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 U_c — 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 = l_ch_c,

где l_c — длина стали статора (см) без воздушных каналов с уче­том коэффициента заполнения стали (0,9—0,95);

h_c—эффективная высота стали статора, см (спинка статора) без высоты зуба;

lс = 0,9—0,95 (l— n_кан l_кан),

где l_с — полная осевая длина стали статора с изоляцией и вентиляционными каналами, см; 4ан—ширина вентиляционного канала, см ;

n _кан — число вентиляционных каналов.

где D_енеш и D_внутр - внешний и внутренний диаметр статора, см ;

h₃ — глубина паза (зуба) см.

Затем определяется ток намагничивания:

где аW - полное число намагничивающих ампервитков;

D_ср - диаметр стали, соответствующий середине спинки ста­тора, см:

aw_o - 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: U_c = 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.