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

Если такая картина будет наблюдаться при запуске электро­ двигателя, то необходимо проверить правильность соединения вы­ водных концов обмотки. Для этого сначала мегомметром или кон­ трольной лампой определяют выводы обмотки отдельных фаз, а затем через сопротивление подключают поочередно каждую из обмоток к источнику постоянного тока по схеме, показанной на рис. 65. В качестве источника тока желательно использовать акку­ мулятор напряжением в 2В. При включениях рубильника в двух других фазах на началах фазных обмоток будет индуктироваться электродвижущая сила полярностью «минус» и «плюс» — на кон­ цах фазных обмоток. В момент отключения рубильника поляр­

ность на концах этих двух фаз будет обратной. Полярность мо­ жно определить милливольтмет­ ром.

Если обмотки асинхронного электродвигателя соединены в треугольник или звезду и имеют три вывода, то правильность соединения фаз проверяют сле­ дующим образом: на два вывода подается напряжение переменно­ го тока примерно в пять раз меньше номинального, при этом вольтметром измеряют напряже­

ние между третьим выводом обмотки и каждым из выводов, при­ соединенных к сети. При правильном соединении выводных концов обмотки вольтметр покажет половину напряжения, приложенного к любым двум выводам.

Если же одна из фаз обмотки «перевернута», то при двух опы­ тах из трех значения напряжения между третьим выводом и каж­ дым из двух других будут различны.

В л и я н и е п а р а м е т р о в о к р у ж а ю щ е й с р е д ы . Основ­ ными параметрами окружающей среды по отношению к работаю­ щему электрооборудованию являются: температура, относитель­ ная влажность воздуха и высота над уровнем моря.

За температуру окружающей среды принимается: для электро­

Для двигателей, изготовленных по ГОСТ 183—55 номинальной температурой окружающего воздуха является 35° С и 40° С — для двигателей, изготовленных по ГОСТ 183—66. При превышении указанной температуры ухудшаются диэлектрические свойства и механическая прочность изоляции обмоток. Такая же картина наблюдается при повышенной влажности воздуха. Увлажненная

В асинхронных двигателях напряжением до 1000 В в качестве изоляции обмоток, как правило, применяют изоляцию классов

Аи В.

Всоответствии с ГОСТ 183—55 и 183—66 для электрических обмоток асинхронных электродвигателей установлена максимально допустимая температура, а именно: для изолирующего материала класса А — 60-^65° С, для изолирующего материала класса В — 75^85° С.

Влияние параметров окружающей среды в значительной мере сказывается на работе электродвигателей, работающих в режиме полных загрузок. Это относится к приводным двигателям ткацких станков AT-100 и АТ-100-5М, которые из-за повышенной темпера­ туры окружающей среды, герметичности и отсутствия охлаждения зачастую выходят из строя. Например, по этой причине ежегодно из строя выходит до 50% всех поврежденных электродвигателей указанных ткацких станков.

Одной из причин выхода электродвигателей из строя является применение изоляции, нагревостойкость которой не соответствует условиям окружающей среды. Например, вместо того чтобы ло­ бовые части обмоток электродвигателей ткацких станков выпол­ нять из изоляции класса А, в частности из тафтяной ленты толщи­ ной 0,25 мм (один слой вполнахлеста или микалента толщи­ ной 0,13 мм в три слоя вполнахлеста), на ряде предприятий легкой промышленности при ремонте электродвигателей собранную схему в лобовой части обмотки помещают в виниловые трубки. Эти трубки, как правило, не могут выдерживать длительное время до­ пустимое превышение температуры окружающей среды (60—75° С) и оплавляются, что приводит к витковому или короткому замыка­ нию в обмотке статора электродвигателя.

П о п а д а н и е с м а з к и из п о д ш и п н и к о в на о б м о т к у с т а т о р а . Смазка или ее пары могут проникнуть внутрь электро­ двигателя и попасть на обмотку статора по следующим причинам: из-за обильной смазки; в результате действия вентилятора или вследствие вращения ротора машины; из-за значительного пере­ грева электродвигателя во время работы.

Засасывание смазки особенно наблюдается в закрытых элек­ тродвигателях с подшипниковыми щитами, так как подшипники частично расположены внутри корпуса и, кроме того, вентилятор расположен близко к подшипнику. В этом случае при работе вен­ тилятора вблизи подшипника создается разряжение, способствую­ щее засасыванию масла внутрь электродвигателя. Во избежание этого явления уплотняют подшипники, установив дополнительные уплотнения, или устраняют дефекты в подшипниках. В качестве дополнительных уплотнителей используют латунную шайбу тол­ щиной 2 мм, которую плотно пригоняют к валу, или устанавли­ вают стальную шайбу толщиной 1—2 мм с зазором между валом и шайбой, равным 0,5 мм, и дополнительную между ними фибро­ вую шайбу.

Если смазка подшипника обильна, то следует уменьшить ее ко-

личество или выбрать соответствующий сорт смазки, так как воз­ можно, что температура ее каплепадения слишком низка. Для смазки подшипников рекомендуется применять более тугоплавкие смазки с температурой каплепадения 110-г-150°С. Количество смазки в подшипнике должно составлять не более 2 /з свободного пространства его камеры. Смазку необходимо менять после 1000-Т-1500 ч работы электродвигателя, но не реже, чем через каж­ дые полгода, даже при условии, если подшипники имеют нормаль­ ный нагрев. Перед заменой смазки подшипник необходимо про­ мыть с торца бензином с добавлением 7% (по объему) трансфор­ маторного масла. Набивку новой смазки производят чистым

узлы, следует проверить вручную легкость вращения ротора с по­ следующим включением и пятнадцатиминутной проверкой электро­ двигателя на холостом ходу.

. На предприятиях легкой промышленности из-за вышеупомяну­ тых причин примерно 5% поврежденных электродвигателей выхо­ дят из строя в результате попадания смазки на обмотку электро­ двигателей.

П о п а д а н и е в л а г и , х и м и ч е с к и а к т и в н ы х в е ­ щ е с т в и з а г р я з н е н и й на о б м о т к у э л е к т р о д в и г а ­

приводит к разрушению обмотки. Например, в швейном и трико­ тажном производствах при изготовлении изделий из полотна с на­ чесом электродвигатели типа АОЛ21-4, имеющие закрытые венти­ ляционные каналы, часто засоряются ворсом и вокруг корпуса двигателя образуется так называемая «шуба», в результате чего электродвигатель выходит из строя. Кроме того, обмотка электро­ двигателя может оказаться поврежденной из-за попадания хими­ чески активных веществ и влаги, что наблюдается при неудачном расположении электрических машин в производственных помеще­ ниях. Так в зольно-дубильных цехах кожевенных заводов электро­ двигатели шнековых аппаратов иногда расположены в нишах под полом. В результате такого размещения при промывке сырья в ап­ паратах, уборке и мойке полов или механизмов обмотки электро­ двигателей систематически заливались водой, разбавленной хими­ катами; в результате по этой причине выходят из строя 22% по­ врежденных электродвигателей.

Обмотки электрических машин могут также увлажняться во время продолжительного хранения электродвигателей в сыром по­ мещении, при транспортировке и т. п. Посторонние предметы в об­

Асинхронные электродвигатели с изоляцией класса А больше подвержены воздействию влаги по сравнению с двигателями, имеющими более влагостойкую изоляцию класса В. Тем не менее и в этих двигателях из-за их увлажнения также снижается элек­ трическая прочность изоляции, поскольку для изоляции лобовых

речисленных выше причин, изоляция обмоток может прийти в не­ годность в результате ее естественного старения. При чрезмерной перегрузке электродвигателей и при нарушениях нормальных ре­ жимов его работы происходит форсированное старение изоляции.

Срок службы С изоляции определяется по правилу Монтзин-

Для асинхронных электродвигателей с изоляцией класса А ве­ личина Ъ принимается равной 8.

Отсюда можно получить так называемое восьмиградусное пра­ вило, согласно которому на каждые 8° С перегрева старение изоля­

Например, если обмотка статора асинхронного двигателя с изо­ ляцией класса А допускает длительное превышение температуры

с ее работой при нормальном превышении температуры.

Процент выхода из строя электродвигателей на предприятиях легкой промышленности по причине «старения» изоляции состав­ ляет около 10%.

ток асинхронных электродвигателей, эксплуатируемых на пред­

ствуют в небольшом количестве обмотки и из алюминиевых про­ водов, но они обладают недостаточной прочностью, меньшей элек­

Если у электродвигателя отсутствует клеммник для подключе­ ния выводных концов обмотки статора, то вместе соединения меди с алюминием электрический контакт весьма ненадежен из-за обра­ зования окисления. При появлении окисления в местах соедине­ ния проводов сопротивление контакта (переходное сопротивление) возрастает, что связано с увеличением тепловыделения и полным разрушением контакта. Такое явление связано не только с выхо­ дом обмотки из строя, но и может привести к загоранию изоляции проводов, а при наличии взрывоопасной среды — к взрыву.

Поэтому для надежности работы электродвигателей и преду­ преждения пожаров для соединения выводных концов обмоток ста­ торов с питающими проводами рекомендуется устанавливать

строя и по вине обслуживающего персонала из-за его недостаточ­ ной квалификации и нарушения им правил эксплуатации.

Особенно это относится к ремонтному персоналу, некачественно осуществляющему профилактические и планово-предупредитель­ ные ремонты электродвигателей, к эксплуатационному персоналу, не производящему своевременно плановых и внеочередных осмот­ ров, чистку работающих электродвигателей и систематическую за­ мену отдельных быстроизнашивающихся частей, и к персоналу, обслуживающему технологическое оборудование, который своев­ ременно не сообщает о резко выраженных внешних признаках неисправности электродвигателей (специфический гул, вибрация, специфический запах гари и т. д.).

По этой причине на предприятиях легкой промышленности ежегодно выходит из строя около 2% от общего числа поврежден­ ных электродвигателей.

Причины повреждения механических частей асинхронных электродвигателей

В асинхронных электродвигателях из всех механических частей машины чаще всего изнашиваются подшипники. Износ подшипни­ ков вызывает преждевременный выходэлектродвигателей из строя.

М е х а н и ч е с к а я п е р е г р у з к а п о д ш и п н и к о в . Пере­ грузка подшипника является наиболее частой причиной прежде­ временного выхода его из строя. Установлено, что при дополни-

Перегрузка подшипника может произойти при неправильном

того, может произойти и загрязнение смазки подшипника. Попа­ дание посторонних предметов в подшипник вызывает повреждение его отшлифованных поверхностей с последующим выходом их из

шины. Более подробно этот вопрос был рассмотрен выше, а схема правильной центровки агрегата приведена на рис. 58.

Другим признаком неправильной установки подшипников является отсутствие в одном из них осевого зазора, необходимого

а в нагретом состоянии его заедает. В ряде случаев при установке подшипников наблюдается тугая посадка внешнего кольца под­

ред посадкой на вал подшипники качения должны быть нагреты до температуры 80—90° С, что облегчает посадку его на вал. Для на­ гревания подшипников существуют специальные масляные ванны или аппарат, нагревающий подшипник индукционным методом.

Нагревание подшипников в масляной ванне имеет широкое применение. Масло нагревается в ванне при помощи специальных электронагревателей, уложенных на керамической плите. Подшип­ ники кладут в решетчатую корзину, нагревают до температуры 80—90° С и поднимают корзину с помощью кривошипного меха­ низма. Подшипники вынимают из корзины проволочным крюком только после стекания масла.

Несмотря на широкое использование такого метода нагрева подшипников, он имеет существенные недостатки: возможны слу­ чаи ожогов персонала, а также возникновения пожара.

Метод индукционного нагрева подшипников более совершен­ ный. Аппарат для индукционного нагрева можно сконструировать и смонтировать силами ремонтно-механического цеха предприятия. Этот аппарат представляет собой кольцеобразный разъемный сер­ дечник, набранный из листов трансформаторной стали, который

крепится на асбоцементной плите. Первичная обмотка сердечника

кольца подшипника, надетого на сердечник. Первичная обмотка аппарата подключается к трансформатору напряжением 380— 220/36—12 В, мощностью 250 Вт. При прохождении тока в пер­ вичной обмотке подшипник нагревается до необходимой темпера­ туры, так как в его кольцах индуктируется ток значительной ве­ личины из-за малого сопротивления вторичной обмотки, представ­ ляющей собой короткозамкнутый виток. Можно изготовить набор таких аппаратов для нагревания подшипников определенного типа. Выбор аппарата определяется размерами сердечника и мощ­ ностью трансформатора, питающего первичную обмотку аппарата.

ках качения могут быть повреждены из-за выкрашивания металла на дорожках.

При повреждении сепаратора подшипник следует заменить. При незначительных повреждениях на поверхности дорожек ка­ чения или шариков и роликов подшипник может быть использо­ ван в дальнейшей работе.

Остальные причины механических неисправностей разобраны выше и специальных пояснений не требуют.

На многих предприятиях легкой промышленности проводится большая работа по выявлению неисправностей в асинхронных электродвигателях, предупреждению и устранению причин по­ вреждений. На каждую вышедшую из строя электрическую ма­

В качестве примера ниже приведен образец типового аварий­ ного акта, который должен составляться в двух экземплярах. Пер­

4.Защита асинхронных электродвигателей от перегрузок

Впараграфе 3 данной главы были рассмотрены причины не­ приемлемости предохранителей длязащиты, маломощных асин­ хронных электродвигателей от продолжительных перегрузок. На ряде предприятий легкой промышленности в целях использования предохранителей для защиты асинхронных электродвигателей от перегрузки пошли по пути снижения нормативных величин тока плавкой вставки, подбираемой по формулам (82) и (82').

Надежную защиту низковольтных асинхронных электродвига­ телей напряжением до 500 В от небольших по величине, но про­ должительных перегрузок могут обеспечить тепловые реле серий РТ, ТРТ, ТРП, ТРН и другие, встраиваемые в магнитные пускатели.

На рис. 66 показана схема теплового реле. В основную сило­ вую цепь включается нагревательный элемент /, внутри которого находится биметаллическая пластинка 2. Если электродвигатель

ваются.

В результате этого пла- j

тепла, выделенного в его нагревательном элементе, и настраи­ вается так, чтобы уставка срабатывания соответствовала пре­ дельно допустимому теплу, выделяемому электродвигателем. На­

Нагревательные элементы тепловых реле рассчитаны на широ­ кие пределы изменения номинальных токов, что позволяет приме­ нять их для защиты от перегрузок асинхронных электродвигате­ лей любой мощности, в том числе и асинхронных электродвигате­ лей малой мощности.

Например, тепловое реле РТ имеет четыре модификации — РТ1, РТ2, РТЗ и РТ4 и имеет в общей сложности 65 нагревательных