Почему электродвигатель теряет мощность

Главные причины потери мощности двигателя

Почему электродвигатель теряет мощность
string(10) “error stat”string(10) “error stat”

Со временем любая машина теряет былуюприёмистость. Причины потери мощности двигателя различны, но симптомы практически всегда одинаковые.Мотор функционирует стабильно, не троит или шумит, но вяло набирает обороты иплохо разгоняется.

Общие для всех типов двигателей причины потеримощности

Неисправности, приводящие к такому состоянию рабочего ДВС, когда машина не тянет, разнообразны и требуют внимательного изучения. Чем же это может быть вызвано?

Некачественное топливо

Большая часть случаев снижения оборотов ДВС связана с плохим горючим. Если в топливный резервуар заливается бензин неподходящего качества, мотор начинает «хандрить». Как правило, он детонирует после запуска, работает неустойчиво, вяло запускается. На щитке загорается «чек», обороты постоянно скачут, а в холостом режиме работы — плавают.

Удостовериться в плохом качестве бензинаможно по состоянию свечей зажигания. Все их надо выкрутить и осмотреть — нагари изменённый цвет электродов докажет версию о низком сорте горючего. Когда втопливе содержится много железа, окалиной бурового цвета покрывается также юбкасвечи, а чёрный нагар указывает на неполноценное сгорание бензина.

Что делать:

  • слить всё топливо;
  • залить новое, лучшего качества.

Загрязненные воздушный и топливный фильтры

Грязные фильтры — причина вторая, когда двигатель не развивает мощность. Засорённый воздушный элемент не может фильтровать нужное количество чистого воздуха.

Горючая смесь получается недостаточно качественной, и агрегат теряет мощность. При этом обязательно увеличивается расход горючего.

Если засоряется топливный фильтр, в топку втекает мало бензина, что снова отрицательно влияет на работу силового агрегата.

Другая проблема — низкое качество материалов. Дешёвые изделия не могут априори долго служить, уже через короткое время забиваются, нуждаются в замене. Воздушный фильтр проверяется визуально после демонтажа. Если на глаз состояние неудовлетворительное, он заменяется. Топливный фильтр можно проверить продуванием — чистый элемент легко пропускает воздух.

Нарушение фаз газораспределения

Практически все двигатели без автоматических гидрокомпенсаторов регулярно спускают обороты из-за отклонения от норм фаз ГРМ. При неправильном зазоре клапаны закрываются не полностью, снижается компрессия в цилиндрах, падает мощность. Такое же случается при увеличенном зазоре, когда клапаны работают с опозданием.

Главный признак увеличенного теплозазора — цокот. Малый же зазор надо проверять методом измерения с помощью щупа.

Нарушение фаз происходит и на современныхмоторах, оборудованных гидравлическими толкателями. В этом случае причинойнеисправности становится порча одного из компенсаторов. Часто такое происходиту неаккуратных водителей, заправляющих машину грязным маслом.

Основная задача клапанов — подавать смесьв камеру и удалять отработанные газы. Представляя собой стержни с плоскойголовкой, впускные и выпускные клапаны выполняют важные функции в автомобиле,влияют на нормальную работу двигателя.

Сопротивление выпускной системы

Из-за засорения выпускной системывозрастает сопротивление выходу отработанных газов, двигатель начинаетзатрачивать определённую часть энергии на преодоление. Первый признак даннойнеполадки — двигатель глохнет, если не подгазовать его сразу после запуска.

Восстанавливается нормальная проходимость глушителя после заливки специальных чистящих средств на основе щелочей. Например, жидкость для очистки канализационных систем. В крайних случаях приходится демонтировать систему выпуска, разбирать и очищать механическими способами.

Сопротивление может возникать и по другойпричине, более сложной. Вследствие относительно большого предварительногооткрытия выпускного клапана резко снижается давление в цилиндре в конце такта.Это становится причиной дополнительных потерь, мотор теряет свою изначальнуюмощность. Современные движки делаются с учётом данных явлений, но это не всегдаполучается конструктивно осуществлять.

Нарушение углов опережения зажигания

При зажигании раннем мотор хорошо подхватываетавтомобиль на низах, но затем обороты неожиданно падают. Возможна малаядетонация, определяемая по характерному звуку, когда нажимается педальакселератора.

Позднее зажигание тоже ничего хорошего вплане приёмистости не даёт. На низах и при разгонах мощность падает, на среднихи высоких оборотах — она более или менее держится. Проблема может сглаживатьсяподачей большего количества бензина.

Учитывая вышеприведённые факты, следуетпериодически проверять и при необходимости выставлять верный угол зажигания. Накарбюраторных силовых установках это осуществить проще: достаточнооткорректировать вращение трамблёра относительно центра.

Если исправить УОЗ не получается, возможно, заедают грузики или поломались пружины. Кроме того, в ряде случаев помогает простая чистка деталей трамблёра, который перед этим нужно снять и разобрать.

Неисправная работа свечей зажигания

Нестабильная работа ДВС на нейтральнойскорости — первый признак неисправных свечей зажигания, особенно если слышныхлопки. Элементы искрообразования всегда покрываются «нездоровым» нагаром послекратковременной работы мотора, а в ходе проверки на пробой в темноте не даютискру. Рекомендуется также отрегулировать зазоры свечей, которые могут бытьнеправильно выставлены.

Кроме того, встречается несоответствиесвечей с конкретным двигателем. Поэтому владелец машины должен знать, какиеименно искрообразующие элементы подходят для его автомобиля.

Снижение компрессии

Если не тянет двигатель, это могут быть признаки снижения компрессии. Такоечасто происходит из-за порчи клапанов или залегания маслосъёмных колец. Нередковиной этому становится образование задиров на поверхностях цилиндров, прогарпрокладки БЦ или трещины в ГБЦ. Удостовериться в проблеме можно, проведяграмотные замеры.

Как правило, для этого пользуютсякомпрессометром. Если замеры подтвердят снижение компрессии в одном илинескольких цилиндрах ДВС, потребуется срочный ремонт двигателя. Обязательнаразборка моторной установки, тщательный осмотр всей цилиндро-поршневой группы,элементов газораспределения.

В некоторых случаях разборка агрегата может и не понадобиться. К примеру, когда снижение компрессии вызвано образованием кокса, отложений, нагара. Достаточно бывает тщательно очистить камеру сгорания, вернув подвижность поршневым кольцам и добившись плотного прилегания клапанов.

Неисправности АКПП

Существуют абсолютно разные неполадки «автомата»,и некоторые из них могут непосредственно влиять на работу автомобильногомотора.

Например, при проблемах с гидроблоком появляются сильные толчки,которые по мере прогрессирования неисправности становятся всё более заметными.Могут возникнуть сложности при переключении на высокую передачу.

Ещё хуже,когда блокируется работа движка на определённой скорости. Безусловно, всё этоприводит к снижению мощности ДВС.

Неисправности, которые заметны не сразу,удастся распознать по сигналам на шкале приборов. Недостаточный уровеньдавления ATF, перегрев жидкости и другие проблемы схожего типа быстроопределяются датчиками на современных автомобилях.

Ниже приведены самые частые повреждения АКПП, влияющие на падение мощности двигателя:

  • выход из строя кулисы рычага автомата, что приводит к блокировке коробки;
  • утечка масла, определяемая по следам подтёков на самой коробке или возле неё;
  • неправильная работа блока управления коробкой, настраиваемая путём ремонта электрической части трансмиссии;
  • неполадки с гидроблоком, чему виной становятся ошибки в эксплуатации;
  • проблема с гидротрансформатором, определяемая по шуршащим звукам, вибрациям, стукам.

Если не тянет карбюраторный двигатель

Прежде всего, на карбюраторных двигателях не набираются обороты из-за системы питания. Недостаток или переизбыток топлива — главные причины этого. Смешивание воздуха и горючего происходит непосредственно в карбюраторе, а последний нуждается в периодической чистке и правильной настройке. Очевидно, что нехватка одного из компонентов топливной смеси приводит к снижению тяги.

Правильное соотношение ТВС, например, наВАЗ 2106 или 2107 — 15/1. Если количество бензина превышает норму, то онсгорает не полностью, отчего уменьшается приёмистость двигателя.

Вдобавоксерьёзно увеличивается расход горючего, что приводит и к другим неполадкамсилового агрегата. Малый процент бензина вовсе становится причиной «голодания»движка.

А при недостаточном воспламенении смеси поршень движется медленно.

Грамотная настройка карбюратора — сложный процесс, который под силу только специалистам. В первую очередь подбираются правильные жиклёры — воздушный должен быть несколько больше по объёму, чем топливный. Затем регулировке подвергается поплавковая камера. Можно считать настройку карбюратора успешной, если обороты двигателя на холостом ходу держатся устойчиво.

Почему происходит потеря мощности инжекторногодвигателя?

Потеря мощности инжекторного двигателя часто вызывается неправильной работойэлектроники. Возможно засорение форсунок, поломка или некорректная работаразличных датчиков.

  1. Воздушный расходометр или ДМРВ. Блок управлениямгновенно реагирует на его отказ, изменяя УОЗ на несколько градусов в сторонуопоздания. Результат — мощность сначала возрастает, но потом начинает спадатьвсё ниже и ниже. Одновременно повышается расход горючего, выхлоп становитсянамного грязнее.
  2. ДПДЗ или регулятор положения дросселя. Когда портится,мощность агрегата мгновенно падает, появляются неприятные рывки и провалы,холостые обороты держатся неустойчиво.
  3. Регулятор давления даёт о себе знать затруднённымпуском, нестабильными оборотами на нейтральной скорости и потерей тяги.
  4. Датчик температуры антифриза, если некорректноработает, вызывает проблемы с приёмистостью двигателя, особенно в жаркое времягода. ЭБУ получает неверный сигнал, начинается детонация и спад мощности.

Таким образом, потеря мощности ДВС впервую очередь связана со следующими причинами:

  • низкосортное горючее, в чём можно убедиться непосредственно сразу после заправки;
  • засорённый воздушный фильтр;
  • грязные свечи;
  • забитый топливный фильтр;
  • ошибки в работе инжектора;
  • неисправность катализатора или всей выхлопной системы.

Если пропала мощность двигателя, нужно попытаться быстро найти причину. Длительная работа в таком режиме отрицательно сказывается на ресурсе силового агрегата в целом, и может привести к капитальному ремонту.

22 причины потери мощности двигателя автомобиля

Почему электродвигатель теряет мощность

В процессе эксплуатации автомобиля многие владельцы сталкиваются с целым рядом проблем. Одна из них – снижение мощности двигателя. При этом не всегда понятно, в чем причина такого явления, какие предпринимать меры, стоит ли ехать на СТО. Давайте же поговорим об основных причинах, почему не тянет двигатель и как можно устранить проблему своими силами.

1. Неисправность датчика положения коленвала

Бывают ситуации, когда ДКПВ несвоевременно отправляет управляющую команду на подачу топливовоздушной смеси. Как следствие, мощность силового узла падает на глазах. Основная причина сбоя – сдвиг зубчатой звезды по отношению к шкиву и расслоение демпфера. В такой ситуации необходимо внимательно осмотреть демпфер и произвести его замену.

2. Увеличение (уменьшение) зазора между электродами свечей

В процессе эксплуатации по причине мощного температурного воздействия расстояние между электродами свечи может снизиться или возрасти. Чтобы исключить или подтвердить свое подозрение, необходимо проверить величину зазоров с помощью круглого щупа.

Если расстояние меньше или больше допустимого, нужно выполнить регулировку с помощью подгибания боковой части электрода или же произвести замену свечи.

Что касается оптимального расстояния искрового промежутка, то он может быть различным (в зависимости от типа свечи) – 0,7- 1,0 мм.

3. Появление нагара на свечах – еще один явный признак проблемы

Если двигатель плохо тянет, необходимо выкрутить поочередно все свечи зажигания и произвести их осмотр. При появлении явного нагара на электродах устройство необходимо очистить с помощью щетки с металлическим ворсом. При этом важно не просто почистить свечи или заменить их, но и выяснить причину данного явления.

4. Выход из строя свечей зажигания

Снижение мощности двигателя может быть вызвано выходом из строя изделия. В этом случае необходима проверка работоспособности свечи на специальном стенде. Если подозрения подтвердились, то единственный выход – замена комплекта или одной свечи.

5. Отсутствует бензин в баке

Диагностировать проблему можно по указателю уровня топлива. Если же он неисправен или есть подозрение на его «неадекватность», то определить наличие топлива можно путем снятия бензонасоса.

6. Загрязнение топливного фильтра, замерзание воды в системе, пережатие топливного провода, выход из строя бензонасоса

Все эти неисправности можно смело отнести к одной категории, ведь все они имеют одинаковые признаки – стартер проворачивает двигатель, но запаха топлива из выхлопной трубы нет.

Если автомобиль карбюраторный, то причину нужно искать в поплавковой камере. Скорее всего, в нее не подается топливо.

В случае с инжектором наличие топлива в рампе легче проверить путем нажатия на специальный золотник (установлен в торцевой части рампы).

Для исправления проблемы необходимо хорошенько прогреть двигатель и прокачать систему питания шинным насосом. После этого меняются все трубки системы, шланги и сам бензонасос.

7. Топливный насос создает слишком слабое давление

Определить такую проблему можно исключительно путем специальных замеров (делаются непосредственно на выходе топливного насоса). После этого проверяется качество работы фильтра бензонасоса.

Решение – очистка фильтра топливного насоса, его замена (в случае невозможности ремонта) или установка нового топливного насоса.

8. Низкое качество контакта в цепи

Низкое качество контакта в цепи по которой питается топливный насос или выход из строя его реле.

Первое, что нужно сделать для проверки – убедиться в качестве «массы» на автомобиле и сделать замеры сопротивления с помощью мультиметра.

Если уровень сопротивления действительно завышен, то единственный выход – зачистить контактные группы, хорошо обжать клеммы или установить реле (если старое неисправно).

9. Поломка форсунок или неисправность в подводящей системе

Если есть подозрение на выход из строя данных элементов, необходимо проверить с помощью мультиметра сопротивление обмоток на факт обрыва или межвиткового замыкания. Если же причина проблемы – это неисправность ЭБУ, то такую проверку можно провести исключительно на СТО.

Устранить снижение мощности двигателя по этой причине можно несколькими способами (в зависимости от глубины проблемы) – установить новый ЭБУ, почистить все форсунки, обеспечить качественный контакт в электрической цепи и так далее.

10. Поломка ДПКВ

Поломка ДПКВ – датчика положения коленчатого вала или повреждение его цепи. В такой ситуации загорается лампа неисправности двигателя «Check engine».

Первое, что нужно сделать – произвести осмотр целостности самого ДКПВ, убедиться в нормальной величине зазора между зубчатым венцом и датчиком (он должен быть около одного миллиметра).

Нормальное сопротивление катушки датчика – около 600-700 Ом.

Для решения проблемы достаточно восстановить нормальный контакт в электрической цепи и установить новый датчик (если старый оказался неисправным).

11. Вышел из строя ДТОЖ

Вышел из строя ДТОЖ – датчик, контролирующий температуру охлаждающей жидкости. Симптомы неисправности следующие – загорается лампа неисправности двигателя. Если же имеет место обрыв, то электровентилятор системы начинает непрерывно вращаться. Кроме этого, необходимо проверить исправность самого датчика.

Если мощность двигателя упала по этой причине, то необходимо восстановить качество контакта в электрической цепи и произвести установку нового датчика.

12. Вышел из строя ДПДЗ

Вышел из строя ДПДЗ – датчик, контролирующий правильность положения дроссельной заслонки (или его цепочки). Как и в предыдущих случаях здесь загорается лампа «Check engine». Если имеет место обрыв в цепи ДПДЗ, то обороты двигателя обычно не снижаются ниже полутора тысяч оборотов.

Решение проблемы заключается в чистке дроссельного узла и восстановлении качества контактного соединения во всей электрической цепи. В случае если датчик неисправен и не подлежит ремонту, то его необходимо заменить.

13. Вышел из строя ДМРВ

Вышел из строя ДМРВ – датчик, отвечающий за контроль массового расхода топлива. Здесь оптимальное действие – проверка целостности ДМРВ или его замена на исправное устройство. В случае если поломка ДМРВ подтвердилась, то необходимо сделать попытку его почистить, а в случае невозможности ремонта просто произвести замену.

14. Поломка датчика детонации

Поломка датчика детонации. При такой неисправности на панели приборов обязательно загорается лампа неисправностидвигателя. Кроме этого, при выходе из строя ДД детонации отсутствует в любом из режимов работы силового узла и также падает мощность двигателя. При такой проблеме лучший вариант – восстановить целостность контактной группы в электрической цепи и установить новый датчик.

15. Поломка датчика кислорода

Поломка датчика кислорода или нарушение его цепи. Такая неисправность характеризуется загоранием лампы «Check engine». При этом первое, что нужно сделать – проверить спираль подогрева на целостность. Во-первых, измеряется сопротивление, а во-вторых – уровень напряжения на выходе. Измерение можно сделать даже без разрыва цепи – достаточно проткнуть изоляцию с помощью иголок.

Для устранения неисправности стоит произвести ремонт датчика кислорода, восстановить качество проводки и произвести чистку всех отверстий, через которые подсасывается воздух. В крайнем случае, необходимо произвести замену самого датчика кислорода.

16. Разгерметизация выпускной системы

Диагностировать такую проблему просто – достаточно осмотреть основные элементы во время работы двигателя на средних оборотах. Для решения проблемы необходимо произвести замену прокладки выпускного коллектора и протянуть все уплотнения.

17. Выход из строя ЭБУ

Выход из строя электронного блока управления (ЭБУ). Несмотря на свою надежность ЭБУ также может ломаться (иногда просто сбивается его программное обеспечение).

Чтобы убедиться в исправности (выходе из строя ЭБУ), необходимо поверить напряжение на самом блоке (нормальный параметр – около 12 Вольт) или произвести замену на заведомо исправный блок.

Если блок управления оказался неисправным, то может потребоваться его замена. В некоторых случаях достаточно поменять только проводку.

18. Нарушение регулировки зазоров в приводе клапанов

Убедиться в соответствии параметров можно исключительно путем проверки с помощью специальных щупов. Если зазоры не соответствую норме (прописано в мануале), то необходимо сделать регулировки.

19. Деформация или поломка пружин на клапанах

В этом случае придется снимать головку блока цилиндров и измерять длину пружин под нагрузкой и в свободном состоянии. В случае если были обнаружены поломанные или деформированные пружинки, то их нужно поменять.

20. Изношены кулачки распределительного вала

Здесь достаточно будет визуального осмотра (после снятия необходимых элементов) и замены распределительного вала в случае необходимости.

21. Разлажены фазы газораспределения

В таких случаях необходимо проверить факт совпадения меток на распределительном и коленчатом валах. Если есть «разбаланс», то достаточно установить правильное положение по специальным меткам.

22. Низкий уровень компрессии в цилиндрах

Низкий уровень компрессии во всех или некоторых цилиндрах. К причинам можно отнести вероятное повреждение клапанов или их износ, поломку или залегание поршневых колец.

Чтобы убедиться в подозрениях или опровергнуть их, достаточно произвести необходимые измерения.

Если подозрение подтвердилось, то необходимо сделать ремонт силового узла – поменять кольца, поршни или выполнить ремонт цилиндров.
Вывод

Выше перечислена лишь часть неисправностей, из-за которых падает мощность двигателя. Но в большинстве случаев этого достаточно, чтобы диагностировать проблему, устранить ее и вернуть своему «железному коню» столь необходимую тягу.

9 основных неисправностей электродвигателя

Почему электродвигатель теряет мощность

В этом обзоре мы рассмотрим типичные неисправности трехфазных асинхронных электродвигателей и способы их предупреждения и устранения.

Электрические неисправности электродвигателя

Электрические неисправности двигателя всегда связаны с обмоткой.

  1. Межвитковое замыкание может возникнуть при ухудшении изоляции в пределах одной обмотки. Возможные причины: перегрев обмотки, некачественная изоляция, износ изоляции вследствие вибрации. Определить межвитковое замыкание бывает сложно. Основной метод диагностики – сравнение сопротивления и рабочего тока всех трех обмоток. Первые симптомы межвиткового замыкания – повышенный нагрев двигателя и падение момента на валу. При этом по одной из фаз ток больше, чем по двум другим.
  2. Замыкание между обмотками происходит из-за смещения обмоток, механической вибрации и ударов. При отсутствии должной электрической защиты может возникнуть короткое замыкание и пожар.
  3. Замыкание обмотки на корпус. При данной неисправности электродвигатель может продолжать работать, если неправильно выполнены заземление и защита от короткого замыкания. Однако в работе он будет смертельно опасен, так как его потенциал будет находиться под фазным напряжением.
  4. Обрыв обмотки. Эта неисправность равносильна пропаданию фазы. Если обрыв происходит в работе, то двигатель резко теряет мощность и начинает перегреваться. При правильно выполненной защите двигатель отключится, поскольку ток по другим фазам будет повышен.

Для устранения большинства из этих поломок требуется перемотка двигателя.

Механические неисправности электродвигателя

Механические неисправности электродвигателя связаны с его конструкцией.

  1. Износ и трение в подшипниках. Проявляется в повышении механической вибрации и шума при работе. В этом случае требуется замена подшипников, иначе неисправность приведет к перегреву и падению производительности двигателя.
  2. Проворачивание ротора на валу. Ротор может вращаться в магнитном поле статора, а вал будет неподвижен. Требуется механическая фиксация ротора на валу.
  3. Зацепление ротора за статор. Эта проблема связана с механической поломкой подшипников, их посадочных мест или корпуса двигателя. Кроме того, подобная неисправность приводит к повреждению обмотки статора. Практически не подлежит ремонту.
  4. Повреждение корпуса двигателя. Может происходить из-за ударов, повышенных нагрузок, неправильного крепления или низкого качества двигателя. Ремонт является трудоемким из-за трудностей соосной установки переднего и заднего подшипников.
  5. Проворачивание или повреждение крыльчатки обдува. Несмотря на то, что двигатель продолжит работать, он будет перегреваться, что существенно сократит срок его службы. Крыльчатку необходимо закрепить (для этого используется шпонка или стопорное кольцо) или заменить.

Аварийные ситуации при работе электродвигателя

Существуют неисправности, не связанные непосредственно с двигателем, но влияющие на его работу, характеристики и срок службы. Большинство этих неисправностей вызваны механической перегрузкой, увеличением тока, и, как следствие, перегревом обмоток и корпуса.

  1. Увеличение нагрузки на валу вследствие заклинивания привода либо приводимых механизмов.
  2. Перекос напряжения питания, который может быть вызван проблемами питающей сети либо внутренними проблемами привода.
  3. Пропадание фазы, которое может произойти на любом участке питания двигателя – от питающей трансформаторной подстанции до обмотки двигателя.
  4. Проблема с обдувом (охлаждением). Может возникнуть из-за повреждения крыльчатки двигателя при собственном охлаждении, из-за останова вентилятора внешнего принудительного охлаждения или вследствие значительного повышения температуры окружающей среды.

Способы защиты электродвигателя

Для защиты электродвигателя от внутренних и внешних неисправностей, а также для минимизации дальнейших трудозатрат по его ремонту применяют различные устройства.

1. Мотор-автоматы и тепловые реле

Мотор-автоматы (автоматы защиты двигателя) и тепловые реле используют для обнаружения превышения тока по одной или всем фазам двигателя. В случае превышения через некоторое время происходит отключение привода.

В отличие от мотор-автомата, у теплового реле нет силовой коммутации. Оно имеет только управляющий контакт, который размыкает питание силовой цепи. Мотор-автомат является самостоятельным коммутационным устройством, способным выключать двигатель.

Минус теплового реле заключается в отсутствии защиты от короткого замыкания. Мотор-автомат имеет защиту от перегрузки и электромагнитную защиту от короткого замыкания, которая мгновенно срабатывает и выключает двигатель при превышении тока уставки в 10-20 раз.

Данные устройства используются наиболее широко и при правильной установке и настройке способны с большой долей вероятности защитить электродвигатель и оборудование от поломки и других негативных последствий.

2. Электронные реле защиты двигателей

Данный вид защиты обеспечивает большой выбор различных защит. Основным элементом таких реле является микропроцессор, который анализирует мгновенные значения напряжения и тока и принимает решения на основе заданных настроек. Это может быть выдача сигнала на индикацию либо на отключение двигателя.

3. Термисторы и термореле

Когда по какой-то причине не сработала тепловая защита по перегрузке, последний рубеж обороны — термозащита. Внутрь обмотки устанавливается термочувствительный элемент (как правило, термистор или позистор), который меняет свое сопротивление в зависимости от температуры. При пересечении порога срабатывает соответствующая защита, и двигатель отключается.

Возможно применение более простых дискретных термореле (термоконтактов), которые размыкают контрольную или тепловую цепь, что приводит к аварийной остановке электродвигателя.

4. Преобразователи частоты

Обычно преобразователи частоты располагают несколькими видами защиты – по превышению момента и тока, по превышению напряжения, обрыву фазы и проч. Кроме того, возможно ограничение момента и тока.

В этом случае на двигатель будет подаваться напряжение с меньшим уровнем и частотой, если будет обнаружена перегрузка.

При этом будет выдано соответствующее сообщение оператору, а двигатель может продолжать работать.

Также производители частотных преобразователей рекомендуют устанавливать защитный автомат на входе ПЧ, тепловое реле на выходе и термисторную защиту.

Другие полезные материалы:
Выбор электродвигателя для компрессора
Как определить параметры двигателя без шильдика?
Выбор мотор-редуктора для буровой установки

Причины основных неисправностей двигателя

Почему электродвигатель теряет мощность

Электродвигатели, как и все механизмы, подвержены износу, и при их эксплуатации часто встречаются неполадки, поломки или работа с параметрами, отличающимися от номинальных значений.

Поскольку в электромоторе электроэнергия превращается в механическую энергию, то очевидно, что неисправности электродвигателей могут быть вызваны как неполадками в электрических и электромагнитных системах, так и дефектами в механизмах.

Электрическую составляющую неполадок подразделяют на внутреннюю – неисправности в обмотках и коллекторных контактах двигателя, и внешнюю – поломки в компонентах пускателя и в питающих проводах.

Изношенная (справа) и новая (слева) коллекторные контактные щетки

Существует множество алгоритмов для проверки электрических двигателей в зависимости от их конструкции, типа, габаритов, массы, расположения и текущего режима работы.

Не может существовать единственно правильной инструкции проверки электродвигателей, например – один электромотор свободно помещается на ладони, тогда как другой необходимо поднимать краном, хоть и принцип их действия может быть одинаковым.

Различие размеров электродвигателей

Первоначальная диагностика двигателя только своими руками

Допустим, электродвигатель средних размеров, мощностью до 10 кВт стоит на рабочем столе. Любой мастер первым делом попробует прокрутить рукой вал – если он вращается свободно, практически без шума, сохраняя достаточно долгое время (секунд десять) вращение по инерции, то можно сделать первый вывод, что с механической частью, возможно, все в порядке.

Прокрутка вала рукой

Хотя, неполадка в механизмах может обнаружиться только при работе на номинальных оборотах двигателя, но, если при прокручивании вала рукой уже ощущается «тугой» ход и слышны скрежет, скрипение и постукивание, то можно заключить, что причиной этих явлений является износ подшипников. Если диагностируется двигатель с фазным ротором, или постоянного тока, то причиной нехарактерных звуков могут быть дефекты в токопередающих кольцах или коллекторных щетках.

Контактная система двигателя с фазным ротором

Еще один способ проверки подшипников – подергать со стороны в сторону вал двигателя, перпендикулярно и параллельно его оси. Если ощущается шатание вала, то скорее всего подшипники изношены. Но может иметь место выработка посадочного места подшипника,

Посадочное место подшипника в торцевой крышке электродвигателя

реже – истирание самого вала – такие неполадки характерны для двигателей, работавших с большой боковой нагрузкой на шкив, или подключенных к плохо центрированной соединительной муфте (оси ведущего и ведомого фланца не совпадали).

Сильно изношенный и деформированный вал электродвигателя

Причины и последствия износа подшипников в двигателе

Таким образом, даже не подключая и не разбирая двигатель, ни наблюдая его в процессе работы, можно провести начальную диагностику без измерительных устройств и инструментов, пробуя вращать вал рукой и слушая издаваемые им звуки.

Чтобы определить происхождение звуков, издаваемых работающим электродвигателем, нужно отключить питание – электромагнитная природа шума исчезнет и останется только трение или биение вращающихся механизмов. Если слышен визг или скрипение, которое не наблюдалось при малых оборотах, то причиной может быть отсутствие смазки в подшипниках или их сильное загрязнение.

Очень сильно загрязненный подшипник

Сильная вибрация вала двигателя, вращающегося по инерции, указывает на износ подшипника или дисбаланс колеса вентилятора, у которого может отколоться одна из лопастей.

Биение вала на изношенных подшипниках будет все больше изнашивать прилегающие поверхности, что может спровоцировать ещё одну проблему – ротор будет касаться статора в процессе вращения, и при этом будет выделяться металлическая стружка, усугубляя трение.

Последствия биения вала ротора из-за разбитых подшипников

Поэтому эксплуатировать электродвигатель с изношенными подшипниками нельзя, иначе серьезно повредятся коллекторные пластины и магнитопровод ротора и статора, что сильно ухудшит их электромагнитные характеристики.

Износ подшипников вызывает повышенное тепловыделение и энергопотребление электродвигателя при снижении его эффективности. В асинхронных двигателях короткозамкнутый ротор контактирует со статором только через подшипники – поэтому их износ или дефекты являются основной причиной механических неполадок.

Полуразобранный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором

Намного реже случаются деформации вала или трещины в корпусе.

Разборка типового асинхронного двигателя

Поскольку имеется большое разнообразие конструкций электрических двигателей, то для разборки конкретного электродвигателя нужно изучать его чертежи и инструкцию по ремонту, ознакомиться с наглядными видео.

Но в общих чертах конструкции популярных в быту электромоторов схожи – на валу ротора находятся подшипники качения, внешние обоймы которых запрессовываются в посадочные места на внутренних поверхностях торцевых щитов (крышек).

Устройство асинхронного трехфазного двигателя с короткозамкнутым ротором

Сами щиты центрируются при помощи проточенной цилиндрической кромки, совпадающей по размерах с проточкой на кожухе статора. Фиксация торцевых щитов осуществляется болтовыми соединениями. При разборке двигателя его вал разъединяют с ведомыми механизмами и снимают электродвигатель со станины.

Демонтаж двигателя с рабочего места

После этого необходимо снять с вала элемент передачи механической энергии (шкив, шестерня, фланец и т.д.). Открутив болты крепления, при помощью съемника снимают торцевые щиты с подшипников, после чего можно осторожно вынуть ротор.

Съемник для подшипников

Подшипники чистят, заново смазывают или заменяют, очищают поверхности ротора и статора, после чего собирают двигатель вновь. Существует множество способов съема подшипников, методов и инструментов.

Недостаточные обороты электродвигателя

Как правило, выявление механических изъянов в подшипниках не дает ответа на вопрос, почему двигатель не набирает обороты. Причиной может быть неисправность в ведомой нагрузке.

Но, если у свободного от нагрузки двигателя подшипники настолько загрязнены и износились, что вал не может раскрутиться, то такое явление будет наблюдаться очень недолго – из-за трения и большого тепловыделения сталь шарикоподшипников раскалится, и они будут буквально перемолоты, что в итоге приведет к заклиниванию ротора.

Часть валиков качения подшипника буквально «размазаны» по сепараторному кольцу

Поэтому причину недостаточных оборотов следует искать во внутренних или внешних электрических неполадках. Первым делом нужно убедиться в качестве электроэнергии, поступающей на клеммы двигателя – напряжение должно соответствовать номинальному значению.

Межфазное напряжение в пределах нормы

Также следует проверить контактные площадки контакторов пускателя – при больших токах они могут подгорать, что будет вызывать падение напряжения на них. В изношенных контакторах может происходить дребезг контактов, что приводит к прерыванию тока.

На экране осциллографа отображен дребезг контактов, приведший к прерыванию тока

Народный способ проверить работоспособность пускателя – подключить к нему другой исправный двигатель такого же типа, той же или немного меньшей мощности.

Основные неисправности во внутренней электрической системе, влияющие на обороты двигателя

Исключив внешние электрические неполадки, необходимо проверить обмотки двигателя на пробой и обрыв. Мультиметр переключают в режим мегомметра и измеряют сопротивление изоляции обмоток, приложив щупы поочередно к каждому выводу и корпусом. Если на дисплее высвечивается ноль, то имеет место явный пробой – где-то изоляция перетерлась, и провод напрямую контактирует с корпусом.

Иллюстрация процесса измерения сопротивления обмоток электродвигателя

При данных измерениях дисплей может показывать сопротивление в пределах нескольких мегаом – в этом случае нужно смотреть документацию к двигателю, и свериться с графой сопротивления изоляции.

Таблица оценки качества сопротивления изоляции электродвигателей

Вполне возможно, что повышенная влажность, наличие в двигателе мелкой металлической стружки будет ухудшать диэлектрические свойства изолирующих материалов. Данные утечки тока, протекающие сквозь дефективную изоляцию, негативно влияют как на эффективность двигателя, так и электробезопасность его эксплуатации.

Обнаружение неисправностей в обмотках электродвигателей

Обрыв в одной из обмоток может стать причиной того, что двигатель не запустится вовсе и будет сильно гудеть, пока не сработает защита или не перегорят оставшиеся катушки. Для обнаружения обрыва в обмотках трехфазного асинхронного двигателя, необходимо отсоединить перемычки, формирующие подключение звездой или треугольником и проверить каждую обмотку в отдельности.

Иллюстрация процесса прозвонки обмоток электродвигателя

Такой способ будет надежнее всего и не даст возможности запутаться начинающему мастеру. Проверку осуществляют в режиме омметра. В зависимости от качества прибора и мощности двигателя, показания омметра буду близки к нулю, составляя несколько Ом.

Здесь важно, чтобы сопротивление обмоток было одинаково. Условие равенства сопротивления обмоток справедливо также для двигателей постоянного тока. В данных двигателях имеются две или несколько статорных обмоток и множество обмоток на роторе, подключенных к коллекторным контактным пластинам.

Прозвонка обмоток ротора коллекторного электродвигателя

Если в одной из обмоток сопротивление меньше, чем у других, то это указывает, что между некоторыми витками катушки произошло короткое замыкание, которое называют межвитковым.

Обнаружение межвиткового замыкания в обмотках двигателя

Именно такое межвитковое замыкание очень часто является причиной недостаточного набора оборотов двигателем. Точность у обычных мультиметров недостаточна для измерения десятых долей Ома.

Поэтому используют дополнительное сопротивление реостата, формируя делитель напряжения вместе с испытуемой обмоткой, стабилизированный источник питания, вольтметр и амперметр. Измеряют падение напряжения на каждой обмотке – в случае их исправности, показания вольтметра будут одинаковыми.

Меньшее напряжение будет указывать на наличие межвиткового замыкания даже без вычисления сопротивлений обмоток, которые можно произвести по формуле, приведенной на рисунке.

Вычисление сопротивления обмотки через падение напряжения

При условии равенства фаз, межвитковое замыкание в обмотках работающего асинхронного трехфазного двигателя можно обнаружить, измерив токи в каждой фазе. Увеличенный ток в одной фазе при подключении обмоток двигателя звездой, или больший ток в двух фазах при подключении обмоток треугольником будет указывать на межвитковое замыкание.

Иногда найти место межвиткового замыкания в асинхронном двигателе можно применив народный метод – вынимают ротор, и на обмотки подают пониженное трехфазное напряжение – не более 40 В (для обеспечения электробезопасности и чтобы катушки не перегорели).

В цилиндр горизонтально стоящего статора помещают металлический шарик, который начнет катиться по внутренней поверхности статора, следуя за вращающимся магнитным полем.

Обнаружение межвиткового замыкания при помощи стального шарика

Если шарик вдруг примагнитится к одному месту, то его местоположение будет указывать на межвитковое замыкание.

Основные неполадки коллекторных электродвигателей

У коллекторных двигателей постоянного и переменного тока часто встречается проблема, связанная с износом контактных пластин и щеток коллектора. При сильном износе и загрязнении соприкасающихся поверхностей сопротивление коллекторных контактов будет увеличиваться, что приведет к снижению момента вращения и эффективности двигателя.

Очистка коллекторных пластин при помощи наждачной бумаги

В конечном итоге такой износ приводит к тому, что между щеткой и пластиной периодически пропадает контакт, и в процессе вращения наблюдается прерывистая работа двигателя.

Поврежденные коллекторные контактные пластины ротора

При запуске такой двигатель может не запустится вовсе.

Если при подаче напряжения коллекторный двигатель постоянного или переменного тока иногда запускается после толчка его вала, то необходимо заменить щетки и почистить коллекторные пластины.

Иногда наблюдается повышенное искрение у одной из щеток – это указывает на смещение щетки относительно перпендикулярной оси вала центральной линии, проходящей через центр. Центровка щеток поможет устранить данный дефект.

Правильно выставить коллекторные щетки

Ознакомиться с процессом проверки коллекторных двигателей можно, посмотрев приведенное ниже видео

Неполадки в магнитопроводе, ухудшающие характеристики двигателя

Если с механической и электрической частью двигателя переменного тока все в порядке, но ощущается, что он работает не на максимальной мощности и наблюдается повышенное тепловыделение, то возможно замыкание между пластинами магнитопровода.

Переменный ток в магнитопроводе вызывает вихревые токи, ухудшающие характеристики двигателя, поэтому статор и ротор набирают из шихтованных пластин специальной электротехнической стали. Данные пластины покрываются изоляцией в виде оксидного слоя, напыления или лака.

Если вследствие механических повреждений или появления ржавчины изоляция между шихтованными пластинами нарушается, происходит короткое замыкание между ними.

Наличие ржавчины на поверхности на магнитопроводе ротора

Обнаружить замыкание пластин магнитопровода при помощи домашних измерительных приборов практически невозможно, поэтому нужна полноценная диагностика неисправностей двигателя в специализированной мастерской.

Иногда замыкание магнитопровода можно обнаружить при тщательном осмотре поверхности, или заметив локальный повышенный нагрев магнитопровода. Но без полной разборки всего двигателя, включая магнитопровод, данный дефект устранить невозможно.

В приведенных ниже таблицах собраны наиболее часто встречаемые неполадки и поломки двигателей, а также методы их устранения.

Таблица неисправностей двигателя, часть перваяТаблица неисправностей двигателя, часть вторая

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.