6.Сушіння від стороннього джерела постійного (змінного) струму (рис. 16).
Рис. 5 Сушіння втратами в міді від стороннього джерела постійного чи однофазного струму
Сушіння постійним струмом виконується при загальмованому роторі і рекомендується для машин змінного струму, а також для обмоток збудження машин постійного струму.
Якщо виведені всі шість кінців обмотки, струм пропускається послідовно через обмотки усіх фаз (рис. 6, а, б). Якщо виведені тільки три кінці обмотки, то обмотки з'єднуються, як показано на рис. 5, в, г, с переключенням фаз через щогодини. Відключення виробляють поступовим зниженням напруги, що підводиться. Обмотка ротора висихає і не вимагає додаткового сушіння. Струм сушіння підтримується в межах 0,4-0,7 Ін. Температуру регулюють шляхом зміни струму сушіння за допомогою зміни напруги, що підводиться чи реостата. Необхідну напругу (В) джерела постійного струму знаходять по формулі U=Іс, де Іс- струм сушіння, A; R - опір постійному струму обмоток машин за прийнятою схемою сушіння. Ом.
Аналогічно можна проводити сушіння від стороннього джерела однофазного струму. Цей спосіб рекомендується для електричних машин змінного струму. Ротор можна вийняти і висушити окремо. Ротор з подвійною кліткою при сушінні по схемах рис. 6 повинен бути вийнятий обов'язково. Сушіння виробляється так само. Струм сушіння повинен складати 50-70 % від номінального.
Крім описаних методів сушіння існують метод за допомогою стороннього джерела трифазного струму в режимі короткого замикання, метод короткого замикання в генераторному режимі, метод "повзучої" швидкості. Однак ці методи через їх трудомісткість і складність застосовують рідко й у роботі не розглядаються.
Порядок виконання роботи
1. Розрахувати потужність нагрівального елемента тепловоздуходувки для сушіння двигуна потужністю Рном =22 кВт.
2. При сушінні методом 3 для обраного статора визначити напругу U (В), що підводиться і струм, що протікає по валу Ін (А). Прийняти В - 0.7 Тл.
3. При сушінні методом 4 для обраного статора визначити струм у котушці, що намагнічує, вибрати марку і перетин проводу намагнічуючої обмотки. Прийняти; В- 0.8 Тл, Uc= 220 В, навантаження - 70 % припустимої.
4. При сушінні методом 5 для обраного двигуна визначити число витків n і струм І в обмотці, що намагнічує, з огляду на, що машина не утеплена. Прийняти температуру навколишнього повітря 20 °С. Враховуючи навантаження на провід 50 % припустимої , вибрати марку і перетин дроту.
5. Скласти звіт про роботу.
Контрольні питання
1. Що таке R60” і R60”/R 15”?
2. В яких випадках виникає необхідність сушіння електричних машин?
3. В чому полягають підготовчі роботи до сушіння електричних машин?
4. При яких умовах сушіння можна вважати закінченим?
5. В чому сутність вивчених методів сушіння?
Лабораторна робота №2 Тема. Вивчення способів визначення повітряних зазорів в електричних машинах
Мета роботи - навчити визначати повітряні зазори в електричних машинах.
Короткі теоретичні відомості
Для кращої роботи електричних машин повітряні зазори по всій окружності ротора (якоря) бажано виконувати однакової величини, що не перевищує визначених значень. Збільшення повітряного зазору викликає підвищення струму холостого ходу, зменшення коефіцієнта потужності і коефіцієнта корисної дії.
Наприклад, для асинхронних двигунів збільшення зазору на 1 % зменшує коефіцієнт потужності на 0,3 %, а струм холостого ходу збільшується на 0,6 %. При збільшенні зазорів на 15-20 % двигун при ремонті необхідно перемотувати по новим обмоточним даним (зі збільшеним числом витків у пазу), а при збільшенні зазорів більш 20 % економічна доцільність ремонту стає сумнівною.
Збільшення повітряних зазорів може бути викликано різними причинами: проточкою внутрішньої поверхні чи статора зовнішньої поверхні ротора (що зовсім неприпустимо при ремонті), що шліфує дією пилу, що утримується в навколишньому повітрі (характерно при тривалій експлуатації електродвигунів на металургійних підприємствах), неправильним збереженням електродвигунів на складах, у результаті чого коррозирують поверхні сталі статора і ротора.
Важливе значення має нерівномірність зазору. Найчастіше причиною нерівномірності по окружності є вироблення підшипників, рідше-еліптичність ротора чи статора. В великих електродвигунів значна різниця у величині зазорів в вертикальній і горизонтальній площинах може бути викликана деформацією вала при недостатньо твердій станині.
Нерівномірність повітряних зазорів призводить, як правило, до несиметричності магнітної системи електродвигунів, що у свою чергу веде до появи струмів у підшипниках, уравнітєльних струмів, вібрації, прогину вала, торканню ротора і статора і т.д..
У зібраному електродвигуні вимірювання зазору варто робити з двох сторін (з боку розташування схеми і з протилежної сторони) за допомогою щупа, що вводиться через оглядові чи спеціальні люки в торцевих щитах. З кожної сторони вимірювання виконують у чотирьох точках, зрушених відносно один одного по окружності на 90°. Величину зазору визначають як среднеарифметичну величину усіх вимірювань. У великих електродвигунах змінного струму з великим діаметром вала роблять вісім вимірювань. Деякі електродвигуни, головним чином, малої потужності, не мають отворів чи люків, у які можна ввести щуп. У таких двигунах вимірювання зазорів роблять після їх розборки. Для цього ротор укладають безпосередньо на розточення статора і заміряють зазор δ1 проти самої верхньої точки росточки статора. Потім повертають ротор на 90° і знову замірять зазор δ2 напроти тієї ж крапки статора. Середній зазор:
Регулювання зазору при монтажі й установці електродвигунів підбора відповідних металевих прокладок під лапи станин статора і розвороту його в поперечному напрямі щодо подовжньої осі. В електродвигунах постійного струму вимірювання роблять під середньою частиною кожного плюса також із двох сторін.За даними ПУЭ повітряні зазори вимірянні в діаметрально протилежних точках, не повинні відрізнятися друг від друга більше ніж на 10 % від середньої величини зазору.
В табл. 2.1 приведені величини припустимих повітряних зазорів. Одна з необхідних перевірок при монтажі і ремонті електродвигунів – перевірка зазорів у підшипниках
Таблиця 2.1. Припустимі зазори в міжзалізному просторі асинхронних двигунів
Частота обертання об/хв |
Повітряний зазор, мм, для двигуна потужністю. кВт (орієнтовно) |
|||||||||
До 0,2 |
0,2-1.0 |
1.0-2.5 |
2,5-5,0 |
5,0-10 |
10-20 |
20-50 |
50-100 |
100-200 |
200-300 |
|
800-1500 |
0.2 |
0.25 |
0.3 |
0.35 |
0.4 |
0.45 |
0,50 |
0,65 |
0,80 |
1.0 |
3000 |
0.25 |
0,3 |
0,35 |
0.4 |
0.5 |
0.65 |
0,80 |
1,00 |
1,25 |
1.5 |
Цей зазор встановлюється між шийкою вала і верхнім вкладишем підшипника. Величина зазору встановлюється в залежності від діаметра шийки вала і частоти обертання вала електродвигуна і визначається з врахуванням піднімальної сили масляного клина й утворення, відповідної товщини мастильного шару. Причиною збільшення зазорів у підшипниках можуть бути або їх рівномірний знос, або нерівномірний знос в результаті деформації вала і нерівномірного навантаження на підшипник, або невірна посадка підшипника на шийку вала при монтажі. В результаті збільшення зазорів можливі несправності електродвигуна, описані вище
Рис. 17. Зазори в електричних машинах: а-зазор між шийкою вала і верхнім вкладишем, б-зазор між верхнім вкладишем і кришкою.
В роз’ємних підшипниках ковзання радіальний вертикальний зазор вимірюють по відбитках відрізків свинцевого дроту діаметром 0,5-1,0 мм і довжиною 2-4 см, що закладаються між шийкою вала і верхньою половиною вкладиша, а також у площину рознімання вкладишів (рис. 17). Радіальний зазор у нероз'ємних підшипниках ковзання вимірюють щупом, що вводиться між шийкою вала і вкладишем. При вимірі щуп варто вводити на всю довжину вкладиша. Максимально припустимі радіальні вертикальні зазори в підшипниках ковзання зазначені в табл. 1.9.
Таблиця 1.9. Припустимі величини радіальних вертикальних зазорів у підшипниках ковзання електродвигунів
-
Діаметр вала, мм
Зазор, мм, при частоті обертання, об/хв
До 1000
1000-1500
Понад 1500
18-30
0,04-0,093
0,06-0,13
0,14-0,28
31-50
0,05-0,112
0,075-0,16
0,17-0,34
51-80
0,065-0,135
0,095-0,195
0,2-0,4
81-120
0,08-0,16
0,12-0,235
0,23-0,46
121-180
0,1-0,195
0,15-0,285
0,26-0,52
181-260
0,12-0,225
0,18-0,3
0,3-0,36
261-360
0,14-0,25
0,21-0,38
0,34-0,68
361-500
0,17-0,305
0,25-0,44
0,38-0,76
Бічні радіальні зазори в підшипниках ковзання допускаються в межах половини вертикальних зазорів.
Припустимі осьові зазори для підшипників ковзання приведені в табл. 1.10.
Таблиця 1.10 Допустимі величини осьових зазорів в підшипниках ковзання
-
Потужність двигуна, кВт
Мінімальний зазор,мм
Максимальний зазор,мм
До 10
0.4
1,0
10-20
0.5
1.5
20-40
0.75
2,0
40-80
1,0
3,0
80-160
1.5
4,0
160-500
2,0
5.0
Припустимі зазори в підшипниках каченія приведені в табл. 1.11.
Осьові зазори в підшипниках каченія не повинні перевищувати 0,2-0,35 мм.
Таблиця 1.11. Припустимі величини радіальних вертикальних зазорів у підшипниках качения
-
Діаметр вала, мм
Мінімальний зазор, мм
Максимальний зазор, мм
Шарикопідшипники
Роликопідшипники
20-30
0,005
0,01
0,10
35-50
0,010
0,02
0,15
55-80
0,015
0,03
0,20
85-120
0,020
0,04
0,30
Методичні вказівки
Необхідно записати тип, потужність двигуна, з яким буде виконуватись робота, а також виміряти і записати діаметр вала і тип підшипника. Вимірювання виконують з двох протилежних сторін.
Ширина щупа повинна бути менше ширини зубців статора і при вимірюваннях щуп не повинний потрапляти на пазовий клин чи бандаж.
Для визначення зазорів у міжзалізному просторі з кожною стороною вала необхідно зробити чотири виміри через 90°.
Порядок, виконання роботи
1. Взяти набір щупів і виміряти повітряний зазор з обох сторін асинхронного двигуна.
2. Обчислити среднєарифметичне отриманих величин, порівняти їх з даними табл. 1.8 і зробити висновок про придатність двигуна до експлуатації.
3. Зняти з двигуна кришки підшипника.
4. Зняти верхню половину вкладиша.
5. В місця, зазначені на рис. 22, а, укласти відрізки свинцевого дроту.
6. Верхню половину вкладиша і кришку підшипника встановити на свої місця і рівномірно затягти стяжними болтами. При підтягуванні болтів відрізки свинцевого дроту сплющуються відповідно зазорам.
7. Знову розібрати підшипник і мікрометром вимірити товщину усіх свинцевих відбитків. Зазор по лінії АА визначити по формулі
Зазор по лінії ББ визначити по формулі
Розрахунковий вертикальний зазор у підшипнику
Значення δ1 і δ2 не повинні відрізнятися друг від друга більш ніж на 10 %. Отримане значення δ порівняти з даними табл. 1.9 і зробити висновок про придатність двигуна до експлуатації.
8. Аналогічно зробити вимір і розрахунок між верхнім вкладишем і кришкою підшипника (рис. 22, б); звичайно, він відновлюється 0,05 мм.
9. Скласти звіт про роботу.
Контрольні питання
1. Якими причинами може бути викликане збільшення зазорів?
2. Якими причинами може бути викликана поява нерівномірності зазорів?
3. Які небажані явища виникають при збільшенні зазорів?
4. Які небажані явища спричиняє поява нерівномірності зазорів?
5.Як виконується вимірювання зазорів в електродвигунах не маючих отверстий для введеня щупів?