Ввод электродвигателя в эксплуатацию: первая подача напряжения после установки в правильном порядке

Центробежный вентилятор, вращающийся в обратную сторону, всё равно подаёт воздух. Расход падает, ток остаётся значительно ниже значения на заводской табличке, и никто ничего не замечает. На вентиляционной установке это может выясниться лишь через несколько месяцев, когда станут разбираться, почему летом в зале не становится прохладнее. Ввод в эксплуатацию проводится именно для того, чтобы выявить такие ситуации «работает, но работает неправильно» до передачи двигателя в производство.

В этой статье описывается день, когда электродвигатель, соединённый с машиной и подключённый кабелями к щиту, запускается впервые. Осмотр двигателя при его приёмке мы отдельно рассмотрели в статье о приёмочном контроле. Здесь двигатель уже на месте; вопрос в том, в какой последовательности подавать напряжение и что проверять на каждом шаге.

До подачи напряжения: механическая часть

Большинство проблем с вибрацией и подшипниками, выявляемых при первом пуске, связаны с монтажом. Прежде чем прикасаться к клеммам двигателя, совместно с бригадой, выполнявшей механический монтаж, проверяют следующее:

• Основание и лапы: Двигатель должен полностью опираться на основание всеми четырьмя лапами. Подъём, считываемый индикатором при ослаблении болта одной лапы, указывает на «мягкую лапу»; при необходимости это исправляется тонкими прокладками.
• Центровка муфты: Радиальное и угловое смещение должно находиться в пределах, указанных изготовителем муфты. Учитывается и то, что при нагреве двигателя ось вала немного поднимается.
• Ремённый привод: Шкивы должны находиться в одной плоскости, натяжение ремня — соответствовать значению изготовителя. Перетянутый ремень преждевременно изнашивает передний подшипник.
• Свободное вращение: При проворачивании машины вручную не должно быть заеданий и звуков трения.
• Путь охлаждения: За кожухом вентилятора должно быть оставлено свободное пространство для забора воздуха, а выход горячего воздуха не должен быть направлен на двигатель.

Подробности о центровке и выборе муфты вы найдёте в статье об упругих и жёстких муфтах.

До подачи напряжения: электрическая часть

Со стороны щита проверяется, действительно ли смонтирована цепочка, которая будет защищать двигатель.

• Заводская табличка и сеть: Соответствуют ли напряжение и схема соединения на табличке сети? В сети 400 V двигатель с табличкой 230/400 V работает в звезде, двигатель с табличкой 400/690 V — в треугольнике. Двигатель, подключаемый к щиту с пуском звезда-треугольник, должен быть на 400/690 V. Визуально проверяется, что перемычки в клеммной коробке установлены соответствующим образом.
• Кабель и заземление: Сечение кабеля должно соответствовать току двигателя и расстоянию, защитный проводник должен быть подключён к клемме заземления на корпусе. Кабельные сальники должны быть затянуты, неиспользуемый ввод — закрыт заглушкой; только так сохраняется степень защиты IP55.
• Уставка защиты: Тепловое реле или автомат защиты двигателя должны быть настроены по номинальному току с заводской таблички. Завышенная уставка, «чтобы не выбивало», — первая ошибка при вводе в эксплуатацию. Если в двигателе есть датчик PTC или PT100, проверяется подключение его выводов к реле.
• Сопротивление изоляции: Если двигатель долго хранился, был смонтирован во влажной среде или мог намокнуть во время монтажа, перед подачей напряжения проводится измерение мегаомметром. Если подключён преобразователь, перед измерением кабели двигателя отсоединяются от преобразователя.

Как определить значение уставки по заводской табличке, мы показали на примерах в статье о настройке автомата защиты двигателя.

Первая подача напряжения: короткий импульс и направление вращения

По возможности первое напряжение подаётся на двигатель, отсоединённый от машины. Если муфту разъединить невозможно, необходимо убедиться, что обратное вращение не повредит машину: некоторые насосы, винтовые компрессоры и конвейеры с обгонными муфтами не допускают обратного вращения.

На двигатель подаётся короткий импульс длительностью одну-две секунды и наблюдается направление вращения вала или вентилятора. Если направление неправильное, меняют местами любые две из трёх фаз. Следует записать, где выполнено это изменение — на клеммах двигателя или на выходе щита; иначе при следующем обслуживании кабели могут «исправить» и направление снова станет обратным.

У вентиляторов и насосов направление сравнивается со стрелкой на корпусе. Как в примере из начала статьи, недостаточно просто посмотреть, «идёт ли воздух».

Работа на холостом ходу: первые эталонные значения

После подтверждения направления двигатель по возможности работает на холостом ходу или с небольшой нагрузкой 15–30 минут. За это время:

• Измеряются токи трёх фаз. Ток холостого хода ниже тока по заводской табличке; при заметной разнице между фазами проверяется питание или подключение.
• Прослушивается зона подшипников. Кроме ровного гула, не должно быть хрипа или стука.
• Измеряется и записывается вибрация в точках подшипниковых опор.
• Отслеживается рост температуры корпуса; на холостом ходу температура должна медленно расти и стабилизироваться.

В дальнейшем эти значения станут эталоном «здорового» состояния двигателя. Если их не записать, то когда через шесть месяцев появится какой-либо симптом, сравнивать будет не с чем.

Под нагрузкой: вместе с технологическим процессом

Что проверять после соединения двигателя с машиной и его нагружения, зависит от применения, но общими являются следующие пункты:

• Время пуска: Двигатель должен выходить на номинальную частоту вращения за ожидаемое время. У вентиляторов, мельниц и дробилок с большой инерцией это время может превышать несколько секунд; проверяется, что защита допускает такое время.
• Ток нагрузки: Ток, измеренный в нормальных условиях процесса, должен быть близок к значению на заводской табличке или ниже его. Двигатель, постоянно превышающий ток по табличке, либо выбран неправильно, либо процесс тяжелее расчётного.
• Поведение пускового устройства: Наблюдают бросок тока при переключении со звезды на треугольник, время разгона устройства плавного пуска или настройку ускорения преобразователя.
• Работа с преобразователем: У двигателей, которые будут длительно работать с преобразователем частоты на низкой частоте вращения, контролируется температура корпуса на минимальной скорости. Вентилятор, установленный на валу, на низкой частоте вращения может не обеспечивать достаточного потока воздуха.

Если вас интересует соотношение тока и момента при пуске, эта тема подробно разобрана в статье о механической характеристике (кривой момент — частота вращения).

Первые дни: повторная проверка прогретого монтажа

Ввод в эксплуатацию не заканчивается, когда двигатель впервые вращается под нагрузкой. Повторение нескольких проверок в первые дни предотвращает значительную часть ранних отказов:

• После нескольких часов работы проверяется затяжка болтов лап и фланца. Нагрев и вибрация в первый день могут немного ослабить болты.
• В ремённых приводах новые ремни вытягиваются в первые часы работы; натяжение регулируется заново.
• В течение первой недели значения тока, температуры и вибрации измеряются ещё раз и сравниваются с первой записью.

Эти записи становятся отправной точкой при включении двигателя в программу периодического технического обслуживания.

Протокол ввода в эксплуатацию

Хороший протокол ввода в эксплуатацию умещается на одной странице, но впоследствии это самый востребованный документ. В нём должны быть: данные заводской таблички и серийный номер двигателя, схема соединения, значение уставки защиты, результат измерения изоляции, способ исправления направления вращения, токи на холостом ходу и под нагрузкой, значения вибрации и температуры, лицо, проводившее проверку, и дата. Если в дальнейшем двигатель выйдет из строя или потребуется гарантийная оценка, этот протокол будет единственным доказательством того, что двигатель был установлен правильно.

Заключение

Ввод в эксплуатацию — это не момент, когда двигатель впервые начинает вращаться, а процесс подтверждения того, что он вращается правильно: сначала механическая и электрическая подготовка, затем направление вращения коротким импульсом, эталонные значения на холостом ходу, контроль процесса под нагрузкой и повторные измерения в первые дни. Если вы планируете новый объект или замену двигателя, вы можете изучить варианты на странице трёхфазных электродвигателей, а вопросы по вашему применению направить нашей технической команде.

Часто задаваемые вопросы

Чем плохо просто подключить и запустить новый двигатель?

Двигатель окажется под нагрузкой, а неправильное подключение, обратное вращение, ослабленная фаза или завышенная уставка защиты останутся незамеченными. Часть этих ошибок проявится сразу, а часть — через несколько недель в виде отказа обмотки или подшипника.

Как проверить направление вращения, не соединяя двигатель с машиной?

Разъедините муфту, подайте на двигатель короткий импульс напряжения длительностью одну-две секунды и посмотрите на направление вращения конца вала или вентилятора. Если направление неправильное, поменяйте местами любые две из трёх фаз и зафиксируйте это изменение в протоколе.

Нужно ли измерять изоляцию у нового двигателя?

Измерение следует проводить, если двигатель долго хранился на складе, был смонтирован во влажной среде или мог подвергнуться воздействию воды во время монтажа. У двигателей, подключённых к преобразователю, перед измерением кабели следует отсоединить от преобразователя.

Зачем записывать значения, измеренные при вводе в эксплуатацию?

Эти значения — эталон здорового состояния двигателя. Когда через несколько месяцев изменятся ток, температура или вибрация, единственным способом сравнения будет протокол ввода в эксплуатацию.