Электродвигатель в одной из своих многочисленных форм, вероятно, является наиболее распространенным приводным устройством во всех видах промышленного и бытового применения. Они уже второе столетие являются неотъемлемой частью жизни современного общества и бывают мощностью от долей ватт до сотен мегаватт.
Электродвигатель, как и любое другое электротехническое устройство, может начать перегреваться, если нарушены нормальные условия его эксплуатации. Результатом перегрева, если его вовремя не заметить и не устранить, может стать преждевременный выход электродвигателя из строя.
Далее рассмотрим самые распространенные причины перегрева электродвигателей и способы их устранения.
Превышение напряжения
Когда такое происходит, легче всего сначала исключить внешние причины. Первая из них может быть связана с неправильным подключением питающей сети к обмоткам двигателя.
Обмотки могут быть соединены по схеме «треугольник», рассчитанной на трехфазное напряжение 220 вольт, а на них, например, случайно подадут трехфазное напряжение 380 вольт, предназначенные для соединения обмоток по схеме «звезда». В этом случае двигатель не только перегреется, но и быстро сгорит, если сразу не разомкнуть цепь питания. Подробнее об этом рассказано здесь: Как правильно выбрать схему соединения фаз электродвигателя
Перекос фаз
Следующая внешняя причина, по которой двигатель может начать перегреваться из-за перегрузки — это отсутствие как минимум одной из фаз питающей сети. Питание трехфазного двигателя от однофазной сети — тема отдельной статьи (смотрите - Как включить трехфазный электродвигатель в однофазную сеть без перемотки), здесь же речь не обо этом.
Если двигатель трехфазный, а питание подается лишь по двум фазам, то двигатель под нагрузкой просто не сможет нормально заработать, он начнет перегружаться и перегреваться от повышенного тока. Если замечены перегрев и неравномерное вращение вала, сильное гудение, то скорее всего проблема именно в отсутствии одной из фаз питания.
Недостаточный воздушный поток
Когда трехфазный двигатель запускается через частотный преобразователь на пониженных оборотах, - это так же может явиться причиной чрезмерного перегрева статора.
Суть в том, что электродвигатели с воздушным охлаждением обычно имеют сзади на своем валу крыльчатку вентилятора, который при пониженных оборотах просто не в состоянии обеспечить достаточного для надлежащего охлаждения потока воздуха.
Для решения проблемы можно, например, поставить дополнительный вентилятор рядом с двигателем, связав его с датчиком температуры на корпусе двигателя.
Биения нагрузки на валу
Если механическая нагрузка на валу двигателя дает биения, это может в конце концов расшатать подшипниковый щит, нарушить симметрию положения ротора, привести к механической перегрузке, деформации и заклиниванию вала, к разрушению подшипника. Что, опять же, неминуемо станет причиной перегрева обмоток. Яркий пример такой разбалансировки на валу — отпавшая от крыльчатки вентилятора лопасть.
Повышенная вибрация очень сильно влияет на надежность работы электродвигателя. О том, как бороться с этим явлением рассказано здесь: Как устранить вибрацию электродвигателя
Замыкание в обмотке
Внутренние, незаметные снаружи неисправности также могут стать причинами перегрева двигателя. Наиболее разрушительная причина — межвитковое (или на корпус) замыкание в обмотке. Межвитковое замыкание является одной из самых распространенных причин выхода электродвигателей из строя - Рейтинг дефектов низковольтных электродвигателей
Двигатель с коротким замыканием в обмотке, вызванным нарушением изоляции, например, из-за попадания мусора или по причине ударов при транспортировке, - не сможет развить полного момента на своем валу. При этом потребление в одной из фаз обмотки окажется выше нормы.
Существует ряд правил и рекомендаций, которые позволяют избежать межвитковых замыканий в обмотках электродвигателей - Как предупредить повреждение изоляции обмотки статора асинхронного электродвигателя
Ротору мешает грязь
Повышенная влажность, пыль, грязь и прочие внешние факторы подобного рода, возникающие при неправильном хранении и эксплуатации электродвигателя, способны механически повредить двигатель изнутри.
Коррозия от влаги (ржавчина) или пыль (грязь) попросту сужают зазор между ротором и статором, забивают подшипники. Все это тормозит ротор, вызывая перегрузку в обмотках, что, опять же, приводит к перегреву двигателя.
Сюда же можно отнести загрязнение вентиляционных отверстий крышки вентилятора. Иногда может потребоваться полная чистка двигателя и замена подшипников.
Меры защиты
Во избежание выхода из строя двигателя по вышеописанным причинам, необходимо регулярно проводить осмотр и обслуживание как непосредственно двигателя, так и оборудования, с которым он сопряжен.
Своевременно устранять грязь изнутри, с вентилятора и со всех наружных частей двигателя, с его ребер. Проверять состояние смазки подшипников. Использовать защитное оборудование, исключающее проблемы с фазами, останавливающее питание обмоток при критически большом снижении напряжения.
Смотрите также:
Зависимость нагрева и охлаждения электродвигателя от нагрузки
Токовые перегрузки и их влияние на работу и срок службы электродвигателей
Как определить температуру обмоток электродвигателей переменного тока по их сопротивлению