Надзор и уход за двигателями

При необходимости наблюдения за пуском и работой асинхронных электродвигателей механизмов, регулирование технологических процессов которых осуществляется по току, на панели управления должен быть установлен амперметр, измеряющий ток в цепи статора двигателя. На шкале этого прибора должен быть отмечен красной чертой ток, на 5% превышающий номинальный ток двигателя. Для контроля наличия напряжения на групповых щитках должны быть установлены вольтметры или сигнальные лампы.

На электродвигателях и приводимых ими механизмах должны быть нанесены стрелки, указывающие направление их вращения. На пускорегулирующих аппаратах должны быть отмечены положения «пуск» и «стоп», «включено» и «выключено».

Постоянный надзор за работой асинхронного двигателя: контроль нагрузки, температуры подшипников, вибраций, температуры охлаждающего воздуха — при замкнутой системе вентиляции осуществляется оперативным персоналом цеха, обслуживающим соответствующие производственные механизмы. Обслуживающий персонал должен следить за чистотой двигателя, периодически стирать с него пыль, следить за недопустимым попаданием воды или пара внутрь двигателя и т. д.

Асинхронные двигатели, длительное время находящиеся в резерве, должны осматриваться и периодически опробоваться по графику, утвержденному ответственным за электрохозяйство данного предприятия.

Температуру подшипников можно проверять на ощупь или с помощью термометров.

В подшипниках скольжения необходимо проверять уровень масла и его чистоту. При низком уровне производится доливка масла, марка которого указывается в инструкции по эксплуатации. Чтобы масло не попадало на обмотки, не следует допускать перелива его. Доливка масла производится, как правило, не чаще 1 раза в месяц, а его смена не реже 1 раза в год, а также в случае загрязнения масла или сильного нагрева подшипника.

В подшипниках качения, кроме того, необходимо следить за возможностью возникновения ненормального шума, который указывает на отсутствие смазки или появление дефектов на поверхностях качения. В подшипниках качения используются консистентные, мазеподобные смазки, замена которых должна производиться не реже 1 раза в год.

Значения испытательных напряжений указаны в табл.4.

Таблица 8 - Значения испытательных напряжений

Персонал электроцеха должен периодически проверять электрическую прочность изоляции обмоток двигателя. Изоляция обмоток относительно корпуса и между обмотками должна выдерживать практически синусоидальное напряжение частотой 50 Гц в течение 1 мин.

Испытания электрической прочности изоляции проводятся после замера сопротивления изоляции и только при удовлетворительных результатах замера. Если у двигателя не выведены отдельно концы и начала фаз обмоток, испытываются сразу все обмотки (отсоединенные от схемы питания) по отношению к корпусу. При этом один полюс источника испытательного напряжения соединяется с заземленным корпусом двигателя. Испытания, как правило, осуществляются с помощью специального трансформатора, снабженного устройством для регулировки напряжения и измерительной аппаратурой.

Испытания необходимо начинать при напряжении, равном примерно 1/3 испытательного, а затем плавно в течение не менее 10 с увеличить его до полного испытательного напряжения. Это напряжение выдерживается в течение 1 мин, затем плавно снижается до 1/3 и отключается. После чего испытываемую обмотку или обмотки соединяют с корпусом двигателя для снятия электрического заряда.

Электрическая прочность междувитковой изоляции обмоток должна выдерживать в течение 5 мин напряжение, превышающее номинальное на 30%. Испытания проводятся для асинхронных короткозамкнутых двигателей в режиме холостого хода, для двигателей с фазным ротором — при разомкнутой обмотке ротора.

Для некоторых двигателей с фазным ротором при малом числе полюсов

испытания могут проводиться: 1) для обмотки статора при замкнутом накоротко и вращающемся роторе; 2) для обмотки ротора и вращении с номинальной частотой посторонним двигателем против направления вращения поля статора с подведением к статору напряжения, равного 65% номинального. В этом случае в роторе наводится напряжение, близкое к 130% номинального. С применяемой аппаратурой и методикой испытания более подробно можно ознакомиться в [Л. 9].

Сопротивление изоляции обмоток относительно корпуса и между обмотками (МОм) определяют по проходящему через нее току при приложении постоянного напряжения при рабочей температуре двигателя:

где U _н — номинальное напряжение, В; Р _н — номинальная мощность двигателя, кВт.

Сопротивление r должно быть не менее 0,5 МОм. Необходимо отметить сильную зависимость сопротивления изоляции от температуры. Если испытания проводились при температуре ниже рабочей, то полученные r из приведенной выше формулы необходимо удваивать при разнице между температурами испытаний и рабочей на каждые 20°С (полные или неполные).

Измерение сопротивления изоляции производится с помощью мегаомметра с ручным или электрическим приводом, а также методом вольтметра-амперметра [Л. 9]. Перед измерением проверяют упрощенно правильность работы прибора. Кроме того, обмотки кратковременно на 1—2 мин заземляют, а затем, отсоединив от земли, проверяют их сопротивление. Показания прибора фиксируют при установившейся стрелке через 15—60 с после начала измерений (вначале возможен бросок стрелки).

Во время измерений сопротивления изоляции одной из обмоток все остальные обмотки, если они не соединены с первой, следует соединить с корпусом двигателя. После измерений обмотки необходимо разрядить на корпус.

Сроки измерения сопротивления изоляции задаются в инструкции по эксплуатации двигателей в зависимо­сти от конкретных местных условий. В нормальных условиях сопротивление изоляции сохраняется в требуемых пределах довольно длительное время (месяцами), поэтому замеры следует производить не чаще чем через месяц. Это лучше всего производить при остановках основного агрегата. Сопротивление изоляции необходимо измерять также после ремонтов.

При работе в нормальных условиях двигатели периодически в соответствии с действующей системой планово-предупредительных ремонтов (ППР) подвергаются текущим и капитальным ремонтам. Как правило, текущий ремонт и обдувки двигателей производятся одновременно с ремонтом приводимых механизмов в зависимости от условий данного технологического производства.

Капитальный ремонт (с выемкой ротора) асинхронных двигателей ответственных механизмов, работающих в тяжелых температурных условиях, повышенной влажности и при загрязненности окружающей среды, должен проводиться, как правило, не реже 1 раза в 2 года. Для двигателей, работающих в нормальных условиях, сроки капитального ремонта устанавливаются ответственным за электрохозяйство.

Уход за щетками и замену их на работающем электродвигателе, отключение и подключение двигателя, а также его ремонт необходимо производить в строгом соответствии с правилами техники безопасности [Л. 11].

Для обеспечения нормальной работы электродвигателей предусматриваются различные виды испытаний:

межремонтные испытания, т. е. профилактические испытания, не связанные с выводом двигателей в ремонт;

испытания при текущих ремонтах двигателей;

испытания при капитальных ремонтах двигателей.

Сроки проведения испытаний устанавливаются ответственным за электрохозяйство предприятия в соответствии со сроками ремонтов электродвигателей.

Техника безопасности при обслуживании электродвигателей.

При обслуживании электродвигателей должны соблюдаться следующие правила:

1. Женщины при обслуживании электродвигателей должны надевать головной убор и спецодежду. Обслуживание агрегатов с электроприводом в женском платье не допускается.

2. При работе электродвигателя запрещается снимать ограждения и проникать за них.

3. Изолирование колец ротора допускается производить лишь при помощи колодок из изолированного материала.

4. Запрещается проводить какие-либо работы в цепях работающих (вращающихся) электродвигателей и их пускорегулирующей аппаратуре, за исключением работ в цепи реостата и испытательных работ, проводимых по специальным утвержденным программам, в которых предусматриваются необходимые меры безопасности.

5. Открывать пусковые устройства (шкафы, ящики и т.п.), находящиеся под напряжением для производства их осмотра, разрешается только оперативному персоналу с группой по электробезопасности не ниже III.

6. Работа в пусковых устройствах может производиться при полном мнятии напряжения.

7. Подготовка к ремонту электродвигателя и допуску к работе ремонтного персонала должны производиться в строгом соответствии с правилами безопасности, при этом следует обращать внимание на исключение возможности вращения вала (статора) электродвигателя со стороны приводимого механизма.

8. При ремонте приводного механизма, электродвигатель должен быть отключен от сети, схема его полностью разбирается, питающий кабель отключается от электродвигателя и на его концах устанавливается переносное заземление. При невозможности установки переносного заземления на концах кабеля, все его токоведущие части соединяются вместе при помощи болта и изолируются. На всех приводах, ключах, кнопках, которыми может быть подано напряжение на двигатель ремонтируемого механизма, должны быть поставлены запоры и вывешены плакаты в соответствии с правилами безопасности.

9. Ремонт электродвигателей и испытание изоляции их обмоток производится в сроки, предусмотренные графиком ППР. Ремонт электродвигателей и их пускорегулирующей аппаратуры производится, как правило, с ремонтом приводного механизма.

Заключение

Асинхронные электрические двигатели трехфазного типа с короткозамкнутым ротором широко используют в народном хозяйстве, однако такие двигатели обладают рядом недостатков: отсутствует плавное регулирование частоты вращения, большой пусковой ток и др. Но все это можно обойти, если же вместо ротора воспользоваться фазным ротором.

Подобающим образом устроен фазный ротор: трехфазная обмотка размещена в пазах ротора, (обмотка подобная обмотке статора); звездой соединены фазы обмотки ротора; начала фаз соединены с изготовленными из латуни или меди тремя контактными кольцами, которые в свою очередь укреплены на одном валу с ротором. Соответственно контактные кольца изолированы друг от друга и от вала. К контактным кольцам хорошо прижаты металло-графитные или угольные щётки, установленные на щёткодержателе, укрепленном на подшипниковом щите.

Для запуска двигателя с фазным ротором щётки соединяют с регулировочными или пусковыми реостатами. Эти самые реостаты дают возможность понизить пусковой ток, так как из-за них усиливается всеобщее сопротивление обмотки ротора.

Реостаты применяют для плавного регулирования частоты вращения двигателя, а также в изменении других рабочих характеристик.

Список использованной литературы

1. «Проектирование электрических машин». Кн. 1, 2. Под редакцией И. П. Копылова, - М., Энергоатомиздат, 1993 г.

2. «Электрические машины». И. П. Копылов, - М., Логос, 2000 г.

3. «Общая электротехника с основами электроники». И. А. Данилов, П. М. Иванов, - М., Высшая школа, 2000 г.

4. Электротехнический справочник. Т. 1. Под редакцией П. Г. Грудинского и др., - М., Энергия, 1974.

5. Методические указания к курсовому проекту. М. В. Хиврин, - М., МГГУ, 2002 г.

6. Асинхронные двигатели серии 4А. Справочник. А. Э. Кравчик, М. М. Шлаф, В. И. Афонин, Е. А. Соболенская, - М., Энергоиздат, 1982 г.

7. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации. - М.: СПО ОРГРЭС, 2003.

8. СО 153-34.03.150-2003. Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок М.: Издательство НЦ ЭНАС, 2003.

9. СО 34.03.201-97 (РД 34.03.201-97). Правила техники безопасности при эксплуатации тепломеханического оборудования электростанций и тепловых сетей. - М.: Издательство НЦ ЭНАС, 2001.

10. СО 34.03.301-00 (РД 153-34.0-03.301-00). Правила пожарной безопасности для энергетических предприятий. - М.: ЗАО «Энергетические технологии», 2000.

11. СО 34.04.181-2003. Правила организации технического обслуживания и ремонта оборудования, зданий и сооружений электростанций и сетей М., 2004.

12. СО 34.45-51.300-97 (РД 34.45-51.300-97). Объем и нормы испытаний электрооборудования. - М.: Издательство НЦ ЭНАС, 1998.

13. СО 153-34.45.509-91 (РД 34.45.509-91). Типовая инструкция по эксплуатации электродвигателей в установках собственных нужд электростанций М.: СПО ОРГРЭС, 1991.

14. СО 153-34.45.507 (РД 34.45.507). Типовая инструкция по эксплуатации крупных электродвигателей с водяным охлаждением ротора для привода питательных насосов. - М.: СПО Союзтехэнерго, 1989.

15. ТИ 34-70-023-86. Типовая инструкция по эксплуатации синхронных электродвигателей шаровых мельниц Ш-50. М.: СПО Союзтехэнерго, 1986

16. Сборник директивных материалов но эксплуатации энергосистем. Электротехническая часть. – м.: Энергоиздат, 1981.

17. ГОСТ 183 74. Машины электрические вращающиеся. Общие технические условия.

18. ГОСТ 8865-93. Системы электрической изоляции. Оценка нагревостойкости и классификация.

19. ГОСТ 9630-80. Двигатели трехфазные асинхронные напряжением свыше 1000В. Общие технические условия.

20. ГОСТ Р 51757-2001. Двигатели трехфазные асинхронные напряжением свыше 1000В для механизмов собственных нужд тепловых электростанций. Общие технические условия.

21. ГОСТ 17494-87. Машины электрические вращающиеся. Классификация степеней защиты, обеспечиваемых оболочками вращающихся электрических машин. Обозначения. Методы испытания.

22. ГОСТ 12969-67. Таблички для машин и приборов. Технические требования.

23. ГОСТ 12971-67. Таблички прямоугольные для машин и приборов. Размеры.

Приложение

Таблица 4 - Состав работ и последовательность их выполнения при техническом обслуживании

Таблица 5 - Характерные неисправности электродвигателей и их устранение

Графическая часть

Рис. 7 - Принципиальная схема пуска асинхронного двигателя с фазным ротором

Рис. 8. Схема соединения обмоток двигателя с фазным ротором: а - к питающей сети, б - ротора, в - на доске зажимов.

Рис. 9. - Электрическая схема асинхронного двигателя с фазным ротором (а) и его условное графическое изображение (б): 1 – статор; 2 – ротор; 3 – контактные кольца со щетками; 4 – пусковой реостат

Рис. 10 - Основные конструктивные узлы асинхронного двигателя с фазным ротором: 1 – приспособление для подъема щеток; 2, 12 – подшипниковые щиты; 3 – щеткодержатели; 4 – траверса; 5 – обмотка статора; 6 – остов; 7 – сердечник статора; 8 – коробка с выводами; 9 – сердечник ротора; 10 – обмотка ротора; 11 – контактные кольца