Как определить начала и концы статорных обмоток электродвигателя

Самыми популярными электрическими машинами являются трехфазные асинхронные двигатели. Статорная обмотка (СО) таких двигателей включает в себя три обмотки – по числу фаз. Традиционно, они могут включаться в трехфазную сеть либо “звездой”, либо “треугольником”.

Поскольку, во время работы асинхронного двигателя очень большое значение имеет направление силовых линий электромагнитного поля, то очень важно включать СО согласованно. Иными словами, каждая из них имеет начало и конец, а путаница в этом деле недопустима.

При соединении “звездой” начала всех обмоток соединяются в общей нейтральной точке, а к концам подключаются фазные жилы питающего кабеля (можно считать и наоборот – это не принципиально).

А при соединении “треугольником” конец каждой соединяется с началом следующей. Каждый такой вывод – вершина треугольника – подключается к одной из фаз сети.

Концы СО электродвигателей маркируются на заводе специальными обжимными бирками. Маркировка стандартная и имеет следующий вид: начало первой – С1, конец первой – С4; начало второй – С2, конец второй – С5; начало третьей – С3, конец третьей – С6. Однако, маркировочные бирки в течение эксплуатации двигателя нередко теряются. В таких случаях искать и маркировать концы и начала приходится самостоятельно.

Для этого, прежде всего, следует определить каждую пару выводов, принадлежащую одной из СО. Это можно сделать при помощи обычного мультиметра, или посредством контрольной лампы, подключаемой к сети. Для людей, знакомых с азами электротехники, это не представляет никакой трудности.

Концы, которые удалось “вызвонить”, необходимо сразу пометить, например, цветной изолентой. Для определения же конца и начала в каждой паре можно воспользоваться одним из двух методов: методом трансформации или методом подбора фаз.

Метод трансформации

Этот метод использует общие принципы работы трансформатора напряжения и электродвигателя. Если две обмотки двигателя включены в сеть и их включение согласованно, то они наводят некоторую ЭДС в третьей.

В случае рассогласованного включения первых двух обмоток создаваемые ими магнитные потоки будут встречными и будут взаимно компенсировать друг друга. Тогда ЭДС в третьей будет отсутствовать.

Таким образом, включая в сеть последовательно две СО к двум из трех фаз, мы должны контролировать наличие/отсутствие ЭДС в третьей при помощи мультиметра (вольтметра), или контрольной лампы.

Слабый накал лампы или наличие напряжения по показаниям прибора будут свидетельствовать о том, что в общей точке обмоток, подключенных к сети, соединены начало одной из них и конец другой. Если накала или показаний нет, то в точке соединения “встретились” либо два “конца”, либо два “начала”.

Любую из обмоток условно можно считать первой, второй, или третьей. Поэтому, выяснив, что в общей точке соединены начало одной и конец другой, произвольно вешаем на эти два вывода бирки в соответствии с ГОСТом: С1 и С5.

Поскольку предварительно мы уже вызвонили пары выводов для каждой обмотки и пометили их, то на противоположные их концы вешаем бирки С4 и С2 соответственно.

Таким образом, мы уже определились с двумя из трех обмоток. Положение третьей определяется аналогично. Можно, например, соединить один из ее выводов с выводом С2, а второй вывод подключить к одной из фаз сети.

К другой фазе будет подключен вывод С5, а выводы С1 и С4 будут подключены к вольтметру или контрольной лампе. Если прибор (лампа) зафиксирует наличие ЭДС в первой обмотке, то вывод С2 соединен с концом третьей (С6). Если ЭДС не возникает, то в общей точке подключен вывод С3.

Метод подбора фаз

В некоторой степени мы все давно и хорошо знакомы с этим методом, зная его как “метод научного тыка”. Суть метода подбора фаз заключается в том, что СО двигателя собираются в звезду наугад.

Затем двигатель включается в трехфазную сеть. Если соединение обмоток не согласовано, то двигатель будет сильно гудеть. При этом его рабочий вал, возможно, даже будет вращаться, однако, момент будет очень мал – вплоть до возможности остановки его рукой.

Если наблюдаются все эти “эффекты”, то одну из включенных обмоток необходимо “перевернуть” - поменять местами ее начало и конец. После этого двигатель снова включается в сеть, контролируется его работа и делается вывод о согласованности включения СО. И если результат тот-же, то “перевернутая” обмотка возвращается в исходное положение, а переворачивается уже другая.

“Переворачивания” производятся до тех пор, пока двигатель не начнет работать нормально. Тогда выводы, соединенные в общей точке, можно промаркировать как “концы” (“начала”), а выводы, подключенные к сети – как “начала” (“концы”).

Из-за специфики метода подбора фаз его не рекомендуется применять для двигателей с мощностью более пяти киловатт: можно сжечь обмотки статора. Ведь несогласованный режим схож с неполнофазным режимом работы двигателя. А отрицательные моменты, связанные с таким режимом работы, наиболее ярко проявляются для мощных двигателей.

Несколько общих рекомендаций

Бирки для маркировки выводов лучше заранее изготовить из мягкого металла, а обозначения на них выбить при помощи штампов. На каждом выводе бирка должна быть как следует обжата, она не должна болтаться и перемещаться вдоль провода. Хотя строгих стандартов на этот счет, разумеется, нет.

При определении выводов обмоток, вне зависимости от метода, которым вы пользуетесь, необходимо быть предельно осторожным: подключение к сети выполнять только через аппараты максимально токовой защиты, не выполнять никаких подключений и операций под напряжением, быть предельно внимательным и помнить об общих правилах электробезопасности.