Эксплуатация электродвигателей

Схема двигателя  с последовательным возбуждением:

rв — сопротивление  регулирующего реостата в цепи  последовательного возбуждения.

Схема двигателя  с парал- Схема двигателя

лельным возбуждением со смешанным возбуждением

rв — сопротивление  регулирующего реостата в цепи  возбуждения Ib1,Ib2 — токи в параллельной  и последовательной цепях возбуждения.

2 — по  типу конструкции: закрытые со  степенью защиты 1Р44; защищенные  со степенью защиты 1Р23;

3 — по  условиям эксплуатации:

нормальным, соответствующим значениям климатических  факторов внешней среды УХЛ4 и  в части воздействия механических факторов внешней среды — группе М1;

тяжелым условиям эксплуатации (УХЛЗ и М8), соответствующим  работе во вспомогательных механизмах металлургического производства и  др.

Для большинства  двигателей номинальное напряжение — 110 и 220 В, диапазон частот вращения — 750...4000 об/мин.

Разновидности двигателей серии 4П показаны в таблице

Исполнение  Тип Высота оси вращения, мм Номинальный  вращающий момент, Н • м Диапазон Рн,кВт Способ охлаждения Степень  защиты Закрытые обдуваемые с нормальным регулированием 4ПО 80 2,3 3,5 4,7 0,18...1,1 1С0141 1Р44 100 5,6 7,1 9,5 0,37. ..3 112 14 19 1,5.. .5,5 132 25 35   160 47   Закрытые с естественным охлаждением 4ПБ 80 1,2 1,6 2,4 0,14.. .0,75 1С0041 100 3,5 4,7 5,6 0,25.. .1,8 112 7,1 9,5 0,5...2,2 132 14 19   160 25 35   Широкорегулируемые с принудительной вентиляцией 4ПФ 112 53 71 2.. .4 1С05 1С06 1Р23 132 95 118 140 4.25...15 160 190 236 280 11,15 180 355 475 17, 20, 45 200 560 710 55...110 225 850 1000 50... 160 250 1250 1500 90. ..250 1С06 280 1700 2120  

Применяются также двигатели серий 2П и  П.

Микромашины

Примером  микромашин могут служить универсальные  коллекторные двигатели, которые широко применяются в устройствах автоматики и в бытовых машинах. Питание  двигателей может осуществляться как  от источников переменного однофазного  тока, так и от источников постоянного  тока.

По принципу устройства двигатель сходен с двигателем последова-тельного возбуждения. Отличие  заключается в конструкции магнитной  системы и в том, что катушки  его обмотки возбуждения состоят  из двух секций с промежуточными выводами — рис. 2.33. Секционирование обмотки  делается потому, что при работе на переменном токе из-за падения напряжения в индуктивном сопротивлении  обмоток частота вращения двигателя  оказывается меньше, чем на постоянном токе. Для выравнивания скоростей  при работе на постоянном токе включаются все витки обмотки возбуждения, а при работе на переменном токе только часть их.

Схема универсального коллекторного микродвигателя:

В1, В1 — обмотки  возбуждения.

2.2 Общее  устройство

Общее устройство – наличие статора, статорных  обмоток, ротора (якоря), подшипников  качения. Остальные различия устройства электродвига- телей из-за различия принципов устройства и характеристик, приведены в п.п. 2.1.1 и 2.1.2.

2.3 Применение  электродвигателей

Электродвигатели  применяются как главная составляющая электро-привода различных станков, так и в составе с отдельными установками, где необходимо преобразование электрической энергии в механическую (дви- жение) например: вентиляторы с  клиноременной передачей, косилки  различных модификаций и т.д. Низковольтные  асинхронные электродвигатели общего назначения мощностью 0,25...400 кВт, именуемые  во всем мире стандартные асинхронные  двигатели, составляют основу силового электропривода, применяемого во всех областях человеческой деятельности. Их совершенствованию в промышленно  развитых странах придают большое  значение. В настоящее время рынок, призванный отражать интересы потребителей, не формулирует сколько-нибудь определенных требований к стандартным асинхронным  двигателям, кроме ценовых. В связи  с этим для выявления тенденций  их совершенствования необходимо исходить из требований внешнего рынка и из достижений основных производителей стандартных  асинхронных двигателей.

Асинхронные двигатели - наиболее распространенный вид электрических машин, потребляющих в настоящее время около 40% всей вырабатываемой электроэнергии. Их установленная  мощность постоянно возрастает.

Асинхронный двигатели широко применяются в  приводах металлообрабатывающих, деревообрабатывающих и других видов станков, кузнечно-прессовых, ткацких, швейных, грузоподъемных, землеройных  машин, вентиляторов, насосов, компрессоров, центрифуг, в лифтах, в ручном электроинструменте, в бытовых приборах и т.д. Практически  нет отрасли техники и быта, где не использовались бы асинхронные  двигатели.

Потребности народного хозяйства удовлетворяются  главным образом двигателями  основного исполнения единых серий  общего назначения, т.е. применяемых  для привода механизмов, не предъявляющих  особых требований к пусковым характеристикам, скольжению, энергетическим показателям, шуму и т.п. Вместе с тем в единых сериях предусматривают также электрические  и конструктивные модификации двигателей, модификации для разных условий  окружающей среды, предназначенные  для удовлетворения дополнительных специфических требований отдельных  видов приводов и условий их эксплуатации. Модификации создаются на базе основного  исполнения серий с максимально  возможным использованием узлов  и деталей этого исполнения.

В некоторых  приводах возникают требования, которые  не могут быть удовлетворены двигателями  единых серий. Для таких приводов созданы специализированные двигатели, например электробуровые, краново-металлургические и др.

Низковольтные асинхронные электродвигатели общего назначения мощностью 0,25...400 кВт, именуемые  во всем мире стандартные асинхронные  двигатели, составляют основу силового электропривода, применяемого во всех областях человеческой деятельности.

Их совершенствованию  в промышленно развитых странах  придают большое значение. В настоящее  время рынок, призванный отражать интересы потребителей, не формулирует сколько-нибудь определенных требований к стандартным  асинхронным двигателям, кроме ценовых. В связи с этим для выявления  тенденций их совершенствования  необходимо исходить из из достижений основных производителей стандартных  асинхронных двигателей.

2.4 Основные  неисправности и ремонт в процессе

эксплуатации

Неисправности электродвигателей возникают в  результате износа деталей и старения материалов, а также при нарушении  правил технической эксплуатации. Причины  возникновения неисправности и  повреждений электродвигателей  различны. Нередко одни и те же неисправности  вызываются действиями различных причин, а иногда – и совместными их действием. Успех ремонта во многом зависит от правильного установления причин всех неисправностей и повреждений поступающего в ремонт электродвигателя.

Повреждения электродвигателей по месту их возникновения  и характеру происхождения делят  на электрические и механические.

К электрическим  относят повреждение или токопроводящих частей обмоток, коллекторов, контактных колец и листов сердечников. Механическими  повреждениями считают ослабление крепежных соединительных резьб, посадок, нарушения формы и поверхности  деталей, перекосы и поломки. Повреждения  обычно имеют очевидные признаки или легко устанавливаются измерениями.

Неисправности часто можно установить лишь по косвенным  признакам. При этом приходится производить  не только измерения, но и сопоставлять обнаруженные факты с известными из опыта и делать соответствующие  выводы.

Неисправность Причина Устранение Общие неисправности  и отказы На фланцевых ма- 1. Трещины  различного По возможности заварить шинах разрушение фланцев происхождения  сваркой или заменить разрушенные  детали   2. Вибрация машины, приводимой в движение Балансировка колес машины (см. ниже) Разрушение лап ма- Вибрация машины, при- Балансировка колес машины шины в местах их водимой в движение   присоединения к     корпусу машины     Разрушение под- Вибрация машины, при- Балансировка колес машины шипниковых щитов водимой в движение   в местах крепления     Разрушение гнезд с резьбой в статоре Перекосы при затягивании винтов крепления Заваривание сваркой или замена статора   щитов   Ослабление крепле- '(зное гнезда при про- Замена щита машины ния подшипника в ворачивании внешнего   гнезде щита кольца подшипника   Машина не враща- 1. Заклинен приводимый Устранить заклинивание ется механизм механизма   2. Заклинена машина по     причинам: а) ржавчина в зазоре 'азобрать машину и по

чис-   между статором и тить внутреннюю поверхность   ютором статора и внешнюю поверх-     ность ротора Неисправность Причина Устранение   б) ржавчина в подшипниках Вынуть ротор и промыть подшипники бензином или дру-     гим растворителем   в) подшипник вышел из Заменить подшипник   строя     г) нарушение центровки Ослабить крепление машины   валов машины и меха- и закрепить ее в правильном   низма положении   д) замерзла вода при Отогреть машину   конденсации пара в за-     зорах вращающихся де-     талей   Двигатель не разви- 1. Перегрузка двигателя Устранить перегрузку приво- вает нормальных оборотов, нагревается 2. Вышел из строя подшипник димого механизма Заменить подшипник Перегрев обмотки Нарушение вентиляции Наладить вентиляцию маши- статора машины ны: проверить наличие и ис-     правность вентилятора, наличие свободного доступа воз-     духа к вентилятору Перегрев части об- Зитковое замыкание, ко- Машина снимается и отправ- мотки, машина гудит и из нее показывается дым роткое

замыкание между  фазами или замыкание обмотки  с корпусом ляется в капитальный  ремонт После пуска машины ощущается  на- I. Голые токоведущие части  касаются деталей Осмотреть коробку  зажимов и лобовые части обмотки, пряжение на метал- машины найти и  устранить неисправ- лических конструк-   ность циях 2. Снижено до нуля со- Тросушить машину (см. ниже)   противление изоляции обмотки машины   Сильная вибрация машины . Вибрация колеса турзомашины (вентилятора, дымососа и др.), наса- Троизвести балансировку колеса турбомашины (см. ниже)   женного на вал двига-     еля     . Плохое крепление ма- Скрепить машину   шины к раме или к ра-     очему механизму   При работе машины . Проворачивание рото- ри наличии возможности слышен шум высо- а относительно вала странить проворачивание, кого тона   ли заменить ротор, или от-     равить машину в капиталь-     ый ремонт

Сгорание (обугливание) изоляции обмотки статора

Сгорание (обугливание) изоляции обмотки статора

2. Неисправен  подшипник

3. задевание  ротора за ослабленный клин  в пазу статора

1. Мала мощность  двигателя

2. Машина  плохо охлаждается по следующим  причинам:

а) на машине нет вентилятора, предусмотренного конструкцией

б) машина захламлена

в) машина подвергается

постороннему  нагреву

3. См. выше  причины

перегрева машины

4. Выпадение  части кли

на из паза статора, об

мотка вышла  из паза и

ротор задевает за об

мотку, повреждая  ее

5. Осевой  сдвиг ротора

относительно  статора

з. Вал двигателя  упирается в вал рабочей машины или в вал редуктора

Заменить  подшипник

Найти и устранить  причину или машина отправляется в капитальный ремонт

- Установить  двигатель большей мощностиНовую  машину установить с

- вентилятором

Расчистить  машину так, чтобы к ее вентилятору  поступал свежий воздух

Принять меры для изоляции машины от источника  нагрева

Машина отправляется в капитальный ремонт

Машина отправляется в капитальный ремонт

Устранить неисправность, отодвинув назад двигатель и  поставив препятствие от его сдвига

Устранить неисправность, отодвинув назад двигатель и  поставив препятствие от его сдвига

Неисправности подшипников качения электрических  машин

Подшипник перегревается, в нем слышен ненормальный шум

1. Подшипник  и смазка загрязнены пылью

2.В подшипнике  избыток смазки

3. Подшипник  изношен

Удалить из подшипни- ка старую смазку, промыть  его в бензине или в другом растворителе и заложить новую

смазку

Уменьшить количество

смазки

Заменить  подшипник

Асинхронные электродвигатели

Двигатель не запу- 1. Не включается пуска- Найти и  устранить причину скается —  не вра- тель (см. табл. 2.33) щается и не слыш- 2. К двигателю не под- Найти  причину, измеряя на- но шума ходят 3 или 2 фазы пи- пряжение на питающих про-   тающего напряжения водах, начиная с выхода пу-     скателя   3. Вышла из строя об- Заменить статор или весь дви-   мотка статора гатель Двигатель не от- Не отключается пуска- См. табл. 2.33 ключается тель или другой пуско-     вой аппарат   Двигатель не вра- 1. Не подходит одна фа- Проверить наличие напряже- щается и ненор- за питающего напряже- ния в питающих проводах, на- мально гудит ния чиная с выхода пускателя   2. Обгорел зажим в ко- Разобрать, почистить и снова   робке двигателя собрать зажим или сделать     отдельно от колодки зажи-     мов, заизолировав его   3. При наличии и неис- Проверить состояние тормоза,   правности электрическо- и если он включен из-за ме-   го тормоза в механизме ханических неисправностей   двигатель заторможен или не отключается при вклю-