Jak zdiagnozować silnik trójfazowy?

W poniższym artykule chciałbym zaprezentować proste metody sprawdzenia stanu silnika elektrycznego trójfazowego. 

Jeżeli silnik zatrzymał się nam na instalacji, należy w pierwszej kolejności sprawdzić dopływ prądu, warto najpierw wykonać diagnostykę stycznika i linii zasilającej, a dopiero potem silnika. Należy sprawdzić czy sam napęd nie jest zablokowany, jeżeli jest taka możliwość powinniśmy móc bez problemu, gładko obrócić wał silnika.

Wybite łożyska będą charakteryzowały się hałasem, wibracjami, grzaniem się obudowy w okolicach kołnierza i zaraz przed wentylatorem. Zatarte łożyska zwiększają pobór prądu, a co za tym idzie w pewnym momencie dojdzie do wybicia wyłącznika silnikowego. Częstym problemem jest też brud zapychający obudowę i wentylator co utrudnia chłodzenie silnika.

Wybijanie wyłącznika różnicowo-prądowego może świadczyć o przebiciu na obudowę. Charakterystyczne buczenie wskazuje na brak jednej fazy. Przechodząc do samej diagnostyki, jeżeli jest to silnik na instalacji należy upewnić się, że źródło zasilania jest odłączone. Warto to potwierdzić mierząc napięcie międzyfazowe na wszystkich fazach. W kolejnym kroku odkręcamy przewody zasilające i mostki z tabliczki zaciskowej, odczekujemy aż silnik się ochłodzi, a następnie przechodzimy do wykonywania pomiarów.

Pierwszym pomiarem, który należy wykonać jest pomiar rezystancji uzwojeń i ich ciągłości. Należy ustawić miernik w tryb pomiaru rezystancji (omomierz), a następnie sprawdzić wszystkie 3 cewki pomiędzy zakończeniami U1-U2/ V1-V2/ W1-W2. Wynik należy porównać z wartością znamionową, jeżeli nie posiadamy takiej informacji to prawidłowy wynik to 3 takie same wartości rezystancji, odchyłka może wynieść ok. 2% względem najwyższej zmierzonej wartości. Jeżeli na mierniku pojawi się OL (OpenLine) oznacza to, że nie ma przejścia i cewka jest upalona.

Zdj.1 Pomiar rezystancji uzwojeń i ich ciągłości.

Drugim pomiarem, który należy wykonać jest pomiar izolacji uzwojeń, żeby wyniki były miarodajne należy zrealizować pomiar przy pomocy miernika izolacji, zwykły multimetr nie nadaje się do tego pomiaru ponieważ generuje zbyt niskie napięcie. Dla większości silników trójfazowych zakres napięcia probierczego będzie wynosił 500V. Przed przystąpieniem do pomiaru należy uziemić uzwojenie przez okres jednej minuty. Sam pomiar wykonujemy pomiędzy zwartymi, na czas pomiaru, początkami uzwojeń, a przewodzącym elementem obudowy, ważne żeby sondę przykładać do gołego metalu, a nie płaszczyzny pokrytej farbą czy lakierem. W przypadku wyniku zbyt niskiego należy wykonać pomiar pomiędzy każdym uzwojeniem, a zaciskiem PE.

Zdj.2 Pomiar rezystancji izolacji uzwojeń pomiędzy cewkami, a obudową.

Ostatnim pomiarem jest zmierzenie wartości rezystancji pomiędzy samymi uzwojeniami U1-V1/ U1-W1/ V1-W1. Wyniki należy odczytywać po 1 minucie pomiaru. Podczas pomiaru i bezpośrednio po nim nie należy dotykać zacisków silnika, ponieważ niektóre z nich przenoszą niebezpieczne napięcia. Po wykonaniu pomiarów należy uziemić uzwojenia przez co najmniej taki sam czas ile wyniósł pomiar.

Zdj.3 Pomiar rezystancji izolacji uzwojeń pomiędzy cewkami.

Zmierzone wartości rezystancji izolacji uzwojeń silników asynchronicznych uznaje się za pozytywne, jeżeli:

1) dla silników I grupy o mocy większej niż 250 kW:

1. a) rezystancja izolacji uzwojeń przy temperaturze 75 °C, zmierzona po upływie 60 s od chwili rozpoczęcia pomiaru, jest nie mniejsza od 1 MΩ na 1 kV napięcia znamionowego uzwojenia,
2. b) rezystancja izolacji wirnika silnika asynchronicznego przy temperaturze 75 °C jest nie mniejsza niż 0,5 MΩ;

2) dla silników asynchronicznych:

Rezystancja izolacji uzwojeń przy temperaturze 20 °C i wyższej nie powinna być mniejsza niż 5 MΩ dla silników:

1. a) II grupy o mocy od 50 kW do 250 kW o napięciu znamionowym 1 kV i niższym,
2. b) III grupy o mocy poniżej 50 kW, ale nie mniej niż 5,5 kW,
3. c) IV grupy o mocy poniżej 5,5 kW.

Artykuł zawiera pewne uproszczenia, przed przystąpieniem do pomiarów zachęcam do zapoznania się z szerszą literaturą oraz źródłami, w razie wątpliwości polecam skonsultować się z kolegami starszymi stażem. Przypominam o konieczności zachowania zdrowego rozsądku.

Źródła:

salwis.pl/badania-pomiary-silnikow-elektrycznych/

bezel.com.pl/2018/08/01/pomiary-rezystancji-izolacji/

youtube.com/watch?v=5SSOUgCWn4k

shutterstock.com