ДИПЛОМНАРОБОТА
Натему: «Технічне обслуговування й ремонт електричних машин»
Зміст
Введення
Розділ 1. Загальні поняття й визначенняелектричних машин
1.1 Основні типи й класифікація електричнихмашин
Розділ 2. Загальна характеристикасинхронного електричного двигуна і його призначення
Розділ 3. Особливості випробуваньсинхронних двигунів
3.1 Випробування на стендізаводу-виготовлювача й на місці установки
3.2 Ремонт синхронних двигунів
Розділ 4. Технічне обслуговування й ремонтелектричних машин
4.1 Обсяг робіт по технічномуобслуговуванню й ремонту
4.2 Техніка безпеки при ремонті електричнихмашин
Висновок
Література
Введення
Прогрес у розвитку електромашинобудуваннязалежить від успіхів в області теорії електричних машин. Глибоке розумінняпроцесів електромеханічного перетворення енергії необхідно не тількиінженерам-електромеханікам, що створюють і експлуатує електричні машини, але йбагатьом фахівцям, діяльність яких пов'язана з електромеханікою.
Електричні машини застосовуються у всіхгалузях промисловості, на транспорті, у сільському господарстві й побуті. Майжевся електрична енергія виробляється електричними генераторами, а дві третини їїперетвориться електричними двигунами в механічну енергію. Від правильноговибору й використання електричних машин багато в чому залежить технічний рівеньвиробів багатьох галузей промисловості.
Електротехнічна промисловість випускає врік мільйони електричних машин для всіх галузей народного господарства. Ізвичайно ж від фахівців в області електромеханіки потрібні глибокі знанняобслуговування й ремонту електричних машин, а також їхньої правильноїексплуатації. Без електричних машин не може розвиватися жодна комплекснанаукова програма. Електричні машини працюють у космосі й глибоко під землею, вокеані й активній зоні атомних реакторів, у тваринницьких приміщеннях імедичних кабінетах. Без перебільшення можна сказати, що електромеханікавизначає технічний прогрес у більшості основних галузей промисловості.
Особлива роль приділяється електричниммашинам у космічній, авіаційній і морській техніці. Електричні машини, щопрацюють на пересувних установках, випускаються в більших кількостях. Ці машиниповинні мати мінімальні габарити при високих енергетичних показниках і високійнадійності. Окрему область електромеханіки становлять електричні машини системавтоматичного керування, де електричні машини використовуються як датчикишвидкості, положення, кута і є основними елементами складних навігаційнихсистем.
Неможливо для кожного замовника випускатиокрему машину, тому електричні машини випускаються серіями. У нашій країнісамою масовою серією електричних машин є запрошена серія асинхронних машин 4А.Серія включає машини потужністю від 0,06 до 400 кВт і виконана на 17стандартних висотах осі обертання. На кожну з висот обертання випускаютьсядвигуни двох потужностей, що відрізняються по довжині. На базі єдиної серіївипускаються різні модифікації двигунів, які забезпечують технічні вимогибільшості споживачів. Більшими серіями випускаються синхронні машини, машинипостійного струму, мікромашини й трансформатори. Серійне виготовлення машиндозволяє модифікувати окремі вузли й деталі, застосовувати потокові автоматичнілінії й забезпечувати необхідний випуск електричних машин при мінімальнихвитратах.
У цей час перед електромеханіками коштуютьважкі й цікаві проблеми, які вимагають глибокого знання теорії, проектування йтехнології виготовлення електричних машин.
Електромонтер, що здійснює діяльність усфері електромеханіці повинен знати призначення й технічні характеристикиосновних елементів і пристроїв систем електричних машин, а такожелектроустаткування, кабельні й електроізоляційні вироби, електричні апарати,трансформатори, напівпровідникові прилади, перетворювачі й т.д., щоб у своючергу виконувати правильну експлуатацію, обслуговування й своєчасний ремонт, атакож дотримувати електробезпечності.
У дипломній роботі наведені технічні даніпо електричних машинах як загального, так і спеціального призначення, широкозастосовуваним у сучасному електроприводі. Розглянуто питання технічногообслуговування й техніки безпеки при експлуатації електричних машин.
У дипломній роботі розглядається теоріяодного з виду електричних машин — синхронний двигун, його характеристики,пристрій, перехідні й сталі режими роботи. Теорія електричних машинвикладається на базі диференціальних рівнянь. Максимально використовуютьсясучасні досягнення загальної теорії електричних машин; розвивається класичнатеорія комплексних рівнянь, векторних діаграм і схем заміщення.
Метою дипломної роботи є вивчення основнихорганізаційних і технічних положень по обслуговуванню й ремонту електричнихдвигунів.
У процесі вивчення ставляться наступнізавдання:
1. Дати загальне подання про електричнімашини, їхньої класифікації;
2. Розглянути синхронний двигун і йогопризначення;
3. Розглянути особливості випробуваньсинхронних машин;
4. Вивчити технічні умови ремонту йобслуговування електричних машин (синхронного двигуна);
5. Визначити заходу щодо техніки безпекипри ремонті електричних машин.
При підготовці дипломної роботивикористовувалася література наступних авторів Копилов И.П. «Електричнімашини», Клокова Б. К. «Довідник по електричних машинах», Москаленко В.В.«Довідник електромонтера» і т.д.
Розділ 1. Загальні поняття й визначення електричнихмашин
1.1 Основні типи й класифікація електричнихмашин
Електричні машини — це електромеханічніперетворювачі, у яких здійснюється перетворення електричної енергії в механічнуабо механічної в електричну. Основна відмінність електричних машин від іншихперетворювачів у тім, що вони оборотні, тобто та сама машина може працювати врежимі двигуна, переробляти електричну енергію в механічну, і в режимігенератора, переробляти механічну енергію в електричну.
По виду створюваного в машинах поля, уякому відбувається перетворення енергії, електричні машини підрозділяються наіндуктивні, ємнісні й індуктивно-ємнісні. Сучасні широко застосовувані впромисловості й інших галузях народного господарства електричні машини — індуктивні. Перетворення енергії в них здійснюється в магнітному полі. Ємнісніелектричні машини, хоча й були винайдені задовго до індуктивних, дотепер незнайшли практичного застосування через складність створення досить потужногоелектричного поля, у якому відбувається перетворення енергії. Індуктивно-ємніснімашини з'явилися лише в останні роки. Перетворення енергії в них відбувається велектромагнітному полі, і вони поєднують властивості індуктивних і ємніснихелектричних машин. У практиці ці машини ще не застосовуються, тому в данійроботі розглядаються тільки індуктивні електричні машини, які надалі будутьназиватися просто електричними машинами. [7, с. 6]
Для того щоб електрична машина працювала, уній повинне бути створене обертове магнітне поле. Принцип утворення обертовогополя у всіх машин той самий.
Найпростішою електричною машиною є ідеальнаузагальнена електрична машина (мал. 1), тобто машина симетрична, ненасичена, щомає гладкий повітряний зазор. На статорі й роторі такої машини розташовані подвох обмотки: wsб і wsв на статорі, wrб і wrв на роторі, зрушені в просторівідносно один одного на електричний кут, рівний 90°. Якщо до обмоток статораабо ротора такої машини підвести струми, зрушені в часі на електричний кут 90°,то в повітряному зазорі машини буде обертове кругове поле. При симетричній синусоїдальнійнапрузі поле буде синусоїдальне, тому що ідеальна машина не вносить у зазорпросторових гармонік. Всі реальні електричні машини в тім або іншому ступенівідрізняються від ідеальної машини, тому що в повітряному зазорі реальноїмашини не можна одержати синусоїдальне поле.
/>
Мал. 1. Узагальнена електрична машина
Для того щоб МДС, необхідна для створеннямагнітного поля, не була надмірно велика, статор і ротор електричної машини виконуютьіз феромагнітного матеріалу, магнітна провідність якого в багато разів більше,ніж провідність неферомагнітного середовища (µст>>µ0). При цьому магнітнісилові лінії поля замикаються по муздрамтеатрі машини й практично не виходятьза межі її активних частин. Ділянки муздрамтеатру, у яких потік змінний, длязменшення втрат на вихрові струми й гістерезис виконують шихтованими з тонкихаркушів електротехнічної сталі. Ділянки муздрамтеатру машин, у яких потікпостійний (наприклад, полюси й станини машин постійного струму), можуть бутивиконані масивними з конструкційної сталі. [7, с. 6]
Неодмінною умовою перетворення енергії єзміна потокосцепления обмоток залежно від взаємного положення її частин — статора й ротора. Ця умова може бути виконане при різних варіантахконструктивних форм муздрамтеатру й при різних конструкціях і розташуванніобмоток (мал. 2, а — г). Той або інший варіант вибирається залежно від родуживильного струму, найбільш зручного способу створення поля й типу машини. Дляперетворення енергії в переважній більшості електричних машин використовуєтьсяобертовий рух.
Електричні машини звичайно виконуються зодною обертовою частиною — циліндричним ротором і нерухливою частиною — статором. Такі машини називаються одномірними. Вони мають один ступінь волі.Майже всі випускаються промисловістю машини — одномірні із циліндричнимобертовим ротором і зовнішнім нерухливим статором. [7, с. 7]
Електромагнітний момент в електричнихмашинах прикладений і до ротора, і до статора. Якщо дати можливість обертатисяобом частинам машини, вони будуть переміщатися в протилежні сторони. У машин, уяких обертаються й ротор, і статор, два ступені волі. Це двомірні машини. Унавігаційних приладах ротором може бути куля, що обертається щодо двохстаторів, розташованих під кутом 90°. Такі машини мають три ступені волі. Укосмічній електромеханіці зустрічаються шестимерні електромеханічні системи, уяких і ротор, і статор мають по трьох ступеня волі.
/>
Мал. 2. Основні конструктивні виконанняелектричних машин: а — асинхронна; б — синхронна; в — колекторна; г — індукторна
Знаходять застосування також електричнімашини, у яких ротор (або й ротор, і статор) має форму диска. Такі машининазивають торцевими.
Електричні машини крім обертального можутьмати й зворотно-поступальний рух (лінійні машини). У таких машинах статор іротор розімкнуті й магнітне поле відбивається від країв, що приводить доперекручування поля в повітряному зазорі.
Крайовий ефект у лінійних електричнихмашинах погіршує їхні енергетичні показники. Низькі енергетичні показникиобмежують застосування електричних машин зі зворотно-поступальним рухом.
Зі звичайної машини із циліндричнимстатором і ротором виходять машини із сегментним статором і лінійні (мал. 3).Якщо збільшити діаметр ротора сегментної машини нескінченно, одержимо лінійнийдвигун (мал. 3, б).
Лінійні двигуни постійний і змінний токизнаходять застосування в промисловості для одержання лінійних переміщень.
У генераторному режимі лінійні машинипрактично не застосовуються.
/>
Мал. 3. Модифікація конструктивноговиконання електричних машин: а — машина із сегментним статором; б — лінійнийдвигун; 1 — статор; 2 — ротор
У більшості типів електричних машинмагнітне поле створюється змінними струмами обмоток статора й ротора. Однакіснує клас машин, у яких поле створюється постійними струмами обмоток,розташованих тільки на статорі. Перетворення енергії в них відбувається зарахунок зміни магнітного потоку в повітряному зазорі через зміну йогопровідності при обертанні ротора. Ротор у таких машинах має яскраво вираженізубці, переміщення яких щодо статора викликає зміна магнітного опору наділянках зазору й обмотки статора. Такі машини називають параметричними абоіндукторними. Конструктивні виконання індукторних машин досить різноманітні.Найбільше поширення одержала конструкція індукторної машини із двома роторами 1і статорами 2 (мал. 4). Якщо ротори зрушені відносно один одного на електричнийкут 90°, загальний магнітний опір машини під час обертання роторів незмінюється й в обмотці збудження 3, що харчується постійним струмом, ненаводиться змінна напруги. Обмотки на роторах відсутні. При роботі машини зобмоток змінного струму 4, розташованих у пазах кожного статора, знімаєтьсянапруга. Потік порушення замикається по корпусі статора й втулці ротора 5,насадженої на вал.
Залежно від роду споживаного або струму, щовіддається в мережу, електричні машини підрозділяються на машини змінний іпостійний токи. Машини змінного струму діляться на синхронні, асинхронні йколекторні.
/>
Мал. 4. Індукторна машина із двома роторами
У синхронних машинах поле порушеннястворюється обмоткою, розташованої на роторі, що харчується постійним струмом.Обмотка статора з'єднана з мережею змінного струму. У звичайному виконаннімашин обертовий ротор з обмоткою збудження розташовується усередині статора, астатор нерухливий. Звернена конструкція, при якій ротор з обмоткою збудженнянерухливий, а обертається статор, у синхронних машинах зустрічається рідкочерез складність підведення струму до обертової обмотки змінного струму.
Ротор синхронної машини може бути полюсним,тобто з явно вираженими полюсами, що мають феромагнітні сердечники знасадженими на них котушками порушення. Ротори синхронних машин, розрахованихна частоту обертання 1500 і 3000 про/хв і вище, звичайно виконуються не явнополюсними. При цьому обмотка збудження укладається в профрезерованні в роторіпази. Обмотка змінного струму синхронних машин, як правило, розподілена, тобторозташована рівномірно по окружності внутрішнього діаметра статора в пазах йогомуздрамтеатру. [7, с. 7]
В асинхронних машинах спеціальна обмотказбудження відсутній, робочий потік створюється реактивного тридцятимільйонногоструму обмотки статора. Цим пояснюється простота конструкції й обслуговуванняасинхронних двигунів, тому що відсутні ковзні контакти для підведення струму дообертової обмотки збудження й відпадає необхідність у додатковому джереліпостійного струму для порушення машини. Обмотки статорів і роторів асинхроннихмашин розподілені й розміщені в пазах їхніх муздрамтеатрів.
На роторах асинхронних машин розташовуєтьсяабо фазна, тобто яка має фази, яких звичайно стільки ж, скільки й обмоткастатора, ізольована від корпуса обмотка, або короткозамкнена. Короткозамкненаобмотка ротора складається з розташованих у пазах ротора замкнутих між собою пообох торцях ротора неізольованих стрижнів із провідникового матеріалу. Вонаможе бути також виконана заливанням пазів алюмінієм. Залежно від типу обмоткиротора розрізняють асинхронні двигуни з фазними роторами або асинхронні двигуниз короткозамкненими роторами. [7, с. 8]
Нормальне виконання асинхронних машин — зротором, розташованим усередині статора. Однак для деяких приводів, наприкладпривода транспортера, виявляється вигідніше розташувати обертовий ротор зовністатора. Такі машини називають зверненими або машинами із зовнішнім ротором.Вони виконуються звичайно з короткозамкненими роторами.
Серед колекторних машин змінного струмуодержали поширення в основному однофазні двигуни малої потужності. Вонизнаходять застосування в приводах, до яких підведення трифазний або постійнийтоки утруднене або недоцільний (в електрифікованому інструменті, побутовійтехніці й т.п.). У машинах середньої й тим більше великої потужності колекторнімашини змінного струму в цей час у СРСР не застосовуються. Виключеннястановлять окремі спеціальні машини, наприклад машини типу двигуна Шраге — Ріхтера.
Більшість машин постійного струму — цеколекторні машини. Вони випускаються потужністю від часток вата до декількохтисяч кіловатів. Обмотки збудження машин постійного струму розташовуються наголовних полюсах, закріплених на станині. Виводи секцій обмотки ротора (якорі)упаяні в пластини колектора. Колектор, що обертається на одному валу з якорем,і нерухливий щітковий апарат служать для перетворення постійного струму мережів змінний струм якоря (у двигунах) або змінного багатофазного струму якоря впостійний струм мережі (у генераторах постійного струму).
Конструкція машин постійного струму більшескладна, вартість вище й експлуатація більше дорога, чим асинхронних, томудвигуни постійного струму застосовуються в приводах, що вимагають широкого йплавного регулювання частоти обертання, або в автономних установках приживленні двигунів від акумуляторних батарей. [7, с. 8]
Гнітюче число машин постійного струмувиконується з колектором — механічним перетворювачем частоти. Але існує кількатипів і безуважних машин, наприклад уніполярні генератори (мал. 5), яківикористовуються для одержання більших струмів (до 100 ка) при низькихнапругах. У таких машинах колектор відсутній, але вони можуть працювати тількипри наявності ковзного контакту, що складається із щіток 1 і кілець 2.Постійний магнітний потік, створений струмами обмотки збудження 5, замикаєтьсяпо станині 3, масивному ротору 4 і двом зазорам. Постійні струми наводяться вмасивному роторі й знімаються щітками. Щоб зменшити електричні втрати в роторі,у ньому роблять пази, у які укладають мідні стрижні 6. Стрижні, приварені доконтактних кілець, утворять на роторі короткозамкнену обмотку.
/>
Мал. 5. Уніполярна електрична машина
В останні роки одержали поширення такожбезуважні машини постійного струму з вентильним керуванням, у яких механічнийперетворювач частоти замінений перетворювачем частоти на напівпровідниковихелементах.
Незважаючи на велику кількість різних типівелектричних машин і незалежно від їхнього конструктивного виконання, роду йчисла фаз живильного струму й способів створення магнітних полів перетворенняенергії в машинах відбувається тільки при наступній умові: у всіх електричнихмашинах у сталих режимах поля статора й ротора нерухливі відносно один одного.Поле ротора, що створюється струмами, що протікають в обмотці ротора,обертається щодо ротора. При цьому механічна частота обертання ротора й частотаобертання поля щодо ротора в сумі рівні частоті обертання поля статора, томучастоти струмів у статорі й роторі жорстко зв'язані співвідношенням f 2 = f 1s, (1)
де f 1, f 2 — частоти струму й напруги статора й ротора; s — відносна частота обертання ротора або ковзання, обумовленачастотою обертання поля статора n 1 і частотою обертання ротора машини n 2 :
s = (nl ± n 2) / n 1 (2)
У синхронних машинах обмотка збудженняротора харчується постійним струмом (f 2 = 0), і, отже, з (1) s = 0, звідки по(2) n = n 1 т. е. ротор синхронної машини обертається синхронно з полем,створеним струмами обмотки статора.
Твердий зв'язок частоти струму й частотиобертання визначив область застосування синхронних машин. Синхронні генераториє практично єдиними потужними генераторами електричної енергії наелектростанціях. Синхронні двигуни з урахуванням труднощів їхнього пускузастосовуються як приводи промислових установок, що довгостроково працюють припостійній частоті обертання й не потребуючих частих пусків, наприклад якприводні двигуни повітродувок, компресорів і т.п. [7, с. 9]
В асинхронних машинах струм в обмотціротора обумовлений ЕДС, наведеної в провідниках обмотки магнітним полемстатора.
Наведення ЕДС відбувається тільки приперетинанні провідниками магнітних силових ліній поля, що можливо лише принерівності частот обертання ротора й поля статора (n 2 ≠ n 1). Частотаструму в роторі дорівнює f 2 = f 1 s, що забезпечує взаємну нерухомість поляструмів ротора й поля статора, а частота обертання ротора при цьому дорівнює n2 = n 1(1 — s). При ковзанні s = l ротор нерухливий (f 2 = f 1), перетвореннямеханічної енергії не відбувається й має місце трансформаторний режим роботимашини.
При живленні обмотки ротора постійнимструмом машина переходить у синхронний режим роботи. При живленні роторазмінним струмом асинхронний двигун може обертатися із частотою більшої, ніжчастота поля статора. Такі режими використовуються рідко через складність пускумашини: необхідні розгінний двигун або перетворювач частоти. Прикладом двигунацього типу є двигуни Шраге — Ріхтера, у яких для перетворення частоти струмуротора використовується колектор, з'єднаний з додатковою обмоткою ротора.Регулювання частоти обертання двигуна виробляється зміною додаткової ЕДС, щовводиться в обмотку ротора, шляхом зміни положення щіток на колекторі .
У машинах постійного струму поле порушеннястворюється постійним струмом, а поле якоря — змінним. Перетворення постійногоструму мережі в багатофазний змінний струм якоря відбувається за допомогоюмеханічного перетворювача — колектора. Частота змінного струму якорявизначається частотою його обертання, і магнітне поле, створюване струмомякоря, нерухомо відносно поля порушення машини. [7, с. 9]
Безуважні (вентильні) машини постійногоструму, як правило, звернені, тобто їхньої обмотки збудження, що харчуютьсяпостійним струмом, розташовані на обертовому роторі, а якірні обмотки — нанерухливому статорі. Частота живлення якірних обмоток задається статичнимперетворювачем частоти. Умова взаємної нерухомості полів статора й ротораприводить до можливості регулювання частоти обертання вала двигуна зміноючастоти живлення його якірних обмоток. Із цього погляду вентильні машинипостійного струму можуть розглядатися як синхронні, обмотки змінного струмуяких харчуються від перетворювача частоти.
В однофазних колекторних машинах обмоткизбудження харчуються змінним струмом і створюють пульсуюче поле. Колекторперетворить однофазний струм живлення в багатофазний змінний струм із частотою,що залежить від частоти обертання ротора, при якій магнітні поля статора йротора нерухливі відносно один одного. Через утруднену комутацію колекторнімашини змінного струму виконуються лише невеликої потужності
Розділ 2. Загальна характеристикасинхронного електричного двигуна і його призначення
Синхронні машини, як і інші електричнімашини, оборотні, тобто вони можуть працювати як у руховому, так ігенераторному режимах. Однак електропромисловість випускає синхронні машини,призначені для роботи тільки в генераторному або тільки в руховому режимі, томущо особливості роботи машини в тім або іншому режимі висувають різні вимоги доконструкції машини. [6, с. 431]
Синхронні двигуни частіше працюють упускових режимах і повинні розвивати більший пусковий момент, чим генератори.Це накладає певні умови на конструкцію ротора: демпферну (пускову) обмоткусинхронних двигунів розраховують на більші струми й більше тривалий режим.
Для порушення синхронних двигуніввикористовується електромашинна система порушення або тиристорна системапорушення. В електромашинних системах порушення якір збудника — генераторапостійного струму — з'єднується з валом синхронного двигуна жорстко або втихохідних машинах — через кубістську передачу, що забезпечує збільшеннячастоти обертання збудника й зниження його маси. Системи порушення синхроннихдвигунів принципово не відрізняються від систем порушення генераторів.
Рівняння синхронного двигуна відрізняютьсявід рівнянь синхронного генератора лише тим, що в них змінюється знак моментуопору.
Щоб з генераторного режиму перейти вруховий, треба змінити знак моменту опору, прикладеного до вала синхронноїмашини. Тоді зміниться знак кута? і напрямок активної потужності; машина почнеспоживати потужність із мережі.
На кутовій характеристиці (мал. 6) областьрухового режиму перебуває в зоні негативних кутів и. Стійкою частиною кутовоїхарактеристики в руховому режимі є область від 0 до — 90°. Номінальний момент,що відповідає и ном, перебуває в області 20-30°. Двигун з не явно полюснимротором має максимум моменту при и = — 90°:
/> (3)
Максимальний момент залежить від розміруповітряного зазору двигуна. Чим більше зазор, тим менше xd і більше М эм мах.Однак при великому зазорі ростуть габарити машини. Межа статичної стійкості
/> (4)
/>
Мал. 6 Кутова характеристика синхронноїмашини
Питомий синхронізуючий момент, як і в генераторномурежимі, максимальний при и = 0 і дорівнює нулю при и = 90° .
Для явно полюсного двигуна залежність Мс,Мэм = f (0) має такий же вид, як і для генератора, але розташовується в зонінегативних кутів и. [6, с. 432]
U-Образні характеристики синхроннихдвигунів мають той же вид, що й для генераторів. При перепорушенні синхроннийдвигун стосовно мережі є ємністю, недозбуджений двигун споживає з мережіреактивну потужність, будучи стосовно мережі індуктивністю. При недопорушенніреакція якоря в синхронному двигуні — подмагнічує при перепорушенні — щорозмагнічує. Важливе значення для дослідження процесів перетворення енергії всинхронних двигунах мають робочі характеристики (мал. 7).
/>
Мал. 7. Робочі характеристики синхронногодвигуна
З ростом навантаження на валу двигуназбільшується момент і струм у якорі, спочатку за лінійним законом, а потімчерез зміну параметрів — за нелінійним законом. Якщо не змінюється If, cos цможе падати, рости або мати максимум. Це залежить від значення If і може бутипростежене по U-Образних характеристиках: при збільшенні Р2 — переході з однієїU-Образної характеристики на іншу cos ц змінюється, тому що через внутрішнєспадання напруги крива cos ц = 1 зміщається в область більших навантажень. Призміні If можна одержати постійне значення cos ц при різних Р2 (мал. 8).
Крива 1 на мал. 8 відповідає роботісинхронного двигуна з постійним струмом порушення в зоні недопорушення наU-Образних характеристиках, крива 2 — роботі синхронного двигуна зперепорушенням; крива 3 можлива при регулюванні струму порушення.
Залежність КПД від навантаження така ж, які для всіх електричних машин.
/>
Мал. 8. Залежності cos синхронного двигунавід навантаження
Характерною відмінністю синхронних двигунівє сталість частоти обертання при зміні навантаження. Синхронні двигуни маютьгранично тверді механічні характеристики. [6, с. 432]
Одним з основних недоліків синхроннихдвигунів є погані пускові властивості, які обмежують їхнє застосування. Пусксинхронних двигунів може бути частотним, за допомогою розгінного двигуна абосинхронних двигунів можуть включатися на повну напругу мережі (асинхроннийпуск). Найпоширенішим є асинхронний пуск. Внаслідок наявності короткозамкненихконтурів на роторі (демпферної обмотки, масивних полюсних наконечників) роторрозганяє до частоти обертання, близької до синхронного. Обмотка збудження приасинхронному пуску виходить на активний опір. Після підходу ротора до частотиобертання, близької до синхронного ( s? 0,05), обмотка збудження підключаєтьсядо збудника й здійснюється груба синхронізація машини.
Застосовується також пуск із наглухоприєднаним збудником. У цьому випадку при частоті обертання, рівної (0,5 ч 0,7)n ном, в обмотці збудження синхронного двигуна починає протікати постійнийструм і машина втягується в синхронізм. Пуск двигуна з наглухо приєднанимзбудником супроводжується більшими кидками струмів і може здійснюватися, якщонавантаження не перевищує (0,4-0,5) М ном. Однак схема пуску з наглухоприєднаним збудником більше проста й знаходить все більше застосування.
При тяжких умовах пуску потужних синхроннихдвигунів застосовується реакторний або автотрансформаторний пуск по схемах,розглянутим для асинхронних двигунів.
При пуску синхронного двигуна за допомогоюрозгінного двигуна синхронний двигун доводить до майже синхронної частотиобертання. Як розгінний двигун може використовуватися асинхронний двигун, щомає більшу, ніж синхронний, синхронну частоту обертання або двигун постійногоструму, якщо є мережа постійного струму. Пуск за допомогою розгінного двигуназастосовується рідко, тому що розгінний двигун використовується тільки припуску. [6, с. 432]
При частотному пуску обмотка статорасинхронного двигуна підключається до перетворювача частоти, що змінює частотувід декількох герців до номінальної частоти. При частотному пуску синхроннийдвигун входить у синхронізм при малих частотах. Частотний пуск зручновикористовувати, якщо перетворювач частоти можна застосовувати для пускудекількох двигунів.
Порівнюючи синхронні двигуни засинхронними, слід зазначити основна перевага синхронних двигунів — можливістьпрацювати з cos? = 1, а при перепорушенні — і з випереджальної cos ?
Максимальний момент синхронного двигунапропорційний U, а асинхронного – U2. Тому синхронні двигуни менш чутливі дозміни напруги мережі й мають більшу перевантажувальну здатність. Регулюванняпотоку порушення шляхом зміни струму порушення забезпечує регулюванняреактивної потужності при спаданні напруги й зменшенні частоти мережі.
Недоліком синхронних двигунів є їх більшескладна конструкція, необхідність у джерелі постійного струму й гірші впорівнянні з асинхронними пускові властивості.
При потужності двигунів від декількохкіловатів до 100 кВт проявляється ще один недолік синхронних двигунів — схильність до хитань. При певному співвідношенні параметрів синхронних двигунівротор погойдується біля синхронної частоти обертання.
Синхронні двигуни за умови легких пусківдоцільно застосовувати при потужності понад 200 кВт. Області застосуваннясинхронних двигунів безупинно розширюються, і їхньої потужності зростають до 50Мвт.
Синхронні двигуни потужністю до 1-2 кВтвиконуються з явнополюсным ротором без обмотки збудження. За рахунокрозходження провідності по поздовжній і поперечній осях машини в таких машинахвиникає реактивний момент, а асинхронний пуск забезпечується демпферноюобмоткою. [6, с. 433]
На мал. 9 показані дві найпоширенішіконструкції роторів синхронних реактивних двигунів. Чотирьохполюсна конструкціяротора (мал. 9, а) має сталевий шихтований явно полюсний муздрамтеатр 1 ідемпферну обмотку 2. Двохполюсний шихтований ротор, залитий алюмінієм, даний намал. 9, б. Сердечник ротора 3 заливається алюмінієм 4, що скріплює сердечник іутворить демпферну обмотку.
/>
Мал. 9. Конструкції роторів синхроннихреактивних двигунів
Реактивні двигуни мають низькі cos? і КПД(? = 0,3?0,4), їхня маса більше, ніж у звичайних трифазних асинхроннихдвигунів.
Замість електромагнітного порушення можназастосовувати постійні магніти. Серії двигунів з постійними магнітамивипускаються на потужності від десятків ватів до декількох кіловатів. Вонимають кращі енергетичні показники в порівнянні з реактивними.
Для забезпечення пускового моменту двигуни зпостійними магнітами мають пускову обмотку у вигляді білячої клітки, залитоїалюмінієм. Ротор з магнитотвердого матеріалу виготовляється шляхом лиття зіспеціальних сплавів. Цей процес трудомісткий, тому ротор має
Розділ 3. Особливості випробувань синхроннихдвигунів
3.1 Випробування на стендізаводу-виготовлювача й на місці установки
На стенді заводу-виготовлювача роблятьприймально-здавальні випробування кожної машини й приймальні головних(досвідчених) машин.
За діючими стандартами (ДЕРЖСТАНДАРТ 183-74,ДЕРЖСТАНДАРТ 533-85, ДЕРЖСТАНДАРТ 5616-81, ДЕРЖСТАНДАРТ 609-84)здавальний^-здавальні-приймально-здавальні випробування кожної машинивключають: виміру опорів ізоляції обмоток щодо корпуса й між обмотками,ізоляції закладених температурних перетворювачів, обмоток при постійному струмів практично холодному стані, термометрів опору при постійному струмі впрактично холодному стані; випробування ізоляції обмоток щодо корпуса й міжобмотками на електричну міцність; визначення характеристики сталого замикання(для гідрогенераторів на місці установки), холостого ходу (для гідрогенераторівна місці установки); випробування при підвищеній частоті обертання (длятурбогенераторів); вимір опору ізоляції підшипників, температури масла впідшипниках (для гідрогенераторів на місці установки); перевірку стануущільнень вала в зборі й визначення витоку повітря при надлишковому тиску неменш номінального тиску водню (для машин з водневим охолодженням). [7, с. 209]
У приймальні випробування головних(досвідчених) зразків (для гідрогенераторів на місці установки) додаткововключають: випробування на короткочасне перевантаження по струму; визначенняКПД; випробування на нагрівання; визначення коефіцієнта перекручування синусоїдальностікривій напруги, індуктивних опорів і постійних часу обмоток; випробування приударному струмі короткого замикання, на нагрівання; визначення вібрацій,номінального струму порушення й регулювальної характеристики; вимір рівня шуму;перевірку роботи газо-масляної системи водневого охолодження й визначеннявитоку водню (для машин з водневим охолодженням); перевірку системи рідинногоохолодження (для машин з рідинним охолодженням).
Відповідно до діючих стандартів виконаннячастини приймальних випробувань можливо на місці установки машин.
Вимір опору ізоляції обмотки статора щодокорпуса машини й між обмотками роблять за допомогою мегомметра не менш чим на1000 У в практично холодному стані, при якому за температуру обмотки приймаютьтемпературу навколишнього середовища.
При вимірі опору ізоляції обмотокгенераторів з безпосереднім водяним охолодженням вивід екрана мегомметраз'єднують із водяним колектором, від якого від'єднують зовнішню водяну систему.Опір ізоляції визначають по черзі для кожної галузі обмотки статора, при цьомуінші галузі з'єднують із корпусом машини. При визначенні абсолютного значенняопору ізоляції виміру проводять не менш чим через 60 з послу додатка напруги доізоляції. Після виміру опору ізоляцію окремих частин обмотки розряджають накорпус генератора.
Вимір опору обмоток при постійному струміпроводять у практично холодному стані до початку сушіння генератора методомвольтметра й амперметра, при цьому використовують магнітоелектричні приладикласу точності не нижче 0,5. Відлік по приладах роблять одночасно при сталихзначеннях обумовлених величин. Опору обмоток знаходять як середнє значення поданим не менш трьох вимірів, які проводять при різних значеннях струму.Точність вимірів у більшій мері залежить від якості контактів у місцяхприєднання вимірювальних приладів, при цьому приєднання вольтметрарекомендується робити окремо від фотополяриметрів ланцюгів.
Вимір опорів термометрів опору припостійному струмі проводять при температурі навколишнього середовища методомвольтметра й амперметра з погрішністю виміру опору не вище 0,5%. Вимірурекомендується проводити безпосередньо на складанні виводів.
Випробування (напругою частотою 50 Гц)ізоляції обмотки статора на електричну міцність роблять іспитовою напругою, кВ,
UИСП = 2UФ + 1, (5)
де UФ – номінальна фазна напруга.
Випробування проводять для кожної з фазстосовно корпуса й двом іншим заземленим фазам. Для генераторів з водянимохолодженням обмотки статора випробування ізоляції виконують при циркуляціїдистиляту. Для випробування рекомендується застосовувати іспитові трансформатори,потужність яких не менш 1 кВ А на 1 кВ напруги.
Іспитову напругу вимірюють на стороні вищоїнапруги іспитового трансформатора через вимірювальний трансформатор напруги.Для машин з номінальною напругою 13,8 кВ і вище на стороні вищої напруги іспитовоготрансформатора рекомендується включати захисний розрядник, що настроюється нанапругу, рівне 110% іспитового.
Відповідно ДО ДЕРЖСТАНДАРТУ 11828-75випробування рекомендується починати з напруги не вище 1/3 іспитового, прицьому час, протягом якого виробляється підйом напруги від половинного значеннядо повного, повинне бути не менш 10 с.
Випробування напругою ізоляції кожної фазиобмотки статора стосовно корпуса й двом іншим заземленим фазам у машинах знепрямим охолодженням роблять напругою, рівним 1,6 іспитової напруги частотою50 Гц. [7, с. 212]
Іспитова напруга в цих випробуванняхвідповідно ДО ДЕРЖСТАНДАРТУ 11828-75 витримують протягом 1 хв, підйом напругироблять не менш чим трьома щаблями, починаючи з половинної іспитової напруги.На кожному із щаблів вимірюють струм витоку при сталих показаннях приладів.Після випробування вимірюють опори ізоляції мегомметром.
Випробування междувиткової ізоляціїкотушкової обмотки статора проводять напругою, рівним 150% номінального,протягом 5 хв, стрижневої обмотки — протягом 1 хв.
Характеристика холостого ходу являє собоюзалежність напруги обмотки статора від струму порушення при номінальній частотіобертання. Рекомендується робити вимір напруги приладами класом точності ненижче 0,5, при цьому можуть бути використані експлуатаційні трансформаторинапруги. Вимір струму порушення можна робити також приладами класу точності 0,5із застосуванням шунтів класу 0,1 або 0,2. Під час визначення характеристикиконтролюють частоту обертання гідрогенератора.
Попередня напруга машини збільшують до 130%номінального. Характеристику знімають при плавному зменшенні струму порушеннядо нуля. При струмі порушення, рівному нулю, визначають залишкову напругу.
У генераторів, що працюють у блоці ізтрансформатором, знімається також характеристика холостого ходу блоку.
Одночасно зі зняттям характеристикихолостого ходу визначається симетрія напруги, що перебуває по відношеннюрізниці найбільших і найменшого обмірюваних лінійних напруг до середнього йогозначення.
Коефіцієнт перекручування синусоїдальностікривій напруги знаходять по амплітудах окремих гармонійних тридцятимільйоннійкривій напруги, певним при номінальній напрузі при холостому ході генератора.Амплітуди гармонійних вимірюють, як правило, за допомогою аналізатора гармонійних.При відомих амплітудах коефіцієнт перекручування знаходять по формулі
/> (6)
де А1, А i — амплітуди першої й i-йгармонійних.
Характеристика сталого короткого замиканняявляє собою залежність струму в обмотці статора від струму порушення генераторапри трифазному короткому замиканні. При знятті характеристики вимірюють струмив кожній фазі обмотки статора й струм порушення. Зняття характеристики роблятьпри плавному підйомі струму статора до номінального значення. Для генераторів,що працюють у блоці із трансформатором, характеристику короткого замиканнязнімають для замкнутого на коротко трансформатора. [7, с. 212]
При приймально-здавальних випробуваннях, якправило, визначають лише основні параметри: відношення короткого замикання(ОКЗ), реактивність Потьє, синхронний індуктивний опір, сверхпереходнііндуктивні опори й, перехідний індуктивний опір індуктивний опір зворотногопроходження фаз, постійну часу при розімкнутої Tj0 і замкнутої накороткообмотках статора.
По нормах МЕК машина вважається, якапройшла випробування на раптове коротке замикання, якщо вона може бути включенав мережу відразу ж після випробування або після незначного ремонту обмоткистатора. Перед включенням у мережу обмотка статора повинна бути випробувана наелектричну міцність напругою, рівним 80% іспитової напруги, передбаченого длянової машини. Незначним уважається ремонт кріплення обмотки або зовнішніх шарівізоляції, не пов'язаний із заміною стрижнів.
На місці установки всі турбо-,гідрогенератори й великі синхронні машини піддаються приймально-здавальнимвипробуванням, які включають крім приймально-здавальних випробувань на стендізаводу-виготовлювача додатково випробування на нагрівання; вимір вібрацій підшипників;перевірку роботи газомасляної системи водневого охолодження й визначення витокуводню (для машин з водневим охолодженням); перевірку роботи системи рідинногоохолодження (для машин з рідинним охолодженням). [7, с. 213]
На місці установки проводять такожвипробування гідрогенераторів і інших синхронних машин великого габариту,випробування яких на стенді заводу-виготовлювача або не представляютьсяможливими, або вимагають більших витрат на їхнє проведення.
Випробування на нагрівання. Угідрогенераторах вимір температури обмотки статора й активної сталі роблять задопомогою термометрів опору. Температуру обмотки визначають за показникамитермометра опору, закладеного між стрижнями (сторонами котушок) обмоткистатора. Температуру активної сталі визначають за показниками термометрівопору, закладених на дно паза. Відповідно до вимог ДЕРЖСТАНДАРТ 5616-81Е длявиміру температури обмотки в гідрогенераторах потужністю понад 10 MB А повинневстановлюватися 12 термометрів опору при одній або двох паралельних галузяхобмотки й по двох термометра на кожну паралельну галузь при числі галузейбільше двох. Для виміру температури сердечника статора повинне встановлюватисяне менш шести термометрів на гідрогенератор. Для генераторів з водянимохолодженням обмотки статора повинні встановлюватися термометри (або іншітемпературні індикатори) наприкінці кожного паралельного ланцюга системиохолодження.
Для виміру температури повітря на виході зкожної секції повітроохолоджувача встановлюють по одному термометрі, а в зонігарячого повітря — два термометри на генератор.
Відповідно до ДЕРЖСТАНДАРТ 5616-8IE угідрогенераторах за допомогою термометрів також вимірюють температуру сегментівпідп'ятників і підшипників (установлюють по двох термометра на кожний сегмент)і температуру масла у ванні підп'ятника й кожного підшипника (за данимипоказань двох термометрів).
Визначення температури обмотки збудженняроблять по даним виміру опору обмотки в нагрітому й холодному станах. Якщо rr,rх — опору обмоток у нагрітому й холодному станах, а /> - температура обмотки в практичнохолодному стані, то перевищення температури обмотки збудження
/> (7)
Визначення температури активних іконструктивних елементів гідрогенераторів роблять як методом безпосередньогонавантаження, так і за даними випробувань у непрямих режимах.
При випробуванні методом безпосереднього навантаженнявизначення перевищень температури обмоток і стали роблять при трьох-чотирьохрізних навантаженнях (від 0,6 номінальної й вище). За даними випробуваньбудують залежності перевищення температур від квадрата струму статора, а зїхньою допомогою уточнюють (або визначають) перевищення температур приномінальній потужності. [7, с. 214]
Перевищення температури обмотки статора поданим вимірів перевищення температури обмотки в непрямих режимах визначають увигляді
/> (8)
де /> - перевищення температури врежимі короткого замикання (обумовлено основними й додатковими втратами вобмотці, а також механічними втратами); /> - перевищення температури врежимі холостого ходу (обумовлено втратами в сталі й механічними) /> - перевищеннятемператури в режимі холостого ходу без порушення.
Визначення номінального струму порушення.Номінальний струм порушення визначають методом безпосереднього навантаження абометодом графічної побудови. В останньому випадку номінальний струм порушеннязнаходять по характеристиках холостого ходу, короткого замикання й реактивностіПотьє хр (мал. 10). З характеристики холостого ходу з обліком хр знаходятьструм Ів, з характеристики короткого замикання — тридцятилітній струмупорушення І до, з і по цих величинах — номінальний струм порушення І в, ном
Визначення КПД гідрогенератора. Дляекспериментального визначення КПД гідрогенератора використовують метод окремихвтрат, що передбачає два способи виміру втрат — калориметричний ісамогальмування. Кращим є метод самогальмування. [7, с. 214]
Калориметричним способом визначають втратимеханічні, у сталі, а також додаткові. Із цією метою послідовно проводятьдосвіди холостого ходу без порушення, холостого ходу з порушенням дономінальної напруги й сталого симетричного короткого замикання з номінальнимструмом в обмотці статора. Втрати в кожному досвіді визначають по кількостітепла, що відводиться охолодним середовищем (або охолодними середовищами, якщорізні частини машини прохолоджуються різними охолодними середовищами), присталому тепловому стані машини по формулі
/> (9)
де Vc — об'ємна витрата охолодногосередовища, м3/з; Сv — об'ємна теплоємність охолодного середовища, кДж/м3; /> - температураохолодного середовища на вході в машину й виході з її.
Для визначення втрат випробуванийгідрогенератор приводиться в обертання з номінальною частотою обертання врежимі не завантаженого двигуна від іншого гідрогенератора.
/>
Мал. 10. До визначення номінального струмупорушення
Для визначення втрат способомсамогальмування частота обертання випробуваного гідрогенератора доводить дозначення, що трохи перевищує номінальне, після чого джерело енергіївідключається. При цьому проводять три досвіди: самогальмування без порушення;при холостому ході й номінальній напрузі; у режимі симетричного короткогозамикання на виводах машини й номінальному струмі в обмотці статора.
З досвіду самогальмування при осушенійпорожнині турбіни визначають механічні втрати всього агрегату. Сумарнімеханічні втрати в генераторі знаходять шляхом вирахування втрат на тертяобертових частин турбіни об повітря, які розраховують по емпіричних формулах.Втрати в підп'ятнику й підшипниках або приймають рівними розрахунковим, абовимірюють калориметричним способом.
Відповідно до вимог ДЕРЖСТАНДАРТ 10169-77кожний досвід проводиться не менш 3 разів. У всіх досвідах визначається час,протягом якого частота обертання машини зміниться від 1,1 до 0,9 номінальної.Отсчеты по приладах, що вимірює електричні величини, виробляються в моментпроходження випробуваною машиною синхронної швидкості.
Для синхронних машин по вимогах діючихстандартів виміряється вібрація підшипників машин. Вимір вібрації (вібропереміщеньабо ефективного значення вібраційної швидкості) роблять на верхніх кришкахпідшипників у вертикальному напрямку й у рознімання в поперечному й осьовомунапрямках,
Для турбогенераторів ефективне значеннявібраційної швидкості не повинне перевищувати 4,5 мм/з у всіх режимах роботи.
У гідрогенераторах вібрацію вимірюють угоризонтальній площині хрестовин. Відповідно до ДЕРЖСТАНДАРТУ 5616-81Е дочастоти обертання 100 про/хв припустима вібрація становить 180 напівтемних,понад 100 до 187,5 про/хв — 150 напівтемних, до 375 про/хв — 100 напівтемних,до 750 про/хв — 70 напівтемний.
Вібрація контактних кілець утурбогенераторах не повинна бути більше 200 напівтемний. Для машин з водневимохолодженням роблять визначення витоку водню. Випробування роблять наспресованих машинах і машинах, випробуваних на газощільність у нерухливомустані після складання на місці випробування. Визначення витоку повинневиконуватися при робочому тиску газу усередині машини й при обертанні зномінальною частотою обертання на холостому ходу без порушення.
Вимір опору ізоляції підшипників проводятьпри температурі навколишнього середовища мегомметром на напругу не менш 1000 У.[7, с. 214]. Вимір електричної напруги між кінцями вала здійснюють на працюючіймашині за допомогою вольтметра з малим внутрішнім опором, при цьому приладприєднують безпосередньо до кінців вала.
3.2 Ремонт синхронних двигунів
Відповідно до Правил технічної експлуатаціїв системі планово попереджувальних ремонтів електроустаткування передбачено двавиди ремонтів: поточний і капітальний.
Поточний ремонт виробляється зперіодичністю, установленої з урахуванням місцевих умов, для всіхелектродвигунів, що перебувають в експлуатації, у тому числі в холодному абогарячому резерві (докладне роз'яснення див. главу 4). Поточний ремонт єосновним видом профілактичного ремонту, що підтримує на заданому рівнібезвідмовність і довговічність електродвигунів. Цей ремонт роблять бездемонтажу двигуна й без повного його розбирання.
Капітальний ремонт. Періодичністькапітальних ремонтів електродвигунів Правилами технічної експлуатації невстановлюється. Вона визначається особою, відповідальним за електрогосподарствопідприємства на підставі оцінок загальної тривалості роботи електродвигунів імісцевих умов їхньої експлуатації. Капітальний ремонт, як правило, роблять вумовах спеціалізованого електроремонтного цеху (ЭРЦ) або спеціалізованогоремонтного підприємства (СРП). В обсяг робіт при капітальному ремонті входять роботи,передбачені поточним ремонтом, а також роботи.
Розбирання електродвигуна виробляється впорядку, обумовленому особливостями конструкції електродвигунів. Послідовністьрозбирання електродвигунів малої й середньої потужності, що мають підшипниковіщити з підшипниками кочення або ковзання. [6, с. 500]
Складання електродвигунів після ремонту.Підшипники кочення напресовивають на вал ротора. Кулькові підшипникивстановлюють цілком. У роликових підшипників на вал насаджують внутрішнє кільцез тілами кочення. Зовнішнє кільце встановлюють окремо в підшипниковий щит.Зовнішнє кільце встановлюють у посадкове гніздо підшипникового щита з рухливоюпосадкою (ковзної або руху). Перед складанням посадкові поверхні протирають ізмазують. Внутрішні кришки підшипників установлюють на вал до посадкипідшипників. Підшипники невеликих розмірів садять на вал у холодному стані. Дляпосадки використовують монтажну трубу, що передає ударні зусилля запресовуваннятільки на внутрішнє кільце підшипника. Для кращого центрування ударногопосилення трубу постачають мідним кільцем і сферичним оголовком. Внутрішнєкільце підшипника повинне щільно прилягати до заплечнику вала. Зовнішнє кільцеповинне легко обертатися вручну. Нероз'ємні вкладиші підшипників ковзаннязапресовуються в посадкові гнізда підшипникових щитів і фіксуються стопорнимгвинтом.
Варто помітити, що в підшипників типу180000 (закритих), застосовуваних в електродвигунах серії 4А, змащеннявидаляють обтиральним матеріалом, змоченим в ацетоні. Установити на валвнутрішню кришку підшипника, змазати посадкове місце на валу машинним абодизельним маслом і молотком пресують підшипник на вал ротора. Перед непроектнимпідшипник нагріти, заповнити порожнина підшипника змащенням і закластизмащення, що залишилося, у камери підшипників. Порожнини підшипниківелектродвигунів серії 4А с висотами обертання 112-280 мм заповнюють змащенням ЛДС-2, серії 4А с висотами обертання 56-100 мм — змащенням ЦИАТИМ-221, а інших електродвигунів — змащенням 1-13. [6, с. 500]
Усунути дефект при зібраному електродвигуній знятій кришці щіткового пристрою, для чого провести наступні операції йвключити електродвигун у мережу. З боку, протилежної щітковому пристрою,прикласти по черзі до кожного контактного кільця ізольовану планку іззакріпленої на ній шліфувальною шкуркою й шліфувати поверхня кілець дозникнення слідів плям і дрібних подряпин і одержання чистоти не нижче 8-гокласу. Шліфувати поверхня контактних кілець на токарському верстаті за допомогоюсуппортно-шліфувального пристосування або дерев'яної колодки, під якоюпокладена шліфувальна шкурка. Биття проточених і прошліфованих кілець урадіальному напрямку не повинне перевищувати 0,06 мм, а в осьовому — 0,1 мм. Зняти ушкоджену ізоляцію з контактної шпильки ножем. Обмотати шпилькукабельним або телефонним папером до одержання розмірів шпильки з ізоляцієюелектродвигуна 6-го габариту по ширині 12 і товщині 4 мм, а 7-го й 8-го габаритів — по ширині 16 і товщині 6 мм. При намотуванні на шпильку перший іостанній шари кабельного або телефонного паперу змазати клеєм БФ-2. Поверхняізоляції шпильки покрити ізоляційним лаком БТ-99 і просушити на повітріпротягом 3 годин.
Розділ 4. Технічне обслуговування й ремонтелектричних машин
4.1 Обсяг робіт по технічномуобслуговуванню й ремонту
Найважливішою умовою правильноїексплуатації електричних машин є своєчасне проведення планово-попереджувальнихремонтів і періодичних профілактичних випробувань.
Поряд з повсякденним відходом і оглядомелектричних машин відповідно до системи планово-попереджувальних ремонтів черезпевні проміжки часу проводять планові профілактичні огляди, перевірки (випробування)і різні види ремонту. За допомогою системи планово-попереджувальних ремонтівелектричні машини підтримують у стані, що забезпечує їх нормальні технічніпараметри, частково запобігають випадки відмов, поліпшують технічні параметримашин при планових ремонтах у результаті модернізації. У цей час відповідно доДЕРЖСТАНДАРТ 18322-78 використовують два види ремонту — поточний і капітальний,хоча для окремих видів електроустаткування передбачається й середній ремонт.[7, с. 129]
Період між двома плановими капітальнимиремонтами називається ремонтним циклом. Для електричних машин, що вводятьсязнову в експлуатацію, ремонтний цикл — це наробіток від уведення в експлуатаціюдо першого планового капітального ремонту.
Існують три форми організації ремонтів — централізована, децентралізована, змішана. При централізованій формі ремонт,випробування й налагодження електричних машин виробляються спеціалізованимиремонтно-налагоджувальними організаціями. Ця форма є найбільш прогресивної,тому що забезпечує мінімальну вартість ремонту при більше високій якості.
При децентралізованій формі ремонт,випробування й налагодження виробляються ремонтними службами виробничихпідрозділів підприємств, при змішаній частина робіт виконується централізовано,частина — децентралізовано, причому ступінь централізації залежить відхарактеру підприємства, типу й потужності електроустаткування.
Зі збільшенням кількості спеціалізованихремонтних підприємств і їхньої потужності поліпшується якість ремонтних робіт,зменшуються їхня собівартість і строки ремонту, що робить централізованийремонт усе більше вигідним як для окремих промислових підприємств, так і длянародного господарства країни в цілому. Удосконалення централізованого ремонтуприпускає створення централізованого обмінного фонду електричних машин ірозширення їхньої номенклатури, поширення сфери послуг ремонтних підприємств навиробництво поточних ремонтів і профілактичного обслуговування.
Тривалість ремонтного циклу визначаєтьсяумовами експлуатації, вимогами до показників надійності, ремонтопридатністю,правилами технічної експлуатації, інструкціями заводу-виготовлювача. Звичайноремонтний цикл обчислюється в календарному часі виходячи з 8-вартового робочогодня при 41-годинному робочому тижні. Реальна змінність роботи встаткування йсезонність його роботи враховуються відповідними коефіцієнтами.
При визначенні тривалості/> ремонтногоциклу виходять із графіка розподілу відмов електричних машин у функції часуексплуатацію. На ньому можна виділити три області: область І – після ремонтнуприробітку, коли ймовірність відмов підвищена за рахунок можливого застосуванняпри ремонті неякісних вузлів, деталей і матеріалів, недотримання технологіїремонту й т.д.; область ІІ — нормальний етап роботи електричних машин ізпрактично незмінним числом відмов у часі; область ІІІ — старіння окремих вузлівелектричної машини, що характеризується ростом числа відмов. [7, с. 129]
Тривалість ремонтного циклу не повиннаперевищувати тривалості нормального етапу роботи II. При плануванні структури ремонтногоциклу (види й послідовність чергування планових ремонтів) виходять із того, щов електричній машині поряд зі швидкозношуваними деталями (щітки, підшипникикочення, контактні кільця), відновлення яких виробляється їхнім незначнимремонтом або заміною на нові, є вузли з більшим строком наробітку (обмотки,механічні деталі, колектори), ремонт яких досить трудомісткий і займає багаточасу, тому протягом наробітку між капітальними ремонтами електричні машиниповинні пройти кілька поточних ремонтів.
Поточні ремонти, як правило, не порушуютьритму виробництва, у той час як капітальний ремонт при відсутності резервупов'язаний із припиненням виробництва (технологічного процесу). Томуміжремонтний період для електричних машин варто дорівнювати до міжремонтногоперіоду основного технологічного встаткування, якщо останній виявляєтьсяменшим.
Для електричних машин масовогозастосування, не віднесених до основного встаткування й яка має достатнійрезерв, можна перейти від системи планово-попереджувального ремонту до післявідмовної системи ремонту. Доцільність такого переходу повинна підтверджуватисятехніко-економічним аналізом.
Тривалість Т ремонтного циклу, а такожтривалість міжремонтного періоду t визначають, виходячи з нормальних умовексплуатації при двозмінній роботі з даних, наведеним у табл. 1 (Ттабл, tтабл).Для колекторних машин постійний і змінний токи наведені в табл. тривалостіремонтного циклу й міжремонтного періоду зменшують шляхом введення коефіцієнтавдо = 0,75.
Таблиця 1Умови роботи електричних машин Коефіцієнт попиту Кс Т табл, років t табл, мес
Сухі приміщення
Гарячі гальванічні, хімічні цеха
Забруднені ділянки — сухого шліфування й ін.
Тривалі цикли безперервної роботи з високим ступенем завантаження — приводи насосів, вентиляторів, компресорів, кондиціонерів і ін.
0,25
0,45
0,25
0,75
12
4
6
9
12
6
8
9