Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Трунковский, Л. Е. Монтаж силовых сетей и электрооборудования учеб. пособие

.pdf
Скачиваний:
39
Добавлен:
19.10.2023
Размер:
7.58 Mб
Скачать

две пары щеток, сдвинутых под углом 90°, причем одна пара щеток соединена накоротко.

На рис. 3-13 показан принцип работы наиболее распространен­ ного ЭМУ с поперечным полем. Обмотка возбуждения ОУ, назы­ ваемая обмоткой управления, создает магнитный поток Фг. Посколь­

ку якорь, вращаясь,

пересекает поток ® i, в его проводниках

возни­

 

 

кает ток, направление кото­

 

 

рого

показано

крестиками

 

 

(от пас) и точками в круж­

 

 

ках (к нам).

очередь

ток

в

 

 

 

В

свою

 

 

обмотке якоря создает маг­

 

 

нитный поток Ф2, перпенди­

 

 

кулярный

к

потоку

Ф|

и

 

 

называемый поперечным по­

 

 

током

реакции якоря.

 

Нап­

 

 

равление

поперечного

 

пото­

 

 

ка остается неизменным, а

 

 

так

как

проводники

якоря

 

 

его

непрерывно

пересекают,

 

 

в них возникает э. д. с., на­

 

 

правление которой

показа­

 

 

но

крестиками

п

точками

 

 

без кружков. Эту э. д. с. мо­

 

 

жно снять через вторую па­

 

 

ру щеток (на схеме верти­

 

 

кальную)

п питать

внешнюю

Рис. 3-13. Принцип действия

нагрузку. Регулируя не­

большую величину тока воз­

электромашииного

усилителя с

буждения

в

обмотке

ОУ,

поперечным полем.

 

можно

соответственно

уве­

 

 

личить или уменьшить вели­

 

 

чину тока в

цепи

внешней

нагрузки ЭМУ. Кроме потоков Ф1 и Ф2 в якоре ЭМУ от нагрузочного тока создается еще продольный поток реакции Ф3, направленный на­ встречу потоку Ф| и ослабляющей его. Для компенсации потока Фз служит компенсационная обмотка /СО. Следует отметить, что ЭМУ

обычно имеют

несколько

обмоток управления, взаимодействующих

в сложных схемах.

с помощью постоянного тока малой мощ­

Магнитные

усилители

ности позволяют регулировать переменный ток значительно боль­ шей мощности. Достоинством магнитных усилителей является от­ сутствие в них движущихся частей, поэтому они получают все бо­ лее широкое применение в системах автоматического управления. Принцип действия магнитного усилителя показан на рис. 3-14. Два стальных сердечника из высококачественной никелевой стали (пер­ маллоя) имеют две обмотки: управляющую У постоянного тока и главную — переменного тока, состоящую из двух последовательно соединенных обмоток Гi и Г2. Направление тока главных обмоток М и Г2 таково, что создаваемые ими магнитные потоки по отноше­ нию к управляющей обмотке направлены навстречу друг другу (показано стрелками) и, таким образом, не наводят в управляющей обмотке переменной э. д. с. Если в управляющей обмотке У нет по­ стоянного тока, магнитный усилитель представляет собой по суще­ ству дроссель с большим индуктивным сопротивлением, включен­

154

ным в цепь переменного тока последовательно с нагрузкой; при этом величина переменного тока, питающего нагрузку Н, незначительна.

Подавая в управляющую обмотку У постоянный ток небольшой мощности, подмагннчнвают сердечник, при этом индуктивное сопро­

тивление

обмоток Г, и Гг падает

и

соответственно возрастает ток

в непи нагрузки переменного тока N.

электромашннного усилите­

ля

Рассмотрим

пример

применения

в

схемах

регулирования

 

 

скорости электродвигателей.

 

 

 

На рис. 3-15 показана уп­

 

 

рощенная

схема

управления

 

 

двигателем

постоянного

тока

 

 

по системе Г—Д с применени­

 

 

ем электромашннного усилите­

 

 

ля,

который

здесь

выполняет

 

 

роль

возбудителя

генератора

 

 

Г, питая постоянным током его

 

 

обмотку

возбуждения

ОВГ.

 

 

Усилитель ЭМУ имеет две об­

 

 

мотки управления

1УО и 2УО.

 

 

Обмотка 1УО присоединена че­

 

 

рез реостат к цепи постоянного

 

 

тока от вспомогательного ис­

 

 

точника, а обмотка 1УО под­

 

 

ключена к тахогенератору ТГ.

 

 

Тахогеиератор представляет со­

 

 

бой маленький генератор пос­

 

 

тоянного

тока,

находящийся

 

 

на одном валу с электродви­

 

 

гателем Д. Обмотка возбужде­

 

 

ния тахогенератора ОВТГ име­

Рис. 3-14. Принцип действия маг­

ет

независимое

питание

от ос­

нитного усилителя.

новного возбудителя ОВД.

 

 

ГГ

Рис. 3-15. Схема управления двигателем по­ стоянного тока, работающим по системе Г—Д с применением электромашннного усилителя.

155

Электрический вал представляет собой систему двух (или боль­ шего числа) механизмов, двигатели которых, не будучи связаны между собой механически, имеют такую электрическую связь, при которой частота их вращения автоматически поддерживается оди­

 

наковой

(синхронной).

 

Существуют

различ­

 

ные схемы электрическо­

 

го вала. Одна из них,

 

наиболее простая,

пока­

 

зана па рис. 3-16. Меха­

 

низмы 1 и 2, не связан­

 

ные между

собой

меха­

 

ническим

валом,

 

имеют

 

приводные

двигатели

Рис. 3-16. Принцип работы электричес­

и 2Г. Вместе с этими

двигателями

на

 

одном

кого вала с вспомогательными асин­

валу с каждым

из

них

хронными двигателями.

вращаются

 

вспомога­

 

тельные

 

асинхронные

 

двигатели

и

2В. Ро­

торы вспомогательных асинхронных двигателей, имеющие фазную об­ мотку с кольцами, электрически соединены между собой, а их стато­ ры присоединены к одной п той же сети.

При увеличении нагрузки па вал двигателя частота враще­ ния его уменьшается относительно частоты вращения двигателя 2Г.

При одинаковой

частоте вращения

двигателей и в роторах

двигателей и пет тока,

так

 

как э. д. с. обоих роторов одина­

 

ковы и направлены навстречу друг

 

другу. Если же частота вра­

 

щения двигателя по отно­

 

шению к частоте вращения двига­

 

теля понизится, в цепи ротора

 

появится уравнительный ток, обу­

 

словленный разностью э. д. с. Ток

 

пойдет

в направлении от ротора

 

к ротору и несколько по­

 

высит

нагрузку

па

машину

 

(генераторный режим), вследствие

 

чего частота вращения ее умень­

 

шится. У машины частота вра­

 

щения, наоборот, несколько уве­

 

личится, поскольку ее режим ста­

 

новится двигательным. Таким об­

 

разом,

происходит

выравнивание

 

частоты

вращения двигателей

 

н 2Г.

 

 

 

 

 

 

Электрический вал применяют

 

для электропривода тяжелых стан­

 

ков, ворот шлюзов, т. е. там, где

Рис. 3-17. Схема бесконтактно­

приводные двигатели, работаю­

щие со строго одинаковой часто­

го аппарата на базе магнитно­

той

вращения,

расположены

па

го усилителя.

значительном расстоянии друг

от

 

друга

и не могут быть соединены общим механическим валом.

156

С х е м ы

у п р а в л е н и я с п р и м е н е и нем

б е с к о н-

т а к т н ы х

а п п а р а т о в в последние годы широко

используют­

ся в электроустановках различного назначения. Бесконтактные ап­ параты работают обычно на базе магнитных усилителен пли полу­ проводниковых вентилей. Поскольку в бесконтактных аппаратах от­

сутствуют подвижные

элементы, они являются более

надежными

и быстродействующими,

допускают большую частоту

отключений.

Принципиальная схема бесконтактного аппарата на базе маг­

нитного усилителя показана па рис. 3-17. К источнику

переменного

тока подключены последовательно обмотки нагрузки а'„ п мостнковый выпрямитель В,. Выпрямленный ток проходит через обмотку обратной связи ю0.с п сопротивление нагрузки Ян.

Второй мостнковып

выпрямитель В2 через

сопротивления /?д и

Лем подключен

также к

источнику переменного

тока и питает обмот­

ку смещения

шсм.

подключают через регулируемое сопро­

Обмотку управления

тивление Яу к вспомогательному источнику постоянного тока. Под­ бором сопротивлении Лд и ЛСм и регулированием малым током с по­ мощью сопротивления Лу можно получить различные токи нагрузки как по величине, так и по направлению.

П о д г о т о в и т е л ь н ы е р а б о т ы к м о н т а ж у

э л е к т р и ч е с к и х машин.

Электрические

машины

прибывают на место монтажа

в собранном

пли разо­

бранном виде. Машины, прибывающие в собранном ви­ де, как правило, перед установкой не разбирают. Если по внешнему осмотру в результате транспортировки и хранения выявлены повреждения и загрязнения маши­ ны, представителями заказчика и монтажной органи­ зации составляется акт, которым определяются необхо­ димость и степень разборки машины; такие работы монтажная организация выполняет по отдельному на­ ряд-заказу в соответствии с инструкциями заводов-из- готовителей.

Перед монтажом электрической машины проверяют состояние изоляции ее обмоток; при неудовлетвори­ тельном состоянии последнего производят сушку изоля­ ции обмоток.

Проверку изоляции обмоток выполняют мегом­ метром.

В соответствии с ГОСТ 11828-66 сопротивление изо­ ляции обмоток электрических машин на номинальное напряжение до 1000 В включительно проверяют ме­ гомметром, рассчитанным на 500 В; обмоток электриче­ ских машин на номинальное напряжение выше 1000 В — мегомметром, рассчитанным на 1000 В.

Согласно ГОСТ 183-66 сопротивление изоляции об­ моток электрической машины относительно ее корпуса

157

R60 (измерепнное через 60 с после начала отсчета на шкале мегомметра) и сопротивление изоляции между обмотками при рабочей температуре машины должны соответствовать вычисленному по формуле, но не менее

0,5 Мом:

п ______ У»_____

ft0

1 000 + 0 ,1 Р

где U„ — номинальное напряжение обмотки машины, В;

Р— номинальная мощность машины, кВт (для ма­ шин постоянного тока, кВ-А).

Практически за рабочую температуру принимают 75°С. Если сопротивление изоляции обмотки было из­ мерено при другой температуре, но не ниже 10° С, оно может быть пересчитано на температуру 75°С (табл. 3-2

и 3-3).

Т а б л и ц а 3-2

Темпера - тура об­ мотки, °С

10

20

30

Темпера­ тура об­ мотки, °С

Сопротивление изоляции,

 

МОм,

при номинальном

Темпера­

напряжении машины, В

тура об­

3

6

10

мотки, °С

 

40

80

135

40

27

56

90

50

20

40

60

60

 

 

 

75

Сопротивление изоляции,

Темпера -

МОм,

при номинальном

напряжении машины,

В

тура об -

 

 

 

 

мотки,

220

330

500

660

°С

 

Сопротивление изоляции, МОм, при номинальном напряжении машины, В

3

6

10

12

24

42

10

16

30

5

10

20

3

6

10

 

Т а б л и ц а

3-3

Сопротивление изоляции, МОм, при номинальном напряжении машины, В

220 380 500 660

10

2,7

4,6

6

7,9

50

0 ,6

1

1,3

1,8

20

1,85

3,3

4,3

5,6

60

0,4

0,7fe

0,9

1,2

30

1,3

2,1

2 ,8

3,6

70

0,3

0,5

0 ,6

0 ,8

40

0,85

1,5

2

2 ,6

75

0,22

0,38

0,5

0,65

Практически можно пользоваться соотношением: при повышении температуры на каждые 20° сопротив­ ление изоляции уменьшается примерно в 2 раза.

Если сопротивление изоляции обмоток электриче­ ских машин напряжением до 1000 В ниже величин, при­

158

веденных в табл. 3-3, необходимо обмотки подвергнуть сушке. Существуют различные методы сушки электри­ ческих машин: индукционным нагревом, внешним на­ гревом, электрическим током от постороннего источника и др. Наиболее распространена сушка электрических

машин

индукционным

 

нагре­

 

 

вом (рис. 3-18).

При

исполь­

 

 

зовании

этого

метода

 

можно

 

 

одновременно

 

сушить

не­

 

 

сколько машин, соединяя по­

 

 

следовательно

их намагничи­

 

 

вающие обмотки.

 

 

 

 

 

 

Обмотку из изолированных

 

 

проводов наматывают по на­

 

 

ружной

поверхности

корпуса

 

 

машины и присоединяют к ис­

 

 

точнику

переменного

 

тока.

 

 

Для сушки методом индукци­

 

 

онного

нагрева

 

могут

быть

 

 

рекомендованы

 

 

сварочные

 

 

трансформаторы

с регулиров­

Рис. 3-18. Схема сушки

кой тока

дросселем.

Если не­

электрических машин ин­

возможно намотать

обмотку

дукционным

нагревом.

по всей наружной поверхности

 

 

станины, приподнимают ма­

либо смещают обмотку

шину над плитой

(рис.

3-18, а)

на подшипниковые щиты, как

показано на рис. 3-18,6.

При сушке индукционным методом ведут непрерыв­

ное наблюдение

за

температурой обмотки

(последняя

не должна превышать 70 °С) и через каждый час изме­ ряют ее сопротивление изоляции. В начале нагрева обычно сопротивление изоляции падает, а затем начи­ нает возрастать.

Сушку заканчивают, когда прекращается нарастание сопротивления изоляции. Если в процессе сушки сопро­ тивление изоляции достигло требуемой нормами вели­ чины, но продолжает заметно повышаться, сушку нельзя приостанавливать. Ее надо продолжать до тех пор, пока сопротивление изоляции не будет примерно одинаковым в течение 2—3 ч.

Другим распространенным методом сушки электри­

ческих

машин

является

сушка

внешним нагревом

(рис. 3-19). Машину помещают

в кожух, у которого

внизу

оставляют

отверстие

для входа нагретого возду­

159

ха, а вверху (в противоположном углу)— отверстие для выхода теплого воздуха. Кожух должен быть огне­ стойким (пз металла или листового асбоцемента). Если его выполняют из деревянных щитов, то последние об­ шивают кровельной сталью по войлоку. Воздух нагре-

Рнс. 3-19. Сушка машины внешним нагревом.

вают с помощью тепловоздуходувкп, ламп накаливания, нагревательных сопротивлений пли батарей пароводя­ ного отопления, которые устанавливают вблизи нижнего

входного

отверстия.

Температуру нагретого

воздуха

у входа

необходимо

контролировать; она не

должна

быть выше 90 °С. Каждый час измеряют также

сопро­

тивление изоляции обмоток.

Электрические машины сушат также электрическим током (переменным пли постоянным) от постороннего источника. Для сушки асинхронных двигателей трех­ фазным током применяют напряжение не более 10— 15% номинального. При этом ротор должен быть затор­ можен. В двигателях с фазным ротором обмотку зако­ рачивают на кольцах.

При сушке асинхронных двигателей однофазным пе­ ременным током или постоянным током ротор также должен находиться в неподвижном состоянии. Схемы включения обмоток двигателя в этом случае выбирают в зависимости от того, выведено три пли шесть концов обмотки статора (рис. 3-20, а, б).

При сушке асинхронных двигателей током от посто­ роннего источника условия вентиляции плохие, так как ротор двигателя находится в неподвижном состоянии.

160

Поэтому ток сушки в каждой фазе не должен превы­ шать 50—70% номинального тока двигателя. При этом должен вестись непрерывный контроль за нагревом об­ мотки с помощью термометра (температура должна быть не выше 70°С). Если сушку производят по схемам, показанным на рис. 3-20 в, а, рекомендуется каждые 2 ч переключать фазы об­ мотки электродвигате­ ля так, чтобы нагрев всех трех фаз шел рав­ номерно.

У с т а н о в к а Э л е ­

 

 

 

ктр и ч е с к и х

 

 

м а-

 

 

 

ш и н.

Перед

 

установ­

 

 

 

кой электрических

ма­

 

 

 

шин

необходимо

про­

 

 

 

верить

по

чертежам

 

 

 

соответствие

 

проекту,

 

 

 

фундаментов,

 

кабель­

 

 

 

ных каналов и мон­

 

 

 

тажных

проемов

для

 

 

 

транспортировки

 

обо­

 

 

 

рудования или его от­

 

 

 

дельных

узлов.

 

 

 

 

 

Особое

внимание

 

 

 

должно

быть

 

обраще­

 

 

 

но на уточнение массы

 

 

 

перемещаемых

 

элект­

Рнс. 3-20. Схемы для сушки асин­

рических

машин

или

хронного

двигателя однофазным

их узлов (для

машин,

переменным и постоянным

током.

а, б ~ при

шести выводах

обмотки;

поступающих

 

в

разо-

 

в, г — при трех выводах обмотки,.

бранном

виде)

и

на

 

 

 

соответствие

 

 

грузо­

в наличии

кранов, кранбалок

подъемности

имеющихся

или других механизмов и

приспособлений для подъема

и перемещения машин.

 

 

 

При этом необходимо учитывать, что превышение паспортной грузоподъемности такелажных приспособ­ лений и оборудования, а также выполнение такелажных работ с нарушением запасов прочности, разрешенных Госгортехнадзором, не допускаются.

Электродвигатели устанавливают на чугунных пли стальных плитах (рамах) из профильного металла, на сварных кронштейнах или на подкладках непосредст-

11—1043

161

венно на фундаментах. Если требуется обеспечить про­ дольное перемещение двигателя (например, при ремен­ ной передаче), его устанавливают на салазках.

Перед окончательным закреплением выверяют гори­ зонтальное положение двигателя, а также совпадение его осп с осью вала приводимого механизма (выверка линии валов). При ременной передаче такую выверку

Рис. 3-21. Выверка установ­

Рнс. 3-22. Выверка осевой липни

ки электродвигателя с ре­

валов

соединяемых машин при

менной передачей при раз­

помощи

центровочных скоб.

ной ширине шкивов.

 

 

выполняют посредством стальных линеек, прикладывае­ мых к торцам шкивов (при одинаковой ширине шкивов). Если ширина шкивов разная, выверку делают шнурковыми отвесами (рнс. 3-21). От середины приводимого шкива до пола опускают два отвеса А и Б и протяги­ вают между ними шнурок, образующий прямую линию. От середины шкива электродвигателя тоже опускают два отвеса В и Г и пермещают электродвигатель до совпадения отвеса его шкива со шнуром.

При непосредственном соединении двигателя с при­ водимым механизмом полумуфтами осевую линию ва­ лов выверяют центровочными скобами (рис. 3-22), на­ саженными на полумуфты или их ступицы. Скобы рас­ полагают одну против другой, устанавливая зазоры а и б в пределах 1—2 мм. Затем оба вала поворачивают вокруг оси на 90° и замеряют зазоры а{ и б]. Далее пов­ торяют эти измерения еще 3 раза, каждый раз повора­

162

чивая оба вала на 90°. Зазоры замеряют калиброванны­ ми щупами.

Результаты выверки считают удовлетворительными, если соблюдаются равенства

ai аз — аг 4- и б1+ б3 — б2+ б4

или если разность между суммами двух зазоров (на­ пример, a|-j-a3) и других двух зазоров (а2-\-аА) ие пре­ вышает 0,05 мм.

Если эти условия не обеспечиваются, двигатель пе­ ремещают в вертикальной или горизонтальной плоско­ сти, подкладывая под его лапы подкладки из тонкой листовой стали.

После получения удовлетворительных результатов выверки окончательно закрепляют крепящие болты дви­ гателя. При установке двигателей на бетонном фунда­ менте фундаментную плиту пли салазки подливают жидким бетоном. Перед подливкой поверхность сопри­ косновения фундамента с подливаемым бетоном тща­ тельно очищают, особенно от масла и керосина, промы­ вают и в течение нескольких дней перед подливкой не­ прерывно увлажняют.

С о е д и н е н и е в ы в о д н ы х к о н ц о в у э л е кт - р п ч е с к и х м а ш и н п е р е м е н н о го и п о с т о я н- н ого тока. Обмотки машин трехфазного переменного тока могут быть соединены в звезду или треугольник. Концы обмоток соединяют либо наглухо внутри маши­ ны, либо снаружи на доске зажимов. При внешнем сое­ динении на доску зажимов выведено шесть концов трех обмоток (рис. 3-23), при внутреннем глухом соединении

на

доску зажимов

выведено три

конца трех обмоток

для присоединения

внешней сети

(рис. 3-23, в, г).

ка

Выводы обмоток трехфазных

машин

переменного то­

обозначают по ГОСТ 183-66

(табл.

3-4). Обмотки

многоскоростных асинхронных двигателей имеют более сложные обозначения, приводимые в специальных инст­ рукциях или справочниках. Обозначения выводов обмо­ ток машин постоянного тока приведены в табл. 3-5.

Схемы соединения выводов двигателей постоянного тока при правом и левом вращениях показаны на рис. 3-24.

В случаях, когда обозначения начала и конца каж­ дой из обмоток у асинхронного двигателя неясны, мож­ но определить их опытным путем. Перед этим при вы-

ll*

163

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ