Hur man bestämmer platsen för en kortslutning i lindningarna av AC elektriska maskiner

I lindningarna av elektriska maskiner med växelström är följande kortslutningar möjliga: mellan varven på en spole, mellan spolar eller grupper av spolar av samma fas, mellan spolar av olika faser.

Huvudtecknet med vilket du kan hitta en kortslutning i lindningarna på en AC-motor är kortslutningsuppvärmning. För att göra detta måste du känna lindningen av elmotorn efter avstängning. Spolkänslan ska bara göras med spolen av!

För att upptäcka ett fel i fasrotorn hos en induktionsmotor bromsas rotorn in och statorn ansluts till nätet. Vid kortslutning av en betydande del av rotorlindningen eller om motorn har stor effekt blir bromsning vid märkspänning omöjlig, eftersom det orsakar stor ström i statorn och utlösning av motorskyddet. I sådana fall rekommenderas att testet utförs med reducerad spänning.

Figur 1.Förklaring av tecken på kortslutning i lindningar när de är anslutna i stjärna a) och delta (b)

I vissa fall kan den kortslutna delen av motorlindningen omedelbart identifieras av dess utseende - förkolnad isolering.

Man bör komma ihåg att i närvaro av parallella grenar i lindningen kan en kortslutning i en av faserna i fasen (med ett betydande antal slutna varv) orsaka uppvärmning av den andra grenen, som inte har en kortslutning, eftersom den senare visar sig vara stängd från varven på den defekta lindningsgrenen.

Fasen som har en kortslutning kan hittas av asymmetrin hos strömmen som förbrukas av nätverket. Vid anslutning av lindningen av en elmotor med en stjärna (fig. 1, a) i en kortsluten fas, kommer strömmen (A3) att vara större än i de andra två faserna. Vid anslutning av lindningen av en elektrisk motor med en triangel (Fig. 1, b) i två faser av nätverket som den defekta fasen är ansluten till, kommer strömmarna (A1 och A3) att vara högre än i den tredje fasen (A2) .

Försöket att fastställa den defekta fasen rekommenderas att utföras vid en reducerad spänning (1/3 — 1/4 av den nominella), i fallet med en asynkronmotor med en lindad rotor, kan lindningen av den senare vara öppen och i fallet med en asynkronmotor med ekorrburrotor eller i fallet med en synkronmotor, kan rotorn snurra eller låsas. När du utför ett experiment med en synkronmotor i vila, bör dess excitationslindning kortslutas eller av urladdningsmotstånd.

I experimentet med en stationär synkronmaskin kommer strömmarna i dess faser att skilja sig även om maskinen är i gott skick, vilket förklaras av den magnetiska asymmetrin hos dess rotor. När rotorn roteras kommer dessa strömmar att förändras, men med en bra lindning kommer gränserna för deras förändringar att vara desamma.

En kortsluten fas kan också bestämmas av värdet på dess motstånd mot likström, mätt med en brygga eller med amperemeter-voltmetermetoden, den kortslutna fasen kommer att ha ett lägre motstånd. Om det inte går att separera faserna mäts tre fasresistanser.

Vid anslutning av den elektriska motorns faser med en stjärna (fig. 1, a) kommer det största motståndet mellan ledningarna, mätt vid fasernas ändar utan kortslutning, de andra två resistanserna kommer att vara lika till varandra och kommer att vara mindre än den första. I fallet med en fasanslutningselektrisk motor med en triangel (fig. 1, b) kommer det minsta motståndet att vara i ändarna av fasen som har en kortslutning, de andra två mätningarna kommer att ge stora resistansvärden och båda kommer att vara samma.

Grupper av spolar eller spolar som har en kortslutning kan hittas när hela spolen matas med växelström eller endast den defekta fasen genom uppvärmning eller av värdet på spänningsfallet över deras ändar. Kortslutna spolar eller lindningar kommer att vara mycket varma och ha ett lägre spänningsfall (vid mätning av spänning är det bekvämt att använda vassa sonder som genomborrar isoleringen av anslutningstrådarna). I detta fall, som ovan, kan de defekta spolarna hittas av DC-resistansvärdet.

Kortslutningar i generatorns lindning kan hittas av värdet på den inducerade EMF i lindningens faser, i dess grupper av lindningar eller i spolar. För att göra detta sätts generatorn i drift, ge den en liten excitation och mät fasspänningarna; om lindningarna är deltakopplade måste faserna kopplas bort. Den slutna fasen kommer att ha en lägre spänning. För att hitta en spolegrupp eller spole som är kortsluten, mät spänningen över deras ändar. För högspänningsmaskin kan experimentet göras med restspänning.

I de fall det är nödvändigt att avgöra om det finns en defekt i stator- eller rotorlindningen, fortsätt enligt följande.

Statorlindningen slås på med reducerad spänning (1/3 — 1/4 av nominell) med rotorn öppen och spänningen på rotorringarna mäts genom att rotorn långsamt roteras. Om spänningarna på rotorringarna (i par) inte är lika med varandra och varierar beroende på rotorns läge i förhållande till statorn, indikerar detta en kortslutning i statorlindningen.

Vid kortslutning i rotorlindningen (med statorfel) blir spänningen mellan rotorringarna ojämn och varierar inte beroende på rotorns läge.

Experimentet kan göras genom att mata rotorn och mäta statorklämmans spänning, i vilket fall den motsatta bilden kommer att erhållas. Spänningen som tillförs rotorn bör vara 1/3 — 1/4 av rotorringarnas nominella spänning, d.v.s. spänningen på ringarna med en stationär rotor och stator påslagen vid nominell spänning.

Efter att ha fastställt vilken av lindningarna (rotor eller stator) som har en vrid-till-varv-anslutning, bestäms den felaktiga fasen, lindningsgruppen eller lindningen med metoderna som diskuterats ovan.

I svåra fall (när ett stort antal lindningar är stängda) eller när en kortslutning av någon anledning inte kan upptäckas, tillgriper de metoden att dela upp lindningen i delar. För att göra detta delas spolen först i hälften och kopplingen mellan dessa delar kontrolleras med en megohmmeter. En av dessa delar delas sedan i två delar igen och var och en kontrolleras för anslutning till den första halvan och så vidare tills spolar hittas som har en anslutning.

För större tydlighet, fig. Figur 2 visar schematiskt denna metod för att detektera ett fel i en fas med åtta lindningsgrupper när det finns en förbindelse mellan spolarna 2 och 6 i lindningsgrupperna. Uppdelningen av spolen i delar visas i sekventiell ordning.

Metoden för sekventiell uppdelning i lika delar gör att du kan hantera ett mindre antal ledningar än när du delar upp hela spolen i grupper av spolar.

Ris. 2 Hitta en kortslutning mellan spolarna i en fas

Om en kortslutning uppstår mellan två faser, är korsningen belägen på samma sätt som den föregående, och delar upp lindningarna i faser. Lindningarna i en av faserna som har en anslutning är uppdelade i två delar, och med en megohmmeter kontrollerar de närvaron av anslutningar av varje sådan halva med den andra fasen. Sedan delas den del som är ansluten till den andra fasen igen i två delar och var och en av dem kontrolleras igen, och så vidare.

Metoden för serieseparation av delar används för att hitta kortslutningar i lindningar med parallella grenar.I det här fallet är det nödvändigt att dela upp de felaktiga faserna i parallella grenar och först bestämma vilka grenar som har en anslutning, och först därefter tillämpa denna metod på dem.

Eftersom kortslutningar mellan faser eller grupper av lindningar oftare finns i de främre delarna av lindningarna eller anslutningstrådarna, är det ibland möjligt att omedelbart hitta anslutningspunkten genom att lyfta och flytta framdelarna samtidigt som man kontrollerar med en megohmmeter.