Чтобы определить, поврежден ли двигатель переменного тока, его можно осмотреть поэтапно, используя три измерения: сенсорное наблюдение, определение рабочего состояния и осмотр ключевых компонентов. Ниже приведены конкретные методы (применимые к распространённым однофазным/трёхфазным двигателям переменного тока, таким как бытовые электродвигатели, промышленные приводные двигатели и т. д.):
1. Во-первых: предварительная сенсорная оценка (инструменты не требуются, быстрое выявление очевидных недостатков)
Самый простой первый шаг — определить, есть ли визуальный дефект, «осмотрев, услышав, понюхав и потрогав»:
1. Наблюдайте: наблюдайте за внешним видом и рабочими явлениями.
Внешний вид повреждений: Проверьте, нет ли трещин или деформаций в корпусе двигателя, не ослаблены ли или не обгорели ли клеммы проводов (если клеммы обгорели, это может быть признаком перегрева, вызванного ослабленной проводкой).
Охлаждающий вентилятор/капот: Если двигатель оснащен охлаждающим вентилятором, проверьте, не сломан ли вентилятор и не заблокирован ли капот (блокировка может привести к плохому охлаждению и косвенно повредить двигатель).
Аномальные явления во время выполнения:
Двигатель вообще не вращается после включения (после исключения проблем с питанием весьма вероятно, что имеет место неисправность внутренних катушек или пусковых компонентов);
Двигатель сильно вибрирует после запуска (возможно, из-за эксцентриситета ротора, износа подшипников или заклинивания нагрузочного конца (например, водяного насоса, шестерни), что приводит к вибрации двигателя);
Из корпуса или проводки двигателя исходят дым или искры (серьезный сигнал неисправности, требуется немедленное отключение питания, возможно, из-за короткого замыкания катушки или замыкания на землю).
2. Обоняние: выявление необычных запахов.
При нормальной работе двигателя ощущается лишь легкий металлический запах тепловыделения или явного запаха нет;
Если вы чувствуете запах горелого или горящего пластика, весьма вероятно, что сгорел изоляционный слой внутренней катушки (из-за короткого замыкания катушки или перегрузки, вызвавшей перегрев);
Если вы чувствуете резкий запах: это может быть следствием «сухого трения» подшипника из-за нехватки масла или ухудшения состояния консистентной смазки (разложение смазки при высоких температурах приводит к появлению запаха).
3. Прислушайтесь: определите рабочий шум
При нормальной работе двигателя шум равномерный и стабильный (слышен лишь легкий жужжащий электромагнитный звук или звук вращения вентилятора);
Будьте внимательны к необычному шуму:
Звук разряда Зизи: это может быть вызвано повреждением изоляции катушки, что приводит к «разряду на землю» (утечка между катушкой и корпусом двигателя);
Звук трения «кака»: он может быть вызван тем, что ротор и статор «скользят по камере» (износ подшипников приводит к смещению ротора, трение о железный сердечник статора);
Жужжащий звук становится громче, и двигатель не вращается: у однофазных двигателей может быть «отказ пускового конденсатора» (неспособность обеспечить пусковой крутящий момент), а у трехфазных двигателей может быть «обрыв фазы» (отсутствует одна фаза в трехфазном источнике питания, что приводит к ослаблению двигателя и перегрузке).
2. Дополнительно: устранение проблем с питанием и нагрузкой (избегание неправильной оценки самого двигателя)
Во многих случаях «двигатель не вращается/неисправен» является следствием неисправностей электропитания или нагрузки, а не поломки самого двигателя, и в первую очередь необходимо провести диагностику:
1. Проверьте наличие проблем с питанием.
Однофазные двигатели (например, бытовая техника и мелкое оборудование):
Измерьте напряжение в розетке мультиметром (обычно 220 В ± 10%). Если напряжение равно 0 или слишком низкое, сначала отремонтируйте блок питания;
Проверьте, не поврежден ли шнур питания двигателя (особенно вилка и клемма), так как повреждение провода может привести к «перебою в подаче электроэнергии».
Трехфазные двигатели (например, промышленные водяные насосы и вентиляторы):
Измерьте напряжение трехфазного источника питания с помощью мультиметра (обычно 380 В ± 10%), разница трехфазных напряжений должна быть ≤ 5%;
Ключевая проверка на «потерю фазы»: если на одной из трех фаз напряжение равно 0, двигатель может «гудеть и не вращаться» (работа при потере фазы быстро перегорит катушка и потребует немедленного отключения питания).
2. Изучите проблемы с нагрузкой
«Нагрузка» двигателя относится к оборудованию, которое он приводит в действие (например, водяные насосы, редукторы, лопасти вентилятора):
Отсоедините двигатель от нагрузки (например, отсоединив муфту водяного насоса или сняв лопасти вентилятора) и включите двигатель отдельно:
Если двигатель может вращаться нормально (без шума и с нормальной температурой), это указывает на неисправность нагрузки (например, заклинившее рабочее колесо водяного насоса или редуктор), а не на неисправность двигателя;
Если после отключения нагрузки двигатель по-прежнему работает ненормально (не вращается, издает громкий шум), убедитесь, что неисправность заключается в самом двигателе.
3. Основное: использование инструментов для обнаружения внутренних неисправностей двигателя (подтверждение наличия поврежденных компонентов)
Если проблемы с питанием и нагрузкой исключены, для обнаружения ключевых компонентов двигателя, таких как катушки, изоляция и подшипники, необходимы мультиметр и измеритель сопротивления изоляции (вибростенд). Это ключ к определению наличия повреждений двигателя:
1. Проверьте катушку двигателя (на наличие короткого замыкания или обрыва)
Сердцевиной двигателя является «катушка статора», и обрыв катушки (обрыв провода) или короткое замыкание (нарушение изоляции между проводами) могут напрямую повредить двигатель.
(1) Обнаружение катушки однофазного двигателя (обычно включает «основную катушку» и «пусковую катушку» с пусковым конденсатором)
Сначала найдите клеммы проводки двигателя (обычно обозначенные как U1/U2 «главная катушка», V1/V2 «пусковая катушка», PE «заземление»);
Измерьте с помощью мультиметра в «режиме сопротивления (режим Ω, выберите режим 200 Ω или 2 кОм)»:
Сопротивление основной катушки (U1-U2): Обычно сопротивление должно быть фиксированным (например, от десятков Ом до сотен Ом, в зависимости от мощности двигателя, чем больше мощность, тем меньше сопротивление);
Если сопротивление равно «∞ (бесконечность)», это указывает на то, что основная катушка вышла из строя (повреждена);
Если сопротивление близко к 0 Ом, это указывает на короткое замыкание (обрыв) основной катушки.
Сопротивление пусковой катушки (V1-V2): Значение сопротивления обычно больше, чем у основной катушки (из-за количества витков в пусковой катушке). Если сопротивление равно ∞ или 0, это также свидетельствует об обрыве цепи (коротком замыкании).
Короткое замыкание между катушками: измерьте U1-V1 (между основной катушкой и пусковой катушкой), нормальное сопротивление должно быть «∞»;
Если сопротивление равно (например, нескольким десяткам Ом), это указывает на то, что изоляция между двумя катушками повреждена, что приводит к «короткому замыканию между фазами» (обрыву).
2. Проверьте изоляцию двигателя (на наличие утечек).
Между обмоткой двигателя и корпусом находится изоляционный слой. Повреждение изоляции может привести к утечке тока между обмоткой и корпусом (при подаче напряжения на корпус существует риск поражения электрическим током, а также к неисправностям). Для проверки сопротивления изоляции (виброметр, диапазон 500 В или 1000 В) следует использовать измеритель сопротивления изоляции:
Шаг: Отключите питание двигателя, подключите конец «L» вибростенда к клемме катушки двигателя (например, U1), а конец «E» подключите к корпусу двигателя (металлическая часть, необходимо удалить краску, чтобы обеспечить хороший контакт);
Встряхните ручку вибростенда (со скоростью около 120 оборотов в минуту):
Нормальное сопротивление изоляции: ≥ 0,5 МОм (для низковольтных двигателей, таких как 220 В/380 В);
Если сопротивление менее 0,5 МОм, это указывает на повреждение изоляции и утечку тока в двигателе (поврежден, требует ремонта или замены);
Если сопротивление изоляции равно 0 Ом: катушка напрямую «замкнута на землю» (серьёзная неисправность, которая не подлежит ремонту и требует замены двигателя).
3. Проверьте подшипники двигателя (на предмет износа).
Подшипники являются «опорой» роторов двигателей, а износ может привести к смещению ротора, вибрациям и сильному шуму, которые являются распространенными неисправностями двигателей:
Простое обнаружение: после отключения питания вращайте вал двигателя (вал ротора) вручную:
Нормальное состояние: плавное вращение, без заеданий, без явного люфта (возможность инерционного вращения несколько раз после вращения);
Неисправность: вращение заблокировано, слышен стук или очевиден радиальный/осевой люфт вала (есть зазор при встряхивании вала рукой), что указывает на сильный износ подшипника (подшипник необходимо заменить, и если он вызывает биение, катушка также может быть повреждена).
Профессиональное тестирование: используйте «тестер подшипников» для измерения уровня вибрации. Если значение превышает стандарт вибрации, установленный для двигателя (например, GB/T 10068), подшипник необходимо заменить.