Ремонт та експлуатація асинхронного двигуна

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЗМІСТ РОБОТИ:

1. ВСТУП

2. НЕСПРАВНОСТІ ДВИГУНА ТА ЗАСОБИ ЇХ УСУНЕННЯ

3. ПІСЛЯРЕМОНТНИЙ РОЗРАХУНОК АСИНХРОННОГО ДВИГУНА

4. ПІСЛЯРЕМОНТНІ ВИПРОБУВАННЯ

5. РЕМОНТ І ЕКСПЛУАТАЦІЯ АСИНХРОННИХ ДВИГУНІВ

6. ВИКОРИСТАНА ЛІТЕРАТУРА

1. ВСТУП

Асинхронний двигун - це двигун, при роботі якого збуджується обертове магнітне поле, а ротор крутиться асинхронно, тобто з кутовою швидкістю, яка відрізняється від кутової швидкості магнітного поля. Такий двигун був винайдений М. О. Доліво- Добровольським у 1888 р. і до теперішнього часу зберіг простоту конструкції.

Рисунок 1.1. Однофазний асинхронний двигун. а - статор ; б -ротор

Причиною виключно широкого розповсюдження і застосування асинхронного двигуна є його простота і дешевизна. Можна сказати, що, в основному, асинхронний двигун складається з нерухомої котушки (а точніше, обмотки, яка розміщена на сердечнику) і котушки, яка обертається. В такому двигуні відсутні деталі, які легко пошкоджуються або швидко зношуються (наприклад, колектор, вугільні щітки).

Асинхронні машини малої потужності найчастіше виконуються однофазними, що дозволяє використовувати їх у приладах, що живляться від двопровідної мережі.

Загальним недоліком асинхронних двигунів є відносна складність і неекономічність регулювання їх експлуатаційних характеристик. На рис. 1.1. показано однофазний асинхронний електродвигун.

Асинхронні двигуни, як відомо, складаються з двох основних вузлів: нерухомої частини (статора) і рухомої частини (ротора). Статор асинхронної машини являє собою порожнистий циліндр, зібраний з пластин електротехнічної сталі, ізольованих одна від одної шаром електротехнічного лаку. Обмотку, яка збуджує обертове магнітне поле двигуна, розміщають у пазах на внутрішній стороні статора. Для кращого використання околу статора обмотку розміщають в декількох пазах.

Розподіл обмотки в пазах зумовлює відповідний розподіл магнітного поля вздовж околу статора.

Асинхронні двигуни відрізняються між собою, в основному, конструкцією ротора. Ротор асинхронного двигуна являє собою циліндричний сердечник, який збирають з пластин електротехнічної сталі, ізольованих одна від одної електротехнічним лаком. Сердечник ротора насаджують на вал, закріплений в підшипниках. У пазах ротора розміщують витки обмотки ротора. В більшості асинхронних двигунів застосовують короткозамкнутий ротор. Він значно дешевший і, що дуже істотно, обслуговування двигуна з короткозамкнутим ротором набагато простіше і саме такі ротори використовують у двигунах, що приводять в рух компресори холодильного агрегату. Обмотка короткозамкнутого ротора виконується з циліндричної клітки з мідних або алюмінієвих стержнів, які без ізоляції вставляються в пази сердечника ротора.

Торцеві кінці стержнів замикаються накоротко кільцями з того ж матеріалу, що і стержні (так зване «біляче колесо»). Часто короткозамкнута обмотка виготовляється заливкою пазів ротора розплавленим алюмінієм, і ці стержні замикають кільцями. Якщо двигун з самовентиляцією, то додатково кільця ще мають лопатки для вентиляції. Пази ротора, як правило, роблять похилими для унеможливлення його прилипання до статора, а також для зменшення магнітного шуму. На відміну від короткозамкнутого ротора обмотка фазного ротора, який ще називають ротором з контактними кільцями, виконується ізольованим проводом. У більшості випадків вона трифазна, з тим же числом котушок, що й обмотка статора даного двигуна. Трифазні обмотки ротора з'єднуються на самому роторі зіркою, а вільні кінці з'єднуються трьома контактними кільцями, закріпленими на валу ротора, але ізольовані від нього. На кільця накладаються щітки, які встановлені в нерухомих щіткотримачах. Через кільця і щітки обмотка ротора замикається на трифазний реостат. Вмикання реостата в коло ротора дає можливість значно покращити пускові умови електродвигуна - зменшити пусковий струм і збільшити початковий пусковий момент; крім цього, за допомогою реостата можна плавно змінювати частоту обертання ротора двигуна. Поряд з тим існують також асинхронні двигуни з масивним ротором (ротор в даному випадку виготовляють з феромагнітного електропровідного матеріалу без обмотки) і електродвигуни з порожнистим ротором. Ротор виготовляють у вигляді порожнистого алюмінієвого циліндра «стаканчика», який обертається у вузькому повітряному зазорі між статором і нерухомим центральним сердечником з листової сталі (внутрішнім статором). Такі двигуни мають дуже маленьку інерцію, що дуже важливо при регулюванні деяких процесів.

2. НЕСПРАВНОСТІ ДВИГУНА ТА ЗАСОБИ ЇХ УСУНЕННЯ

1. Перегрів машини.

Рівномірно перегріта вся машина. Інших ознак ненормальної роботи немає. Машина перевантажена.

Якщо знизити навантаження неможливо, то запитати завод-виробник про найбільшу допустиму загрузку машини. При відсутності іскріння щіток підсилити вентиляцію машини за допомогою встановлення вентилятора або вентиляторних крил на роторі (запросити завод-виробник про способи підсилення вентиляції). Двигун, що призначений для короткочасної або повторно-короткочасної роботи, експлуатується тривалий час.

Виконувати номінальний режим роботи машини. Вентиляційні шляхи машини засмітилися; активна сталь і обмотки вкрилися тепло ізолюючим шаром дрібних волокон і пилу.

Ретельно очистити машину й продути її стисненим повітрям (тиск не

більше 0.2 МПа). Перед продуванням пересвідчитись в тому, що повітря, що надходить, чисте і сухе. При продуванні не користуватися металевими мундштуками з гострими краями, через те що ними можна легко пошкодити ізоляцію обмоток. Слідкувати за тим, щоб пил видувався назовні з машини, а не переганявся з однієї частини в іншу. Напрям обертання машини, що має вентилятор з похилими крилами, обрано невірно, що значно знижує подачу повітря.

Змінити напрям обертання машини або переставити крила вентилятора. Повітряний канал або трубопровід має недостатній переріз або ж має дуже багато вигинів.

Збільшити площу перерізу каналу чи трубопроводу до потрібної величини; усунути надмірну кількість вигинів.Засмітились повітряні фільтри. Тряпчані фільтри від бруду й пилу. Чищення зручніше виконувати пилососом. Вісцинові фільтри спочатку промити гасом, а потім гарячим розчином соди і заповнити свіжим маслом. Несправні повітроохолоджувачі. Відсутність теплової ізоляції повітропровода для вихідного повітря вмашині із замкненою системою вентиляції підвищує нагрів машини. В таких випадках треба встановлювати теплову ізоляцію на вивідному повітропроводі.

2. Перегрів активної сталі статора.

Активна сталь статора рівномірно перегріта, хоча навантаження двигуна не перевищує номінального.

Напруга мережі вище номінальної.

Знизити напругу мережі до номінальної, то підсилити вентиляцію двигуна, запитати завод-виробник про способи її підсилення. Навіть якщо після підсилення вентиляції перегрів сталі буде вище допустимого і виникнуть побоювання за непереставну роботу двигуна, то замінити двигун іншим, відповідно до напруги мережі.

Спостерігається підвищений місцевий перегрів активної сталі при холостому ході двигуна і номінальній напрузі мережі.

Між окремими листами активної сталі є місцеві замикання, викликані шорсткістю, яка утворилася при обпилюванні, або ж через задівання ротора об статор під час роботи двигуна.

Видалити шорсткість; обробити місця замикання гострим напилком; роз'єднати з'єднувальні листи сталі та пролакувати їх ізоляційним лаком повітряної сушки.

Відбулося з'єднання між стяжними болтами і активною сталлю. Виправити ізоляцію стяжних болтів або замінити пошкоджені болти новими; в більшості випадків для цього необхідно виконати часткову або повну перемотку обмотки статора. Зубці активної сталі в окремих місцях вигоріли й оплавилися внаслідок коротких замикань в обмотці статора чи пробою обмотки на корпус.

Вирубати або вирізати пошкоджені місця. Між окремими місцями листами проложити тонкий шар електрокартону або пластинки слюди і пролакувати їх ізоляційним лаком. Такий спосіб ремонту звичайно дає позитивні результати при ретельному ізолюванні одне від одного окремих листів сталі для перешкоджання утворення нових внутрішніх замикань.

При більшій кількості пошкоджень сталі необхідно виконати повну перешихтовку, що пов'язано з перемоткою статора. До вкладання обмотки необхідно виправлену активну сталь статора випробувати на відсутність замикань між листами.

Випробування виконується за допомогою намагнічуваної обмотки, яка живиться однофазним струмом при індукції в сталі 1Тл. Відсутність перегрівів свідчить про задовільний ремонт.

3. Перегрів обмотки статора.

Спостерігається загальний рівномірний перегрів всієї обмотки статора.

Двигун перевантажено або порушено його нормальну вентиляцію.

Напруга на затискачах двигуна нижче номінальної, внаслідок чого двигун при номінальній потужності перевантажений струмом.

Підвищити напругу до номінальної або зменшити навантаження до номінальної сили струму.

Обмотка статора з'єднана не зіркою, а трикутником.

Обмотка статора місцями сильно перегрівається. Сила струму в окремих фазах неоднакова. Двигун сильно гуде і розвиває малий крутячий момент.

Міжвіткове з'єднання в обмотці статора. Неправильно з'єднані котушки однієї фази; одна або декілька котушок «перевернуті». Обмотка однієї фази замкнена на землю в двох місцях. Знайти за допомогою мегомметра або контрольної лампи місце замикання обмотки на землю та усунути це замикання; у випадку потреби перемотати пошкодженні котушки. Коротке замикання між двома фазами. Знайти місце короткого замикання. Пошкоджене місце відремонтувати або ж перемотати пошкоджену частину обмотки.

4. Перегрів обмотки ротора

Вся обмотка ротора рівномірно перегріта. У двигуна знижена частота обертання.

Ротор, а іноді і статор перегріваються. Двигун гуде, струм в статорі сильно пульсує. Двигун з навантаженням погано йде в хід і не розвиває номінальної частоти обертання: момент обертання менше номінального.

Несправність виконана поганим контактом в колі ротора. У фазному роторі можливі інші випадки.

Поганий контакт між стержнями короткозамкненого ротора та короткозамикаючими кільцями через відрив стержнів від короткозамикаючих кілець або розрив останніх. В деяких випадках спостерігається розрив окремих стержнів в пазовій частині ротора.

Знайти місце розриву, перепаяти його або замінити стержень ротора, який лопнув.

Двигун з фазним ротором без навантаження йде в хід при розімкненні кола ротора. При пускові в хід з навантаженням двигун повільно розвертається і ротор сильно нагрівається.

Коротке замикання між сусідніми хомутиками лобових з'єднань або в обмотці ротора; заземлення обмотки ротора в двох місцях.

Ретельно перевірити, чи не торкаються одне одного сусідні хомутики лобових з'єднань: якщо торкаються, то розігнути їх. Перевірити, чи нема з'єднання між хомутиками о залишились після пайки оловом, напливи олова видалити.

Виміряти опір ізоляції ротора і у випадку заземлення обмотки чи контактних кілець усунути його.

Після визначення короткозамкненої частини обмотки замінити пошкодженні котушки (секції) новими або перемотати їх. Не обмежуватися частковою переізоляцією, тому що перегрів пошкоджує у більшості випадків всю ізоляцію короткозамкнених котушок, що загрожує в подальшому новими короткими замиканнями.

5. Несправності підшипників кочення. Підшипник перегрівається.

Підшипник засмічений пилом або якими-небудь іншими частками. Видалити з підшипника старе масло, промити його і закласти нове змащення.

Надлишок мастила в підшипнику викликає підвищення втрат на тертя в ньому.

Зменшити кількість мастила.

Дуже велике тертя між ущільненою набивкою і валом. Перевірити правильність встановлення набивки та, у випадку необхідності, ослабити щільність набивки або замінити новою. Зношені або зруйновані деталі підшипника. Замінити підшипник новим.

Дуже велике навантаження на підшипник (неправильно підібраний підшипник); дуже туго натягнутий передаточний пасок.

Перевірити відповідність підшипника заводським даним. Послабити натягнення паска.

3. ПІСЛЯРЕМОНТНИЙ РОЗРАХУНОК АСИНХРОННОГО ДВИГУНА

Вихідні дані для розрахунку асинхронного двигуна з короткозамкненим

ротором типу А02-81-4.

Зовнішній діаметр осердя: Dнl = 393 мм;

Внутрішній діаметр осердя: Dl = 247 мм;

Повна осьова довжина осердя статора: ll = 196 мм;

Кількість пазів: Zl = 48 шт.;

Кількість радіальних вентиляційних каналів: пкl = 6 шт.;

Ширина радіальних вентиляційних каналів: bkl = 20 мм;

Кількість аксіальних вентиляційних каналів: п'к1=0шт.;

Діаметр аксіальних вентиляційних каналів: dkl = 0мм;

Ескіз та розміри паза статора і ротора:

Рисунок 1.3. Ескіз та розміри паза статора.

- повна висота паза статора: h = 34,7 мм;

- більший розмір ширини паза статора: b = 12,5 мм;

- меньший розмір ширини паза статора: b? = 8,3 мм;

- ширина шліца паза статора: b " = 3,7 мм;

- висота вусика паза статора : е = 1мм;

Рисунок 2.3.. Ескіз та розміри паза ротора.

повна висота паза ротора: h1 = 20мм;

ширина паза ротора: bn2 = 5мм;

ширина шліца паза ротора: bш2 = 1,5мм;

висота вусика паза ротора: hш2 =1 ,5мм;

1. Ширина зубця статора по коронці:

= = 22,009мм;

2. Ширина зубця статора у основи:

= 18,1мм;

Повітряний зазор між статором та ротором: = 0,6 мм;

Ширина зубця ротора по коронці:

= = = 19,711 мм;

3. Ширина зубця ротора у основи:

b?з2 = =

= 12,292м;

Обмоточні дані статора.

- Обмотка статора у заводському виконанні двохшарова, провід ПЗТВ;

- Схема з?єднання фаз приведена на рисунках 3.3 та 4.3.

- Шаг обмотки по пазам: уnl = 1 - 11

- Повне число елементарних провідників у котушці: щКел1 = 15;

- Кількість паралельних провідників у ефективному проводі nnn = 2, тоді кількість ефективних витків у котушці:

щk1 = ;

- Кількість паралельних віток у фазі обмотки: =4;

- Марка та розміри перерізів обмоточного проводу:

Марка проводу ПEТВ.

- Середня довжина витка: lср1=1,0 м.

Обмоточні дані ротора.

Роторна обмотка виконана у вигляді білячої клітки, яка отримана шляхом заливання пазів розплавленим алюмінієм. При цьому для потужностей вище 10-15 кВт обираються заглиблені пази (глибиною 25- 45мм), овальні, грушовидні або з паралельними стінками, при яких отримується збільшення активного опору роторної обмотки під час пуску (s = 1) у 1,3-2,5 рази, що приводить до достатнього в звичайних ситуаціях поліпшення пускових характеристик двигуна.

Номінальні дані (паспортна таблиця).

- Тип двигуна: А02-81-4;

- Номінальна потужність двигуна: Рн = 40 кВт;

- Номінальна напруга: Uн = 220/380/500В;

- Номінальний струм статора: Iнl = 126/73/55.5 А;

- Номінальна частота обертання: n =1460 об/хв.;

- ККД: з = 91,5%;

- Cоsц=0,91.

Зрозуміло, що не всі дані необхідні для використання при кожному ремонті, окрім того не завжди є можливість отримати усі ці дані до ремонту, так як у двигуна, що потрапив у ремонт, може не зберегтися обмотка чи паспортна таблиця. Але для проведення розрахунку, призначенням якого можуть бути зміни основних параметрів двигуна, що припускаються після ремонту чи вирішення різного роду питань, пов'язаних з подальшою експлуатацією машини, усі вказані початкові дані необхідні.

Повірковий розрахунок.

Визначаємо магнітний потік:

Ф = = 0,00624 Вб;

де: Еф1 - ЕРС фази.

У номінальному режимі значення Еф1 приблизно дорівнює 0,95-0,97 від прикладеної напруги:

;

Кількість ефективних витків у фазі:



ко61 - коефіцієнт обмотки, який залежить від числа пазів на полюс і фазу q1 = 3 і коефіцієнта скорочення шагу обмотки в1 = 0,7, в залежності від цих величин ко61 = 0,85.

213 - постійний коефіцієнт для АД, що працюють на промисловій частоті змінного струму 50Гц, враховуючи також діюче значення (на відміну від максимального) напруги та магнітного потоку, які змінюються згідно синусоїдального закону.

Слід особливо виділити відношення Еф1/щ1, яке дорівнює ЕРС дефективного витка ещ1; (напруги на виток) залежить конструкція виткової ізоляції, крім того, при перерахунку двигунів на нову номінальну напругу збереження значення напруги на виток є критерієм вірного вирішення поставленої задачі.

Рисунок 3.4. П'ять ділянок магнітного кола.

Магнітний потік визначає значення індукції в магнітному колі машини, виконаній з п'яти ділянок (рис. 3.4.): подвійного повітряного зазору між статором і ротором (3), подвійного зубцевого шару статора 2, подвійного зубцевого шару ротора 4, спинки статора 1, спинки ротора 5.

Визначаємо індукцію у повітряному зазорі:

де ф- полюсна частка:

aд - коефіцієнт, який залежить від форми кривої поля у повітряному

зазорі і ступеня насичення зубців статора і ротора, для попередніх розрахунків асинхронних машин можна приймати aд ? 0,69;

l'д - розрахункова довжина повітряного зазору:

l'д =l1 - 0,5 · nk1 · bk1 =19,6 - 0,5 · 16 · 2 = 3,6см;

Визначаємо магнітну індукцію в зубцях статора:

де t1 - зубцеве ділення статора:

l?1 -- довжина активної сталі статора без вентиляційних каналів:

l?1 = l1 - nk1 · bk1 = 4 - 1,6 · 2 = 0,8см;

kс - коефіцієнт заповнення пакета сталлю, kс =0,9;

b31 - розрахункова ширина зубця статора, визначається на 1/3 висоти

зубця, рахуючи від коронки:

Визначаємо магнітну індукцію в зубцях ротора:

де t2 - зубцеве ділення ротора:

l?2 - довжина активної сталі статора без вентиляційних каналів, l?2 = l?1 = 0.8 см;

kс - коефіцієнт заповнення пакета сталлю, kс=0,9;

bз2 - розрахункова ширина зубця ротора, визначається на 1/3 висоти

зубця, рахуючи від коронки:

Визначаємо магнітну індукцію в спинці статора:

де hс1 - висота спинки статора:

Визначаємо магнітну індукцію в спинці ротора:

де hС2 - висота синки статора:

Отримані значення магнітних індукцій слід порівняти з відповідними

табличними значеннями, які рекомендовані на основі досвіду проектування

Таблиця 1.4. Розрахункові значення магнітних індукцій

Параметр	Табличні дані	Розрахункові дані
Індукція у повітряному зазорі: Вд,Тл	0,7 - 0,9	0,815
Індукція в зубцях статора: Вз1,Тл	1,4 - 1,8	1,548
Індукція в зубцях ротора: Вз2,Тл	1,4 - 1,6	1,557
Індукція в спинці статора: Вс1,Тл	1,3 - 1,6	1,496
Індукція в спинці ротора: Вс1,Тл	1,2 - 1,3	1,251

Визначення електричних та теплових навантажень обмотки статора.

Визначаємо щільність струму в обмотці статора:

де I1 =I н1 - для обмоток з'єднаних в зірку;

q1 - переріз неізольованого елементарного провідника обмотки

статора:

Визначаємо лінійне навантаження статора:

Визначаємо теплове навантаження статора:

J1 · А1 = 4,77 · 63,889 = 304,751А2 / мм2;

Визначаємо струм у стержні короткозамкненого ротора:

де К - коефіцієнт, що залежить від соsц; при соsц =0,91 К =0,81.

Визначаємо струм у короткозамкненому кільці:

де вk - кут зміщення струмів у сусідніх стержнях.

Визначаємо струм намагнічування:

де ?F - повна намагнічувальна сила (н.с.) магнітного ланцюга на два

полюси (А), яка визначається як сума магнітних напруг п'яти ділянок

магнітного ланцюга машини:

?F = Fд + Fз1 + Fз2 + Fс1 + Fс2;

де Fд - н.с. повітряного зазору; Fз1 - н.с. зубців статора; Fз2 - н.с.

зубців ротора; Fс1 - н.с. спинки статора; Fс2 - н.с. спинки ротора.

Для розрахунку можна прийняти, що н.с. ротора складає 90% н.с.

статора:

Fз2 + Fс2 = 0,9 · (Fз1 + Fс1),

тоді:

?F = Fд +1,9 · (Fз1 + Fс1) = 7440 А;

Визначаємо н.с. повітряного зазору:

Fд = 1,6 · Вд kд д ·104 = 1,6 · 0,815 · 0,4 · 0,6 · 104 = 3129,6 А;

де kд - коефіцієнт повітряного зазору:

Визначаємо н.с. спинки статора:

Fс1 = Lс1 · Нс1 = 6490 А;

де Lс1 - середня довжина силової лінії в спинці статора:

Нс1 - напруженість магнітного поля спинки статора, яка визначається по кривим або по таблицям намагнічування в залежності від марки електротехнічної сталі і величини індукції в спинці статора. У нашому випадку для електротехнічної сталі марки Е11, напруженість магнітного поля спинки статора буде дорівнювати для Вс1 = 1,496 Тл та hс1 = 5,27 см > Нс1 = 1700А/м.

Визначаємо н.с. зубців статора: F31 = 2 · Н31 · hс1 = 1040 А;

Н31 - напруженість магнітного поля в зубцях статора, яка визначається по кривим або таблицям намагнічування в залежності від марки електротехнічної сталі і величини індукції в зубцях статора. У нашому випадку для електротехнічної сталі марки Е11 напруженість магнітного поля в зубцях статора буде дорівнювати для В31 = 1,548Тл та h31 = 2,03 см > Н31= 2600А/м.

Визначаємо відношення струму намагнічування до номінального струму двигуна:



Це відношення для більшості АД нормальних серій складає 15-50%.

Рисунок 3.3. Розгорнута схема двошарової статорної обмотки при 2р = 4; z = 48; q = 4; y = 1 - 11;a = 4. Для електродвигунів на напругу 500в виводити тільки три кінці - С1 ,С2 ,С3 для утворення нульової точки кінці фаз С4 ,С5 ,С6 з?єднати між собою.

Рисунок 4.3. Спрощена кругова схема двошарової обмотки при 2р = 4; а = 4;

а) загальна схема для з?єднання фаз у Y або Д;

б) з?єднання фаз у Y

в) з?єднання фаз у Д

4. ПІСЛЯРЕМОНТНІ ВИПРОБУВАННЯ

Заключним етапом капітального ремонту кожної електричної машини є стендові випробування, які проводять по програмах приймально-здавальних або типових випробувань.

Приймально-здавальним випробуванням піддають машини, у яких збережені електричні й магнітні навантаження, тобто машини, відремонтовані без зміни потужності, напруги або частоти обертання.

Типовим випробуванням піддають машини, відремонтовані зі зміною потужності, напруги або частоти обертання, а також надійшли в ремонт без заводських щитків і випускають після ремонту з номінальними даними, певними розрахунками.

Програму випробувань електричних машин установлює Держстандарт 183-74, а загальні методи випробувань зазначені в Держстандарт 11828-86 й у СТСЄВ 1347-78.

Методи випробувань окремих видів машин установлюються відповідними стандартами. Так, методи випробувань електричних машин викладені в Держстандарт 10159-79. Методи випробувань на нагрівання встановлює Держстандарт 25000-81, методи визначення втрат і ККД - Держстандарт 25941-83, методи визначення рівня шуму - Держстандарт 11929-87 і СТ СЄВ 828-77, методи оцінки вібрації - Держстандарт 12379-75 і СТ СЄВ 2412-80.

До програми типових випробувань асинхронних електродвигунів після ремонту окрім вищевказаних контрольних випробувань входять також випробування на нагрівання, на короткочасне перевантаження по струму та випробування при підвищеній частоті обертання. При типових випробуваннях визначають ККД, коефіцієнт потужності, значення сковзання, максимальний обертовий момент, а для електродвигунів із короткозамкненим ротором ще й

мінімальний обертовий момент, момент в процесі пуску, початковий пусковий момент та початковий пусковий струм.

Технічні вимоги до відремонтованих електродвигунів відносно іспитових напруг і параметрів, що перевіряють, повинні відповідати ДСТ (Держстандарт) і ППЕ (Правили побутових електроустроїв).

- Приймально-здавальні випробування електричних машин проводять на іспитових станціях, до яких пред'являють наступні основні вимоги:

а) станції і пульти повинні відповідати вимогам ППЕ й мати огородження;

б) огородження стенди і пульти необхідно надійно заземлювати;

в) двері, що відкриваються або змінні елементи повинні мати блокування, які повністю знімають напругу з іспитового стенда (при закриванні дверей напруга може бути відновлена тільки після повторного включення пускового пристрою);

г) на іспитовій станції повинні бути: повний комплект електричних схем установленого устаткування, плакати й правила надання першої допомоги й гасіння пожеж, виробничі інструменти;

д) обслуговуючий персонал повинен мати необхідну кваліфікацію, допуск до роботи й строго дотримуватися усіх правил техніки безпеки.

Перед початком випробувань електричні машини оглядають. Перевіряють комплектність та правильність їхньої зборки. По можливості вимірюють повітряний зазор між сердечниками статора і ротора. В зібраній машині випробування проводять щупами, які вводять в зазор збоку. Вимірювання виконують в чотирьох точках, що здвинуті відносно одне одного на 90° і знову вимірюють навпроти тієї ж точки.

Повітряний зазор істотно впливає на техніко-економічні показники машини. При його збільшенні зростає струм холостого хода, підвищуються втрати, знижується коефіцієнт потужності, внаслідок чого підвищується температура нагріву машини. Досвід ремонту показує, що при збільшенні зазора більш ніж на 25% ремон з економічно точки зору не є доцільним.

Вимірювання опору ізоляції обмоток постійному струму та випробування ізоляції на електричну міцність в готових електричних машинах виконують так, як на статорах і якорях, при чому випробувальна напруга під час випробування ізоляції на електричну міцність дещо менше.

Випробування міжвиткової ізоляції виконують підвищенням живлячої напруги до 130% від номіналу та витримуючи його протягом 5 хвилин. При цьому випробуванні струм статора асинхронного двигуна не повинен перевищувати номінальний, а в машинах постійного струму напруга між сусідніми колекторними пластинами повинно бути не більше 24В.

Випробування електричних машин при підвищеній частоті обертання виконують повільним збільшенням швидкості до значення, встановленого для кожного типу машини ДСТу, та витримують її протягом 2 хвилин. Після випробування ретельно оглядають обертові частини машин. Частоту обертання машин при випробуваннях рекомендовано вимірювати дистанційним методом.

Обкатку асинхронних двигунів виконують на холостому ході безпосередньо перед випробуванням. При цьому двигун повинен попрацювати без навантаження протягом часу, необхідного для встановлення теплового стану. Час обкатки залежить від потужності машини. В процесі обкатки необхідно перевірити симетричність струмів в трьох фазах (струми не повинні відрізнятися більш ніж на 5% від середнього значення), при цьому не повинно бути відхилення стрілок амперметрів (рухомість - ознака несправності електродвигуна, а саме короткозамкненої обмотки ротора), а температура підшипників не повинна перевищувати "70°С та явно відрізнятися від температури кожного з них.

Трансформацію електродвигуна з фазним ротором визначають при загальному роторі та його розімкненій обмотці. Вимірюють напругу на статорі і роторі та знаходять їх відношення (лінійні напруги перераховують на фазні).

Струм і втрати холостого хода визначають на електродвигуні, що працює на холостому ході при номінальній напрузі. В деяких випадках знімають характеристику холостого ходу, змінюючи напругу в допустимих межах. Струм і втрати холостого хода дозволяють оцінити якість осердя статора, роботу підшипникових вузлів та необхідні при розрахунку ККД. Струм і втрати холостого хода не є нормованими величинами, але чимала практика електромашинобудування і ремонту дозволяє при наявності необхідних технічних даних оцінити я кість машини. Кожне ремонтне підприємство повинно накопичувати ці данні і користуватися ними, особливо при ремонті машин закордонних фірм.

Струм і втрати короткого замикання визначають на загальмованому двигуні, подаючи на нього знижену напругу. Результати досліду дозволяють початковий пусковий струм та початковий обертовий момент, які є важливими експлуатаційними показниками двигуна. Пусковий момент вимірюють при досліді динамометром або за допомогою вагів. При проведенні досліду слід пам'ятати, що двигун не обертається і не вентилюється, тому дослід проводиться швидко.

При будь-якій програмі випробовувань обов'язково випробовують ізоляцію на електричну міцність (це випробування виконують останнім). Основними показниками якості виконаного ремонту, які визначають надійність роботи відремонтованої електричної машини є опір ізоляції та здатність приймати номінальне навантаження. Тому при певному дотриманні технології виконання ремонтних операцій в ремонтній практиці в деяких випадках обмежуються тільки випробуванням ізоляції та післяремонтною перевіркою навантажувальної здатності електричної машини.

Опір ізоляції випробовують мегаомметром, а навантажувальну здатність - електромагнітним гальмом. Випробування ізоляції електричних машин до 1000В виконують мегаомметром МІ 101.

В процесі виготовлення обмоток машин, що ремонтуютьс виконують мегаомметром МІ 101 необхідні випробування при кожному переході від однієї технологічної операції до іншої. По мірі виконання операцій виготовлення обмотки і руху до завершальної стадії випробувальні напруги знижуються, наближаючись до найменших допустимих, які передбачені відповідними нормами. Це пояснюється тим, що після виконання чергових технологічних операцій опір ізоляції елементів обмотки може знижуватися, і якщо на послідуючих стадіях ремонту не знижувати випробувальні напруги, то можливий пробій ізоляції в такий момент готовності обмотки, коли для усунення дефекту потрібна буде переробка всієї раніше зробленої роботи.

Випробувальні напруги повинні бути такими, щоб в процесі випробувань можна було виявити дефектні дільниці, але в той же час не пошкодити справну частину ізоляції.

В перелік випробувань входить вимірювання опору ізоляції обмоток до і після просочення та сушки. Крім того випробовують електричну міцність ізоляції обмоток застосуванням високої напруги.

Опір ізоляції обмоток електричних машин напругою до 660В, виміряне мегаомметром на 1000В після просочення та сушки повинен бути не нижче: після повної перемотки обмоток - 3 МОм у статорі, 2 МОм у роторі; після часткової перемотки обмоток - 1 МОм у статорі, 0,5 МОм у роторі.

5. РЕМОНТ І ЕКСПЛУАТАЦІЯ АСИНХРОННИХ ДВИГУНІВ

Для попередження несподіваного виходу електричної машини з ладу існує система планово-попереджувального ремонту (ГШР). Ця система являє собою комплекс робіт по заздалегідь складеному плану.

Основні задачі ППР:

а) подовження міжремонтного терміну служби електричної машини;

б) зниження витрат на ремонт електричної машини;

в) підвищення якості ремонту.

Система ППР включає технічне (міжремонтне) обслуговування і капітальний ремонт.

У деяких галузях промисловості, крім поточного і капітального ремонту, виконують також середній ремонт, що містить ряд робіт як поточного, так і капітального ремонтів електричних машин.

Основою системи ППР є ремонтний цикл та його структура.

Ремонтний цикл - це тривалість роботи електричної машини в роках між двома капітальними ремонтами. Для нової електричної машини

ремонтний цикл обчислюється з моменту введення її в експлуатацію до першого капітального ремонту. Структурою ремонтного циклу називається розклад і чергування різних видів оглядів і ремонтів в межах одного ремонтного циклу. Міжремонтним періодом називається час роботи електричної машини, виражений у місцях календарного часу між двома плановими ремонтами. Безумовно, витрати на ремонт будуть тим нижче, чим рідше буде ремонтуватись машина. Однак величина ремонтного циклу і його структура повинні бути такими, щоб була забезпечена надійна робота електричної машини при заданих умовах експлуатації.

При визначенні тривалості ремонтного циклу виходять із графіка тривалості розподілу інтенсивності відмовлень електричних машин у процесі експлуатації.

З розподілу інтенсивності відмовлень можна виділити три періоди:

а) період приробки, коли ймовірність коли ймовірність відмовлень велика внаслідок можливого застосування при ремонті неякісних деталей і матеріалів, недотримання технології ремонту і т.д. Для запобігання відмовлень в експлуатації в період приробки застосовують заміну дефектних деталей справними і, якщо це можливо, приробку окремих вузлів. Для електричних машин робиться перевірка ізоляції обмоток, налагодження систем пуску і регулювання, підшипникових вузлів. З часом експлуатації машини, інтенсивність відмовлень знижується і досягає деякого постійного значення;

б) період нормальної експлуатації, коли відкази носять випадковий характер і відбуваються, в основному через порушення умов експлуатації: перевантаження машини, перевищення припустимих значень температури, вологості, вібрацій, влучення всередину машини металевої стружки або води і т.д. Період нормальної експлуатації найбільш тривалий (до 15000.. .20000 годин);

в) період зносу (старіння), коли відбувається наростання інтенсивності відмовлень, зумовлених, головним чином, старінням ізоляції, зносом колектора, підшипників і т.д. Підвищене зростання числа відмовлень може призвести до аварійної ситуації.

Аналіз причин відмовлень у процесі експлуатації асинхронних двигунів показує, що 70% усіх відмовлень відбувається через вихід з ладу обмотки ротора, 15% - обмотки статора, 15% - підшипників та через інші механічні пошкодження.

При плануванні структури ремонтного циклу виходять з того, що в електричній машині поряд зі швидко зношуваними деталями, відновлення яких проводиться шляхом їх заміни на нові, виконують також незначний ремонт старих.

Технічне обслуговування містить, в основному, роботи профілактичного характеру:

очищення корпуса, доступних поверхонь обмоток від пилу, бруду;

огляд електричної машини;

перевірка кріплення електричної машини до робочої машини, рами або фундаменту;

перевірка стану заземлення;

перевірка з'єднання з робочою машиною або механізмом;

вимір опору ізоляцій обмоток;

перевірка контактних з'єднань;

змащення підшипників;

перевірка роботи електродвигуна.

Технічне обслуговування робиться переважно без простою електричної машини (в обідні перерви між робочими змінами, під час переналагоджень агрегатів).

6.СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

асинхронний двигун ремонт

1. Методичні вказівки до курсового проекту ч.2 (склав доц. к.т.н. Хорольський А.П.

2. Юхимчик В.Д. Технологія ремонту машин постійного струму: Учб. Посібник для студентів електротехнічних факультетів вузів - Харків:ХГПУ.2000.-384 с.

3. Антонов М.В. Технологія виробництва електричних машин: Підручник для вузів- 2-е вид ,перероб. І доп. :Енергоатоміздат, 1993-592с

4. Бернштейн Л.М. Ізоляція електричних машин загального призначення. - М.: Енергоатоміздат , 1981 - 376с.

5. Зимін В.І., Каплан М.Я. Обмотки електричних машин - М.: Енергія, 1975 - 448с

Размещено на Allbest.ru