Анализ и устранение неисправностей, связанных с коротким замыканием и обрывом фазы в главной цепи электродвигателей
Применение схем реверсивного управления на судах имеет решающее значение; к таким устройствам относятся, в частности, кабелеподъемники, грузоподъемники, якорные лебедки, трапы, а также различное вспомогательное оборудование (например, насосы и вентиляторы) и т. д. При проектировании, с целью предотвращения несчастных случаев, связанных с коротким замыканием или другими электрическими неисправностями, все схемы переключения направления вращения должны быть оснащены механизмами блокировки, включая, помимо прочего, механическую и электрическую блокировку, обеспечивающие невозможность одновременного замыкания контакторов обоих направлений.
I. Анализ и устранение неисправностей, связанных с коротким замыканием в основной цепи электродвигателя
Короткое замыкание — это неисправность в электрической цепи, при которой ток проходит не через предусмотренную нагрузку (например, резистор, лампочку или другое электроприбор), а по пути с низким сопротивлением и напрямую возвращается к источнику питания. В идеальном случае ток в цепи должен протекать через все предусмотренные конструкцией компоненты, включая различные электроприборы и защитные устройства. Однако в случае короткого замыкания ток обходит эти компоненты, находя путь с меньшим сопротивлением, что обычно означает, что ток будет протекать напрямую от одного полюса источника питания к другому, минуя нагрузку полностью или почти полностью.
1. Типы коротких замыканий
В трёхфазной электросистеме между фазами возникает ненормальное соединение. Оно может возникнуть как на электропотребителях, так и на линиях электропередачи.
Ненормальный контакт однофазного или многофазного заряженного проводника с землей (или заземлённым металлическим элементом).
2. Причины короткого замыкания в главной цепи
На рис. 21-1 показана схема управления прямо- и обратным вращением электродвигателя. Чтобы предотвратить механические удары или электрические перегрузки, возникающие при переключении направления вращения из-за того, что двигатель не полностью остановился из-за инерции, в некоторых схемах управления прямо- и обратным вращением устанавливается реле времени. На рисунке можно предположить, что контактор KM₁ отвечает за прямой ход, KM₂ — за обратный ход, SB₂ — кнопка пуска в прямом направлении, SB₃ — кнопка пуска в обратном направлении, а SB₁ — кнопка общего остановки.
Рис. 21-1. Схема включения двигателя на прямой и обратный ход
(1) Короткое замыкание между фазами главной цепи:Может произойти в любой точке главной цепи. Для этого достаточно, чтобы любые два кабеля U₁, V₁ и W₁ не соприкасались непосредственно с электроприбором. К конкретным причинам относятся:
- ● Заклеивание главных контактов контактора:Сварка или механическое заклинивание главных контактов KM₁ или KM₂. Если в этом случае нажать кнопку запуска в обратном направлении, это приведет к короткому замыканию между двумя фазами сети. Проверить, размыкаются ли верхний и нижний контакты контактора, можно с помощью мультиметра.
- ● Сбой блокировки:Залипшие нормально закрытые контакты реле КМ₂ в цепи управления. Нажатие кнопки реверса СБ₃ при прямом вращении двигателя может привести к короткому замыканию в главной цепи.
- ● Физические факторы:Ослабление соединений в распределительной коробке, повреждение изоляции в результате вибрации и трения, чрезмерная влажность окружающей среды (попадание воды в распределительную коробку) и т. д.
(2) Межвитковое замыкание в электродвигателе:Означает короткое замыкание между соседними витками обмотки, вызванное повреждением изоляции. Это может привести к дисбалансу тока, перегреву и механическим повреждениям. Для предварительной диагностики можно с помощью мультиметра измерить сопротивление трёхфазной обмотки и проверить, примерно ли оно одинаково.
II. Анализ и устранение неисправностей, связанных с отсутствием фазы в основной цепи электродвигателя
Алгоритм устранения неисправностей
Измерьте напряжение между L₁ и L₂, L₂ и L₃, а также L₁ и L₃. Если предохранитель (FU₁) перегорел, это можно подтвердить с помощью метода проверки при отключенном питании (проверка на наличие разрыва) или метода проверки при включенном питании (измерение напряжения между верхним и нижним концами).
Проверьте, нет ли ослабленных или обрывов в проводке; обратите внимание на наличие сильного износа контактов контактора. Если тепловой реле (FR) срабатывает однофазно, а не в трехфазном режиме, это означает, что само тепловое реле неисправно.
Обрыв внутренней обмотки. При измерении необходимо отсоединить соединительные пластины «звезда-треугольник» и измерить сопротивление между U₁-U₂, V₁-V₂ и W₁-W₂.
Итоги комплексного технического обслуживания
Будь то перегорание предохранителя, неисправность контактора или сбой теплового реле — все это свидетельствует о наличии неисправности в цепи. При замене деталей, помимо соблюдения соответствия техническим характеристикам,Необходимо убедиться, что электродвигатель и вся электрическая цепь находятся в исправном состоянии. На начальном этапе работы под напряжением следует уделить особое внимание следующим моментам:
1. Значение тока электродвигателя;
2. Рабочие шумы (подшипники и нагрузка);
3. Температура электродвигателя (особое внимание следует уделять температуре на концах подшипников).
