Как разобрать электродвигатель асинхронный: Как разобрать асинхронный электродвигатель — ООО «УК Энерготехсервис»

Как разобрать электродвигатель: 7 правил

Для того, чтобы проверить или отремонтировать электродвигатель, его нужно разобрать. Это – несложная задача, которая по силам людям без специальной подготовки.

Как разобрать электродвигатель? 7 основных правил разборки

При разборке нужно соблюдать несколько правил:

1. Работу начинать только после отключения двигателя от сети и принять меры, препятствующие его включению: изъять вилку из розетки, отключить автоматический выключатель, рубильник. На рукоятке рубильника или выключателя повесить плакат: «Не включать! Работают люди!».
2. Кабель питания отключается от барно в первую очередь. Если двигатель установлен в производственном помещении, жилы кабеля замыкаются между собой.
3. При наличии конденсаторов в схеме электродвигателя они разряжаются сразу после отключения питания.
4. Для разборки двигатель отсоединяют от механизма, который он приводит во вращение.
5. Если двигатель приходится снимать с фундамента, и под его лапы подложены металлические пластины, с помощью которых обеспечивается его центровка с исполнительным механизмом, то их нужно оставить на месте в том же порядке. Но и в этом случае потребуется проверка и регулировка центровки.
6. Порядок разборки нужно точно запомнить.
7. При снятии крышек корпуса с подшипниками поставите на них риски, чтобы не нарушить их взаимное расположение. При снятии вентилятора с вала нужно сделать то же самое, иначе балансировка нарушится.

Разборка асинхронного электродвигателя

Порядок разборки следующий:

1. Снять защитный кожух вентилятора, открутив винты крепления к задней крышке двигателя.
2. Снять вентилятор, пометив его положение на валу.
3. Открутить болты крепления крышек к корпусу, предварительно поставив метки. Самый надежный способ фиксации положения крышек – риски, нанесенные напильником или глубокие царапины на краске до самого металла. Метки, нанесенные маркером, стираются руками, испачканными в смазке.
4. Снять переднюю или заднюю крышку с корпуса двигателя. Ротор остается в противоположной крышке.
5. Внять оставшуюся крышку вместе с ротором.
6. При необходимости вынуть вал ротора из подшипника в крышке.

Устройство асинхронного электродвигателя

Отсоединение крышек от корпуса электродвигателя – операция, вызывающая сложности. У моторов небольшой мощности в паз между ними под углом вбивают отвертку с помощью молотка. Места ударов постоянно чередуют, равномерно перемещаясь по окружности вокруг крышки. Силу ударов рассчитывают так, чтобы не сломать корпус, если он из силумина. Вместо отвертки можно использовать выколотку из мягкого металла. Нельзя бить по узлам крепления, они сломаются.

Обязательно прочитайте статью: «Ремонт асинхронного электродвигателя».

Для мощных моторов используются винтовые съемники. В некоторых двигателях есть отверстия под отжимные болты, в этом случае крышки спрессовываются с их помощью. Болты вкручивают равномерно, чтобы не возникало перекосов.

Для того, чтобы снять вторую крышку с ротора, можно использовать съемник. Но можно просто выбить ротор из нее. Для этого крышку фиксируют в горизонтальном положении на жестком основании так, чтобы ротор в ней свободно вращался. Высота между нижним концом вала и землей выбирается так, чтобы после выхода из подшипника ротор не упал с большой высоты и не повредился.

По валу наносят удары молотком через пластину из меди или латуни. Лучшей проставкой между молотком и валом является деревянный брусок.

Сборка производится в обратном порядке. Крышки присоединяются к корпусу либо попеременной затяжкой болтов, либо ударами киянки. В любом случае обеспечивается равномерная установка в посадочное место, без закусываний и перекосов. Перед сборкой нужно совместить друг с другом риски, нанесенные ранее перед разборкой. Провернуть посаженную на место крышку уже не получится.

При подозрении на перекос или при сопротивлении сборке крышка снова снимается и осматривается. После устранения причины, препятствующей сборке, она продолжается.

Разборка двигателей бытового электроинструмента

Для начала требуется разобрать корпус самого инструмента (дрели, перфоратора). Из него выкручиваются все саморезы. Если длина их не одинакова, нужно запомнить их расположение. Корпус аккуратно рассоединяют на половинки, затем вынимают щетки из гнезд. Приподняв всю конструкцию в корпусе, снимают статор с якоря. Затем извлекается якорь вместе с подшипниками.

Так же разбирается и электродвигатель болгарки.

Обязательно прочитайте статью «Как правильно выбрать электроинструмент?»

Устройство болгарки

Сборка производится в обратном порядке, при необходимости щетки заменяются новыми.

Оцените качество статьи:

РАЗБОРКА АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ. — РАЗБОРКА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ. — ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

РАЗБОРКА АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ.

В ремонт принимаются асинхронные электродвигатели, полностью укомплектованные и прошедшие пред ремонтные испытания. В процессе разборки электродвигателя следует контролировать целостность узлов разбираемого электромотора. Узлы двигателя, имеющие крепление с натягом, разбирают специальными приспособлениями для съема вентилятора, подшипниковых щитов и подшипников . Разбирая электродвигатель производят обязательную дефектировку узлов ремонтируемого двигателя.

Используемое оборудование, приспособления и инструменты для проведения работ по разборке ремонтируемого асинхронного электродвигателя:

отвертки А 150×0,5;

комплекты торцовых ключей и рожковых ключей;

подшипниковые съемники;

приспособление для вывода ротора;

приспособления для съема вентилятора и подшипниковых щитов; 

зубило слесарное;

молоток ;

плоскогубцы;

электропаяльник 90 Вт;

щуп № 2.

Проведение подготовительных работ:
1. Ремонтируемый электродвигатель протереть от грязи и пыли, продуть обдувочной камере сжатым воздухом.
2. Закрепить бирку с ремонтным номером электродвигателя, подлежащего разборке на комплектовочнном боксе. В процессе разборки в этот бокс складывать все детали и крепеж электродвигателя.

Разборка электродвигателя:

1. Установка электродвигателя на слесарный стол.
2. Открутить винты крепления кожуха вентилятора, и снять его. Снять приспособлением для съема вентилятор с вала.
3. Снять выводные концы электродвигателя.
4. Разобрать клеммную коробку и снять борно.
5. Открутить винты крепления  подшипниковых крышек, и снять их.
6. Открутить болты крепления подшипниковых щитов к статору.
7. Удалить задний подшипниковый щит.
8. Используя приспособление для вывода ротора, вывести передний подшипниковый щит из статора, не допуская задевания ротора за обмотки статора.
9. Передний подшипниковый щит снять с ротора и выпрессовать подшипники.

После окончания разборки ремонтируемого электродвигателя  ротор и статор обдувают, а детали находящиеся в комплектовочном боксе отправляют в мойку.

ВНИМАНИЕ: Узлы электродвигателя прошедшие дефектировку очищают от грязи и пыли и укладывают в комплектовочный бокс, закрепив на них бирку с ремонтным номером разбираемого асинхронного электродвигателя.

Обязательно проводят измерение зазоров между статором и ротором электродвигателя.

Воздушный зазор измеряют с двух противоположных торцов электродвигателя калибровочным щупом, который вводится через специальные или наблюдательные люки в торцевых щитах. С каждой стороны измерения производят в четырех точках, смещенных одна относительно другой на 90°. Зазор определяют как среднее арифметическое всех замеров.

В асинхронных двигателях нормируется также неравномерность зазора, которая определяется как отношение значения зазора в данной точке к его среднему значению. Отклонение не должно превышать 10%.

Увеличение зазора ремонтируемого двигателя больше заводских показателей на 25 и больше процентов для односкоростных электродвигателей, и больше 15 процентов для многоскоростных двигателей приводит  К ИЗМЕНЕНИЮ МОЩНОСТИ И ТОКА ХОЛОСТОГО ХОДА:

превышении зазора между статором и ротором, мощность электродвигателя после ремонта будет ниже заводских паспортных параметров мощности на 0,3%. на каждый процент превышения.

 
превышение зазора между статором и ротором на каждый процент ведет к увеличению тока холостого хода на 0,6%.

Источник:

Разборка электродвигателей перед ремонтом

В зависимости от конкретных условий и объема работ полная разборка электродвигателя может выполняться на месте его установки, на ремонтной площадке, на специализированном участке и т.д.

Технология и последовательность разборки определяется конструкцией электродвигателей, местом установки, необходимостью использования стационарных грузоподъемных механизмов и др.

До начала ремонта специалисты просматривают документацию на электродвигатель, проверяют, производился ли ремонт, все ли дефекты были устранены, не появились ли дефекты при работе электродвигателя. На основании этих данных решается вопрос об объеме ремонтных работ.

Перед разборкой замеряют и фиксируют зазоры, в том числе между статором и ротором; в подшипниках, по маслоуловителям и уплотнениям вала; осевой разбег ротора; совпадение магнитной оси ротора и статора; осевой и радиальный зазоры между вентилятором и диффузором; уклон вала ротора.

Общая разборка электрической машины производится осторожно, без резких ударов, не допуская повреждения или потери отдельных частей:Разборка электродвигателей перед ремонтом

— с вала электродвигателя снимается полумуфта, шкив или шестерня, соединяющие его с производственным механизмом,

— снимают подшипниковые щиты,

— вынимается ротор, исключая задевание ротора за статор или обмотку.

Сборочные единицы электродвигателя дополнительно и тщательно сначала очищают насухо, затем продувают сжатым воздухом и промывают.

После этого внимательно осматривают и при необходимости производят детальную разборку:

— выпрессовывают подшипники,

— коллекторы, контактные кольца и вентиляторы снимают,

— выпрессовывают вал из сердечника ротора,

— из пазов сердечника удаляют обмотки,

— детали очищают от пыли и грязи и при необходимости промывают.

Начиная с внешнего осмотра электродвигателя и до окончания детальной разборки проводят дефектацию, в процессе которой выявляют скрытые дефекты путем необходимых измерений и испытаний. На основании дефектации составляют ремонтную карту, содержащую описание дефектов и результаты испытаний и измерений основных частей электродвигателей. Вид и краткое содержание необходимого ремонта отражают в дефектационной ведомости, являющейся исходным документом для составления технологической документации.

Если у Вас есть вопросы по поводу перемотки электродвигателей, Вы хотите получить консультацию, рассчитать стоимость или записаться на ремонт — обращайтесь к специалистам «Элпромтехцентр» в отдел по ремонту электродвигателей.

Как разобрать асинхронный электродвигатель

Где только не используются сегодня электродвигатели. Домашняя бытовая техника и дачное оборудование, станки и машины, электроинструмент, электротранспорт и высокоточные приборы — всюду можно встретить маленький или большой электродвигатель в том или ином узле какого-нибудь устройства.

У кого-то из читателей может возникнуть надобность разобрать двигатель для ремонта или техобслуживания, вероятно что это надо будет осуществить в домашних условиях. Так давайте посмотрим, как правильно производится разборка.

В быту вы можете встретить электродвигатели двух основных типов: асинхронные и коллекторные (смотрите – Бытовые электродвигатели). Асинхронные двигатели чаще используются в вентиляционном оборудовании, в станках, в насосах. И т. д. Коллекторные можно встретить в дрелях, в болгарках и в прочих электроинструментах. Коллекторные обычно высокооборотные, в то время как асинхронные имеют приблизительно фиксированную синхронную частоту вращения от 750 об/мин, максимум до 3000 об/мин.

В зависимости от конструкции двигателя и от ваших намерений определяется и порядок разборки двигателя. Однако прежде всего следует помнить о технике безопасности и об аккуратности, чтобы никакую мелкую часть не потерять и никакую нежную деталь не нарушить, не повредить. Далее мы поговорим о том, как разобрать асинхронный двигатель.

Что важно сделать и о чем необходимо помнить, прежде чем начать разборку:

Снимите двигатель с устройства, где он был установлен, и отключите полностью питание.

Возьмите молоток, отвертку и гаечный ключ. Приготовьтесь соблюдать последовательность.

Вооружитесь карандашом, чтобы отмечать места стыковки некоторых деталей друг с другом.

Не нужно сильно стучать молотком, даже если не идет, чтобы не деформировать ни одну из частей.

1. Первым делом снимите крышку, закрывающую вентилятор. Она держится обычно на трех болтах, которые откручиваются, как правило, шлицевой (плоской) отверткой. Обратите внимание, по форме снятой крышки сразу становится ясно, каково ее правильное расположение, здесь нет необходимости наносить метки.

2. Снимите теперь крыльчатку вентилятора. Для этого воспользуйтесь специальным съемником или в крайнем случае примените молоток и зубило или только молоток: снимайте аккуратно постукивая под ребра вентилятора, чтобы не сломать его, он довольно хрупкий. После этого снимите шкив, если он еще не снят, и не потеряйте шпонку!

Теперь дело за торцевыми подшипниковыми щитами или крышками, в которых стоят подшипники, удерживающие вал в правильном положении. Нанесите карандашом метки на корпус двигателя и на крышки, чтобы при сборке стыковать детали в прежнее положение. Затем отвинтите гаечным ключом болты крышек.

Проще всего подковырнуть каждую крышку со всех сторон отверткой, этого бывает достаточно чтобы их снять. Но иногда крышки могут легко не сняться, поэтому приготовьтесь наносить легкие удары молотком через деревяшку по выступам на крышках (или воспользуйтесь киянкой) — не по выступам, в которые вставляются болты, а по маленьким специальным выступам, расположенным между ушами для болтов.

Начинаем с заднего щита, возле которого стоял вентилятор. Можно молотком легонько постучать под крышку. Здесь важно не допустить перекоса, не повредить вал ротора! Между крышками и обмоткой, когда крышки откручены, лучше подкладывать толстый картон, дабы ни одна из крышек случайно не повредила провода обмотки. Далее удалите задний щит — снимите его с подшипника.

4. Чтобы проверить подшипник, удалите с него отверткой пыльник, проверьте наличие смазки, если нужно — промойте подшипник в керосине и нанесите смазку.

5. Когда задний щит снят, можно аккуратно вытащить ротор вместе с передним щитом. Здесь становится возможной проверка переднего подшипника аналогично заднему. Вытаскивайте ротор очень аккуратно, придерживая с двух сторон, чтобы не повредить обмотку, старайтесь двигать его строго по оси.

6. Теперь можно снять заглушку с клеммной коробки, расположенной сверху на корпусе двигателя. После этого останется открутить болты на крышке, снять крышку. Под ней размещены выводы обмотки статора. Выводы вы сможете проверить, почистить, прозвонить мультиметром, измерить сопротивление обмоток, переключить со звезды на треугольник, или с треугольника на звезду, а также присоединить к клеммам необходимые (новые или дополнительные) выводы.

7. Крайности. Если вам нужно вытащить статор, то имейте ввиду, он надежно запрессован. Придется раскроить корпус или прибегнуть к помощи гидравлического инструмента. Что касается обмотки, то для ее удаления сначала отжигают лак, затем вытаскивают провода при помощи плоскогубцев. Но это крайности, до которых обычно не доходят.

Перед разборкой отмечают взаимное расположение сборочных узлов и деталей в соединениях (если отсутствуют установочные штифты). Особенно важно зафиксировать метками положение вращающихся деталей ротора, так как при изменении их положения на валу после ремонта может быть нарушена балансировка ротора. Метки наносят в виде кернений и рисок на обе сопрягаемые детали (это необходимо для облегчения последующей сборки).

В ремонт принимают полностью комплектные электродвигатели. Экономически и технически нецелесообразен ремонт электродвигателей, у которых имеются следующие повреждения и дефекты:

1. корпус, подшипниковые щиты или отдельные сборочные узлы имеют повреждения, которые не могут быть устранены с помощью оборудования, которым располагает ЭРЦ или СРП;
2. более двух лап корпуса отсутствует;
3. требует замены более 25% листов активной стали;
4. воздушный зазор между ротором и статором асинхронного двигателя увеличен более чем на 25 %.

Разборка электродвигателя состоит из двух этапов: общей и подетальной разборки.

Рис. 99. Универсальный винтовой (а), переносной гидравлический (б), передвижной гидравлический (в) съемники:
1 привод; 2 — регулятор положения захватов; 3 — захват; 4 — упор; 5 — рукоятка гидронасоса.

Общая разборка

Общая разборка проводится в порядке, обусловленном особенностями конструкции электродвигателей. Последовательность разборки электродвигателей малой и средней мощности, имеющих подшипниковые щиты с подшипниками качения или скольжения состоит в выполнении следующих операций:

Снятие с вала электродвигателя полумуфты

Снятие с вала электродвигателя полумуфты, шкива или шестерни, соединяющих его с производственным механизмом. Эту операцию проводит персонал цеха, который эксплуатирует двигатель. Для облегчения съема этих деталей применяют стяжные приспособления (рис. 99). В случаях, когда максимального усилия приспособления недостаточно для съема детали, применяют её подогрев. Полумуфту прогревают быстро интенсивным пламенем газовой горелки, начиная с наружного обода. При нагреве полумуфты необходимо обеспечить разность температур между валом и полумуфтой не менее 100 °С. Ступицу полумуфты прогревают последней;

Снятие подшипниковых щитов

Снимают крышки смотровых люков, отсоединяют от щеточного аппарата соединительные проводники, поднимают щеткодержатели или вынимают щетки, коллектор обвертывают электрокартоном и закрепляют его бандажами. Щеточное устройство в двигателях постоянного тока отсоединяют от подшипникового щита. В асинхронных двигателях с контактными кольцами отпаивают выводные концы и съемником стягивают с вала контактные кольца. В подшипниковых щитах вынимают пружинное кольцо из канавки вала и снимают наружные уплотняющие кольца.

Снимают также наружные вентиляторы, если они имеются. Из корпусов подшипников скольжения выпускают масло. Измеряют воздушные зазоры и зазоры в подшипниках, если они не измерены ранее. Кроме того, контролируют взаимное расположение сердечников ротора и статора в осевом направлении.

Обычно сначала снимают передний щит, в котором расположено щеточное устройство. Вывертывают крепежные болты, соединяющие щит с корпусом. Плохо поддающиеся резьбовые соединения смачивают на несколько часов керосином. Удалив все крепежные болты и постепенно ввертывая отжимные болты в специально предусмотренные отверстия, выводят щит из центрирующей расточки корпуса. Конец вала со стороны снимаемого щита должен быть при этом расположен на опоре.

При сравнительно небольших массах ротора в междужелезное пространство закладывают листы электротехнического картона, предупреждая повреждение активной стали ротора и статора. После отжима щита от корпуса дальнейшее перемещение щита и съем его с подшипника проводят монтировками, действуя ими сразу в двух, диаметрально расположенных точках.

В двигателях с подшипниками скольжения перед снятием щита ротор необходимо повернуть шпоночной канавкой вниз, чтобы не повредить ею поверхность вкладыша.

Тяжелые подшипниковые щиты при снятии поддерживают на весу с помощью грузоподъемных устройств. При строповке щита обеспечивают его равновесие в вертикальном положении. Легкие подшипниковые щиты электродвигателей малой мощности снимают вручную;

Выемка ротора

После снятия подшипниковых щитов ротор обычно остается лежащим внутри статора на прокладке из электротехнического картона. Выемка ротора из статора является одной из наиболее ответственных операций общей разборки. Сложность этой операции для машин переменного тока обусловлена небольшим воздушным зазором. В крупных машинах массы роторов достигают нескольких тонн, что требует применения грузоподъемных устройств или громоздких приспособлений.

При выемке ротора с помощью грузоподъемных устройств длина стропа должна быть не менее четырехкратной длины вала ротора. Особое внимание должно быть уделено надежности фиксации стропов на крюке грузоподъемного устройства и на концах вала ротора.

Во всех случаях выемки ротора необходимо исключить задевание ротора за статор или за его обмотку. Стропы не должны располагаться на рабочих поверхностях шипов (шеек) вала и касаться обмоток, вентилятора и др. Для предохранения от деформации натянутыми стропами шипы вала обвертывают шектрокартоном в несколько слоев. Лобовые части обмоток покрывают электрокартоном, а от соприкосновения со стропами предохраняют прокладкой деревянным брусом между станиной и стропом.

Рис. 100. Способы выемки ротора с помощью удлинителя вала (а), с перестроповкой (б), с помощью скобы (в), с помощью консольного приспособления (г):
1 – ротор: 2 — удлинитель; 3 — статор: 4 — строи; 5 — картонная прокладка; 6 – домкрат; 7 — серьга; 8 — скоба; 9 – хвостовик для направления хода ротора вручную; 10 — втулка; 11 — опорный каток; 12 – консольная балка; 13 — прижим; 14 – колеса; 15 – подвесной домкрат; 16— стойка.

Среди различных способов выемки ротора наиболее часто применяют выемку с удлинителем вала (рис. 100, а), выемку с перестроповкой за бочку ротора (рис. 100,6), выемку с помощью скобы (рис. 100, в) и выемку с помощью консольной балки (рис. 100, г). Первые два способа применяют для быстроходных роторов, отличающихся большей длиной при меньшем диаметре. Третий способ имеет преимущество при коротких роторах большого диаметра. Четвертый способ применяют при отсутствии грузоподъемных средств.

При выемке роторов зазор по окружности контролируют по размеру просвета, помещая с противоположного торца осветительную лампу. Вынутый ротор размещают на козлах или на шпальных выкладках.

На этом общая разборка заканчивается. Сборочные единицы электродвигателя дополнительно и тщательно сначала очищают насухо, затем продувают сжатым воздухом и промывают. После этого внимательно осматривают и при необходимости производят подетальную разборку.

Подетальная разборка

Подетальная разборка состоит из следующих операций:

Выпрессовка подшипников

Рис. 101. Выпрессовка подшипников:
а – шариковым съёмником; б — внутреннего кольца роликового подшипника съёмником с разрезной шайбой; в — наружного кольца роликового подшипника приспособлением с выдвижными секторами; г — сохранение подшипника без выпрсссовки; д — подшипника скольжения выколоткой; е — подшипника скольжения упорным приспособлением

Шариковые подшипники снимают винтовыми съемниками различной конструкции, осуществляющими захват только внутреннего кольца (рис. 101,а). Роликовые подшипники, кольца которых устанавливаются раздельно, снимают по частям. Внутреннее кольцо выпрессовывают обычным съемником или съемником с разрезной упорной шайбой (рис. 101,6). Наружное кольцо с роликами извлекают из расточки щита приспособлением с выдвижными секторами (рис. 101, в). При затруднениях в снятии внутренних колец прибегают к их разогреву, поливая маслом, нагретым не более чем на 100°С. Снятые подшипники промывают, смазывают консистентной смазкой и завертывают в плотную оберточную бумагу. Годные подшипники хранят в таком виде до сборки. Иногда их оставляют на валу (не снимают), но также промывают, смазывают и зажимают между двумя уплотняющими кольцами (рис. 101, г).

Вкладыши неразъемных подшипников скольжения малых диаметров выбивают легкими ударами молотка по деревянной (из твердых пород) выколотке (рис. 101,6), направленной в торец вкладыша 2. При этом под щитом 3 должно быть свободное пространство.

Из щитов более крупных машин вкладыши выпрессовывают (рис. 101, е) с закреплением между двумя шайбами на грузовом винте 6 с помощью гаек 5 винтового приспособления упорного типа. Смазочное кольцо 4 должно быть выведено из площади поперечного сечения вкладыша, чтобы не препятствовать его вертикальному перемещению. Стопорный винт перед выпрессовкой вывертывают. Для выпрессовки крупных вкладышей применяют также стационарные винтовые или гидравлические прессы;

Снятие коллекторов, контактных колец и вентиляторов

Коллекторы соединяют с валом посадкой со значительным натягом. В некоторых случаях усилие напрессовки коллектора составляет несколько сотен килоньютонов. Поэтому для выпрессовки коллекторов необходимы мощные прессы и приспособления типа съемников. Коллектор снимают в сборе вместе со втулкой или с частичной разборкой. В последнем случае сначала снимают нажимной конус, затем обвертывают картоном, туго стягивают бандажом и снимают его. Наконец, если это необходимо, стягивают с вала втулку.

Во всех случаях, когда это возможно, следует снимать коллектор целиком, захватывая его приспособлением за втулку. Снятие коллекторов всегда связано с необходимостью полной распайки соединений его пластин с обмоткой якоря.

Контактные кольца имеют посадку на вал со значительно меньшим натягом, чем коллекторы. Снятие колец проводят винтовыми или переносными гидравлическими съемниками, захватывая их за стальную втулку.

Вентиляторы снимать с вала затруднительно, так как они обычно не имеют деталей, достаточно прочных для захвата съемником. Поэтому во избежание деформации целесообразно снимать вентиляторы с нагревом втулки;

Выпрессовка вала из сердечника ротора

Выпрессовка вала из сердечника ротора проводится при необходимости ремонта активной стали сердечника или самого вала. Как правило, эта операция требует специального оборудования — вертикальных и горизонтальных гидравлических прессов. Выпрессовку вала, связанную с полной разборкой ротора, проводят редко и только в тех случаях, когда неприменимы другие способы ремонта;

Удаление обмоток из пазов сердечников

Удаление обмоток из пазов сердечников проводят после определения их конструкции схем и наличия по ним обмоточных данных в типовых альбомах, которыми располагает ЭРЦ. В случае отсутствия таких данных они должны быть сняты со старой обмотки: с натуры зарисовывают точную схему обмотки, подсчитывают число витков в секции (катушке), число параллельных проводников в витке, число секций (катушек) в группе, число групп, шаг обмотки по пазам (по коллектору), определяют марку и диаметр (размеры) обмоточного провода по изоляции и по проводнику, размеры и материал изоляции, длину паза и клина, схемы бандажей, размеры и форму катушек, их лобовых частей и т. д.

Обмотки статоров с полузакрытыми пазами, проводники которых использовать повторно невозможно или нецелесообразно, удаляют, разрезая лобовые части с одной стороны и выдергивая их из пазов с другой стороны в осевом направлении с помощью ручных или стационарных лебедок. Для облегчения удаления обмоток их изоляцию выжигают при температуре 350 — 400 °С в герметичных электропечах в течение 4 — 6 часов При отсутствии специальных печей изоляцию выжигают, пропуская через обмотку ток от сварочных аппаратов при напряжении до 42 В. Можно использовать и сварочные трансформаторы (но при этом необходимо следить за тем, чтобы не было перегрева короткозамкнутых витков или участков в поврежденной обмотке).

Демонтаж обмоток якорей и роторов, выполненных из стержневых проводников, начинают со снятия бандажей: с помощью зубила разгибают замки бандажей, затем разматывают и удаляют бандажную проволоку. С помощью выколотки или пневмомолотком с выколоткой из пазов удаляют клинья и распаивают присоединения обмотки якоря к коллектору или места паек в хомутиках стержней обмотки ротора. После этого изогнутые стержни обмоток выпрямляют и вытягивают обмотки из пазов так же, как и обмотки статоров.

Обмотки роторов, намотанные круглым проводом впротяжку, удаляют с выжиганием изоляции по технологии выемки мягких обмоток статора. При распайке соединений обмоток используют газовые горелки. Коллекторы предохраняют от воздействия пламени, обвертывая листовым асбестом.

Разборка явнополюсного ротора синхронной машины: сначала снимают соединения между катушками полюсов и отвёртывают винты крепления полюсов к втулке, после этого снимают полюсы вместе с катушками. До начала разборки нумеруют полюсы и отмечают на втулке места их крепления. Это делается для того, чтобы после сборки машины не нарушить балансировку ротора;

Очистка и промывка деталей

После удаления обмоток пазы сердечников обычно остаются загрязненными остатками изоляции. Пазы очищают в зависимости от их конструкции ручным или механизированным способом. В качестве инструмента применяют напильники, стальные щетки, различные скребки, протяжки (инструмент с режущими кромками, в поперечном сечении повторяющий форму паза). При механизированной зачистке используют малогабаритные шлифовальные круги, пальцевые фрезы, круглые стальные щетки, устанавливая их в пневмоприводные инструменты.

Особой тщательности требует очистка остающихся, т. е. пригодных для дальнейшей эксплуатации обмоток. Загустевшие загрязнения сначала удаляют деревянными или пластмассовыми скребками или лопатками, после чего насухо протирают чистой тканью. После тщательного удаления пыли и грязи всухую, обмотки продувают сжатым воздухом. Продувку ведут от середины статора к лобовым частям чистым и сухим воздухом под давлением около 0,25 МПа, направляя струю воздуха вдоль паза наружу под углом около 30е. Большую опасность для изоляции и пропиточных составов обмоток представляет масло из-за его разъедающих свойств. В смеси с пылью, особенно тонкой и обладающей некоторой абразивностью, масло хорошо удерживается даже на гладких поверхностях. Масло с обмоток удаляют тщательной протиркой изоляции чистой тканью, смоченной в растворителе, а затем — сухой тканью. Вентиляционные каналы сердечника промывают от масляной грязи растворителем с использованием краскопультов. Промывку ведут небольшими участками, удаляя жидкость на доступных местах насухо чистой ветошью. Труднодоступные места после увлажнения интенсивно продувают сжатым воздухом. Работы такого рода следует проводить при строгом соблюдении требований противопожарной техники и под наблюдением ответственного лица.

Подшипники качения при сильном загрязнении промывают в течение 20 мин в ванне с горячим (95°) минеральным маслом, обсушивают (5 мин) и повторно промывают смесью растворителя с 6 —8% (по объему) минерального масла. Промытые и высушенные детали для предохранения от коррозии покрывают тонким слоем машинного масла.

Дефектация узлов

Дефектация узлов и деталей электродвигателя проводится начиная с внешнего осмотра и предремонтных испытаний и продолжается до окончания детальной разборки. В процессе дефектации проводят необходимые измерения и испытания, позволяющие выявить скрытые дефекты.

На основании дефектации составляют ремонтную карту и дефектационную ведомость. Ремонтные карты содержат описание дефектов и результаты испытаний и измерений основных частей электродвигателей. Их хранят централизованно и используют для общего контроля ремонтов, накопления и обобщения статистических данных.

Дефектационные ведомости должны содержать подробные п четкие сведения о повреждениях и неисправностях не только каждой из деталей, подлежащих ремонту, но и всех ее дефектных частей. Кроме того, в ведомости указывают вид и краткое содержание необходимого ремонта. Дефектационная карта является исходным документом для составления технологической документации и, в частности, маршрутных карт ремонта деталей.

Порядок разборки каждой ремонтируемой электрической машины определяется ее конструкцией и необходимостью сохранения имеющихся исправных частей, а степень разборки –полнотой и характером предстоящего ремонта[22]. Если предварительные осмотр и испытания позволяют судить о характере предстоящего ремонта электрической машины, необходимо до начала ее разборки проверить наличие требуемых для ремонта материалов, изделий и запасных частей соответствующих размеров, марок и характеристик.

Разборка электродвигателей. До начала ремонта необходимо

просмотреть документацию на электродвигатель, подлежащий ремонту; проверить, производилась ли при предыдущем ремонте замена подшипников качения или перезаливка подшипников скольжения; установить, сколько часов отработали подшипники качения после за- мены, каковы были зазоры в подшипниках скольжения при последнем замере, не остались ли неустраненными какие-либо дефекты, не появились ли дефекты при работе электродвигателя. На основании этих данных решается вопрос об объеме ремонта электродвигателя.

Разбирать электрическую машину необходимо осторожно, не допуская повреждения или потери отдельных ее частей. Недопустимо пользоваться зубилом, наносить резкие удары или прилагать очень большие усилия.Поступающая в ремонт электрическая машина должна быть укомплектована всеми необходимыми деталями: возбудителем, под- шипниками, обмотками, траверсами со щеткодержателями и др. Рассмотрим наиболее эффективные способы разборки машин. прокладку, или съемниками (рис. 3.82, где а –винтовой съемник, б –гидравлический съемник, в –съемник для стаскивания подшипников качения захватом за подшипник, г –съемник для стаскивания подшипников качения захватом болтами за крышки или капсулы подшипника; 1 –червячный винт с головкой, 2 –регулировочная гайка, 3 –тяги (захваты), 4–площадка, 5 –стойка, 6 –траверсы, 7 –плунжерный насос, 8 –рукоятка штока насоса, 9 –пластинка со штифтами, 10 –шпильки, 11–плита, 12 –диск, 13 –корпус съемника).Если ручным или гидравлическим съемником при максимально возможном усилии или давлении не удается снять полумуфту, то ее следует подогреть.

Рис. 3.82. Съемники для снятия (распрессовки) полумуфт и подшипников качения с валов электрических машин.

Снятие шкива или полумуфты. Порядок работ при снятии: от- винчивают стопорный винт или выбивают клиновую шпонку, место посадки шкива заливают керосином. Неплотно насаженный шкив снимают легкими ударами молотка, наносимыми по ступицам шкива через деревянную

Снятие подшипниковых щитов. Перед снятием подшипниковых торцовых щитов у двигателей с подшипниками скольжения замеряют зазоры между валом и вкладышами для решения вопроса о перезаливке вкладышей. При этом отвинчивают крепления крышек или фланцев, крепящих подшипники, снимают крышки или фланцы, ослабляют крепления, сдвигают на вал траверсу с держателем, выпускают масло из подшипников и отвинчивают болты, крепящие подшипниковый щит к корпусу. Если двигатель имеет контактные кольца, то до снятия подшипниковых щитов вынимают щетки из щеткодержателей (если щеточный механизм можно не снимать). На ребра щита и корпус машины наносят метки, по которым при сборке машины подшипниковый щит устанавливают в прежнее положение. Легкими ударами молотка через деревянную прокладку по выступающим ребрам щита отделяют его от корпуса машины.

В подшипниковом щите крупных машин нарезана резьба, в которую завинчивают болт и снимают щит. После того как подшипниковый щит отделен от корпуса, его сдвигают по валу машины. Чтобы не повредить железо и изоляцию обмоток при снятии щита, в воздушный зазор между ротором и статором кладут лист плотного картона, на который укладывается ротор после снятия щита.

Выемка ротора (якоря). В электродвигателях небольшой мощности после снятия обоих подшипниковых щитов ротор вынимают вручную, осторожно приподнимая с картона, на котором он лежал в статоре. В крупных электродвигателях ротор вынимают в сторону вентилятора с помощью подъемных приспособлений. При выемке ротора следят за тем, чтобы он двигался строго по оси электродвигателя.

Разборка подшипников. Снятие шариков и роликоподшипников свала с помощью съемника аналогично снятию шкивов или полумуфт. Захваты съемника накладывают на внутреннее кольцо подшипника, который нагревают, поливая горячим маслом при температуре не более 100 °С. Втулки или вкладыши подшипников скольжения выбивают из подшипниковых щитов (рис.3.83, а) легкими ударами молотка по деревянной выколотке 1, приставленной к торцовой стороне втулки 2.

Рис.3.83. Удаление втулок подшипника скольжения

При этом подшипниковый щит укладывают на деревянную опору 4, имеющую отверстие, диаметр которого равен диаметру выбиваемой втулки. Последнюю можно выпрессовать и установить с помощью несложного приспособления 6, предварительно вывернув стопорный винт 7 и выведя из прорези смазочное кольцо 5.

Вспомогательные операции. После разборки основные части машины (щиты, подшипники, траверсы, вкладыши, масленки и уплотнения) промывают бензином или керосином. Обмотки очищают от пыли сильной струей сжатого воздуха или пылесосом, затем протирают чистой тряпкой, смоченной в бензине. Поврежденные обмотки вынимают из пазов, предварительно распаяв соединения. Этими операциями в основном заканчивается разборка электрической машины.

Определение характера повреждений и заполнение ведомостей дефектов.При осмотре частей разобранного двигателя легкими ударами молотка простукивают подшипниковые щиты, выявляя наличие в них трещин. Места, вызывающие подозрение, просматривают через лупу для обнаружения волосяных трещин. Границы трещин отмечают мелом. Рабочую поверхность подшипников скольжения проверяют на отсутствие трещин, перекосов, выбоин, неравномерной выработки. В шарико- и роликоподшипниках не должно быть выбоин, шелушения шариков или беговых дорожек, а также радиального и осевого люфтов, что легко определить радиальной и осевой «качкой».

Осматривают и тщательно проверяют щеткоподъемный механизм (пальцы, изоляторы, траверсы, крепеж и др.). Особое внимание обращают на присутствие пятен, свидельствующих о местных перегревах стали в местах пайки (сварки) стержней и замыкающих колец короткозамкнутого ротора, а также следы выработки, выбоины, трещины, подгары поверхности контактных колец, износ колец (не должен превышать 50% их первоначальной толщины), балансировку ротора (проверяют статическим или динамическим способами). На валу недопустимы трещины, а на шейках вала –раковины, шероховатости и царапины. Осматривая двигатель, проверяют диаметр посадочных мест, их овальность и конусность, состояние вентилятора и его креплений, сохранность паек петушков коллектора, прочность запрессовки коллекторных пластин и отсутствие на них подгаров, выбоин, дорожек, выступающей слюды и прочность пайки проводов между обмоткой и контактными кольцами; измеряют величину сопротивления изоляции между каждой парой смежных коллекторных пластин, коллектором и валом, коллектором и бандажами и величину сопротивления изоляции обмоток.

Проверяют прочность бандажей и плотность посадки клиньев. Корпус машины тщательно осматривают на отсутствие мельчайших трещин, а места посадки подшипниковых щитов –на отсутствие забоин. Корпус бракуют, если трещины имеют значительную величину и не могут быть устранены.

Пакеты стали статора проверяют на прочность прессовки листов стали. В некоторых местах плотность можно проверить с помощью лезвия ножа. Проверяют плотность распорок между отдельными пакетами, отсутствие пятен перегрева, следов ржавчины и смещения пакетов активной стали. Определяют состояние изоляционной доски выводного щитка, выводных концов, зажимов и гаек; контролируют пайку наконечников. Все данные проверки, осмотра и испытаний заносят в ведомость дефектов, на основании которой производят ремонт.Двигателю, который подлежит ремонту, присваивают ремонтный номер на весь цикл ремонта и предремонтных испытаний.

При отсутствии чертежей для разборки сложных узлов составляют эскизы или схемы, а в случае необходимости –рабочие чертежи. Все результаты внешнего осмотра, замеров, испытаний и наблюдений поступающей в ремонт машины заносят в один из следующих документов: протокол, журнал, ведомость дефектов (ремонтная ведомость), которые являются основными документами технологического процесса ремонта.

Сборка электродвигателей и установка подшипников скольжения. Изготовленные вкладыши или втулки подшипников скольжения запрессовывают в подшипниковые щиты с помощью винтового или гидравлического пресса. В отдельных случаях допускается подгонять вкладыши с помощью молотка. Легкими ударами через деревянную прокладку вкладыш устанавливают в гнездо щита. До запрессовки втулки в прорезь вкладыша вставляют смазочное кольцо, контролируя, чтобы оно не мешало установке втулки. При запрессовке подшипника не должно быть перекосов.

При сборке ротора сначала на вал насаживают листы активнойстали, затем укрепляют контактные кольца или коллектор и закрепляют вентилятор. Если электродвигатель имеет шариковые подшипники, то их предварительно после тщательной промывки разогревают в масляной ванне до температуры 90—100 °С и туго напрессовывают на посадочные места вала.

Подшипники насаживают на вал легкими ударами молотка по трубе через деревянную прокладку (рис.3.84, где:1 –наружная обойма подшипника; 2 –вал; 3 –внутренняя обойма подшипника; 4 –медный ободок; 5 –монтажная трубка;6 –металлическая пробка;7 –деревянная прокладка ). Диаметр трубы должен соответствовать диаметру внутренней обоймы подшипника. Труба должна быть изготовлена из мягкой стали (малоуглеродистой) или окантована медным ободком.

Устанавливают ротор (якорь) в статор осторожно, чтобы не повредить обмотки и листы активной стали. Сбор- ка ротора осуществляется аналогично его выемке. В зазор между статором и ротором укладывают временную пресс- шпановую или картонную прокладку После установки ротора, приподняв смазочное кольцо подшипников скольжения, надевают задний подшипниковый щит. Правильность установки щита определяют по совпадению рисок, нанесенных на щит и корпус электродвигателя до его разборки. Затем щит слегка прихватывают болтами, удаляют временную прокладку и надевают передний щит, который также прихватывают болтами. Болты затягивают попеременно с диаметрально противоположных сторон, завертывая каждый раз на полоборота.

Рис. 3.84. Процесс насадки на вал.

После устранения неисправности окончательно затягивают болты щитов, закрывают фланцы, заливают маслом масляные камеры подшипников скольжения, устанавливают все остальные детали машины. Щупом проверяют зазоры, а также величину осевого перемещения (величину разбега) ротора, т.е. зазоры в осевом направлении между внутренним торцом вкладыша и соответствующей заточкой шейки вала (не должны превышать 1—2 мм).

Величину воздушного зазора между ротором и статором измеряют с обеих сторон в четырех различных последовательно сдвинутых на 90° положениях ротора для электродвигателя небольшого диаметра и в восьми точках–для электродвигателей с большим диаметром ротора. Измерения проводят как при холодном, так и при нагретом электродвигателе.

Дата добавления: 2016-01-03 ; просмотров: 3718 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Электродвигатель асинхронный взрывозащищенный АВ250, АВ280

Весь каталог — электродвигатели взрывозащищенные

Общие технические характеристики электродвигателя взрывозащищенного АВ250, АВ280

Электродвигатель асинхронный взрывозащищенный трехфазный типа АВ 250, АВ 280 имеет короткозамкнутый ротор. Электродвигатель АВ применяется во внутренних и наружных установках используемых в взрывоопасных производствах газовой, химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, где могут возникнуть взрывоопасные смеси газов и паров с воздухом. Электродвигатель рассчитан на продолжительный режим работы от сети переменного тока частотой 50 Гц и номинального напряжения 660/380 В.

• Исполнение электродвигателя по взрывозащите — 1ExdIIBT4/2ExdIICT4.
• Виды монтажного исполнения электродвигателя по ГОСТ 2479 — IМ1001 (В3) на лапах, IМ4001 (В5) фланцевое, М9701 (В3 / В5) фланцевое на лапах.
• Степень защиты оболочки двигателя — IР 54.
• Вид климатического исполнения двигателя — У2,5 по ГОСТ 15150.

Электродвигатели взрывозащищенные АВ280 выпускаются с коробкой выводов которая имеет два силовых вывода и один контрольный. Электродвигатели АВ250 выпускаются с коробкой выводов имеющей один ввод и по требованию заказчика могут выпускаться с коробкой выводов которая имеет два силовых и один контрольный вводы.

Габаритные и присоединительные размеры взрывозащищенных электродвигателей АВ250 и АВ280

Основные технические характеристики электродвигателей взрывозащищенных АВ250, АВ280

Купить электродвигатель асинхронный взрывозащищенный АВ у нас — это просто!

СпецЭлектро — доступная цена на электродвигатели и электрооборудование.

Каталог — взрывозащищенные электродвигатели

При оформлении заказа обеспечивается доставка оборудования по всей России (полный список регионов России)

Многолетний опыт работы на рынке электротехнического оборудования, сотрудничество с заводами-изготовителями, а также наличие продукции на наших складах, позволяет осуществлять покупку и доставку электрооборудования и комплектующих в кратчайшие сроки. Специалисты компании «СпецЭлектро» помогут найти оптимальное решение по техническим характеристикам, цене и времени доставки электродвигателя или оборудования для Вашей задачи. Наши специалисты подберут замену для устаревшей серии оборудования и ответят на все интересующие Вас вопросы, помогут купить электродвигатель и подходящее вам оборудование.

Купить электрооборудование с доставкой — это просто!

При покупке электрооборудования, компания обеспечит постгарантийное обслуживание

Ремонт электродвигателей

Отказ электродвигателя может возникнуть при пуске или во время работы. Большинство отказов происходит из-за таких факторов, как низкое сопротивление изоляции, перегрузка по току или механических повреждений. Другие причины включают в себя проблемы условий эксплуатации и отсутствие технического обслуживания.

Большинство двигателей, независимо от типа имеют длительный срок службы и требуют минимального технического обслуживания для исправной работы. Рекомендуется регулярное обслуживание двигателей, и проверка на наличие признаков старения изоляции или других частей, которые могут отрицательно сказаться на моторе.

Регулярный осмотр и техническое обслуживание поможет выявить слабые места или детали, которые находятся на грани провала, устранить их до возникновения проблем и передачи в ремонт электродвигателей.

Электрические и механические неполадки

Существует шесть основных областей, где неисправности происходят из-за различных причин. Эти области обычно называют зонами разломов. Они включают цепь питания, качество электроэнергии, статора, ротора, изоляции и воздушного зазора.

Так как в электромоторе электрическая энергия преобразуется в механическую, то неисправности двигателей могут вызываться неполадками по электрике и механическими дефектами. Контактные щетки показаны на рисунке.

Есть много проверяющих алгоритмов в зависимости от условий эксплуатации, конструктива и т. д. Каждому человеку приходит мысль покрутить вал. Непринуждённое вращение говорит о предполагаемой исправности механической части.

Механические неисправности могут быть действительно обнаружены уже при вращении вала рукой – будет слышен скрип и стук. Если проверяется мотор постоянного тока, то причина подозрительных звуков может заключаться в дефектах щеток.

Возможна также истёртость вала – такая неисправность характерна для мотора, работа которого связана была с большой нагрузкой на шкив.

Шкив — это колесо, имеющее плоскую поверхность, или канавки для сцепления с ремнем. Хоть шкив и изготовляется из металла, однако ломается довольно часто. Из-за этого прекращается вращение движка. Чтобы этого не происходило, нужно быть осведомлённым обо всех факторах, воздействующих на исправность шкива.

Металл, из которого производится шкив, не подвергается закалке. Поэтому этот элемент достаточно хрупкий, и боится различных механических воздействий. Ненадежное присоединение вала и шкива при электромонтаже приводит к образованию люфта, создающего вибрацию деталей. Появляются трещины, а затем разлом шкива пополам.

Помимо этого, такая вибрация отрицательно сказывается на роторе мотора, теряющего балансировку.

Ремонт своими руками

Не всегда можно воспользоваться дорогими услугами ремонтного сервиса или приобрести новый товар. Если есть навыки, то целесообразным будет ремонт электродвигателя своими силами.

Разборка асинхронного движка

Так как конструкции моторов достаточно разнообразны, то для разборки модели требуется ознакомиться со схемами и руководством по ремонту.

Но популярные моторы по своим схемам схожи. Электродвигатель с короткозамкнутым ротором показан на рисунке ниже.

При разборке мотора его вал отделяется от остальных деталей, движок снимается со станины.

После этого нужно снять с вала детали механики (шкив, шестерёнка и т.п.). Открутить скрепляющие болты, после чего легонько снять ротор. Все детали очищают, смазывают и собирают заново движок.

Неполадки двигателей постоянного тока

В движках постоянного тока магнитные поля действуют друг с другом под углом, придающим валу вращающий момент. В роли переключателей выступают щетки. Катушки с магнитопроводами создают электромагнитное поле для придания момента. Как это все происходит в электродвигателе постоянного тока показано на рисунке.

Под словом «якорь» нередко понимается ротор мотора постоянного тока.

Выросший ток и образованная ЭДС приводят к искрению контактирующих щеток с другими элементами. Когда искрят щетки, ускоряется их изношенность в увеличивающейся прогрессии.

Если щетки искрят вкруговую, то ламелям требуется очистка от загрязнения.

Если катушки, щетки в нормальном виде, необходимо убедиться в целостности обмоток. Обугливание проводов указывает на необходимость перемотки либо замены якоря.

Можно также измерить сопротивление проводов мультиметром. От мощности двигателя, а также якоря зависит сопротивление, в связи с этим требуется понимать схему подсоединения якорных обмоток непосредственно данного двигателя для точности проверки. Есть приборы для поиска неисправностей в якорях.

Нахождение неисправностей электродвигателей

Чтобы найти обрыв обмоток двигателя, нужно убрать перемычки, создающие форму подключения и проверить все обмотки по отдельности.

Способ довольно надёжный, не позволяющий запутаться новичку. Для проверки понадобится омметр. Значения по прибору будут примерно нулевые. Сопротивление обмоток должно быть одинаковым для двигателей, в том числе и постоянного тока. Прозвонка ротора мотора показана на рисунке ниже.

Замена щеток

У двигателей нередко возникает проблема с изношенными щетками.

При значительно изношенных деталях мотор может не запуститься совсем. Если при подключении к сети электродвигатель порой запускается с толчками, то требуется сменить щетки.

Неполадки в магнитопроводе

Переменным током вызываются вихревые токи, которые ухудшают технические показатели мотора. Без покрытия изоляции лака может образоваться такая же ржавчина, как показано на рисунке ниже.

В инструкциях и руководствах пользователя обычно приведены наиболее часто встречаемые неисправности и методы их устранения.

Вот мы и рассмотрели основные моменты починки двигателей своими руками. Однако большинство людей обращаются за помощью к специалистам и это тоже правильно. На некоторые вопросы могут ответить только профессионалы.

Капитальный и текущий ремонт

Ремонт электродвигателей – всегда востребован, потому что двигатели широко применяются во всех жизнедеятельных сферах. Проверки агрегатов проводится в форме текущего и капительного ремонта.

Текущий ремонт – это осмотр, замена масла, измерение различных нормируемых значений и показателей. Период текущих и капитальных ремонтов установлен в правилах. Текущий ремонт проводится раз в два года, капитальный – один раз в 5 лет.

Преимущества капитального ремонта электродвигателя:

• экономичнее отремонтировать, чем купить новый;
• время ремонта меньше времени доставки нового агрегата;
• специфичные агрегаты могут сойти с производства.

Заключение

Почему греется электродвигатель? Перегрев моторов чаще всего происходит по причине плохой изоляции. Вы сможете устранить это? Нет. А выявить замыкание пластин магнитопровода? Скорее всего, понадобится диагностика неисправностей двигателя в ремонтном сервисе. Без разборки агрегата, в том числе магнитопровода, этот изъян устранить не представляется возможным. В крупных фирмах помимо ремонта производится изготовление запчастей для электродвигателей.

Лабораторная работа №1 Разборка и дефектация асинхронного короткозамкнутого двигателя при ремонте

ФГОУ ВПО Ставропольский государственный аграрный университет
Кафедра «Электроснабжение и эксплуатация электрооборудования»

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
Разборка и дефектация асинхронного короткозамкнутого двигателя

при ремонте

г. Ставрополь, 2008 г.

Лабораторная работа №1
Разборка и дефектация асинхронного короткозамкнутого двигателя при ремонте
Цель работы: Освоить методику разборки и дефектации асинхронного двигателя. Научится работать на стенде ОР 9174, а также определять состояние обмотки статора с помощью прибора ЕЛ-15.
Содержание работы и порядок ее выполнения
Дефектация электрических машин при ремонте проводится для определения характера и объёма ремонта или возможности списания машины. Все неисправности механической и электрической частей записываются в специальную ведомость, которая служит основой для выдачи нарядов на выполнение ремонтных работ.

Содержание работы и порядок ее выполнения, а также дефектировочной ведомости заносятся в тетрадь.
Порядок выполнения работы
1. Осмотреть электродвигатель и записать его паспортные данные.

2. Провести дефектацию электродвигателя до его разборки.

3. Разобрать электродвигатель.

4. Выполнить дефектацию электродвигателя после разборки.

5. Заполнить дефектировачную ведомость.
Требования безопасной работы
Работа выполняется с соблюдением инструкции по технике безопасности в лаборатории кафедры «Электроснабжение и эксплуатация электрооборудования». Кроме того необходимо соблюдать следующие требования:

• для присоединения мегаомметра к измеряемым цепям применять изолированные провода, имеющие на концах изолирующие рукоятки с зажимами;
• измерения мегаомметром проводят 2 человека, один из которых вращает ручку мегаомметра, а другой подключает аппарат к измеряемым участкам схемы;
• любые переключения схемы проводить после отключения её от сети.

Методика определения неисправностей двигателя, его деталей и узлов
Краткие сведения об устройстве асинхронного короткозамкнутого двигателя.

Электродвигатели служат преобразователями электрической энергии в механическую и составляют основу электропривода большинства механизмов. Наибольшее распространение в сельском хозяйстве имеют асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором различных серий. С 1970 года выпускаются новые двигатели серии 4А, имеющие лучшие технико-экономические показатели по сравнению с двигателями А2/АО2/ и предназначенные для их замены. Серия 4А охватывает диапазон номинальных мощностей от 0,6 до 400 кВт, имеет 17 высот оси вращения от 50 до 355 мм. Предусмотрено 3 исполнения по степени механической защиты (IР44, IР23, IР54).

В серию 4А входят двигатели специализированного исполнения для сельского хозяйства (высота оси вращения 50-180мм), с мощностью до 30 кВт с частотой вращения 3000, 1500, 1000 мин^-1 на напряжение 380 В. Двигатели сельскохозяйственного назначения могут длительно работать при пониженном до 90 и 80% напряжении от номинального значения со снижением мощности соответственно на 5 и 15 %.

Асинхронный двигатель состоит из неподвижного статора и вращающегося ротора (рисунок1). Станина статора 6, представляющая собой литое изделие из чугуна или алюминиевого сплава в зависимости от исполнения двигателя, лапами или фланцем крепится к фундаменту или к другой конструкции. В станине жестко закреплён сердечник статора 8. Магнитопровод асинхронного двигателя для увеличения передаваемой электромагнитной мощности выполнен из листовой электротехнической стали. В листах, из которых собирается сердечник статора, выштампованы пазы, куда укладывается статорная обмотка 5 из медного изолированного провода. Обмотка изолирована от сердечника электроизоляционным материалом.

На корпусе установлена коробка выводов 18, имеющая внутри зажимы для подключения выводов обмотки и присоединения двигателя к сети. Сверху на корпусе расположен грузовой болт 7 для подъёма двигателя, а сбоку болт 21 для подключения заземления.

Рисунок 1 — Асинхронный электродвигатель серии 4А с короткозамкнутым ротором и со степенью защиты IP44: 1, 3 — наружная и внутренняя крышки подшипников; 2, 16 — подшипники качения; 4 — замыкающее кольцо ротора с вентиляционной лопаткой; 5, 8 — обмотка и сердечник статора; 6 – станина; 7 — рым-болт; 9 — сердечник ротора; 10 — балансировочный груз; 11 – вал; 12, 21 – болты; 13 — подшипниковый щит; 14 – кожух; 15 — наружный вентилятор; 17 — втулка вентилятора; 18 — коробка выводов; 19 — стопорные винты; 20 — скоба.

Второй основной частью магнитной цепи является сердечник ротора 9, собранный из круглых листов электротехнической стали, с выштамповаными пазами для роторной обмотки. Обмотка ротора образуется заливкой алюминия в пазы и соединения залитых в пазы частей в единую короткозамкнутую систему кольцом.

Сердечник ротора напрессован на цельнометаллический вал 11, который при помощи подшипников крепится в подшипниковые щиты 13, отлитые из чугуна или алюминиевого сплава. Рабочий конец вала служит для соединения двигателя с приводным механизмом, на другом конце размещён вентилятор 15 для охлаждения двигателя. Вентилятор закрыт кожухом 14.

Помимо асинхронных короткозамкнутых двигателей выпускаются электродвигатели с фазным ротором. Они используются для привода механизмов с большим моментом при пуске, а также при необходимости регулирования частоты вращения в небольших пределах. В фазном роторе в пазах укладывают трёхфазную обмотку, соединённую обычно в звезду. Свободные концы у такой обмотки подведены к контактным кольцам, на которые накладываются щётки, позволяющие присоединить к вращающемуся ротору реостат, используемый для плавного пуска двигателя и регулирования его частоты вращения.

Принцип действия асинхронного двигателя основан на законе электромагнитной индукции. При подключении двигателя к сети трёхфазного переменного тока в обмотке статора образуется вращающееся магнитное поле, под действием которого в роторе индуктируется ЭДС и протекает ток. Взаимодействие тока ротора с полем статора создаёт вращающий момент, под действием которого ротор приходит во вращение.
Разборка электродвигателя
Перед проведением ремонта электродвигатель отключают от сети и принимают меры по предупреждению’ случайной подачи напряжения. Электродвигатель очищают от пыли и грязи, снимают крышку коробки выводов, отсоединяют кабель питания, а также отсоединяют провод заземления. Разъединяют электродвигатель и рабочую машину, снимают его с фундамента и транспортируют на участок ремонта.

Разборку электродвигателя начинают со съёма шкива, полумуфты или звёздочки с вала. При этом используются ручные винтовые съёмники для электродвигателей малых или средних габаритов или гидравлические съёмники для электродвигателей больших габаритов.

Снимается кожух вентилятора (у электродвигателей закрытого обдуваемого исполнения) и снимается вентилятор.

Отвёртывают болты, которыми прикреплён к станине задний (расположенный со стороны противоположной приводу) и передний подшипниковые щиты. Снимают задний щит лёгкими ударами молотка по надставке из дерева, алюминия или меди. Вынимают ротор из статора, стараясь не повредить лобовых частей обмотки (между ротором и статором рекомендуется проложить лист картона). Выемку ротора машин малой мощности производят вручную, для машин средней и большой мощности используют специальные подъёмные приспособления.

Снимают передний щит с подшипника ротора лёгкими ударами молотка по надставке.

Снимают подшипники качения с вала. Для этой цели используются ручные съёмники или стенд для разборки электрических машин ОР 9174. При его использовании ротор устанавливается в тиски, так чтобы концы вала расположились по возможности симметрично относительно оси поворота стола и закрепляется специальным ключом, входящим в комплект стенда. При этом необходимо обеспечить соосность вала ротора и головки съёмника. Каретка съёмника вручную перемещается до положения, обеспечивающего ввод захватов съёмника за внутренний торец наружного кольца подшипника. Вращением гайки и рукоятки захваты заводятся в зацепление. Включается выключатель гидропривода. Поворотом рукоятки крана управления создаётся рабочий ход гидроцилиндра съёмника. После окончания рабочего хода гидроцилиндра он переключается на обратный ход, разъединяются захваты, и удаляется снятый подшипник. Выключается гидропривод. Стол поворачивается на 180 градусов. В описанном порядке снимается второй подшипник.

Разборка двигателя закончена.

Дефектация асинхронного двигателя
В ремонтной практике о состоянии двигателя судят по результатам осмотра и измерения некоторых параметров. К исправному двигателю предъявляются следующие основные требования:

1. Он должен быть укомплектован всеми деталями и узлами;

2. На станине, подшипниковых щитах, корпусе и крышке вводного устройства, кожухе вентилятора не должно быть трещин, сколов и вмятин, а также повреждений лакокрасочного покрытия;

3. Недолжно быть осевого обгорания контактных болтов клеммой панели вводного устройства;

4. Должны иметь правильную маркировку выводные концы обмотки;

5. Не должно быть осевого смещения ротора и обрыва его стержней;

6. Сопротивление изоляции обмотки одной фазы относительно другой и относительно станины должно быть при рабочей температуре не менее 0,5 Мом;

7. Не должно быть замыкания обмотки на станину и между фазами, обрыва и межвиткового замыкания;

8. Сила тока основного хода должна составлять 30…60% от номинального, а неравномерность токов в отдельных фазах не должна превышать 5% от их среднего арифметического значения;

9. Отклонения между наибольшим и наименьшим воздушным зазором от среднего арифметического значения воздушного зазора не должно, превышать 10%

При проведении дефектации двигателя в целом и его отдельных частей ориентируются на характерные неисправности, наиболее часто встречающиеся в ремонтной практике. Перечень их приведён ниже.
Перечень возможных дефектов и вид ремонта

1. Трещины и сколы на лапах, корпусе, подшипниковых щитах (трещины более длины корпуса, отбито более 2 лап — двигатель в ремонт не принимается), трещины и сколы в посадочных местах — капитальный ремонт.
2. Износ и срыв резьбовых соединений (резьба имеет более 2 сорванных ниток, смяты головки болтов, болты искривлены — текущий ремонт).
3. Обгорание или обугливание обмоток статора или других его частей — капитальный ремонт.
4. Нарушение лакового покрова лобовых частей обмотки статора -капитальный ремонт.
5. Обрыв, ослабление или потеря механической прочности бандажами лобовых частей, ослабление или выпадение пазовых клиньев — текущий ремонт.
6. Повреждение изоляции выводных проводов — текущий ремонт.
7. Увлажнение обмотки- статора (сопротивление изоляции менее 4 МОм при 15° С — текущий ремонт, сушка; если после сушки сопротивление изоляции менее 4 МОм — капитальный ремонт).

8. Следы подгорания, трещины на клеммной коробке – текущий ремонт.

9. Коррозия, вмятины на активной стали статора и ротора — текущий ремонт (зачистка поверхности, покрытие лаком).
10. Ослабление шихтовки статора и ротора, повреждение листов (тонкое лезвие ножа входит между листами, при постукивании молотком дребезжание и выделение пыли красного цвета — капитальный ремонт).
11. Повреждение подшипников (разрушение сепараторов, шариков, выкрашивание металла на дорожках качения, большой радиальный зазор, сколы и трещины на кольцах сепараторах или шариках, забоины или вмятины на поверхности дорожек качения, цвета побежалости на поверхности колец, сепараторов, шариков, царапины или риски, расположенные поперёк пути качения шариков, стук и неустраняемый после промывки шум в подшипниках, чёткие отпечатки шариков на дорожках качения — текущий ремонт подшипников).
12. Износ шеек вала в местах посадки подшипника — капитальный ремонт.
13. Ослабление посадки шкива или полумуфты на валу ротора — капитальный ремонт.
14. Износ поверхностей боковых стенок шпоночной канавки — текущий ремонт.
15. Изгиб лопаток вентилятора, вмятины и трещины на корпусе — текущий ремонт.
16. Повреждение окраски — текущий ремонт.
17. Вмятины или искривления вала двигателя — капитальный ремонт.

а) б)

Рисунок 2 – Статор асинхронного электродвигателя без обмотки а) и стальной лист статора б)

Рисунок 3 – Короткозамкнутые роторы асинхронных электродвигателей: а) – со сварной обмоткой «беличья клетка»; б) – с литой обмоткой.
Более сложно решается вопрос определения неисправностей обмотки статора и стержней ротора. В обмотках статора электродвигателей чаще всего наблюдаются следующие неисправности: обрыв цепи, замыкание между фазами и обмотки на корпус, витковые замыкания.

Отмеченные неисправности выявляются следующим образом:

— в собранной или разобранной машине обрыв в цепи обмотки определяется контрольной лампой или мегаомметром. Для определения обрыва обмотки фазы мегаомметр присоединяют к её выводам, выполняют измерения. При наличии обрыва мегаомметр покажет значение близкое к бесконечности;

— замыкание обмотки фазы на станину или другую фазу выявляют при измерении сопротивления изоляции мегаомметром. При наличии замыкания стрелка прибора будет находиться на нуле. Измерения выполняются для всех фаз;

— для проверки наличия витковых замыканий используется аппарат ЕЛ-15, электронное устройство, применяемое при производстве и ремонте электрических машин. В приборе генератор импульсов вырабатывает импульсы испытательного напряжения частотой 100 Гц, амплитуда которых плавно регулируется. Импульсы подаются в испытываемые обмотки и в блок развёртки луча. Импульсы, прошедшие через обмотку, сравниваются на экране электронно-лучевой трубки. Если одна из обмоток имеет дефект, то импульсы, прошедшие через неё, уменьшаются по амплитуде и на экране будет наблюдаться раздвоение.

На передней панели ЕЛ-15 зажимы «ВЫХОДНЫЕ ИМПУЛЬСЫ» служат для присоединения последовательно соединённых испытываемых обмоток, зажим «СИГНАЛ ЯВЛЕНИЯ» — для соединения средней точки проверяемых обмоток. Выключатель В6 «СЕТЬ» предназначен для подключения аппарата (при включении загорается светодиод VD 5). Выключатель В5 «МАСШТ.» предназначен для измерения масштаба развёртки луча. Ручка «АМПЛИТУДА» обеспечивает амплитуду напряжения импульса, подаваемого на проверяемые обмотки. Ручка «ФОКУС» — для фокусировки луча на экране трубки. Ручка «СМЕЩЕНИЕ» — для смещения изображения на экране трубки в вертикальной плоскости. Выключатели В2, ВЗ, В4 предназначены для устранения возможной естественной ассимметрии проверяемых обмоток, а ВПП — для переключения на работу с приспособлением.

Порядок исследования обмоток статора с использованием аппарата ЕЛ-15 заключается в следующем:

— после подключения аппарата к сети включить выключатель «СЕТЬ» и выдержать не менее одной минуты, пока прогреется электронно-лучевой индикатор. Поворотом ручки «ФОКУС» вправо или влево сфокусировать луч так, чтобы на экране он был чётким. Ручкой «СМЕЩЕНИЕ» перевести луч на экране в удобное для наблюдения положение.

Две проверяемые обмотки присоединяют к аппарату как показано на рисунке 4, 5. Если три фазы обмотки соединены в звезду, то зажим «ВЫХОДНЫЕ ИМПУЛЬСЫ» присоединяют к выводам двух фаз, а левый зажим «СИГНАЛ ЯВЛЕНИЯ» к нулевой точке.

Если фазы обмоток соединены в треугольник, то левый зажим «СИГНАЛ ЯВЛЕНИЯ» нужно присоединить к третьему выводу.

После присоединения обмоток поворотом ручки «АМПЛИТУДА» устанавливают амплитуду импульса такой величины, чтобы на экране была кривая удобная по масштабу для наблюдения. Небольшое раздвоение кривых компенсируется одним из переключателей «СИММЕТР.».

При наличии витковых замыканий на экране будут наблюдаться две синусоиды.

Испытав две фазы обмотки, необходимо поменять одну из них с обмоткой третьей фазы и провести проверку. Если после этого на экране будет одна кривая а не две, то дефектной обмоткой является заменённая.

Содержание отчёта
Описать и проанализировать неисправности асинхронного двигателя. Результаты представить в виде дефектовочной ведомости (таблица 1).

Паспортные данные:

Таблица1 — Результаты осмотра двигателя

Общее заключение.

Заставьте электродвигатель снова заработать: 6 шагов (с изображениями)

Электролитический конденсатор нередко высыхает и выходит из строя в аудиооборудовании через 20 лет или меньше. Но замена пускового конденсатора без предварительной проверки на короткое замыкание или разрыв обмоток, сброс обрыва и неисправный центробежный переключатель не заставят ваш двигатель работать, если конденсатор на самом деле не ваша проблема.

Многие двигатели имеют куполообразную крышку снаружи двигателя, а конденсатор находится под ней.Конденсаторы двигателя обычно представляют собой цилиндры с выводами наверху. Но некоторые конденсаторы в старых двигателях также могут быть плоскими, например, короткая стопка учетных карточек 4 x 6. Они могут быть расположены в основании двигателя, так что по внешнему виду создается впечатление, что в двигателе нет конденсатора.

Конденсатор может вздуться или протечь при выходе из строя. Он может даже расколоться. Но это также может выглядеть совершенно нормально. Существуют различные процедуры тестирования конденсаторов, но эти тесты не являются надежными. Конденсатор может пройти несколько тестов и все равно выйти из строя под нагрузкой.

Если вы еще этого не сделали, воспользуйтесь отверткой, чтобы замкнуть любой остаточный заряд в конденсаторе двигателя. Сделайте это пару раз на всякий случай.

Если ваш конденсатор определенно нуждается в замене, скопируйте цифры напряжения и емкости, надеюсь, все еще читаемые. Вы всегда можете использовать запасной конденсатор, рассчитанный на более высокое напряжение, чем оригинальный конденсатор вашего двигателя, но значения емкости должны соответствовать как можно точнее. Таким образом, конденсатор переменного тока на 230 вольт может заменить конденсатор переменного тока на 125 вольт.Емкость будет иметь диапазон от 220 до 260 мкФ. Конденсатор с номиналом от 210 до 250 мкФ должен быть достаточно близким для нормальной работы. (Если вы видите значения в миллифарадах, 1 миллифарад равен 1000 микрофарад.)

Вот несколько способов проверить конденсатор . Выберите те, которые подходят тому, что у вас есть.

Процедура A — Отключив хотя бы один провод от конденсатора и отключив питание цепи двигателя, подключите омметр к обоим выводам конденсатора.Аналоговый измеритель предпочтительнее, но не обязателен. Показание должно возрасти до высокого значения и внезапно упасть до нуля или обрыв цепи. Если есть устойчивое показание некоторого значения, конденсатор закорочен. Если показание не повышается изначально, что-то внутри конденсатора сломано и имеется разрыв цепи.

Процедура B — Отсоедините оба провода от конденсатора. Подключите его к шнуру лампы и последовательно с лампой накаливания мощностью около 60 Вт. Подключите его к розетке.Лампа должна гореть, хотя может быть тусклее, чем обычно.

Процедура C — Здесь вы можете получить измеритель, который считывает значение емкости конденсатора, менее чем за 20 долларов плюс стоимость доставки. Вышеупомянутые тесты дают вам представление о том, работает ли конденсатор, но не дают никаких подсказок о фактической емкости конденсатора. (Высохший электролитический конденсатор может показаться хорошим, но его емкость слишком мала для запуска двигателя.) Счетчик меняет это. Найдите в инструкциях по поиску схем измерителя емкости.По крайней мере, один использует модуль Arduino. Около 25 лет назад у меня был журнал электроники с самодельной схемой для измерителя емкости на базе микросхемы 555. (Вот аналогичное устройство, которое вы можете сделать.) Теперь у меня есть цифровой мультиметр с измерением емкости. Некоторые измерители емкости используют генератор сигналов высокой частоты, который является частью измерителя. Их можно использовать «в цепи» и давать точные показания без обратной связи через другие части схемы.

Конденсаторы могут давать хорошие показания на измерителе и при этом оставаться слабыми или выходить из строя.Измеритель ESR измеряет внутреннее сопротивление, которое влияет на фактическую производительность.

Процедура C ‘ — Книга, упомянутая на следующем шаге, предоставляет еще один тест. Он включает в себя измерение тока (силы тока), используемого двигателем при включении питания. Математическая формула показывает, сколько микрофарад дает ваш конденсатор с учетом параметров теста. Это полезно, потому что это тест под нагрузкой.

Процедура D — Не всегда возможно купить несколько единиц испытательного оборудования, которое нельзя использовать более одного или двух раз.Если все остальное (короткое замыкание и размыкание, центробежный переключатель, сброс и т. Д.) Проверяется в вашем двигателе и конденсатор показывает, что все в порядке, но двигатель по-прежнему не работает, новый конденсатор будет доставлен к вашей двери за 10-20 долларов. . В худшем случае у вас будет относительно небольшая сумма денег, и возможно, у вашего конденсатора есть недостаток, который не проявится в тестах, которые вы можете провести. В лучшем случае мотор может работать.

Когда закончите, восстанавливает соединения с конденсатором , старым или новым.

Ремонт двигателей | Как ремонтировать детали и компоненты

Двигатели являются важными компонентами сотен устройств, которые мы используем в повседневной жизни. В этом руководстве Fix-It по ремонту двигателя рассказывается, как работает двигатель, что часто выходит из строя, как определить проблему двигателя, а также какие детали и инструменты потребуются для ее устранения. Затем в нем даются простые пошаговые инструкции о том, как проверить двигатель устройства, как обслуживать приводной механизм двигателя, как обслуживать шестерни двигателя и как обслуживать лопасти вентилятора двигателя.Ремонт двигателя может потребоваться для завершения ремонта электрической пилы, ремонта полировщика, ремонта мясорубки, ремонта электроинструмента, ремонта слайд-проектора, ремонта небольшой бытовой техники и многого другого.

Как работает мотор?

Двигатель превращает электрическую энергию в движение. Фактически, он использует магнетизм электричества, чтобы притягивать, а затем отталкивать компоненты, чтобы вращать вал. Вы можете прикрепить к валу лопасти вентилятора, лезвия ножа, колеса или дюжину других компонентов, чтобы сделать полезные устройства. Назовем несколько: блендер, кассетная дека, проигрыватель компакт-дисков, кофемолка, компьютерный вентилятор, головка компьютерного принтера, DVD-плеер, электрический консервный нож.. Вы поняли. Эти и сотни других функциональных устройств полагаются на электродвигатели для движения.

В небольших приборах обычно используется так называемый универсальный двигатель. Это просто, эффективно и относительно недорого. Его называют «универсальным», потому что он может работать как от переменного (AC), так и от постоянного (DC) тока. Стоящая на месте часть называется статором, а вращающаяся часть — ротором. Это так просто.

В некоторых небольших бытовых приборах используется вариант, называемый электродвигателем с расщепленными полюсами.Он работает примерно так же, как универсальный двигатель, но дешевле в производстве, поэтому его обычно используют в более дешевых небольших бытовых приборах с низкой нагрузкой.

Более крупные приборы, как вы понимаете, требуют большей мощности. Многие используют асинхронные двигатели с расщепленной фазой, чтобы развивать большую мощность вращения, называемую крутящим моментом, чем могут обладать двигатели меньшего размера. Асинхронные двигатели с расщепленной фазой также имеют статоры и роторы.

Более мелкие предметы, такие как приборы и инструменты с батарейным питанием, получают питание от батарей постоянного тока, поэтому они работают от постоянного тока.У них не так много движения или крутящего момента, но они справляются со своей работой в небольшом пространстве.

Вы можете увидеть коммутатор и ротор внутри этого двигателя миксера с регулируемой скоростью.

В чем разница? Обычно это цена. Большинство производителей используют самый дешевый двигатель, который выполняет свою работу. К счастью, проверка того, работает ли двигатель или нет, примерно одинакова для любого типа двигателя. Если вы не любитель приключений, вы, вероятно, не будете разбирать двигатель и заменять компоненты. Если это сработает, вы воспользуетесь им; в противном случае вы отправите его на переработку.

Многие двигатели включают в себя приводной механизм определенного типа, который передает вращение вала другому компоненту. Вы также можете отремонтировать или заменить приводные механизмы (см. Ниже).

Что может пойти не так с мотором?

Включение и выключение щеток двигателя (левой, верхней и нижней) создает магнитное поле, которое заставляет вал двигателя вращаться.

Хотя двигатели эффективны, они могут работать сами по себе. Небольшая проблема может быстро превратиться в большую, и вскоре двигатель будет поврежден и не подлежит ремонту.К счастью, большинство двигателей скажут вам — иногда незаметно, иногда нет — о том, что у них есть проблемы. Двигатели перегорают и замерзают; они становятся шумными, перегреваются и колеблются.

Fix-It Tip

Вы слышите шум, который может указывать на выход из строя двигателя? Немедленно выключите прибор. Это может быть что-то трение о движущиеся части или проблема в самом двигателе. В любом случае, чем быстрее вы его поймаете, тем легче будет устранить и устранить неисправность.

Как определить проблему с двигателем?

• Если шестерни на валу двигателя качаются, подшипники могут быть изношены или некоторые движущиеся части могут быть смещены.
• Если вы видите искры внутри двигателя, это может означать, что ротор, статор или щетки изношены или повреждены.
• Если вы почувствуете легкий запах горячего масла, металла или пластика, двигатель перегревается и может потребоваться смазка.
• Если вы почувствуете резкий, едкий запах, возможно повреждение обмоток двигателя.
• Если двигатель слишком горячий, возможно, что-то блокирует вентиляцию вокруг двигателя.
• Если двигатель издает скрежет, подшипники могут быть изношены.

Fix-It Tip

Детали внутри двигателя вращаются, поэтому для минимизации трения требуется смазка.На некоторых двигателях есть отверстия с маркировкой для масла, куда можно добавить капли легкого масла. Другие двигатели имеют подшипники из твердого пластика, которые не требуют смазки, но могут со временем изнашиваться после многих лет эксплуатации. Обратитесь к руководству по эксплуатации вашего устройства, чтобы определить, какое регулярное обслуживание требуется двигателю.

Что мне нужно для ремонта мотора?

Если у вас есть опыт работы с электрикой и у вас есть продвинутые инструменты, вы сможете отремонтировать двигатель самостоятельно. Однако большинство потребителей предпочитают протестировать и, при необходимости, заменить двигатель.Вы можете купить его у производителя устройства или у поставщика послепродажного обслуживания.

После того, как вы разобрали прибор (см. Соответствующее Руководство Fix-It), вот инструменты, которые вам понадобятся для проверки электродвигателя:

• Отвертки
• Гаечные ключи (стандартные и шестигранные)
• Мультиметр

Какие шаги для ремонта двигателя?

Проверьте двигатель прибора:

1. Этот двигатель и вентилятор фена можно легко проверить с помощью мультиметра.

   Убедитесь, что провода шнура питания отсоединены от двигателя. Если это легко сделать, снимите двигатель с прибора, хотя двигатели можно проверить на месте.

2. Чтобы проверить непрерывность (прохождение электричества) через двигатель, установите мультиметр на шкале RX1 (сопротивление, умноженное на 1), чтобы измерить сопротивление (в омах). Внутренняя батарея мультиметра будет пропускать небольшой электрический ток по проводам двигателя.
3. Подсоедините один из щупов мультиметра к общему проводу двигателя, обычно белому.
4. Присоедините другой датчик по очереди к каждому из других проводов на двигателе. Датчик проверит, может ли он измерить входной сигнал мультиметра на выходе. Низкое или умеренное показание (в омах) означает, что с компонентом все в порядке. Нулевое или бесконечное показание означает, что обмотки двигателя или другой компонент имеют короткое замыкание.
5. Если проверка показала неисправность, замените двигатель на двигатель того же типа, номинальной мощности и размера.

Сервисное обслуживание приводного механизма двигателя:

1. Затяните установочный винт, который прикрепляет шкив или хомут к валу.
2. Отрегулируйте приводной ремень так, чтобы он не был слишком натянут, чтобы не изнашивать вал, и не настолько ослаб, чтобы он не вращался вместе со шкивом. Если ремень изношен или поврежден, замените его.
3. Проверьте и затяните или замените редукторные или червячные шестерни на валу. Шестерни обычно идут парами, и их следует заменять попарно.

Обслуживание редукторов двигателя:

1. Разберите устройство, чтобы получить доступ к редукторам двигателя.
2. Снимите и осмотрите шестерни на предмет очевидных повреждений или износа и при необходимости замените.Шестерни особенно подвержены повреждениям, потому что многие из них сделаны из пластика, который может сломаться или сломаться.
3. Собрать и протестировать.

Обслуживание лопастей вентилятора двигателя:

1. Разберите устройство, чтобы получить доступ к лопастям вентилятора двигателя.
2. Снимите, осмотрите и отремонтируйте лопасти вентилятора. Если ремонт не подлежит ремонту, следует заменить поврежденные лопасти вентилятора, поскольку они могут неуравновешенно вращаться и потенциально повредить двигатель.
3. Собрать и протестировать.

Fix-It Tip

Установите новый двигатель или переустановите старый двигатель точно так же, как он был снят, убедившись, что все провода подключены так, как они были изначально.

50 видов отказов электродвигателей — UE Systems

50 видов отказов электродвигателей

Электродвигатели

необходимы для работы многих заводов, независимо от отрасли, поэтому понимание их 50 видов отказов может помочь вам разработать более эффективную программу технического обслуживания на вашем предприятии.

Электродвигатели необходимы для обеспечения бесперебойной и эффективной работы предприятий. Если один из них выйдет из строя, это может привести к дорогостоящему простою завода и создать множество угроз безопасности.Существует ряд различных режимов отказа, поэтому, если вы их поймете, срок службы двигателя может увеличиться от двух до 15 лет.

Ключевым моментом является переход от реактивной категории кривой коэффициента мощности к фазе прогнозирования. Используя ультразвуковую технологию, такую ​​как Ultraprobe 15000, вы можете обнаружить проблемы до того, как они начнут приводить к серьезным повреждениям двигателя. Поскольку в двигателе очень много различных компонентов, режим отказа может возникать в самых разных местах. В двигателе имеется от 8 до 10 компонентов, каждый из которых имеет свои собственные режимы отказа, в результате чего общее количество составляет около 50, поэтому, правильно их устраняя, вы можете значительно продлить срок службы вашего двигателя.

Корпус двигателя

Неисправности в корпусе двигателя могут возникнуть из-за неправильной установки, физического повреждения, коррозии и отложений материала. Хотя кожух двигателя может показаться не очень эффективным, эти недостатки могут в конечном итоге повлиять на работу других.

Например, мягкая опора может привести к выходу из строя подшипников, изгибу вала и поломке или трещине опоры. Это возникает, если двигатель, когда он помещен на плоскую поверхность, не имеет всех опор на этой поверхности.Накопление материала может привести к нагреву двигателя до рабочей температуры, что в конечном итоге приведет к повреждению других частей двигателя, таких как подшипники.

Статор двигателя

Виды отказа статора двигателя возникают из-за физического повреждения, загрязнения, коррозии, высокой температуры, дисбаланса напряжений, сломанных опор и процедур перегорания перемотки. Часто они могут появиться в автомастерских.

Отказы статора возникают из-за перемотки обмоток.Это часто происходит до того, как двигатель можно будет перемотать, что потребует экстренного ремонта. Но поскольку заводу потребуется вернуть двигатель как можно скорее, поспешный ремонт может привести к повреждению статоров из-за неправильного нагрева корпуса и статора. Это также может привести к неэффективности мотора.

Роторы двигателя

Роторы состоят из множества слоев многослойной стали, а обмотки ротора состоят из стержней из меди или алюминиевого сплава, закороченных с обеих сторон закорачивающими кольцами.Эти компоненты могут выйти из строя из-за термического напряжения, физического повреждения, дисбаланса, поломки ротора, загрязнения и неправильной установки.

Физические повреждения роторов могут развиться после выполнения определенных задач аварийного обслуживания, включая замену подшипников, восстановление двигателя, а также во время процесса разборки и повторной сборки. Вообще говоря, подшипники двигателя не следует менять на заводе, особенно на критически важном оборудовании.

Несбалансированные роторы двигателей — обычное дело, но это может вызвать значительную нагрузку на подшипники.В конечном итоге это приведет к контакту ротора со статором и возникновению еще одной точки отказа. Опять же, неправильная тактика восстановления, такая как перегрев, также может повредить компоненты ротора.

Установив стандарты точной балансировки, вы можете быть уверены, что предотвращаете подобные нарушения баланса.

Подшипники двигателя

Подшипники электродвигателя могут выйти из строя из-за неправильного обращения и хранения, неправильной установки, несоосности, неправильной смазки, процессов пуска / останова, загрязнения, консольных нагрузок и дисбаланса вентилятора двигателя.

Загрязнение — одна из основных причин отказов подшипников. Это происходит, когда в подшипники попадают посторонние загрязнения или влага, обычно во время процесса смазки. Вы можете принять меры для предотвращения загрязнения во время процесса повторной смазки, чтобы гарантировать, что они не попадут.

Также важно, чтобы ваш мотор был правильно оборудован для той задачи, для которой он был выбран. Это означает использование подходящих подшипников для данной области применения. Для двигателей, в которых используются шкивы или звездочки, установленные на валу, требуются роликовые подшипники в двигателе, которые распространены среди большинства стандартных двигателей.

Смазка всегда может быть основной причиной поломки, потому что существует множество различных мест, где можно неправильно нанести смазку. Слишком много или слишком мало смазки, а также неправильная форма смазки могут привести к преждевременному износу. Все моторные смазки должны быть на основе полимочевины, а не универсальные. Всегда следует вынимать пробку из нижней части, чтобы старую смазку можно было правильно слить. Кроме того, выпускные клапаны могут помочь предотвратить чрезмерное смазывание.

UE Grease Caddy может стать отличным инструментом для прослушивания при смазке двигателя.

Неисправности уплотнения подшипника двигателя обычно возникают из-за неправильной смазки или неправильной установки.

Вентиляторы двигателя

Вентиляторы двигателя выходят из строя из-за физических повреждений, образования льда, посторонних материалов и коррозии. Вентиляторы помогают снизить температуру двигателя, что необходимо для обеспечения нормальной работы остальных компонентов.

Отказ защитного кожуха вентилятора двигателя также может привести к более серьезному отказу двигателя. Обычно это происходит из-за физического повреждения или закупорки.Потратив время на их поддержание в чистоте, вы сможете значительно предотвратить поломку защитного кожуха вентилятора.

Изоляция и обмотки двигателя

Когда дело доходит до изоляции двигателя и обмоток, существует ряд потенциальных проблем. Загрязнение и влажность могут привести к выходу из строя обмотки. Часто это происходит потому, что они не хранятся в окружающих помещениях. Еще одна проблема, которая может вызвать отказ двигателя — это перегрев. Нарушение изоляции, цикличность и изгиб, наряду с нагрузкой на привод переменного тока, завершают возможные виды отказов для этой категории.

Срок службы изоляции стандартного электродвигателя зависит от температуры, при которой электродвигатель работает. Это означает, что для электродвигателя, который работает при особенно высокой температуре, вы можете сократить срок его службы. Фактически, на каждые 18–20 градусов по Фаренгейту срок службы изоляции сокращается вдвое. Хотя лучшая изоляция может продлить срок службы, температура в этом случае является одним из важнейших факторов. Это означает подачу более прохладного наружного воздуха.

Пробой изоляции может стать большой проблемой, так как это приведет к короткому замыканию обмоток.Эти проблемы можно обнаружить с помощью тестирования MCE и термографии. Короткое замыкание обмотки от витка к витку может возникнуть из-за истирания загрязняющих веществ, вибрации или скачков напряжения.

Цикличность и изгиб — еще одна проблема, которая обычно возникает при частом запуске и останове двигателя. Такой рабочий цикл может привести к частому нагреву и охлаждению обмоток и изоляции, что может привести к износу, например образованию отверстий, что в конечном итоге приведет к короткому замыканию и отказу двигателя.

Вал двигателя

Виды отказа вала двигателя возникают из-за физических повреждений, неправильного изготовления, неправильного монтажа и коррозии. Например, неправильная установка двигателя может привести к коррозии некоторых компонентов, таких как корпус двигателя, и нарушению баланса.

Как продлить срок службы мотора

Теперь, когда мы знаем о различных типах режимов отказа двигателя, мы можем предпринять более эффективные шаги по созданию плана профилактического обслуживания.

Многие задачи по техническому обслуживанию можно решить путем еженедельного осмотра. Обязательно смажьте двигатели по мере необходимости соответствующей смазкой для двигателей. Добавляйте смазку или масло только при необходимости. Включение программы смазки с помощью ультразвука может иметь большое значение для предотвращения выхода подшипников из строя.

Существует ряд текущих задач, которые вы можете выполнить, чтобы обеспечить максимальную производительность двигателей. Держите моторы в чистоте и при соответствующей температуре с постоянным потоком воздуха, а также храните моторы должным образом, чтобы влага не загрязнила их.Кроме того, держите двигатель подальше от влаги и химикатов, чтобы предотвратить загрязнение.

Существует также ряд точных шагов по техническому обслуживанию, которые вы можете предпринять, чтобы повысить производительность ваших двигателей и снизить износ. Всегда выравнивайте двигатели до уровня ниже 0,003 во всех трех плоскостях, а также старайтесь не допускать «мягких» ног. Укажите точную балансировку ротора до 0,05 дюйма в секунду. Наконец, используйте только сертифицированные мастерские по ремонту двигателей, потому что, как мы обсуждали ранее, неправильный ремонт может привести к большему повреждению линии.

Что касается профилактических мероприятий по техническому обслуживанию, используйте оценку цепи двигателя для обнаружения всех отказов двигателя. Анализ вибрации можно использовать для ряда других отказов двигателя, в то время как механический ультразвук можно использовать для выявления неисправностей подшипников, стержней ротора и электрических неисправностей — также используйте анализ масла на подшипниках скольжения с масляными резервуарами.

Есть также ряд других ультразвуковых приложений. Отказы, как правило, сначала проявляются в подшипниках, а это означает, что Ultraprobe 15000 может быть отличным способом обнаружения отказов на этапе 1.Устройство также отлично подходит для обнаружения избыточной или недостаточной смазки. По мере того, как ультразвук становится все более неотъемлемой частью операций по техническому обслуживанию, его приложения тоже становятся неотъемлемой частью. Его можно использовать для обнаружения электрических сбоев, таких как искрение, проблемы с стержнем ротора и дисбаланс ротора, а также проблемы со центровкой и мягкой опорой.

Вообще говоря, когда двигатель выходит из строя, вам нужно решить, стоит ли его восстанавливать или покупать новый. Использование блок-схемы двигательного решения может помочь принять это решение. Поговорите с CMRP, чтобы найти схему принятия решений для ваших операций.

Наконец, вы можете получить гораздо больше от своих двигателей, приняв меры по профилактическому обслуживанию. Приобретайте прецизионные двигатели для всех ваших критических приложений и всегда используйте прецизионное обслуживание для установки, центровки, балансировки и смазки.

Придерживаясь этих шагов, вы можете продлить срок службы ваших двигателей и ограничить время простоя на вашем предприятии, эффективно ускоряя операции, ограничивая затраты и улучшая производительность.

Восстановление и ремонт электродвигателя

Динамическая балансировка

Для любого вращающегося устройства, такого как ротор или якорь постоянного тока, жизненно важно, чтобы он был идеально сбалансирован со всех сторон.Если на одной стороне компонента находится больший вес, он будет раскачиваться при вращении, вызывая отказы из-за вибрации и нестабильности. Эти проблемы экспоненциально усугубляются с увеличением скорости вращения двигателя. Сбои, которые могут возникнуть из-за проблем с дисбалансом во вращающихся группах, включают следующее:

• — Преждевременный выход из строя подшипника
• — Сломаны монтажные ножки
• — Уничтожение приводного оборудования или другие отказы машин
• — Перегрев двигателя, вызвавший отказ обмотки

Что такое динамическая балансировка? Чтобы понять это, полезно сравнить это со статической балансировкой.

Статические весы не связаны с вращательной силой. Когда оборудование статически сбалансировано, его центр тяжести остается на оси вращения. В результате оборудование остается устойчивым с горизонтальной осью без приложения силы. В данном случае балансировка заключается в том, чтобы машина оставалась устойчивой и неподвижной.

В динамическом балансе, напротив, рассматриваемое оборудование — или двигатель — вращается, не создавая центробежной силы или не требуя какой-либо силы, чтобы оставаться в движении.В динамической балансировке это вращение используется как инструмент для выявления дисбалансов и их исправления.

Например, динамическая балансировка может привести к быстрому вращению двигателя. Затем технические специалисты могут осмотреть двигатель и использовать специальное электронное оборудование для измерения его дисбаланса. Вооружившись этой информацией, они могут затем выполнять корректировки, такие как добавление или вычитание весов в различных областях, чтобы создать правильный баланс и уменьшить вибрации. Добавляя или вычитая веса, они эффективно изменяют центр масс двигателя и выравнивают его с осью вращения двигателя.

Динамическая балансировка промышленного двигателя

Динамическая балансировка необходима для различных компонентов двигателя, от вентилятора до вала и ротора. По сути, если деталь вращается, потребуется динамическая балансировка для оптимальной производительности и продления срока службы двигателя.

В промышленном двигателе динамический баланс особенно важен для ротора. Ротор является основным движущимся компонентом электромагнитного двигателя, такого как серводвигатель, и он вращается в ответ на крутящий момент, возникающий в результате взаимодействия между обмотками двигателя и его магнитным полем.Перегрев, неправильный монтаж и электромагнитные нагрузки, такие как вибрация и электрические помехи, могут способствовать дисбалансу ротора.

Динамическая балансировка промышленного двигателя обычно требует таких действий, как прикрепление определенного груза под определенным углом, выполнение подробных стационарных измерений, запуск двигателя, доведение его до рабочей скорости, а затем использование измерений для информирования о добавлении постоянных грузов для правильной балансировки. и выравнивание.

Вот как мы обычно проводим тесты баланса в Global Electronic Services:

• — Мы используем оборудование для измерения вибрации и штангенциркуль для обнаружения вибрации при запуске двигателя на полных оборотах.
• — Если обнаружен дисбаланс, мы удаляем вращающуюся группу и исправляем дисбаланс с помощью одной из наших динамических балансировочных машин.
• — Мы можем выполнить балансировку в соответствии с сертификатами NEMA или mil-spec и предоставить отчет по балансировке по запросу.

Многофазные асинхронные двигатели

Тесла | Двигатели переменного тока

Большинство двигателей переменного тока являются асинхронными. Асинхронные двигатели пользуются популярностью из-за их прочности и простоты. Фактически, 90% промышленных двигателей — это асинхронные двигатели.

Никола Тесла разработал основные принципы многофазного асинхронного двигателя в 1883 году и к 1888 году создал модель мощностью в половину лошадиных сил (400 Вт). Тесла продал права на производство Джорджу Вестингаузу за 65 000 долларов.

Наиболее крупными (> 1 л.с. или 1 кВт) промышленными двигателями являются многофазные асинхронные двигатели . Под многофазностью мы подразумеваем, что статор содержит несколько различных обмоток на каждый полюс двигателя, приводимых в действие соответствующими синусоидальными волнами со сдвигом во времени.

На практике это две или три фазы.Крупные промышленные двигатели трехфазные. Хотя для простоты мы включили многочисленные иллюстрации двухфазных двигателей, мы должны подчеркнуть, что почти все многофазные двигатели являются трехфазными.

Под асинхронным двигателем мы подразумеваем, что обмотки статора индуцируют ток в проводниках ротора, как трансформатор, в отличие от коллекторного двигателя постоянного тока с коллектором.

Конструкция асинхронного двигателя переменного тока

Асинхронный двигатель состоит из ротора, известного как якорь, и статора, содержащего обмотки, подключенные к многофазному источнику энергии, как показано на рисунке ниже.Простой двухфазный асинхронный двигатель, представленный ниже, похож на двигатель мощностью 1/2 лошадиные силы, который Никола Тесла представил в 1888 году.

Многофазный асинхронный двигатель Tesla

Статор на рисунке выше намотан парами катушек, соответствующих фазам доступной электрической энергии. Статор двухфазного асинхронного двигателя выше имеет 2 пары катушек, по одной паре для каждой из двух фаз переменного тока.

Отдельные катушки пары соединены последовательно и соответствуют противоположным полюсам электромагнита.То есть одна катушка соответствует N-полюсу, другая — S-полюсу, пока фаза переменного тока не изменит полярность. Другая пара катушек ориентирована в пространстве под углом 90 ° к первой паре.

Эта пара катушек подключена к переменному току, сдвинутому во времени на 90 ° в случае двухфазного двигателя. Во времена Теслы источником двух фаз переменного тока был двухфазный генератор переменного тока.

Статор на рисунке выше имеет выступающих полюсов, явно выступающих, как в ранних асинхронных двигателях Tesla. Эта конструкция используется и по сей день для двигателей с малой мощностью (<50 Вт).Однако для более мощных двигателей меньшая пульсация крутящего момента и более высокий КПД достигается, если катушки встроены в пазы, вырезанные в пластинах статора (рисунок ниже).

Рама статора с пазами для обмоток

Пластины статора представляют собой тонкие изолированные кольца с прорезями, пробитыми из листов электротехнической стали. Набор из них закреплен концевыми винтами, которые также могут удерживать концевые кожухи.

Статор с обмотками 2 φ (а) и 3 φ (б)

На рисунке выше обмотки двухфазного и трехфазного двигателей установлены в пазы статора.Катушки наматываются на внешнее приспособление, а затем вставляются в пазы. Изоляция, зажатая между краем катушки и пазом, защищает от истирания.

Фактические обмотки статора более сложные, чем отдельные обмотки на полюс на рисунке выше. Сравнивая двигатель 2-φ с двигателем Tesla 2-φ с явными полюсами, количество катушек такое же. В реальных больших двигателях обмотка полюса разделена на идентичные катушки, вставленные во множество пазов меньшего размера, чем указано выше.

Эта группа называется фазовой лентой (см. Рисунок ниже).Распределенные катушки фазового пояса подавляют некоторые нечетные гармоники, создавая более синусоидальное распределение магнитного поля по полюсу. Это показано в разделе синхронного двигателя.

В пазах на краю стойки может быть меньше витков, чем в других пазах. Краевые пазы могут содержать обмотки от двух фаз. То есть фазовые пояса перекрываются.

Ключом к популярности асинхронного двигателя переменного тока является его простота, о чем свидетельствует простой ротор (рисунок ниже).Ротор состоит из вала, стального пластинчатого ротора и встроенной беличьей клетки из меди или алюминия , показанной в (b), снятой с ротора.

По сравнению с якорем двигателя постоянного тока, здесь нет коммутатора. Это устраняет щетки, искрение, искрение, графитовую пыль, регулировку и замену щеток, а также повторную обработку коллектора.

Многослойный ротор с (а) встроенной беличьей клеткой, (б) токопроводящей клеткой, удаленной с ротора

Проводники в короткозамкнутой клетке могут быть перекошены, перекручены относительно вала.Несоосность пазов статора снижает пульсации крутящего момента.

Сердечники ротора и статора состоят из пакета изолированных пластин. Пластины покрыты изолирующим оксидом или лаком для минимизации потерь на вихревые токи. Сплав, используемый в пластинах, выбран из соображений низких гистерезисных потерь.

Теория работы асинхронных двигателей

Краткое объяснение работы заключается в том, что статор создает вращающееся магнитное поле, которое волочит ротор.

Теория работы асинхронных двигателей основана на вращающемся магнитном поле. Один из способов создания вращающегося магнитного поля — вращение постоянного магнита. Если движущиеся магнитные линии потока разрезают проводящий диск, он будет следовать за движением магнита.

Линии магнитного потока, разрезающие проводник, будут индуцировать напряжение и, как следствие, протекание тока в проводящем диске. Этот поток тока создает электромагнит, полярность которого противодействует движению постоянного магнита — Закон Ленца .

Полярность электромагнита такова, что он притягивается к постоянному магниту. Диск следует с немного меньшей скоростью, чем постоянный магнит.

Вращающееся магнитное поле создает крутящий момент в проводящем диске

Крутящий момент, развиваемый диском, пропорционален количеству силовых линий, разрезающих диск, и скорости, с которой он разрезает диск. Если бы диск вращался с той же скоростью, что и постоянный магнит, не было бы ни потока, разрезающего диск, ни индуцированного тока, ни поля электромагнита, ни крутящего момента.

Таким образом, скорость диска всегда будет ниже скорости вращающегося постоянного магнита, так что линии потока, разрезающие диск, индуцируют ток, создают электромагнитное поле в диске, которое следует за постоянным магнитом.

Если к диску приложена нагрузка, замедляющая его, будет развиваться больший крутящий момент, поскольку больше линий магнитного потока разрезают диск. Крутящий момент пропорционален скольжению , степени, в которой диск отстает от вращающегося магнита. Большее скольжение соответствует большему потоку, разрезающему проводящий диск, создавая больший крутящий момент.

В основе аналогового автомобильного вихретокового спидометра лежит принцип, проиллюстрированный выше. Когда диск удерживается пружиной, отклонение диска и иглы пропорционально скорости вращения магнита.

Вращающееся магнитное поле создается двумя катушками, расположенными под прямым углом друг к другу, и приводится в действие токами, которые не совпадают по фазе на 90 °. Это не должно вызывать удивления, если вы знакомы с диаграммами Лиссажу на осциллографах.

В противофазе (90 °) синусоидальные волны образуют круговой узор Лиссажу

На приведенном выше рисунке круговой контур Лиссажу получается путем подачи на входы осциллографа горизонтального и вертикального сдвига по фазе синусоидальных волн на 90 °.Начиная с (a) с максимальным отклонением «X» и минимальным «Y», след перемещается вверх и влево в направлении (b).

Между (a) и (b) две формы волны равны 0,707 Впик при 45 °. Эта точка (0,707, 0,707) попадает на радиус круга между (a) и (b). Трасса перемещается в (b) с минимальным отклонением «X» и максимальным «Y». При максимальном отрицательном отклонении «X» и минимальном отклонении «Y» след переместится в (c).

Затем с минимальным «X» и максимальным отрицательным «Y» он переходит в (d), а затем обратно в (a), завершая один цикл.

Окружность синуса по оси X и косинуса по оси Y

На рисунке показаны две синусоидальные волны с фазовым сдвигом на 90 °, приложенные к отклоняющим пластинам осциллографа, расположенным под прямым углом в пространстве. Комбинация фазированных синусоидальных волн на 90 ° и отклонения под прямым углом дает двумерный узор — круг. Этот круг очерчен электронным лучом, вращающимся против часовой стрелки.

Для справки, на рисунке ниже показано, почему синфазные синусоидальные волны не образуют круговой диаграммы.Равное отклонение «X» и «Y» перемещает освещенное пятно из исходной точки в (a) вправо (1,1) в (b), назад вниз влево к исходной точке в (c), вниз влево до (-1 .-1) в точке (d) и обратно в исходное положение. Линия получается равными прогибами по обеим осям; y = x — прямая линия.

Нет кругового движения от синфазных сигналов

Если пара синусоидальных волн, сдвинутых на 90 ° по фазе, создает круговую форму Лиссажу, аналогичная пара токов должна быть способна создавать круговое вращающееся магнитное поле.Так обстоит дело с двухфазным двигателем. По аналогии, три обмотки, расположенные в пространстве на 120 ° друг от друга и питаемые соответствующими фазированными токами 120 °, также будут создавать вращающееся магнитное поле.

Вращающееся магнитное поле синусоидальной волны, фазированной под углом 90 °

По мере того, как синусоидальные волны, фазированные под углом 90 °, на рисунке выше, развиваются от точек (a) до (d), магнитное поле вращается против часовой стрелки (рисунки a-d) следующим образом:

• (а) φ-1 максимум, φ-2 ноль
• (a ’) φ-1 70%, φ-2 70%
• (б) φ-1 ноль, φ-2 максимум
• (в) φ-1 максимально отрицательный, φ-2 ноль
• (d) φ-1 ноль, φ-2 максимально отрицательный

Полная скорость двигателя и скорость синхронного двигателя

Скорость вращения вращающегося магнитного поля статора связана с количеством пар полюсов на фазу статора.На приведенном ниже рисунке «полная скорость» всего шесть полюсов или три пары полюсов и три фазы. Однако на каждую фазу приходится только одна пара полюсов.

Магнитное поле будет вращаться один раз за цикл синусоидальной волны. В случае мощности 60 Гц поле вращается со скоростью 60 раз в секунду или 3600 оборотов в минуту (об / мин). При мощности 50 Гц он вращается со скоростью 50 оборотов в секунду или 3000 об / мин. 3600 и 3000 об / мин — это синхронная скорость двигателя.

Хотя ротор асинхронного двигателя никогда не достигает этой скорости, это определенно верхний предел.Если мы удвоим количество полюсов двигателя, синхронная скорость уменьшится вдвое, потому что магнитное поле вращается в пространстве на 180 ° на 360 ° электрической синусоидальной волны.

Удвоение полюсов статора уменьшает синхронную скорость вдвое

Синхронная скорость определяется по формуле:

 N  с  = 120 · f / P N  с  = синхронная скорость в об / мин f = частота подаваемой мощности, Гц P = общее количество полюсов на фазу, кратное 2 

  Пример:  На приведенном выше рисунке «половинная скорость» четыре полюса на фазу (3 фазы).Синхронная скорость для мощности 50 Гц составляет: S = 120 · 50/4 = 1500 об / мин 

Краткое объяснение асинхронного двигателя состоит в том, что вращающееся магнитное поле, создаваемое статором, увлекает за собой ротор.

Более подробное и правильное объяснение состоит в том, что магнитное поле статора индуцирует переменный ток в проводниках короткозамкнутого ротора, которые составляют вторичную обмотку трансформатора. Этот индуцированный ток ротора, в свою очередь, создает магнитное поле.

Магнитное поле вращающегося статора взаимодействует с этим полем ротора.Поле ротора пытается выровняться с полем вращающегося статора. Результат — вращение ротора с короткозамкнутым ротором. Если бы не было механической нагрузки крутящего момента двигателя, подшипников, сопротивления ветра или других потерь, ротор вращался бы с синхронной скоростью.

Однако проскальзывание между ротором и полем статора синхронной скорости развивает крутящий момент. Именно магнитный поток, разрезающий проводники ротора при его проскальзывании, создает крутящий момент. Таким образом, нагруженный двигатель будет скользить пропорционально механической нагрузке.

Если бы ротор работал с синхронной скоростью, не было бы потока статора, разрезающего ротор, не было бы тока, индуцированного в роторе, не было бы крутящего момента.

Крутящий момент в асинхронных двигателях

При первой подаче питания на двигатель ротор находится в состоянии покоя, а магнитное поле статора вращается с синхронной скоростью N _s . Поле статора режет ротор с синхронной скоростью N _s . Ток, индуцированный в закороченных витках ротора, является максимальным, как и частота тока, частота сети.

По мере увеличения скорости ротора скорость, с которой магнитный поток статора сокращает ротор, представляет собой разницу между синхронной скоростью N _s и фактической скоростью N ротора, или (N _s — N). Отношение фактического потока, разрезающего ротор, к синхронной скорости определяется как скольжение :

 s = (N  s  - N) / N  s  где: N  s  = синхронная скорость, N = скорость ротора 

Частота тока, наведенного в проводники ротора, равна только частоте сети при пуске двигателя и уменьшается по мере приближения ротора к синхронной скорости. Частота ротора определяется по:

 f  r  = s · f, где: s = скольжение, f = частота линии электропередачи статора 

Скольжение при 100% крутящем моменте обычно составляет 5% или меньше в асинхронных двигателях. Таким образом, для частоты сети f = 50 Гц частота наведенного тока в роторе fr = 0,05 · 50 = 2,5 Гц. Почему он такой низкий? Магнитное поле статора вращается с частотой 50 Гц. Скорость вращения ротора на 5% меньше.

Вращающееся магнитное поле режет только ротор на 2.5 Гц. 2,5 Гц — это разница между синхронной скоростью и фактической скоростью ротора. Если ротор вращается немного быстрее при синхронной скорости, поток вообще не будет резать ротор, f _r = 0.

Крутящий момент и скорость в зависимости от% скольжения. % N _с =% синхронной скорости

На рисунке выше показано, что пусковой крутящий момент, известный как крутящий момент при заторможенном роторе (LRT), превышает 100% крутящего момента при полной нагрузке (FLT), безопасного продолжительного крутящего момента.Крутящий момент заблокированного ротора составляет около 175% от FLT для приведенного выше примера двигателя.

Пусковой ток, известный как , ток заторможенного ротора (LRC) составляет 500% от тока полной нагрузки (FLC), безопасного рабочего тока. Ток большой, потому что это аналог закороченной вторичной обмотки трансформатора. Когда ротор начинает вращаться, крутящий момент может немного уменьшиться для определенных классов двигателей до значения, известного как тяговый момент .

Это наименьшее значение крутящего момента, с которым когда-либо сталкивался пусковой двигатель.Когда ротор набирает 80% синхронной скорости, крутящий момент увеличивается со 175% до 300% крутящего момента полной нагрузки. Этот пробойный момент вызван большим, чем обычно, 20% скольжением.

Сила тока в этот момент уменьшилась лишь незначительно, но после этой точки будет быстро уменьшаться. Когда ротор ускоряется с точностью до нескольких процентов от синхронной скорости, как крутящий момент, так и ток значительно уменьшаются. При нормальной работе скольжение будет составлять всего несколько процентов.

Для работающего двигателя любой участок кривой крутящего момента ниже 100% номинального крутящего момента является нормальным.Нагрузка двигателя определяет рабочую точку на кривой крутящего момента. В то время как крутящий момент и ток двигателя могут превышать 100% в течение нескольких секунд во время запуска, продолжительная работа выше 100% может привести к повреждению двигателя.

Любая крутящая нагрузка двигателя, превышающая крутящий момент пробоя, приведет к остановке двигателя. Крутящий момент, скольжение и ток будут приближаться к нулю в условиях нагрузки «без механического крутящего момента». Это состояние аналогично разомкнутому вторичному трансформатору.

Существует несколько основных конструкций асинхронных двигателей, которые значительно отличаются от кривой крутящего момента, приведенной выше.Различные конструкции оптимизированы для запуска и работы с различными типами нагрузок. Крутящий момент заблокированного ротора (LRT) для двигателей различных конструкций и размеров находится в диапазоне от 60% до 350% момента полной нагрузки (FLT).

Пусковой ток или ток заторможенного ротора (LRC) может находиться в диапазоне от 500% до 1400% от тока полной нагрузки (FLC). Этот потребляемый ток может вызвать проблемы с запуском больших асинхронных двигателей.

Классы двигателей NEMA и IEC

Различные стандартные классы (или конструкции) двигателей, соответствующие кривым крутящего момента (рисунок ниже), были разработаны для лучшего управления нагрузками различных типов.Национальная ассоциация производителей электрооборудования (NEMA) определила классы двигателей A, B, C и D для удовлетворения этих требований к приводам.

Аналогичные классы N и H Международной электротехнической комиссии (МЭК) соответствуют конструкциям NEMA B и C соответственно.

Характеристики для проектов NEMA

Все двигатели, за исключением класса D, работают со скольжением 5% или менее при полной нагрузке.

• Класс B (IEC Class N) Двигатели используются по умолчанию в большинстве приложений.При пусковом моменте LRT = от 150% до 170% от FLT он может запускать большинство нагрузок без чрезмерного пускового тока (LRT). КПД и коэффициент мощности высокие. Обычно он приводит в действие насосы, вентиляторы и станки.
• Класс A Пусковой момент такой же, как у класса B. Пусковой момент и пусковой ток (LRT) выше. Этот двигатель справляется с переходными перегрузками, которые встречаются в машинах для литья под давлением.
• Класс C (IEC Class H) имеет более высокий пусковой момент, чем классы A и B при LRT = 200% от FLT.Этот двигатель применяется для тяжелых пусковых нагрузок, которые необходимо приводить в действие с постоянной скоростью, таких как конвейеры, дробилки, поршневые насосы и компрессоры.
• Двигатели класса D имеют самый высокий пусковой момент (LRT) в сочетании с низким пусковым током из-за высокого скольжения (от 5% до 13% при FLT). Высокое скольжение приводит к более низкой скорости. Регулировка скорости плохая. Тем не менее, двигатель отлично справляется с нагрузками с переменной скоростью, например с маховиком для аккумулирования энергии. Применения включают пробивные прессы, ножницы и подъемники.
• Класс E Двигатели — это более эффективная версия класса B.
• Класс F Двигатели имеют гораздо более низкие LRC, LRT и крутящий момент, чем у класса B. Они управляют постоянными, легко запускаемыми нагрузками.

Коэффициент мощности асинхронных двигателей

Асинхронные двигатели имеют отстающий (индуктивный) коэффициент мощности от линии электропередачи. Коэффициент мощности больших полностью нагруженных высокоскоростных двигателей может достигать 90% для больших высокоскоростных двигателей. При 3/4 полной нагрузки максимальный коэффициент мощности высокоскоростного двигателя может составлять 92%.

Коэффициент мощности малых тихоходных двигателей может составлять всего 50%. При запуске коэффициент мощности может находиться в диапазоне от 10% до 25%, увеличиваясь по мере достижения ротором скорости.

Коэффициент мощности (PF) значительно зависит от механической нагрузки двигателя (рисунок ниже). Ненагруженный двигатель аналогичен трансформатору без резистивной нагрузки на вторичной обмотке. Небольшое сопротивление отражается от вторичной обмотки (ротора) к первичной обмотке (статору).

Таким образом, в линии электропередачи присутствует реактивная нагрузка до 10% коэффициента мощности.Когда ротор нагружен, возрастающая резистивная составляющая отражается от ротора к статору, увеличивая коэффициент мощности.

Коэффициент мощности и КПД асинхронного двигателя

КПД асинхронных двигателей

Большие трехфазные двигатели более эффективны, чем трехфазные двигатели меньшего размера, и почти все однофазные двигатели. КПД большого асинхронного двигателя может достигать 95% при полной нагрузке, хотя чаще встречается 90%.

Эффективность малонагруженного или ненагруженного асинхронного двигателя низкая, поскольку большая часть тока связана с поддержанием намагничивающего потока. Когда нагрузка крутящего момента увеличивается, больше тока потребляется для создания крутящего момента, в то время как ток, связанный с намагничиванием, остается фиксированным. Эффективность при 75% FLT может быть немного выше, чем при 100% FLT.

КПД снижается на несколько процентов при FLT 50% и снижается еще на несколько процентов при FLT 25%. Эффективность становится низкой только ниже 25% FLT.Изменение КПД в зависимости от нагрузки показано на рисунке выше.

Асинхронные двигатели

, как правило, имеют завышенные размеры, чтобы гарантировать, что их механическая нагрузка может запускаться и приводиться в действие при любых условиях эксплуатации. Если многофазный двигатель нагружен менее 75% номинального крутящего момента, когда КПД достигает пика, КПД страдает лишь незначительно до 25% FLT.

Корректор коэффициента мощности Nola

Фрэнк Нола из НАСА предложил корректор коэффициента мощности (PFC) в качестве энергосберегающего устройства для однофазных асинхронных двигателей в конце 1970-х годов.Он основан на предположении, что асинхронный двигатель с неполной нагрузкой менее эффективен и имеет более низкий коэффициент мощности, чем двигатель с полной нагрузкой. Таким образом, можно сэкономить энергию в частично загруженных двигателях, в частности, в двигателях 1-φ.

Энергия, потребляемая для поддержания магнитного поля статора, относительно фиксирована по отношению к изменениям нагрузки. Хотя в полностью загруженном двигателе экономить нечего, напряжение на частично загруженном двигателе может быть уменьшено, чтобы уменьшить энергию, необходимую для поддержания магнитного поля.

Это увеличит коэффициент мощности и эффективность. Это была хорошая концепция для заведомо неэффективных однофазных двигателей, для которых она предназначалась.

Эта концепция не очень применима к большим трехфазным двигателям. Из-за их высокого КПД (90% +) экономия энергии невелика. Более того, двигатель с КПД 95% по-прежнему имеет КПД 94% при 50% крутящем моменте при полной нагрузке (FLT) и 90% КПД при 25% FLT.

Потенциальная экономия энергии при переходе от 100% FLT к 25% FLT — это разница в эффективности 95% — 90% = 5%.Это не 5% мощности при полной нагрузке, а 5% мощности при пониженной нагрузке. Корректор коэффициента мощности Nola может быть применим к 3-фазному двигателю, который большую часть времени простаивает (ниже 25% FLT), например к пробивному прессу.

Срок окупаемости дорогостоящего электронного контроллера оценивается как непривлекательный для большинства приложений. Тем не менее, он может быть экономичным в составе электронного пускателя двигателя или регулятора скорости.

Асинхронные двигатели в качестве генераторов переменного тока

Асинхронный двигатель может работать как генератор переменного тока, если он приводится в действие крутящим моментом, превышающим 100% синхронной скорости (рисунок ниже).Это соответствует нескольким% «отрицательного» скольжения, скажем, -1%.

Это означает, что поскольку мы вращаем двигатель быстрее, чем синхронная скорость, ротор движется на 1% быстрее, чем вращающееся магнитное поле статора. Обычно он отстает в двигателе на 1%. Поскольку ротор разрезает магнитное поле статора в противоположном направлении (впереди), ротор индуцирует напряжение в статоре, возвращая электрическую энергию обратно в линию электропередачи.

Отрицательный момент превращает асинхронный двигатель в генератор

Такой индукционный генератор должен возбуждаться «живым» источником мощностью 50 или 60 Гц.В случае сбоя в электроснабжении энергокомпании выработка электроэнергии невозможна. Этот тип генератора не подходит в качестве резервного источника питания.

В качестве вспомогательного ветряного генератора он имеет то преимущество, что он не требует автоматического выключателя отключения питания для защиты ремонтных бригад.

Он отказоустойчив.

Небольшие удаленные (от электросети) установки могут быть выполнены с самовозбуждением путем размещения конденсаторов параллельно фазам статора. Если снять нагрузку, остаточный магнетизм может вызвать небольшой ток.

Этот ток может протекать через конденсаторы без рассеивания мощности. Когда генератор достигает полной скорости, ток увеличивается, чтобы подать ток намагничивания на статор. В этот момент может быть приложена нагрузка. Слабое регулирование напряжения. Асинхронный двигатель может быть преобразован в генератор с самовозбуждением путем добавления конденсаторов.

Процедура запуска заключается в доведении ветряной турбины до скорости в двигательном режиме путем подачи на статор нормального напряжения линии электропередачи.Любая вызванная ветром скорость турбины, превышающая синхронную, будет развивать отрицательный крутящий момент, возвращая мощность в линию электропередачи, изменяя нормальное направление электрического счетчика киловатт-часов.

В то время как асинхронный двигатель представляет отстающий коэффициент мощности по отношению к линии электропередачи, асинхронный генератор переменного тока имеет ведущий коэффициент мощности. Индукционные генераторы не получили широкого распространения на обычных электростанциях.

Скорость привода паровой турбины стабильна и регулируется в соответствии с требованиями синхронных генераторов переменного тока.Синхронные генераторы также более эффективны.

Скорость ветряной турбины трудно контролировать, и скорость ветра может изменяться порывами. Асинхронный генератор лучше справляется с этими колебаниями из-за собственного проскальзывания. Это меньше нагружает зубчатую передачу и механические компоненты, чем синхронный генератор.

Однако это допустимое изменение скорости составляет всего около 1%. Таким образом, индукционный генератор, подключенный к прямой линии, считается ветряной турбиной с фиксированной скоростью (см. Асинхронный генератор с двойным питанием для истинного генератора переменного тока с регулируемой скоростью).

Несколько генераторов или несколько обмоток на общем валу можно переключать, чтобы обеспечить высокую и низкую скорость, чтобы приспособиться к переменным ветровым условиям.

Запуск двигателя и регулировка скорости

Некоторые асинхронные двигатели могут потреблять более 1000% тока полной нагрузки во время запуска; хотя чаще встречается несколько сотен процентов. Небольшие двигатели мощностью в несколько киловатт или меньше могут запускаться путем прямого подключения к линии электропередачи.

Пуск больших двигателей может вызвать просадку напряжения в сети, что повлияет на другие нагрузки.Автоматические выключатели, рассчитанные на запуск двигателя (аналогичные плавким предохранителям с задержкой срабатывания), должны заменить стандартные автоматические выключатели для запуска двигателей мощностью в несколько киловатт. Этот выключатель допускает перегрузку по току на время пуска.

Пускатель асинхронного двигателя с автотрансформатором

В двигателях

мощностью более 50 кВт используются пускатели двигателей для снижения линейного тока с нескольких сотен до нескольких сотен процентов от тока полной нагрузки. Автотрансформатор прерывистого режима может снизить напряжение статора на долю минуты в течение интервала пуска с последующим приложением полного линейного напряжения, как показано на рисунке выше.

Замыкание контактов S приводит к пониженному напряжению во время интервала запуска. Контакты S размыкаются, а контакты R замыкаются после запуска. Это снижает пусковой ток, скажем, до 200% от тока полной нагрузки. Поскольку автотрансформатор используется только в течение короткого интервала пуска, его размеры могут быть значительно меньше, чем у агрегата, работающего в непрерывном режиме.

Запуск трехфазных двигателей от однофазных источников

Трехфазные двигатели будут работать от однофазных так же легко, как и однофазные двигатели.Единственная проблема для любого двигателя — это запуск. Иногда 3-фазные двигатели приобретаются для использования с однофазными, если предполагается трехфазное питание.

Номинальная мощность должна быть на 50% больше, чем у сопоставимого однофазного двигателя, чтобы компенсировать одну неиспользуемую обмотку. Однофазное напряжение подается на пару обмоток одновременно с пусковым конденсатором, включенным последовательно с третьей обмоткой.

Пусковой выключатель размыкается на рисунке ниже при запуске двигателя. Иногда во время работы остается конденсатор меньшего размера, чем пусковой.

Пуск трехфазного двигателя от однофазного

Схема на приведенном выше рисунке для работы трехфазного двигателя от однофазного известна как статический преобразователь фазы , если вал двигателя не нагружен. Кроме того, двигатель работает как трехфазный генератор.

Трехфазное питание можно отводить от трех обмоток статора для питания другого трехфазного оборудования. Конденсатор подает фазу синтетического примерно на полпути ± 90 ° между клеммами однофазного источника питания ± 180 ° для запуска.

Во время работы двигатель генерирует приблизительно стандартные 3-φ, как показано выше. Мэтт Иссерштедт демонстрирует полную схему питания домашнего механического цеха.

Статический преобразователь фазы самозапускающийся. Рабочий конденсатор = 25-30 мкФ на HP. Взято из рисунка 7, Hanrahan

Поскольку статический преобразователь фазы не имеет крутящего момента, он может запускаться с конденсатором значительно меньшего размера, чем обычный пусковой конденсатор. Если он достаточно мал, его можно оставить в цепи в качестве рабочего конденсатора (см. Рисунок выше).

Однако меньшие рабочие конденсаторы обеспечивают лучшую выходную трехфазную мощность. Более того, регулировка этих конденсаторов для выравнивания токов, измеренных в трех фазах, позволяет получить наиболее эффективную машину. Однако для быстрого запуска преобразователя требуется большой пусковой конденсатор примерно на секунду. Ханрахан представляет детали конструкции.

Более эффективный статический преобразователь фазы. Пусковой конденсатор = 50-100 мкФ / л.с. Рабочие конденсаторы = 12-16 мкФ / л.Взято из рисунка 1, Hanrahan

Асинхронные двигатели с несколькими полями

Асинхронные двигатели

могут содержать несколько обмоток возбуждения, например, 4-полюсную и 8-полюсную обмотки, соответствующие синхронным скоростям вращения 1800 и 900 об / мин. Подать питание на то или иное поле менее сложно, чем на повторное подключение катушек статора.

Несколько полей позволяют изменять скорость

Если поле сегментировано с выведенными выводами, его можно изменить (или переключить) с 4-полюсного на 2-полюсное, как показано выше для 2-фазного двигателя.Сегменты 22,5 ° переключаются на сегменты 45 °. Для ясности выше показана только проводка для одной фазы.

Таким образом, наш асинхронный двигатель может работать на нескольких скоростях. При переключении вышеуказанного двигателя 60 Гц с 4 полюсов на 2 полюса синхронная скорость увеличивается с 1800 до 3600 об / мин.

Q: Если двигатель приводится в движение частотой 50 Гц, каковы будут соответствующие 4-полюсные и 2-полюсные синхронные скорости?

А:

N  с  = 120f / P = 120 * 50/4 = 1500 об / мин (4-полюсный) N  с  = 3000 об / мин (2-полюсный) 

Асинхронные двигатели с переменным напряжением

Скорость малых асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором для таких применений, как приводные вентиляторы, может быть изменена путем снижения сетевого напряжения.Это снижает крутящий момент, доступный нагрузке, что снижает скорость (см. Рисунок ниже).

Регулировка частоты вращения асинхронного двигателя с переменным напряжением

Электронное управление скоростью в асинхронных двигателях

Современная полупроводниковая электроника расширяет возможности управления скоростью. Изменяя сетевую частоту 50 или 60 Гц на более высокие или более низкие значения, можно изменить синхронную скорость двигателя. Однако уменьшение частоты тока, подаваемого на двигатель, также снижает реактивное сопротивление X _L , что увеличивает ток статора.

Это может привести к насыщению магнитной цепи статора с катастрофическими результатами. На практике напряжение на двигателе необходимо уменьшать при уменьшении частоты.

Электронный частотно-регулируемый привод

И наоборот, частота привода может быть увеличена для увеличения синхронной скорости двигателя. Однако необходимо увеличить напряжение, чтобы преодолеть увеличивающееся реактивное сопротивление, чтобы поддерживать ток на уровне нормального значения и поддерживать крутящий момент.

Инвертор приближает синусоидальные волны к двигателю с помощью выходов с широтно-импульсной модуляцией. Это прерывистый сигнал, который может быть включен или выключен, высокий или низкий, процент времени включения соответствует мгновенному напряжению синусоидальной волны.

Когда для управления асинхронным двигателем применяется электроника, становится доступно множество методов управления, от простого до сложного:

• Скалярное управление: Недорогой метод, описанный выше, для управления только напряжением и частотой без обратной связи.
• Векторное управление: Также известно как векторное управление фазой. Компоненты тока статора, создающие магнитный поток и крутящий момент, измеряются или оцениваются в реальном времени для улучшения кривой крутящего момента двигателя. Это требует больших вычислений.
• Прямое управление крутящим моментом: Продуманная адаптивная модель двигателя позволяет более прямое управление потоком и крутящим моментом без обратной связи. Этот метод быстро реагирует на изменения нагрузки.

Многофазные асинхронные двигатели Tesla Сводка

• Многофазный асинхронный двигатель состоит из многофазной обмотки, встроенной в многослойный статор, и проводящей короткозамкнутой клетки, встроенной в многослойный ротор.
• Трехфазные токи, протекающие внутри статора, создают вращающееся магнитное поле, которое индуцирует ток и, следовательно, магнитное поле в роторе. Крутящий момент ротора развивается, когда ротор немного проскальзывает за вращающимся полем статора.
• В отличие от однофазных двигателей, многофазные асинхронные двигатели самозапускаются.
• Пускатели двигателей минимизируют нагрузку на линию питания, обеспечивая при этом больший пусковой крутящий момент, чем требуется во время работы.Снижение линейного тока Пускатели требуются только для больших двигателей.
• Трехфазные двигатели при запуске будут работать от однофазных.
• Статический преобразователь фазы — это трехфазный двигатель, работающий на одной фазе без нагрузки на вал, генерирующий трехфазный выходной сигнал.
• Несколько обмоток возбуждения можно перемонтировать для работы с несколькими дискретными скоростями двигателя, изменив количество полюсов.

Линейные асинхронные двигатели

Статор с обмоткой и короткозамкнутый ротор асинхронного двигателя можно разрезать по окружности и развернуть в линейный асинхронный двигатель.Направление линейного перемещения регулируется последовательностью привода фаз статора.

Линейный асинхронный двигатель предложен в качестве привода высокоскоростных пассажирских поездов. До этого момента линейный асинхронный двигатель с соответствующей системой левитации магнитного отталкивания, необходимой для плавной езды, был слишком дорогим для всех, кроме экспериментальных установок.

Тем не менее, линейный асинхронный двигатель должен заменить катапульты с паровым приводом для запуска самолетов на следующем поколении военно-морского авианосца CVNX-1 в 2013 году.Это повысит эффективность и сократит потребность в обслуживании.

СВЯЗАННЫЙ РАБОЧИЙ ЛИСТ:

Основная причина неисправностей однофазных двигателей

Большинство проблем с однофазными двигателями связаны с центробежным выключателем, термовыключателем или конденсатором (-ами). Если проблема в центробежном выключателе, термовыключателе или конденсаторе, двигатель обычно обслуживается и ремонтируется. Однако, если двигателю более 10 лет и он менее 1 л.с., двигатель обычно заменяют.Если мощность мотора меньше 1/8 л.с., его почти всегда заменяют.

Устранение неисправностей однофазных (однофазных) двигателей

Двухфазный двигатель имеет пусковую и рабочую обмотки. Пусковая обмотка автоматически снимается центробежным переключателем при разгоне двигателя. Некоторые электродвигатели с расщепленной фазой также включают термовыключатель, который автоматически выключает электродвигатель при его перегреве. Термовыключатели могут иметь ручной или автоматический сброс. Следует проявлять осторожность с любым двигателем, который имеет автоматический сброс, поскольку двигатель может автоматически перезапуститься в любое время.

Для диагностики двигателя с расщепленной фазой выполните следующую процедуру:

1. Отключите питание двигателя. Осмотрите мотор. Замените двигатель, если он сгорел, вал заклинило или есть признаки повреждения.
2. Проверьте, управляется ли двигатель термовыключателем. Если термовыключатель ручной, сбросьте термовыключатель и включите двигатель.
3. Если двигатель не запускается, используйте вольтметр, например промышленный мультиметр Fluke 87V, для проверки напряжения на клеммах двигателя.Напряжение должно быть в пределах 10% от указанного напряжения двигателя. Если напряжение неправильное, устраните неисправность цепи, ведущей к двигателю. Если напряжение в норме, выключите двигатель, чтобы его можно было проверить.
4. Выключите ручку предохранительного выключателя или комбинированного стартера. Заблокируйте и пометьте пусковой механизм в соответствии с политикой компании.
5. При выключенном питании подключите Fluke 87V к тем же клеммам двигателя, от которых были отключены подводящие провода питания. Омметр покажет сопротивление пусковой и ходовой обмоток.Поскольку обмотки параллельны, их общее сопротивление меньше, чем сопротивление каждой обмотки в отдельности. Если счетчик показывает ноль, короткое замыкание. Если счетчик показывает бесконечность, имеется обрыв цепи. В любом случае двигатель следует заменить. Примечание. Размер двигателя слишком мал для того, чтобы его ремонт был рентабельным.
6. Осмотрите центробежный выключатель на предмет признаков перегорания или поломки пружин. Если присутствуют какие-либо очевидные признаки проблем, отремонтируйте или замените переключатель.Если нет, проверьте переключатель с помощью омметра.

Вручную приведите в действие центробежный выключатель. (Концевой колокол на стороне переключателя, возможно, придется удалить.) Если двигатель исправен, сопротивление на омметре уменьшится. Если сопротивление не меняется, проблема существует. Продолжайте проверять, чтобы определить проблему.

Устранение неисправностей конденсаторных двигателей

Конденсаторный двигатель — это двигатель с расщепленной фазой с добавлением одного или двух конденсаторов. Конденсаторы придают двигателю больший пусковой и / или рабочий крутящий момент.Устранение неисправностей конденсаторных двигателей похоже на поиск неисправностей в двигателях с расщепленной фазой. Единственное дополнительное устройство, которое следует учитывать, — это конденсатор.

Конденсаторы имеют ограниченный срок службы и часто являются проблемой конденсаторных двигателей. Конденсаторы могут иметь короткое замыкание, разрыв цепи или могут выйти из строя до такой степени, что их необходимо заменить. Износ может также изменить емкость конденсатора, что может вызвать дополнительные проблемы. При коротком замыкании конденсатора обмотка в двигателе может перегореть.Когда конденсатор выходит из строя или открывается, двигатель имеет плохой пусковой момент. Низкий пусковой крутящий момент может помешать запуску двигателя, что обычно вызывает перегрузки.

Все конденсаторы имеют две проводящие поверхности, разделенные диэлектрическим материалом. Диэлектрический материал — это среда, в которой электрическое поле поддерживается при небольшой подаче внешней энергии или вообще без нее. Это тип материала, используемого для изоляции проводящих поверхностей конденсатора. Конденсаторы бывают масляные или электролитические.Масляные конденсаторы залиты маслом и опломбированы в металлическую тару. Масло служит диэлектрическим материалом.

Электролитические конденсаторы используются в двигателях чаще, чем масляные. Электролитические конденсаторы образуются путем наматывания двух листов алюминиевой фольги, разделенных кусками тонкой бумаги, пропитанной электролитом. Электролит — это проводящая среда, в которой ток происходит за счет миграции ионов. Электролит используется в качестве диэлектрического материала. Алюминиевая фольга и электролит закрыты картонной или алюминиевой крышкой.Предусмотрено вентиляционное отверстие для предотвращения возможного взрыва в случае короткого замыкания или перегрева конденсатора.

Конденсаторы переменного тока

используются с конденсаторными двигателями. Конденсаторы, предназначенные для подключения к сети переменного тока, не имеют полярности.

Для диагностики конденсаторного двигателя выполните следующую процедуру:

1. Выключите ручку предохранительного выключателя или комбинированного стартера. Заблокируйте и пометьте пусковой механизм в соответствии с политикой компании.
2. Используя Fluke 87V, измерьте напряжение на клеммах двигателя, чтобы убедиться, что питание отключено.
3. Конденсаторы расположены на внешней раме двигателя. Снимаем крышку конденсатора. Внимание: хороший конденсатор будет держать заряд даже при отключении питания.
4. Визуально проверьте конденсатор на предмет утечки, трещин или вздутия. Замените конденсатор, если он есть.
5. Вынуть конденсатор из цепи и разрядить. Чтобы безопасно разрядить конденсатор, поместите резистор 20 000 Ом, 2 Вт на клеммы на пять секунд.
6. После того, как конденсатор разрядится, подключите провода Fluke 87V к клеммам конденсатора.Fluke 87V покажет общее состояние конденсатора. Конденсатор исправен, закорочен или разомкнут.

Настройте Fluke 87V на измерение емкости. Считываемое значение емкости должно находиться в пределах ± 20% от значения, указанного на этикетке конденсатора.

Связанные ресурсы

Основы ремонта двигателей переменного тока

Стоимость ремонта электродвигателя переменного тока

Ремонт двигателя переменного тока

стоит недешево, и вы, наверное, уже это заметили. Когда дело доходит до ремонта двигателя переменного тока, цены могут сильно различаться, но эти цены сильно зависят от того, что не так с двигателем.Например, возможно, в первый раз, когда вы отремонтировали двигатель, он был неисправен, но в следующий раз, когда он выйдет из строя, были повреждены катушки, и потребовалась перемотка. Перемотка будет стоить значительно дороже, чем замена подшипника. Это также зависит от таких вещей, как время ремонта, метод ремонта и аккредитация магазина EASA.

Срок ремонта асинхронных двигателей

Важным фактором, влияющим на стоимость ремонта двигателя переменного тока, является время. Быстрый ремонт — не всегда хороший ремонт — внимание к деталям, ведущее к надежности, требует времени! Однако фактическое время ремонта действительно зависит от проблем, с которыми сталкивается ваш двигатель.Некоторые виды ремонта, естественно, занимают немного больше времени (перемотка двигателя по сравнению с заменой стандартного шарикоподшипника на двигателе). Техническому специалисту может потребоваться некоторое время, чтобы действительно определить причину проблемы, чтобы она больше не повторилась. Давайте посмотрим на пример. Предположим, в вашем двигателе переменного тока вышел из строя подшипник — почему он вышел из строя? Есть ли проблема с дисбалансом или несоосностью? Технический специалист, который сможет отследить и устранить эту проблему несоосности как источника отказа подшипника, в конечном итоге сэкономит вам время и деньги.Если они смогут найти первопричину проблемы, ремонтная мастерская сможет предотвратить ее повторение.

Сборы за инспекцию

Плата за осмотр предназначена для покрытия затрат на рабочую силу, связанных с транспортировкой, тестированием, разборкой, диагностикой и документацией, которые являются частью поиска источника проблем с вашим двигателем. Некоторые мастерские по ремонту электродвигателей могут взимать плату за техосмотр, когда вы отправляете двигатель на диагностику, но не поручаете им его ремонтировать. Это часто считается стоимостью ведения бизнеса с ремонтной мастерской, в которой работают опытные техники, квалифицированные инженеры и современное оборудование.

Ремонтные услуги, аккредитованные EASA

Одним из лучших показателей качества работы в мастерской по ремонту электродвигателей является аккредитация EASA. EASA, что означает Ассоциация по обслуживанию электроаппаратуры, является высоко востребованной аккредитацией для мастерской по ремонту двигателей. Это означает, что ремонтная мастерская прошла тщательную стороннюю оценку в 23 различных категориях с более чем 70 элементами — все они связаны с ремонтом (как электрическим, так и механическим) больших электродвигателей. Аккредитация EASA указывает на то, что техники и инженеры магазинов следуют лучшим отраслевым практикам, что, в свою очередь, увеличивает их производительность и снижает ваши затраты на ремонт.

Процесс ремонта двигателя переменного тока

Ремонт двигателя переменного тока состоит из нескольких этапов. Хотя эти шаги могут отличаться в зависимости от проблемы двигателя, есть определенные шаги, которые являются общими для всех ремонтов. И первым шагом всегда является тщательная очистка мотора.

Осмотр электродвигателя

Осмотр — это важный шаг в оценке состояния двигателя и постановке точного диагноза любых проблем, которые у него могут возникнуть.Хорошо выполненная проверка включает в себя слишком много тестов, чтобы перечислить их здесь, но она обнаруживает как источник проблемы, так и обнаруживает, где могут быть проблемы в будущем (которые часто включают наиболее распространенные причины сбоев).

Электродвигатели для очистки и обжига

После проверки двигателя (а иногда и в процессе проверки) его тщательно очищают, а обмотки запекают для удаления всей влаги. Процесс очистки включает в себя статоры, роторы и все другие части двигателя и удаляет все загрязнения и мусор.Иногда это необходимо сделать во время процесса проверки, чтобы полностью оценить двигатель должным образом. Это может добавить значительное количество времени к процессу проверки, когда это необходимо.

Процессы ремонта электродвигателей

Сам процесс ремонта зависит от диагностики электродвигателя переменного тока, того, что выявляет общая оценка электродвигателя, типа электродвигателя и того, к какому типу оборудования имеет доступ мастерская по ремонту электродвигателей.

Тестирование ремонта двигателя переменного тока

Ремонт двигателя переменного тока не завершен до тех пор, пока он не будет протестирован, результаты этого теста будут сравнены с соответствующими контрольными показателями, и все будет тщательно задокументировано.По возможности, эти испытания должны максимально точно воспроизводить фактические условия труда. Например, многие магазины будут проверять двигатель на полной скорости, но не на полном напряжении. Теперь полное напряжение необходимо для получения точных показаний вибрации, включая магнитную вибрацию. Это просто невозможно сделать ни при чем, кроме полного напряжения. Однако не во всех мастерских по ремонту электродвигателей есть испытательные панели, которые могут выдерживать необходимую кВА, необходимую для питания двигателя при полном напряжении и токе без нагрузки.

Отремонтировать или заменить электродвигатель?

Иногда вам нужно решить, нужно ли отремонтировать или заменить двигатель переменного тока.Хорошее практическое правило заключается в следующем: если затраты на ремонт двигателя превышают 60-70% от стоимости его замены, то лучшим решением может быть замена. Однако всегда есть исключения из правил, и иногда имеет смысл пойти в сторону избыточного двигателя.

Заключение

Вы занимаетесь ремонтом двигателей переменного тока? HECO предлагает высококачественные современные ремонтные решения, которых вы больше нигде не найдете. В HECO мы аккредитованы EASA и соблюдаем строгие процедуры ремонта и восстановления, которые позволяют нам предоставить вам ремонт высочайшего качества, который снизит затраты на M&O для вашего силового агрегата электродвигателя.

.