Com determinar la ubicació d'un curtcircuit en els bobinatges de màquines elèctriques de CA

En els bobinats de les màquines elèctriques de corrent altern, són possibles els següents curtcircuits: entre les espires d'una bobina, entre bobines o grups de bobines de la mateixa fase, entre bobines de diferents fases.

El signe principal pel qual podeu trobar un curtcircuit als bobinatges d'un motor de CA és la calefacció per curtcircuit. Per fer-ho, cal sentir el bobinatge del motor elèctric després d'apagar-lo. La sensació de la bobina només s'ha de fer amb la bobina apagada!

Per detectar una fallada en el rotor de fase d'un motor d'inducció, el rotor es desaccelera i l'estator es connecta a la xarxa. En cas de curtcircuit d'una part important del bobinat del rotor o si el motor té una gran potència, el frenat a tensió nominal es fa impossible, ja que provoca una gran intensitat a l'estator i l'activació de la protecció del motor. En aquests casos, es recomana que la prova es faci a tensió reduïda.

Figura 1.Explicació dels signes de curtcircuit en bobinats quan es connecten a l'estrella a) i en triangle (b)

En alguns casos, la part curta del bobinatge del motor es pot identificar immediatament pel seu aspecte: aïllament carbonitzat.

Cal tenir en compte que en presència de branques paral·leles al bobinat, un curtcircuit en una de les fases de la fase (amb un nombre important de voltes tancades) pot provocar l'escalfament de l'altra branca, que no té un curtcircuit, ja que aquest últim resulta tancat per les espires de la branca de bobinat defectuosa.

La fase que té un curtcircuit es pot trobar per l'asimetria del corrent consumit per la xarxa. En connectar el bobinatge d'un motor elèctric amb una estrella (Fig. 1, a) en una fase en curtcircuit, el corrent (A3) serà més gran que en les altres dues fases. Quan es connecta el bobinatge d'un motor elèctric amb un triangle (Fig. 1, b) en dues fases de la xarxa a la qual està connectada la fase defectuosa, els corrents (A1 i A3) seran més alts que en la tercera fase (A2). .

Es recomana que l'intent de determinar la fase defectuosa es faci a una tensió reduïda (1/3 - 1/4 del nominal), en el cas d'un motor asíncron amb un rotor bobinat, el bobinatge d'aquest últim pot estar obert. , i en el cas d'un motor asíncron amb rotor de gàbia d'esquirol o en el cas d'un motor síncron, el rotor pot girar o quedar bloquejat. Quan es realitza un experiment amb un motor síncron en repòs, el seu bobinatge d'excitació ha de ser curtcircuitat o per resistència de descàrrega.

En l'experiment amb una màquina síncrona estacionària, els corrents en les seves fases diferiran encara que la màquina estigui en bon estat de funcionament, la qual cosa s'explica per l'asimetria magnètica del seu rotor. En fer girar el rotor, aquests corrents canviaran, però amb un bon bobinatge, els límits dels seus canvis seran els mateixos.

Una fase en curtcircuit també es pot determinar pel valor de la seva resistència al corrent continu, mesurada per un pont o pel mètode amperímetre-voltòmetre, la fase curtcircuitada tindrà una resistència menor. Si no és possible separar les fases, es mesuren resistències de tres fases.

En el cas de connectar les fases del motor elèctric amb una estrella (Fig. 1, a), la màxima serà la resistència entre les línies, mesurada als extrems de les fases sense curtcircuits, les altres dues resistències seran iguals. entre si i seran més petites que les primeres. En el cas d'un motor elèctric de connexió de fase amb un triangle (Fig. 1, b) la resistència més petita estarà als extrems de la fase que tingui un curtcircuit, les altres dues mesures donaran valors de resistència grans i ambdues ser el mateix.

Els grups de bobines o bobines que presenten un curtcircuit es poden trobar quan tota la bobina s'alimenta amb corrent altern o només la fase defectuosa per escalfament o pel valor de la caiguda de tensió als seus extrems. Les bobines o bobinatges en curtcircuit estaran molt calents i tindran una caiguda de tensió més baixa (en mesurar la tensió, és convenient utilitzar sondes afilades que perforin l'aïllament dels cables de connexió). En aquest cas, com anteriorment, les bobines defectuoses es poden trobar pel valor de resistència de CC.

Els curtcircuits en el bobinat del generador es poden trobar pel valor de la EMF induïda en les fases del bobinat, en els seus grups de bobinats o en bobines. Per fer-ho, es posa en funcionament el generador, li donen una lleugera excitació i es mesuren les tensions de fase; si els bobinats estan connectats en triangle, les fases s'han de desconnectar. La fase tancada tindrà una tensió més baixa. Per trobar un grup de bobines o bobina en curtcircuit, mesura la tensió als seus extrems. Per a màquines d'alta tensió, l'experiment es pot fer amb tensió residual.

En els casos en què cal determinar si hi ha un defecte en el bobinat de l'estator o del rotor, procediu de la següent manera.

El bobinatge de l'estator s'encén a tensió reduïda (1/3 - 1/4 del nominal) amb el rotor obert i la tensió als anells del rotor es mesura fent girar el rotor lentament. Si les tensions dels anells del rotor (en parells) no són iguals entre si i varien en funció de la posició del rotor respecte a l'estator, això indica un curtcircuit al bobinat de l'estator.

En el cas d'un curtcircuit al bobinatge del rotor (amb fallada de l'estator), la tensió entre els anells del rotor serà desigual i no variarà en funció de la posició del rotor.

L'experiment es pot fer alimentant el rotor i mesurant la tensió de la pinça de l'estator, en aquest cas s'obtindrà la imatge oposada. La tensió subministrada al rotor ha de ser d'1/3 a 1/4 de la tensió nominal dels anells del rotor, és a dir, la tensió dels anells amb un rotor estacionari i un estator encès a la tensió nominal.

Després de determinar quin dels bobinatges (rotor o estator) té una connexió gir a gir, la fase, el grup de bobinats o el bobinat defectuosos es determina mitjançant els mètodes descrits anteriorment.

En casos difícils (quan es tanquen un gran nombre de bobinatges) o quan per algun motiu no es pot detectar un curtcircuit, recorren al mètode de dividir el bobinat en parts. Per fer-ho, primer es divideix la bobina per la meitat i es verifica la connexió entre aquestes parts amb un megòhmetre. A continuació, una d'aquestes parts es divideix de nou en dues parts i es comprova que cadascuna estigui connectada a la primera meitat i així successivament fins que es trobin bobines que tinguin una connexió.

Per a més claredat, la fig. La figura 2 mostra esquemàticament aquest mètode per detectar una fallada en una fase amb vuit grups de bobinats quan hi ha una connexió entre les bobines 2 i 6 dels grups de bobinats. La divisió de la bobina en parts es mostra en ordre seqüencial.

El mètode de divisió seqüencial en parts iguals us permet fer front a un nombre menor de cablejats que quan es divideix tota la bobina en grups de bobines.

Arròs. 2 Trobar un curtcircuit entre les bobines d'una fase

Si es produeix un curtcircuit entre dues fases, aleshores la unió es situa de manera semblant a l'anterior, dividint els bobinatges en fases.Els bobinats d'una de les fases que tenen connexió es divideixen en dues parts, i amb un megòhmetre comproven la presència. de connexions de cada una d'aquestes meitats amb la segona fase. Aleshores, la part que està connectada a l'altra fase es torna a dividir en dues parts i es revisa cada una d'elles, i així successivament.

El mètode de separació en sèrie de peces s'utilitza quan es troben curtcircuits en bobinats amb ramificacions paral·leles.En aquest cas, cal dividir les fases defectuoses en branques paral·leles i primer determinar quines branques tenen connexió i només després aplicar-hi aquest mètode.

Atès que els curtcircuits entre fases o grups de bobinatges es troben més sovint a les parts frontals dels bobinatges o cables de connexió, de vegades és possible trobar immediatament el punt de connexió aixecant i movent les parts davanteres alhora que comproveu amb un megòhmetre.