BLOG

Tehnici de testare a bobinajelor motoarelor asicrone trifazate

TESTAREA REZISTENTEI DE IZOLATIE LA MOTOARELE ASINCRONE

Verificarea si testarea din punct de vedere functional a motoarelor electrice, presupune sa cunoastem procedura specifica de testare a unui motor in functie de modul de alimentare si conectare a bobinelor (infasurarilor statorice).

Inainte de a incepe testarea infasurarilor statorice, este necesar o inspectie vizuala a starii generale a motorului. Toate aceste verificari se fac numai dupa deconectarea alimentarii de la reteaua electrica si vor urmarii dacă:
1a arborele se roteste cu mana fara dificultate;
1a elementele componente ale carcasei sunt in stare buna;
1a se observa semne de carbonizare in cutia de borne;
1a motorul prezinta urme de inundare cu apa, ulei sau alte grasimi.

Ce defecte putem intalni la un motor?

Decizia de a repara un motor este luata in primul rand pe baza costurilor de inlocuire, dar mai ales a disponibilitatii acestuia ca piesa de schimb. Motoarele uzuale sunt usor de inlocuit in comparatie cu motoarele speciale la care repararea acestora este singura optiune.

Principalele daune intalnite la un motor sunt:
1a bobinajul infasurarilor statorice intrerupt/scurtcircuitat
1a deteriorarea rotorului din punct de vedere mecanic
1a corodarea flanselor
 1a uzura lagarelor

Testarea infasurarilor statorice la un motor asincron trifazat

Dupa cum bine stim, motoarele asincrone trifazate au doua moduri principale de conexiune a bobinajului si anume: conexiune in stea (Υ) si conexiune in triunghi (Δ). Indiferent de modul de conectare a bobinajului, acesta poate prezenta urmatoarele defecte:
1a bobinaj intrerupt
1a bobinaj in scurtcircuit
1a bobina scurtcircuitata la pamant
1a scurtcircuit intre bobine

Testarea bobinajului se poate face cu ajutorul unui ohmetru. Dar mai intai trebuie sa intelegem modul in care sunt conectate bobinele in cutia de borne. Indiferent de modul de conectare a bobinelor, in cutia de borne avem sase conductoare dispuse pe doua randuri si care formeaza trei perechi de bobine. Fiecare dintre bobine are doua terminatii, un inceput si un sfarsit.

Dupa cum observati si in figura de mai jos, modul de conectare a perchilor este acesta: Bobina 1 - este conectata intre borna U1 si U2, Bobina 2 - este conectata intre borna V1 si V2, Bobina 3 - este conectata intre borna W1 si W2

 Tipuri de conexiune a bobinajelor motoarelor asincrone trifazate

De ce sunt astfel dispuse bobinele? Motivul este simplu si anume acela, ca ofera cea mai buna posibilitate de a realiza conexiunea stea sau triunghi.

Conexiunea stea - Υ

Conectarea in stea a motoarelor asincrone trifazateFiecare dintre cele trei faze ale alimentarii (R, S, T, sau L1, L2, L3 asa cum este notat in figura) sunt conectate la un capat al fiecarei bobine (bornele U1, V1 si W1), celelalte capete ramase sunt conectate in comun prin intermediul unei punti dispuse orizontal intre bornele W2, U2 si V2.
Unii dintre dvs. o sa se intrebe unde se conecteaza conductorul neutru - N? Acesta se conecteaza la masa in cutia de borne, existand un surub special pentru a realiza aceasta conexiune.

 

Conexiune trunghi - Δ

Conectarea in triunghi a motoarelor asincrone trifazateDaca bobinele sunt conectate in triunghi, inceputul fiecarei bobine va fi conectat cu sfarsitul celeilate prin crearea unei punti pe verticala ca in figura alaturata. Fazele alimentarii vor fi racordate tot la bornele U1, V1 si W1.

Verificarea bobinajului - metoda 1 conexiune stea/triunghi

Toate testele pe care urmeaza sa le facem unui motor, trebuie sa se realizeze numai dupa deconectarea acestuia de la sursa de alimentare.
Primul lucru pe care trebuie sa-l facem este sa deconectam puntile din cutia de borne si sa gasim perechile de bobinelor. Sa presupunem ca incepem de la borna U1 si dorim sa gasim perechea bobinei 1. 

Conectam o sonda a ohmetrului la borna U1 si cealalta sonda la borna W2, U2, V2 si la carcasa. Daca motorul nu are nici o problema, vom inregistra o valoare infinita (lipsa continuitatii) intre borna U1 si celelalte borne W2, V2 si pamant, cu exceptia bornei U2 care reprezinta cealalta borna a bobinei 1 si care va avea o anumita valoare a rezistentei.

Repetam aceasta operatie pentru fiecare dintre bornele V1 si W1. Din nou nu trebuie sa avem continuitate intre bobinaje si pamant. In acest mod vom putea astfel sa identificam perechile bobinajului. In plus putem sa comparam si rezistentele celor trei bobine.

Daca acestea sunt egale, inseamna ca avem un motor foarte bine bobinat. O diferenta de 5 - 10% intre valorile rezistentei celor trei bobine este in general acceptata. Daca diferenta este mai mare, putem trage concluzia ca unele dintre infasurarile bobinajului este in scurtcircuit (bobina cu rezistenta cea mai mica). Acest lucru este destul de dificil de identificat la un motor. De obicei cand un motor are o infasurare in scurtcircuit, nu va dura mult timp pana cand bobina in cauza va fi distrusa prin intrerupere.

Concluzie:
1a 
trebuie sa inregistram aceasi valoare a rezistentei pentru fiecare dintre bobine
1a bobinajul trebuie conectat la borne dupa modelul aratat mai sus
1a nu trebuie sa inregistram continuitate intre celelalte combinatii de teste in afara de bobina
1a nu trebuie sa inregistram nici o valoare a rezistentei intre nici una dintre borne si pamant

Verificarea bobinajului - metoda 2 conexiune stea

Conectarea bobinajului in cutia de borne la un motor asincron trifazat

 Aceasta metoda presupune efectuarea testelor de continuitate pentru bobinaje, fara deconectarea puntilor din cutia de borne.
In acest caz vom conecta o sonda a ohmetrului ala borna U1 iar cealalta sonda la borna V1 si mai apoi la borna W1. In acest caz vom masura rezistenta rezultata din inserierea a doua bobine. Daca motorul nu are nici o problema, va trebui sa inregistram aceeasi valoare pentru fiecare dintre bobina 1 si bobina 2 conectate in serie si bobina 1 si bobina 3 conectate in serie.

Repetam acest procedeu conectand sonda ohmetrului la borna V1 si borna W1, masurand rezistenta inseriata a cate doua bobine si comparam rezultatele care nu trebuie sa difere de primul caz. Prin aceasta metoda nu este neaparat necesar sa avem acces la cutia de borne a motorului. Putem realiza aceste masuratori la bornele releului de protectie sau chiar in tabloul electric de comanda.

Concluzie:

1a rezistenta masurata trebuie sa fie dublul rezistentelor bobinelor
1a nu trebuie sa inregistram nici o valoare a rezistentei intre bobinaj si pamant

Verificarea bobinajului - metoda 2 pentru conexiune triunghi

Conexiunea triunghiDin schema de conexiune in triunghi reprezentata de figura alaturata, rezulta trei puncte de masura reprezentate de punctul de conexiune a celor tre bobinaje: U1W2 (nod 1), V1U2 (nod 2), W1V2 (nod 3) fara a deconecta puntea de conexiuni din cutia de borne.
Ca si inainte la conexiune stea, trebuie sa gasim aceeasi valoarea a rezistentei intre U1W2 - V1U2, U1W2 - W1V2, V1U2 - W1V2, precum si intre acestea si pamant.

Presupunem ca cele trei bobinaje au aceeasi rezistenta notata cu RL. Daca masuram intre nodul 1 si nodul 2, bobinele dintre nodurile 2 - 3 si 3 - 1 sunt conectate in serie, iar rezistenta acestor bobine va fi suma lor adica 2 RL. In acest caz suntem in situatia in care bobina dintre nodul 1 si nodul 2 este conectata in paralel cu celelalte bobine.

Acest lucru inseamna ca rezistenta totala care va fi masurata cu ohmetru este rezultatul dintre RL si 2RL, adica R totala = RL * 2RL / RL + 2RL = 2RL2 / 3RL = 2/3 * RL. Din aceasta formula observam ca daca prin specificatiile tehnice bobinajul ar avea o rezistenta de 15 Ω, rezistenta masurata cu ohmetru va avea urmatoarea valoare: 2/3 * 15 = 0,66 * 15 = 9.90 Ω

Concluzie:
1a 
nu trebuie sa inregistram nici o legatura intre bobinaje si pamant
1a bobinajele trebuie sa aibe aceasi rezistenta
1a rezistenta masurata intre oricare dintre cele trei noduri create prin conectarea bobinajelor in triunghi, trebuie sa fie 2/3 din rezistenta bobinelor
1a trebuie sa tinem cont ca rezistenta este sensibil legata de temperatura motorului si a mediului ambiant
1a corectii pot fi facute, dar recomandam ca toate testele sa se faca dupa ce motorul a ajuns la temperatura mediului ambiant

In general valoarea rezistentei de izolatie intre infasurari, sau intre acestea si pamant trebuie sa fie mai mare de 2 MΩ, dar preferabil ar fi ca aceasta sa fie mai mare de 100 MΩ. Daca valoarea rezistentei de izolatie este mai mica de 2 MΩ este un indiciu clar ca bobinajul este depreciat sau pe punctul de a se arde.

Majoritatea defectelor sunt datorate unei rezistente a izolatiei scazute ca urmare a imbatranirii, deteriorarii mecanice, caldura excesiva, supratensiuni, dezechilibre ale retelei de alimentare, vibratii.

Verificarea periodica a conexiunilor in cutia de borne poate preveni deteriorarea motorului

 Indiferent de tipul motorului, o conexiune incorecta sau slabita poate duce la defectarea acestuia. Pentru a preveni acest tip de defect se recomanda ca periodic sa verificam conexiunile in cutia de borne, dar si pe tot traseul de alimentare al circuitului de forta (releu termic, contactor, dispozitiv de protectie)

Este foarte important sa retinem!

1a tensiunea inegala intre faze duce la deteriorarea termica a izolatiei. Aceste dezechilibre pe sursa de alimentare pot fi cauzate de o conexiune slaba, sau un contact cu o rezistenta ridicata.
1a o nesimetrie de tensiune de 1% induce o nesimetrie a curentului absorbit de  6 - 10%
1a supraincarcarea este determinata de cererile de sarcina peste capacitatea motorului, avand ca efect direct deteriorarea termica a izolatiei in toate fazele infasurarilor statorice
1a blocarea rotorului are ca efect absortia unor curenti foarte mari in infasurarile statorice si deteriorarea termica a izolatiei

Articole asemanatoare:

1. Masurarea rezistentei de izolatie
2. Masurarea rezitentei de izolatie la motoarele electrice

 Resurse:

1. http://www.hvaceducationaustralia.com/Resources/PDF/How%20to%20test%20electric%20motors.pdf
2. http://www.pcbheaven.com/userpages/check_the_windings_of_a_3phase_ac_motor/
3. http://www.ehow.com/how_4644429_test-electric-motor-windings.html
4. https://www.youtube.com/watch?v=A6IjX6nP_H8
 
Termoviziunea şi inspecţia instalaţiilor electrice
Tehnici de cablare. Cablare radiala sau cablarea i...
 

Comments

No comments made yet. Be the first to submit a comment
Already Registered? Login Here
Guest
Sâmbătă, 06 Iunie 2020
If you'd like to register, please fill in the username, password and name fields.