Включение электродвигателя в эксплуатацию
У исправного нового двигателя напряжением до 1 кВ сопротивление изоляции превышает 1 МОм. Падение сопротивления изоляции вызывается обычно проникновением влаги или оседанием пыли. Удаление влаги из изоляции обмоток машин производится на основе термической диффузии, вызывающей перемещение влаги в направлении потока тепла, от наиболее нагретой части к более холодной. Температурный перепад создается:
1. быстрым охлаждением наружных слоев изоляции посредством продувания холодным воздухом с последующим нагреванием;
2. нагреванием машины электрическим током.
По первому способу двигатель продувают, если это допускает его конструкция, очищают выводы обмоток и повторно измеряют сопротивление изоляции. Если измерение изоляции обмотки статора мегомметром напряжением 1 кВ покажет сопротивление ниже 0,5 МОм при температуре 10-30 °С, то необходимо провести сушку обмоток. Для этого применяются воздуходувки. Этот способ неэкономичен и не всегда дает хорошие результаты, поскольку обмотки нагреваются неравномерно (внутренние витки - недостаточно) и в отдельных частях обмотки остается влага.
Более экономичен и эффективен способ сушки нагревом обмоток электродвигателя электрическим током. Способы сушки путем пропускания тока через обмотки машины:
1. Для синхронных машин:
а) методом омических потерь в обмотке статора и ротора;
б) от постороннего источника однофазного тока при соединении обмотки статора в открытый треугольник;
в) от постороннего источника трехфазного тока в режиме короткого замыкания;
г) методом короткого замыкания в генераторном режиме.
2. Для асинхронных двигателей:
а) от постороннего источника трехфазного тока в режиме короткого замыкания;
б) от постороннего источника постоянного или однофазного тока.
3. Для машин постоянного тока:
а) методом короткого замыкания в генераторном режиме;
б) от постороннего источника постоянного тока.
1. Широко распространена сушка методом индукционных потерь в стали статора машины переменного тока или в индукторе машины постоянного тока. Этот метод применим для всех машин средней и большой мощности, у которых можно с одной стороны от фундаментной плиты изолировать вал. Такая изоляция необходима, поскольку индуктируемая в вале э. д. с. создает токи, которые могут повредить шлифованную шейку вала и вкладыши подшипников.
Намагничивающая обмотка из изолированного провода, наматываемая на корпус машины, создает в активной стали статора переменный магнитный поток, благодаря чему в статоре индуктируется э. д. с. и возникает ток, нагревающий железо и обмотку. Температура регулируется периодическим включением и выключением намагничивающей обмотки. Намагничивающая обмотка накладывается по длине машины снаружи и внутри.
В асинхронных машинах и синхронных с неявно выраженными полюсами ротор должен быть вынут для того, чтобы можно было намотать намагничивающую обмотку. Сушится ротор, если это необходимо, отдельно. Вал ограждается, так как возможно индуктирование э. д. с, опасной для жизни.
Расчет намагничивающей обмотки, исходя из напряжения сушки, определяется так:
число витков:
где Uc — напряжение сушки, В;
f — частота, Гц;
S — поперечное сечение спинки статора, см2;
В — магнитная индукция (Тл), необходимая для создания соответствующего теплового режима; принимается согласно табл. 40.
Таблица 40
В, (тл)* | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 |
Ав/см Сталь Э4А Ав/см Сталь Э4А | 2,55 2,8 | 2,87 3,31 | 3,19 3,82 | 3,34 4,45 | 3,82 3,54 |
* 1 гаус (гс) = 10 4 тесла (тл).
При промышленной частоте 50 Гц
; S = lchc,
где lc — длина стали статора (см) без воздушных каналов с учетом коэффициента заполнения стали (0,9—0,95);
hc—эффективная высота стали статора, см (спинка статора) без высоты зуба;
lс = 0,9—0,95 (l— nкан lкан),
где lс — полная осевая длина стали статора с изоляцией и вентиляционными каналами, см; 4ан—ширина вентиляционного канала, см ;
n кан — число вентиляционных каналов.
где Dенеш и Dвнутр - внешний и внутренний диаметр статора, см ;
h3 — глубина паза (зуба) см.
Затем определяется ток намагничивания:
где аW - полное число намагничивающих ампервитков;
Dср - диаметр стали, соответствующий середине спинки статора, см:
awo - удельные ампервитки, соответствующие принятой индукции В, Ав/см.
![]() |
По величине тока намагничивания выбирают сечение провода намагничивающей обмотки.
Рис.6. Расчетные данные для сушки
Для подъема температуры вначале сушки величину расчетной индукции В рекомендуется принимать равной 0,8…0,9 Тл. Для крупных машин подъем температуры до 50—60° С следует производить в течение 10—20 часов. После повышения температуры до необходимой величины индукцию снижают путем уменьшения подводимого напряжения или увеличения числа витков (на 15—20%).
2. Следующий способ сушки основан на методе индукционных потерь в стали статора машины переменного тока или в индукторе машины постоянного тока с использованием вала в качестве намагничивающего витка (рис. 5) и применяется для всех машин большой мощности. В этом случае через вал пропускают ток, для чего используют понизительные, например - сварочные трансформаторы. Величина тока регулируется дросселем. Примерные данные: Uc = 15—50В, ток 1000—2000 А.
3. Сушка методом потерь на вихревые токи в статоре применяется для машин малой и средней мощности со щитовыми подшипниками. Намагничивающая обмотка из изолированных проводов наматывается по наружной поверхности станины машины в любом направлении.
4. Возможна сушка небольших машин в стальном баке с обмоткой, наложенной на него сверху. В баке должны быть отверстия для выхода паров, прохода проводов (для замера сопротивления изоляции) и установки термометров.
В целом для сушки электродвигателей используют сварочные трансформаторы с регуляторами или другие преобразователи, трансформаторы, предназначенные для прогрева бетона в зимнее время, рассчитанные на напряжение до 60 В.
Температуру обмоток и стальных частей электродвигателей в процессе сушки контролируют постоянно. Она должна составлять 70-80 °С.. Максимальная температура в наиболее нагретом месте не более 80 °С Скорость достижения установившейся температуры не должна превышать 5 °С в час.
В сельском хозяйстве большинство электродвигателей имеют небольшую мощность. Размеры и масса их сравнительно невелики, это позволяет сушить обмотки в сушильном шкафу. Размеры шкафа выбирают в зависимости от габаритов электродвигателей. Шкаф делают прямоугольным с дверью в торце и утепляют со всех сторон. Для нагрева рабочей камеры предпочтительнее использовать электронергию, но можно применять и пар.
Сопротивление изоляции новых электродвигателей измеряют согласно нормам. Для двигателей напряжением до 500 В, находившихся в эксплуатации, рекомендуется минимально допустимое сопротивление изоляции обмоток 500 Ом на каждый вольт рабочего линейного напряжения при температуре 20 °С. Если сопротивление изоляции обмоток после чистки, пропитки и сушки не достигнет указанного значения, то двигатель надо считать неисправным.
Выполняемые операции перед пуском:
1.Перед пуском двигателя надо провернугь ротор вручную, проверить свободное вращение и смазку подшипников.
2.После монтажа и подготовки к пуску нужно убедиться в работоспособности двигателя, исправности его механической части, отсутствии стуков, вибраций, задеваний и в правильности направления его вращения. Для этого двигатель опробуют, т. е. пускают вхолостую без нагрузки и сразу же отключают.
3.После первого пробного пуска и устранения замеченных недостатков двигатель пускают вхолостую и в течение часа проверяют работу двигателя и его температурный режим. Проверенный на холостом ходу двигатель соединяют с технологической машиной и опробуют под нагрузкой, снова проверяя его работу, вибрацию, нагрев подшипников.
Если двигатели входят в комплект станка или технологической машины и поступили с завода-изготовителя в собранном состоянии, не следует нарушать отрегулированные в заводских условиях сопряжения электродвигателя с машиной. В этом случае опробование выполняют сразу под нагрузкой.
До начала пробного пуска машин внимательно осматривают электроустановку (электродвигатели, пускозащитные устройства, подводку, заземляющие устройства) и помещение, убеждаются, что все движущиеся части имеют надежное ограждение, а крепление фундаментных болтов и прочих элементов оборудования выполнено по проекту и надежно затянуто. Проверяют схемы управления, защиты и сигнализации, а также соответствие выполненных электромонтажных работ проекту, ПУЭ, СНиПу, техническим условиям. Измеряют сопротивление растекания тока заземляющего устройства, проверяют исправность цепей между заземлителями и заземляемыми элементами, замеряют сопротивление цепи фаза-нуль и сопротивление изоляции электросети.
Подавать напряжение для опробования любой электроустановки может только эксплуатационный персонал, имеющий соответствующую квалификационную группу по технике безопасности. Персонал строительно-монтажных (в том числе и электромонтажных) организаций не имеет права присоединять вновь смонтированные электроустановки к действующим.