книги из ГПНТБ / Красник В.В. Повышение надежности и экономичности работы электрооборудования на предприятиях легкой промышленности

обрыва обмотки может служить неразворачивание машины во время пуска или нарушение ее скоростного режима в процессе работы.

Наиболее часто обрыв обмотки происходит в междукатушеч­ ных соединениях. Вид данного повреждения зависит от способа соединения трех фаз обмотки статора и также может иметь внеш­ ние признаки. Например, если обмотки электродвигателя соеди­ нены в звезду, то при обрыве фазы статорной обмотки пуск дви­ гателя невозможен, а если обрыв произошел во время работы электродвигателя, то появляется гул с последующим чрезмерным

Вкаких фазах происходит изменение тока

имощности, потребляемой электродвигате­

=3 8 е / 1 8 7 ° А ;

чина которого равна 38 А.

3. Мощность в цепи электродвигателя будет равна сумме показаний двух

Следовательно, модули токов будут равны:

/А = 3 8 А ; / В = / С = 2 2 А .

5.Мощность в цепи электродвигателя будет равна сумме показаний двух

ваттметров, т. е. сумме действительных частей Re от показаний каждого из них:

=3260Вт = 3,26 кВт;

Р2 = Re [Осв •/(.] = Re [220е; 6 °°- 2 2 е - / 8 3 ° ] = 220-22 cos 23° =

вцепи электродвигателя будет равна

Р= Pi + Р2 = 3,26 + 4,46 = 7,72 кВт.

Таким образом, из данного примера можно сделать вывод о том, что при обрыве фазы обмотки статора при соединении фаз обмоток в треугольник зна­ чения токов, подходящих к выводам поврежденной обмотки, снизились в Уз раз,

а в третьей фазе величина тока не изменилась, т. е.: до обрыва обмотки в фазе

была равна 11,6 кВт, то после обрыва фазы мощность электродвигателя сни­ зилась до 7,72 кВт, т. е. на (11,6—7,72) =3,88 кВт, что и составляет '/3 часть.

Способы определения обрыва обмоток довольно просты и, как правило, основываются на применении мегомметра. При соеди­ нении обмоток статора в звезду один конец мегомметра присоеди­ няют к ее нулевой точке, а другим концом поочередно касаются каждой из трех фаз. Если же обмотка статора соединена в тре­ угольник, то каждую из его фаз испытывают раздельно при обяза­ тельном разрыве треугольника в какой-либо точке.

Кроме того, обрыв фазы обмотки, соединенной в звезду, можно определить амперметром по отсутствию в ней (в фазе) тока. Если обмотки электродвигателя соединены в треугольник, то можно при помощи вольтметра и амперметра выявить сопротивление всех трех фаз. В фазе, имеющей обрыв обмотки, сопротивление будет равно сумме сопротивлений двух других фаз.

По аналогичному принципу определяется и место обрыва в са­

водов между катушечными группами и катушками. При таком измерении во избежание зачистки соединительных проводов целе­ сообразно пользоваться специальными острыми щупами, которыми производится прокол изоляции обмотки. Количество проколов можно уменьшить, если применить метод последовательного изме­ рения частей обмотки, который заключается в следующем: сначала одним концом от мегомметра касаются середины обмотки повреж­ денной фазы, а другим — двух крайних концов фазы, тем самым определяют половину обмотки, имеющей обрыв. Затем опять ка­ саются середины половины поврежденной обмотки и двух крайних ее концов, обнаружив тем самым четвертую часть поврежденной обмотки, и так далее до тех пор, пока не будет найдено место об­ рыва в обмотке фазы:

Обрыв может произойти и в короткозамкнутой обмотке асин­ хронного электродвигателя. Для выявления наличия обрыва или проверки его отсутствия в данном месте электродвигателя на за­ жимы статора необходимо подать напряжение, составляющее 0,24-0,25 от номинального. Затем ротор медленно проворачивают, измеряя при этом величину тока в одной или во всех трех фазах обмотки электродвигателя. Если обрыв в роторе отсутствует, то величина тока при проворачивании ротора будет одинаковой, а при наличии обрыва значение тока будет изменяться в зависимости от положения ротора.

На практике часто применяют следующий способ определения обрыва стержней короткозамкнутого ротора: ротор выдвигают из статора и в зазор между ними забивают несколько деревянных клиньев, чтобы ротор не мог повернуться. На зажимы статора

подают напряжение, составляющее не более 0,25 от номинального и на каждый паз ротора накладывают стальную пластинку с та­ ким расчетом, чтобы она перекрывала два зубца ротора. При отсутствии обрыва стержня пластинка притягивается и дребез­ жит, а при наличии обрыва ее притяжение и дребезжание отсут­ ствует.

до 1000 В основным механическим воздействием на обмотку ста­ тора является вибрация.

Как правило, механические повреждения изоляции обмоток можно определить по внешним признакам при тщательном ви­ зуальном осмотре. Однако, если изоляция обмотки подвергается естественному износу — старению, то в этом случае необходимо периодически измерять сопротивление изоляции обмоток по отно­ шению к корпусу и между обмотками различных фаз. Величина сопротивления изоляции обмоток у асинхронных электродвигате­ лей напряжением до 1000 В не нормируется. Однако изоляция их обмоток считается удовлетворительной, если на 1 В номинального напряжения приходится 1000 Ом сопротивления изоляции, но не менее 0,5 МОм при рабочей температуре обмотки.

Неисправности механической части, их виды и выявление

Н е и с п р а в н о с т и п о д ш и п н и к о в . В асинхронных элект­ родвигателях применяются подшипники скольжения и подшипники качения. В рассматриваемых электродвигателях мощностью до 100 кВт применяются только подшипники качения, которые обла­ дают значительными преимуществами перед подшипниками сколь­

Существует 2 вида подшипников качения: шариковые и роли­ ковые. Шариковые подшипники могут воспринимать как радиаль­ ные, так и осевые нагрузки, а роликовые подшипники (типа 2000) только осевые нагрузки.

В соответствии с ГОСТ 6121—39 и ГОСТ 294—41 каждый из подшипников качения (шариковых и роликовых) имеет три се­ рии: легкую, среднюю и тяжелую. Условное обозначение серии шариковых подшипников состоит из трех цифр, роликовых — и з четырех. Применение той или иной серии подшипников опреде­

серий. В табл. 27 приведены условные обозначения (номера) сред­ ней серии наиболее часто применяемых подшипников качения в асинхронных электродвигателях на предприятиях легкой про­ мышленности.

* Подшипники легкой серии.

Каждый из подшипников, указанный в табл. 27, имеет опреде­

шипники каждой из этих серий могут иметь как легкий режим работы (если значения статической нагрузки и предельной ско­ рости ниже допустимых), так и тяжелый (если подшипники ра­ ботают с предельными значениями этих величин).

Большая доля механических повреждений в асинхронных элект­ родвигателях приходится на подшипники. Как правило, неисправ­ ности подшипников качения можно определить по внешним призна­ кам, основными из которых являются: чрезмерный перегрев, спе­ цифический шум в процессе работы, тугой ход, выбрасывание смазки и разрушение деталей подшипника.

К внешним признакам разрушения деталей подшипников каче­ ния относятся: следы от вращения внутреннего кольца на валу или наружного кольца на крышках корпуса; разрушение поверх­ ности шарика, его раскол и т. д.; износ ребер роликов; следы на беговых дорожках от качения шариков или роликов или их отпе­ чатки, срабатывание беговой дорожки, ее шероховатость и на­ личие чешуйчатых разрушений, ржавчины, наличие оплавленных и содранных мест и т. д.

На предприятиях легкой промышленности 15% поврежден­ ных электродвигателей выходят из строя из-за неисправности под­ шипников, а на ряде предприятий эта цифра достигает значи­ тельно большей величины. Особенно в тяжелых условиях работают подшипники электродвигателей мычкоуловителей, что объясняется систематической перегрузкой двигателя и высокой скоростью вра­ щения его ротора.

В тяжелых условиях работает, например, и упорный подшип­ ник, установленный на электродвигателях швейных машин. Такая работа подшипника обусловлена интенсивными включениями элект­ родвигателя из-за кратковременных, но частых технологических операций.

электродвигателя являются: ротор, муфта и шкив. Явно выражен­ ным внешним признаком неисправности вращающихся деталей машины является ее вибрация. Если, например, ротор электро­ двигателя неуравновешен, то во время его работы создаются центробежные силы, которые прижимают вал ротора к крышкам подшипников. В результате этого подшипники испытывают допол­ нительное давление, величина и направления которого периоди­ чески меняются и через подшипники передаются всему электро­ двигателю, в результате чего возникает периодическая его вибра­

к его оси вращения. Для асинхронных электродвигателей установ­ лены нормы вибрации, приведенные ниже.

горизонтальную систему без смещения в плоскости сопряжения. На­ рушение центровки валов имеет явно выраженный внешний приз­ нак, выявить который можно контролем допусков. Например, при

Известно, что любой вал машины имеет естественный изгиб, который необходимо учитывать при сопряжении валов. Поэтому выявление правильности центровки валов можно определить по расположению подшипников и шеек валов. При правильной уста-

Рис. 58. Схема положения двух валов с учетом их ес­ тественного изгиба

новке валов с учетом их естественного изгиба шейки 1 и 2 валов (рис. 58) по обе стороны муфты М должны быть горизонтальными, т. е. их углы наклона к горизонтали должны быть равны нулю (ai = ci2=0), что можно проверить уровнем, установленным на этих шейках. Шейки 3 и 4 валов должны иметь некоторый равнознач­ ный наклон, определяемый величиной их естественного изгиба, т. е. аз = а4=7^0.

Цена деления уровней, применяемых для проверки центровки валов, обычно соответствует подъему 0,1 мм на каждый 1 м. С по­ мощью уровня проверяют центровку валов у электродвигателей, находящихся в эксплуатации, для чего достаточно снять крышки с подшипников. Из-за нарушения центровки валов по предприятиям легкой промышленности в среднем выходит из строя 3% от всех повреждений электродвигателей.

по внешним признакам, основными из которых являются ненор­

признаком искривления вала является нарушение его горизон­ тальности, биение, а также овальная форма у его шеек. Эту не­ исправность можно выявить при помощи индикатора часового типа.

Биение вращающихся частей проверяют следующим образом. Индикатор И (рис. 59) устанавливают на любое жесткое основа­ ние машины (желательно на плоскость разъема подшипникового стояка). Измерительный стержень индикатора с нулевым положе­ нием стрелки устанавливают на верхнюю часть проверяемой по­ верхности, которую предварительно разделяют на восемь равных частей. Затем ротор проворачивают восемь раз так, чтобы конец стрелки индикатора при каждом повороте ротора отмечал каждое из восьми его положений. Стрелка индикатора может поворачи­ ваться как влево, так и вправо. В этом случае запись показаний ведут с обратными знаками. Разница в показаниях индикатора

Рис. 59. Проверка вращающихся частей электродви­

к оси. Для получения более точных показаний производят не­ сколько контрольных замеров.

Н е д о с т а т о ч н а я ж е с т к о с т ь ф у н д а м е н т а и ф у н ­ д а м е н т н о й п л и т ы и н е п р о ч н о е к р е п л е н и е э л е к т ­ р о д в и г а т е л я на ф у н д а м е н т е . Эти виды неисправностей имеют явно выраженные внешние признаки и могут быть опре­ делены визуальным осмотром.

Если жесткость фундамента или фундаментной плиты, а также подшипниковых щитов недостаточна, то это может привести не только к их вибрации, но и к возникновению механических резо­ нансных явлений. Аналогичная картина наблюдается и в том случае, если электродвигатель непрочно закреплен на фундаменте, что можно обнаружить по затяжке фундаментных болтов. В рав­ ной мере это относится и к креплению подшипниковых щитов к фундаментной плите, крышек подшипниковых щитов и т. д.

С л а б а я з а п р е с с о в к а п а к е т а с т а л и с т а т о р а и н а л и ч и е з а у с е н ц е в м е ж д у о т д е л ь н ы м и их л и -