• Главная
• Электродвигатели
• Трансформаторы
• Балансировка роторов
• Технические сведения
  • Краткие технологические сведения
  • Полезная информация
  • Неисправности электрических машин
• Контакты

4 ПОЛЕЗНАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИНАХ ПРИ ИХ ЭКСПЛУАТАЦИИ

4.1 ВИДЫ ИЗНОСА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

В процессе работы электрическая машина изнашивается. Различают три вида износа электрических машин: механический, электрический и моральный.

Механический износ является следствием механических воздействий. Такому износу подвержены коллектор, контактные кольца, щетки, подшипники, шейки валов. Кроме того, под воздействием твердых частиц пыли, проникающей в машину, происходит абразивный износ изоляции обмоток.

Электрический износ ведет к утрате свойств электрической изоляции. Происходит это из-за тепловых, электрических и механических воздействий на изоляционные материалы.

Тепловое влияние снижает эластичность изоляции, делает ее более подверженной разрушительному действию механических сил.

Причинами электрического воздействия на изоляцию являются возникающие в машине перенапряжения.

Причинами механического воздействия на изоляцию является вибрация машины или действие на обмотку знакопеременных электродинамических сил при прохождении по обмоткам переменного тока и  из-за действия центробежных сил на якорь.

Износ изоляции обмоток электрических машин особенно нежелателен, так как он требует либо выполнения капитального ремонта машины, либо ее замены.

Моральный износ электрической машины связан с разработкой и внедрением в производство новых электрических машин с более высокими технико-экономическими показателями. При этом эксплуатируемые электрические машины оказываются устаревшими, и их дальнейшая эксплуатация становится нерентабельной. Моральный износ является следствием технического прогресса.

4.2 ВОЗНИКАЮЩИЕ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИНАХ ШУМЫ

При работе электрической машины возникают шумы. Причины этих шумов:

- механические;

- вентиляционные;

- магнитные.

Основной причиной шумов механического происхождения является неудовлетворительная балансировка вращающихся частей машины (ротора) и сочлененных с ее валом элементов, например механической муфты. Шумы часто создают подшипники (шумы роликоподшипников больше, чем шарикоподшипников), а в машинах постоянного тока шум может создаваться щеточно-коллекторным узлом.

Причинами шумов вентиляционного происхождения могут быть: недостаточная жесткость вентилятора, возникновение в путях прохождения охлаждающего воздуха вихрей, создающих шумы. Часто причиной вентиляционного шума является резонирование неудачно спроектированных тонкостенных элементов на пути вентиляционного потока (кожуха вентилятора, направляющих щитков, жалюзи и т.д.). Причинами магнитных шумов есть результат проявления в машине действий переменных электромагнитных сил. Еще одной причиной магнитных шумов может быть изменение магнитной проводимости воздушного зазора, из-за зубчатой поверхности сердечников ротора и статора.

4.3 ДОПУСТИМЫЕ БИЕНИЯ ПОЛУМУФТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

4.4 ИЗМЕНЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ПРИ ОТКЛОНЕНИЯХ НАПРЯЖЕНИЯ И ЧАСТОТЫ

4.5 ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

Материалы, применяемые при изоляции обмоток электродвигателей, в зависимости от своих физико-химических свойств являются в большей или меньшей степени токопроводящими. Сопротивление изоляции обмоток в значительной степени зависит от влажности изоляции, механических повреждений и загрязнения поверхности.

Сопротивление изоляции измеряют мегаомметром с ручным или электрическим приводом.

Изоляция не является монолитной, ее можно рассматривать состоящей из ряда слоев, т. е. последовательно соединенных емкостей. При приложении напряжения внутренние емкости в этой цепочке заряжаются через сопротивление предыдущих. При хорошей, сухой изоляции сопротивление каждого слоя велико и зарядный ток мал. Поэтому процесс заряда происходит медленно. При сырой изоляции процесс протекает быстро и также быстро стрелка прибора достигает своего максимального значения.

Установившееся показание прибора свидетельствует об окончании зарядки внутренних слоев изоляции. Это показание определяется током сквозной проводимости, т. е. током, проходящим внутри изоляции по капиллярам, заполненным влагой, и током, проходящим по наружной поверхности изоляции, которая всегда в некоторой степени загрязнена и увлажнена.

Таким образом, судить о состоянии изоляции следует по значению тока сквозной проводимости и по скорости спадания тока абсорбции, которая определяется коэффициентом абсорбции где R15 и R60 — сопротивления изоляции, отсчитанные соответственно через 15 и 60 с после достижения мегаомметром полной частоты вращения.

При хорошей, сухой изоляции коэффициент абсорбции составляет 1,5—2,0, а для увлажненной приближается к единице. Минимальным коэффициентом абсорбции считается- 1,3.

Сопротивление изоляции низковольтных электрических машин, относительно их корпуса и сопротивление изоляции между обмотками при рабочей температуре должно быть не менее 0,5 Мом.

Сопротивление изоляции для электрических машин на напряжение выше 1000 В, относительно их корпуса и между обмотками, регламентируются ПТЭ и зависят от мощности, класса напряжения и температуры.

Для электродвигателей, у которых выведены концы и начала всех фаз, измерение сопротивления изоляции производят между каждой фазой и корпусом. В этом случае допустимое минимальное сопротивление изоляции фазы должно быть повышено в 3 раза.

При измерении сопротивления изоляции одной из электрических цепей, все незадействованные измерением  цепи, соединяют с корпусом машины. По окончании измерения сопротивления изоляции каждой цепи следует разрядить ее на заземленный корпус двигателя.

4.6 ИЗНАШИВАНИЕ ДЕТАЛЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Изнашивание — это процесс постепенного изменения размеров и формы тела при трении. В электрических машинах наблюдаются различные виды изнашивания.

Например:

- механическое изнашивание, существенно не влияющее на физически- химические свойства применяемых материалов. Но абразивное изнашивание, как разновидность механического изнашивания, происходящего в результате режущего и царапающего действия твердых частиц и находящееся между трущимися поверхностями, приводит к изменению установленных геометрических форм поверхностей.

- усталостное изнашивание — разновидность механического изнашивания. Оно является следствием многократного деформирования материала, приводящего к возникновению трещин и отделению с поверхности слоев материала.

- эрозионное изнашивание является воздействием потока жидкости или газа на поверхность детали.

- электроэрозионное изнашивание связано с появлением искровых разрядов. Разряды возникают при замыкании и размыкании контактов электрических приборов, а также между щетками и коллектором или контактными кольцами.

- некоторые детали при сохранении геометрических размеров и формы становятся непригодными к дальнейшей работе в результате потери упругости. Примером могут служить часто выходящие со строя пружины токосъемного устройства.

Эксплуатационная надежность электрических машин общего назначения определяется прежде всего рабочей температурой и нагревостойкостью применяемых электроизоляционных материалов (температурным запасом), а также электрической прочностью, влагостойкостью и механической прочностью примененной изоляции и для машин на напряжение 6000 В и выше – стойкостью изоляции к длинному воздействию электрического поля.

В процессе изготовления и работы изоляция подвергается механическим, температурным и химическим воздействиям, влиянию влаги, поверхностны загрязнений и электрического поля.

Приведенная классификация износов нельзя рассматривать в отрыве друг от друга. Например, на механический износ токоведуших частей сильное влияние оказывают плотность тока, температура и влажность окружающей среды, а на электрический износ изоляции сильное влияние оказывают механические факторы  такие как вибрация, механические усилия или абразивный износ.

4.7 КОЛЕБАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ СЕТИ ПРИ ЧАСТЫХ ПУСКАХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

Колебание напряжений на шинах питающей подстанции при частых пусках электродвигателей, %

4.8 НАИБОЛЬШИЕ ДОПУСТИМЫЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НАГРЕВА НЕКОТОРЫХ ЧАСТЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

4.9 НАИМЕНЬШИЕ ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ДЛЯ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

4.10 НАИМЕНЬШИЕ ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ОБМОТОК МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА

4.11 НАТЯГИ ПОЛУМУФТ ПРИ МОНТАЖЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

4.12 ОБСЛУЖИВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

По исполнению и техническим характеристикам электрические машины должны соответствовать режиму работы и условиям окружающей среды.

В цехах (землеприготовительных, сталелитейных, гальванических и др.), где воздух непригоден для вентиляции продуваемых двигателей (пыль, влага, высокая температура и т. п.), забор охлаждающего воздуха должен производиться извне. Приток наружного воздуха на цели охлаждения в этих случаях должен быть не менее рекомендованного заводом-изготовителем. Попадание в двигатель пыли резко ухудшает условия его охлаждения, приводит к повышенному нагреву и ускоренному старению изоляции. Влажный воздух, используемый для охлаждения машины, снижает электрическую прочность изоляции и вызывает ее пробой.

Надзор за нагрузкой двигателей, вибрацией, температурой подшипников и охлаждающего воздуха, уход за подшипниками (поддержание уровня масла) и устройствами для охлаждения электродвигателя, а также операции по пуску и остановке двигателей осуществляет технологический персонал, обслуживающий механизмы.

Дежурный электротехнический персонал периодически, в сроки, установленные графиком обходов-осмотров оборудования, обязан осматривать двигатели и контролировать режим их работы по всем показателям в объеме типовой инструкции.

На двигателях и приводимых ими механизмах должны быть нанесены стрелки, указывающие направление вращения. Опробование двигателей после ремонта или монтажа, для определения направления вращения осуществляют при отсоединенном приводном механизме.

Крышки подшипников и коробки выводов двигателей (особенно в запыленных помещениях) тщательно уплотняют, корпуса двигателей и металлические оболочки питающих кабелей — надежно заземляют.

Защиту электрических машин выполняют в соответствии с ПУЭ. Двигатели с принудительной смазкой подшипников, как правило, обеспечивают блокировкой, отключающей их при прекращении подачи смазки в подшипники или превышении допустимой температуры. На двигателях, имеющих принудительную вентиляцию, устанавливают защиту, действующую на сигнал и отключение двигателя при повышении его температуры выше допустимой или прекращении работы вентиляции.

Электродвигатели, у которых возможны систематические перегрузки по техническим причинам, снабжают защитой от перегрузки, действующей на сигнал, автоматическую разгрузку механизма или на отключение.

При отключении двигателя ответственного механизма под действием защиты и отсутствии резерва допускается повторное включение его после тщательной проверки схемы управления, защиты и самого двигателя.

У электрических машин постоянного тока сопротивление изоляции обмоток измеряют относительно корпуса, а бандажа — относительно корпуса и удерживаемых обмоток. При номинальном напряжении двигателя до 500 В включительно измерение производят мегаомметром на напряжение 500 В, а при номинальном напряжении выше 500 В — мегаомметром на напряжение 1000 В. В эксплуатации сопротивление изоляции обмоток измеряют вместе с соединенными с ними цепями и кабелями.

В процессе эксплуатации, у отдельных электромашин возникают неисправности. Способы определения и устранения причин, приводящих к ненормальным режимам работы электрических машин, приведены в справке. Если при техническом обслуживании обнаруженную неисправность устранить нельзя из-за сложности, то определяют, какому виду ремонта подлежит электрическая машина (текущему или капитальному).

4.13 ОБОЗНАЧЕНИЕ ВЫВОДОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

4.14 ОБОЗНАЧЕНИЕ ВЫВОДОВ ОБМОТКИ РОТОРА

Контактные кольца обозначают так же, как и присоединенные к ним выводы обмотки ротора, при этом расположение колец должно быть в порядке цифр, указанных в таблице, а кольцо Pi должно быть наиболее удаленным от обмотки ротора. Обозначение самих колец буквами необязательно.

Все двигатели, имеющие устаревшую, ранее применяемую маркировку выводов (например, Н1, Н2, Н3, К1, К2, К3 или X, Y, Z, U, V, W и др.), при ремонте должны быть перемаркированы.

Правильность обозначения начала и конца обмотки проверяют следующим образом.

Две обмотки фаз соединяют последовательно и включают под напряжение, равное 10—15% номинального. Третью обмотку фазы присоединяют к вольтметру. Если показание вольтметра равно нулю, то находящиеся под напряжением обмотки соединены одноименными выводами (т. е. началами или концами). Затем обмотку, включенную на вольтметр, заменяют одной из обмоток, включенных под напряжение, и, аналогичным способом повторяя опыт, находят, какой ее вывод является одноименным с ранее определенным.

ПРОДОЛЖЕНИЕ