Асинхронні двигуни

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вступ

Одним з основних факторів технічного прогресу в народному господарстві є підвищення ступеня електрифікації всіх галузей промисловості, транспорту, зв'язку, сільського господарства. Важливе значення має розширення застосування електроенергії в побуті. Від того, наскільки грамотно і технічно обґрунтовано буде виконуватися монтаж і експлуатація електроустаткування й електроустановок, багато в чому залежить успішне рішення задач технічного прогресу, повноцінної роботи технологічного устаткування, економії енергії взагалі й електричної енергії зокрема .

Електромонтажні роботи в даний час ведуться на високому рівні інженерної підготовки, з максимальним переносом цих робіт з будівельних майданчиків у майстерні монтажно-заготівельних ділянок і на заводи електромонтажних організацій. Електромонтажні, проектні і науково-дослідні організації разом з електротехнічною промисловістю ведуть велику роботу по виготовленню електроустаткування великими блоками і вузлами. У практику електромонтажних і ремонтних робіт упроваджуються сучасні механізми, пристосування, інструменти, засоби малої механізації, у тому числі на основі застосування піротехніки. У роботі електромонтажних організацій широко використовуються раціоналізаторські пропозиції робітників, інженерів і техніків, спрямовані на підвищення продуктивності праці і якості монтажних і ремонтних робіт, а також на підвищення рівня експлуатації електроустаткування й електричних мереж. В області експлуатації електроустаткування накопичений і узагальнений великий досвід.

Монтаж і обслуговування сучасного електроустаткування й електричних мереж вимагають глибоких знань фізичних основ електротехніки, конструкцій електричних машин, апаратів, знання матеріалів. Сучасна техніка постійно удосконалюється, змінюється, що тому працює в будь-якій галузі народного господарства необхідно, не обмежуючи засвоєними в процесі навчання знаннями, постійно поповнювати свої професійні знання.

Науково-технічний прогрес безперервно супроводиться кількісними і якісними змінами в області електроенергетики і електротехніки, зростанням потужності промислових і сільськогосподарських підприємств, що будуються, вдосконаленням технологічних процесів і підвищенням енергоозброєння народного господарства.

Високий розвиток електроенергетики дає змогу переозброювати всі галузі народного господарства, широко впроваджувати електричну енергію в такі її провідні галузі, як промисловість, сільське господарство, будівництво і транспорт.

Зростання кількості і потужності електроустановок супроводиться ускладненням і вдосконаленням їх конструкцій. Постійно розширюється номенклатура обладнання, що випускається електротехнічною промисловістю, апаратів, приладів, електромонтажних конструкцій і матеріалів. Застосовуються нові методи індустріального будівництва і провадження електромонтажних робіт. Відповідно переглядаються і вносяться корективи в діючі будівельні і електротехнічні норми і правила.

У технічному перетворенні галузей народного господарства ведуча роль належить електричним засобам автоматизації і механізації виробничих процесів. Найважливішим засобом електрифікації, механізації і автоматизацій, основою збільшення продуктивності машини і масштабів виробництва є сучасний електропривод, на частку якого доводиться до 63% загального споживання електроенергії в країні.

Електричні машини широко застосовуються у всіх галузях народного господарства. Середні і великі електричні машини використовують в машинобудівній промисловості для приводу великих вентиляторів і компресорів, могутніх металоріжучих станків, важких конвеєрних ліній; у вугільній промисловості для приводу шахтних підіймальних машин, великих насосів, компресорів, вентиляторів і інших установок; в металургійній промисловості для приводу прокатних станів.

Електрифікація народного господарства України розвивається по шляху розробки і впровадження електроустановок з використанням сучасних високоефективних електричних машин і апаратів, ліній електропередачі, різноманітного електротехнологічного обладнання, коштів автоматики і телемеханіки.

Безпечна і безаварійна експлуатація систем електропостачання ставить перед працівниками електрогосподарств різносторонні і складні задачі з охорони праці.

Здорові і безпечні умови праці електротехнічного персоналу й працівників, що експлуатують електрифіковані виробничі установки, можуть бути забезпечені виконанням науково обґрунтованих правил і норм як при проектуванні і монтажі, так і при їх експлуатації

1. Загальні відомості про асинхронні електродвигуни

Асинхронної машиною називається двохобмотувальні електрична машина змінного струму, у якої тільки одна обмотка (первинна) отримує живлення від електричної мережі з постійною частотою щ 1, а друга обмотка (вторинна) замикається накоротко або на електричні опори. Струми у вторинній обмотці з'являються в результаті електромагнітної індукції. Їх частота щ 2 є функцією кутової швидкості ротора Щ, яка у свою чергу залежить від обертаючого моменту, прикладеного до валу.

Найбільшого поширення набули асинхронні машини з трифазною симетричної разноіменнополюсной обмоткою на статорі, що живиться від мережі змінного струму, і з трифазної або багатофазної симетричної разноіменнополюсной обмоткою на роторі.

Машини такого виконання називають просто «асинхронними машинами», в той час як асинхронні машини інших виконань відносяться до «спеціальним асинхронним машин».

Асинхронні машини використовуються в основному як двигуни; в якості генераторів вони застосовуються вкрай рідко.

Асинхронний двигун є найбільш поширеним типом двигуна змінного струму.

Разноіменнополюсная обмотка ротора асинхронного двигуна може бути короткозамкненою (біляча клітина) або фазної (приєднується до контактних кілець). Найбільше поширення мають дешеві у виробництві та надійні в експлуатації двигуни з короткозамкненою обмоткою на роторі, або короткозамкнені двигуни. Ці двигуни мають жорсткої механічною характеристикою (при зміні навантаження від холостого ходу до номінальної їх частота обертання зменшується всього на 2-5%).

Двигуни з короткозамкненою обмоткою на роторі мають також досить високим початковим пусковим обертаючим моментом. Їх основні недоліки: труднощі здійснення плавного регулювання частоти обертання в широких межах; споживання великих струмів з мережі при пуску (в 5-7 разів перевищують поминальний струм).

Двигуни з фазною обмоткою на роторі або двигуни з контактними кільцями позбавлені цих недоліків ціною ускладнення конструкції ротора, що призводить до їх помітного подорожчання у порівнянні з короткозамкненим двигунами (приблизно в 1,5 рази). Тому двигуни з контактними кільцями на роторі знаходять застосування лише при важких умовах пуску, а також при необхідності плавного регулювання частоти обертання.

Двигуни з контактними кільцями іноді застосовують у каскаді з іншими машинами. Каскадні з'єднання асинхронної машини дозволяють плавно регулювати частоту обертання в широкому діапазоні при високому коефіцієнті потужності, однак через значну вартості не мають скільки-небудь помітного поширення.

2. Монтаж асинхронних електродвигунів

Електродвигуни встановлюють так, щоб їх було зручно обслуговувати й ремонтувати. Для установки необхідні міцна й тверда опора або фундамент. Окремий фундамент виконують у вигляді плити з бетону, бутового мурування або добре відпаленої й відібраної цегли. Розміри плити в плані приймають відповідно розмірам полозка двигуна,

Висота над поверхнею статі повинна бути більше довжини фундаментних болтів на верству бетону 5-10 див для виключення зіткнення їх із ґрунтом, а бутові й цегельні кладки можуть бути висотою 0,5-0,7 м. Товщина стінки гнізда для фундаментного болта повинна бути не менш 10 див у бетоні, не менш 15 див у буті й 13 див у цеглі. Відстань між електродвигуном і частинами будинку або встаткування повинне бути 1 м, допускаються місцеві звуження до 0,6 м.

Прохід між двигунами й з іншого боку, протилежної основному проходу, може бути 0,3 м. Якщо двигун і робоча машина, що приводиться, з'єднуються через муфту, то вони встановлюються на загальній підставі. Після установки перевіряється співвісність двигуна й машини або стругаючи паралельність валів при використанні ремінних, кубістських або ланцюгових передач.

Після цього провадиться підключення двигуна до пускозащитному устрою й електромережі. Двигун обов'язково заземлюють, використовуючи один-два болта кріплення двигуна. У двигунах сільськогосподарського призначення в коробці висновків є додатковий болт заземлення.

При монтажі перевіряють обертання ротора (вручну) і відсутність зачіпання ротора за статор, правильність і надійність кріплення кінців живильної електропроводки, щільність з'єднання підшипникових щитів, кришок і інших деталей, правильність підбора й установки пускозащитной апаратури, а також перетинів проводів електропроводки. Перший пробний пуск провадять короткочасно без навантаження й переконуються в справності електричної й механічної частин і правильності напрямку обертання.

Після усунення недоліків двигун повторно запускають під навантаженням до нормального режиму роботи. Пускозащитная апаратура, шафи, щити й станції керування встановлюються в безпосередній близькості від електродвигунів, якщо це дозволяє їхнє конструктивне виконання й ступінь захисту оболонки, інакше вони встановлюються в спеціальних приміщеннях.

Якщо від місця керування електродвигун не видний, те необхідно кнопку пуску й останова двигуна встановлювати безпосередньо в механізму, або, при дистанційному керуванні, передбачати у двигуна вимикач аварійного відключення й попереджувальну звукову сигналізацію, наприклад дзвінок голосного бою, що включається до пуску двигуна. На корпусах апаратури повинні бути чіткі написи, що вказують призначення апаратів, а над органами керування й комутації - напису про їхнє призначення, включеному або відключений стан.

Наприклад, на кнопці керування й пускачі насоса виконується напис на оболонці або в табличці Насос, а над штовхальниками кнопки, крім того, Пуск і Стоп, на рубильниках - Включений і Відключений і т.д. При виборі й монтажі електроустаткування варто враховувати деякі особливості, зв'язані зі специфікою сільськогосподарського виробництва. Перевантаження електродвигунів по струму й напрузі неприпустима.

У зимовий період для електродвигунів у більшості тваринницьких приміщень, де температура не перевищує 10-15°С, іноді допускається тривале перевантаження на 20-30% понад номінальний, якщо за умовами технології навантаження не має різко змінних коливань, а пуск короткий. Припустима також перевантаження електродвигунів, установлених на насосах у колодязях. Електродвигуни, що працюють на відкритому повітрі під навісом у зимовий час, наприклад на соломосилосорезках, пилорамах, навантажувачах, сортуваннях, можуть перевантажуватися ще більше.

Потужність же електродвигунів, що працюють при температурі вище плюс 40°С, а також у жарка пора року на відкритому повітрі, знижують (котельні, приміщення запарки кормів, топкові й т.п.). Металеві конструкції транспортерів, запарників, электрокотлов і іншого електрифікованого обладнання варто ретельно заземлювати й занулювати.

2.1 Транспортування, ревізія і сушіння електродвигунів

Транспортування електродвигунів охоплює роботи з їх навантаження, вивантаження, піднімання, опускання та горизонтального переміщення. Ці роботи називають такелажними.

Для піднімання і переміщення електродвигунів масою понад 80 кг застосовують стропи (рис. 1.1, а, б) та різні механізми (рис. 1.1, в, г). Найзручніша переносна важільна лебідка (рис. 1.1, г). Лебідка обладнана захватом з кулачками і тягловим механізмом, за допомогою яких здійснюється переміщення троса 15 вгору або вниз коливальними рухами важелів 11 і 13.

За один хід важеля трос переміщується на 36 мм. Для перенесення лебідки її права бічна кришка обладнана жорсткою ручкою 12. До кожної лебідки додається обойма, на яку намотується робочий трос 0 11,5 мм з гачком.

Горизонтальне і похиле переміщення великих електродвигунів здійснюється лебідкою з ручним або електричним приводом. Лебідка має бути встановлена так, щоб ведучий кінець троса підходив до барабана знизу. Діаметр троса підбирають залежно від маси електродвигуна з урахуванням навантаження, допустимого для даної лебідки.

Застосування троса, вибраного на око, недопустиме, оскільки може трапитися його обрив і внаслідок цього поломка електродвигуна або нещасний випадок. Тому під час підготовки до транспортних робіт потрібно шляхом нескладних розрахунків заздалегідь переконатися, що обраний для цієї мети трос здатний витримати зусилля, які створюватимуться в ньому в процесі транспортування устаткування.

Транспортування електродвигунів повинно здійснюватися лише справними механізмами і випробуваними тросами, стропами й талями, а також із дотриманням відповідних правил охорони праці

Рис. 1.1 Стропи і механізми для піднімання й переміщення електродвигунів: а - полегшені стропи; б - універсальні стропи, в - талі; г - ї важільна лебідка (бічна стінка знята); 1 - блок; 2 - вантажний ланцюг; 3 - гальмо; 4 - черв'як; 5 - вантажне колесо, 6 - зірочка; 7 - привідне колесо, 8 - робочий ланцюг; 9 - тяга, 10 - фланець корпусу; 11 - в'ажіль заднього ходу; 12 - ручка, 13 - важіль переднього ходу.14 - поводок, 15 - трос

Рис.1.2 Умовні сигнали, що подаються машиністу крана рукою

При транспортуванні електродвигунів користуються обмеженою кількістю команд, які подаються голосом. Команду піднімання подають словом "віра", опускання - "майна", припинення руху - "стоп". Для обмеження виконуваної команди її доповнюють словом "ледве", наприклад "ледве віра". Якщо внаслідок значного шуму виконавці (машиніст лебідки, крановщик тощо) не можуть чітко розрізняти команди, які подаються голосом, то додають умовні сигнали рукою (рис.1.2).

Доставлені в складеному вигляді на об'єкт монтажу електродвигуни звичайно не потребують особливої перевірки, оскільки їх випускають із заводу лише після ретельного контролю і в стані, який повністю придатний для встановлення. Однак при недотриманні вимог транспортування і збереження в електродвигунах можуть виникнути різні пошкодження, наприклад зволоження і забруднення обмоток, пошкодження ізоляції лобових частин обмоток електродвигунів відкритого виконання, пошкодження підшипників. У таких випадках здійснюють ревізію електродвигуна з вийманням або без виймання ротора. Розбирати електродвигун слід лише в тих випадках, коли полагодити пошкодження неможливо без розбирання і коли наявні пошкодження усуваються в монтажних умовах.

Для розбирання і складання електродвигуна треба застосовувати спеціальні інструменти і пристрої, які полегшують працю монтажників. Розбирання електродвигуна починають із знімання (демонтажу) півмуфти або шківа з кінця вала за допомогою універсального ручного (рис.1.3, а) або гідравлічного (рис.1.3, б) знімача.

Ручний знімач з регульованим розкриттям тяг (рис.1.3, а) дає і змогу захоплювати (з зовнішнього або з внутрішнього боку) деталі різних розмірів і знімати їх. Розкриття і фіксування тяг (захватів) відповідно до розмірів деталі, яку знімають, здійснюють регулювальною гайкою 2, накрученою на нарізку гвинта 1.

Більш досконалим і придатним для знімання півмуфт і шківів з валом великих електричних машин є гідравлічний знімач ФК-2-10 (рис.1.3, б). Кінець гвинта гідравлічного знімача обладнаний кулькою 4_, наявність якої, незважаючи на створювані значні тягові зусилля, захищає центр вала електродвигуна від пошкодження (забою).

Рис.1.3 Універсальні знімачі: а - ручний для знімання півмуфт і шківів з валів дрібних та середніх машин, б - гідравлічний для знімання півмуфт і шківів з великих машин; в - для знімання підшипників із захопленням за кільце; г - для знімання підшипників із захопленням за кришку або капсуль, 1 - черв'ячний гвинт з головкою; 2 - регулювальна гайка; 3 - тяга (захват); 4 - сталева кулька; 5 - резервуар; 6 - рукоятка гідравлічного насоса; 7 - пластинка із штифтами; 8 - шпильки; 9 - траверса; 10 - плита

Для знімання з вала підшипників кочення застосовують знімачі із захватом за кільце (рис.1.3, в) або із захватом болтами за кришку чи капсуль підшипника (рис.1.3, г). Перед тим як зняти підшипник, потрібно відкрутити болти, гайки і стопорні пристрої. Накладаючи захвати (плиту) 10 знімача на підшипники кочення, треба стежити за тим, щоб виступи захватів були зачеплені за внутрішнє, а не за зовнішнє кільце підшипника, у противному разі можна пошкодити підшипник.

Якщо зусилля знімача недостатнє, то шків, напівмуфту або підшипник підігрівають: шківи і напівмуфти підігрівають полум'ям паяльної лампи або газового пальника до 200-250 °С з одночасним охолодженням вала водою або стисненим повітрям, а підшипники поливають чистим трансформаторним маслом, підігрітим до 100 - 120 °С. Установлюваний замість знятого новий підшипник слід підігріти у ванні з чистим мінеральним маслом до температури близько 100 °С. Безпосередньо перед посадженням підшипника поверхню кінця вала і місце посадження підшипника промивають бензином, протирають чистими ганчірками і змащують мінеральним маслом, Посадження нового підшипника на вал двигуна здійснюють за допомогою відрізка труби, бажано мідної (рис.1.4, а), а в розточування щита - за допомогою відрізка труби і сталевої шайби завтовшки 4-5 мм (рис.1.4, б). Зовнішній діаметр відрізка труби повинен бути на 2-3 мм менший від зовнішнього діаметра внутрішнього кільця підшипника. Наг кінець труби надягають сферичну заглушку.

Рис. 1.4 Посадження підшипника кочення: а - на вал; б - в розточку підшипникового щита електродвигуна; 1 - вал: 2 - підшипник; 3 - відрізок труби, 4 - сферична заглушка, 5 - розточка в підшипниковому щиті; 6 - сталева шайба

Якщо необхідно вийняти ротор масою понад 50 кг із статора двигуна, застосовують метод перестропування або використовують спеціальний пристрій. Метод перестропування можливий лише за наявності крана або будь-якого підйомного механізму відповідної ваатажопідйомності. Метод перестропування полягає в тому, що на вал ротора (рис.1.5, а) надягають стропи 1, а потім підтягують їх краном так, щоб ротор не торкався статора, тобто опинився у висячому положенні, після чого, пересуваючи кран, виводять його із статора до моменту підходу заднього стропа до лобової частини обмотки статора (рис.1.5, б). Далі кладуть на осердя статора аркуш картону, опускають ротор на осердя і, надягнувши на вал трубу 2, переносять на неї задній строп. Продовжуючи переміщувати ротор, виводять його із статора ще на деяку відстань, опускають вільний кінець вала на підставку 4, а потім переносять стропи до середньої частини осердя ротора так, щоб центр ваги ротора опинився між стропами (рис.1.5, в), після чого ротор повністю виводять із статора.

Важкі ротори виймають із статора за допомогою закріплюваного на статорі пристрою (рис.1.5, г), який складається з відрізка рейки або сталевої балки, комплекту роликів і бандажів, що підтримують вал ротора.

Під час ревізії здійснюють ретельний огляд усіх частин і деталей двигуна. Насамперед перевіряють цілість ізоляції і кріплень лобових частин обмоток; стан ізоляції обмоток, який визначається за допомогою мегаомметра. На випадок зниження опору ізоляції нижче за 0,5 МОм обмотку двигуна сушать. Існує багато способів сушіння обмоток конструкції електродвигуна.

Так, при потужності електродвигуна до 15 кВт застосовують обігрівання лампами інфрачервоного випромінювання світлового потоку або звичайними лампами розжарювання потужністю до 500 Вт; при потужності від 15 до 40 кВт - обігрівання гарячим повітрям від теплоповітродувки або теплотою, яка виділяється під час проходження струму по обмотці; при потужності від 40 до 100 кВт - нагрівання струмами індукційних витрат (вихровими струмами) в активній сталі статора.

Рис.1.5 Способи виведення ротора із статора: а, б, в - послідовність операцій за способом перестановки; г - за допомогою пристрою; 1 - стропи; 2 - сталева труба, що надягається на вал; 3 - картонна прокладка; 4 - підставка під вал; 5 - котки (ролики); 6 - монорейка, встановлена на корпусі двигуна; 7 - стрічкова сталева петля (бандаж)

Розглянемо коротко кожний із зазначених способів сушіння. У разі сушіння обмоток обігріванням лампами або гарячим повітрям джерело теплоти розташовують у першому випадку всередині, в другому - поблизу обмоток; електродвигун закривають вогнестійким кожухом з отворами для виходу вологи, що випаровується.

Сушіння електродвигуна теплотою, яка виділяється під час проходження струму по обмотках, може виконуватися як постійним, так і змінним однофазним або трифазним струмом. Найчастіше сушіння здійснюють трифазним змінним струмом, для чого загальмовують ротор електродвигуна, а до обмотки статора підводять трифазний струм. Сушіння здійснюється внаслідок нагрівання обмотки електродвигуна, який знаходиться в режимі короткого замикання. Струм необхідний для створення в обмотці статора температури 80-90 °С, регулюється додачею зниженої напруги, яка звичайно становить 12-15% номінальної напруги електродвигуна. Струм в обмотці статора не повинен перевищувати 0,7 номінального, оскільки внаслідок відсутності вентиляції при великому струмі температура нагрівання обмотки може досягти небезпечних значень. Для скорочення тривалості сушіння рекомендується періодично на 5-6 хв розгальмовувати ротор, обертання якого посилить вентиляцію статора та випаровування вологи з його обмотки.

У разі сушіння двигуна з фазним ротором обмотку останнього слід закоротити встановленням перемичок на контактних кільцях. До початку сушіння корпус електродвигуна повинен бути надійно заземленим.

За будь-якого із зазначених методів сушіння ретельно стежать за тим, щоб нагрівання обмоток не перевищувало температури, встановленої стандартом для даного виду або класу ізоляції. Рекомендована температура сушіння обмоток електродвигунів 80-90 °С. Режим сушіння контролюють мегаомметром і термометрами Термометри нерухомо закріплюють на ділянках, що найбільше нагріваються, обгорнувши алюмінієвою фольгою нижню частину термометра, де розміщується ртуть. Мегаомметром вимірюють опір ізоляції через кожну годину. На початку сушіння опір зволоженої ізоляції обмотки знижується, а потім (в міру випаровування вологи з обмотки) починає підвищуватися і наприкінці сушіння стає постійним. Сушіння вважають завершеним, якщо протягом 2-4 год опір ізоляції обмотки статора електродвигуна напругою 500 В залишається незмінним і становить не менше 1 МОм.

Результати сушіння заносять до протоколу, в якому зазначають паспортні дані електродвигуна, місце його встановлення, застосований метод, схеми і параметри (струм, напругу, тривалість) сушіння, а також відомості про здійснені замірювання опору ізоляції та температури нагрівання.

Після усунення виявлених дефектів і сушіння обмотки приступають до складання електродвигуна.

2.2 Складання і встановлення електродвигунів

Послідовність і прийоми складання електродвигуна аналогічні тим, які застосовувалися під час його розбирання, але виконуються в зворотному порядку.

Рис. 1.6 Насадка шківа на вал

Під час установлення підшипникових щитів допускаються удари по їх периметру молотком із застосуванням дерев'яної або свинцевої надставки чи прокладки, щоб щити були посаджені на заточки щільно і без перекосів.

Під час складання електродвигуна після кріплення підшипникових щитів перевіряють легкість обертання ротора і відсутність зачіпань частинами електродвигуна, що обертаються (ротором_, вентилятором), його нерухомих частин. Туге обертання ротора свідчить про наявність перекосу підшипників або підшипникових щитів; тертя між рухомими і нерухомими частинами електродвигуна свідчить про порушений зазорів між ними, насамперед між ротором і статором.

Зазори (повітряний проміжок) між ротором і статором вимірюють за допомогою щупів (рис.1.7, а, б) у чотирьох точках (рис.1.7, в); вони повинні бути однаковими в точках замірювань ї можуть відрізнятися не більш ніж на 10%. Для вимірювання щуп всовують у повітряний проміжок між ротором і статором з обох торців електродвигуна.

Рис. 1.7 Прилади перевірки і точки замірювання повітряних зазорів між статором і ротором двигуна: а - клиновий щуц, б - пластинчастий щуп, в - точки замірювання зазорів

Вимірювання повторюють 2-3 рази, повертаючи ротор після кожного вимірювання на 90 або 180°. Зазор між ротором і статором дуже малий. Дотримання заводських розмірів повітряних зазорів надзвичайно важливе, оскільки в разі зміни зазору порушується нормальна робота електродвигуна, а при недопустимому зменшенні його створюється небезпека пожежі активної сталі внаслідок зачіпання сталі статора ротором, що обертається.

Після завершення складання і перевірки електродвигуна приступають до його встановлення. Електродвигун установлюють на заздалегідь підготовлену основу - зварну раму, чавунну плиту або полозки, закріплені на фундаменті анкерними болтами. Електродвигуни масою до 80 кг підіймають на фундамент заввишки до 1 м вручну, використовуючи похило покладені помости з дощок, а електродвигуни масою понад 80 кг - за допомогою механізмів (таля, лебідки тощо).

У разі пасової і клинопасової передач вали двигуна та механізму, що обертається ним, мають бути строго паралельні. Паралельність валів вивіряють за допомогою струн з тонкого сталевого дроту або скрученого шпагату, як це показано на рис.1.8 Якщо ширина шківів однакова, паралельність валів буде досягнута, коли точки А, Б, В і Г одночксно торкатимуться струни. Вивірення положень електродвигуна і механізму зі шківами різної ширини здійснюють, виходячи з умови однакової відстані від середніх лійій обо шківів до струни.

Рис 1.8 Вивірення валів при пасовій і клинопасовій передачах

Рис.1.9 Центрування валів: а - скобами, б - щупом і штифтом, 1 - півмуфта двигуна, 2 - хомут кріплення скоби на півмуфті, 3 - скоби; 4 - півмуфта механізму, 5 - штифт, 6 - щуп

Якщо передача обертання до механізму здійснюється за допомогою плоских або клинових пасів, то один з гвинтів натягування паса повинен знаходитися під пасом, другий - з протилежного боку по діагоналі.

Якщо з'єднування двигуна з механізмом здійснюють за допомогою муфти, добиваються співвісності його вала і вала механізму їх центруванням. Перед центруванням переконуються в міцності посадження півмуфт на вали, ударяючи молотком по торцю кожної півмуфти при одночасному обхопленні рукою стику півмуфти з валом. Відсутність зсуву стику півмуфти свідчить про її міцність. Вали центрують за допомогою центрувальних скоб (рис. 1.9, а). Скоби 3 закріплюють на півмуфтах 1 і 4, а потім, провертаючи вали на 90°, вимірюють мікрометром зазори між скобами в чотирьох положеннях валів і коригують встановлення двигуна, прагнучи досягти найменшої різниці між розмірами зазорів. При неспіввісності валів у горизонтальній площині переміщують двигун на фундаменті, а при неспіввісності у вертикальній площині під лапи двигуна підкладають сталеві прокладки. Кількість прокладок має становити не більше чотирьох. Якщо за умовами центрування кількість їх виявиться більшою, то кілька тонких прокладок замінюють однією відповідної товщини. Товщина прокладок повинна становити не менш як 0,5 мм. Якщо кількість прокладок значна і якщо вони мають малу товщину, в процесі роботи маже порушуватися міцність кріплення електродвигуни і центрування його валів.

Співвісність валів з півмуфтами великих діаметрів (200 мм і вище) можна перевірити і вимірюванням зазорів між площинами муфти (рис. 1.9, б). Щупом 6 контролюють паралельність валів відносно один одного, а штифтом 5 - їх співвісність. Для того щоб вимірювання були правильними, щуп необхідно вставляти між торцями півмуфт у кількох місцях по можливості між одними й тими самими точками. Для цього на ободах півмуфт крейдою або фарбою наносять смужки.

Вивірений електродвигун повинен бути надійно закріплегіий болтами з подальшою перевіркою точності встановлення, яка може бути випадково порушена під час остаточного закріплення електродвигуна/

Електродвигун заземлюють, приєднуючи його корпус до загальної мережі заземлення окремою шиною.

Монтаж електродвигуна з фазним ротором здійснюють аналогічно монтажу електродвигуна з короткозамкненим ротором, однак при цьому виконують додаткові роботи з установлення, приєднання та заземлення пускового резистора.

Змонтовані електродвигуни перевіряють у процесі роботи вхолосту і під навантаженням.

асинхронний електродвигун клинопасовий

3. Технічна експлуатація асинхронних електродвигунів

Розглянуто і проаналізовано показники і методи контролю роботоздатності асинхронних електродвигунів. Окреслено основні етапи розвитку наукової думки щодо діагностування асинхронних електродвигунів і проведено їх порівняльні оцінки. В підсумку виявлено наступне: теоретичні й експериментальні дослідження багатьох вчених свідчать про перспективність застосування діагностування для підвищення експлуатаційної надійності асинхронних електродвигунів (особливо в сільському господарстві), але ці роботи не дають вичерпної інформації для його широкого практичного використання.

Крім того, можна дійти висновку, що на цей час відсутній такий метод діагностування, який доцільно застосовувати в складних експлуатаційних умовах, специфічних для агропромислового комплексу нашої країни. Головним чином, це пояснюється наступними причинами: високою вартістю технічної реалізації методів, неповним контролем стану електродвигуна, спрямованістю виключно на пошук пошкоджень, відсутністю контролю роботоздатності електродвигуна при роботі в заданому режимі.

Отже, контроль роботоздатності електродвигунів при виробничій експлуатації на підприємствах агропромислового комплексу України (коли об'єкти експлуатації розподілені на великій території, а транспортні зв'язки ускладнені) - складний процес, що вимагає методів, які дозволяють періодично контролювати роботоздатність всіх вузлів електродвигунів і визначати несправності. Ці методи (при неритмічному використанні електроустаткування і неукомплектованості штатів господарств електротехнічним персоналом) повинні забезпечувати скорочення часу контролю і бути розраховані на мобільні малогабаритні пристрої для діагностування.

Тому необхідні дослідження в напрямку неруйнівного контролю стану асинхронних електродвигунів у процесі експлуатації в сільськогосподарському виробництві, які дозволять вдосконалити методику оцінки стану означених електродвигунів і обґрунтувати (розробити) з її допомогою раціональний метод діагностування цих електродвигунів, впровадження якого забезпечить підвищення їх експлуатаційної надійності.

3.1 Пуск електродвигунів вхолосту і під навантаженням

Пуск електродвигуна вхолосту здійснюється з метою перевірки справності механічної частини (відсутність стуків, зачіпання частинами, що обертаються, нерухомих тощо), правильності напрямку обертання, міцності кріплення електродвигуна до фундаменту і якості центрування валів. При цьому електродвигун має бути відокремлений від механізму, що приводиться ним у дію, верстата або іншого устаткування.

Електродвигун вмикають поштовхом у мережу і, не допускаючи повного розвороту (при досягненні приблизно 25-30% номінальної частоти обертання), вимикають, уважно прислухаючись до шуму (не повинно бути сторонніх звуків), який здійснює ротор, що продовжує деякий час обертатися за інерцією.

Якщо необхідно змінити напрямок обертання ротора, міняють місцями два сусідніх проводи підведення живлення від мережі до затискачів електродвигуна.

Після першого пробного пуску і усунення виявлених недоліків здійснюють другий пуск вхолосту, при якому електродвигун працює на повних (номінальних) обертах не менш як 1 год. Протягом цього часу електродвигун повинен знаходитися під наглядом електромонтажника, який обов'язково через кожні 10-15 хв має перевіряти ступінь нагрівання підшипників. Перевищення температури нагрівання підшипників кочення над температурою навколишнього повітря, тобто перегрівання, допускається не більш ніж на 60 ^QC, a температура граничного нагрівання має становити не більш як 95 °C_, при температурі навколишнього повітря 35 °С.

Під час роботи вхолосту вимірюють амплітуду вібрації підшипників електродвигуна віброметром.

Амплітуда вібрації підшипників електродвигуна, яка залежить від частоти обертання ротора, це повинна перевищувати таких значень:

Таблица 1

Підвищена вібрація електродвигуна може бути наслідком багатьох причин, у тому числі слабкого кріплення лап, недостатньої жорсткості основи, незадовільного центрування валів, незбалансованості ротора, порушення контакту в обмотці тощо. Причини підвищеної вібрації повинні бути виявлені й усунені, бо можуть призвести до руйнування підшипників або фундаменту і аварійного виходу електродвигуна з ладу,

У разі нормальної роботи електродвигуна вхолосту переходять до випробовування його під навантаженням, у процесі якого знову перевіряють амплітуду вібрації і ступінь нагрівання підшипників. Необхідність такої перевірки зумовлена тим, що під час роботи із завантаженим устаткуванням нерідко збільшуються вібрація і нагрівання підшипників внаслідок поганої збалансованості або недостатньо міцного кріплення технологічного устаткування, яке приводиться в дію електродвигуном. У випадку пасової передачі причиною підвищеного нагрівання підшипників може стати надмірне натягування ременя на шківи.

Тривалість безперервної роботи електродвигуна під навантаженням, близьким до номінального, має становити не менш як 3 год. Протягом зазначеного часу через кожні 30 хв. вимірюють температуру нагрівання обмотки, яка повинна відповідати паспортним даним заводу.

4. Правила охорони праці під час пуску електричних двигунів

Перед тим, як розпочати будь-яку роботу з обслуговування електропривода, перевіряють стан захисного заземлення. У тому випадку, коли роботу дозволено виконувати лише при знятій напрузі, наявність її на електроприводі перевіряють за допомогою показника напруги.

При огляді елементів працюючого електропривода не слід наближатися до струмопровідних частин електроустановки. Потрібно пам'ятати, що небезпека, зумовлена порушенням правил техніки безпеки, при обслуговуванні електроприводів зростає в цехах, які належать до категорії з "підвищеною небезпекою" і "особливо небезпечні".

Без зняття напруги з електроустановки, але з дотримуванням заходів безпеки при експлуатації, можна виконувати чищення і обтирання корпусів електрообладнання, доливання масла в підшипники електродвигунів, заміну запобіжників.

Ремонтні роботи в електродвигунах, а також заміну плавких вставок відкритого типу, дозволяється виконувати одній особі після попереднього відімкнення двигуна чи апарата від джерела живлення не менше як у двох місцях вимикачем, зі зняттям запобіжників. Щоб запобігти помилковій подачі напруги, персонал, що виконав відімкнення, повинен вивісити попереджувальний плакат "Не вмикати -- працюють люди!" на ручках відімкнених апаратів, за допомогою яких може бути подано напругу. По закінченні робіт плакати знімають. В інших випадках ремонтні роботи слід виконувати двома способами.

Ручне керування пусковими пристроями, що мають відкриті струмопровідні частини, виконують у діелектричних рукавицях. У сирих приміщеннях перед пусковими пристроями кладуть ізолюючі підкладки.

Проведення роботи в колі реостата під час обертання електродвигуна, можливе тільки при піднятих щітках або повністю виведеному реостаті. Цю роботу виконують у діелектричних рукавицях або інструментом з ізольованою ручкою, стоячи на гумовому килимку.

Якщо електродвигун тривалий час працює з підвищеною вібрацією, що шкідливо для здоров'я обслуговуючого персоналу, то цей недолік слід усунути.

Залежно від призначення і застосування попереджувальні плакати ділять на застережливі, заборонні, дозволяючі, нагадуючі, постійні й переносні. Для установок напругою до 1000 В застосовують плакати: застережливі -- "Під напругою! Небезпечно для життя!", "Стій! Небезпечно для життя!"; заборонні -- "Не вмикати працюють люди!", "Не вмикати -- робота на лінії!"; нагадуючі -- "Заземлення!".

Обслуговування електричних машин сполучено з небезпекою одержання травм від обертових частин і поразки електричним струмом. Усі обертаючі і струмоведучі частини повинні мати огородження. Обслуговування роблять у прилягаючій до тіла одягу; рукави повинні бути застебнуті в кисті.

Після зупинки двигуна для робіт без його розробки на приводі вимикача вивішується плакат "Не включати - працюють люди". Ручне включення і відключення машин напругою понад 1000 В необхідно виконувати в діелектричних рукавичках і калошах на коврику. Відключення виконують з видимим розривом електричного ланцюга, для чого відключають роз'єднувачі, знімають плавкі вставки запобіжників, від'єднують приводу мережі. Після вивішування плаката перевіряють відсутність напруги на відключеній ділянці мережі. В оперативному журналі роблять запис про відключення машини. Включення роблять тільки після оцінки в журналі про закінчення робіт із указівкою відповідального обличчя.

Відключені двигуни насосів і вентиляторів можуть зненацька почати рухатися під напором води або повітря. У таких установках необхідно закрити вентилі чи інше закриваючий пристрій, замкнути його на замок і вивісити плакат "Не відкривати - працюють люди". Якщо трифазний двигун від'єднаний від мережі, кінці усіх фаз живильного кабелю замикають накоротко і заземлюють переносним заземленням. Робота в пусковій апаратурі допускається тільки при повному знятті напруги.

Електричні машини невеликої потужності розбирають на верстатах, а машини великої потужності - на спеціальних стендах з доступом до них з усіх боків. Розбирання рекомендується робити в рукавицях, щоб охоронити руки від саден, подряпин і забитого місць. Знімачі для зйомки підшипників не повинні мати тріщин, погнутих стрижнів, зірваної різьблення. Забороняється збивати підшипники з валів і вибивати їх із гнізд ударами молотка. Розібрані підшипникові щити, ротори і якори варто укладати на стелажі, статори на підставки, а дрібні деталі в шухляду.

Безпека виконання робіт забезпечується також організаційними мірами. До них відносяться: оформлення роботи нарядом, оформлення допуску до роботи, нагляд під час роботи і т.п. Наряд є письмове розпорядження на роботу в електроустановках, що визначає місце, час, початок і закінчення робіт; умови безпечного її проведення; склад бригади й обличчя, відповідальних за безпеку. Без наряду по усному чи письмовому розпорядженню, але з обов'язковим записом у журналі можуть виконуватися такі роботи, як збирання приміщень до огороджень електроустаткування, чищення кожухів, долівка олії в підшипники, відхід за колекторами, контактними кільцями, щітками, заміна пробок і запобіжників.

Іспит ізоляції підвищеною напругою і вимір її опору повинні проводитися з дотриманням додаткових заходів безпеки. Ці контрольні операції повинні вироблятися бригадою в складі не менш двох чоловік, що пройшли спеціальну підготовку. Під час виміру опору ізоляції обмоток мегаомметром не можна доторкатися до провідників обмотки; після виміру обмотку треба відразу розрядити на корпус.

Причинами пожежі, як правило, є: робота з відкритим вогнем, несправності електричних пристроїв і проводок, паління і недотримання правил пожежної безпеки. Усі цехи і ділянки повинні бути забезпечені протипожежним інвентарем і вогнегасниками. Робітники повинні вміти ними користатися при пожежі.

Для гасіння застосовують воду, водяна пара і спеціальні хімічні речовини. Вода найбільш дешевий і розповсюджений засіб, однак її не можна застосовувати для гасіння бензину, бензолу, гасу й інших легкозаймистих рідин з малою щільністю. Для гасіння електроустановок, що знаходяться під напругою, застосовують вуглекислоту. Утворити при швидкому випарі снігоподібну масу, вона прохолоджує палаюче речовину і знижує концентрацію кисню. В електроустановках при гасінні пожежі вживають невідкладних заходів по їхньому відключенню. Після ліквідації пожежі установку включають тільки після очищення і перевірки її стану.

У виробничих приміщеннях необхідно дотримувати чистоту і порядок, не допускати захламлення. Відходи матеріалів, ганчірки, стружку, обпилювання треба регулярно забирати в спеціально відведені місця. Обтиральні матеріали повинні зберігатися в металевих шухлядах із кришками. Дрантя, що було у вживанні, має здатність до самозаймання; її необхідно щодня видаляти. У випадку виникнення пожежі або загоряння приймаються негайні заходи для його ліквідації й одночасно повідомляється в найближчу пожежну частину.

Размещено на Allbest.ru