Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство общего и профессионального образования

Свердловской области

ГБПОУ СО «Алапаевский индустриальный техникум»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

МДК 01.03 «Электрическое и электромеханическое оборудование»

Электропривод механизма подъёма мостового крана цеха механической обработки деталей

Руководитель проекта:

И.А. Кузвесов

Проект разработал:

Я.И. Филиппов



Содержание

Введение

1. Технологический процесс цеха

2. Кинематическая схема механизма подъёма

3. Выбор рода тока и величины питающего напряжения

4. Расчет и выбор мощности электродвигателя

5. Построение механической характеристики двигателя

6. Расчет и выбор пусковых и регулировочных сопротивлений двигателя

7. Выбор схемы управления и описание ее работы

8. Выбор аппаратуры управления и защиты

9. Расчет и выбор проводов и кабелей

10. Испытание АД

Библиография



Введение

Грузоподъемные и транспортирующие машины являются неотъемлемой частью современного производства, так как с их помощью осуществляется механизация основных технологических процессов и вспомогательных работ. В настоящее время роль подъемно-транспортных машин качественно возросла, и они стали органической частью технологического оборудования, а влияние на их технико-экономические показатели предприятия стало весьма существенным.

Электрооборудованием кранов, лифтов, эскалаторов, конвейеров и других подъемно-транспортных машин является электрический двигатель. Он имеет значительное преимущества перед другими типами двигателей: широкий диапазон мощностей; быстрота пуска и остановки; возможность сближения с приводным механизмом; высокий срок службы; простота ухода в эксплуатации и ремонта; возможность получения значительного диапазона скоростей с плавной регулировкой скорости вращения; возможности осуществления автоматизации производственного процесса простыми средствами; легкость подвода энергии.

Совокупность электрического двигателя приводного механизма от двигателей к машине и аппаратуры управления двигателем носит название электропривода.

В подъемно-транспортных машинах применяют в основном многодвигательный тип электропривода и реже одиночный

Одиночным электроприводом называют привод, в котором с помощью одного электродвигателя приводится в движение отдельная машина.

Многодвигательным электроприводом называют привод, в котором несколько электродвигателей приводят в движение отдельные рабочие органы машины. (Мостовые краны). Основными направлениями в области развития электрооборудования подъемно-транспортных машин являются:

1 Снижение весовых показателей электродвигателей и аппаратуры управления путем уменьшения веса активных и конструкционных материалов

2 Повышение надежности и долговечности отдельных элементов и всего электропривода в целом.

3 Автоматизация управления электроприводом и производственным механизмом

4 Применение бесконтактных аппаратов в схемах управления, повышающих надежность работы электропривода

5 Создание регулируемых электроприводов переменного тока с использованием полных и полупроводниковых преобразователей

Таким образом, в разрабатываемом варианте курсового проекта электропривод подъема мостового крана имеет следующие данные:

L - Пролет моста, м, L = 16 м

V - Скорость подъёма, м/мин, V = 13,4 м/мин

Q - Грузоподъемность крана, т, Q = 5 t

Т - время одного включения, с, Т = l,2 c

- КПД, = 0,65

h - Высота подъема груза, м, h = 9 м

ПВ = 25%



1. Технологический процесс цеха

Цех механической обработки деталей предназначен для обработки коленчатых валов автомобильного двигателя на станках. И поэтому крановое оборудование является вспомогательным видом оборудования, в задачи которого входит своевременная доставка контейнеров с заготовками к металлообрабатывающим станкам и перемещение готовой продукции на склад.

В цехе предусмотрены производственные, вспомогательные, служебные и бытовые помещения различного назначения.

Основное оборудование размещено в станочном и ремонтно-механическом отделениях.

Вспомогательные помещения двухэтажные высотой 4 м.

Расположение основного оборудования показано на рисунке 1, в котором расположено следующее оборудование.

Таблица 1 - Перечень ЭО цеха механической обработки деталей

№	Наименование
1,13,15,16,34-36	Токарные специальные станки
2,43,44	Алмазно - расточные станки
3,24-26	Вертикально - фрезерные станки
4,9	Наждачные станки
5,6,17,18	Сверлильные станки
7,8	Заточные станки
10-12	Закалочные установки
14,19,20	Кругло шлифовальные станки
21,37-39	Токарные полуавтоматы
22,23	Балансировочные станки
27-29	Вертикально - сверлильные станки
30	Кран мостовой
31-33	Агрегатные станки
40-42	Шпоночно - фрезерные станки
45,46	Магнитный дефектоскоп



Рисунок 1 - План цеха

Кран работает в повторно кратковременном режиме. Режим характеризуется частыми включениями и отключениями двигателя, работа и паузы не очень длинные, поэтому температура двигателя не успевает нагреть его, а во время паузы не успевает остыть, двигатель выбираем по перегрузочной способности, условиям пуска и по нагреву рисунок 2.

Рисунок 2 - График работы крана

Исходя из циклограммы видно, что время цикла составляет 4 мин., а время работы 1 мин. Тогда продолжительность включения будет следующая:

t_р = t_р1 + t_р2 + t_р3 + t_р4 + t_р5 + t_р6 + t_р7 + t_р8, с,

t_р = 8 + 7,5 + 7,5 + 7 + 7 + 8 + 7,5 + 7,5,

t_р = 60 с,

t_п = t_п1 + t_п2 + t_п3 + t_п4 + t_п5 + t_п6 + t_п7 + t_п8, с,

t_п = 22 + 23 + 24 + 21 + 20 + 22,5 + 25 + 22,5,

t_п = 180 с,

t_ц = t_р + t_п, с,

t_ц = 60 + 180,

t_ц = 240 с,

ПВ% = * 100, %,

где t_ц - время цикла;

t_р - время работы;

ПВ = * 100,

ПВ = 25 %;

2. Кинематическая схема механизма подъёма

Рисунок 3 - Механизм подъема с индивидуальным машинным приводом

(1-двигатель, 2-тормоз, 3-редуктор, 4-барабан, 5-полиспаст, 6-крюк)

Барабан лебедки 4 с намотанным на него канатом приводится во вращение двигателем 1 с тормозом 2. через редуктор 3 к канату крепится груза -захватывающее устройство (крюк) 6.

Для механизмов подъема наибольшее применение получили полиспасты 5, которые передают движение от барабана 4 к крюку 6.

Основные требования электродвигателей этих серий:

-реверсирование и работа, как в двигательном, так и в тормозном режимах;

-широкий диапазон регулирования скорости, так как малая скорость нужна для перемещения тяжелых грузов и обеспечения точной остановки, а повышенная для перемещения тележек и крюков;

-жесткость механических характеристик, обеспечивающих независимость низких скоростей от груза;

-ограничение ускорений в допустимых пределах при максимальной длительности переходных процессов.

В механизме подъема, рисунок 4, применен двух двигательный привод с планетарным регулятором, имеющим не симметричный плоский дифференциал. В этом механизме подъема возможно получение четырех различных скоростей.

Солнечная шестерня Z1 получающая вращение от двигателя Д1, находится в постоянном зацеплении с тремя сателлитами Z3, а солнечная шестерня Z4, получающая вращение от двигателя Д2 через дополнительный одноступенчатый редуктор, находится в зацеплении с тремя сателлитами Z2, каждая группа сателлитов Z2 и Z3 находятся в зацеплении друг с другом.



Рисунок 4 - Механизм подъема с двумя двигателями

Таким образом, выбираем механизм подъема с индивидуальным машинным приводом.

3. Выбор рода тока и величины питающих напряжений

Для выбора тока и напряжения сравним по преимуществам и недостаткам двигатель переменного (асинхронный) тока и постоянного тока.

Двигатель переменного тока, имеет следующие достоинства:

- качественное регулирование скорости

- плавное регулирование скорости в широком диапазоне

- обладает большой жесткостью на рабочем участке

- меньшая масса, габариты, стоимость

- надежность

- высокий КПД

- высокий коэффициент мощности

Недостатки:

- малый воздушный зазор

- жесткость характеристики уменьшается при увеличениях сопротивления ротора

Двигатель постоянного тока имеет достоинства;

- плавное регулирование

- стабильность скорости

- возможность частого реверса

- жесткая механическая характеристика

Сравнивая достоинства и недостатки можно сказать что оба двигателя можно применять в данном типе электропривода. В данных условиях наиболее эффективных будет использование асинхронного двигателя с фазным ротором так как он не нуждается в источнике постоянного тока, имеет высокие показатели механических характеристик, меньшую массу, габариты и стоимость

Вследствие того, что двигатель является асинхронным с фазным ротором, то выбираем сеть переменного напряжения равную 380 В с частотой 50 Гц.

4. Расчет и выбор мощности электродвигателя

Для двигателей, работающих в повторно-кратковременном режиме, расчет мощности строится следующим образом:

Во-первых, выбираем двигатель на основании нагрузочной циклограммы без учета динамических моментов. При этом определяем статические моменты для всех режимов работы привода, а также мощность двигателя.

Во-вторых, с учетом данных выбранного двигателя определяем эквивалентный момент и осуществляем проверку двигателя из условия по пуску, а также осуществляется проверка двигателя на перегрузочную способность.

1) Необходимая мощность двигателя находится по формуле:

(1)

N = 16,8 кВт;

2) Согласно таблице 1 выбираем двигатель в соответствии с ПВ = 25%;

Ближайшими двигателями будут

MT-41-8, Р=11кВт,

MT-51-8, Р=22кВт,

3) Для решения вопроса какой из двигателей следует выбрать производим расчет по эквивалентной нагрузке; при этом исходим из коэффициента использования крана от 0 до Q - K_u и использования крана от 0 до 0,75Q - K_u. В данном варианте эти коэффициенты будут K_u = 0,5; K_n = 0,3.

Число включений в час ; время одного включения t = 2c.

4) Определим величины наибольшей и наименьшей перегрузочной способности:

л_min = 1,1 ч 1,2

л_min = 1,2 с,

л_mах = 1,9 ч 2,

л_mах = 2 с;

Тогда средний коэффициент пусковой перегрузки находим по формуле:

л_ср = , (3)



л_ср = ,

л_ср = 1,6 с;

5) Находим отношение времени работы механизма при пусках ко времени его работы при установившемся режиме:

К_в = , (4)

К_в = ,

К_в = 0,1;

6) Определяем коэффициент приведения к эквивалентной нагрузке:

ц_экв = (5)

ц_экв =

ц_экв = 0,78;

7) Находим эквивалентную нагрузку:

Р_экв = Q ц_экв, (7)

Р_экв = 5000 0,78,

Р_экв = 3900 кг;

8) Находим эквивалентную мощность:

N_экв = , (8)



N_экв = ,

N_экв = 12,9 кВт;

Исходя из расчета окончательно выбираем двигатель МТ-41-8, Р=11кВт. Данные его заносим в таблицу 2.

Таблица 2 - Технические характеристики двигателя МТ-41-8

Р, кВт	Марка	ПВ, %	n (об/мин)	GД,кг
11	МТ-41-8	25	715	1,86	3

Произведем проверку выбранного двигателя по условиям пуска и перегрузочной способности.

9) Определим маховый момент груза, приведенный к валу двигателя:

(9)

10) Общий маховый момент механизма и груза определяем по формуле:

(10)

где = 0,3 кг м² - маховый момент тормозной муфты, помещённой между двигателем и редуктором

GД² = (1,86 + 0,3) 1,2 + 0,17

;

11) Находим номинальный момент двигателя:

М_n = 975 , (11)

12) Найдем средний пусковой момент:

М_с= М_n, (12)

где л_ср = 1,6 средний коэффициент пусковой перегрузки

М_с = 9,75 1,6,

М_с = 15,6 кг м;

13) Определим момент сопротивлений при установившемся движении:

М_р = 975, (13)

М_р = 975

= 9,75 кг м;

14) Рассчитаем момент сил инерции:

M_u = М_с - М_р , (14)

15,6 - 9,75 ,

М_u = 5,8 кг м;

15) Находим время пуска:

t_n = , (15)



t_n = ,

t_n = 0,88;

А т.к. по условию время пуска две секунды, то есть 0,88<2,0. Следовательно двигатель выбран правильно (по условиям пуска).

5. Построение механической характеристики двигателя

Построение механической характеристики асинхронного двигателя можно осуществить исходя из упрощенного выражения механической характеристики

M = , Н м; (16)

где M_к - критический момент двигателя

S_k - скольжение двигателя

S - текущее значение скольжения двигателя

Построить механическую характеристику для асинхронного двигателя по следующим данным:

Р = 11 кВт,

л = 3,

n = 715 об/мин,

n₁= 750 об/мин;

1) Определяем номинальную угловую скорость и скорость х.х:

щ_н = (17)

щ_н =

щ_н = 74,8 рад/м;

щ_о = ,

щ_о = ,

щ_о = 78,5 рад/м ;

2) Определяем номинальное скольжение:

S_н = (18)

2) Определяем номинальный момент двигателя:

М_н =1000 , (19)

М_н = 1000 ,

М_н =;

4) Определяем кратность максимального момента или перегрузочную способность двигателя:

, Нм, (20)

;

5) Определим момент переключения:

М_пер = 1,2 М_н, (21)

М_пер = 1,2 147,

М_пер = 176,4 Н м;

6) Определим пусковой момент:

М_пуск = 0,85 М_кр, (22)

где М_кр - критический момент равен максимальному моменту (М_мах)

М_пуск = 0,85 441,

М_пуск = 374,8 Н м;

7) Определим критическое скольжение:

(23)

8) А так как уравнение механической характеристики имеет вид:

М = , Н м,

Рассчитав его построим механическую характеристику;

Значение S задается произвольно в пределах от 0 до 1

1 точка S=0, M=0

2 точка S=0.001,

Расчеты сведем в таблицу 3 и на основе данных построим механическую характеристику (рис 5)



Таблица 3 - Данные для построения механической характеристики двигателя

S	0,001	0,01	0,05	0,08	0,1	0,3	0,6	0,8	1
M	13,34	127,33	223,75	279,2	301,22	302,42	277,54	261,07	244,56

6. Расчёт и выбор пусковых и регулировочных сопротивлений двигателя

Для графического расчета пусковых сопротивлений требуется произвести дополнительное построение: Получили три ступени.

r_р = S_н R_р.н; (24)

где R_р.н.-активное сопротивление неподвижного ротора, принимаем- l Oм

r_р = 0,047 1

r_р = 0,047 Ом

Масштаб для сопротивлений:

m_с = (25)

m_с =

m_с = 0,011

Находим сопротивления

r₁ = m_с (26)

r₁ = 0,011 9,

r₁ = 0,099 Ом,

r₂ = m_с

r₂ = 0,011 19,

r₂ = 0,209 Ом,

r₃ = m_с ,

r₃ = 0,011 39,

r₃ = 0,429 Ом,

Находим сопротивление всего ящика резисторов:

R_общ = ?R, Ом, (27)

R_общ = 0,099 + 0,209 + 0,429,

R_общ = 0,737

Таблица 4 - Технические характеристики ящика сопротивлений ЯС-2Т

Тип ящика	Сопротивление ступеней, Ом	Длительно допустимый ток, А	Количество элементов	Масса,кг
ЯСТ-1	0,9Ч3 - 2,4Ч3	39 - 24	12	25 - 21,7

7. Выбор схемы управления и описание ее работы

напряжение двигатель мощность сопротивление

Под системой управления электроприводом принято считать комплекс, состоящий из преобразователя электрической энергии, аппаратуры управления для коммутации тока в цепи электродвигателя, органом ручного управления или автоматическою контроля, а также элементов защиты электроо6орудования и механизма, действующих, в конечном счете, на устройства отключения электропривода.

Система управления крановыми механизмами относя к категории устройств, находящихся под непрерывным контролем оператора, то есть в этих системах начало операции, скоростные параметры, окончание операции выбираются лицом управляющим механизмом.

Рассмотрим схемы управления электроприводом:

Кулачковый контролер (рис.6) переменного тока, относится к категории аппаратов ручного управления. Предназначен для коммутирования статорных и роторных цепей трёхфазных асинхронных электродвигателей с контактными кольцами на однодвигательных механизмах подъёма и передвижения. Имеют одинаковые схемы замыканий для обоих направлений вращения. Позволяют регулировать скорость электродвигателей в диапазоне 2,5:1 для каждого из направлений вращения. Регулировать скорость в таком диапазоне возможно лишь в зоне больших нагрузок за счет введения в цепь ротора регулировочных ступеней резисторов, а в зоне малых нагрузок лишь способом толчковой работы (многократное переключение с рабочего на нулевое положение и обратно). Получить такой диапазон в зоне малых нагрузок не представляется возможным. Основными исполнениями кулачковых контроллеров переменного тока являются контроллеры для управления крановыми асинхронными двигателями.

К преимуществам можно отнести:

Простота обслуживания и ремонта, не высокая стоимость, возможность включения в силовую сеть, безотказность в работе и минимально возможные габариты относительно сложного коммутационного устройства.

К недостаткам:

Не высокая износостойкость, ограниченное число положений включения, затруднённое регулирование ступеней резисторов в зоне малых нагрузок

Поэтому их рекомендуется применять для тихоходных кранов малой и средней грузоподъёмности легкого и среднего режимов работы с невысокими требованиями к диапазону регулирования скорости и точности остановки.

Система магнитного контроллера (рис.7) состоит из командоконтроллера, контактов и реле. В этой системе командоконтроллер производит переключения в цепях контакторов. Контакторы коммутируют силовые цепи двигателей. Релейная аппаратура осуществляет защиту и контроль автоматического пуска и торможения.

Командоконтроллер расположен в кабине оператора, а релейно-контакторная аппаратура на панелях шкафов, вынесенных на ферму или платформу крана. По сравнению с силовыми контроллерами магнитные контроллеры более надежны, так как контакторы допускают большее число включений в час. Автоматизация процессов пуска и торможения с применением магнитного контроллера позволяет полнее использовать двигатель, существенно снизить толчки тока в системе электроснабжения, облегчить работу оператора и уменьшить возможность аварий, так как система реле контролирует в определенной степени действия оператора.

Для управления двигателями переменного тока применяются магнитные контроллеры типа Т, К, ТА, ТС, КС, ТСА. Причем для механизмов с симметричной нагрузкой используют магнитные контроллеры первых трех типов с симметричной последовательностью включения аппаратуры при работе «вперед» и «назад».

Рисунок 6 - Кулачковый контроллер типа ККТ-61A

В данной схеме выдержка осуществляется с помощью реле времени. Нажатием кнопки SB1 подается питание на катушку контактора КМ1, который, включившись, своими главными контактами подключает электродвигатель М к сети при полностью введенном в цепь ротора реостате.

Размыкающий блок контакт КМ1 отключает реле времени КТ1 и последнее с выдержкой времени включает первый ускоряющий контактор КМ2. Последний, включившись, шунтирует первую ступень пускового реостата.

Аналогично шунтируются вторая и третья ступени пускового реостата, после чего двигатель выходит на естественную характеристику и пуск на этом заканчивается.

Достоинства: автоматический пуск, реверсирование, ступенчатое регулирование скоростей, меньшее энергопотребление, качественное соединение контактов, высокая износостойкость, легкость управления, большое количество положений переключений, управление осуществляется с помощью

командоконтроллеров. Высокая стабильность, высокий КПД, малое энергопотребление, работает во всех номинальных режимах, проста в управлении. Обеспечение механического торможения до полной остановки.

Недостатки: высокая стоимость, большие габариты.

Выбираем схему магнитного контролера, так как она наиболее экономична, имеет ступенчатое регулирование скорости, диапазон регулирование 3:1.



Рисунок 7 - Схема магнитного контроллера

8. Выбор аппаратуры управления и защиты

Выбор аппаратуры осуществляется исходя из условий места установки и режимов работы аппаратов.

Делятся аппараты на закрытые и открытые, взрывозащищённые и маслонаполненные.

1) Выбор контакторов и магнитных пускателей осуществляется исходя из величины тока главных контактов, то есть тока ротора АД.

I_н = А, (28)

I_н =

I_н = 37,3 А;



Таблица 5 - Технические характеристики контактора КТ - 6013

Параметры катушки
- род тока	переменный
- номинальное напряжение, В, частота 50 Гц	110, 220, 380
Параметры главной цепи
- количество контактов	3
- вид контактов	замыкающие
- род тока	переменный
- номинальный ток, А	100
- номинальная частота, В, частота 50 Гц	380
Параметры дополнительной цепи
- кол-во замыкающих контактов	2
- кол-во размыкающих контактов	2
- номинальное напряжение переменного тока, В	380, 660
Масса, кг, не больше	5,5

2) Выбор плавких вставок производится по двум условиям:

_в ? I_р, А, где

_в - ток вставки, А,

I_р - рабочий ток, А,

_в = К_н I_н, А, где (29)

К_н - коэффициент надежности, принимаем 1.1,

I_в - номинальный ток, А,

I_в = 1,1 37,3,

I_в = 41,3 А;

I_р = К_з I_н, где (30)

К_з - коэффициент запаса, принимаем по справочнику К_з = 1

I_р = 1 37,3,

I_р = 37,3 А,

41,3 37,3;

Так как ток вставки больше тока расчётного, значит выбор плавких вставок сделан правильно, и значит второе условие не обязательно.

Таблица 6 - Технические характеристики плавкой вставки ПБВ

Наименование	Единица измерения	Значение
Номинальный ток предохранителя	А	100
Номинальный ток плавкой вставки	А	31,5; 40; 50; 63; 80; 100
Масса плавкой вставки	кг	0,3

3) Выбор реле защиты

I_с.р. = 1,2 I_пуск, А, (31)

I_пуск = , А, (32)

Р_пуск = I_н v3 U cosц з (33)

Р_пуск = 37,3 1,73 380 0,69 0,65

Р_пуск = 10997 Вт,

I_пуск =

I_пуск = 37,3 А,

I_с.р. = 1,2 37,3,

I_с.р. = 44,7 А;

Таблица 7 - Технические характеристики реле защиты РЭВ - 830

Тип	Масса	Iс.р. А	Количество
РЭВ - 830	3,5 кг	1,6-630	3



9. Расчет и выбор проводов и кабелей

Кабели подразделяются на два основных вида: силовые и контрольные. Силовые предназначены для силового электрооборудования. Их изоляцию выполняют из кабельной бумаги, поливинилхлорида, резины. Жилы кабелей в основном медные или алюминиевые.

Контрольные кабели предназначены для питания цепей вторичной коммутации. трансформаторных подстанций, релейной защиты, где ток относительно небольшой.

Все провода и кабели выбираются по допустимому току, экономической плотности тока и по потере напряжения.

1) Определяем установленную мощность крана:

Р_? = Р₁ + Р₂ + Р₃, кВт, (34)

где Р₁ - мощность механизма перемещения моста, кВт, Р₁ = 22,

Р₂ - мощность механизма подъёма, кВт, Р₂ = 11,

Р₃ - мощность механизма передвижения тележки, кВт, Р₃ = 7,5,

Р_? = 22 + 11 + 7,5,

Р_? = 40,5 кВт;

2) Определить остаточную мощность всех приводов крана:

Р_ост = 1,2 Р_?, кВт, (35)

Р_ост = 1,2 40,5,

Р_ост = 48,6 кВт;

3) Определяем расчетную мощность:

Р_р = К_u Р_ост + с Р_?, кВт, (36)

где К_u и с - коэффициент использования и расчетный коэффициент, принимаем по методическим указаниям К_u = 0,12, с = 0,4;

Р_р = 0,12 48,6 + 0,4 40,5,

Р_р = 22 кВт;

4) Определим расчетную мощность:

I_расч =, А, (37)

I_расч = ,

I_расч = 74,6 А;

Выбираем провод с мощными жилами сечением 25мм², I_нагр. = 85 А.

5) Проверка потери напряжения необязательна так как длина линии не превышает 200 метров.

10. Испытание АД

Все вводимые в эксплуатацию асинхронные двигатели обязательно необходимо подвергать приемосдаточным испытаниям, согласно ПУЭ, в следующем объеме.

1. Определение возможности включения асинхронных электродвигателей напряжением выше 1000 В без сушки.

2. Измерение сопротивления изоляции электродвигателей:

а) обмотки статора асинхронного электродвигателя мегомметром на напряжение 1000 В (R60 должно быть не менее 0,5 МОм при 10 - 30 °С),

б) обмотки ротора асинхронных электродвигателей с фазовым ротором мегомметром на напряжение 500 В (сопротивление изоляции должно быть не менее 0,2 МОм),

в) термодатчиков мегомметром на напряжение 250 В (сопротивление изоляция не нормируется),

3. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты

4. Измерение сопротивления постоянному току:

а) обмоток статора и ротора асинхронных электродвигателей мощностью 300 кВт и более (разница между измеренными сопротивлениями обмоток различных фаз или между измеренными и заводскими данными допускается не более 2 %),

б) у реостатов и пускорегулировочных сопротивлений измеряется общее сопротивление и проверяется целость отпаек. Разница между измеренным сопротивлением и паспортными данными допускается не более 10 %.

5. Измерение зазоров между сталью ротора и статора. Разница между воздушными зазорами в диаметрально противоположных точках или точках, сдвинутых относительно оси ротора на 90°, и средним воздушным зазором допускается не более 10 %.

6. Измерение зазоров в подшипниках скольжения.

7. Измерение вибрации подшипников электродвигателя.

8. Измерение разбега ротора в осевом направлении для электродвигателей, имеющих подшипники скольжения (допустимо значение разбега 2 - 4 мм).

9. Испытание воздухоохладителя гидравлическим давлением 0,2 - 0,25 МПа (2 - 2,5 кгс/см2). Продолжительность испытания 10 мин.

10. Проверка работы асинхронного электродвигателя на холостом ходу или с ненагруженным механизмом. Значение тока холостого хода электродвигателя не нормируется. Продолжительность проверки не менее 1 ч.

11. Проверка работы асинхронного электродвигателя под нагрузкой. Производится при мощности, потребляемой электродвигателем из сети, обеспечиваемой технологическим оборудованием к моменту сдачи в эксплуатацию. При этом для электродвигателей с регулируемой частотой вращения определяются пределы регулирования.

При наладке электродвигателей также часто возникает необходимость в дополнительных испытаниях и измерениях.

Пред ремонтные испытания:

Электрические машины, которые поступают на электроремонтное предприятие (в цех), регистрируют в журнале и отправляют на склад. Очередность передачи со склада в ремонт зависит от даты поступления и типа машин (подбирают однотипные машины). Во время пред ремонтные испытания выявляются дефектные узлы и части машины и определяется характер и объем ремонта. Некоторые машины могут быть отремонтированы без полных замены обмоток; в этом случае ограничиваются ликвидацией мелких дефектов изоляции или выводных концов. Иногда в ремонт ошибочно поступают исправные машины. Выявление таких машин - одна из задач пред ремонтных испытаний.

Сопротивление изоляции обмоток относительно корпуса и между обмотками машины с номинальным напряжением до 500 В включительно измеряют мега омметром на 500 В; машины с номинальным напряжением свыше 500 В - мега омметром на 1000 В. (сопротивление измеряют по очереди для каждой электрически независимой цепи при соединении всех других цепей с корпусом машины. По окончании измерений цепи разряжают на заземленный корпус машины. Продолжительность разрядки обмоток на номинальное напряжение 3000 В и выше следующая: обмотки машины мощностью до 1000 кВт (кВ -А) - не менее 15 с; обмотки машин большей мощности - не менее 1 мин. Сопротивление изоляции обмоток относительно корпуса и между обмотками (МОм) должно быть не менее значения, получаемого по формуле (но не менее 0,5 МОм): R = 7/(1000 + 0.01Р) где V - номинальное напряжение обмоток, В; Р - номинальная мощность машины: для постоянного тока в кВт; для переменного тока в кВ -А. Необходимо отметить, что сопротивление изоляции у машин с неповрежденными, неувлажненными и незагрязненными обмотками обычно значительно больше, чем минимально допустимое, вычисляемое по приведенной выше формуле. Испытания электрической прочности изоляции обмоток и коллектора относительно корпуса машины и между обмотками производят с помощью трансформатора путем приложения напряжения требуемой величины (частотой 50 Гц) в течение 1 мин.

Нормативы испытательного напряжения:

Испытания изоляции относительно корпуса проводят по очереди для каждой электрически независимой цепи. Один вывод источника испытательного напряжения соединяют с выводом испытываемой обмотки, второй надежно заземляют и подключают к заземляемому корпусу машины, с которым на время испытания данной обмотки электрически соединяют все другие обмотки, которые не участвуют в испытании. Соединенные фазы многофазных обмоток считают за одну цепь, если начало и конец каждой фазы не обеспечены отдельными выводами, и всю многофазную обмотку испытывают относительно корпуса машины целиком. Если имеются выводы от начала и конца каждой фазы, испытания проводят по очереди для каждой фазы при соединении других фаз с корпусом машины. Результаты испытания изоляции обмотки относительно корпуса и между обмотками считаются удовлетворительными, если во время испытания не происходит пробоя изоляции или перекрытия ее скользящими разрядами. Послеремонтные испытания: В программу контрольных испытаний асинхронных двигателей входят: внешний осмотр двигателя и замеры воздушных зазоров между сердечниками; измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса и между фазами обмоток; измерение омического сопротивления обмотки в холодном состоянии; определение коэффициента трансформации (в машинах с фазным ротором); испытание машины на холостом ходу; измерение токов холостого хода по фазам; измерение пусковых токов в короткозамкнутых двигателях и определение кратности пускового тока; испытание электрической прочности витковой изоляции; испытание электрической прочности изоляции относительно корпуса и между фазами; проведение опыта короткого замыкания; испытание на нагрев при работе двигателя под нагрузкой. После ремонта проверяют нагрев подшипников и отсутствие в них посторонних шумов. У машин мощностью выше 50 кВт при частоте вращения более 1000 об/мин и у всех машин, имеющих частоту вращения свыше 2000 об/мин, измеряют величину вибрации.

Опыт эксплуатации и испытаний асинхронных двигателей, на долю которых приходится более половины всего баланса реактивных нагрузок промышленных предприятий, показывает, что имеются еще большие возможности для улучшения их энергетических режимов и повышения коэффициента мощности.

Как показывает анализ программы испытаний асинхронных двигателей, при достаточно малом времени испытаний их результаты позволяют дать определенные гарантии соответствия рабочих свойств машины требуемым. Так, потери, известные из опытов при холостом ходе и коротком замыкании (КЗ), позволяют сделать заключение о величине КПД двигателя, по току холостого хода и рассчитанным параметрам схемы замещения можно судить о величине коэффициента мощности. Удовлетворение требуемым значениям сопротивления изоляции и ее электрической прочности обеспечивают ее надежную работу при соблюдении условий эксплуатации. А ведь около 90 % отказов в работе двигателей связано именно с повреждением изоляции.

Управляющая вычислительная машина управляет всем процессом испытания асинхронного двигателя и производит обработку результатов. По введенным данным электрических и неэлектрических величин вычисляют коэффициенты полезного действия t и мощности cosц, определяют скольжение для различных режимов работы. С помощью описанной автоматизированной системы испытаний, предназначенной для типовых испытаний асинхронных микродвигателей при их производстве, снимаются характеристики холостого хода и короткого замыкания, нагрузочный режим, разбег двигателя и находятся все показатели, регламентируемые ГОСТами. Время испытания одного двигателя 5 мин. Автоматизация испытаний с использованием вычислительной техники и вспомогательных технических устройств для вывода результатов испытаний находится на стадии развития и совершенствования.

Для машин постоянного тока, кроме всей программы испытаний асинхронных двигателей, добавляется проверка искрения на коллекторе. Искрение щеток на коллекторе является наиболее часто встречающейся неисправностью машин постоянного тока. Поэтому при осмотрах машин необходимо обращать внимание на работу щеток. Сильное искрение под щетками вызывает повреждение поверхности коллектора и повышенный износ щеток.

Однако полное отсутствие искрения наблюдается в машинах постоянного тока очень редко. При длительной работе машины считается допустимым, когда наблюдается слабое искрение приблизительно у половины числа всех щеток.

В тех случаях, когда вблизи от обмотки, подвергающейся измерению, расположены части, имеющие более высокую температуру, изменение сопротивления принимает аномальный вид: измеряемое сопротивление вначале не только не падает, но даже возрастает. Подобный случай часто встречается при испытании небольших асинхронных двигателей с короткозамкнутыми роторами, обмотки которых нагреваются значительно выше статорных и после отключения начинают повышать температуру последних своей теплоотдачей. В таких случаях стандарт предписывает принимать за температуру обмотки наибольшее из измеренных значений.

Тп - результирующая постоянная времени. Постоянные, входящие в формулу для передаточной функции, наиболее целесообразно определять экспериментальным методом - путем испытания асинхронного двигателя, соединенного с исполнительным устройством и с включенным в цепь статора дросселем и предварительным усилителем.



Библиография

1 Москаленко В.В Электрический привод: Учебное пособие для среднего Профессионального образования Владимир Владимирович Москаленко - третье издание издательский центр «Академия» 2005год

2 Ящики сопротивлений серии ЯС, 3560;

3 Конечные выключатели, 5651;

4 Тормозные электромагниты, 5702;

5 Фотиев М.М Электропривод и электрооборудование металлургических и литейных цехов: Учебник для вузов - второе издание переработанное и дополненное Фотиев М.М: Металлургия, 1983. 288 страниц

6 Неклепаев Б.Н., Крючков И.П Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования

7 Гурин Н.А., Янукович Г.И Электрооборудование промышленных предприятий и установок. Дипломное проектирование: Учебное пособие - для Высших школ 1990год

8 Викулова Н.Г Методическое указание для Курсовых проектов специально 140613, АИТ, 2000год

9 Соколова Е.М Электрическое и электромеханическое оборудование:

Общепромышленные механизмы и бытовая техника: Учебное пособие для

студентов учреждений среднего профессионального образования - М.Мастерство, 2001год

10 Алиев И.И Справочник по электротехнике и электрооборудованию: Учеб. пособие для вузов. Высших школ 2000год; «Электротехнический справочник»

11 Турков В.Н Мостовые и козловые электрические краны. Устройство, эксплуатация, ремонт

12 Шеховцов В.П «Электрическое и электромеханическое оборудование» издательство 2004год; «Расчёт и проектирование схем электроснабжения»

Размещено на Allbest.ru

...