Техническое обслуживание асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором реферат

Обновлено: 05.07.2024

Учитывая то, что электроснабжение традиционно осуществляется путём доставки потребителям переменного тока, понятно стремление к созданию электромашин, работающих на поставляемой электроэнергии. В частности, переменный ток активно используется в асинхронных электродвигателях, нашедших широкое применение во многих областях деятельности человека. Особого внимания заслуживает асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, который в силу ряда причин занял прочные позиции в применении.

Секрет такой популярности состоит, прежде всего, в простоте конструкции и дешевизне его изготовления. У электромоторов на короткозамкнутых роторах есть и другие преимущества, о которых вы узнаете из данной статьи. А для начала рассмотрим конструктивные особенности этого типа электрических двигателей.

Конструкция

В каждом электромоторе есть две важных рабочих детали: ротор и статор. Они заключены в защитный кожух. Для охлаждения проводников обмотки на валу ротора установлен вентилятор. Это общий принцип строения всех типов электродвигателей.

Конструкции статоров рассматриваемых электродвигателей ничем не отличаются от строения этих деталей в других типах электромоторов, работающих в сетях переменного тока. Сердечники статора, предназначенного для работы при трехфазном напряжении, располагаются по кругу под углом 120º. На них устанавливаются обмотки из изолированной медной проволоки определённого сечения, которые соединяются треугольником или звездой. Конструкция магнитопровода статора жёстко крепится на стенках цилиндрического корпуса.

Строение электродвигателя понятно из рисунка 1. Обратите внимание на конструкцию обмоток без сердечника в короткозамкнутом роторе.

Рис. 1. Строение асинхронного двигателя с КЗ Ротором

Немного по-другому устроен ротор. Конструкция его обмотки очень похожа на беличью клетку. Она состоит из алюминиевых стержней, концы которых замыкают короткозамыкающие кольца. В двигателях большой мощности в качестве короткозамкнутых обмоток ротора можно увидеть применение медных стержней. У этого металла низкое удельное сопротивление, но он дороже алюминия. К тому же медь быстрее плавится, а это не желательно, так как вихревые токи могут сильно нагревать сердечник.

Конструктивно стержни расположены поверх сердечников ротора, которые состоят из трансформаторной стали. При изготовлении роторов сердечники монтируют на валу, а проводники обмотки впрессовывают (заливают) в пазы магнитопровода. При этом нет необходимости в изоляции пазов сердечника. На рисунке 2 показано фото ротора с КЗ обмотками.

Рис. 2. Ротор асинхронного двигателя с КЗ обмотками

Пластины магнитопроводов таких роторов не требуют лаковой изоляции поверхностей. Они очень просты в изготовлении, что удешевляет себестоимость асинхронных электродвигателей, доля которых составляет до 90% от общего числа электромоторов.

Ротор асинхронно вращается внутри статора. Между этими деталями устанавливаются минимальные расстояния в виде воздушных зазоров. Оптимальный зазор находится в пределах от 0,5 мм до 2 мм.

В зависимости от количества используемых фаз асинхронные электродвигатели можно разделить на три типа:

Они отличаются количеством и расположением обмоток статора. Модели с трехфазными обмотками отличаются высокой стабильностью работы при номинальной нагрузке. У них лучшие пусковые характеристики. Зачастую такие электродвигатели используют простую схему пуска.

Двухфазные двигатели имеют две перпендикулярно расположенных обмотки статора, на каждую из которых поступает переменный ток. Их часто используют в однофазных сетях – одну обмотку подключают напрямую к фазе, а для питания второй применяют фазосдвигающий конденсатор. Без этой детали вращение вала асинхронного электродвигателя самостоятельно не начнётся. В связи с тем, что конденсатор является неотъемлемой частью двухфазного электромотора, такие двигатели ещё называют конденсаторными.

В конструкции однофазного электродвигателя используют только одну рабочую обмотку. Для запуска вращения ротора применяют пусковую катушку индуктивности, которую через конденсатор кратковременно подключают к сети, либо замыкают накоротко. Эти маломощные моторчики используются в качестве электрических приводов некоторых бытовых приборов.

Принцип работы

Функционирование асинхронного двигателя осуществляется на основе свойства трёхфазного тока, способного создавать в обмотках статора вращающее магнитное поле. В рассматриваемых электродвигателях синхронная частота вращения электромагнитного поля связана прямо пропорциональной зависимостью с собственной частотой переменного тока.

Существует обратно пропорциональная зависимость частоты вращения от количества пар полюсов в обмотках статора. Учитывая то, что сдвиг фаз составляет 60º, зависимость частоты вращения ротора (в об/мин.) можно выразить формулой:

В результате действия магнитной индукции на сердечник ротора, в нём возникнет ЭДС, которая, в свою очередь, вызывает появление электрического тока в замкнутом проводнике. Возникнет сила Ампера, под действием которой замкнутый контур начнёт вращение вдогонку за магнитным полем. В номинальном режиме работы частота вращения ротора немного отстаёт от скорости вращения создаваемого в статоре магнитного поля. При совпадении частот происходит прекращение магнитного потока, ток исчезает в обмотках ротора, вследствие чего прекращается действие силы. Как только скорость вращения вала отстанет, переменными токами магнитных полей, возобновляется действие амперовой силы.

Разницу частот вращения магнитных полей называют частотой скольжения: n_s=n₁–n₂, а относительную величину s, характеризующую отставание, называют скольжением.

s = 100% * ( n_s / n₁) = 100% * (n₁ — n₂) / n_{1 ,} где n_s – частота скольжения; n_1, n₂ – частоты вращений статорных и роторных магнитных полей соответственно.

С целью уменьшения гармоник ЭДС и сглаживания пульсаций момента силы, стержни короткозамкнутых витков немного скашивают. Взгляните ещё раз на рис. 2 и обратите внимание на расположение стержней, выполняющих роль обмоток ротора, относительно оси вращения.

Скольжение зависит от того, какую механическую нагрузку приложено к валу двигателя. В асинхронных электромоторах изменение параметров скольжения происходит в диапазоне от 0 до 1. Причём в режиме холостого хода набравший обороты ротор почти не испытывает активного сопротивления. S приближается к нулю.

Увеличение нагрузки способствует увеличению скольжения, которое может достигнуть единицы, в момент остановки двигателя из-за перегрузки. Такое состояние равносильно режиму короткого замыкания и может вывести устройство из строя.

Относительная величина отставания соответствующая номинальной нагрузке электрической машины называется номинальным скольжением. Для маломощных электромоторов и двигателей средней мощности этот показатель изменяется в небольших пределах – от 8% до 2%. При неподвижности ротора электродвигателя скольжение стремится к 0, а при работе на холостом ходу оно приближается к 100%.

Во время запуска электромотора его обмотки испытывают нагрузку, что приводит к резкому увеличению пусковых токов. При достижении номинальных мощностей электрические двигатели с короткозамкнутыми витками самостоятельно восстанавливают номинальную частоту ротора.

Обратите внимание на кривую крутящего момента скольжения, изображённую на рис. 3.

Рис. 3. Кривая крутящего момента скольжения

Преимущества и недостатки

Повсеместное использование асинхронных двигателей с короткозамкнутыми роторами обусловлено их неоспоримыми преимуществами:

стабильностью работы на оптимальных нагрузках;
высокой надёжностью в эксплуатации;
низкие эксплуатационные затраты;
долговечностью функционирования без обслуживания;
сравнительно высокими показателями КПД;
невысокой стоимостью, по сравнению с моделями на основе фазных роторов и с другими типами электромоторов.

Из недостатков можно отметить:

высокие пусковые токи;
чувствительность к перепадам напряжений;
низкие коэффициенты скольжений;
необходимость в применении устройств, таких как преобразователи частоты, пусковые реостаты и др., для улучшения характеристик электромотора;
ЭД с короткозамкнутым ротором нуждаются в дополнительных коммутационных управляющих устройствах, в случаях, когда возникает необходимость регулировать скорость.

Электродвигатели данного типа имеют приличную механическую характеристику. Несмотря на недостатки, они лидируют по показателям их применения.

Основные технические характеристики

В зависимости от класса электродвигателя, его технические характеристики меняются. В рамках данной статьи не ставится задача приведения параметров всех существующих классов двигателей. Мы остановимся на описании основных технических характеристик для электромоторов классов 56 А2 – 80 В2.

В этом небольшом промежутке на линейке моделей эелектромоторов с короткозамкнутыми роторами можно отметить следующее:

Мощность составляет от 0,18 кВт (класс 56 А2) до 2,2 кВт (класс 80 В2).

Ток при максимальном напряжении – от 0,55 А до 5А.

КПД от 66% до 83%.

Частота вращения вала для всех моделей из указанного промежутка составляет 3000 об./мин.

Технические характеристики конкретного двигателя указаны в его паспорте.

Подключение

Схемы включения понятны из рисунка 4.

Рис. 4. Схемы подключения

Для подключения трёхфазного электрического двигателя к однофазному току применяют фазосдвигающие элементы: конденсаторы, резисторы. Примеры таких подключений смотрите на рисунке 5. Можно использовать как звезду, так и треугольник.

Рис. 5. Примеры схем подключений в однофазную сеть

С целью управления работой двигателя в электрическую цепь статора подключаются дополнительные устройства.

Обеспечение бесперебойной работы электроустановок. Достоинства и недостатки асинхронных электродвигателей. Короткозамкнутый ротор, его особенности, устройство, способы управления. Возможные неисправности асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

Рубрика	Физика и энергетика
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	17.02.2016
Размер файла	548,8 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Московской области

"Рошальский промышленно-экономический техникум"

По профессии 140446.03 "Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования"

Технология ремонта и обслуживание асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Руководитель

Ж.В. Драгунова

1. Технологическая часть

1.1 Асинхроные электродвигатели достоинство и недостатки

1.2 Короткозамкнутый ротор и его особености

1.3 Способы управления асинхронным двигателем

1.4 Устройство асинхронного электродвигателя

1.5 Принцип работы асинхронных электродвигателей

1.6 Основные неисправности

1.7 Техническое обслуживание асинхронных электродвигателей

Обслуживание электроустановок промышленных предприятий осуществляют сотни тысяч электромонтеров, от квалификации которых во многом зависит надежная и бесперебойная работа электроустановок. Правильная организация труда электромонтера и грамотное ведение им эксплуатации электроустановок становятся весьма сложным и ответственным делом, так как любая ошибка эксплуатации может привести к значительным материальным ущербам, выводу из строя дорогостоящего оборудования, большим потерям продукции, нерациональному использованию электроэнергии.

Актуальность выбранной темы: на фоне развития промышленности все более возрастает роль надежных и мощных электрических машин с высоким КПД.

Для своей работы я выбрал тему "Технология ремонта и обслуживание асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором", так как такой двигатель является одним из самых распространенных видов электрических двигателей.

Цель работы: изучить и описать устройство, принцип действия, технологию ремонта и обслуживания асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

·проанализировать литературу и техническую документацию по выбранной теме;

·изучить и описать устройство, принцип действия, возможные неисправности асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором;

·составить технологическую карту ремонта и обслуживания асинхронного двигателя;

·сделать экономические расчёты ремонтных работ;

·проанализировать экологическую обстановку на участке прохождения производственной практики.

1. Технологическая часть

1.1 Асинхроные электродвигатели достоинство и недостатки

Трехфазный асинхронный электрический двигатель отличается от однофазного асинхронного двигателя тем, что на однофазном двигателе, точнее на его статоре, помещена однофазная обмотка, и называется главной обмоткой или же рабочей обмоткой.

Ротор однофазного двигателя по построению такой же, как и трехфазный асинхронный двигатель. Однофазные асинхронные электрические двигатели находят большое использование небольшой мощности - до 2 кВт. Однофазные асинхронные электрические двигатели мощностью до 500 Вт используют в бытовых электрических устройствах. Начальный (пусковой) вращающий момент отсутствует у электрических однофазных асинхронных двигателей. Отчего при подключении главной обмотки двигателя в сеть с одной фазой его ротор не может совершать обороты.

Для обеспечения запуска однофазного двигателя, на статоре устанавливают ещё одну обмотку - пусковую. Относительно главной обмотки она расположена под углом 90° и соединена последовательно с конденсатором или катушкой индуктивности. На момент подключения в сеть пусковой и главной обмоток образовываемые ими магнитные потоки создают вращающееся магнитное поле. Благодаря чему в роторе появляется индукционный ток. Вследствие взаимодействия вращающегося магнитного поля, создаваемого токами в обмотках статора и магнитного поля, создаваемого индукционным током в роторе, ротор приходит во вращение.

На время вращения ротора, образуется скольжение, следовательно, пусковая обмотка в таком случае просто не нужна и её отключает инерционный (центробежный) выключатель или специальное реле. Трехфазный асинхронный двигатель можно использовать и в качестве однофазного. Но недостаток такого метода заключается в необходимости использования дорогостоящих конденсаторов большой емкости, поскольку на каждые 100 Вт мощности требуется конденсатор с емкостью приблизительно 10 мкФ

В настоящее время, на долю асинхронных двигателей приходится не менее 80% всех электродвигателей, выпускаемых промышленностью. К ним относятся и трехфазные асинхронные двигатели.

Трехфазные асинхронные электродвигатели широко используются в устройствах автоматики и телемеханики, бытовых и медицинских приборах, устройствах звукозаписи и т.п.

Асинхронная машина - это электрическая машина переменного тока, частота вращения ротора которой не равна (в двигательном режиме меньше) частоте вращения магнитного поля, создаваемого током обмотки статора.

В ряде стран к асинхронным машинам причисляют также коллекторные машины. В России асинхронными машинами стали называть машины, которые являются индукционными.

Асинхронные машины сегодня составляют большую часть электрических машин. В основном они используются как электродвигатели и являются основными преобразователями электрической энергии в механическую.

Достоинства асинхронных электродвигателей:

Широкое распространение трехфазных асинхронных двигателей объясняется простотой их конструкции, надежностью в работе, хорошими эксплуатационными свойствами, невысокой стоимостью и простотой в обслуживании.

1. Небольшой пусковой момент.

2. Значительный пусковой ток.

Асинхронная машина имеет статор и ротор, разделённые воздушным зазором. Её активными частями являются обмотки и магнитопровод; все остальные части - конструктивные и т.п.

Обмотка статора представляет собой трёхфазную (в общем случае - многофазную) обмотку, проводники которой равномерно распределены по окружности статора и пофазно уложены в пазах с угловым расстоянием 120 эл. град. Фазы обмотки статора соединяют по стандартным схемам "треугольник" или "звезда" и подключают к сети трёхфазного тока. Магнитопровод статора перемагничивается в процессе изменения (вращения) магнитного потока обмотки возбуждения, поэтому его изготавливают шихтованным (набранным из пластин) из электротехнической стали для обеспечения минимальных магнитных потерь.

По конструкции ротора асинхронные машины подразделяют на два основных типа: с короткозамкнутым ротором и с фазным ротором. Оба типа имеют одинаковую конструкцию статора и отличаются лишь исполнениемобмотки ротора. Магнитопровод ротора выполняется аналогично магнитопроводу статора - из электротехнической стали и шихтованным.

1.2 Короткозамкнутый ротор и его особености

Короткозамкнутая обмотка ротора, часто называемая "беличья клетка" из-за внешней схожести конструкции, состоит из медных или алюминиевых стержней, замкнутых накоротко с торцов двумя кольцами. Стержни этой обмотки вставляют в пазы сердечника ротора. В машинах малой и средней мощности ротор обычно изготавливают путём заливки расплавленного алюминиевого сплава в пазы сердечника ротора. Вместе со стержнями "беличьей клетки" отливают короткозамыкающие кольца и торцевые лопасти, осуществляющие самовентиляцию самого ротора и вентиляцию машины в целом. В машинах большой мощности "беличью клетку" выполняют из медных стержней, концы которых вваривают в короткозамыкающие кольца.

Зачастую пазы ротора или статора делают скошенными для уменьшения высших гармонических ЭДС, вызванных пульсациями магнитного потока из-за наличия зубцов, магнитное сопротивление которых существенно ниже магнитного сопротивления обмотки, а также для снижения шума, вызываемого магнитными причинами. Для улучшения пусковых характеристик асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором, а именно, увеличения пускового момента и уменьшения пускового тока, на роторе применяют специальную форму паза. При этом внешняя от оси вращения часть паза ротора имеет меньшее сечение чем внутренняя. Это позволяет использовать эффект вытеснения тока, за счет которого увеличивается активное сопротивление обмотки ротора при больших скольжениях (при пуске).

Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором имеют небольшой пусковой момент и значительный пусковой ток, что является существенным недостатком "беличьей клетки". Поэтому их применяют в тех электрических приводах, где не требуются большие пусковые моменты. Из достоинств следует отметить лёгкость в изготовлении, и отсутствие механического контакта со статической частью машины, что гарантирует долговечность и снижает затраты на обслуживание. При специальной конструкции ротора, когда магнитопровод "ротора" остается неподвижным, а вращается в магнитном зазоре только полый цилиндр из алюминия (беличья клетка или короткозамкнутая обмотка ротора) можно достичь малой инерционности двигателя.

1.3 Способы управления асинхронным двигателем

Под управлением асинхронным двигателем переменного тока понимается изменение частоты вращения ротора и/или его момента. Существуют следующие способы управления асинхронным двигателем:

реостатный - изменение частоты вращения АД с фазным ротором путём изменения сопротивления реостата в цепи ротора, кроме того это увеличивает пусковой момент;

частотный - изменение частоты вращения АД путём изменения частоты тока в питающей сети, что влечёт за собой изменение частоты вращения поля статора. Применяется включение двигателя через частотный преобразователь

переключением обмоток со схемы "звезда" на схему "треугольник" в процессе пуска двигателя, что даёт снижение пусковых токов в обмотках примерно в три раза, но в то же время снижается и момент;

импульсный - подачей напряжения питания специального вида (например, пилообразного);

введение добавочной э. д. с с согласно или противонаправлено с частотой скольжения во вторичную цепь.

изменением числа пар полюсов, если такое переключение предусмотрено конструктивно (только для к. з. роторов);

изменением амплитуды питающего напряжения, когда изменяется только амплитуда (или действующее значение) управляющего напряжения. Тогда векторы напряжений управления и возбуждения остаются перпендикулярны (автотрансформаторный пуск);

фазовое управление характерно тем, что изменение частоты вращения ротора достигается путём изменения сдвига фаз между векторами напряжений возбуждения и управления;

амплитудно-фазовый способ включает в себя два описаных способа;

включение в цепь питания статора реакторов;

индуктивное сопротивление для двигателя с фазным ротором.

1.4 Устройство асинхронного электродвигателя

Основными частями любого асинхронного двигателя является неподвижная часть - статор и вращающая часть, называемая ротором.

Статор трехфазного асинхронного двигателя состоит из шихтованного магнитопровода, запрессованного в литую станину. На внутренней поверхности магнитопровода имеются пазы для укладки проводников обмотки. Эти проводники являются сторонами многовитковых мягких катушек, образующих три фазы обмотки статора. Геометрические оси катушек сдвинуты в пространстве друг относительно друга на 120 градусов.

Фазы обмотки можно соединить по схеме ''звезда'' или "треугольник" в зависимости от напряжения сети. Например, если в паспорте двигателя указаны напряжения 220/380 В, то при напряжении сети 380 В фазы соединяют "звездой". Если же напряжение сети 220 В, то обмотки соединяют в "треугольник". В обоих случаях фазное напряжение двигателя равно 220 В.

Ротор трехфазного асинхронного двигателя представляет собой цилиндр, набранный из штампованных листов электротехнической стали и насаженный на вал. В зависимости от типа обмотки роторы трехфазных асинхронных двигателей делятся на короткозамкнутые и фазные.

На рис. приведен вид асинхронной машины с фазным ротором в разрезе: 1 - станина, 2 - обмотка статора, 3 - ротор, 4 - контактные кольца, 5 - щетки.

У фазного ротора обмотка выполняется трёхфазной, аналогично обмотке статора, с тем же числом пар полюсов. Витки обмотки закладываются в пазы сердечника ротора и соединяются по схеме звезда. Концы каждой фазы соединяются с контактными кольцами, закреплёнными на валу ротора, и через щётки выводятся во внешнюю цепь. Контактные кольца изготавливают из латуни или стали, они должны быть изолированы друг от друга и от вала. В качестве щёток используют металлографитовые щётки, которые прижимаются к контактным кольцам с помощью пружин щёткодержателей, закреплённых неподвижно в корпусе машины.

На рис. приведено условное обозначение асинхронного двигателя с короткозамкнутым (а) и фазным (б) ротором.

В асинхронных электродвигателях большей мощности и специальных машинах малой мощности для улучшения пусковых и регулировочных свойств применяются фазные роторы. В этих случаях на роторе укладывается трехфазная обмотка с геометрическими осями фазных катушек (1), сдвинутыми в пространстве друг относительно друга на 120 градусов.

Фазы обмотки соединяются звездой и концы их присоединяются к трем контактным кольцам (3), насаженным на вал (2) и электрически изолированным как от вала, так и друг от друга. С помощью щеток (4), находящихся в скользящем контакте с кольцами (3), имеется возможность включать в цепи фазных обмоток регулировочные реостаты (5).

Асинхронный двигатель с фазным ротором имеет лучшие пусковые и регулировочные свойства, однако ему присущи большие масса, размеры и стоимость, чем асинхронному двигателю с короткозамкнутым ротором.

1.5 Принцип работы асинхронных электродвигателей

Принцип работы асинхронной машины основан на использовании вращающегося магнитного поля. При подключении к сети трехфазной обмотки статора создается вращающееся магнитное поле, угловая скорость которого определяется частотой сети f и числом пар полюсов обмотки.

Пересекая проводники обмотки статора и ротора, это поле индуктирует в обмотках ЭДС (согласно закону электромагнитной индукции). При замкнутой обмотке ротора ее ЭДС наводит в цепи ротора ток. В результате взаимодействия тока с результирующим магнитным полем создается электромагнитный момент.

Если этот момент превышает момент сопротивления на валу двигателя, вал начинает вращаться и приводить в движение рабочий механизм. Обычно угловая скорость ротора щ2 не равна угловой скорости магнитного поля щ1, называемой синхронной. Отсюда и название двигателя асинхронный, т.е. несинхронный.

Работа асинхронной машины характеризуется скольжением s, которое представляет собой относительную разность угловых скоростей поля щ1 и ротора щ2.

Значение и знак скольжения, зависящие от угловой скорости ротора относительно магнитного поля, определяют режим работы асинхронной машины. Так, в режиме идеального холостого хода ротор и магнитное поле вращаются с одинаковой частотой в одном направлении, скольжение s=0, ротор неподвижен относительно вращающегося магнитного пол, ЭДС в его обмотке не индуктируется, ток ротора и электромагнитный момент машины равны нулю. При пуске ротор в первый момент времени неподвижен: s=1. В общем случае скольжение в двигательном режиме изменяется от s=1 при пуске до s=0 в режиме идеального холостого хода.

При вращении ротора в направлении вращения магнитного поля скольжение становится отрицательным. Машина переходит в генераторный режим и развивает тормозной момент. При вращении ротора в направлении, противоположном направлению вращения магнитного поли (s>1), асинхронная машина переходит в режим противовключения и также развивает тормозной момент. Таким образом, в зависимости от скольжения различают двигательный, генераторный режимы и режим противовключения. Режимы генераторный и противовключения используют для торможения асинхронных двигателей.

1.6 Основные неисправности

Щетки искрят, некоторые щетки и их арматура сильно нагреваются и обгорают

Перед проведением ТО любой сложности необходимо обеспечить безопасность обслуживающего персонала. Все работы по техобслуживанию (кроме проверки рабочих режимов) проводятся при полном снятии напряжения с оборудования.

Проведение испытаний и замеров.

На данном этапе необходимо произвести замеры сопротивления изоляции статорных обмоток. При нормальных условиях оно должно составлять не менее 0,5 Мом. Если при пофазном измерении цифры сопротивления совпадают – это говорит об отсутствии коротких замыканий.

По окончанию всех измерений, необходимо проверить работу двигателя на холостом ходу. В таком режиме двигатель должен проработать минимум 20 минут. После этого необходимо проверить температуру корпуса. Повышение температуры свыше 80°C может свидетельствовать о неполадках в работе электромотора. В случае если, температура корпуса не превысила предельно допустимую норму, двигатель можно включать уже под нагрузкой.

Диагностика электродвигателя

Под диагностикой подразумевается измерение определенных параметров электродвигателя в рабочем режиме и без напряжения.

Обычно измеряют следующие параметры:

Температура
. Это универсальный параметр, который может многое сказать о состоянии двигателя. Оперативное измерение температуры корпуса производится с помощью пирометра или тепловизора. В некоторых случаях в двигателе должен быть установлен термодатчик, обеспечивающий постоянный контроль температуры. Подробно о температурном режиме и перегреве электродвигателя читайте здесь.
Ток
. Сравнив номинальный (рабочий) ток с измеренным, можно оценить состояние электродвигателя и привода в целом.
Вибрация
. При увеличении уровня вибрации может произойти механическое разрушение двигателя. Этот параметр оценивают при помощи специального оборудования.

На обесточенном двигателе производят измерение сопротивления изоляции с помощью мегаомметра.

На основании результатов перечисленных измерений и их сравнения с номинальными значениями можно сделать вывод о необходимости ремонта.

Осмотр электрической составляющей асинхронного электродвигателя.

При осмотре электрической составляющей, в первую очередь необходимо проверить состояние статорных выводов. Они должны быть хорошо изолированы, а их наконечники должны быть чистыми, без малейшего нагара и окиси. Внимание также стоит обратить на клеммную колодку, которая должна быть целой без каких-либо видимых повреждений. Токосъемные роторные щетки должны быть идеально ровными, без сколов и трещин, а их величина должна составлять минимум 5 миллиметров. Они должны плотно прилегать к токосъемным кольцам. На токосъемных кольцах должна отсутствовать пыль и грязь. В конце рекомендуется проверить состояние заземляющего проводника и его крепление.

Техническое обслуживание электродвигателя

ТО электродвигателя – плановое мероприятие, на которое должно выделяться время и назначаться ответственный. Как правило, техобслуживание двигателя проводится на месте его установки, при этом выполняются следующие действия:

чистка корпуса двигателя от загрязнений
проверка механических креплений электродвигателя и привода в целом
проверка целостности и надежности крепления крыльчатки вентилятора охлаждения (независимого вентилятора)
вскрытие клеммной коробки двигателя, осмотр, ревизия и протяжка силовых клемм
смазка подшипников
осмотр целостности питающего кабеля и заземления

Кроме того, при проведении ТО необходимо проверить систему питания двигателя – клеммы, контакторы, устройства защиты и т. д.

При качественном регулярном техобслуживании асинхронного двигателя он может работать без ремонта десятки лет. Однако в силу ряда причин (например, несоответствие параметров питающей сети или ухудшение условий работы) ремонт может потребоваться.

Ремонт электродвигателя

Кроме ТО в случае необходимости или по плану может производиться текущий, средний и капитальный ремонт электродвигателя. Цель ремонта – восстановление рабочих характеристик или работоспособности двигателя.

При ремонте на основе ранее проведенных осмотра и диагностики могут выполняться следующие мероприятия:

замена подшипников
балансировка ротора
замена крыльчатки вентилятора
перемотка обмотки статора

Другие полезные материалы:

Об электродвигателях с тормозом Принудительное охлаждение электродвигателя Как правильно подобрать электродвигатель

Обслуживание электрических машин постоянного тока

Надежная и бесперебойная работа электрических машин постоянного тока может быть обеспечена лишь при правильной эксплуатации и систематическом уходе за ними. Ниже приводятся общие указания по эксплуатации и уходу за электрическими машинами постоянного тока.

При подготовке к пуску электрические машины тщательно осматривают. При этом, особое внимание обращают на чистоту коллектора и щеток, а также состояние внутренних и наружных контактов. Проверяется положение щеток в щеткодержателях и сила нажатия пружин. Обязательно проверяют наличие смазки в подшипниках и в случае необходимости добавляют ее. Затем, проверив положение рукояток регулировочных и пусковых реостатов, проворачивают агрегат вручную на 1—2 оборота, проверяя при этом, нет ли заеданий и посторонних шумов. Убедившись в отсутствии ненормальностей и дефектов, пускают агрегат в работу.

После пуска агрегата наблюдают за его работой по показаниям контрольно-измерительных приборов и проверяют периодически нагрев отдельных частей, работу коллектора и щеток.

При нормальной работе нагрев машины вызывается прохождением тока через обмотки и выделением тепла, трением в подшипниках, трением щеток о коллектор и вращающихся частей о воздух. В инструкциях завода-изготовителя обычно указываются допустимые температуры нагрева отдельных частей машины. Если по обмоткам будет проходить ток большей величины (при перегрузках и коротких замыканиях), то нагрев обмоток возрастет, что может привести к порче изоляции машины.

В случае отсутствия или недостаточности смазки в подшипниках, последние быстро нагреваются и изнашиваются.

Ни в коем случае нельзя допускать искрения между щетками и коллектором электрической машины. Искрение может возникнуть, если коллектор загрязнен или неравномерно выработаны его пластины, неплотно прилегают или дрожат щетки, величина тока, проходящая по обмоткам, превосходит расчетную и т. д. Работе коллектора уделяют самое серьезное внимание. Поэтому, когда машина не работает, загрязненный коллектор очищают тряпочкой, смоченной в бензине или керосине. При этом, если обнаруживаются царапины на коллекторе, то его шлифуют стеклянной шкуркой. Для плотного прилегания щеток к пластинам коллектора, щетки притирают стеклянной шкуркой, которую заводят между щетками и коллектором. Если щетки слабо прижимаются к коллекторным пластинам, то нажимные пружины необходимо отрегулировать.

Изменение режима работы машины производится с помощью соответствующей аппаратуры управления. После остановки электромашин постоянного тока необходимо: осмотреть машину снаружи и внутри; удалить и протереть пыль, грязь и масло со всех доступных частей; измерить изоляцию и ощупать места контактных соединений для определения мест чрезмерного нагревания; устранить неисправности, замеченные во время работы и осмотра машины.

Особенности ремонта асинхронной машины

Проблемы с двигателем любого типа могут иметь механический или электрический характер. В первом случае свидетельствовать о неисправности может сильная вибрация и характерный шум, как правило, это говорит о проблемах с подшипником (обычно в торцевой крышке). Если вовремя не устранить неисправность, вал может заклинить, что неминуемо приведет к выходу из строя обмоток статора. При этом тепловая защита автоматического выключателя может не успеть сработать.

Исходя из практики, в 90% выход из строя асинхронных машин возникают проблемы с обмоткой статора (обрыв, межвитковое замыкание, КЗ на корпус). При этом короткозамкнутый якорь, как правило, остается в рабочем состоянии. Поэтому даже при механическом характере повреждений необходимо произвести проверку электрической части.

Качественная перемотка электродвигателей по разумным ценам и кратчайшим срокам.

Наши цены и условия Вас приятно удивят. Наши производственные цеха оборудованы современной аппаратурой, измерительными инструментами и специальными стендами для проведения текущего ремонта обмотки двигателя при любых проблемах:

общее старение изоляции вследствие длительной эксплуатации;
неудовлетворительное состояние изоляции элементов обмотки статора из-за многочисленных механических деформаций или повреждений;
ослабление креплений обмотки;
перешихтовка активной стали статора.
отсутствие соединительных схем

В последнем случае наши специалисты в состоянии рассчитать схему соединения обмоток самостоятельно.

Чтобы включить двигатель в сеть, нужно правильно выбрать схему соединения фаз статорной обмотки. В коробке выводов двигателя обычно шесть концов от трех фаз, что позволяет включать двигатель на два разных напряжения.

Выбор схемы соединения ("звездой" или "треугольником") фаз двигателя зависит от номинального напряжения сети и номинального напряжения двигателя. Схему соединения нужно выбрать такую, чтобы на фазу статорной обмотки приходилось номинальное напряжение. Напряжение на фазе двигателя по схеме "звезда" в 1,73 раза меньше напряжения сети, а по схеме "треугольник" напряжение на фазе двигателя равно напряжению сети.

Так, двигатель с напряжением 380/220 В по схеме "звезда" должен включаться в сеть с напряжением 380 В, по схеме "треугольник" - в сеть с напряжением 220 В.

Устройство трёхфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором (см. рис.1):

9-сердечник ротора с короткозамкнутой обмоткой;

10-сердечник статора с обмоткой;

Рис.1. Конструкция трехфазного асинхронного двигателя с

Техническое обслуживание электродвигателя

Перед пуском вновь установленного или отремонтированного электродвигателя место, где он установлен, очищают от мусора, пыли, грязи, затем тщательно осматривают доступные внутренние части двигателя, нет ли в нем посторонних предметов, продувают сухим сжатым воздухом при давлении не выше 0,2МПа.

Измеряют сопротивление изоляции, контролируют состояние наружных болтовых соединений и, если нужно, подтягивают их, осматривают подводящие кабели и затяжку заземляющих болтов, проверяют соответствие напряжения сети напряжению, указанному на щитке электродвигателя, проворачивают ротор вручную, контролируют правильность сопряжения валов электродвигателя и приводимого механизма.

Центровку валов проводят по центровочным скобам. Результаты замера радиальных и осевых зазоров наносят на круговую диаграмму центровки. Замеры выполняют при четырех положениях валов, т.е. оба вала одновременно поворачивают на 90, 180, 270 градусов так, чтобы центровочные скобы заняли последовательно боковые правое, нижнее и боковое левое положения. После каждого поворота на 90 градусов валы отжимают вдоль оси в разные стороны до упора галтелей шеек валов в торцы подшипников. После каждого связанного с центровкой перемещения машины фундаментные болты туго затягивают.

Осмотры находящихся в эксплуатации электродвигателей, систем их управления и защиты проводят по графику, утвержденному главным энергетиком предприятия. Осмотр и проверку исправности заземления проводят ежедневно (при наличии дежурного).

При осмотре электродвигателей, рассчитанных на напряжение до 10кВ(синхронных и асинхронных), контролируют температуру подшипников, обмоток, корпусов, нагрузки, вибрацию.

Проверяют чистоту машин, помещения, охлаждающей среды, работу подшипников и щеточного аппарата, исправность ограждений.

Измерение температуры подшипников производят методом термометра. У подшипников качения измеряют температуру на внешнем кольце в момент остановки машины, у подшипников скольжения – температуру вкладыша или масла, у подшипников скольжения с принудительным смазыванием - температуру вкладыша или выходящего масла.

Если электрическая машина имеет со стороны привода общий с присоединенным механизмом подшипник, конструктивно принадлежащий этому механизму, то измерение температуры этого подшипника не входит в объем испытаний электрической машины.

Более высокая температура допускается в случае применения специальных подшипников качения или специальных сортов масел при соответствующих вкладышах для подшипников скольжения.

Читайте также:

Техническое обслуживание асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором реферат

Конструкция

Принцип работы

Преимущества и недостатки

Основные технические характеристики

Подключение

Проведение испытаний и замеров.

Диагностика электродвигателя

Осмотр электрической составляющей асинхронного электродвигателя.

Техническое обслуживание электродвигателя

Ремонт электродвигателя

Популярность и выгода перемотки

Обслуживание электрических машин постоянного тока

Похожие статьи

Особенности ремонта асинхронной машины

Качественная перемотка электродвигателей по разумным ценам и кратчайшим срокам.