Как да определим местоположението на късо съединение в намотките на електрически машини с променлив ток

В намотките на електрически машини с променлив ток са възможни следните къси съединения: между завоите на една бобина, между намотки или групи намотки от една и съща фаза, между бобини от различни фази.

Основният знак, по който можете да намерите късо съединение в намотките Мотор за променлив ток е отопление с късо съединение. За да направите това, трябва да почувствате навиването електрическия мотор след изключване. Усещането на намотката трябва да става само с изключена намотка!

За да се открие дефект във фазовия ротор на асинхронен двигател, роторът се забавя и статорът е свързан към мрежата. В случай на късо съединение на значителна част от намотката ротор или ако двигателят има голяма мощност, спирането при номинално напрежение става невъзможно, тъй като причинява голям ток в статора и изключването на защитата на двигателя. В такива случаи се препоръчва изпитването да се извърши при намалено напрежение.

Фигура 1. Обяснение на признаците на късо съединение в намотките, когато са свързани със звезда а) и триъгълник (б)

В някои случаи късо съединената част на намотката на двигателя може веднага да бъде идентифицирана по външния й вид — чрез овъглена изолация.

Трябва да се има предвид, че при наличието на успоредни клони в намотката, късо съединение в една от фазите на фазата (със значителен брой затворени завои) може да причини нагряване на другия клон, който няма късо съединение верига, тъй като последната се оказва затворена от завоите на дефектния клон на намотката.

Фазата, която има късо съединение, може да се намери чрез асиметрията на тока, консумиран от мрежата. При свързване на намотката електродвигател със звезда (фиг. 1, а) във фаза с късо съединение токът (А3) ще бъде по -голям, отколкото в другите две фази. При свързване на намотката електродвигател с триъгълник (фиг. 1, б) в две фази на мрежата, към които е свързана дефектната фаза, токовете (A1 и A3) ще бъдат по -високи, отколкото в третата фаза (A2).

Опитът при определяне на дефектната фаза се препоръчва да се извърши при намалено напрежение (1/3 — 1/4 от номиналната), в случай на асинхронен двигател с намотан ротор, намотката на последния може да бъде отворена, а в случай на асинхронен двигател с ротор с катерица или в случай на синхронен двигател, роторът може да се върти или да бъде блокиран. При провеждане на експеримент със синхронен двигател в неподвижно състояние, неговата намотка за възбуждане трябва да бъде късо съединение или чрез съпротивление на разряд.

В експеримента със стационарна синхронна машина, токовете в нейните фази ще се различават дори ако машината е в добро работно състояние, което се обяснява с магнитната асиметрия на нейния ротор. При завъртане на ротора, тези токове ще се променят, но при добра намотка границите на техните промени ще бъдат същите.

Фаза с късо съединение може да се определи и по стойността на нейното съпротивление срещу постоянен ток, измерена чрез мост или по метода амперметър-волтметър, фазата с късо съединение ще има по-ниско съпротивление. Ако не е възможно да се разделят фазите, се измерват три фазови съпротивления.

В случай на свързване на фазите на електродвигателя със звезда (фиг. 1, а), най-голямото ще бъде съпротивлението между линиите, измерено в краищата на фазите без къси съединения, другите две съпротивления ще бъдат равни една на друга и ще бъдат по-малки от първата. В случай на фазова връзка електродвигател с триъгълник (фиг. 1, б) най -малкото съпротивление ще бъде в краищата на фазата, която има късо съединение, другите две измервания ще дадат големи стойности на съпротивлението и двете ще бъдат еднакви.

Групи намотки или намотки, които имат късо съединение, могат да бъдат намерени, когато цялата намотка се захранва с променлив ток или само дефектната фаза чрез нагряване или от стойността на спада на напрежението в техните краища. Бобините или намотките с късо съединение ще бъдат много горещи и ще имат по -нисък спад на напрежението (при измерване на напрежението е удобно да се използват остри сонди, които пробиват изолацията на свързващите проводници). В този случай, както по -горе, дефектните бобини могат да бъдат намерени по стойността на DC съпротивлението.

Късите съединения в намотката на генератора могат да бъдат намерени по стойността на индуцираната ЕМП във фазите на намотката, в нейните групи намотки или в бобини. За да направите това, генераторът е пуснат в експлоатация, дайте му леко възбуждане и измерете фазовите напрежения; ако намотките са свързани триъгълно, фазите трябва да бъдат изключени. Затворената фаза ще има по -ниско напрежение. За да намерите група намотки или бобина, която има късо съединение, измерете напрежението в техните краища. За машина с високо напрежение експериментът може да се извърши с остатъчно напрежение.

В случаите, когато е необходимо да се установи дали има дефект в намотката на статора или ротора, действайте по следния начин.

Намотката на статора се включва при намалено напрежение (1/3 — 1/4 от номиналното) при отворен ротор и напрежението върху роторните пръстени се измерва чрез бавно завъртане на ротора. Ако напреженията на роторните пръстени (по двойки) не са равни помежду си и варират в зависимост от положението на ротора спрямо статора, това показва късо съединение в намотката на статора.

В случай на късо съединение в намотката на ротора (с изправност статор), напрежението между пръстените на ротора ще бъде неравномерно и няма варират в зависимост от положението на ротора.

Експериментът може да бъде направен чрез подаване на ротора и измерване на напрежението скоби на статора, в този случай ще се получи обратната картина. Доставя се към ротора напрежението трябва да бъде 1/3 — 1/4 от номиналното напрежение на роторните пръстени, т.е.напрежението на пръстените със стационарен ротор и статор, включени при номинално напрежение.

След като се установи коя от намотките (ротор или статор) има връзка между завоите, дефектната фаза, група намотка или намотка се определя по методите, обсъдени по -горе.

В трудни случаи (когато голям брой намотки са затворени) или когато по някаква причина не може да се открие късо съединение, те прибягват до метода за разделяне на намотката на части. За да направите това, намотката първо се разделя наполовина и връзката между тези части се проверява с мегомметър. След това една от тези части се разделя отново на две части и всяка от тях се проверява за връзка с първата половина и така нататък, докато се намерят бобини, които имат връзка.

За по -голяма яснота фиг. 2 схематично показва този метод за откриване на дефект във фаза, имаща осем групи намотки, когато има връзка между бобини 2 и 6 от групите намотки. Разделянето на намотката на части е показано в последователен ред.

Методът на последователно разделяне на равни части ви позволява да се справите с по -малък брой окабелявания, отколкото при разделяне на цялата намотка на групи намотки.

Ориз. 2 Намиране на късо съединение между бобините на една фаза

Ако възникне късо съединение между две фази, тогава кръстовището се намира подобно на предишното, разделяйки намотките на фази.Намотките на една от фазите, имащи връзка, са разделени на две части и с мегомметър те проверяват наличието на връзки на всяка такава половина с втората фаза. След това частта, която е свързана с другата фаза, отново се разделя на две части и всяка от тях се проверява отново и т.н.

Методът на последователно разделяне на части се използва при намиране на късо съединение в намотки с паралелни разклонения. В този случай е необходимо дефектните фази да се разделят на паралелни клони и първо да се определи, между кои клонове има връзка, и едва след това да се приложи този метод към тях.

Тъй като къси съединения между фази или групи намотки се срещат по -често във фронталните части на намотките или свързващите проводници, понякога е възможно незабавно да се намери точката на свързване чрез повдигане и преместване на челните части с едновременна проверка с мегомметър.