Ремонтный цикл, межремонтный период электродвигателей
Ремонтный цикл, межремонтный период электродвигателей
Важнейшим условием правильной эксплуатации электрических машин является своевременное проведение планово-
предупредительных ремонтов и периодических профилактических испытаний.
Наряду с повседневным уходом и осмотром электрических машин в соответствии с системой планово-
предупредительных ремонтов через определенные промежутки времени проводят плановые профилактические
осмотры,проверки (испытания) и различные виды ремонта.
С помощью системы планово-предупредительных ремонтов (ППР) электрические машины поддерживают в состоянии,
обеспечивающем их нормальные технические параметры, частично предотвращают случаи отказов, улучшают
технические параметры машин при плановых ремонтах в результате модернизации.
В настоящее время в соответствии с ГОСТ 18322-78 используют два вида ремонта — текущий и капитальный,
хотя для отдельных видов электрооборудования предусматривается и средний ремонт.
Продолжительность ремонтного и межремонтного цикла:
1. Ремонтный цикл: наработка электродвигателя с момента ввода его в эксплуатацию до первого планового капремонта
2. Межремонтный цикл: наработка электродвигателя между проведением его текущих ремонтов
Условия работы электрических машин. Таблица 1
| № |
| Расчетный коэффициент спроса Кс | Продолжительность ремонтного цикла T, лет | Продолжительность межремонтного цикла t, мес. | |
| Сухие помещения (цехи холодной обработки металла и им подобные) | 0,25 | ||||
| Горячие, химические, гальванические цехи и им подобные | 0,45 | ||||
| Загрязненные участки (деревообрабатывающие, обработки чугуна, сухой шлифовки и им подобные) | 0,25 | ||||
| Длительные циклы непрерывной работы и с высокой степенью загрузки (приводы насосов, компрессоров, вентиляторов и т.д.) | 0,75 |
Данная таблица продолжительности ремонтного цикла и межремонтного периода может применяться ко всем электрическим машинам
работающим в две смены, с указанным в таблице коэффициетнтом спроса. Коэффициент спроса - определяется как отношение средней за некото-
рый период времени активной нагрузки данного оборудования к его установленной мощности.
Для другой сменности работы с другими коэффициентами спроса, для коллекторных машин, машин, отнесенных к основному энерге-
тическому оборудованию, а также для передвижных установок вводяться поправочные коэффициенты, сведенные в следующей таблице.
Сводная таблица поправочных коэффициентов для определения продолжительности ремонтного цикла и межремонтного периода.Таблица 2
| № |
| Обозначение коэффициента |
|
| |||
| Коллектроные машины постоянного и переменного тока | bk | 0,75 | 0,75 | ||||
| Коэффициент, определяемый сменностью работы оборудования | bp | 1 смена = 2,00 2 смены = 1,00 3 смены = 0,67 | 1 смена = 2,00 2 смены = 1,00 3 смены = 0,67 | ||||
| Коэффициент использования (отношение фактического коэф. спроса к расчетному, см. таблицу 1) | bи | Кс.ф./Кс=0,5 - 1,30 Кс.ф./Кс=0,75 - 1,10 Кс.ф./Кс=1 - 1,00 Кс.ф./Кс=1,1 - 0,90 | Кс.ф./Кс=0,5 - 1,30 Кс.ф./Кс=0,75 - 1,10 Кс.ф./Кс=1 - 1,00 Кс.ф./Кс=1,1 - 0,90 | ||||
| Машины отнесенные к категории основного оборудования | bо | 0,85 | 0,70 | ||||
| Передвижные установки | bс | 0,60 | 0,60 |
Таким образом, можно определить плановую продолжительность ремонтного цикла:
Tпл = Т * bk* bр* bи* bо* bc
и продолжительность межремонтного периода:
tпл = t * bk* bр* bи* bо* bc
Рассмотрим пример:
Коллекторный электродвигатель постоянного тока, отнесенный к основному оборудованию, установлен в гальваническом цехе,
работающем в две смены, при нормальном коэффициенте использования =1, тогда:
Tпл = 4 * 0,75 * 1 * 0,85 = 2,55 года или 30 месяцев
tпл = 6 * 0,75 * 1 * 0,70 = 3,15 мес.
Электродвигатели с фазным ротором
В асинхронных двигателях с фазным ротором на роторе располагается трехфазная обмотка, аналогичная статорной, единственное отличие в том, что концы ее выведены на контактные кольца.
Статорное поле индуцирует в роторе ЭДС, роторные обмотки замыкаются через контактные кольца, и ток, протекающий по цепи ротора, образует магнитное поле, взаимодействующее с основным полем статора. По закону электромагнитной индукции в роторе магнитное поле имеет противоположное направление статору, следовательно, по принципу взаимоотталкивания одноименных полюсов происходит вращение вала двигателя.
Варианты защит для низковольных и высоковольтных электродвигателей
Способов организации токовой защиты двигателя множество. Один из них описывается в статье «Альтернативная система управления крановыми электродвигателями», где рассматриваются возможности «интеллектуального реле» и модернизации системы управления. Но, пожалуй, одна из самых удачных реализаций токовой защиты – применение в качестве защитного устройства специального реле УБЗ-301, производства фирмы «Новатек-Электро». Новое поколение устройств защиты электродвигателей. Полная защита асинхронного электродвигателя. Предназначен для постоянного контроля параметров сетевого напряжения и действующих значений фазных/линейных токов трехфазного электрооборудования 380 В/50 Гц, в первую очередь, асинхронных электродвигателей (ЭД), в том числе и в сетях с изолированной нейтралью. Осуществляет полную и эффективную защиту электрооборудования отключением от сети и/или блокированием его пуска.
Это реле совмещает в себе контроль тока и напряжения, а так же производит решение уравнения теплового баланса АД, позволяющее учитывать предыдущее состояние ЭД и наиболее достоверно принимать решение о наличии тепловой перегрузки. Этот метод позволяет также учесть нагрев ЭД при пусках и ограничить (по желанию заказчика) их число в единицу времени.
Отдельно стоит остановиться на высоковольтных (свыше 1000 В) машинах. Устройство релейной защиты довольно сложная задача не только для проектировщиков, но и для эксплуатации. Множество составных частей, частый выход из строя, тяжелая наладка и настройка – вот с чем часто приходится сталкиваться на высоковольтных защитах.
Наша компания предлагает новый подход к защите двигателей напряжением 6-10 кВ, это – цифровой блок релейной защиты БМРЗ, который предназначен для выполнения функций релейной защиты, автоматики, управления, измерения и сигнализации электродвигателей.
Блок представляет собой законченное устройство, на которое подается сигнал с трансформаторов тока. Внутри блока микропроцессорная система выполняет необходимые вычисления, основываясь на заложенных параметрах и величинах с датчиков тока/напряжения, и отдает команду на исполнительные контакты.
Рис. 2 - Схема подключения БМРЗ
На рис. 2 показана принципиальная схема подключения цифрового блока и показаны основные контакты. Как видно из иллюстрации, данный блок может выполнять множество функций от МТЗ и АПВ, до специально заложенной программы эксплуатации.
"Интеллектуальное реле"
Долгое время системы электроавтоматики считались чем-то непостижимым и невероятно сложным. Для их монтажа, наладки и запуска требовались специалисты высокого уровня, разбирающиеся не только в электрике, но и непосредственно в технологическом процессе – объекте автоматизации. Системы автоматики и управления старого образца (релейно-контакторные) не отличались особой надежностью и ремонтопригодностью. Состоящие из десятков, а то и сотен элементов, исполнительных узлов и сигнальных ламп, соединенные километрами проводов, такие системы требовали очень точной и длительной настройки, периодических планово-ремонтных мероприятий, постоянной замены вышедших из строя реле, контакторов, клемников и т.д.
За последние годы в области электроавтоматики и КИПиА произошла революция, перевернувшая представления людей о понятии автоматизация. Появились очень надежные, дешевые и многофункциональные электронные блоки, заменяющие собой целые шкафы релейно-контакторных схем. Эти новые блоки, так называемые интеллектуальные реле, способны воплотить в себе, практически, любую задачу. Основной их особенностью является простота монтажа, наладки и настройки. Вся схема исполнительной автоматики программируется внутрь блока при помощи обычного компьютера, без всякого дополнительного оборудования. Делается это быстро и оперативно, что дает возможность изменить любой параметр в уже работающей системе. Благодаря совместимости с компьютером и малому числу составных частей (сам блок является основной исполнительной единицей), новые системы автоматики становятся максимально гибкими, надежными, малогабаритными, и, самое главное, несоизмеримо дешевыми, по сравнению со старыми аналогами.
Специалисты часто сравнивают это устройство с серией микроконтроллеров AVR давно известной всем радиолюбителям, и широко применяющимся в бытовой технике. И многие из них до сих пор считают, что новинка ничем не лучше старых добрых чипов AVR. В своей практике мне довелось столкнуться и с теми и другими устройствами, и, основываясь на собственном опыте и откликах заказчиков, могу с уверенностью сказать, что серия интеллектуальных реле выгодно отличается от AVR в системах где важна повышенная надежность.
Главное отличие реле от микроконтроллера – это его комплектность, унификация и надежность. Во-первых, электронная часть устройства защищена двойным пластиковым корпусом, что дает фантастическую выносливость и механическую прочность. Во-вторых, контакты исполнительных реле расположены в том же корпусе, и являются интегрированной частью (в отличие от AVR). И, в-третьих, абсолютная совместимость с персональным компьютером, посредством USB-порта, без всякого дополнительного оборудования (программаторы, адаптеры и пр.).
Для примера можно рассмотреть систему бойлерной или котельной, где нужно постоянно контролировать температуру и давление теплоносителя, управлять его расходом. Основная задача всякой отопительной системы – постоянство температуры теплоносителя. Температура снимается с датчиков (трубы, радиаторы, котлы) – там, где ее необходимо контролировать. Если в старых системах автоматики сигнал с датчиков шел на промежуточный термостат, с него на промежуточное реле, с промежуточного реле уже на исполнительное реле, далее отрабатывала логическая схема, заложенная в данной системе, и только потом автоматика отвечала действием на задачу. Выход из строя хотя бы одного последовательного элемента ведет к остановке всего процесса.
Новые схемы отличаются многофункциональностью. Они одновременно могут быть и термостатом, и реле, и логическим звеном. Сигнал с датчика приходит непосредственно в электронный блок, который тут же, по заложенной в нем программе передает его на исполнительный механизм. В итоге отопление с новой системой автоматики преображается. Датчики измеряют температуру и давление, а система мгновенно реагирует на изменение температуры открыванием и закрыванием вентиля. В комплексе с системой автоматики, используются очень точные электрические привода к клапанам и задвижкам, ограничивающим подачу теплоносителя, как к потребителю, так и к нагревателю. Четкое командование автоматики и филигранная работа задвижек, способны за минимальное время откорректировать подачу тепла в помещение, поймать необходимую температуру и поддерживать ее. При правильном регулировании расход энергии, потраченной на нагревание теплоносителя, заметно снижается, а ресурс оборудования увеличивается.
Системы вентиляции также снабжаются управляющей автоматикой, принцип их действия схож с бойлерными. Контроль температуры воздуха, подогревание его, изменение расхода позволяют добиться оптимального микроклимата.
В производстве также могут пригодиться системы АВР (автоматическое включение резерва). Автоматика контролирует состояние основной питающей сети, а при аварии на ней (скачки напряжения, перепады, сбои, перебои) автоматически включает резервное питание в виде второй линии или генератора. Систему можно очень точно настроить под любую задачу, будь то скачок напряжения (пусть даже незначительный), изменение частоты или перебой питания. При использовании стационарного генератора в качестве альтернативного автономного источника питания автоматика способна отслеживать и состояние двигателя – осуществлять самозапуск, синхронизацию с сетью (если необходимо), контролировать уровень топлива, сигнализировать о поломках.
Особенное внимание стоит обратить на возможность использования интеллектуальных реле в системах самодиагностики электрооборудования. С заданной периодичностью это устройство будет посылать сигнал к контролируемым узлам, измеряя его сопротивление (контроль на разрыв проводов), получать отклик (контроль рабочего состояния) или определять степень нагрева. В аварийных ситуациях возможно отключение всей системы, шунтирование неисправного блока или переход на альтернативную схему. При всем этом сейчас, впервые, появилась возможность обратной связи системы посредством сотового телефона. Используя технологию GPRS, автоматика может посылать SMS-сообщения с докладом о своем состоянии.
Учитывая многофункциональность подобных реле, их можно с уверенностью рекомендовать для контроля электроприводов и двигателей постоянного и переменного тока. Благодаря высокому быстродействию и одновременной обработке как дискретных, так и аналоговых сигналов со всех видов датчиков, подобные системы способны контролировать все параметры вращающегося механизма. Более того, при измерении температуры двигателя, его тока и частоты вращения можно заложить в реле математический алгоритм, который будет автоматически вычислять тепловое состояние системы, и предотвращать аварийный перегрев.
Продолжая тему приводов нельзя обойти стороной систему управления мостовым краном. Как известно, котнтакторно-релейная часть – ахиллесова пята всех приводов на кранах, а с современной системой автоматики ее негативные проявления заметно снизятся. Во-первых, вместо огромных шкафов автоматики 80-х годов можно вполне обойтись одним небольшим, а, во-вторых, вся логика и исполнительная автоматика замещается одним узлом, проконтролировать который гораздо легче.
Таким образом, можно однозначно сказать, сто новые системы автоматизации технологических процессов могут реализовать управление любым из агрегатов. Они будут точны, дешевы, надежны и долговечны. Стоит лишь добавить, что при правильном проектировании, монтаже и сервисе подобные системы снижают затраты на ремонт и обслуживание оборудования на 25-30%, а экономия электроэнергии возрастает на 10-15%. Очевидно, что установка интеллектуальных реле окупается в среднем за год-полтора.
Все, описанное здесь – лишь верхушка айсберга возможностей, которыми обладают подобные системы. Практически любая задача автоматизации, контроля и управления может быть воплощена при помощи систем нового поколения. При возникновении любых вопросов наши специалисты готовы будут проконсультировать Вас, а так же рассмотреть любые проекты по автоматизации и замене устаревшего оборудования.
http://www.its2000.ru/neispr_dv.html
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Устранение вибраций электрических машин Электрические машины часто подвергаются вибрации со стороны механизмов, связанных с ними, например, колес турбомашин,вентиляторов, дымососов и т. д. При этом ослабляется крепление двигателей и рабочих машин, выходят из строя подшипники и другие детали двигателей и рабочих машин. Часто пытаются устранить это явление усилением крепления двигателя и рабочей машины, установкой машины на пружины, но это не помогает. Дело в том, что в данных случаях причиной бывает неуравновешенность рабочего колеса машины относительно его оси из-за того, что в какой-то его части сосредоточена масса больше, чем в противоположной, и эта часть с большой массой всегда оказывается внизу, если колесо вращать от руки, а потом дать возможность остановиться. Устранить явление можно привариванием к колесу в более легкой части, которая оказывается наверху, уравновешивающего груза. Если есть возможность, лучше всего приварить болт, а потом на него накручивать гайки, пока эта часть будет не на верху, а в разных местах при нескольких остановках при вращении от руки. После этого гайки нужно приваривать к болту — рис. 2.34.  Рис. 2.34. Уравновешивание рабочего колеса дымососа» Вибрация возможна и при вертикальном положении оси колеса. В таком случае колесо вместе с двигателем нужно снять и установить в горизонтальном положении на опорах для балансировки тем же способом. Сушка электрических машин Увлажнение изоляции электрических машин может произойти из-за условий внешней среды, в которых находится машина во время транспортировки, хранения, монтажа или эксплуатации. Поэтому необходимо проверять сопротивление изоляции электрических машин перед их монтажом, после работы на открытом воздухе или в помещении с повышенной влажностью перед новым сезоном работы в этих условиях (сельское хозяйство), после перерывов в работе и периодически в сроки, устанавливаемые ответственным за электрохозяйство. Величину допустимого сопротивления изоляции ГОСТ рекомендует принимать равной одному килоому на один вольт рабочего напряжения машины, и для машин, рассчитанных на напряжение до 1000 В, нормой считается 500 кОм. Распространенными способами сушки электрических машин являются сушка нагревом от внешнего источника тепла и нагревом током, протекающим в обмотке машины. Сушка внешним нагревом производится с разборкой машины. Разборка машины необходима не только для улучшения сушки и сокращения ее времени, но и для полного удаления влаги и ржавчины из зазора машины при сильном ее увлажнении. Простейшим способом сушки внешним нагревом является нагрев лампами накаливания, помещаемыми внутрь статора машины на лист железа или асбеста. Лучше брать две лампы, мощность которых зависит от мощности двигателя, например, мри мощности двигателя 30 кВт можно взять две лампы мощностью по 100 Вт, для двигателя 75 кВт — две лампы по 500Вт для двигателя 110 кВт — две лампы 1000 Вт. Вместо ламп накаливания внешний нагрев может осуществляться текже с помощью трубчатых электронагревателей — ТЭН соответствующих размеров и мощности, устанавливаемых внутрь статора на теплостойкую подкладку. Нагрев машины может быть также струей горячего воздуха от воздухонагревателя, например, электрокалорифера, в сушильном шкафу или около мощного источника тепла. Приносит пользу сушка на свежем воздухе под лучами солнца летом. Сушка нагревом обмотки машины током, протекающим в Ней, производится при наличии подходящего источника тока, при этом машина не разбирается. Данный метод пригоден при несильной увлажненности изоляции, когда не видно на обмотке капель влаги. При этом при сушке трехфазного двигателя его ротор затормаживается, при фазном роторе кольца ротора соединяются вместе. К обмотке статора подводится трехфазный ток такого напряжения, чтобы в обмотке получить ток, равный примерно 0,5/н (IН— номинальный ток двигателя). Для поддержания такого тока н< Наши рекомендации |