Надежность - отличительная черта наших электродвигателей
Помимо основных параметров асинхронного двигателя - мощности и скорости вращения, не менее важными параметрами являются надежность и ресурс.
В асинхронном двигателе две главные причины отказов - межвитковые замыкания статорной обмотки и дефекты или износ подшипникового узла.
Влага - главный враг обмотки. Работа асинхронного двигателя приводит к нагреву обмоток, особенно в лобовой части и, следовательно, к растрескиванию эмали. Когда же асинхронный двигатель остывает, то рассеянная в воздухе вода оседает на эмали и при многократном повторении вода попадает в трещины и полости обмотки, из которых уже не уходит. В дальнейших циклах вода разрушает эмаль, а затем и закорачивает витки обмотки.
Дополнительная пропитка обмоток асинхронного двигателя термостойким гидрофобным компаундом с противогрибковым действием исключает попадание воды в обмотку через микротрещины эмали провода. Микротрещины эмали - следствие вредных факторов /перепады температур, плесень, влажность, абразивы в полости двигателя в виде пыли из оксидов материала корпуса и системы ротор статор/. Препятствуя образованию и развитию микротрещин, пропитка поднимает и уровень допустимой рабочей температуры асинхронного двигателя, повышая тем самым коэффициент его использования по мощности, и надежнее защищает асинхронный двигатель от перегрузок. Та же влага, оседая на поверхности статора и ротора, способствует образованию абразивной пыли внутри корпуса, поэтому необходимо наносить защитную эмаль и на внутренние поверхности статора и ротора.
Второй враг - перегрев. Перегрев асинхронного двигателя приводит к увеличению токов по причине уменьшения магнитной проницаемости железа, уменьшению противо э.д.с., непроизводительной потере электроэнергии в обмотках и сокращению ресурса асинхронного двигателя, т.к. старение изоляции и ухудшение свойств смазки при этом резко прогрессируют. Защита асинхронного двигателя от тепловых перегрузок обеспечивается своевременным обесточиванием обмоток при их перегреве или включением дополнительной вентиляции.
Обесточивание обмоток асинхронного двигателя осуществляется срабатыванием НЗ (нормально замкнутого) или НР (нормально разомкнутого) термодатчика с мембранным типом срабатывания, который может быть установлен в тепловом контакте с обмоткой как одной, так и трех фаз по отдельности, тем самым, обеспечивая более надежную защиту. Термодатчик при своем срабатывании обесточит катушку магнитного пускателя или включит другую схему управления асинхронным двигателем.
Дефекты подшипникового узла устраняются установкой наружного кольца подшипника на термокомпенсированный эпоксидный компаунд определенной вязкости, который устраняет вибрации асинхронного двигателя от наличия зазора в сопряжении подшипник корпус и не дает прогрессировать вибрации по причине разбивания исходных неровностей механообработки сопрягаемых поверхностей зазоров самим кольцом.
Для увеличения ресурса подшипников обязательна смазка. Смазка обеспечивает “эффект проскальзывания” пары качения: шарик и кольцо. Если проскальзывания нет, то соприкосновение двух металлов в присутствии воды вызывает питинг - “выкрашивание” до рожки качения. Смазка защищает контакт металлов от проникновения воды.
Скорому износу подшипников способствуют т.н. “блуждающие токи” . Откуда они берутся? В статоре возбуждается магнитное поле, которое проходит по железу и замыкается через железо ротора. В беличьей клетке ротора наводятся индукционные токи, которые взаимодействуют с полем статора, что и является причиной вращения.
Но магнитное поле проходит также и через подшипник (поле рассеяния) и это поле вызывает эрозию. Вода, водяные поры и смазка - это электролит, подшипник - это металл. Магнитное поле индуцирует блуждающие токи через “электролит” и приводит к отложению солей на дорожках качения подшипника. Для исключения этого, используются специальные смазки, которые обладают тем свойством, что в месте трения качения выделяется графит, образующий карбидные пленки на шариках и на до рожках качения. Карбидные пленки обладают свойством диэлектрика и не проводят электрический ток, и поле рассеяние не приводит к эрозии.
В ответственных случаях рекомендуется заменять в асинхронном двигателе штатные подшипники на шведские или японские аналоги с учетом условий работы.
При правильной эксплуатации вышеперечисленные мероприятия повышают ресурс асинхронного двигателя в 2-4 раза, а может быть в 10 раз, в зависимости от условий использования.
Ю.А. Григорьев
