Λύσεις — Ενότητα 5.4: Έλεγχοι-συντήρηση-βλάβες μονοφασικών κινητήρων (σελ. 318) – ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΜΗΧΑΝΕΣ Γ΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις — Ενότητα 5.4: Έλεγχοι-συντήρηση-βλάβες μονοφασικών κινητήρων (σελ. 318)

Λύσεις των 10 ερωτήσεων της ενότητας 5.4: 6 θεωρίας και 4 πολλαπλής επιλογής.

Ερώτηση 1 — Έλεγχοι-μετρήσεις για προσδιορισμό ακροδεκτών 1~ κινητήρα

Ερώτηση: Ποιους ελέγχους και ποιες μετρήσεις κάνουμε για τον προσδιορισμό των ακροδεκτών μονοφασικού ηλεκτροκινητήρα;

Απάντηση:

• Με τον κινητήρα σε στάση και εκτός τάσης (σελ. 312): ① Έλεγχος ακροδεκτών — η λάθος σύνδεση προκαλεί ανωμαλίες και σε ορισμένους τύπους αλλάζει τη φορά· ελέγχουμε τους ακροδέκτες του κύριου τυλίγματος (U-V), του βοηθητικού (W-Z) και του φυγοκεντρικού διακόπτη (αν υπάρχει). ② Έλεγχος συνέχειας των τυλιγμάτων με ωμόμετρο ή ενδεικτικό λαμπτήρα: βρίσκουμε τα ζεύγη ακροδεκτών που δίνουν ένδειξη (κλειστό κύκλωμα) — κάθε ζεύγος = ένα τύλιγμα· ξεχωρίζουμε κύριο από βοηθητικό από την τιμή της αντίστασης: το βοηθητικό (στους κινητήρες με πυκνωτή) έχει λιγότερες ομάδες/σπείρες με μεγαλύτερη διατομή → μικρότερη ωμική αντίσταση, ενώ στους κινητήρες με αντίσταση το βοηθητικό (λεπτός αγωγός, πολλές σπείρες) έχει μεγαλύτερη αντίσταση· ο φυγοκεντρικός διακόπτης σε στάση είναι κλειστός (ένδειξη μηδέν). Μετά σφίγγονται καλά οι ακροδέκτες. ③ Μέτρηση αντιστάσεων των τυλιγμάτων αν υπάρχει αμφιβολία — εντοπισμός κακών κολλήσεων, βραχυκυκλωμένων σπειρών ή λάθος συνδεσμολογίας (σύγκριση με τιμές κατασκευαστή). ④ Έλεγχος μόνωσης (μέγγερ) μεταξύ των τυλιγμάτων και προς τη γη (και ψηκτρών μεταξύ τους), πριν την πρώτη λειτουργία. Στους κινητήρες με συλλέκτη οι ακροδέκτες τυμπάνου A-B και διέγερσης E-F ελέγχονται ομοίως· η πολικότητα/φορά επιβεβαιώνεται με δοκιμή χωρίς φορτίο.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σε στάση: ωμόμετρο ή ενδεικτικός λαμπτήρας για συνέχεια → ζεύγη ακροδεκτών (κύριο, βοηθητικό, φυγοκεντρικός)· διάκριση από την αντίσταση (βοηθητικό με πυκνωτή μικρότερη, με αντίσταση μεγαλύτερη)· μέτρηση αντιστάσεων για κολλήσεις/βραχυκύκλωμα/λάθος σύνδεση· έλεγχος μόνωσης· σφίξιμο· έλεγχος φοράς-πολικότητας.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Ωμόμετρο/λαμπτήρας + διάκριση + μόνωση.

Ερώτηση 2 — Γιατί δεν ξεκινά Α.Μ.Κ. αντίστασης

Ερώτηση: Για ποιους λόγους ένας Α.Μ.Κ. αντίστασης δεν ξεκινά;

Απάντηση:

• Από τον πίνακα 5.5 (σελ. 315-316), για το σύμπτωμα «ο κινητήρας δεν ξεκινά» στον Α.Μ.Κ. με αντίσταση οι πιθανές αιτίες είναι οι 1, 2, 3, 5: 1. Διακοπή του κυκλώματος τροφοδοσίας (ασφάλεια, διακόπτης, καλώδιο, ακροδέκτης)· 2. Διακοπή του κυκλώματος του (κύριου) τυλίγματος (κομμένος αγωγός, κακή κόλληση)· 3. Ο φυγοκεντρικός διακόπτης δεν κλείνει κύκλωμα (σε στάση πρέπει να είναι κλειστός για να τροφοδοτεί το βοηθητικό — αν έχει κολλήσει ανοικτός ή έχει καμένες επαφές, δεν υπάρχει στρεφόμενο πεδίο)· 5. Διακοπή του κυκλώματος εκκίνησης (βοηθητικό τύλιγμα ή ο αντιστάτης του σε σειρά κομμένος). Στις περιπτώσεις 3 και 5 ο κινητήρας βουίζει και στρέφεται μόνο με χειροκίνητη ώθηση (σύμπτωμα 2 του πίνακα). Έλεγχος: τάση στους ακροδέκτες, συνέχεια κύριου/βοηθητικού/φυγοκεντρικού με ωμόμετρο. (Γενικότερα και: υπερφόρτιση/μπλοκαρισμένο φορτίο, σφιχτά έδρανα, τριβή στάτη-δρομέα.)

Σύνοψη: (ενδεικτική) Αιτίες 1, 2, 3, 5 του πίνακα 5.5: διακοπή τροφοδοσίας, διακοπή κύριου τυλίγματος, φυγοκεντρικός διακόπτης που δεν κλείνει, διακοπή κυκλώματος εκκίνησης (βοηθητικό/αντιστάτης)· στις δύο τελευταίες ξεκινά μόνο με το χέρι.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Οι τέσσερις αιτίες.

Ερώτηση 3 — Κινητήρας με συλλέκτη που θερμαίνεται πολύ

Ερώτηση: Ποια είναι η πιθανή αιτία, όταν ένας κινητήρας με συλλέκτη θερμαίνεται πολύ;

Απάντηση:

• Σύμφωνα με τον πίνακα 5.5, για τους κινητήρες με συλλέκτη το σύμπτωμα «θερμαίνεται πολύ (μετά την εκκίνηση ή κατά τη λειτουργία)» έχει ως πιθανή αιτία την 8: η περιέλιξη είναι βραχυκυκλωμένη ή γειωμένη — βραχυκυκλωμένες σπείρες στο τύλιγμα διέγερσης ή του τυμπάνου (ή γείωση προς το σώμα) δημιουργούν μεγάλα κυκλοφορούντα ρεύματα και τοπική υπερθέρμανση. Αν η θέρμανση συνοδεύεται από μείωση απόδοσης, προστίθενται οι αιτίες 13 (ανοικτό ή βραχυκυκλωμένο κύκλωμα στο τύλιγμα του δρομέα), 16 (σφιχτά ή κακολιπασμένα έδρανα) και 17 (τριβή μεταξύ στάτη και δρομέα). Επίσης υπερφόρτιση, κακός αερισμός ή ακάθαρτες ψήκτρες/συλλέκτης (κακή μεταγωγή, σπινθηρισμοί) επιδεινώνουν τη θέρμανση. Έλεγχος: μέτρηση αντίστασης/μόνωσης τυλιγμάτων με ωμόμετρο-μέγγερ, έλεγχος εδράνων (θερμοκρασία, ελεύθερη περιστροφή), ρεύματος (υπερφόρτιση), καθαρισμός συλλέκτη.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Κυρίως βραχυκυκλωμένη ή γειωμένη περιέλιξη (αιτία 8)· με μείωση απόδοσης και: βλάβη τυλίγματος δρομέα (13), σφιχτά/κακολιπασμένα έδρανα (16), τριβή στάτη-δρομέα (17)· έλεγχος με ωμόμετρο/μέγγερ, έδρανα, ρεύμα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Αιτία 8 + 13/16/17.

Ερώτηση 4 — Τι είναι η συντήρηση και πότε γίνεται

Ερώτηση: Τι ονομάζουμε συντήρηση και κάθε πότε πρέπει να γίνεται αυτή;

Απάντηση:

• Συντήρηση είναι η εργασία που απαιτείται για να διατηρούνται οι μηχανές σε καλή κατάσταση λειτουργίας (σελ. 314) — καθαριότητα, λίπανση, συντήρηση ψηκτρών, συλλέκτη-δακτυλιδιών και βοηθητικών συσκευών· είναι προληπτική, αυξάνει τη διάρκεια ζωής και περιορίζει τις βλάβες. Καθορίζεται από το πρόγραμμα συντήρησης (που δίνει συνήθως ο κατασκευαστής ανάλογα με τον τύπο και τις συνθήκες): ορισμένες εργασίες γίνονται κάθε εβδομάδα, άλλες κάθε μήνα και άλλες κάθε χρόνο (π.χ. καθαρισμός/οπτικός έλεγχος εβδομαδιαία, έλεγχος ψηκτρών-συλλέκτη μηνιαία, αλλαγή λιπαντικού-έλεγχος μόνωσης ετήσια). Κινητήρες με αυτολίπαντους τριβείς δεν χρειάζονται συντήρηση, ενώ οι κινητήρες με συλλέκτη ή φυγοκεντρικό διακόπτη χρειάζονται συχνό έλεγχο.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η εργασία για να διατηρούνται οι μηχανές σε καλή κατάσταση λειτουργίας (καθαριότητα, λίπανση, ψήκτρες, συλλέκτης, βοηθητικές συσκευές)· κατά το πρόγραμμα συντήρησης του κατασκευαστή — εργασίες εβδομαδιαίες, μηνιαίες και ετήσιες.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Ορισμός + περιοδικότητα.

Ερώτηση 5 — Ενέργειες όταν δεν μπορούμε να επισκευάσουμε μόνοι μας

Ερώτηση: Ποιες ενέργειες κάνουμε όταν δεν μπορούμε μόνοι μας να επισκευάσουμε έναν ηλεκτροκινητήρα;

Απάντηση:

• Αν δυσκολευτούμε ή δεν έχουμε τα κατάλληλα μηχανήματα για κάποια επισκευή, καλούμε σε βοήθεια πιο ειδικούς ή πηγαίνουμε τον κινητήρα σε άλλο, καλύτερα εξοπλισμένο εργαστήριο (σελ. 316). Αν η βλάβη είναι ανεπανόρθωτη με τα δικά μας μέσα, συμπληρώνουμε το ειδικό έντυπο «ελέγχου και επισκευής κινητήρα» (σχ. 5.22) με όλα τα χαρακτηριστικά του: στοιχεία πελάτη, τύπος (με συλλέκτη — σειράς/Universal/αντίδρασης, ή βραχυκυκλωμένου δρομέα — αντίστασης/με πυκνωτή εκκίνησης-μόνιμο-λειτουργίας), παροχή (V, φάσεις, Hz), ισχύς (kW), ταχύτητα (στρ/min, πόλοι, σταθερή/μεταβλητή), χρήση, μετάδοση κίνησης (απευθείας/ιμάντας), κλάση μόνωσης-επιτρεπόμενη αύξηση θερμοκρασίας, ονομαστική ροπή, σχετική υγρασία, βαθμός προστασίας IP, στοιχεία ρύθμισης στροφών (τύπος ελέγχου, όρια ταχύτητας/ισχύος), και σημειώνουμε (με x) το τμήμα που θέλει επισκευή ή τα μεγέθη που θέλουν ειδικό έλεγχο· ο κινητήρας αποστέλλεται για επισκευή, κατά το δυνατόν στο εργοστάσιο κατασκευής του.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Καλούμε ειδικούς ή πάμε σε καλύτερα εξοπλισμένο εργαστήριο· αν ανεπανόρθωτη, συμπληρώνουμε το ειδικό έντυπο «ελέγχου και επισκευής κινητήρα» με όλα τα χαρακτηριστικά (τύπος, παροχή, ισχύς, ταχύτητα, χρήση, μόνωση, IP, ρύθμιση, τμήμα προς επισκευή) και τον στέλνουμε στο εργοστάσιο κατασκευής.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Ειδικοί/εργαστήριο + έντυπο + εργοστάσιο.

Ερώτηση 6 — Έλεγχος μόνωσης ή διακοπής τυλιγμάτων

Ερώτηση: Πώς γίνεται ο έλεγχος μόνωσης ή διακοπής των τυλιγμάτων;

Απάντηση:

• Έλεγχος διακοπής (συνέχειας): με τον κινητήρα εκτός τάσης, με ωμόμετρο ή ενδεικτικό λαμπτήρα μεταξύ των δύο άκρων κάθε τυλίγματος (κύριο U-V, βοηθητικό W-Z, τύμπανο μέσω ψηκτρών, διέγερση) — ένδειξη = συνέχεια, άπειρο/σβηστός λαμπτήρας = διακοπή· η μέτρηση της αντίστασης και σύγκριση με τις τιμές του κατασκευαστή ή μεταξύ ομοίων τυλιγμάτων εντοπίζει κακές κολλήσεις (αυξημένη αντίσταση), βραχυκυκλωμένες σπείρες (μειωμένη) ή λάθος συνδεσμολογία (σελ. 312). Έλεγχος μόνωσης: απαραίτητος πριν την πρώτη λειτουργία (και περιοδικά) — με μέγγερ (500 V) μετράμε την αντίσταση μόνωσης μεταξύ των διαφόρων τυλιγμάτων (κύριο-βοηθητικό) και μεταξύ κάθε τυλίγματος και γης (κελύφους), καθώς και των ψηκτρών μεταξύ τους· χαμηλή τιμή (< 40 MΩ, ή σχεδόν μηδέν) σημαίνει γειωμένη/βραχυκυκλωμένη περιέλιξη ή υγρασία. Αν ο κινητήρας έχει εκτεθεί σε υγρασία, γίνεται στέγνωμα της μόνωσης — με εξωτερική πηγή θερμότητας ή με διοχέτευση συνεχών ή εναλλασσόμενων ρευμάτων στα τυλίγματα (ανάπτυξη θερμότητας μέσα σε αυτά, με μειωμένη τάση) — και έλεγχος για ενδείξεις σκουριάς.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Διακοπή: ωμόμετρο/λαμπτήρας μεταξύ των άκρων κάθε τυλίγματος (ένδειξη = συνέχεια) και μέτρηση αντίστασης για κολλήσεις/βραχυκυκλωμένες σπείρες· μόνωση: μέγγερ μεταξύ τυλιγμάτων, τυλιγμάτων-γης και ψηκτρών, πριν την πρώτη λειτουργία· σε υγρασία στέγνωμα με θερμότητα ή ρεύμα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Δύο έλεγχοι + στέγνωμα.

Ερώτηση 7 (πολλαπλής επιλογής) — Universal που θερμαίνεται πολύ

Ερώτηση: Όταν ένας κινητήρας Universal θερμαίνεται πολύ κατά τη λειτουργία του, το πιο πιθανό είναι: α. η περιέλιξη να είναι βραχυκυκλωμένη. β. να έχουμε διακοπή του κύριου τυλίγματος. γ. να υπάρχει τριβή μεταξύ στάτη και δρομέα. δ. να ισχύει ένα ή περισσότερα απ' τα παραπάνω προβλήματα.

Απάντηση:

• Σωστή απάντηση: δ. να ισχύει ένα ή περισσότερα από τα παραπάνω προβλήματα — για κινητήρα με συλλέκτη ο πίνακας 5.5 δίνει για «θερμαίνεται πολύ» την αιτία 8 (βραχυκυκλωμένη/γειωμένη περιέλιξη) και για «μείωση απόδοσης-υπερθέρμανση» τις 13, 16, 17 (τύλιγμα δρομέα ανοικτό/βραχυκυκλωμένο, έδρανα, τριβή στάτη-δρομέα) — άρα βραχυκυκλωμένη περιέλιξη, διακοπή στο τύλιγμα (δρομέα) ή τριβή, μεμονωμένα ή συνδυασμένα (σελ. 316). Το βιβλίο-κλειδί ζητά τη συνδυαστική επιλογή δ.

Σύνοψη: δ — βραχυκυκλωμένη περιέλιξη (8), βλάβη τυλίγματος (13) ή τριβή (17), ένα ή περισσότερα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Σωστό γράμμα + αναφορά πίνακα.

Ερώτηση 8 (πολλαπλής επιλογής) — Α.Μ.Κ. με πυκνωτή εκκίνησης που ξεκινά μόνο με το χέρι

Ερώτηση: Α.Μ.Κ. με πυκνωτή εκκίνησης που δεν ξεκινά, αλλά στρέφεται τελικά ύστερα από χειροκίνητη εκκίνηση, πιθανόν να παρουσιάζει: α. βλάβη στο πυκνωτή. β. βλάβη στο φυγοκεντρικό διακόπτη. γ. διακοπή του βοηθητικού κυκλώματος. δ. μία ή περισσότερες απ' τις παραπάνω βλάβες.

Απάντηση:

• Σωστή απάντηση: δ. μία ή περισσότερες από τις παραπάνω βλάβες — πίνακας 5.5, κινητήρας με πυκνωτή εκκίνησης, σύμπτωμα «δεν ξεκινά, στρέφεται με χειροκίνητη εκκίνηση»: αιτίες 3 (φυγοκεντρικός δεν κλείνει), 4 (βλάβη πυκνωτή), 5 (διακοπή κυκλώματος εκκίνησης) — το κύριο τύλιγμα είναι εντάξει, λείπει μόνο το στρεφόμενο πεδίο εκκίνησης.

Σύνοψη: δ — αιτίες 3, 4, 5.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Σωστό γράμμα.

Ερώτηση 9 (πολλαπλής επιλογής) — Η περιοδική εργασία διατήρησης σε καλή κατάσταση

Ερώτηση: Η περιοδική εργασία που κάνουμε για να διατηρούμε τους ηλεκτροκινητήρες, αλλά και όλες τις ηλεκτρικές μηχανές σε καλή κατάσταση, ονομάζεται: α. έλεγχος. β. συντήρηση. γ. επισκευή. δ. αντικατάσταση.

Απάντηση:

• Σωστή απάντηση: β. συντήρηση — «συντήρηση είναι η εργασία που απαιτείται για να διατηρούνται οι μηχανές σε καλή κατάσταση λειτουργίας» (σελ. 314).

Σύνοψη: β.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Σωστό γράμμα.

Ερώτηση 10 (πολλαπλής επιλογής) — 1~ κινητήρας με συλλέκτη που θερμαίνεται πολύ κατά τη λειτουργία

Ερώτηση: Μονοφασικός (1~) κινητήρας με συλλέκτη θερμαίνεται πολύ κατά τη λειτουργία του, όταν: α. το τύλιγμά του είναι βραχυκυκλωμένο. β. υπάρχει διακοπή του κυκλώματος. γ. οι ψήκτρες του είναι ακάθαρτες. δ. ισχύουν όλα τα παραπάνω.

Απάντηση:

• Σωστή απάντηση: α. το τύλιγμά του είναι βραχυκυκλωμένο — πίνακας 5.5, στήλη «με συλλέκτη», σύμπτωμα «θερμαίνεται πολύ κατά τη λειτουργία»: μόνο η αιτία 8 (περιέλιξη βραχυκυκλωμένη ή γειωμένη)· η διακοπή κυκλώματος (β) δεν αφήνει τον κινητήρα να λειτουργήσει και οι ακάθαρτες ψήκτρες (γ, αιτία 14) προκαλούν σπινθήρες, όχι κυρίως υπερθέρμανση — άρα όχι «όλα».

Σύνοψη: α — βραχυκυκλωμένη (ή γειωμένη) περιέλιξη (αιτία 8).

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Σωστό γράμμα + αιτιολόγηση.