Техника безопасности при ремонте электрических машин
При проведении планово-предупредительных работ, технического обслуживания, текущих и капитальных ремонтов электрических машин специалисту необходимо соблюдать технику безопасности при эксплуатации.
И в свою очередь должен знать следующее:
Выводы обмоток и кабельные воронки у электродвигателей должны быть закрыты ограждениями, снятие которых требует отвёртывания гаек или вывинчивания винтов. Снимать эти ограждения во время работы электродвигателя запрещается. Вращающиеся части электродвигателей: контактные кольца, шкивы, муфты, вентиляторы — должны быть ограждены.
Открывать ящики пусковых устройств электродвигателей, установленных в цехе, когда устройство находится под напряжением, разрешается для наружного осмотра лицам, имеющим квалификационную группу не ниже 4-ой.
Операции по включению и выключению электродвигателей пусковой аппаратурой с приводами ручного управления должны производиться с применением диэлектрических перчаток или изолирующего основания (подставки).
Включение и отключение выключателей электродвигателей производится дежурным у агрегатов единолично.
У работающего синхронного электродвигателя неиспользуемая обмотка и питающий его кабель должны рассматриваться как находящиеся под напряжением.
Работа в цепи пускового реостата работающего электродвигателя допускается лишь при поднятых щетках и замкнутом накоротко роторе.
Шлифование колец ротора допускается проводить на вращающемся электродвигателе лишь при помощи колодок из изоляционного материала.
Перед началом работы на электродвигателях, приводящих в движение насосы или тягодутьевые механизмы, должны быть приняты меры, препятствующие вращению электродвигателя со стороны механизма (насос может работать как турбина, дымосос может начать вращаться в обратную сторону за счёт засоса холодного воздуха через трубу и т. Такими мерами являются закрытие соответствующих вентилей или шиберов, их заклинивание или перевязка цепью с запиранием на замок (или снятием штурвала) и вывешиванием плакатов «Не открывать — работают люди» или расцеплением муфт.
Заземление концов кабеля должно производиться посредством специально приспособленного для этой цели переносного заземления, выполненного в соответствии с общими требованиями, предъявляемыми к
На основании материала, рассмотренного в данной дипломной работе можно сделать вывод, что почти вся электрическая энергия (на долю химических источников приходится незначительная часть) вырабатывается электрическими машинами. Но электрические машины могут работать не только в генераторном режиме, но и в двигательном, преобразуя электрическую энергию в механическую. Обладая высокими энергетическими показателями и меньшими, по сравнению с другими преобразователями энергии, расходами материалов на единицу мощности, экологически чистые электромеханические преобразователи имеют в жизни человеческого общества огромное значение.
Электрический двигатель – основной вид двигателя в промышленности электроприводной, на транспорте, в быту и т. По роду тока различают электродвигатели постоянного тока, основное преимущество которых заключается в возможности экономичной и плавной регулировки частоты вращения, и двигатели переменного тока. К последним относятся:
синхронные электродвигатели, у которых частота вращения жестко связана с частотой питающего тока;
асинхронные электродвигатели, частота вращения которых уменьшается с ростом нагрузки;
коллекторные электродвигатели с плавной регулировкой частоты вращения в широких пределах.
Наиболее распространенные асинхронные двигатели электрические, они просты в производстве и надежны в эксплуатации (особенно короткозамкнутые). Их главные недостатки: значительное потребление реактивной мощности и невозможность плавного регулирования частоты вращения. Во многих мощных электроприводах применяют синхронные двигатели электрические. В тех случаях, когда необходимо регулировать частоту вращения, пользуются двигателями электрическими постоянного тока и значительно реже в этих случаях применяют более дорогие и менее надежные коллекторные двигатели электрические переменного тока. Мощность двигателя электрического от десятых долей Вт до десятков Мвт.
В синхронных машинах в установившихся режимах частота вращения ротора ωр равняется частоте вращения поля ωс. При ωр = ωс частота тока в роторе ƒ2 = 0. В обмотке возбуждения, обычно расположенной на роторе, протекает постоянный ток. Синхронные машины могут работать в режимах генератора, двигателя и синхронного компенсатора. Наиболее распространенный режим работы синхронных машин — генераторный. Почти вся электроэнергия на Земле на электростанциях вырабатывается синхронными генераторами — турбо — и гидрогенераторами.
Синхронные двигатели применяются в электроприводах, где требуется постоянная частота вращения. Преимущество синхронных двигателей перед асинхронными — возможность работы с опережающим cos φ или cosφ = l, а также большая перегрузочная способность. Однако синхронные двигатели имеют плохие пусковые свойства, и для питания обмотки возбуждения требуется постоянный ток. Синхронные двигатели применяются в основном как мощные двигатели на мощности свыше 600 кВт и как микродвигатели на мощности до 1 кВт.
Синхронные машины находят применение также в качестве синхронных компенсаторов — генераторов реактивной мощности. При параллельной работе с сетью при перевозбуждении синхронная машина выдает в сеть реактивную мощность и является емкостью, а при недовозбуждении по отношению к сети синхронная машина является индуктивностью и потребляет из сети реактивную мощность.
Синхронные компенсаторы используются в энергосистемах как регулируемые емкости или индуктивности.
В конструктивном исполнении синхронные машины делятся на явно — и неявнополюсные. Быстроходные машины выполняются с неявнополюсным ротором, а тихоходные — с явнополюсным.
Важнейшим условием правильной эксплуатации электрических машин является своевременное проведение планово-предупредительных ремонтов и периодических профилактических испытаний.
Система планово-предупредительного ремонта предусматривает техническое обслуживание, текущий и капитальный ремонты, профилактические и послеремонтные испытания. В связи с большим разнообразием находящихся в эксплуатации электрических машин невозможно дать полный перечень работ по каждому из составляющих этой системы (кроме испытаний), поэтому ограничиваются типовыми объемами работ. Перед ремонтом проводятся испытания электрических машин для выявления и последующего устранения дефектов.
При эксплуатации и ремонте электрических машин и сетей человек может оказаться в сфере действия электрического поля или непосредственном соприкосновении с находящимися под напряжением проводками электрического тока. Воздействие электрического тока на организм человека может явиться причиной электротравмы, т. может произойти нарушение его жизнедеятельных функций. Поэтому очень важно для электромонтера или другого иного специалиста, осуществляющий ремонт электрических машин соблюдать правила техники безопасности.
Как в практике электромашиностроения, так и в области теории электрических машин, сделано уже многое и достигнуты несомненные успехи. Но нельзя думать, что все основное уже сделано и остается только изучать созданное старшим поколением электромехаников.
К основной проблеме в области электромеханики следует отнести создание электрических машин, использующих новые нетрадиционные источники энергии. Сейчас около 80% электроэнергии вырабатывается на тепловых электростанциях за счет сжигания органического топлива. Запасы нефти, газа и угля ограничены, и необходимо в ближайшие годы значительно уменьшить долю органического топлива в топливном балансе страны. Электромеханическое преобразование энергии и в будущем будет основным в энергетике, поэтому создание электрогенераторов, использующих новые источники энергии, является особой заботой специалистов в области электромеханики.
Меры безопасности при эксплуатации электродвигателей
С момента создания электродвигателей прошло много лет. Сложно представить предприятия, в которых не применялись бы электродвигатели. Электродвигатели нашли свое применение повсюду, начиная с бытовых маленьких приборов, аппаратов, заканчиваямощными, промышленными электродвигателями, выполняющих тяжелую работу.
Выпускают электродвигатели трех видов:
Асинхронные электродвигатели делятся на два вида:
- Асинхронный эл.двигатель с короткозамкнутым ротором
- Асинхронный эл.двигатель с фазным ротором
Больше всех используются в промышленности электродвигатели асинхронные с короткозамкнутым ротором. При длительных больших нагрузках, применяют синхронные электродвигатели. Где нужно менять скорость вращения электродвигателя, по технологическим требованиям, там используют асинхронные электродвигатели с фазным ротором, и электродвигатели постоянного тока.
Независимо от вида электродвигателей, требуется их установка и правильная эксплуатация. При монтаже и обслуживании электродвигателей, нужно соблюдать меры б езопасности.
Техника безопасности при монтаже электродвигателей.
Для монтажа электродвигателя требуется четкий проект. В проекте указывают место установки электродвигателя, указывают, в связке с каким агрегатом будет работать, расчет проводов, нагрузок. Удобнее обратиться по проектированию в специализированные проектные мастерские, так как это повышает безопасность.
Для монтажа электродвигателя на место установки, необходимо нанять профессиональных монтажников, которые работают не первый год. Электродвигатели небольшой мощности (до 10Квт), небольшой массы (до 50кг), допускается устанавливать самостоятельно, после монтажа пригласив для проверки бригаду монтажников.
Сечение проводов подбирают по формулам, учитывая, что медный провод сечением 2,5мм2 выдерживает нагрузки до 30Ампер.
Формула расчета мощности для трёхфазной цепи P= 1,7*U*Y. Где U напряжение, Y сила тока, а 1,7 это квадратный корень из 3-х. Переделав формулу, получают расчет тока для электродвигателя мощностью 10Квт, Y= 10000ВТ/(1,7*380Вольт)= 15 ампер Составляют пропорцию 2,5мм2-30Ампер Хмм2-15Ампер Х=(15Ампер*2,5мм2)/30Ампер=1,25мм2 Такого сечения проводов в стандартном ряде нет, поэтому подбирают провод сечением 1,5мм2.
При самостоятельном монтаже нужно быть предельно осторожным. Даже электродвигатель небольшой массы может создать травму монтажникам. По возможности работать нужно при помощи испытанных, проверенных подъемных механизмов. Пользоваться рычагами, работать в защитных средствах: в каске, защитных очках, спецодежде, рукавицах, спец. обуви.
Объяснить работникам, как обезопасить работу. При подъеме электродвигателя от пола на высоту более 1 метра, нельзя подходить к электродвигателю, можно выравнивать, направлять электродвигатель к месту установки, только после того, как двигатель окажется на высоте нескольких сантиметров от пола.
При перемещении и опускании нельзя держать электродвигатель за нижнюю часть. При подключении кабеля питания электродвигателя работы выполняют со снятым напряжением. Автоматический выключатель отключают, на ручку вывешивают плакат «не включать! Работают люди». Отходящие провода кабеля отцепляют от автоматического выключателя, предварительно проверив отсутствие напряжения на контактах.
После установки, закрепления, подключения электродвигателя, сначала электродвигатель запускают без нагрузки, то есть, не соединив его с агрегатом. После проверки проверяют электродвигатель в работе в связке с агрегатом, подав нагрузку.
Техника безопасности при эксплуатации электрических машин.
При работе электродвигателей необходимо соблюдать элементарные правила безопасности. Нельзя касаться вращающихся, движущихся частей электродвигателей, и соединенных с ними аппаратов во время их работы. Нельзя проверять руками, какое направление вращения имеет включенный электродвигатель. Нельзя совать предметы, через отверстия на кожухе крыльчатки электродвигателя. Нельзя находиться возле электродвигателя в развевающейся одежде. Одежда должна быть застегнутой. Не допускать попадания воды на работающий электродвигатель, попадания масел, и других жидкостей. Запрещается открывать крышку Брно (крышка коробки, в которой кабель соединяется с контактами ЭД) электродвигателя, во время его работы. Нельзя стоят на работающем электродвигателе.
Соединительные муфты электродвигателя и агрегата, должны быть закрыты защитным кожухом, во избежание попадания на них разных посторонних предметов, животных и людей. Рекомендуется закрывать козырьками сам электродвигатель, если производственные процессы связаны с перегоном жидкостей. Нельзя бросать различные предметы в сторону работающего электродвигателя. Запрещается разбирать, производить ремонтные работы на работающем электродвигателе. Все ремонтные работы производятся только на отключенном, обесточенном электродвигателе.
Правила безопасности при работе на электродвигателе.
Рабочий электродвигатель должен быть заземлен, заземление ставят при монтаже электродвигателя. Не допускается последовательное соединение заземлений, то есть не должно быть заземления по такой схеме: электродвигатель — металлическая коробка управления электродвигателем — заземляющий контур. Металлическая коробка и электродвигатель соединяются отдельно с заземляющим контуром.
При работе электродвигателя нельзя его промывать водой, или другими жидкостями, нельзя прочищать щеткой, протирать ветошью. Нельзя проверять устойчивость, надежность креплений электродвигателя, пользуясь ломом, монтажкой. Нельзя выполнять какие-либо работы, стоя на самом электродвигателе. Место, где установлен электродвигатель, должен быть хорошо освещен. Не допускается нахождения возле электродвигателя посторонних людей, животных. Площадка вокруг электродвигателя должна быть чистой, не должны быть рядом воспламеняющиеся вещества, предметы, загромождающие доступ к электродвигателю. На полу не должны находиться растёкшиеся масла, другие скользкие вещества и предметы. Не допускается хранение баллонов с пропаном, с кислородом возле электродвигателей. Нельзя укрывать электродвигатель тканями, минватой. При необходимости можно прикрыть электродвигатель ширмами из негорючего материала, во избежание попадания воды и разных мелких предметов.
Техника безопасности при ремонте электрических машин.
Приступая к ремонту электрических агрегатов, первым делом их обесточивают. Отключат автоматические выключатели, вывешивают запрещающие плакаты, предварительно проверив, что нет напряжения, устанавливают переносные заземления, ограничивают доступ посторонних лиц к ремонтируемому электрооборудованию, установив ограждения. Ремонтные работы выполняет только квалифицированный персонал.
Ремонтными случаями электрооборудования являются:
- Сильный нагрев корпусов
- Повышенный гул
- Искрение во время работы.
- Сильный шум в подшипниках электродвигателя.
- Ослабление креплений
- Сильная вибрация
- Произвольная остановка электродвигателя со срабатыванием защиты
- Возгорание электродвигателя (!)
При возгорании электродвигателя, его сразу обесточивают, вызывают пожарных, приступают к тушению углекислотными огнетушителями. Нельзя пытаться тушить горящий электродвигатель не обесточив его.
При необходимости электродвигатель заменяют новым. Придерживаясь выше описанных инструкций, можно обезопасить людей от несчастных случаев и травм.
Правила технической эксплуатации машин постоянного тока
При техническом обслуживании выполняют такие операции: — проверяют работу машины под нагрузкой и на холостом ходу. Если в схеме управления нет амперметра, нагрузку измеряют измерительными клещами. Если обнаружена перегрузка двигателя, принимаются срочные меры по снижению нагрузки до номинального значения. Если двигатель работает на предельных скоростях за счет ослабления магнитного поля, следует периодически замерять частоту вращения тахометром. Работа двигателя на повышенной частоте вращения сверх номинальной недопустима. — проверяют нагрев и состояние подшипников качения; — проверяют крепление двигателя к фундаментной плите легкими ударами по гайке. При необходимости гайки подтягиваются; — осматривают посадку муфт и шкивов. Прослабленную посадку обнаруживают по наличию налета красного порошка от контактной коррозии, возникающей при взаимной подвижке сопрягаемых деталей; — осматривают коллектор, щетки и щеткодержатели. При осмотре коллектора проверяют достаточность прорезки слюды между коллекторными пластинами, выступание которой выше пластин может оказаться причиной искрения щеток; У малых ЭМ постоянного тока коллекторы изготавливают из пластмассы. Изоляцию между коллекторными пластинами в них прорезают на глубину до 1. 5 мм. Однако некоторые типы малых машин, у которых коллекторы собраны из слюды марки «флоготип» с твердостью меньше чем у меди, между коллекторными пластинами прорезки не делают. При проверке обращают внимание на отсутствие затяжки щетками меди пластин. Натяг «козырьков» меди легко снимают жесткими капроновыми щетками. При обнаружении полос на поверхности коллектора щетки заменяют. Щектодержатели со всеми конструктивными элементами должны быть исправны. Периодически коллектор. Щеточный аппарат и двигатель внутри и снаружи обдувают сухим компрессорным воздухом давлением 0. 2 МПа — осматривают подключение двигателя. Проявление слабых контактов обнаруживается при перегреве и затвердевании изоляции с изменением цвета. Причинами слабых контактов могут быть недостаточная затяжка контактов при подключении, распайка или слабая опрессовка наконечников; — проверяют исправность заземления двигателя; — систематически проверяют простукиванием затяжку крепежных болтов щитов, фланцев; — замеряют сопротивление изоляции обмоток в соответствии с требованиями местной инструкции. Результаты замеров заносят в специальный журнал.
Техническое обслуживание двигателей постоянного тока
Эксплуатация электрических машин включает содержание их в исправном состоянии, устранение мелких неисправностей и ремонт. Основой правильной эксплуатации электрических машин являются эксплуатационные документы. Они поставляются заводом-изготовителем вместе с машиной.
В число эксплуатационных документов входят: техническое описание; инструкция по эксплуатации; инструкция по техническому обслуживанию; инструкция по монтажу, пуску, регулированию и обкатке машин; формуляр, который составляется для машины, технические данные которой гарантируются заводом; ведомость запасных частей, инструментов и устройств, в которой указываются комплекты запасных частей, инструментов, приспособлений и материалов; ведомость эксплуатационных документов.
В результате практики эксплуатации оборудования на предприятиях разных отраслей промышленности сложилась так называемая система планово-предупредительного ремонта, под которой понимают плановый комплекс работ по поддержанию электрических машин и другого электрооборудования в рабочем состоянии.
В зависимости от особенностей, степени повреждений и износа электрических машин, а также трудоемкости ремонтных работ различают следующие виды ремонта: текущий, средний и капитальный.
Текущий ремонт является минимальным по объему видом ремонта, при котором обеспечивается нормальная эксплуатация машины до следующего планового ремонта. Во время текущего ремонта устраняются неисправности путем замены или обновления отдельных быстроизнашиваемых деталей, а также выполняются регулировочные работы. Этот ремонт производится эксплуатационным персоналом или ремонтными службами на месте установки машин.
Средний ремонт заключается в восстановлении эксплуатационных характеристик электрической машины путем ремонта или замены только изношенных или поврежденных деталей. Кроме того, обязательно проверяют техническое состояние остальных частей и ликвидируют обнаруженные неисправности. Может проводиться капитальный ремонт отдельных основных узлов. Средний ремонт выполняется подвижными или стационарными ремонтными службами.
Капитальный ремонт включает полную разборку и дефекта-цию электрической машины, замену или ремонт всех составных частей, проверку их состояния, сборку машины, регулировку и испытание. Выполняется стационарными ремонтными предприятиями.
Типовой объем работ по техническому обслуживанию включает: ежедневный надзор за выполнением правил эксплуатации в соответствии с инструкцией завода-поставщика (контроль нагрузки, температуры отдельных узлов электрической машины, температуры охлаждающей среды при замкнутой системе охлаждения, наличия смазочного материала в подшипниках, отсутствие посторонних шумов и вибраций контактных колец и др. ), ежедневную проверку исправности заземления, контроль за выполнением работающими на электрооборудовании правил техники безопасности, отключение электрических машин в аварийных ситуациях; мелкий ремонт, который выполняется во время перерывов в работе основного технологического оборудования и не требует специальной остановки электрических машин (подтяжка контактов и креплений, замена щеток, регулирование траверс, подрегулирование пуско-регулировочной аппаратуры и системы защиты, чистка доступных частей машины и т. ), участие в приемо-сдаточных испытаниях после монтажа и наладки электрических машин и систем их защиты и управления; плановые осмотры машин по утвержденному главным энергетиком графику с заполнением карты осмотра.
Типовой объем работ при текущем ремонте содержит: выполнение операций по техническому обслуживанию, отключение машины от питающей сети и от приводного механизма, очистку внешних поверхностей от загрязнения; разборку электрической машины в необходимом для ремонта объеме; проверку подшипников, их промывку, замену подшипников качения, если зазоры в них превышают допустимые, проверку, очистку и ремонт крепления вентилятора; проверку и ремонт системы принудительной вентиляции, осмотр, очистку и продувание сжатым воздухом обмоток, коллектора, вентиляционных каналов, проверку состояния и надежности крепления лобовых частей обмоток, ликвидацию выявленных дефектов, устранение местных повреждений изоляций обмоток, сушку обмоток, покрытие их лобовых частей лаком; проверку и подтяжку крепежных соединений и контактов с заменой дефектных крепежных деталей, проверку и регулировку щеткодержателей, траверс, короткозамыкающих приспособлений, механизмов подъема щеток; зачистку и шлифовку контактных колец, продороживание коллектора; проверку состояния и правильности обозначений выводных концов обмоток и клеммных колодок с необходимым ремонтом; замену фланцевых прокладок и уплотнений; проверку герметичности взрывобезопасных машин; сборку машины и проверку защитного заземления; присоединение машины к сети и проверку ее работы на холостом ходу и под нагрузкой; ликвидацию повреждений окраски; приемо-сдаточные испытания и сдачу машины в эксплуатацию.
Типовой объем работ при капитальном ремонте включает: операции текущего ремонта; проверку осевого разбега ротора и радиальных зазоров подшипников скольжения с последующей перезаливкой вкладышей; замену подшипников качения; полную разборку машины с чисткой и промывкой всех механических деталей; замену дефектных обмоток (включая ремонт короткозамкнутых обмоток), очистку и продувку сохраняемых обмоток; пропитывание лаком и сушку обмоток, покрытие их лобовых частей покровными лаками и эмалями; ремонт коллекторов, контактных колец и щеточных узлов (вплоть до их замены новыми); ремонт магнитопроводов; ремонт подшипниковых щитов, корпуса; ремонт вала; ремонт или замену вентилятора; замену неисправных пазовых клиньев, изоляционных деталей; маркировку выводных концов; сборку и окраску машины; приемо-сдаточные испытания; сдачу машины в эксплуатацию.
Поможем в написании учебной работы
Выводы обмоток и кабельные воронки у электродвигателей должны быть закрыты ограждениями, снятие которых требует отвёртывания гаек или вывинчивания винтов. Снимать эти ограждения во время работы электродвигателя запрещается. Вращающиеся части электродвигателей: контактные кольца, шкивы, муфты, вентиляторы — должны быть ограждены.
Перед началом работы на электродвигателях, приводящих в движение насосы или тягодутьевые механизмы, должны быть приняты меры, препятствующие вращению электродвигателя со стороны механизма (насос может работать как турбина, дымосос может начать вращаться в обратную сторону за счёт засоса холодного воздуха через трубу и т. Такими мерами являются закрытие соответствующих вентилей или шиберов, их заклинивание или перевязка цепью с запиранием на замок (или снятием штурвала) и вывешиванием плакатов «Не открывать — работают люди» или расцеплением муфт.
В синхронных машинах в установившихся режимах частота вращения ротора ωр равняется частоте вращения поля ωс. При ωр = ωс частота тока в роторе ƒ2 = 0. В обмотке возбуждения, обычно расположенной на роторе, протекает постоянный ток. Синхронные машины могут работать в режимах генератора, двигателя и синхронного компенсатора. Наиболее распространенный режим работы синхронных машин — генераторный. Почти вся электроэнергия на Земле на электростанциях вырабатывается синхронными генераторами — турбо — и гидрогенераторами.
Синхронные двигатели применяются в электроприводах, где требуется постоянная частота вращения. Преимущество синхронных двигателей перед асинхронными — возможность работы с опережающим cos φ или cosφ = l, а также большая перегрузочная способность. Однако синхронные двигатели имеют плохие пусковые свойства, и для питания обмотки возбуждения требуется постоянный ток. Синхронные двигатели применяются в основном как мощные двигатели на мощности свыше 600 кВт и как микродвигатели на мощности до 1 кВт.
Синхронные машины находят применение также в качестве синхронных компенсаторов — генераторов реактивной мощности. При параллельной работе с сетью при перевозбуждении синхронная машина выдает в сеть реактивную мощность и является емкостью, а при недовозбуждении по отношению к сети синхронная машина является индуктивностью и потребляет из сети реактивную мощность.
В конструктивном исполнении синхронные машины делятся на явно — и неявнополюсные. Быстроходные машины выполняются с неявнополюсным ротором, а тихоходные — с явнополюсным.
Эта страница нарушает авторские права
allrefrs. ru — 2022 год. Все права принадлежат их авторам!
Техника безопасности при монтаже электродвигателей.
Мелкосерийное литье изделий из пластика на термопластавтоматахУзнать цену!
Основные задачи эксплуатации
Под эксплуатацией электрических машин понимается совокупность подготовки машин, использования их по назначению, их технического обслуживания, хранения и транспортировки. Основные задачи эксплуатации — добиться бесперебойной, надежной и качественной работы электрических машин, что обеспечит их наилучшие технико-экономические показатели, повышать надежность их работы. Главная задача эксплуатации — поддерживать электрические машины в исправном состоянии в течение всего времени эксплуатации, обеспечивая их бесперебойную и экономичную работу. Для осуществления этой задачи необходимо проводить плановое техническое обслуживание, включающее проведение планово-предупредительных ремонтов и профилактических испытаний (осмотров).
При эксплуатации техническое состояние электрических машин ухудшается из-за изно-сов, поломок, ослабления креплений и т. Даже ненадежный контакт в электрической машине или схеме ее управления может привести к ложному срабатыванию защиты, выходу машины из строя или аварии. Правильное техническое обслуживание позволяет своевременно выявлять и устранять как причины, которые могут повлечь неисправность, так и саму неисправность. Важным эксплуатационным показателем является надежность электрических машин (см. § 1. Отметим лишь, что для большинства нере-
монтируемых машин в качестве показателей надежности принимаются вероятность безотказной работы и (или) средний срок службы, для ремонтируемых электрических машин — вероятность безотказной работы и (или) наработка на отказ.
Электроустановка — установка, которая вырабатывает, преобразует, распределяет или потребляет электрическую энергию. Электрическая машина является частью электроустановки.
Авария — нарушение нормального режима работы объекта в результате внезапного отказа, вызывающее повреждение основного оборудования и необходимость проведения внеочередного капитального ремонта или необходимость остановки основного оборудования на срок более 8 ч.
Гарантийный срок — период времени, в течение которого завод-изготовитель или организация, проводившая ремонт, безвозмездно устраняют неисправности, если соблюдаются правила эксплуатации электрической машины.
Долговечность — свойство объекта сохранять работоспособность до наступления предельного состояния с необходимыми перерывами на ремонт.
Межосмотровый период — наработка между двумя плановыми осмотрами, предусмотренными соответствующими пра-
вилами технической эксплуатации и безопасности, эксплуатационными инструкциями заводов-изготовителей. Межосмотровый период измеряется в месяцах календарного времени.
Межремонтный период — наработка объекта между двумя плановыми ремонтами, выраженная в месяцах календарного времени.
Модернизация — приведение характеристик находящегося в эксплуатации оборудования в соответствие с современными требованиями и улучшение его технических характеристик путем внедрения частичных изменений и усовершенствований в конструкцию или схему оборудования. Целесообразность модернизации должна быть экономически обоснована.
Ремонтопригодность — свойство объекта, заключающееся в приспособленности к выполнению его ремонтов для предупреждения и устранения отказов.
Резервирование — метод повышения надежности объектов введением избыточности, т. дополнительных средств и возможностей сверх минимально требуемых для выполнения объектом заданных функций. Различают холодный и горячий, а также нагруженный, облегченный и ненагруженный резерв.
Ремонт — экономически оправданный комплекс работ для восстановления работоспособности объекта путем замены изношенных и отказавших элементов; наладка и регулирование параметров объекта с дове-
дением их до пределов, предусмотренных техническими условиями.
К основным понятиям, характеризующим эксплуатацию электрических машин, относятся также понятия из области надежности (отказ, наработка, безотказность, работоспособность, ресурс, срок службы), которые приводятся в §1.
Правила безопасности при обслуживании электрических машин
Обслуживание электрических машин сопряжено с опасностью получения механических травм от вращающихся частей и поражения электрическим током. Все вращающиеся и токопроводящие части должны иметь ограждения. Шлифовку контактных колец или коллектора надо производить в защитных очках с помощью колодок из изоляционного материала, в прилегающей к телу одежде, рукава должны быть застегнуты у кистей. Не следует одновременно касаться токопроводящих и заземленных частей машины. Инструмент надо применять только с изолированными ручками. Работа в цепи реостата вращающегося двигателя должна производиться с соблюдением мер предосторожности, как при работе под напряжением в установках до 1000 В. Цепь реостата должна быть замкнута накоротко.
После останова двигателя для ремонта без разборки на приводе выключателя вывешивается плакат «Не включать — работают люди!». Ручное включение и отключение машин напряжением выше 1000 В необходимо выполнять в диэлектрических перчатках и калошах или на коврике. После вывешивания плаката проверяют отсутствие напряжения на отключенном участке сети.
Рис. Однополюсный указатель напряжения В электроустановках переменного тока напряжением до 1000 В проверку удобно выполнять однополюсным указателем напряжения, который изготовляют в виде автоматической ручки с изолирующим корпусом 2 (рис. Металлическим щупом 1 касаются проводника, палец руки кладут на металлический контакт 3. Электрическая цепь замыкается через человека; при наличии напряжения загорается неоновая лампа 4 внутри корпуса. Чтобы исключить ошибку при плохой проводимости пола, второй рукой касаются заземленного предмета. Наличие напряжения в сети постоянного тока определяют двухполюсным указателем, который имеет два щупа и неоновую лампу. Щупами касаются двух проводов. Этот указатель пригоден и для сети переменного тока. Использование контрольной лампы вместо указателя запрещается, так как при случайном включении на большее напряжение или ударе возможен взрыв ее колбы.
Рис. Переносное заземление — закоротка: 1 — наконечник для присоединения к заземляющем шине, 2 — винтовой зажим, 3 — гибкий провод В оперативном журнале делается запись об отключении машины. Включение производят только после отметки в журнале об окончании работ с указанием сообщившего ответственного лица. Отключенные двигатели насосов и вентиляторов могут неожиданно прийти в движение под напором воды или воздуха. В таких установках необходимо закрыть вентили или другое закрывающее устройство, запереть его на замок и вывесить плакат «Не открывать — работают люди!». Если трехфазный двигатель отсоединен от сети, концы всех фаз питающего кабеля замыкают накоротко и заземляют переносным заземлением (рис. Работа в пусковой аппаратуре допускается только при полном снятии напряжения. Испытания изоляции повышенным напряжением и измерение ее сопротивления представляют особую опасность для электротехнического персонала и должны проводиться с соблюдением дополнительных мер безопасности. Эти контрольные операции должны выполняться бригадой в составе не менее двух человек, прошедших специальную подготовку. Корпуса и кожухи должны быть при испытании заземлены. Сопротивление изоляции измеряют мегаомметрами па напряжение порядка 1000 или 2500 В. Прикосновение к зажимам самого мегаомметра не опасно из-за малой мощности его генератора и большого внутреннего сопротивления. Однако проверяемая электрическая цепь заряжается, и прикосновение к ней может оказаться опасным. Во время измерения нельзя прикасаться к проводникам обмотки, после измерения обмотку надо сразу разрядить на корпус.
Устройство, принцип работы, применение
Электрические машины выполняют ответственную функцию преобразования энергии в рабочих механизмах и генераторных станциях. Такие устройства находят свое место в разных областях, снабжая исполнительные органы достаточным силовым потенциалом. Одну из самых востребованных систем данного типа представляют машины переменного тока (МПТ), которые имеют несколько разновидностей и отличий внутри своего класса.
Отличия от машин постоянного тока
Принципиальная конструкционная разница заключается в расположении обмотки. В системах переменного тока она охватывает статор, а в машинах постоянного тока – ротор. В обеих группах электродвигатели различаются по типу возбуждения тока – смешанные, параллельные и последовательные. Сегодня машины переменного и постоянного тока используются в промышленности, сельском хозяйстве и в бытовой сфере, однако первый вариант более привлекателен по своим эксплуатационным качествам. Генераторы и двигатели переменного тока выигрывают за счет более технологичной конструкции, надежности и высокой энергетической отдачи.
Вам будет интересно: «Корвет-57»: устройство, технические характеристики, отзывы
Применение устройств, работающих на постоянном токе, распространено в сферах, где на первый план выходят требования к точности регулирования рабочих параметров. Это могут быть тяговые механизмы транспорта, обрабатывающие станки и сложные измерительные приборы. В плане производительности машины постоянного и переменного тока имеют высокий КПД, но с разными возможностями технико-конструкционной подстройки под конкретные условия применения. Работа с постоянным током дает больше возможностей для управления частотой вращения, что важно при обслуживании серводвигателей и шаговых моторов.
Устройство асинхронной МПТ
Для технической основы данного устройства в виде ротора и статора используется листовая сталь, которую перед сборкой покрывают изоляционным масляно-канифольным слоем с обеих сторон. В машинах малой мощности сердечник может выполняться из электрической стали без дополнительного покрытия, поскольку изолятором в данном случае выступает естественный оксидный слой на металлической поверхности. Статор фиксируется в корпусе, а ротор на валу. В асинхронных машинах переменного тока большой мощности сердечник ротора может крепиться и на ободе корпуса втулкой, насаженной на вал. Непосредственно вал должен вращаться на подшипниковых щитах, которые также фиксируются к основе корпуса.
Внешние поверхности ротора и внутренние поверхности статора изначально обеспечиваются пазами для размещения проводников обмотки. У статора машин переменного тока обмотка чаще выполняется трехфазной и подключается к соответствующей сети на 380 В. Ее также называют первичной. Аналогично выполняется и обмотка ротора, окончания которой обычно формируют соединение в конфигурации звезды. Предусматриваются и контактные кольца, через которые дополнительно может подключаться реостат для регулировки или трехфазный пусковой элемент.
Важно отметить и параметры воздушного зазора, который выполняет функцию демпферной зоны, снижающей шум, вибрации и нагрев при работе устройства. Чем габаритнее машина, тем больше должен быть зазор. Его величина может варьироваться от одного до нескольких миллиметров. Если конструкционно невозможно оставить достаточно места для воздушной зоны, то предусматривается система дополнительного охлаждения установки.
Принцип работы асинхронной МПТ
Вам будет интересно: Реактивно-бомбометная установка (РБУ-6000) «Смерч-2»: история и тактико-технические характеристики
Трехфазную обмотку в данном случае подключают к симметричной сети с трехфазным напряжением, в результате чего в воздушном зазоре формируется магнитное поле. Относительно обмотки якоря принимаются специальные меры для достижения гармонического пространственного распределения поля для демпферного зазора, что образует систему вращающихся магнитных полюсов. Согласно принципу действия машины переменного тока, на каждом полюсе формируется магнитный поток, который пересекает контуры обмотки, тем самым провоцируя генерацию электродвижущей силы. В трехфазной обмотке индуцируется трехфазный ток, обеспечивающий вращающий момент двигателя. На фоне взаимодействия тока ротора с магнитными потоками происходит формирование электромагнитной силы на проводниках.
Если ротор под действием внешней силы приводится в движение, направление которого соответствует направлению потоков магнитного поля машины переменного тока, то ротор начнет обгонять темпы вращения поля. Это происходит в тех случаях, когда частота вращения статора превосходит номинальную синхронную частоту. В то же время будет изменено направление движения электромагнитных сил. Таким образом формируется тормозящий момент с обратным действием. Данный принцип работы позволяет использовать машину и в качестве генератора, работающего в режиме отдачи активной мощности в сеть.
Устройство и принцип действия синхронных МПТ
В части исполнения и расположения статора синхронная машина похожа на асинхронную. Обмотка называется якорем и выполняется с тем же количеством полюсов, как и в предыдущем случае. У ротора предусматривается обмотка возбуждения, энергетическое снабжение которой обеспечивают контактные кольца и щетки, подключенные к источнику постоянного тока. Под источником подразумевается маломощный генератор-возбудитель, устанавливаемый на одном валу. В синхронной машине переменного тока обмотка выполняет функцию генератора первичного магнитного поля. В процессе проектирования конструкторы стремятся создавать условия для того, чтобы индукционное распределение поля возбуждения на поверхностях статора было как можно ближе к синусоидальному.
При повышенных нагрузках обмотка статора формирует магнитное поле с вращением в направлении ротора с аналогичной частотой. Таким образом образуется единое поле вращения, при котором поле статора будет оказывать воздействие на ротор. Данное устройство машин переменного тока позволяет их использовать как электродвигатели, если изначально обеспечивается подводка трехфазного тока к синхронной обмотке. Такие системы создают условия для координированного вращения ротора с частотой, соответствующей полю статора.
Явнополюсные и неявнополюсные синхронные машины
Главным отличием явнополюсных систем является присутствие в конструкции выступающих полюсов, которые крепятся к специальным выступам вала. В типовых механизмах фиксация выполняется с помощью Т-образных хвостовых крепежей к ободу крестовины или валу через втулку. В устройстве машин переменного тока малой мощности эта же задача может решаться болтовыми соединениями. В качестве материала обмотки используется полосовая медь, которую наматывают на ребро, изолируя специальными прокладками. В наконечниках с полюсами в пазах размещаются стержни обмотки для пуска. В этом случае применяется материал с высоким удельным сопротивлением наподобие латуни. Контуры обмотки по торцам приваривают к короткозамыкающим элементам, образуя общие кольца для короткого замыкания. Явнополюсные машины с силовым потенциалом на 10-12 кВт могут выполняться в так называемой обращенной конструкции, когда якорь вращается, а полюса индуктора сохраняют неподвижное состояние.
У неявнополюсных машин конструкция базируется на цилиндрическом роторе, выполняемом из стальной поковки. В роторе присутствуют пазы для формирования обмотки возбуждения, полюса которой рассчитываются на высокие частоты вращения. Однако применение такой обмотки в электрических машинах с переменным током большой мощности невозможно из-за высокой степени износа ротора в жестких условиях эксплуатации. По этой причине даже в установках средней мощности для роторов применяют высокопрочные компоненты из цельных поковок на основе хромоникельмолибденовых или хромоникелевых сталей. В соответствии с техническими требованиями к прочности, максимальный диаметр рабочей части у ротора неявнополюсной синхронной машины не может быть выше 125 см. Это объясняет необычный форм-фактор ротора с удлиненным корпусом, хотя и по данному параметру есть ограничения, связанные с увеличением вибраций у слишком длинных элементов. Предельная длина ротора составляет 8,5 м. К неявнополюсным агрегатам, которые используются в промышленности, можно отнести различные турбогенераторы. С их помощью, в частности, связывают рабочие моменты паровых турбин с тепловыми энергостанциями.