Мотор тестер что такое: Полезные статьи по автодиагностике — Школа Пахомова

Полезные статьи по автодиагностике — Школа Пахомова

Главная

Полезные статьи

Теоретические вопросы диагностики

Мотортестер, ваш помощник. Часть 1

Мотортестер – один из трех основных диагностических приборов, на которых базируется вся процедура современной моторной диагностики. Он является инструментом, позволяющим снимать информацию непосредственно с двигателя. Если сканер образно можно назвать «глазами блока управления», то мотортестер – это «глаза диагноста».

Какого рода информацию позволяет получать мотортестер?

Это формы напряжений и токов различных устройств, в том числе системы зажигания. Это осциллограммы давлений в цилиндре, во впускном коллекторе, в картере двигателя. Кроме того, возможна оценка состояния механической части двигателя путем выполнения тестов неравномерности вращения и относительной компрессии.

Методик применения этого прибора очень много, мотортестер не есть нечто незыблемое, нечто консервативное в плане применения,  как сканер.

Мотортестер — это универсальный инструмент, который можно применить где угодно и как угодно. В этом цикле статей будут показаны некоторые аспекты применения прибора, во всяком случае, известные автору аспекты, описаны методики применения, в том числе и нестандартные.

История создания мотортестера

Некие прообразы мотортестеров, которые можно сравнить с современными приборами лишь с большой натяжкой, появились достаточно давно. Конечно, по нынешним меркам они выглядят весьма комично, но, тем не менее, эти приборы позволяли измерить ток, напряжение, угол замкнутого состояния контактов в распределителе зажигания.

Позднее к этому набору добавился электронно-лучевой осциллограф, позволяющий визуально оценить процесс высоковольтного пробоя. Такой прообраз современного мотортестера достаточно успешно применялся на станциях для диагностики двигателей. Насколько полноценно выполнялась диагностика с применением подобных приборов – сказать сложно; возможно, для двигателей тех лет выполняемых ими функций было достаточно.

Настоящая революция в мире мотортестеров произошла, конечно же, с появлением компьютера. Современный мотортестер чаще всего представляет собой приставку к компьютеру и работает с ним в паре: можно выделить аппаратную часть (адаптер) и программную часть прибора. Существуют и портативные версии мотортестеров, они бесспорно имеют свои плюсы вроде компактности и мобильности. Но огромный минус заключается в графических возможностях их дисплеев. Как правило, они монохромные, с низкой четкостью отображения по сравнению с монитором компьютера. Поэтому следует отдавать предпочтение приборам, построенным по схеме «компьютер + приставка».

Принципы работы мотортестера

Чтобы понять, как формируется изображение на экране современного мотортестера, а фактически на мониторе компьютера, нужно вспомнить, как устроена электронно-лучевая трубка и как работает осциллограф. В основном этот прибор используется для работы с электронными устройствами.

Основой осциллографа является электронно-лучевая трубка (ЭЛТ). Она представляет собой запаянную стеклянную колбу, из которой удален воздух, с установленной в ее горловине электронной пушкой. Дно колбы покрыто люминофором – веществом, которое светится при бомбардировке его электронами. Электронная пушка формирует узкий пучок электронов, так называемый электронный луч, и направляет его на экран. Люминофор под воздействием пучка электронов начинает светиться, и в итоге на экране возникает яркая точка.

Трубка снабжена отклоняющей системой, которая способна изменять направление движения луча, тем самым перемещая его по экрану. На горизонтальные отклоняющие пластины Х1 и Х2 подается пилообразное напряжение, иначе называемое напряжением развертки, в результате чего луч совершает относительно медленное перемещение от левого края экрана к правому, затем быстрое перемещение обратно. Поэтому при отсутствии входного сигнала на экране осциллографа видна горизонтальная полоса.

На вертикальные отклоняющие пластины Y1 и Y2 после необходимой обработки подается исследуемый сигнал. Теперь при движении луча по горизонтали он будет отклоняться вверх или вниз, формируя картинку, представляющую собой визуальный аналог этого сигнала, называемый осциллограммой.

Что является очень важным моментом в рассмотренной схеме работы?

Важным является тот факт, что частота сигнала должна совпадать с частотой пилообразного напряжения, только в этом случае «картинка» на экране ЭЛТ будет стабильной. В противном случае увидим просто светящийся экран. Поэтому частота «пилы» постоянно подстраивается под частоту сигнала с помощью синхронизирующей схемы. Она, основываясь на входном сигнале, вырабатывает опорные импульсы для генератора пилообразного напряжения.  Генератор в свою очередь формирует пилообразное напряжение, подаваемое на горизонтальные отклоняющие пластины. В результате на экране осциллографа наблюдается стабильное изображение. Отсюда вытекает понятие синхронизации осциллографа.

Синхронизация – это привязка частоты горизонтальной развертки к частоте исследуемого сигнала.

Само слово «синхронизация» происходит от греческого «хронос» (время). Синхронно – это одинаково во времени, в один момент времени. Понятие синхронизации – очень важное понятие, необходимо до конца осознать его, потому что в мотортестерах выбор типа синхронизации и работа с ней являются одной из важнейших составляющих работы с прибором.

Говоря о синхронизации, следует классифицировать ее по признаку происхождения. Если источником синхронизации является сам исследуемый сигнал, то такая синхронизация называется внутренней. В этом случае синхронизирующая схема вырабатывает опорные импульсы для генератора пилообразного напряжения, основываясь на периоде исходного сигнала. Если же оператор подает на соответствующий вход прибора некий опорный сигнал извне, то синхронизирующая схема работает на его основе. Такая синхронизация называется внешней и применяется при исследовательских и конструкторских работах, в основном с радиоэлектронной аппаратурой.

Синхронизация мотортестера осуществляется аналогично осциллографу. В различных приборах она реализована по-разному, но общая идея остается неизменной: синхронизация может быть либо внутренняя, от исследуемого сигнала, либо внешняя, путем подачи в прибор синхронизирующих импульсов. Ими могут служить, например, высоковольтные импульсы в системе зажигания.

Для дальнейшего разговора нужно ввести понятие канала осциллографа. Канал – это совокупность цепей усиления и обработки сигнала, от входа осциллографа до вертикальных отклоняющих пластин. Она включает в себя входные цепи, усилители, фильтры, через которые проходит исследуемый сигнал от входа до вывода его на экран. Количество каналов – один из важных параметров осциллографа. Попросту говоря, от количества каналов зависит, сколько сигналов одновременно будет возможно наблюдать на экране.

Каков основной недостаток электронно-лучевого осциллографа? К сожалению, большинство таких приборов имеют всего один канал. Связано это в основном со сложностью реализации нескольких лучей в электронно-лучевой трубке. Существуют осциллографы с двумя каналами обработки сигнала и с отображением одновременно двух сигналов на экране, но нужно понимать, что эти сигналы прорисовываются одним электронным лучом по очереди.

Два сигнала – это уже хорошо, но на практике при диагностике двигателя требуется увидеть одновременно три, четыре, пять и даже более сигналов. Сложность в реализации многоканальности является большим недостатком классических осциллографов и ограничивает их применение в качестве мотортестеров.

Что же принципиально представляет собой современный компьютерный мотортестер?

Фактически это некая виртуальная модель электронно-лучевого осциллографа. Конечно, там нет ЭЛТ, а информация выводится на монитор компьютера. Реализация многоканальности в этом случае не представляет собой больших трудностей: количество каналов ограничено только наличием соответствующих цепей обработки сигнала  в адаптере и разумной необходимостью. Обычно количество каналов мотортестера не превышает 4-8.

Подавляющее большинство современных мотортестеров представляют собой комплекс из подключаемой к автомобилю аппаратной части (адаптера) и компьютерной программы. Связь между компьютером и адаптером осуществляется разными способами: через USB-порт, посредством сетевого кабеля либо с применением беспроводной связи Wi-Fi.

Тот факт, что мотортестер представляет собой виртуальную модель осциллографа, наложил отпечаток на вид окна программы. Такое окно содержит поле осциллограмм, представляющее собой фактически экран ЭЛТ и имеющее зачастую те же атрибуты в виде измерительной сетки и различных шкал, кнопки включения каналов, кнопки выбора типа синхронизации, полозок уровня синхронизации, кнопки включения фильтров. Конечно, есть и специфические элементы типа выпадающих меню или  измерительных линеек, но, в общем и целом, экран монитора отображает виртуальную модель осциллографа.

Мотортестер, ваш помощник: итоги 1 части

Современный мотортестер представляет собой виртуальную модель электронно-лучевого осциллографа и состоит из компьютерной программы и адаптера для подключения к автомобилю. Как и при работе с осциллографом, при использовании мотортестера необходимо применять тот или иной тип синхронизации. Многоканальность мотортестера обусловлена наличием нескольких цепей обработки сигнала и отсутствием сложностей с отображением осциллограмм сигналов на экране монитора.

Все материалы цикла «Мотортестер, ваш помощник»:

Мотортестер, ваш помощник. Часть 2

Мотортестер, ваш помощник. Часть 3

Мотортестер, ваш помощник. Часть 4

Мотортестер, ваш помощник. Часть 5

Мотортестер, ваш помощник. Часть 6

Мотортестер, ваш помощник. Часть 7

Мотортестер, ваш помощник. Часть 8

Что такое мотор-тестер и для чего он нужен?

Диагностика современного автомобильного двигателя подразумевает комплексное исследование его работы. Для ее проведения используются три основных типа диагностических приборов.

1. Для контроля работы электронной системы управления двигателем (ЭСУД) применяется автосканер. Он «общается» с электронным блоком управления (ЭБУ) двигателя. Другими словами, отображаемые сканером параметры отнюдь не являются истинными, это то, что «видит» при своей работе ЭБУ.
   
2. Четырехкомпонентный газоанализатор. Используется для извлечения диагностической информации из состава выхлопных газов.
   
3. Для непосредственного измерения параметров различных узлов двигателя, системы зажигания и элементов ЭСУД используется мотор тестер. Иначе говоря, при помощи мотортестера диагност производит реальные измерения тех или иных параметров работы мотора. К ним можно отнести напряжения, токи, а также осциллограммы различных электрических сигналов, в том числе системы зажигания. Кроме того, можно оценить баланс цилиндров, состояние механической части и многое другое.
   

Следует отметить, что в отличие от сканеров, привязанных к той или иной ЭСУД, мотор-тестер одинаково успешно применяется на любых двигателях, начиная от карбюраторных и заканчивая новейшими, с непосредственным впрыском топлива и электронным управлением. Фактически мотортестер представляет собой мощный универсальный измерительный инструмент, научившись пользоваться которым, можно работать с любыми двигателями и даже с электронными устройствами.

Прообразы нынешних мотортестеров появились довольно давно. В основном они представляли собой комплексы электроизмерительных приборов для измерения тока, напряжения, угла замкнутого состояния контактов, оборотов двигателя и т.п. В их состав мог входить и осциллограф, позволяющий наблюдать быстротекущие электрические процессы, например, в системе зажигания. К сожалению, с помощью такого комплекса было невозможно оценить состояние механических узлов двигателя.

Бурное развитие микроэлектроники и компьютерной техники произвели революцию в мире мотортестеров. Современный мотортестер представляет собой ни что иное, как приспособленный для работы с автомобильным двигателем многоканальный цифровой осциллограф, как на базе персонального компьютера, так и портативный.

Смысл работы осциллографа очень простой: он отображает изменение амплитуды (уровня) сигнала во времени. Основным компонентом любого цифрового осциллографа является аналого-цифровой преобразователь (АЦП). Напряжение с датчиков или щупов поступает на вход АЦП, преобразуется в цифровой код, запоминается и выводится на экран в виде картинки (осциллограммы). Этот процесс происходит с очень большой частотой, поэтому любой кратковременный всплеск будет замечен и запомнен. К сожалению, человеческий глаз не всегда способен уловить очень короткие всплески сигнала, и в этом случае цифровой осциллограф просто незаменим, потому что он запоминает все изменения сигнала. В дальнейшем, после получения осциллограммы, диагност может спокойно ее рассмотреть и проанализировать.

Здесь нужно обратить внимание на один очень важный момент. Размер экрана ограничен, поэтому одна картинка будет сменяться другой по мере заполнения экрана. Частота смены картинок называется частотой развертки. Если эта частота не будет совпадать с частотой сигнала, то изображение на экране осциллографа будет «плыть». И картинка станет стабильной только тогда, когда частота развёртки будет кратна частоте исследуемого сигнала. Отсюда возникает важное понятие – синхронизация.

Итак, синхронизация – это привязка частоты развертки к частоте исследуемого сигнала с целью получения стабильного изображения на экране. В осциллографах синхронизация осуществляется двумя способами. Во-первых, осциллографы имеют встроенную схему синхронизации, использующую исследуемый сигнал и осуществляющую привязку непосредственно к нему. Во-вторых, сигнал синхронизации можно подать извне. Для этого существует специальный вход, и такая синхронизация называется внешней.

Поясним сказанное на простом примере. Допустим, нам необходимо снять мотортестером осциллограмму высокого напряжения. Но ведь двигатель работает, и частота его вращения постоянно меняется. Следовательно, нам необходимо взять в качестве привязки к оборотам двигателя какой-либо сигнал, по «команде» которого будет двигаться наш виртуальный электронный луч на экране компьютера. Забегая вперед, скажу, что чаще всего в качестве такого сигнала используется импульс высокого напряжения первого цилиндра.

Осознание роли синхронизации очень важно, потому что в мотортестерах она используется точно так же, как и в осциллографах. Более того, мотортестер в отличие от осциллографа дает несравненно большие возможности для синхронизации, выбор ее типа – очень важный и творческий момент, и мы поговорим об этом отдельно.

Рисуя осциллограммы на экране, мотортестер предоставляет диагносту возможность увидеть изменение напряжения, тока или давления во времени. Зная работу системы управления двигателем, диагност может определить, в каком состоянии находится система. В отличие от сканера, мотортестер позволяет диагностировать силовые узлы (высоковольтные цепи зажигания), механические дефекты системы газораспределения, и получить реальные данные, которые выдают датчики автомобиля.

Подводя итог, ответим на поставленный в заголовке вопрос. Мотортестер – один из трех основных типов автодиагностических приборов, представляющий собой многоканальный цифровой осциллограф и позволяющий производить непосредственные измерения тех или иных параметров двигателя.

Что такое испытание электродвигателя и зачем оно проводится

Программы технического обслуживания электрооборудования предназначены для повышения оперативности и времени безотказной работы оборудования при одновременном снижении капитальных эксплуатационных затрат. Тестирование электродвигателя обычно является первым, чем жертвуют при сокращении эксплуатационных расходов. Но умные компании понимают, что без надлежащих программ технического обслуживания миллиарды долларов потерянного дохода из-за увеличения затрат на ремонт двигателей, простоев и потерь в промышленных и коммерческих компаниях.

Для чего проводятся испытания электродвигателей?

После выхода из строя подшипника электрические неисправности являются наиболее распространенным видом отказа двигателя, поэтому, кроме того, правильно спланированная схема электрических испытаний важна для обеспечения надежности установки. Исследовательский институт электроэнергетики (EPRI) провел опрос, который показал, что 48% отказов двигателей происходят из-за электрических сбоев. 48% можно снова разделить на проблемы с ротором (12%) и проблемы с обмоткой (36%). Остальные 52% отказов связаны с механическими неисправностями.

Многие диагностические инструменты, такие как токоизмерительные клещи, датчики температуры, мегомметр или осциллограф, могут помочь выявить эти проблемы.

Дефекты обмотки возникают из-за загрязнения, старения изоляции, тепловых перегрузок, скачков напряжения, повреждения проводов/материалов и других причин. Они начинаются с того, что энергия пересекает дефект изоляции, такой как влага, которая отделяет по крайней мере один виток. Это создает дополнительное напряжение и повышение температуры в месте повреждения, которое увеличивается до тех пор, пока обмотка не выйдет из строя.

Некоторые неисправности обмотки:

• Между витками в катушке
• Между катушками в фазе
• Между катушками в разных фазах
• Между катушкой или фазой и землей

Обнаружение хотя бы одной из перечисленных выше неисправностей может сэкономить вашему предприятию бесчисленные часы остановки и сэкономить много долларов.

Что делается при испытании электродвигателя?

Существуют различные виды испытаний двигателя. Их:

 

Импульсные испытания электродвигателей
Импульсные испытания электродвигателей являются неотъемлемой частью профилактического обслуживания электродвигателей. Ниже приведены несколько вопросов, которые помогают объяснить влияние обширных импульсных испытаний на двигатель.

• Могут ли импульсные испытания повредить исправную или изношенную изоляцию?
• Могут ли тесты сопротивления постоянному току, индуктивности, мегомметра или HiPot диагностировать слабую межвитковую изоляцию?
• Сможет ли работать двигатель со слабой изоляцией после неудачного импульсного теста?
• Могут ли двигатели с коротким замыканием на виток продолжать работу?

Это было достигнуто путем тщательного тестирования низковольтного двигателя, пока не произошел сбой. После отказа в ходе дополнительных испытаний изучалось возможное ухудшение изоляции витков из-за импульсных испытаний, выходящих за пределы диэлектрического пробоя двигателя.

ПРИМЕЧАНИЕ. Этот документ был отредактирован на основе оригинальной версии документа IEEE, опубликованного в 2003 г.

Проверка вращения электродвигателя
Проверка вращения двигателя вентилятора или насоса при тестировании в автономном режиме с помощью MCE. Вентиляторы могут продолжать медленно вращаться из-за сквозняка в пленуме. Насосы, подключенные к общему коллектору, могут продолжать вращаться, если другие насосы, подключенные к коллектору, работают. Это неблагоприятно повлияет на результаты стандартного теста, возможно, создав более высокие, чем обычно, резистивные и индуктивные дисбалансы.

Испытание электродвигателя с фазным ротором

Двигатели с фазным ротором имеют трехфазную обмотку, намотанную на ротор, который подключен к трем фазам пусковых резисторов для обеспечения контроля тока и скорости при пуске. Неисправные компоненты в блоке резисторов являются обычным явлением и часто упускаются из виду при устранении неполадок. Эти повреждения могут серьезно повлиять на работу двигателя в целом, и им следует уделить особое внимание при поиске и устранении неисправностей этих двигателей.

Проверка сопротивления изоляции электродвигателя
Изоляция электродвигателя имеет отрицательный температурный коэффициент, т.е. при повышении температуры сопротивление уменьшается. Это гарантирует, что сопротивление изоляции обесточенного двигателя уменьшится после запуска двигателя. Однако чаще всего сопротивление сначала увеличивается после запуска из-за испарения влаги при повышении температуры обмоток. Стандарт IEEE43 по тестированию сопротивления изоляции требует корректировки температуры до сорока градусов Цельсия, что может мгновенно превратить подходящие измеренные показания сопротивления в неутешительно низкие показания выпрямленного сопротивления. Прежде чем отправить двигатель на ремонт, подумайте об обогревателях.

Тест МОм
Тест МОм долгое время был предпочтительным инструментом для большинства инженеров, и этот простой тест часто является единственным электрическим тестом, выполняемым на двигателе. Тем не менее, несмотря на то, что испытание мегомами играет важную роль, оно просто не способно обнаружить все вероятные неисправности в обмотке двигателя.

Компьютерные тесты
 Современное тестовое оборудование использует компьютерное управление для обеспечения автоматического тестирования и диагностики неисправностей, что снимает с оператора ответственность за интерпретацию результатов. Оборудование может обнаруживать микродуги и автоматически останавливать тест. Программное обеспечение базы данных позволяет экономить ресурсы со всеми выходными данными испытаний, чтобы со временем можно было наращивать практику, предпочтительно с момента запуска двигателя из первых рук. Автоматизированное тестирование также помогает устранить ошибки оператора, несоответствия, возникающие из-за того, что разные операторы применяют разные параметры, и возможность подачи оператором перенапряжения на двигатель. Новейшие тестеры объединяют все статические электрические испытания в одном портативном устройстве, которое также может создавать профессиональные отчеты об испытаниях.

Статическое испытание или испытание изоляции

Выполняется при отключенном двигателе от источника питания. В частности, это делается из шкафа управления двигателем и должно выполняться в заранее определенной последовательности испытаний.

Проверка сопротивления обмотки
Выявляет полное замыкание, ослабление соединения и обрыв цепи. Такие испытания должны выполняться с помощью точного оборудования, которое может измерять до 0,001 Ом. Чрезвычайно важно привести значения сопротивления к постоянной температуре, обычно 20 градусов Цельсия. Температура двигателя должна быть определена настолько точно, насколько это возможно, а температура меди должна использоваться везде, где это возможно. Маловероятно, что двигатель, который недавно работал, будет иметь температуру окружающей среды, поэтому следует избегать использования температуры окружающей среды. По завершении теста количественно определяется один дисбаланс между показаниями между фазами.

Испытание ступенчатым напряжением постоянного тока
Обычно выполняется при удвоенном сетевом напряжении плюс 1000 вольт. Напряжение увеличивается поэтапно, и ток утечки строится на графике. Эффективная изоляция относительно земли будет обозначать линейный график, тогда как нелинейный график будет указывать на ухудшение изоляции при том напряжении, при котором ток утечки мгновенно усиливается. Испытание ступенчатым напряжением дает гораздо больше информации, чем базовое испытание постоянного напряжения.

DC Hipot Test
Просто подайте напряжение, измерьте ток утечки и вычислите мегаомы. Если мегаомы больше, чем признанная наименьшая оценка, двигатель проходит проверку. Даже если есть участок с поврежденной изоляцией, который вызывает более низкое значение мОм, если это значение выше минимально допустимого значения, оно все равно будет пройдено.

Испытание на перенапряжение
Это испытание используется для проверки состояния изоляции между витками, между катушками и между фазами и обычно выполняется при удвоенном сетевом напряжении плюс 1000 вольт. Он может определить полное замыкание, ослабленную изоляцию, дисбаланс и ослабленные соединения, вызванные неправильной намоткой. Он работает, вводя импульсы высокого напряжения в каждую фазу, создавая разность потенциалов между одним витком и следующим. Результирующие синусоидальные волны от каждой фазы должны равняться 1 другой.

Вышеупомянутые тесты являются автономными тестами.

Динамическое тестирование двигателя или онлайн-тестирование
Более новое дополнение к технологиям электрических испытаний, которое включает измерение напряжения и тока трех фаз двигателя, когда двигатель работает в своих обычных условиях, и количественную оценку множества данные, относящиеся к двигателю, источнику питания и нагрузке. Могут быть выявлены как электрические, так и механические проблемы.

Значения качества электроэнергии, включая уровень напряжения, дисбаланс и искажения, определяются и сравниваются с отраслевыми стандартами. Плохое качество электроэнергии может указывать на повышение температуры внутри двигателей, а поскольку тепло является злейшим врагом изоляции, необходимо определить и, по возможности, устранить проблемы с качеством электроэнергии.

Рекомендуемые автономные испытания электродвигателя в процессе эксплуатации:

• Резистивный дисбаланс обмотки статора
• Сопротивление изоляции обмотки статора (проверка мегаом)
• Индекс поляризации (PI)
• Проверка ступенчатого напряжения
• Испытание на перенапряжение

Рекомендуемые испытания запасного электродвигателя:

• Резистивный дисбаланс обмотки статора
• Сопротивление изоляции обмотки статора (проверка мегаом)
• Индекс поляризации (PI)
• Проверка ступенчатого напряжения
• Испытание на перенапряжение

Рекомендуемые испытания новых/восстановленных электродвигателей:

• Резистивный дисбаланс обмотки статора
• Сопротивление изоляции обмотки статора (проверка мегаом)
• Индекс поляризации (PI)
• Проверка ступенчатого напряжения
• Испытание на перенапряжение

Как проводится проверка двигателя?

Трехфазный

• Убедитесь, что линия электропитания находится в исправном состоянии. Проверьте соединительную планку для клеммы (U, V, W). Тип подключения – ЗВЕЗДА ИЛИ ТРЕУГОЛЬНИК.
• Подтвердите напряжение питания для электродвигателя. 230/400.
• С помощью мультиметра проверьте непрерывность обмотки между фазами (U на V, V на W, W на U). Каждая фаза-фаза должна иметь устойчивость, если обмотка в порядке.
• Проверьте показания обмотки двигателя в омах с помощью омметра или мультиметра для межфазной клеммы (U на V, V на W, W на U). Показания в омах для каждой обмотки должны быть одинаковыми (или почти одинаковыми).
• Сопротивление изоляции обмотки двигателя с помощью прибора для проверки изоляции, настроенного на шкалу 500 В (1000 В пост. тока)

1. Проверка между фазами (U на V, V на W, W на U) и
2. Проверка от фазы к земле (U к E, V к E, W к E). Минимальное испытательное значение электродвигателя составляет 1 МОм (1 МОм).

• При работающем двигателе проверьте рабочий ток двигателя с помощью измерительных клещей.
• Соответствуйте току полной нагрузки, указанному на паспортной табличке двигателя.
• После завершения каждого шага выберите состояние электродвигателя: НЕОБХОДИМО РЕМОНТ или OK

Однофазный

• С помощью омметра или мультиметра проверьте показания обмотки двигателя в омах. (C к S, C к R, S к R). Показание для начала работы должно быть равно от C до S + C до R.
• Правильная идентификация электрических клемм: Герметичный мотор-компрессор имеет три клеммных соединения, а именно:

1. Общий (С)
2. Старт (S)
3. Пробег (П)

• Чтобы определить правильный терминал, свяжите эти процессы:
• Наибольшее значение сопротивления между пусковой и рабочей клеммами
• Среднее значение сопротивления находится между пусковой и общей клеммами.
• Наименьшее значение сопротивления между рабочим и общим выводами.
• Используя прибор для проверки изоляции, настроенный на шкалу 500 В, можно определить сопротивление изоляции обмотки двигателя. Проверьте от обмоток к земле (C к E, S к E, R к E). Минимальное испытательное значение электродвигателя составляет 1 МОм (1 МОм).
• Не выключая двигатель, проверьте рабочий ток двигателя с помощью измерительных клещей.
• Сравните с FLA на заводской табличке двигателя.
• Если все этапы выполнены — определить состояние электродвигателя: Исправен или НЕОБХОДИМ РЕМОНТ.

Все типы

• Проверьте внешний вид двигателя. Убедитесь в отсутствии износа корпуса или повреждения лопасти или вала охлаждающего вентилятора.
• Вручную проверните вал, чтобы проверить состояние подшипника. Проверьте свободное и плавное вращение.
• Обратите внимание на данные двигателя, указанные на его ЗАВОДСКОЙ ТАБЛИЧКЕ.
• Непрерывность заземления: С помощью омметра убедитесь, что сопротивление между землей и корпусом двигателя меньше 0,5 Ом.
• Источник питания, 415 В между L1 и L2, L3 и L1 и L2 и L3.

Преимущества тестирования двигателя

• Увеличение времени безотказной работы
• Экономьте деньги
• Экономия энергии
• Повышение безопасности

Основы испытаний двигателей

на Майлз Будимир, старший редактор

Испытания электродвигателей не должны быть загадкой. Знание основ вместе с новым мощным испытательным оборудованием значительно упрощают работу.

Электрические двигатели имеют репутацию смеси науки и магии. Поэтому, когда двигатель не работает, может быть неясно, в чем проблема. Знание некоторых основных методов и приемов, а также наличие нескольких удобных инструментов тестирования помогает легко обнаруживать и диагностировать проблемы.

Когда электродвигатель не запускается, работает с перебоями или перегревается, или постоянно срабатывает устройство максимального тока, может быть множество причин. Иногда проблема кроется в источнике питания, включая проводники ответвления или контроллер двигателя. Другая возможность заключается в том, что ведомый груз заклинило, заклинило или не совпало. Если в самом двигателе возникла неисправность, причиной неисправности может быть перегоревший провод или соединение, неисправность обмотки, включая ухудшение изоляции, или изношенный подшипник.

Ряд диагностических инструментов, таких как токоизмерительные клещи, датчики температуры, мегомметр или осциллограф, могут помочь выявить проблему. Предварительные тесты обычно проводятся с помощью вездесущего мультиметра. Этот тестер способен предоставлять диагностическую информацию для всех типов двигателей.

Электрические измерения
Если двигатель полностью не реагирует, нет гудения переменного тока или ложных пусков, снимите показания напряжения на клеммах двигателя. Если напряжения нет или напряжение снижено, вернитесь к восходящему потоку. Снимите показания в доступных точках, включая разъединители, контроллер двигателя, любые предохранители или распределительные коробки и т. д., вплоть до выхода устройства защиты от перегрузки по току на входной панели. То, что вы ищете, — это, по сути, тот же уровень напряжения, который измеряется на главном выключателе входной панели.

При отсутствии электрической нагрузки на обоих концах проводников ответвленной цепи должно появляться одинаковое напряжение. Когда электрическая нагрузка цепи близка к мощности цепи, падение напряжения не должно превышать 3% для обеспечения оптимального КПД двигателя. В трехфазном подключении все ветви должны иметь практически одинаковые показания напряжения без пропадания фазы. Если эти показания различаются на несколько вольт, возможно, их удастся выровнять, прокрутив соединения, стараясь не менять направление вращения. Идея состоит в том, чтобы согласовать напряжения питания и импедансы нагрузки, чтобы сбалансировать три ветви.

Если электропитание в порядке, осмотрите сам двигатель. Если возможно, отключите нагрузку. Это может восстановить работу двигателя. При отключенном и заблокированном питании попытайтесь провернуть двигатель вручную. Во всех двигателях, кроме самых больших, вал должен вращаться свободно. В противном случае внутри имеется препятствие или заедает подшипник. Довольно новые подшипники склонны к заклиниванию, потому что допуски более жесткие. Это особенно актуально, если в помещении присутствует влага или мотор какое-то время не использовался. Часто хорошую работу можно восстановить, смазав маслом передние и задние подшипники, не разбирая мотор.

Если вал вращается свободно, установите мультиметр на функцию измерения сопротивления, чтобы проверить сопротивление. Обмотки (все три в трехфазном двигателе) должны показывать низкое, но не нулевое сопротивление. Чем меньше двигатель, тем выше будет это показание, но оно не должно быть открытым. Обычно оно достаточно низкое (менее 30 Ом), чтобы зазвучал звуковой индикатор непрерывности.

Цифровой мультиметр (цифровой мультиметр), такой как этот Keithley DMM7510 от Tektronix, является обязательным инструментом для тестирования двигателей. Доступен широкий спектр цифровых мультиметров для измерения напряжения, тока и сопротивления в зависимости от номинальной мощности двигателя.

Небольшие универсальные двигатели, например, используемые в портативных электродрелях, могут содержать обширную схему, включая переключатель и щетки. В режиме омметра подключите измеритель к вилке и контролируйте сопротивление, покачивая шнур в месте его входа в корпус. Подвигайте переключатель из стороны в сторону и, приклеив триггерный переключатель так, чтобы он оставался включенным, нажмите на щетки и вручную поверните коммутатор. Любое колебание цифровых показаний может указывать на неисправность. Часто для восстановления работы требуется новый набор щеток.

Значения силы тока или силы тока также полезны при тестировании двигателя. По показаниям напряжения вы знаете электрическую энергию, доступную на клеммах, но не знаете, какой ток протекает. У мультиметров всегда есть функция тока, но с ней есть две проблемы. Во-первых, исследуемая цепь должна быть разомкнута (и позже восстановлена), чтобы включить прибор последовательно с нагрузкой. Другая трудность заключается в том, что типичный мультиметр не способен работать с величиной тока, присутствующей даже в небольшом двигателе. Весь ток должен был бы протекать через измеритель, сжигая выводы зонда, если не разрушая весь прибор.

Важным инструментом для измерения тока двигателя являются токоизмерительные клещи. Он обходит такие трудности, измеряя магнитное поле, связанное с током, отображая результат в цифровом или аналоговом отсчете, откалиброванном в амперах.

Многофункциональные приборы, такие как токоизмерительные клещи CM174 от FLIR, дают инженерам-испытателям возможности нескольких функций прибора в одном устройстве. CM174 оснащен инфракрасными управляемыми измерениями (технология IGM на основе встроенного тепловизионного датчика FLIR Lepton, предоставляющая пользователям дополнительные визуальные данные, помогающие в устранении неполадок).

Накладные амперметры удобны в использовании. Просто откройте подпружиненные зажимы, вставьте горячий или нейтральный проводник, затем отпустите зажимы. Провод не должен располагаться по центру отверстия, и можно, если он проходит под углом. Однако весь кабель, содержащий горячие и нейтральные проводники, не может быть измерен таким образом. Это связано с тем, что ток, протекающий по двум проводам, движется в противоположных направлениях, поэтому два магнитных поля компенсируют друг друга. Следовательно, невозможно измерить ток в шнуре питания, как это часто требуется. Использование разветвителя решает проблему. Это короткий удлинитель соответствующего номинала с удаленной оболочкой примерно на шесть дюймов, чтобы можно было отделить и измерить один из проводников.

Цифровые и устаревшие аналоговые токоизмерительные клещи работают хорошо и способны измерять ток до 200 А, что достаточно для большинства работ с двигателями.

Основная процедура заключается в измерении пускового и рабочего тока любого двигателя, когда он подключен к нагрузке. Сравните показания с задокументированными спецификациями или спецификациями на паспортной табличке. По мере старения двигателей потребляемый ток обычно увеличивается из-за падения сопротивления изоляции обмоток. Избыточный ток вызывает тепло, которое необходимо отводить. Разрушение изоляции ускоряется до тех пор, пока не произойдет лавинное явление, вызывающее перегорание двигателя.

Показания клещевого амперметра подскажут вам, где вы находитесь в этом континууме. На промышленном объекте в рамках планового технического обслуживания двигателя можно периодически снимать показания тока и заносить их в журнал, вывешенный поблизости, чтобы можно было заранее выявлять опасные тенденции и избегать дорогостоящих простоев.

Проверка изоляции
Тестер сопротивления изоляции (или мегомметр), широко известный под торговым названием Megger, может предоставить важную информацию о состоянии изоляции двигателя. На промышленном объекте рекомендуемая процедура заключается в проведении периодических испытаний и регистрации результатов, чтобы можно было обнаружить и исправить разрушительные тенденции, чтобы предотвратить сбои и длительные простои.

Тестер сопротивления изоляции напоминает обычный омметр. Но вместо типичного испытательного напряжения в три вольта, получаемого от внутренней батареи и подаваемого на датчики, мегомметр обеспечивает гораздо более высокое напряжение, прикладываемое в течение установленного промежутка времени. Ток утечки через изоляцию, выраженный в виде сопротивления, отображается так, чтобы его можно было изобразить в виде графика. Это испытание может проводиться на проложенном или намотанном кабеле, инструментах, приборах, трансформаторах, подсистемах распределения электроэнергии, конденсаторах, двигателях и любом типе электрического оборудования или проводки.

Испытание может быть неразрушающим для оборудования, находящегося в эксплуатации, или длительным при повышенном напряжении для испытаний прототипов до разрушения. Использование мегомметра требует некоторого обучения. Необходимо соблюдать правильные настройки, процедуры подключения, продолжительность испытаний и меры предосторожности, чтобы избежать повреждения оборудования или поражения электрическим током оператора или коллег.

Испытываемый двигатель должен быть обесточен и отсоединен от всего оборудования и проводки, которые не подлежат испытанию. Помимо аннулирования теста, такое постороннее оборудование может быть повреждено приложенным напряжением. Кроме того, ничего не подозревающие люди могут подвергнуться воздействию опасного высокого напряжения.

Вся проводка и оборудование имеют определенную емкость, которая обычно имеет большое значение для больших двигателей. Поскольку оборудование, по сути, представляет собой накопительный конденсатор, важно, чтобы оставшаяся электрическая энергия разряжалась до и после каждого испытания. Для этого перед повторным подключением источника питания зашунтируйте соответствующий провод(а) на землю и между собой. Устройство должно быть разряжено не менее четырех раз в течение всего времени подачи испытательного напряжения.

Меггер способен подавать различные напряжения, и уровень должен быть скоординирован с типом тестируемого оборудования и областью запроса. Испытание обычно применяется между 100 и 5000 В или более. Протокол с указанием уровня напряжения, продолжительности времени, интервалов между испытаниями и способов подключения должен быть составлен с учетом типа и размера оборудования, его значения и роли в производственном процессе и других факторов.

Оборудование для проверки двигателей
Более современные приборы делают испытания еще проще. Например, тестовое оборудование, такое как анализатор качества электроэнергии и двигателя Fluke 438-II, использует алгоритмы для анализа не только качества трехфазной электроэнергии, но также крутящего момента, эффективности и скорости для определения производительности системы и обнаружения условий перегрузки, что устраняет необходимость в датчиках нагрузки двигателя. .

Используя запатентованные алгоритмы, 438-II от Fluke измеряет формы сигналов трехфазного тока и напряжения и сравнивает их с номинальными характеристиками для расчета механических характеристик двигателя.

Предоставляет данные анализа как электрических, так и механических характеристик двигателя во время работы. Используя запатентованные алгоритмы, 438-II измеряет трехфазные формы сигналов тока и напряжения и сравнивает их с номинальными характеристиками для расчета механических характеристик двигателя. Анализ представлен в виде простых показаний, что позволяет легко оценить рабочие характеристики и определить, нужны ли корректировки, прежде чем сбои приведут к остановке работы.

Анализатор также обеспечивает измерения для определения КПД двигателя (например, преобразования электрической энергии в механический крутящий момент) и механической мощности в условиях рабочей нагрузки. Эти меры позволяют определить рабочую мощность двигателя в процессе эксплуатации по сравнению с его номинальной мощностью, чтобы увидеть, работает ли двигатель в перегруженном состоянии или, наоборот, если он слишком велик для данного применения, могут быть потеряны энергия и увеличены эксплуатационные расходы.