Експлуатація та ремонт електродвигунів (стр. 1 из 4)

Тема: Експлуатація та ремонт електродвигунів

Зміст

Розділ І. Загальні відомості про електродвигуни

1.1 Будова асинхронних електродвигунів

1.2 Будова машин постійного струму

Розділ ІІ. Експлуатація електродвигунів

Розділ ІІІ. Ремонт електродвигунів

3.1 Несправності електричних машин

3.2 Розбирання електричних машин

3.3 Ремонт колекторів

Список використаних джерел

Розділ І. Загальні відомості про електродвигуни

Електродвигуном називається машина, в якій електрична енергія перетворюється на механічну.

Існує багато типів електродвигунів, але найбільшого поширення в усіх галузях промисловості, в будівництві та сільському господарстві набули асинхронні двигуни трифазного струму.

Електродвигун характеризується зазначеними на його паспорті номінальними даними, до яких належать: потужність, напруга, струм статора, кратність пускового струму, коефіцієнт потужності (cosф), частота обертання ротора, номінальний крутний момент.

Номінальною потужністю називають корисну механічну потужність на валу двигуна за номінальних значень струму, напруги і частоти.

Номінальним струмом називають струм, який споживається двигуном за номінальних значень навантаження, частоти і напруги.

Пусковим струмом називають струм, який протікає в період пуску двигуна.

Кратність пускового струму визначається як відношення струму, який протікає в момент пуску, до мінімального струму.

Коефіцієнтом потужності кола називається відношення активної потужності до повної потужності.

Коефіцієнт корисної дії — це відношення потужності, що віддається електродвигуном, до тієї, що споживається ним.

Номінальним крутнилі моментом називають момент, що розвивається двигуном за номінальних значень потужності і частоти обертання.

Асинхронний електродвигун трифазного змінного струму складається з нерухомої частини — статораї, обертової частини — ротора і двох підшипникових щитів з підшипниками, в яких обертається вал ротора.

Статор складається із станини і осердя з обмоткою. Станину відливають з чавуну або сталі, а осердя набирають з тонких листів електротехнічної сталі. Листи осердя мають виштамповані фігурні вирізи, які в складеному пакеті утворюють пази, куди вкладається статорна обмотка.

1.1 Будова асинхронних електродвигунів

Будову асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором зображено на рис. 1, а; усі частини двигуна закриті (в підшипникових щитах і станині немає вікон для забирання і викидання охолоджувального повітря).

Короткозамкнений ротор виконують заливанням пазів осердя розплавленим алюмінієм і одночасно відливанням на його короткозамикаючих кільцях 4 лопатей вентилятора 5, призначених для забезпечення циркуляції повітря в працюючому електродвигуні та кращого охолодження таким чином його частин, що нагріваються.

Пуск електродвигуна з короткозамкненим ротором здійснюється прямим вмиканням статора на повну потужність мережі без будь-яких пускорегулювальних пристроїв, внаслідок чого супроводжується виникненням великих пускових струмів.

Позитивними якостями електродвигуна з короткозамкненим ротором є простота конструкції і надійність в експлуатації, негативними — різке збільшення споживання струму (проти номінального) під час пуску. Пусковий струм асинхронних електродвигунів з короткозамкненим ротором перевищує їх номінальний у 6—7 разів. Це може ускладнити пуск великих електродвигунів з короткозамкненим ротором, якщо джерела електричної енергії (силові трансформатори, генератори пересувних електростанцій тощо) не мають достатньої потужності.

Установлені на замикаючих кільцях ротора вентиляційні лопаті 5 призначені для створення циркуляції нагрітого повітря в середині двигуна через його канали в роторі і в станині та забезпечують майже рівномірне нагрівання всіх частин двигуна. Теплота, що виділяється, відводиться до стінок станини, які мають поздовжні ребра 9. Зовнішні поверхні ребер обдуваються холодним повітрям, яке подається вентилятором 11, відлитим з алюмінію. Холодне повітря засмоктується вентилятором через отвори 12, наявні в захисному кожусі 10, виконаному з листової сталі. В підшипниковому щиті двигуна зроблене вікно 4 для перевірки щупом зазору між сталлю осердя статора 7 і ротора. За різких змін температури всередині закритого двигуна може конденсуватися волога. Для стікання вологи в нижній частині корпусу є невеликий отвір.

Асинхронний електродвигун з фазним ротором зображений на рис. 1, б. У пази ротора вкладена трифазна обмотка 16, яка підтримується обмоткотримачами 14, до яких прикріплені гвинтами сталеві штамповані балансувальні диски 15 із закріпленими на них балансувальними вагами. Лобові частини обмотки ротора і виступні частини його обмоткотримачів під час роботи двигуна захоплюють і переміщують повітря, виконуючи таким чином роль вентиляторних крил. Обмотка ротора має три вивідних кінці 17, які пропущені через отвір у валу і приєднані до контактних кілець 21. Контактні кільця ізольовані одне від одного ізоляційними шайбами, а від вала — ізолюючою втулкою 22. До кілець примикають щітки, закріплені в щіткотримачах. Щітковий механізм розташований у чашці 18 і за допомогою замка 19 закритий ковпаком 20.

Діаметр підшипникового гнізда в щиті більший від зовнішнього діаметра контактних кілець, що дає змогу при необхідності знімати підшипниковий щит, не демонтуючи контактних кілець.

Рис. 1. Асинхронні двигуни трифазного змінного струму

а — з короткозамкненим ротором; б — з фазним ротором; 1 — підшипниковий щит; 2, 13 — підшипники; 3 — вал; 4 — вікно для перевірки щупом зазору між сталлю статора і ротора; 5 — вентиляційна лопать на роторі; 6.— обмотка статора; 7 — осердя статора; 8 — підйомне кільце (рим); 9 — ребро станини; 10 — захисний кожух; 11 — вентилятор; 12 — отвори для всмоктування повітря вентилятором; 14 — тримач обмотки; 15 — диск кріплення балансувального вантажу; 16 — обмотка фазного ротора; 17 — вивід кінців роторної обмотки до контактних кілець; 18 — чашка; 19 — замок; 20 — ковпак; 21 — контактні кільця; 22 — втулка, що ізолює контактні кільця від вала.

Сталева чашка надягнена на кришку підшипника і закріплена болтами на підшипниковому щиті. У чашці розташований сталевий палець, на якому закріплені щіткотримачі, ізольовані від сталевого пальця ізоляційною втулкою. Вивідні кінці, які відходять від щіткотримачів, закріплені біля виходу з коробки двома буковими планками, провареними в маслі.

Ротор з контактними кільцями відрізняється від короткозамкненого наявністю в пазах осердя фазної обмотки з ізольованих стержнів або провідників і трьох контактних кілець із сталі, міді або латуні. Контактні кільця ізольовані одне від одного і від вала ротора. Така конструкція ротора дає змогу вмикати послідовно з його обмоткою пусковий резистор (рис. 2, а, б, в), що забезпечує плавний (без великих пускових струмів) запуск електродвигуна в роботу. У разі вмикання електродвигуна напругою

380/220 В до мережі напругою 220 В обмотки статора з'єднують за схемою «трикутник», замикаючи перемичками кінці С6—СІ, С4 —С2, С5 —СЗ, а в разі вмикання до мережі напругою 380 В обмотки з'єднують за схемою «зірка», замикаючи перемичками кінці С6, С4 і С5.

Рис.2. Схема з'єднування обмоток асинхронного електродвигуна. а — до живильної мережі; б — ротора; в — на дошці затискачів

Електродвигуни з фазним ротором застосовують у випадках, що потребують плавного запуску устаткування в роботу. Статор електродвигуна закритий з торців підшипниковими щитами. Підшипникові щити призначені для закріплення в них підшипників, в яких обертається вал ротора, а також для захисту від механічних пошкоджень обмоток ротора та інших частин, які знаходяться в середині статора.

Електродвигуни потужністю до 100 кВт з короткозамкненими і фазними роторами випускають з роликовими і кульковими підшипниками. Один з підшипників двигуна, як правило, буває роликовий, другий — кульковий. Роликовий підшипник встановлюють у тому з підшипникових щитів, через який виведено вільний кінець вала, оскільки на цей кінець насаджують шків або напівмуфту, внаслідок чого на підшипник діють значні навантаження. Підшипники, які встановлюють у підшипникових щитах, виконують закритими з двома кришками, відкритими без кришок або з однією внутрішньою кришкою.

Асинхронні електродвигуни виготовляються промисловістю у відкритому, захищеному, закритому та вибухозахищеному виконаннях.

Електродвигуни відкритого виконання застосовують у приміщеннях з нормальним середовищем, де немає необхідності в спеціальному захисті струмопровідних і обертових частин від випадкового доторкання до них або потрапляння в двигун різноманітних предметів:

Захищеними називають такі електродвигуни, в яких струмопровідні й обертові частини захищені від потрапляння в них сторонніх предметів. Є електродвигуни, захищені від потрапляння в них крапель, які падають вертикально (краплезахищені), або бризок, які падають під кутом до 45° (бризкозахищені).

Для роботи в приміщеннях із струмопровідним пилом застосовують пилонепроникні, а у вибухонебезпечних — вибухозахищені електродвигуни.

Промисловістю випускаються також електродвигуни спеціального виконання, які різняться за способом кріплення до устаткування, наприклад фланцеві.

Асинхронні електродвигуни виготовляються промисловістю серіями різноманітних стандартних потужностей, але однакової будови. Трифазні асинхронні двигуни потужністю 0,6—100 кВт загальнопромислового застосування складають єдину серію. Двигуни з чавунним корпусом захищеного виконання позначаються літерою А, двигуни закритого виконання — АО, двигуни з алюмінієвим корпусом — відповідно літерами АЛ і АОЛ. У позначеннях асинхронних електродвигунів є й умовні цифрові позначення: так, діаметр (габарит) осердя статора має умовний номер від 3 до 9, а довжина осердя статора — від 1 до 3. У марці асинхронного двигуна цифри після літер означають номери габариту осердя, довжину і кількість пар полюсів (наприклад,- маркою АОЛ-52-4 позначено двигун закритого обдувного виконання в алюмінієвому корпусі, п'ятого габариту, другої довжини, чотириполюсний).