Измерение сопротивления в электродвигателе

Важной частью испытаний электродвигателя после ремонта или складского хранения являются измерение сопротивления изоляции и сопротивление обмоток постоянному току. Сопротивление изоляции производится для проверки отсутствия короткого замыкания и возможности подключения машины к сети. Сопротивление обмоток измеряется для проверки правильности намотки, отсутствия виткового замыкания и надёжности соединений.

Методы проверки изоляции

Перед подачей напряжения для предотвращения короткого замыкания необходимо проверить изоляцию между токоведущими частями и корпусом электромашины. В трёхфазных электродвигателях обмотки соединены между собой. Для проверки отсутствия замыкания между ними, при наличии возможности следует отключить обмотки друг от друга. Изоляция каждой из них проверяется относительно остальных катушек и корпуса машины. Проверка изоляции производится мегомметром. Для этого вывода к прибору подключаются на положение "мегаомы". Концы прикладываются к выводам и части корпуса, зачищенному от краски.

Информация! Вместо корпуса вывод можно приложить к валу электромашины.

Измерение производится вдвоём - один человек прикладывает вывода прибора к измеряемым элементам, а второй крутит ручку устройства в течение минуты, затем, не прекращая вращения, снимаются показания. При сомнительном результате измерения следует повторить. Провода и обмотки обладают электрической ёмкостью и во время измерения заряжаются от мегомметра, поэтому после завершения испытаний или перед повторной проверкой вывода прибора и измеряемые детали необходимо разрядить закорачиванием.

Измерение сопротивления обмоток

Измерение сопротивления обмоток производится постоянным током. Этот вид измерений производится для проверки правильности намотки и качества соединений. 

Информация! Величина сопротивлений, за исключением обмоток параллельного возбуждения двигателей постоянного тока, составляет несколько Ом, а в электромашинах большой мощности менее 1 Ом 

Измерения производятся измерительным мостом или цифровым омметром. При проведении измерений важно обеспечить надёжный контакт выводов прибора с клеммами электромашины. Перед началом измерений вывода измерительного прибора замыкаются между собой, и производится установка "0". В трехфазных машинах обмотки следует отключить друг от друга. При невозможности это сделать они измеряются попарно, через клеммы подключения. В коллекторных электродвигателях и машинах постоянного тока обмотки возбуждения разделены на две части и находятся по обе стороны ротора. Для проверки сопротивления их рассоединяют и измеряют по отдельности.

Температура электродвигателя

При изменении температуры сопротивление обмоток меняется, поэтому температура двигателя при измерении должна быть 20°С или сопротивление необходимо пересчитывать по специальным таблицам. Для измерения температуры используются встроенные или дополнительно устанавливаемые внутренние температурные датчики. Их количество зависит от мощности электромашины:

• до 10кВт - 1шт;
• 10-100кВт - 2шт;
• 100кВт-1мВт - 3шт;
• более 1мВт - 4шт.

Температурой аппарата считается среднее значение показаний. При измерении сопротивления двигателя, не работавшего длительное время, его температурой считается температура окружающей среды. При этом она не должна меняться в течение нескольких дней перед началом измерений больше, чем на 5°С. Измерения производят несколько раз с перерывом не менее 2 часов. Если результат меняется, то следует подождать до приобретения электромашиной температуры окружающей среды.

Измерения с помощью амперметра и вольтметра

Если измерительный мост или омметр отсутствуют, то допускается определить сопротивление обмоток методом измерения тока и напряжения:

1. подключить параллельно обмотке вольтметр, а последовательно амперметр;
2. подать в схему =5В;
3. измерить ток и напряжение;
4. по формуле R=U/I рассчитать сопротивление;
5. повторить ещё два раза, меняя величину напряжения;
6. рассчитать среднеарифметическое значение.

Важно! Если вместо постоянного использовать переменное напряжение, то можно обнаружить витковое замыкание между рядом расположенными витками. 

 
Проверка целостности коллекторных электрических машин 

Измерением сопротивления проверяется также исправность коллекторных машин переменного и постоянного тока. Делать это целесообразно стрелочным или цифровым омметром. Во время проверки показания прибора не должны меняться более чем на 10-15%. Измерения производятся между рядом расположенными пластинами коллектора или через щётки. Если при измерениях через щётки показания меняются, необходимо их снять и произвести измерения непосредственно на коллекторе.

Необходимая точность и результаты измерений

Точность и необходимый результат измерений определяется нормативными документами, такими, как ПУЭ, ПТЭЭР и другими, а также документацией к электродвигателю.

Необходимая точность при измерении сопротивления обмоток

Проводить измерения следует при температуре электромашины, равной температуре окружающей среде, до включения в работу. Разница между показаниями не должна превышать 2%, поэтому приборы, используемые для проверки должны обеспечивать необходимую точность:

• до 1 Ом применяется двойной измерительный мост;
• свыше 1 Ом - одинарный;
• цифровой омметр необходимо переключить на соответствующий предел измерений.

Измерение изоляции

При проверке сопротивления изоляции температура значения не имеет, но мегомметр следует проверить до начала испытаний и после. Величина сопротивления зависит от мощности электромашины и определяется по формуле Rиз=Uном/(1000+0,1Рном), где:

• Uном - напряжение сети;
• Рном - мощность двигателя. На практике считается, что сопротивление изоляции статора должно быть не менее 1мОм, а в обмотках фазного ротора не должно быть короткого замыкания. При показаниях мегомметра ниже требуемых:
• после перегрева электромашины она отправляется на ремонт;
• после хранения или намокания аппарат разбирается и сушится, после чего производится повторная проверка. Инструменты, используемые для измерения сопротивления Для проведения измерений применяются различные приборы.

Мегомметр

Служит для измерения сопротивления изоляции. Электродвигатели с номинальным напряжением до 1кВт используются мегомметры 0,5 и 1кВт, высоковольтные аппараты проверяются мегомметрами 2,5кВт или специальными устройствами. Вывода плотно прижимаются к измеряемому объекту, и ручка прибора вращается равномерно, со скоростью 1,5-2 об/мин до тех пор, пока стрелка не остановится.

Внимание! На выводах мегомметра присутствует высокое напряжение - до 2,5кВт, в зависимости от конструкции, но очень маленький ток. Поэтому прикосновения к ним болезненные, но не опасные для жизни.

Измерительный мост и цифровой омметр

При измерении сопротивления обмоток используются измерительный мост или цифровой омметр. Измеряемые величины составляют несколько Ом, поэтому важно обеспечить надёжный контакт прибора и клемм электромашины.

Мультиметр

Для приблизительной оценки состояния электродвигателя можно использовать мультиметр. Он не обладает необходимой точностью измерений, но позволяет проверить целостность обмоток и отсутствие короткого замыкания.

Тщательная проверка сопротивлений обмоток и изоляции электродвигателей необходима после ремонта, длительного периода хранения и оценки возможности дальнейшей эксплуатации при перегреве.