Na podstawie wyników pomiarów zamieszczonych w tabeli określ rodzaj i miejsce uszkodzenia w silniku elektrycznym, którego tabliczkę znamionową przedstawiono na rysunku.
| \( R_{U1\text{-}U2} \) | \( R_{V1\text{-}V2} \) | \( R_{W1\text{-}W2} \) | \( R_{U1\text{-}PE} \) | \( R_{V1\text{-}PE} \) | \( R_{W1\text{-}PE} \) | \( R_{U1\text{-}V1} \) | \( R_{V1\text{-}W1} \) | \( R_{W1\text{-}U1} \) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 6,23 Ω | 6,15 Ω | 6,21 Ω | 0,6 Ω | ∞ Ω | ∞ Ω | ∞ Ω | ∞ Ω | ∞ Ω |
A. Zwarcie między uzwojeniami U i V.
B. Przerwa w uzwojeniu U.
C. Zwarcie uzwojenia U z obudową.
D. Przerwa w uzwojeniu V.
Wyniki pomiarów wskazują na zwarcie uzwojenia U z obudową, czyli z przewodem ochronnym PE. Kluczowy jest tu odczyt Rᵤ₁₋PE = 0,6 Ω. Taka mała rezystancja między początkiem uzwojenia U1 a obudową oznacza, że izolacja tego uzwojenia jest uszkodzona i część czynna silnika ma połączenie z metalową obudową. To jest poważna usterka, nie tylko drobna nieprawidłowość. Dla porównania pomiary Rᵥ₁₋PE i Rw₁₋PE dają ∞ Ω, więc uzwojenia V i W nie mają połączenia z obudową. Rezystancje samych uzwojeń U1-U2, V1-V2 i W1-W2 są podobne, około 6 Ω, więc nie widać przerwy w żadnym z uzwojeń ani typowego zwarcia międzyzwojowego na podstawie tych danych. Dodatkowo pomiary U1-V1, V1-W1 i W1-U1 mają ∞ Ω, więc nie ma zwarcia między uzwojeniami. W praktyce taki silnik trzeba wycofać z pracy, oznaczyć jako uszkodzony i nie podłączać do zasilania. Z mojego doświadczenia to jest dokładnie ten przypadek, w którym ktoś mówi: „przecież silnik może jeszcze ruszy”, a tak naprawdę grozi to zadziałaniem zabezpieczeń, porażeniem albo dalszym uszkodzeniem maszyny. Dobrą praktyką jest wykonanie pomiaru rezystancji izolacji miernikiem typu megomierz, zwykle napięciem 500 V DC dla takich obwodów, zgodnie z zasadami diagnostyki maszyn elektrycznych oraz wymaganiami bezpieczeństwa znanymi m.in. z PN-EN 60204-1 i PN-HD 60364. Dopiero po potwierdzeniu stanu izolacji podejmuje się decyzję o suszeniu, przewinięciu albo wymianie silnika.
W tym zadaniu łatwo pomylić kilka różnych rodzajów uszkodzeń, bo wszystkie dotyczą uzwojeń silnika, ale wyniki pomiarów mówią dość jednoznacznie. Zwarcie między uzwojeniami U i V byłoby widoczne jako mała rezystancja między zaciskami należącymi do różnych faz, na przykład U1-V1. W tabeli dla U1-V1 jest ∞ Ω, więc między tymi uzwojeniami nie ma przewodzenia. Podobnie V1-W1 i W1-U1 też mają ∞ Ω, co potwierdza brak zwarcia międzyfazowego. To ważne, bo w diagnostyce silników nie patrzy się tylko na jeden pomiar, ale porównuje całą grupę wyników. Przerwa w uzwojeniu V również nie pasuje do danych, ponieważ Rᵥ₁₋V₂ = 6,15 Ω. Gdyby uzwojenie V było przerwane, miernik pokazałby bardzo dużą rezystancję albo ∞ Ω między V1 i V2. Tak samo przerwa w uzwojeniu U jest wykluczona, bo Rᵤ₁₋U₂ = 6,23 Ω, czyli obwód uzwojenia jest zamknięty i ma wartość podobną do pozostałych faz. Typowy błąd myślowy polega na tym, że ktoś widzi symbol U i od razu zakłada przerwę w uzwojeniu U, bo tam występuje nieprawidłowy wynik. A tu nieprawidłowość nie jest między U1 i U2, tylko między U1 i PE. Mała rezystancja 0,6 Ω do PE oznacza doziemienie, czyli uszkodzenie izolacji uzwojenia U względem obudowy. W normalnym stanie rezystancja izolacji do obudowy powinna być bardzo duża, praktycznie liczona w megaomach przy pomiarze miernikiem izolacji, a nie w ułamkach oma. Moim zdaniem to dobry przykład, że trzeba rozróżniać pomiar ciągłości uzwojenia od pomiaru izolacji do masy. W warsztacie taki silnik powinien zostać odłączony, zabezpieczony przed przypadkowym załączeniem i sprawdzony zgodnie z dobrą praktyką eksploatacyjną, bo praca z uszkodzoną izolacją jest po prostu niebezpieczna.