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

с т а м и . Пакеты электротехнической стали в статоре электродви­ гателя должны иметь высокую прочность крепления. На прак­ тике считают, что пакеты запрессованы правильно лишь в том случае, если между отдельными листами нельзя поместить острие ножа.

Слабую запрессовку пакетов стали можно обнаружить по ряду внешних признаков и, в первую очередь, по значительной вибра­ ции корпуса статора и специфическому шуму и возрастанию гуде­ ния работающей машины. Кроме того, ослабление прессовки можно обнаружить по отломанному зубцу или по появлению на поверхности сердечника порошка красноватого оттенка.

Если между отдельными листами активной стали имеются за­ усенцы (которые могут, например, возникнуть при опиловке или вследствие износа штампа), то налицо так называемое местное замыкание между отдельными листами. Внешним признаком этого повреждения является значительный нагрев сердечника или про­ кол пазовой изоляции. В этом нетрудно убедиться, включив элект­ родвигатель на холостой ход при номинальном напряжении пи­ тающей сети.

Рассмотренные выше электрические и механические неисправ­ ности в асинхронных двигателях часто встречаются в вышедших из строя электрических машинах, но ни в коей мере не являются исчерпывающими. Существует еще целый ряд повреждений в электродвигателях, которые встречаются гораздо реже. Это из­ нос или неправильная установка пальцев муфты, а также дефекты ременных передач, задевание ротора о статор и другие неисправ­ ности.

3. Причины возникновения повреждений в асинхронных электродвигателях

Причины возникновения неисправностей асинхронных элект­ родвигателей можно разделить на две группы: причины поврежде­ ния обмоток и причины повреждения механической части.

Причины повреждения обмоток асинхронных электродвигателей

Причинами повреждений обмоток статоров асинхронных элект­

3.Неправильное соединение обмоток электродвигателя.

4.Влияние параметров окружающей среды (температуры, влажности воздуха и т. д.).

5.Попадание смазки из подшипников на обмотку электродви­ гателя.

6.Попадание влаги и химически активных веществ на обмотку.

Потери в меди при однофазном режиме равны разности между подводимой мощностью Рх ( ] ) и мощностью на валу P 2 ( i ) :

вод о последствиях обрыва одной из фаз в цепи электродвигателя. Такое сравнение было проведено рядом исследователей, например, Стефаном Илиевым, В. С. Могильниковым и др. Из формул (77)-f-(80) видно, что единственной переменной величиной яв­ ляется скольжение. Задаваясь различными его значениями, можно построить искомые характеристики.

На рис. 61 показаны кривые зависимости рабочих характери­ стик асинхронных электродвигателей от скольжения в трехфазном

ности снижаются, а ток в.статоре и электрические потери в меди возрастают. Например, если электродвигатель работал с номи­

в 1,5 раза. Следовательно, при выпадении одной из фаз у электро­ двигателя, работающего е номинальной нагрузкой, происходят весьма нежелательные вышеуказанные явления, ведущие к интен­ сивному перегреву обмоток статора и выходу его из строя. В ряде случаев из-за снижения момента вращения может возникнуть ре­ жим опрокидывания.

Однако на предприятиях легкой промышленности большинство электродвигателей работают с недогрузкой. В этом случае пере-

результирующее магнитное поле двигателя будет только пульси­ рующим. Если же обрыв фазы произошел во время работы асин­ хронного электродвигателя, нагрузка на валу которого носит пе­ ременный характер, и скольжение машины имеет промежуточные значения (между s = 0 и s = l), то поля прямой и обратной после­ довательностей также изменяются, а результирующее поле будет иметь эллиптический характер.

Наличие эллиптических и пульсирующих полей при работе асинхронного электродвигателя является весьма нежелательным явлением, так как приводит к преждевременному выходу его из строя.

Время, в течение которого допустима перегрузка асинхронного электродвигателя, можно определить по следующей эмпирической формуле:

может привести к выходу электродвигателя из строя. Такой одно­ фазный режим особенно опасен для асинхронных электродвига­ телей, работающих с полной нагрузкой.

На предприятиях легкой промышленности по этой причине в среднем выходит из строя около 20% всех поврежденных элек­ тродвигателей.

Следует обратить' внимание на то, что однофазный режим ра­ боты асинхронного электродвигателя может возникнуть не только из-за обрыва фазы в цепи его статора, но и по причине отсутствия или недостаточного зажима контакта в пусковой аппаратуре (маг­ нитном пускателе, контакторе, и т. п.).

О ц е н к а з а щ и т ы м а л о м о щ н ы х а с и н х р о н н ы х д в и ­

работают с технологическими перегрузками. В первую очередь к та­ ким производствам относятся ткацкие и прядильные цехи (электро­ двигатели мычкоуловителей). В приготовительном отделе ткацких фабрик перегрузка приводных электродвигателей объясняется ростом паковки и увеличением скорости двигателя, а также повы­ шением в летний период температуры в этом отделе.

Таким образом видно, что до двухкратных перегрузок асинхрон­ ных электродвигателей предохранители не обеспечат их защиту.

Ниже приведена примерная ампер-секундная характеристика — зависимость времени расплавления плавкой вставки от относитель­ ной величины тока перегрузки для электродвигателей мощностью от 10 до 20 кВт.

1.4со

Следовательно, из вышеприведенных данных можно сделать вывод о том, что для электродвигателей указанного диапазона

перегрузках меньшей величины. Так, перегрузку тока в два раза плавкая вставка выдерживает в течение 5 мин, а превышение тока на 40% сверх номинального способна выдержать неограниченное время. При таких перегрузках электродвигатель выходит из строя, в то время как плавкая вставка остается неповрежденной.

Следует иметь в виду, что в справочниках и технической лите­ ратуре приводятся не ампер-секундные характеристики плавких вставок, а их защитные характеристики, в которых зависимость времени расплавления вставки выражена не отношением кратности тока перегрузки к номинальному току потребителя, а кратностью отключаемого тока, представляющего собой отношение тока пере­ грузки к номинальному току плавкой вставки.

На рис. 62 приведена типовая защитная характеристика плав­

(сплошная линия) расположены средние значения времени рас­ плавления вставки. На практике время расплавления вставки не укладывается в эти границы по следующим причинам: из-за со­ стояния поверхности проволочки (смятие, коррозия и т. д.), каче­ ства контактов, материалаплавкой вставки, температуры окру­ жающей среды и других причин. Эти отклонения в ряде случаев достигают больших значений ( ± 5 0 % , ) , что и учитывается двумя ограничительными пунктирными кривыми.

Для широко распространенных на предприятиях легкой про­ мышленности электродвигателей мощностью от 0,27 до 1,0 кВт

предохранители не соответствуют условиям выбора номинального тока плавкой вставки по формулам (82) и (82'), поскольку в оте­ чественной электротехнической промышленности выпускаются се­ рийно предохранители с минимальной величиной тока плавкой вставки только на 6 А.

t,

J

10

5

і

.op

Ofli qoo5

IScm

Рис. 62. Типовая защитная характеристика плавких вста­ вок пластинчатых предохранителей серии ПН-2

мах работы электродвигателей по причине плохого контакта в пат­ роне и губках, действия коррозии и др.

Оценка защитных свойств автоматических выключателей. Для защиты электродвигателей от перегрузок применяют трехполюсные

w

у}>

'/

тока уставки автомата составляет от 1,6 до 50 А. В табл. 30 при­ ведены рабочие характеристики автоматов типа АП-50.

На рис. 63 показаны ампер-секундные характеристики автома­ тов типа АП-50 на номинальные токи расцепителя 4 и 1,6 А.

Из данных табл. 30 и характеристик рис. 63 видно, что авто­ маты АП-50-ЗМТ и АП-50-ЗТ могут быть пригодны для защиты асинхронных электродвигателей от перегрузок. Для двигателей с напряжением обмоток статоров 380/220 В рекомендуется исполь­ зовать автоматы АП-50 на следующие номинальные токи уставок:

1.72 , 5 - 4