Из всех видов электрооборудования в сельском хозяйстве наиболее широко применяют асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором серий А, АО, АЛ, АОЛ, А2, АО2 и с фазным ротором серий АК, АОК, АОК2.

С 1971 г. в сельское хозяйство начали поступать асинхронные электродвигатели сельскохозяйственного назначения серии АО2-СХ, предназначенные для работы во всех сельскохозяйственных помещениях, под навесом или на открытом воздухе. Эти электродвигатели выпускаются на номинальное напряжение 380 В при соединении фаз в треугольник с шестью выводными проводами для пуска с переключением обмотки статора со звезды на треугольник. Электродвигатели серии АО2-СХ допускают продолжительную работу при снижении напряжения сети до 90 и 80% от номинального с соответствующим снижением мощности на 5 и 15%. Кроме того, они допускают кратковременную работу в течение 6 мин при снижении напряжения сети до 80% с сохранением на валу момента, равного номинальному.

В последнее время также разработаны электродвигатели сельскохозяйственного исполнения серии Да...С, предназначенные для привода сельскохозяйственных машин и механизмов. Электродвигатели серии Да...С выполнены на базе электродвигателей основного исполнения серии Д нормальной точности и отличаются от них применением конструктивных изоляционных материалов, обмоточных проводов и лакокрасочных покрытий, способных работать как в химически активных средах, так и в условиях повышенной влажности. Кроме того, у двигателей сельскохозяйственного исполнения на валу установлены манжетные уплотнения, предотвращающие проникновение воды и пыли во внутреннюю полость электродвигателя.

Для привода пропеллерных вентиляторов в системах автоматического управления микроклиматом птицеводческих помещений разработаны двигатели Д80АЧП и Д100L6П.

Безразборное определение технического состояния электродвигателей в процессе эксплуатации

При технических уходах за электродвигателями большое значение имеет обнаружение неисправностей. Неисправности электродвигателей можно условно разделить на механические, неисправности обмоток, коммутационные и электромагнитные. Кроме того, могут встречаться комбинированные неисправности, вызванные одновременным возникновением механических и электрических неисправностей.

Рассмотрим способы определения неисправностей без разборки электродвигателей.

Междувитковое замыкание в обмотках. Внешним признаком междувитковых замыканий в обмотках электродвигателей является возникновение вибрации, повышенного шума и местного нагревания станины.

Существует несколько методов определения междувитковых замыканий.

Метод индуктированных напряжений (рис. 7, а) заключается в следующем. Обмотки фаз разъединяют и к одной из обмоток подводят напряжение, равное 20—25% от номинального, а в двух других фазах вольтметром измеряют индуктированные напряжения. В обмотке с междувитковым замыканием в замкнутом контуре возникает против о э.д. с. и индуктированное напряжение уменьшается. Чтобы определить обмотки, имеющие междувитковые замыкания, поочередно на обмотки всех фаз электродвигателя подают напряжения и измеряют индуктированные напряжения.

Рис. 7. Схемы для определения междувитковых замыканий в обмотках электродвигателей: а — методом идуктнрованных напряжений; б — методом токов.

Метод токов (рис. 7,б) заключается в измерении величин токов в проводах, подводящих питание к электродвигателю. При соединении обмоток статора в звезду наибольший ток покажет амперметр, включенный в фазу с междувитковым замыканием, а при соединении обмоток в треугольник — амперметры, между которыми включена поврежденная фаза. При указанных измерениях в электродвигателях с фазным ротором цепь ротора должна быть разомкнутой.

У электродвигателей с фазным ротором при возникновении междувитковых замыканий в первую очередь определяют, в какой обмотке имеется дефект. Для этого обмотку статора включают на напряжение, составляющее 25—50% от номинального и, медленно вращая ротор рукой, замеряют напряжение на кольцах. Если напряжение между кольцами неодинаково, но неизменно при вращении ротора, значит, витковое замыкание возникло в обмотке ротора. При междувитковом замыкании в обмотке статора напряжение между кольцами при вращении ротора будет изменяться и зависеть от положения ротора относительно статора.

Обрыв в обмотке фазы приводит при работающем двигателе к повышенному шуму, если нагрузка электродвигателя не превышает 60—70% от номинальной. При большей нагрузке электродвигатель немедленно останавливается. Чтобы определить обрыв, проверяют целость обмотки при помощи омметра или лампочки с батарейкой.

Состояние изоляции обмоток, как правило, определяют, измеряя мегомметром сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса и между обмотками. Обычно сопротивление изоляции всех фаз электродвигателя при увлажнении уменьшается одинаково. Если в изоляции одной из фаз возник или развивается дефект, сопротивление изоляции этой фазы будет отличаться от сопротивления изоляции двух других фаз, т. е. будет наблюдаться несимметрия сопротивлений.

Наиболее точно состояние изоляции можно определить измерением токов утечки при подаче на обмотки постоянного напряжения. Схема для измерения токов утечки изоляции обмоток дана на рисунке 8. Величину токов утечки целесообразно измерять при приложении к обмоткам напряжения постоянного тока 200—500 В. Неодинаковость токов утечки изоляции обмоток фаз электродвигателя свидетельствует о наличии дефекта в фазе, имеющей наибольший ток утечки.

Если измерения проводят регулярно через определенные промежутки времени, то уменьшение сопротивления изоляции или увеличение токов утечки изоляции в одной из фаз электродвигателя свидетельствует о развитии дефекта в изоляции указанной фазы.

Обрыв стержней короткозамкнутой обмотки ротора. Внешним признаком обрыва стержней является повышенная вибрация и шум при работе электродвигателя, увеличивающиеся с возрастанием нагрузки.

При обрыве стержней вибрация и шум периодически изменяются с частотой, равной двойной частоте скольжения.

Наиболее простой метод определения обрывов стержней ротора заключается в измерении тока в одной или в двух фазах электродвигателя при подаче на них пониженного напряжения (10—15% от номинального) и при медленном проворачивании ротора за вал рукой или с помощью рычага.

При вращении ротора, имеющего обрывы стержней, ток в фазах будет изменяться в зависимости от положения ротора. Величина изменения тока зависит от количества оборванных стержней и их взаимного расположения. В электродвигателях с целыми стержнями обмотки ротора колебаний тока в фазах при проворачивании ротора не наблюдается.

Для большей наглядности изменения величин токов фаз удобно записывать самопишущим амперметром.

Степень искрения щеток на контактных кольцах определяют визуально при холостом ходе электродвигателя и при номинальной нагрузке. Для наблюдения за искрением щеток нужно снять кожух контактных колец. Замыкание между листами активной стали определяют, измеряя мощность, потребляемую электродвигателем на холостом ходу.

При замыкании между листами потребляемая мощность увеличивается. Кроме того, наблюдается повышенный нагрев корпуса электродвигателя из-за нагрева пикета активной стали.

Ослабление прессовки пакета активной стали статора в станине определяют по сильному дребезжанию корпуса и повышенной вибрации электродвигателя. Дребезжание и вибрация прекращаются сразу же после отключения электродвигателя от сети.

Ослабление прессовки пакета активной стали ротора определяют по сильной вибрации электродвигателя. После отключения электродвигателя от сети вибрация уменьшается по мере снижения оборотов вала. Следует иметь в виду, что указанный признак может наблюдаться и при возникновении других дефектов, таких, как изгиб вала и пр.

Состояние подшипников без разборки электродвигателя обычно определяют по повышению температуры подшипникового узла. Температуру рекомендуется измерять термометром со шкалой до 100° С после одного-двух часов работы электродвигателя с номинальной (или близкой к номинальной) нагрузкой. При измерении шарик термометра оборачивают фольгой и прикладывают к подшипниковому узлу, обычно к приливу подшипникового щита в месте крепления крышки подшипника.

Максимальной рабочей температурой подшипников считается температура, которая не превышает температуру воздуха более чем на 45—50°, при этом абсолютное значение температуры не должно превышать 80° С.

Весьма эффективным способом определения технического состояния подшипников является прослушивание их шумов стетоскопом. Стетоскопы бывают мембранные, электрические и обычные. В мембранном стетоскопе стержень упирается в мембрану, колебание .которой усиливает звук. В электрическом стетоскопе имеется вибродатчик, изготовленный на основе пьезоэлектрического телефона и преобразующий механические колебания в электрические. Обычный стетоскоп состоит из стержня с наушником.

В первое время после пуска электродвигателя шум подшипников еще не стационарный, поэтому прослушивают его не ранее чем через 15 мин после включения электродвигателя в сеть.

Свистящий звук при работе электродвигателя свидетельствует о недостаточном количестве или о загрязнении смазки подшипников. Иногда вследствие неудовлетворительной смазки шум подшипников может переходить в глухой прерывистый звук.

Поврежденный сепаратор издает звуки, похожие на грохот.

Дефекты на дорожках, шариках и роликах подшипников также вызывают повышенный шум. Особенно влияет на шум и вибрацию подшипников волнистость на дорожках качения. Даже небольшие волны высотой 0,5 мк могут быть причиной шума.

Неравномерность воздушного зазора, возникающая после продолжительной работы электродвигателя вследствие износа подшипников, смещения подшипниковых щитов и других причин, приводит к повышенной вибрации электродвигателя. Это наиболее четко выражено у электродвигателей с большим числом пар полюсов.

Если электродвигатель вибрирует на холостом ходу, проверяют, не исчезает ли вибрация сразу же после отключения электродвигателя от сети, пока обороты не успели значительно снизиться. Исчезновение вибрации обычно указывает на неравномерность воздушного зазора. Если вибрация не исчезает, имеется небаланс ротора.

При определении причины вибрации на холостом ходу электродвигателя следует иметь в виду, что вибрацию могут вызвать и обрывы стержней ротора. Чтобы удостовериться в этом, нагружают электродвигатель. При обрыве стержней ротора с ростом нагрузки электродвигателя вибрация значительно увеличивается. Если при нагрузке не наблюдается увеличения вибрации, значит, причиной вибрации является большая неравномерность воздушного зазора.

Изгиб вала вызывает вибрацию при работе электродвигателя. Для определения изгиба вала измеряют биение конца вала относительно корпуса индикатором часового типа при проворачивании ротора рукой или с помощью рычага.

Небаланс муфты или шкива, как и изгиб вала, приводит во время работы электродвигателя к возникновению повышенной вибрации.

Для определения небаланса муфту или шкив снимают с вала и включают электродвигатель в сеть. Если при этом вибрация электродвигателя исчезнет, муфта или шкив имеют небаланс.