книги из ГПНТБ / Комаров, А. Ф. Наладка и эксплуатация электрооборудования металлорежущих станков

Таблица 4

Номинальная частота вращения двигателя, об/мнн

П р и м е ч а н и е . Клеммы с нумерацией П — подключены к сети; С — свободны; 3 — закорочены.

Маркировку щитков многоскоростных двигателей и способы их включения на разные скорости можно объяс­ нить с помощью табл. 4.

При внешнем осмотре асинхронного двигателя особое внимание надо обращать на состояние коробки выводов и выводные концы, в которых очень часто встречаются различные нарушения изоляции, при этом измеряют рас­ стояние между токоведущими частями и корпусом; оно должно быть достаточно велико, чтобы не происходило перекрытия по поверхности. Не менее важной является величина выбега вала в осевом направлении, которая по нормам не должна превышать 2 мм (по 1 мм в одну сторону) для двигателей до 40 кВт.

Большое значение имеет величина воздушного зазора, так как оказывает существенное влияние на характери­ стики асинхронных двигателей, поэтому после ремонтов или в случае неудовлетворительной работы двигателя измеряют воздушный зазор в четырех диаметрально про­ тивоположных точках. Зазоры должны быть одинаковы по всей окружности и не должны отличаться в любой из этих четырех точек более, чем на 10% от среднего значения.

К асинхронным двигателям целого ряда станков, таких как резьбошлифовальные и зубошлифовальные, предъ­ являют особые требования с точки зрения биения и вибра­ ций. На биение вала и вибрации электрических машин большое влияние оказывает точность обработки и состоя-

зо

нме вращающихся частей машины. Особенно велики бие­ ния и вибрации при прогнутом вале двигателя. Для всех машин биения нежелательны, так как при этом нару­ шается нормальная работа подшипниковых узлов и ма­ шины в целом. Величину биения измеряют с помощью часового индикатора, который позволяет измерять биения от 0,01 мм до 10 мм. При измерении биения вала наконеч­ ник индикатора упирают в вал, вращающийся с неболь­ шой скоростью. По отклонению стрелки часового индика­ тора судят о величине биения, которая не должна превы­ шать значений, указанных в технических условиях на станок или двигатель.

Изоляция электрической машины является важным показателем, так как от ее состояния зависит долговеч­ ность и надежность машины. Согласно ГОСТ 183—66

Сопротивление изоляции измеряют перед пробным пуском двигателя, а затем в процессе эксплуатации пе­ риодически, кроме того, контролируют после длительных перерывов в работе и после каждого аварийного отклю­ чения привода.

Сопротивление изоляции обмоток относительно кор­ пуса и между обмотками измеряют при холодных обмот­ ках и в нагретом состоянии, при температуре обмоток, равной температуре номинального режима, непосред­ ственно перед проверкой электрической прочности изоля­ ции обмоток. Если в двигателе выведены начало и конец каждой фазы, то сопротивление изоляции измеряют от­ дельно для каждой фазы относительно корпуса и между обмотками. У многоскоростных двигателей сопротивление изоляции проверяют для каждой обмотки в отдельности.

Для измерения сопротивления изоляции электродви­ гателей напряжением до 1000 В применяют мегомметры на 500 и 1000 В. Измерение проводят следующим образом. Зажим мегомметра «Экран» присоединяют к корпусу машины, а второй зажим гибким проводом с надежной изоляцией присоединяют к выводу обмотки. Концы про­ водников должны быть заделаны в ручки из изоляцион-

31

иого материала с металлическим штырем, заостренным на конце, для обеспечения надежного контакта. Ручку мегомметра вращают с частотой, примерно равной 2 об/с. Двигатели небольшой мощности имеют небольшую ем­ кость, поэтому стрелка прибора устанавливается в по­ ложение, соответствующее сопротивлению изоляции об­ мотки машины.

Для новых машин сопротивление изоляции, как пока­ зала практика, колеблется при температуре 20° С в пре­ делах от 5 до 100 МОм. К двигателям малоответственных приводов небольшой мощности и напряжением до 1000 В «Правила устройств электроустановок» не предъявляют конкретных требований к величине Rm. Из практики известны случаи, когда двигатели, имеющие сопротивле­ ния менее 0,5 МОм, вводились в работу, их сопротивление изоляции повышалось и в дальнейшем они работали без­ отказно.

Снижение сопротивления изоляции в процессе эксплуа­ тации вызывается поверхностной влажностью, загрязне­ нием поверхности изоляции токопроводящей пылью, про­ никновением в толщу изоляции влаги, химическим раз­ ложением изоляции. Для уточнения причин снижения сопротивления изоляции необходимо произвести измере­ ние с помощью двойного моста, например Р-316, при двух направлениях тока в контролируемой цепи. При разных результатах замеров наиболее вероятная причина — про­ никновение влаги в толщу изоляции.

Конкретно вопрос о включении асинхронного двига­ теля в работу должен решаться только после проведения испытания обмоток повышенным напряжением. Включе­ ние двигателя, имеющего малое значение сопротивления изоляции, без испытания повышенным напряжением до­ пускается только в исключительных случаях, когда ре­ шается вопрос, что выгоднее: подвергнуть опасности дви­ гатель или допустить простой дорогостоящего оборудо­ вания.

В процессе эксплуатации двигателя возможны повре­ ждения изоляции, приводящие к снижению ее электри­ ческой прочности ниже допустимых норм. Согласно ГОСТ 183—66 испытание электрической прочности изоля­ ции обмоток по отношению к корпусу и между собой произ­ водят при отключенном от сети двигателе в течение 1 мин испытательным напряжением, величина которого должна быть не менее величины, приведенной в табл. 5.

- 32

а остальные фазы присоединяют к корпусу двигателя. Если обмотки соединены внутри двигателя в звезду или треугольник, то испытание изоляции между обмоткой и корпусом проводят одновременно для всей обмотки. При выполнении испытаний напряжение нельзя прикла­ дывать мгновенно. Испытание начинают с 1/3 испытатель­ ного напряжения, затем постепенно поднимают напряже­ ние до испытательного, причем время подъема от поло­ винного до полного испытательного напряжения должно составлять не менее 10 с.

Полное напряжение выдерживают в течение 1 мин, после чего его плавно снижают до V3 UHCn и отключают испытательную установку. Результаты испытания счи­ тают удовлетворительными, если во время испытания не происходило пробоя изоляции или перекрытий по поверх­ ности изоляции, при этом по приборам не наблюдались резкие толчки, свидетельствующие о частичных повре­ ждениях изоляции. Если при испытании произошел про­ бой, находят его место и ремонтируют обмотку. Место пробоя можно найти путем повторного приложения на­ пряжения с последующим наблюдением за появлением искр, дыма или легким потрескиванием при искрении, невидимом снаружи.

Измерение сопротивления обмоток постоянному току, которое проводят для уточнения технических данных элементов схемы, дает возможность в некоторых случаях определить наличие короткозамкнутых витков. Темпе­ ратура обмоток при измерении не должна отличаться' от окружающей более чем на 5° С.

Измерения выполняют с помощью одинарного или двой­ ного моста, по методу амперметра—вольтметра или мето­ дом микроомметра. Величины сопротивлений каждой из фаз не должны отличаться от средней более чем на 20%.

Согласно ГОСТ 7217—66 при измерении сопротивления обмоток каждое сопротивление должно быть измерено 3 раза. При измерении сопротивления обмотки по методу амперметра—вольтметра каждое сопротивление должно быть измерено при трех различных значениях тока. За действительную величину сопротивления принимают сред­ нее арифметическое из трех измерений.

Метод амперметра—вольтметра (рис. 16) применяют в тех случаях, когда не требуется большой точности из­ мерения. Измерение методом амперметра—вольтметра ос­ новано на законе Ома:

где Rx — измеряемое сопротивление в Ом; U — показа­ ние вольтметра в В; / — показание амперметра в А.

Точность измерения при этом методе определяется суммарной погрешностью приборов. Так, если класс точности амперметра 0,5%, а вольтметра — 1%, то сум­ марная погрешность составит 1,5%. Для того чтобы метод амперметра—вольтметра давал более точные ре­ зультаты, необходимо соблюдать следующие условия: а) точность измерения в значительной степени зависит от надежности контактов, поэтому перед измерением реко­ мендуется контакты пропаять; б) источником постоянного тока должна служить сеть или хорошо заряженная бата­ рея напряжением 4—6 В, для того чтобы избежать влия­ ния падения напряжения на источнике; в) отсчет по приборам должен производиться одновременно.

Измерение сопротивления с помощью мостов приме­ няется главным образом в тех случаях, когда необходимо получить большую точность измерения. Точность мосто­ вых методов достигает 0,001%. Наиболее часто применяют мосты МОД-54, МТБ, МД-6, ДМЛ-48, МТ-5, МО-62. Пределы измерений мостов колеблются от 10-5 до 10° Ом.

Микроомметром измеряют при большом числе заме­

а — больших 50 А; 6 — меиь« шнх 50 А

34

выводные концы асинхронного двигателя оказываются непромаркированными, возникает необходимость опреде­ ления начал и концов обмоток. Наиболее распространены два способа определения. По первому способу сначала определяют попарно концы обмоток отдельных фаз.

тока в обмотках других фаз (2—3) индуктируется электро­ движущая сила с полярностью «минус» на началах Са

и С3 и «плюс» на концах Сг, и Се. В момент отключения тока

вфазе 1 полярность на концах фаз 2 и 3 противоположна полярности при их включении. После маркировки фазы 1 источник постоянного тока присоединяют к фазе 3, если при этом стрелка милливольтметра или гальванометра отклоняется в ту же сторону, то все концы обмоток замар­ кированы правильно.

Для определения начал и концов по второму способу

соединяют обмотки двигателя в звезду или треугольник (рис. 18, б), а на фазу 2 подают однофазное пониженное напряжение. В этом случае между концами С, и С2, а также С2 и С3 возникает напряжение, несколько боль­ шее подведенного, а между концами Сг и С3 напряжение

определения маркировки первых двух фаз аналогично определяют третью.

Рис. 18. Схема определения начал и концов обмоток асин­ хронного двигателя:

а « о помощью гальванометра; 6 ■» с помощью вольтметра

36

Первоначальное включение асинхронного двигателя.

Для выяснения полной исправности двигателя испыты­ вают его в режиме холостого хода и под нагрузкой. Пред­ варительно вновь проверяют состояние механических частей, наполнение смазкой подшипников. Легкость хода двигателя проверяют путем проворачивания вала вруч­ ную, при этом не должно быть слышно треска, скрежета п тому подобных звуков, свидетельствующих о соприкос­ новении ротора и статора, а также вентилятора и кожуха, затем проверяют правильность направления вращения, для этого двигатель включают кратковременно. Продол­ жительность первого включения 1—2 с. Одновременно наблюдают величину пускового тока. Кратковременный пуск двигателя целесообразно повторить 2—3 раза, постепенно увеличивая продолжительность включения, после чего двигатель можно включить на более длитель­ ный период. За время работы двигателя на холостом ходу наладчик должен убедиться в хорошем состоянии ходовых частей: отсутствии вибраций, толчков тока, отсутствии нагрева подшипников.

При удовлетворительных результатах пробных пу­ сков двигатель включают совместно с механической частью или подвергают испытанию на специальном стенде. Время проверки работы двигателя колеблется от 5 до 8 ч, при этом контролируют температуру основных узлов и обмо­ ток машины, коэффициент мощности, состояние смазки подшипников узлов.

Устранение неисправностей асинхронных двигателей и обеспечение надежности. Вследствие наличия враща­ ющихся частей, тяжелых условий работы часты случаи выхода из строя двигателей. В табл. 6 приведены основ­ ные неисправности асинхронных двигателей и способы их устранения.

Выход из строя асинхронных электродвигателей про­ исходит в большинстве случаев в результате выработки ресурса по сроку службы, который зависит в первую оче­ редь от значения перегрева обмотки статора. Превыше­ нием температуры обмотки двигателя или перегревом называется разность между температурой обмотки и тем­ пературой охлаждающей среды. Практически установив­ шаяся температура имеет место тогда, когда изменение ее в течение 1 ч не превышает 1° С при прочих неизмен­ ных условиях. Превышение температуры обмоток является главным определяющим фактором для оценки срока

37

Таблица 6

Неисправность Причины Способ устранения

за