Технічне обслуговування та ремонт двигунів змінного струму

Зміст

ВСТУП

1. ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА

1.1 ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО ЕЛЕКТРИЧНІ МАШИНИ

1.2 ЄДИНА СЕРІЯ ТРИФАЗНИХ АСИНХРОННИХ ДВИГУНІВ 4А

2. МЕХАНІЧНА ЧАСТИНА

2.1 ТЕХНІЧНЕ ОБСЛУГОВУВАННЯ ЕЛЕКТРОДВИГУНІВ ЗМІННОГО СТРУМУ

2.2 ОСНОВНІ НЕПОЛАДКИ ЕЛЕКТРОДВИГУНІВ ТА СПОСОБИ ЇХ УСУНЕННЯ

2.3 СУШІННЯ ЕЛЕКТРИЧНИХ МАШИН

2.4 ПІДГОТОВКА ЕЛЕКТРИЧНИХ МАШИН ДО ПУСКУ

2.5 ВИПРОБУВАННЯ ЕЛЕКТРИЧНИХ МАШИН

3. ТЕХНІКА БЕЗПЕКИ

3.1 ТЕХНІКА БЕЗПЕКИ ПІД ЧАС МОНТАЖУ ЕЛЕКТРИЧНИХ МАШИН

3.2 ТЕХНІКА БЕЗПЕКИ ПРИ ЕКСПЛУАТАЦІЇ ЕЛЕКТРОПРИВОДА

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

ВСТУП

Рівень технічного розвитку будь-якої країни в наш час визначається в основному станом її енергетики, потужністю електростанцій і виробництвом електроенергії.

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.

Машини постійного струму по своїй конструкції є найбільш складними електричними машинами. Це пояснюється наявністю колектора, щіткового вузла, якірної обмотки, а також складними процесами комутації, що вимагають після монтажу машин спеціальної наладки. Для експлуатації машин постійного струму потрібний досвідчений персонал.

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.  ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА

1.1 Загальні відомості про електричні машини

Електричні машини широко використовують на електростанціях, транспорті, у промисловості, авіації, системах автоматичного регулювання і керування.

За призначенням електричні машини поділяють на двигуни і генератори.

Двигуни — це машини, які перетворюють електричну енергію в механічну.

Генератори — це машини, які перетворюють механічну енергію в електричну.

Будь-яка електрична машина може працювати у режимі як двигуна, так і генератора.

За видом струму електричні машини поділяють — на машини постійного і машини змінного струму.

За принципом роботи електричні машини змінного струму можуть бути синхронні та асинхронні.

Синхронна машина змінного струму — це машина, в якій частота обертання магнітного поля збігається з частотою обертання ротора.

Асинхронна машина — це машина, в якій частота обертання магнітного поля не збігається з частотою обертання ротора.

Машини постійного струму поділяють на машини з незалежним, паралельним, послідовним та змішаним збудженням.

Асинхронні двигуни становлять більш ніж 95% усіх електродвигунів, які використовують у народному господарстві. За конструкцією ротора їх поділяють на двигуни з короткозамкненим ротором і двигуни з фазним ротором.

Синхронні двигуни поділяють на двигуни з явно вираженими і неявно вираженими полюсами.

За формою виконання електричні двигуни можуть бути дев'яти груп. Найбільш поширені наступні двигуни:

·  на лапах з підшипниковими щитами та горизонтальним валом (рис. 1, а);

·  на лапах з підшипниковими щитами, фланцем на підшипниковому щиті, вертикальним валом (рис. 1, б);

·  без лап з підшипниковими щитами та фланцем на підшипниковому щиті (рис. 1, в).

За рівнем захисту від контакту зі струмопровідними частинами, потрапляння сторонніх тіл, пилу і вологи електричні машини бувають такої модифікації:

Рис. 1 Форми виконання електричних двигунів

1.  відкриті (1 Р00) — електродвигун не захищений від випадкового дотикання до обертових і струмопровідних частин і від потрапляння середину сторонніх предметів (встановлюють у приміщенні);

2.  закриті (1 Р44) — електродвигун не має сполучення внутрішньої частини і навколишнього середовища (встановлюють у запорошених приміщеннях і на відкритому повітрі);

3.  захищені (1 Р23) — електродвигун має пристрій для захисту від потрапляння всередину сторонніх предметів (встановлюють у закритому приміщенні);

4.  краплезахищені (1 Р31) — електродвигун має пристрій для захисту від вертикально падаючих крапель;

5.  бризкозахищені (1 Р34) — електродвигун має пристрій для захисту від потрапляння всередину його крапель, які падають під повним кутом до вертикалі;

6.  водозахишені (1 Р55) — електродвигун виконано так, що при обливанні водою вода всередину не потрапляє;

7.  порохозахищені (1 Р55) — електродвигун виконаний так, що порох всередину не потрапляє (встановлюють у запорошених приміщеннях);

8.  герметичні (1 Р68) — електродвигун виконаний так, що виключається можливість сполучення між внутрішнім простором і зовнішнім середовищем при певній різниці тисків ззовні та всередині двигуна;

9.  вибухозахищені — електродвигуни спеціального використання (призначені для роботи у вибухонебезпечному середовищі).

За способом охолодження електричні машини класифікують за такими ознаками:

· з природним охолодженням — це машина, теплота якої передається навколишньому середовищу шляхом конвекції повітря;

· з штучним охолодженням — машина, в якій за допомогою спеціальних пристроїв збільшується швидкість руху повітря;

· з вентиляцією — машина з штучним охолодженням повітря або іншого газу;

· з самовентиляцією — вентилююча електрична машина, в якій обертові частини зв'язані з вентилюючим пристроєм;

· з незалежною вентиляцією — вентилююча електрична частина, з вентилюючим пристроєм, обертові частини якого не зв'язані з обертовими частинами машини;

· продуваюча — це вентилююча електрична машина, в якій охолоджене повітря (газ) проходить через внутрішній простір машини;

· з водневим охолодженням — машина із замкненою системою вентиляції, охолоджується воднем.

За номінальними режимами роботи електричних двигунів виділяють три основні режими (рис. 2): тривалий, короткочасний і повторно-короткочасний (існує вісім номінальних режимів).

Рис. 2 Режим роботи електричних двигунів:

а - тривалий; б - короткочасний; в - повторно-короткочасний

Тривалий режим (S₁) — електричний двигун працює при постійному навантаженні Р_н. При цьому за час роботи температура всіх частин двигуна досягає встановленого значення.

Короткочасний режим (S₂) — періоди незмінного номінального навантаження чергуються з періодами вимкнення двигуна. За час роботи під навантаженням двигуни не встигають нагріватися до встановленої температури, а за час зупинки — охолоджуватися до температури навколишнього середовища (рис. 2, б). Розрізняють двигуни з тривалістю вмикання 10; 30; 60; 90 хв.

Повторно-короткочасний режим (S₃) — короткочасні періоди незмінного номінального навантаження чергуються з періодами вимкнення двигуна.

Передбачені такі номінальні повторно-короткочасні режими: 15; 25; 40 і 60%.

1.2 Єдина серія трифазних асинхронних двигунів 4А

Електричні машини поділяються на мікромашини, машини малої потужності, машини середньої потужності та машини великої потужності. Зараз немає чіткого поділу електричних машин за потужністю. Умовно можна прийняти: мікромашини — до 500 Вт; машини малої потужності — від 0,5 до 10 кВт; машини середньої потужності — від 10 до 200 кВт; машини великої потужності — від 200 кВт і більше.

Електричні двигуни, що використовують у народному господарстві, випускають серіями, які є рядом електричних машин зростаючої потужності, однотипної конструкції і відповідають спільному комплексу вимог. У країні є серії для трифазних двигунів змінного струну (4 А) і постійного струму (2П) .

Єдина серія 4А охоплює потужності 0,05...400 кВт. В основі поділу двигунів за типорозмірами (всього 17) лежить конструктивний параметр — висота осі обертання 50...355 мм.

Двигуни кожного типорозміру виготовляють з довжиною пакета осердя S (короткою), М (проміжною), L (найдовшою) .

Двигуни з синхронною частотою обертання 1500 і 3000 об/хв виконують усіх типорозмірів, а з частотою 1000, 750, 600 і 500 об/хв з меншим числом.

Рис. 3. Асинхронний двигун серії 4А:

а — закритий обдувний; б — захищений

За ступенем захисту від навколишнього середовища асинхронні двигуни серії 4А виготовляють закриті обдувні та захищені з внутрішньою самовентиляцією (рис. 3).

Асинхронні двигуни залежно від потужності випускають на напругу 220, 300, 660 В; вони мають шість виводів, які з'єднують у трикутник або зірку. Номінальні напруги двигунів серії 4 А наведені в таблиці 1.

Таблиця 1

Номінальні напруги двигунів

Потужність двигуна, кВт	Номінальна напруга, В
0,06...0,37	220/380
0,05...110	220/380
132…400	380/660

Позначення двигуна серії 4А складається з цифр і букв, які означають наступне: 4 — порядковий номер серії, А — асинхронний, Н — двигун захисного виконання (відсутність букви вказує на закрите виконання двигуна); А (третя буква після номера серії) — щит і станина алюмінієва; X — станина алюмінієва, а щити чавунні; 355 — висота осі обертання; А, В — довжина осердя; 2; 4; 6; 8; 10 і 12 — кількість полюсів; У — кліматичне виконання; 3 — для розміщення на відкритому повітрі; S — корпус найкоротший; L (long) — найдовший; М (middle) — корпус середній.

Наприклад, умовне позначення асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором типу 4AP160S6Y3 розшифровується так: двигун четвертої серії, асинхронний, з підвищеним ковзанням (буква Р); висота осі обертання — 160 мм; корпус S — найкоротший (short), шестиполюсний, для помірного клімату — У; третя категорія розміщення. У позначенні двошвидкісних двигунів після розмірів корпуса показують через дріб обидва числа полюсів, наприклад 4А160 S4/243. Тут цифри 4 і 2 означають, що обмотки статора можуть перемикатися так, що в двигуні утворюються чотири або два полюси.

Асинхронні двигуни серії 4А виконують з короткозамкненим, а також з нормальним підвищенням пускових моментів, з підвищеним ковзанням, багатошвидкісні на дві, три, чотири частоти обертання.