системного старіння, і нову секцію можна технологічно правильно встановити.

Міжфазне замикання

Це замикання між провідниками різних фаз. Зазвичай воно має більш серйозні наслідки — можуть бути пошкоджені котушки, міжфазна ізоляція, лобові частини, пазова зона та сердечник. У багатьох випадках після такого дефекту потрібне повне перемотування.

Пробій обмотки на корпус

Виникає електричний контакт між струмоведучою частиною та сердечником або корпусом. Причини: старіння, волога, механічне пошкодження, протирання ізоляції, часткові розряди, перегрів.

Чи можна відремонтувати пробій без перемотування? Якщо дефект локальний, доступний і не пошкодив значну частину обмотки, іноді можливий локальний ремонт. Але якщо пробій стався глибоко в пазу, з оплавленням, з пошкодженням сердечника або на великій ділянці, зазвичай доцільніше перемотування.

Перегрів може суттєво змінити властивості ізоляції: втрата еластичності, розтріскування, обвуглення, зниження електричної міцності, руйнування просочення. Якщо ізоляція деградувала по всій обмотці, локальний ремонт вже не має сенсу.

Ознаки серйозного термічного пошкодження: сильне потемніння, почорніння, обвуглення, крихкість ізоляції, тріщини, відшарування, характерний запах. Але остаточний висновок роблять не лише за зовнішнім виглядом.

Ізоляція старіє під впливом температури, вібрації, електричного поля, вологи, забруднення та теплових циклів. Якщо дефекти з’являються вже в багатьох місцях, це ознака системного старіння — у такій ситуації ремонт однієї ділянки може не забезпечити достатнього ресурсу. Ознаки системного старіння: численні тріщини, крихкість, відшарування, часті локальні пробої, нестабільний опір ізоляції, сліди часткових розрядів, ослаблення механічної міцності.

Якщо обмотка вже кілька разів локально ремонтувалася і з’являються нові дефекти, це може бути ознакою того, що вся ізоляційна система вичерпала ресурс. Тоді повне перемотування може бути технічно надійнішим за черговий локальний ремонт.

Механічне пошкодження обмотки може виникати через ослаблені пазові клини, рух котушок, вібрацію, коротке замикання або контакт ротора зі статором. Якщо пошкоджено значну кількість котушок, перемотування може бути необхідним.

Ротор може торкнутися статора через пошкодження підшипника, вигин вала, ексцентриситет або неправильне складання. При цьому можуть бути пошкоджені зубці, пазова ізоляція, котушки та сердечник — якщо обмотка отримала серйозні механічні пошкодження, потрібна заміна.

Сам факт потрапляння води ще не означає обов’язкове перемотування. Спочатку можуть виконувати очищення, сушіння, перевірку опору ізоляції та інші електричні тести. Але якщо вода спричинила корозію, трекінг, руйнування ізоляції або стійкий низький опір, може знадобитися перемотування.

Агресивне хімічне середовище — кислоти, луги, сольові розчини, технологічні випари — може пошкоджувати ізоляцію. Якщо матеріали втратили свої властивості, простого очищення може бути недостатньо.

Для двигунів постійного струму круговий вогонь може сильно пошкодити колектор, якір, обмотку та бандажі. Якщо пошкодження обмотки значне, може бути потрібне повне перемотування якоря.

Перемотування фазного ротора необхідне при міжвитковому замиканні, обриві значної частини обмотки, пробої на сердечник, масовому пошкодженні ізоляції або руйнуванні лобових частин. У такому випадку обмотка статора може залишатися повністю справною.

Перемотування якоря для машин постійного струму може знадобитися при міжвитковому дефекті, обриві секцій, пробої, сильному перегріві або пошкодженні обмотки після аварії колектора.

Низький опір ізоляції може бути викликаний вологою, забрудненням, старінням або пробоєм. Низький опір не означає автоматично необхідність перемотування — спочатку потрібно визначити причину.

Якщо після сушіння опір відновився, це може означати, що основною проблемою була волога — якщо інші випробування нормальні, перемотування може не знадобитися. Якщо опір не відновився, можливі серйозне старіння, трекінг, пошкодження корпусної ізоляції або забруднення всередині системи — тоді потрібна більш глибока дефектація.

Які перевірки допомагають прийняти рішення:

• візуальний огляд;
• опір ізоляції;
• індекс поляризації;
• активний опір фаз;
• порівняння фаз;
• імпульсне міжвиткове випробування;
• високовольтне випробування;
• контроль часткових розрядів;
• тепловізійний контроль;
• перевірка сердечника.

Якщо одна фаза має значне відхилення активного опору, це може вказувати на обрив, дефект з’єднання, неправильну кількість витків або пошкодження паралельної гілки. Не кожна така проблема вимагає повного перемотування, але вона потребує локалізації.

Імпульсне міжвиткове випробування — дуже важливий тест для визначення стану міжвиткової ізоляції. Він може виявити слабкість, яка ще не проявляється пробоєм на корпус чи низьким опором ізоляції. При підтвердженому системному міжвитковому дефекті перемотування часто є найбільш надійним рішенням.

Високовольтне випробування допомагає оцінити міцність основної ізоляції. Якщо нова або відремонтована обмотка не витримує заданого рівня, необхідно знайти дефект, оцінити можливість локального ремонту або виконати перемотування.

Для високовольтних машин підвищена активність часткових розрядів може вказувати на порожнини в ізоляції, відшарування, проблеми коронозахисту або старіння. Це ще не означає автоматично повну перемотку, але може бути важливим фактором при оцінці залишкового ресурсу.

Чи потрібно перемотувати двигун через його вік? Ні. Вік сам по собі не є технічною підставою. Старий двигун може мати хороший сердечник, стабільну заводську обмотку та нормальну ізоляцію. І навпаки, відносно новий двигун може отримати серйозну аварію. Вирішальним є технічний стан.

Чи потрібно перемотувати при заміні підшипників? Ні, якщо обмотка справна, заміна підшипників не пов’язана з перемотуванням.

Чи потрібно перемотувати при високій вібрації? Не обов’язково. Причини вібрації: дисбаланс, неспіввісність, підшипник, вал, фундамент, муфта, ротор — обмотка може бути повністю справною.

Чи потрібно перемотувати, якщо двигун не запускається? Не завжди. Можливі причини: втрата фази, підшипник, заклинювання, живлення, пускач, ротор — спочатку потрібна діагностика.

Чи потрібно перемотувати, якщо вибиває автомат? Не обов’язково. Причиною можуть бути неправильний захист, коротке замикання, механічне заклинювання, проблема кабелю або обмотка — перемотування виконується лише після підтвердження дефекту обмотки.

Так, для деяких машин. Можливо замінити одну котушку, кілька секцій або пошкоджений вивід. Але необхідно оцінити стан усієї обмотки.

Локальна заміна недоцільна, якщо ізоляція по всьому статору крихка, є багато дефектних зон, обмотка працювала при тривалому перегріві або стан інших котушок нестабільний. Тоді локальний ремонт може мати невеликий залишковий ресурс.

Чи потрібно перемотувати після локального пробою? Не завжди. Якщо дефект доступний, пошкодження невелике і решта обмотки в хорошому стані, можливий ремонт. Але після цього потрібні повторні електричні випробування.

Іноді обмотку змінюють не через аварію, а для зміни параметрів машини — інша напруга, інша частота, адаптація до перетворювача, модернізація ізоляції. Але це вже не звичайний ремонт, а технічна модернізація.

Чи можна збільшити потужність перемотуванням? Проста заміна проводу або зміна кількості витків не робить двигун автоматично потужнішим. Потужність обмежують сердечник, магнітне насичення, охолодження, струмове навантаження та механічна конструкція. Будь-яка модернізація потребує розрахунку.

1. 01Діагностика.
2. 02Фіксація обмотувальних даних.
3. 03Демонтаж старої обмотки.
4. 04Очищення пазів.
5. 05Перевірка сердечника.
6. 06Ремонт сердечника — за необхідності.
7. 07Виготовлення котушок.
8. 08Укладання.
9. 09Установлення клинів.
10. 10З’єднання фаз.
11. 11Бандажування.
12. 12Проміжні електричні випробування.
13. 13Просочення.
14. 14Сушіння.
15. 15Фінальні випробування.
16. 16Складання двигуна.
17. 17Стендовий контроль.

Чому після згорілої обмотки перевіряють сердечник? При сильному короткому замиканні або пожежі може бути пошкоджена міжлистова ізоляція сердечника, що створює вихрові струми та локальний нагрів. Якщо встановити нову обмотку в пошкоджений сердечник, вона може повторно перегріватися.

Чому важливо знайти причину аварії? Перемотування усуває наслідок, але не завжди причину. Обмотка могла згоріти через перевантаження, втрату фази, заклинювання механізму, погане охолодження, часті пуски або неправильний частотний перетворювач. Якщо причина не усунута, нова обмотка може згоріти повторно.

Основні фактори:

• кількість пошкоджених котушок;
• вік ізоляції;
• ступінь перегріву;
• технічний стан решти обмотки;
• доступність дефекту;
• тип машини;
• вартість локального ремонту;
• очікуваний залишковий ресурс.

Коли повне перемотування економічно доцільніше? Наприклад, якщо потрібно ремонтувати багато секцій, обмотка має системне старіння, локальна робота дуже трудомістка, або після часткового ремонту залишиться низький ресурс інших котушок. У такій ситуації повне перемотування може бути вигіднішим у довгостроковій перспективі.

Визначити необхідність перемотування за фото можна лише у випадку очевидного сильного пошкодження — обвугленої обмотки, оплавлення, значного механічного руйнування. У більшості випадків потрібні електричні вимірювання.

Для попередньої оцінки бажано надіслати:

• фото шильдика;
• фото двигуна;
• фото обмотки — якщо двигун розібраний;
• опис несправності;
• причину зупинки;
• інформацію про перегрів;
• результати вимірювань — якщо є.

1. 01Перемотувати будь-який старий двигун.
2. 02Робити висновок лише за кольором обмотки.
3. 03Вважати хороший мегомметр доказом повної справності.
4. 04Ігнорувати міжвитковий тест.
5. 05Локально ремонтувати системно зістарену ізоляцію.
6. 06Перемотувати статор через механічний дефект.
7. 07Не перевіряти сердечник після аварії.
8. 08Не шукати причину згоряння.

Чого не варто робити:

• перемотувати справну обмотку без технічної причини;
• залишати підтверджене міжвиткове замикання;
• ремонтувати одну котушку, якщо вся система вже критично зістарена;
• встановлювати нову обмотку в неперевірений сердечник після важкої аварії;
• вважати перемотування єдиним методом ремонту електродвигуна;
• змінювати обмотувальні дані без розрахунку.

Рішення про перемотування повинно ґрунтуватися на технічному стані, а не на одному показнику. Доцільно оцінити обмотку, ізоляцію, сердечник, механічне кріплення та історію аварії. Перемотування доцільне, якщо локальний ремонт не забезпечує необхідну надійність, не усуває системний дефект, економічно недоцільний або не дозволяє підтвердити ресурс машини.

Двигун згорів через втрату фази

Обмотка має значне термічне пошкодження. Після дефектації підтверджується руйнування ізоляції та міжвиткові дефекти. Потрібне повне перемотування. Але додатково необхідно перевірити зовнішню систему живлення, щоб аварія не повторилася.

Локально пробила одна секція

Решта високовольтної обмотки має хороший стан. Конструкція дозволяє заміну секції. У такому випадку повне перемотування може бути не потрібне.

Стара обмотка має численні тріщини

Навіть якщо вона ще має прийнятний опір ізоляції, механічний і тепловий стан може бути незадовільним. Локальний ремонт кількох зон не вирішує системну проблему. Доцільніше повне перемотування.

Двигун перегрівся, але ізоляція справна

Причина — забруднена система охолодження. Після очищення, перевірки обмотки та стендових випробувань перемотування не потрібне.

Нормальний мегомметр, але двигун гріється

Імпульсний тест виявляє міжвитковий дефект. Це приклад, чому одного вимірювання опору ізоляції недостатньо.

Двигун не розвиває момент

Статорна обмотка справна. Виявлено дефект короткозамкненого ротора. Ремонтується ротор, а перемотування статора не виконується.

• Чи можна відремонтувати електродвигун без перемотування?
• Що входить у капітальний ремонт електродвигуна?
• Як перевірити обмотку електродвигуна?
• Що таке обмотки статора та ротора?
• Чому гріється електродвигун?
• Які випробування проходить двигун після ремонту?
• Що таке високовольтне випробування електродвигуна?
• Синхронні електродвигуни: будова та принцип роботи

ТОВ ВКФ «Електропромремонт» визначає необхідність перемотування після діагностики та дефектації електричної машини. Перед прийняттям рішення можуть оцінюватися:

• стан обмотки;
• опір ізоляції;
• активний опір фаз;
• міжвитковий стан;
• механічне кріплення;
• стан сердечника;
• характер аварії.

Якщо обмотку можна надійно відновити локально, повна перемотка не є обов’язковою. Якщо ж ізоляційна система має системне старіння або значне пошкодження, може бути рекомендовано повне перемотування. Після перемотування можуть виконуватися електричні перевірки, просочення, сушіння, високовольтні випробування, складання, стендовий контроль та випробування під навантаженням — залежно від програми ремонту.

Перемотувати електродвигун потрібно не тоді, коли він просто старий або перестав працювати, а тоді, коли обмотка втратила необхідну технічну надійність. Основні показання: міжвиткові дефекти, міжфазне замикання, пробій, значне термічне пошкодження, системне старіння ізоляції та масові механічні пошкодження.

Але навіть при серйозній несправності потрібно спочатку визначити: чи проблема в обмотці взагалі?

Головний принцип: перемотування повинно бути технічно обґрунтованим рішенням, а не стандартною відповіддю на будь-яку несправність електродвигуна. Якщо обмотка справна — її варто зберегти. Якщо ж її стан уже не дозволяє забезпечити необхідну електричну, теплову та механічну надійність — повне перемотування стає правильним способом відновлення машини.