
- •Минобрнауки россии
- •Эксплуатация и ремонт систем электроснабжения промышленных предприятий
- •Введение
- •1. Организация электромонтажных работ электрооборудования
- •1.1 Организация, планирование проведения электромонтажных работ
- •1.1.1. Пусконаладочные работы и сдача объекта в эксплуатацию
- •1.2. Монтаж воздушных линий электропередачи и заземляющие устройства
- •1.3 Монтаж кабельных линий, муфт напряжением до 35 кВ
- •1.3.1 Приемка кабельной линии в эксплуатацию
- •1.4. Монтаж электрооборудования силового трансформатора
- •1.4.1. Включение трансформатора
- •1.5. Монтаж электрооборудования ру и заземляющих устройств.
- •1.5.1. Монтаж и техническое обслуживание распределительных устройств
- •1.5.2 Техническое обслуживание ру напряжения до 1000 в
- •2. Организация эксплуатации элетрооборудования
- •2.1. Связь эксплуатации и надежности оборудования
- •2.1.1. Контроль работоспособности и обслуживание оборудования
- •2.2.Эксплуатация воздушных линий электропередачи
- •2.2.2. Определение места повреждения
- •2.2.3. Борьба с гололедом
- •2.3. Эксплуатация кабельных линий электропередачи
- •2.3.1. Допустимые нагрузки при эксплуатации
- •2.3.2. Профилактические испытания и определение мест повреждения
- •2.4. Эксплуатация силовых трансформаторов
- •2.4.1. Режимы работы трансформаторов, перегрузки
- •2.4.2. Расчет теплового режима трансформатора и термического износа изоляции
- •Ремонт электрооборудования
- •3.1 Организация ремонта электрооборудования. Структура электроремонтной мастерской
- •3.1.1. Классификация, виды и переодичность ремонтов трансформаторов
- •3.1.2. Ремонт трансформаторов
- •3.1.3. Объем работ, выполняемых при капитальном ремонте трансформаторов
- •3.1.4. Контрольная подсушка и сушка трансформаторов
- •3.1.5. Нормы испытаний трансформаторов после капитального ремонта
- •3.1.6. Характеристики и испытания изоляции обмоток трансформаторов
- •3.1.7. Текущий ремонт и расчет трансформаторов при ремонте
- •3.2.1. Объем расчета при капитальном ремонте и в восстановительный период трансформатора
- •3.2.2.Модернизация трансформаторов
- •Контрольные вопросы
- •3.2.3. Капитальный ремонт трансформатора без разборки активной части
- •3.2.4. Ремонт активной части трансформатора
- •3.2.5. Капитальный ремонт трансформатора с разборкой активной части. Дефектировка трансформатора.
- •3.2.6. Ремонт обмоток и магнитной системы трансформатора
- •3.2.7. Испытания трансформатора после капитального ремонта
- •3.3. Ремонт электрических машин
- •3.3.1 Ремонт обмоток ротора, коллектора и контактных колец эм.
- •3.3.2. Изготовление и укладка обмоток из различных.
- •3.3.3. Порядок поверочного расчета и расчет основных параметров. Электромагнитный расчет.
- •3.3.4. Ремонт обмотки возбуждения и якоря
- •3.3.6. Испытание электрических машин после ремонта.
- •3.4.Ремонт асинхронных электродвигателей.
- •3.4.1.Методика поверочных расчетов асинхронных двигателей.
- •3.4.2. Пересчет асинхронных двигателей на другое напряжение, частоту вращения и частоту питания.
- •3.4.3.Электробезопасность
- •3.4.5. Разборка и сборка электродвигателей.
- •3.4.6. Ремонт статора и ротора, контактных колец и щеточного аппарата
- •3.4.7. Неисправности обмоток эм и их восстановления.
- •3.4.8. Изготовление полюсных катушек
- •3.4.9. Ремонт обмоток якорей из прямоугольного провода.
- •3.5. Ремонт пускорегулирующей аппаратуры,его виды и причины повреждений.
- •3.5.1. Ремонт выключателей, предохранителей и магнитопроводов
- •3.5.2. Ремонт изоляционных частей, дугогасительных камер, катушек контакторов и магнитных пускателей
- •3.5.3. Ремонт рубильников, резисторов и реостатов.
- •3.5.4. Проверка и испытание отремонтированных аппаратов
- •3.5.5. Ремонт предохранителей и пусковой аппаратуры
- •3.6. Ремонт воздушных линий
- •3.6.1.Ремонт воздушных линий электропередач.
- •3.7. Ремонт кабельных линий
- •3.7.1. Технология монтажа и ремонта соединительных муфт на кабелях напряжением до 10 кВ
- •3.8. Ремонт электрической аппаратуры ру и установок
- •4.Тепловизионный контроль оборудованиия. Характерные теплограммы
- •3.3.1.Технология монтажа и ремонта светильников общего рименени.
- •3.3.2.Технология монтажа и ремонта взрывозащищенных светильников
- •3.3.3. Технология монтажа и ремонта электроустановочных устройств
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Эксплуатация и ремонт систем электроснабжения промышленных предприятий
3.4.1.Методика поверочных расчетов асинхронных двигателей.
Рассмотрим различные случаи поверочных расчетов асинхронных двигателей. Поверочный расчет при известной индукции в воздушном зазоре. В этом случае известны паспортные данные машины (номинальная мощность, ток, напряжение, скорость)[25], геометрия зубцового слоя статора и ротора, диаметры и длина магнитопровода, а также размеры охлаждающих каналов.По формулам (13.1) и (13.6) определяют расчетную длину активной стали lδ и число эффективных витков обмотки статора ω1. По формуле (13.7) или (13.8) определяют число эффективных проводников в пазу uп1 (с округлением до ближайшего целого, желательно четного). Исходя из коэффициента заполнения паза kм, по формуле (13.10) вычисляют сечение эффективного витка qэф. Зная число элементарных проводов в одном эффективном nэл, определяют сечение элементарного проводника qэл = qэф/nэл . По сортаменту обмоточного провода и его марке подбирают провод, сечение которого близко к qэл , и записывают его размеры d/dиз (диаметры голого и изолированного провода). Проверяют, совпадают ли значения uп1и d/dиз с известными для данной машины. Если получают близкое совпадение, то расчет этим ограничивается.
Поверочный расчет при неизвестной индукции в воздушном зазоре.
В этом случае известны исходные данные для предыдущего расчета, а также количество элементарных проводников в пазу и в одном эффективном, число параллельных ветвей обмотки, диаметр обмоточного провода. Последовательность расчета следующая.
По формуле определяют расчетную длину сердечника lδ, Определяют зубцовое деление статора t1 и ротора t2 по формулам , а также расчетную высоту ярма статора (по методике [7, 19]), среднюю длину силовой линии в ярме статора La, коэффициент воздушного зазора kδ число эффективных проводов в пазу uп1 по известному числу элементарных проводов в пазу uп1эл и числу элементарных проводов в одном эффективном uп1 = uп1эл/nэл . По формуле находят значение индукции в воздушном зазоре Вδ (остальные величины, входящие в эту формулу, известны).
Определяют индукцию в отдельных участках магнитной цепи двигателя и рассчитывают намагничивающий ток в соответствии с рекомендациями § 13.2. На этом этапе расчета можно считать, что падение магнитного напряжения в ярме и зубцах ротора (Fj+Fz2) составляет примерно 0,9 от падения магнитного напряжения в ярме и зубцах статора (Fa+ Fz1), и не рассчитывать подробно магнитную цепь ротора. Кроме того, при расчете намагничивающего тока обмоточный коэффициент kоб1 если он неизвестен, можно принять равным 0,92.Сравнивают намагничивающий ток с его каталожным значением. Если значения этих токов близки, расчет прекращается. Если расчетный ток существенно отличается от каталожного, то продолжают расчет магнитной цепи, изменяя индукцию в воздушном зазоре. Если расчетный ток меньше (больше) каталожного, то увеличивают (уменьшают) индукцию Вδ и повторяют расчет, предварительно определив по формуле число эффективных проводов в пазу, соответствующее новому значению индукции Вδ.Расчет магнитной цепи продолжается до тех пор, пока не получат близкого совпадения расчетного и каталожного намагничивающего тока.Определяют новое сечение обмоточного привода
(3.69)
и подбирают по нему ближайший стандартный, записывая его параметры (диаметры и сечение).
По полученному сечению эффективного витка (qэл.нов ∙ nэл) определяют плотность тока –∆1 = I1ном/(a1qэф), вычисляют по формуле линейную нагрузку, а затем коэффициент пропорциональности перегрева A1 ∙ ∆1 .
По формулам проверяют коэффициенты заполнения паза kм и kз. Если kз ≤ 0,72÷0,74, расчет считается законченным. Если площадь паза за вычетом площади изоляции S′п неизвестна, то ограничиваются проверкой коэффициента kм, так как при известной геометрии паза его площадь в свету Sп.св нетрудно определить. Рекомендуемые значения kм приведены: в § 13.2.
Поверочный расчет при отсутствии обмоточных и паспортных данных. В этом случае расчет существенно усложняется, поскольку правильность расчета индукции в воздушном зазоре можно окончательно установить лишь после испытаний двигателя на холостом ходу. Для восстановления обмоточных и паспортных данных необходимо перед началом расчета определить исполнение двигателя (способ охлаждения и защиты от воздействия окружающей среды), тип изоляции листов сердечника магнитопровода, марку стали (или ее магнитные характеристики) и все размеры сердечника. Кроме того, должны быть заданы рабочее (номинальное) напряжение, частота питающей сети и частота вращения.Как видно из предыдущего варианта расчета, если величина тока холостого хода отличается от каталожной, то необходимо варьировать величинами Вδ, и числами витков обмотки (с соответствующим изменением их сечения). Для ограничения вариантов расчета можно рекомендовать графоаналитический метод определения оптимального значения индукции Вδ, состоящий в следующем (рис.3.79).Задаются тремя различными значениями индукции в воздушном зазоре Вδ1 , Вδ2 , Вδ3. Причем Вδ1, Вδ3 –граничные значения индукции согласно данным [7, 19], а Вδ2 –ее среднее значение. По формуле определяют соответствующее этим индукциям количество эффективных проводников в пазу uп1 , uп2 , uп3. не проводя их округления. Число параллельных ветвей a1 принимают равным единице. По формуле определяют число витков фазы ω1 также не проводя его округления до целого. Проводят расчет магнитной цепи (см. § 13.3) для трех выбранных значений индукции в воздушном зазоре, определяя три значения намагничивающего тока Iμ.
Рис.3.79. Графики для расчета оптимального значения индукции асинхронного двигателя при отсутствии его паспортных и обмоточных данных.
Задаваясь средней плотностью тока Ai по [7, 19], определяют номинальный ток I1н = ∆1 ∙ qэф ,а затем относительное значение намагничивающего тока iμ (в %). Задаются средними значениями энергетических показателей и по формуле определяют мощность Р2. Как отмечалось, эти расчеты проводятся для трех значений Вδ. В результате получаем зависимость Вδ→iμ→Р2 , на основании которой строится кривая 1 –iμ = f (P2) (см. рис.3.79). Для трех полученных значений мощности Р2 и известной частоты вращения по [7, 16, 19, 24] находят предельные значения намагничивающего тока и строят зависимость iμпр =f(P2) –кривая 2.Точка К пересечения кривых 1 и 2 определяет мощность Р2опт, при которой удовлетворяется значение допустимого и намагничивающего тока, т. е. магнитные нагрузки двигателя находятся в заданных пределах.Построив зависимости Вδ =f(Р2) и uп=f(Р2) (кривые 3, 4 на рис.3.79), для полученного значения Р2опт определяют оптимальное значение индукции Вδопт (точка М) и соответствующее ей число эффективных проводников uп.опт (точка L). Для получения равносекционной двухслойной обмотки ип должно быть четным числом, однослойной –целым. Так как было принято, что а1 = l, то ип округляют до требуемого значения (можно также идти по пути увеличения ai).Еще раз по формуле определяют сечение эффективного проводника при новом значении ип. В случае необходимости этот эффективный проводник разбивают на несколько элементарных (по технологическим соображениям диаметр изолированного провода не должен превышать 1,6—1,8 мм). Окончательно определяют размеры провода (d/dиз) и nэл .По формуле проверяют величину коэффициента заполнения kз (конструкция пазовой изоляции либо известна, либо ей следует задаться).Определяют номинальный ток по формуле I1н = ∆qэфа1 и полезную мощность Р2. На этом расчет заканчивается.В ряде случаев дополнительно проводится построение схемы обмотки и уточняется обмоточный коэффициент kоб1.