книги из ГПНТБ / Маршак, Е. Л. Расчет асинхронных двигателей при ремонте

Е.Л.М АРШ АК

РАСЧЕТ

АСИНХРОННЫХ

ДВИГАТЕЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ

БИБЛЙОГГЁНКА СЕЛЬСКОГО ЭЛЕКТРИКА

МОСКВА « К О Л О С » 1974

631.3

М 30

УДК 631.371:621.313.333.004.67.001.24

035(01)-74

(£) Издательство «Колос», 1974

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Поступающий в ремонт электродвигатель снабжен, как правило, заводским паспортным щитком (паспорт­ ная табличка). По обмотке и сведениям, указанным на щитке, не составляет труда определить паспортные и обмоточные данные электродвигателя.

Для электродвигателей самых разнообразных серий и типов, как выпускаемых в настоящее время, так и снятых с производства, конструктивные и обмоточные данные опубликованы в специальных альбомах [12].

Если сохранился заводской паспорт и обмотка элек­ тродвигателя, есть данные по обмотке в соответствую­ щем альбоме и если у отремонтированного двигателя требуется сохранить заводские параметры — частоту (скорость) вращения и напряжение, то нет надобности проводить перерасчет двигателя. Достаточно убедиться в идентичности фактического исполнения обмотки и об­ моточных данных, приведенных в альбоме, и полностью повторить заводское исполнение.

Если же нет никаких сведений, следует с максималь­ ной тщательностью измерить активные части электро­ двигателя (внешний и внутренний диаметры и длину сердечников статора и ротора), пересчитать число пазов статора и ротора и попытаться найти в альбоме тип электродвигателя, соответствующие данные которого полностью совпали бы с замеренными. Если таким спо­ собом будет точно установлен тип электродвигателя, также нет надобности проводить расчет обмотки; ее следует выполнить по данным, соответствующим выяв­ ленному типу.

Если нет паспортного щитка и обмотки, необходи­ мость расчета очевидна. Но даже и в том случае, когда сохранился заводской щиток электродвигателя и обмот­ ка находится в том состоянии, что можно определить обмоточные данные, требуется рассчитать обмотку. Это

3

объясняется тем, что электродвигатель мог ремонтиро­ ваться ранее с отступлениями от заводского исполне­ ния, причем эти отступления могли быть недопустимы­ ми и предположительно могли послужить причиной выхода электродвигателя из строя. Расчетным путем сле­ дует установить, соответствует ли обмотка электродви­ гателя его паспортным данным, в норме ли находятся его электромагнитные нагрузки.

Расчеты обмоток также необходимы для ремонта, связанного с изменением частоты вращения и напряже­ ния. Задача заключается в определении новых обмоточ­ ных данных и новой мощности электродвигателя, когда нет требуемого провода или электроизоляционных мате­ риалов, или когда не представляется возможным зало­ жить в пазы необходимое число проводов. Тогда рас­ четным путем определяется возможность изменения об­ моточных данных электродвигателя и влияние этого изменения на его параметры.

Расчет обязателен также и при замене медного про­ вода обмотки на алюминиевый. Здесь надо выбрать оп­ тимальные обмоточные данные, такие, при которых мощность электродвигателя сохраняется или снижается в минимальной степени.

Таким образом, при ремонте электродвигателя, в за­ висимости от его состояния и характера ремонта должен производиться один из следующих видов расчета.

Поверочный расчет электродвигателей, не охвачен­ ных альбомом обмоточных данных, как при сохранив­ шейся, так и при отсутствующей обмотке — для провер­ ки соответствия фактических обмоточных данных за­ водским и для сопоставления электромагнитных нагру­ зок ремонтируемого электродвигателя с допустимыми нагрузками.

тродвигателя.

Расчет при изменении материала провода (замена медного провода на алюминиевый)— для оценки влия­ ния этой замены на мощность электродвигателя.

4

Расчет для определения (восстановления) парамет­ ров электродвигателя — для электродвигателей, не ох­ ваченных альбомом обмоточных данных, при отсутствии заводского паспортного щитка и демонтированной об­ мотки. Последний вид расчета, являющийся наиболее сложным, может дать только приближенное решение, которое должно быть уточнено по результатам испыта­ ния отремонтированного электродвигателя.

Как указывалось выше, основным критерием для расчета электродвигателя, у которого отсутствуют за­ водской паспортный щиток и обмотка, являются снятые с натуры размеры стальных сердечников, поэтому все измерения следует проводить с максимальной тщатель­ ностью, повторяя каждое измерение 2—3 раза и поль­ зуясь абсолютно исправными измерительными инстру­ ментами.

Предварительно перед измерением электродвигатель необходимо очистить от грязи, краски и лака. Особо важно очистить пазы от остатков старой изоляции.

Длину сердечника (статора или ротора) следует из­ мерять не по наружной поверхности, а по пазовой части, закладывая измерительную линейку на дно паза. Изме­ рение длины сердечника по головкам зубцов может дать неправильные результаты, так как во многих случаях на торцах сердечника зубцы расходятся — отгибаются в аксиальном направлении.

Наружный диаметр сердечника статора или внутрен­ ний диаметр сердечника ротора не всегда доступен для непосредственного измерения. В этих случаях приходит­ ся прибегать к косвенным способам, например, замерив внутренний диаметр сердечника статора Du высоту зуб­ ца /г31, высоту спинки ha, определяют наружный диа­ метр сердечника статора Ь н1 из соотношения:

D a —D1+ 2h3\+ 2/гС1-

Пазы закрытой и полузакрытой формы рекомендует­ ся измерять, снимая оттиски на пластинки свинца или электрокартона, а открытые пазы — непосредственно штангенциркулем, линейкой, калибром и др.

Наиболее распространенные формы пазов, а также расчетные формулы для определения их площади при­ ведены на рисунке 1.

Толщину стальных листов следует определить, заме­ рив расстояние между двумя радиальными вентиляци-

5

0,93—0,95 — при оксидной изоляции или при отсутствии изоляции.

Сердечники статора обычно набирают из листов тол­ щиной 0,5 мм и реже из листов толщиной 0,35 мм. Та­ ким образом, определить толщину листа можно совер­ шенно безошибочно.

Воздушный зазор следует измерять с двух противо­ положных торцов электродвигателя при помощи калиб­ рованного щупа, вводимого через специальные или смот­ ровые люки в торцевых щитах. С каждой стороны из-

6

меренйё нужно проводить в четырех точках, смещенных одна относительно другой на 90°; величина зазора при­ нимается как среднеарифметическая всех замеров.

Унекоторых электродвигателей люков в щитах нет.

Втаких случаях зазор можно измерить только после разборки. Для этого ротор укладывают непосредствен­

но на статор и замеряют зазор 6i против самой верхней части расточки статора. Вслед за тем ротор поворачива­ ют на 90° и вновь замеряют зазор против той же точки

статора — бгВеличина зазора

бСр= (б1+бг)/4.

Для проверки правильности измерения можно руко­ водствоваться таблицей 1. Данные, приведенные в ней,

ориентировочные.

Таблица 1

Следует отметить, что в отличие от расчетов элек­ трических машин, проводимых на машиностроительных заводах, когда при расчете определяют размеры сердеч­ ников активной стали статора и ротора и выбирают число пазов, при ремонте задача значительно упроща­ ется; расчет выполняется применительно к существую­ щим сердечникам и сводится к выбору типа обмотки, определению числа витков в пазу и сечения провода, при которых достигается оптимальное соотношение магнит­ ных (в активной стали) и электрических (в обмотке) нагрузок.

Основными электродвигателями, эксплуатируемыми в сельском хозяйстве, являются односкоростные асин­ хронные электродвигатели трехфазного тока с корот­ козамкнутым ротором единой серии А2, А02 и АОЛ2 мощностью от 0,6 до 100 кВт.

7