Технология монтажа электрических двигателей

 

Цель работы:

1.Ознакомиться с устройством электродви­гателей и технологией их монтажа.

2.Изучить типовой проект и освоить основные приемы монтажа электродвигателей [1, 3, 8,9,12, 22].

Порядок выполнения работы.

1. Проверить электродвигатель и сос­тавить эскиз установочных размеров.

2.Установить двигатель и выполнить центровку валов.

3.Измерить сопротивление изоляции обмоток и электропроводок.

4.Под руководством преподавателя подключить двигатель к сети, выполнить зануление и проверить непрерывность его цепи, включить двигатель.

 

Содержание работы и методика ее выполнения. Устройство электродвигателя и его основные конструктивные элементы показаны на ри­сунке 1. Технические данные двигателей (мощность, напряжение, номинальный

 

Рис.1. Устройство и установочные размеры электродвигателя серии 4 А:

1 - вал; 2 - шпонка; 3 - подшипник; 4 - статор; 5 - ротор; 6 - обмотка; 7 - вентилятор; 8 - коробка выводов; 9 - лапа;, l ₁, l ₂ -продольное и попереч­ное расстояния между отверстиями в лапах; l ₃ - длина выступающего конца вала; l ₄ - размер выступающей крышки; h - высота оси вращения; d ₁, d ₂ - диа­метры вала и отверстия в лапах.

 

и пусковой ток, частота вращения и др.) указывают в пас­порте, закрепленном на корпусе в виде таблички. В паспорте также указывают модификацию двигателя по исполнению и степени защиты от соприкосновения с токоведущими частями и от проникновения влаги. Тип двигателя для конкретного технологического механизма и условий работы выбирают в соответствии с проектом.

До начала монтажа необходимо изучить проект и получить от заказчика документацию на оборудование: технические условия, паспорт, инструкцию по монтажу и пуску, комплектовочную ведомость и др.

Помещения и фундаменты принимают под монтаж по акту. Фундаменты машин не должны соприкасаться с фундаментами колонн и других несущих конструкций зданий, чтобы им не передавалась виб­рация машин. Не допускается связывать между собой фундаменты отдельных двигателей и соседних машин. Проходы для обслуживания между корпусами двигателей или частями зданий и оборудованием должны быть не менее 1 м.

В ходе приемки фундаментов проверяют: соответствие проекту их расположения и габаритных размеров, состояние бетона, расположе­ние и габаритные размеры анкерных болтов или отверстий для них. Допускается отклонение строительных размеров от проектных: основ­ных размеров фундамента в плане, ± 30 мм; осей анкерных болтов в плане, ± 5 мм; отметок верхних концов болтов, ± 25 мм.

Высота фундамента над полом должна быть 400 мм, но не меньше 100…150 мм. Для образования отверстий под анкерные болты используют деревянные клинья. Время выдержки бетонного фундамента до начала монтажа 10…15 дней.

Погрузочно-разгрузочные работы при монтаже оборудования, как правило, должны выполняться механизированным способом. При перемещении тяжестей необходимо соблюдать нормы подъема грузов (при возрасте старше 18 лет: женщины — 20 кг, мужчины — 50 кг). До начала работ проверяют исправность такелажа, расчищают пути перемещения груза, проверяют качество строповки. Подъем небольших двигателей (до 50 кг) при установке их на фундаменты вручную выполняют не менее двух человек. Запрещается выгружать с автомашин электродви­гатели и другое оборудование сбрасыванием на землю.

Ревизия электродвигателей. Машины, полученные от заказчика или завода-изготовителя в собранном виде, на месте монтажа не разби­рают. Перед установкой их расконсервируют (срок действия заводс­кой консервации 3 года) и подвергают ревизии, включающей: внешний осмотр, отсутствие повреждений и загрязнений обмоток и корпуса; продувку двигателя сухим воздухом от пыли; снятие крышек под­шипников и проверку заполнения смазкой (не более 2/3 объема гнезда подшипника); проворачивание ротора (от руки); состояние коробки и контактных выводов; измерение сопротивления изоляции обмоток статора. Концы обмоток выводят в коробку выводов и обозначают буквами: начало обмотки первой фазы С1; второй С2; третьей СЗ, а концы обмоток соответственно С4, С5, С6. Обмотки соединяют в звезду или в треугольник.

Сопротивление изоляции асинхронных двигателей напряжением до 1 кВ измеряют мегомметром на 1 кВ (рис. 35, а, б). При температуре 10...30 °С сопротивление должно быть не меньше 0,5 МОм, если оно окажется меньшим — обмотки двигателя необходимо сушить.

Сушка электродвигателей. Способ сушки выбирают в зависимости от конструкции и мощности двигателя. Для двигателей мощностью до 15 кВт рекомендуют применять обогрев обмоток инфракрасными облучателями или лампами накаливания. Лампы располагают вблизи обмоток или внутри статора, а двигатель закрывают огнестойким ко­жухом с отверстиями для выхода испаряющейся влаги. Двигатели мощностью 15...40 кВт сушат горячим воздухом от тепловоздуходувки или теплом, выделяемым в обмотках при прохождении тока. Для этого затормаживают ротор и включают напряжение питания, пониженное до 12...15 % от номинального напряжения двигателя.

В обмотках устанавливают ток, равный 0,7 от номинального тока двигателя, в процессе сушки следят, чтобы температура обмоток не превышала 80...90 °С. Двигатели мощностью более 40 кВт сушат нагре­вом статора токами индукционных потерь (вихревыми токами). Режим сушки контролируют мегомметром и термометром. Сопротивление изоляции измеряют через каждый час. Сушка считается законченной, если в течение 2...4 ч сопротивление изоляции не изменяется и равно не менее 1 МОм. По результатам сушки составляют протокол.

 

 

Рис.2. Измерение сопротивления изоляции мегомметром:

а- между обмотками; б- между обмотками и корпусом.

 

Установка электродвигателей. Электродвигатели, входящие в ком­плект технологических механизмов (вентиляторы, насосы, дробилки и др.), монтируют организации, устанавливающее технологическое оборудование.

На электромонтажников возлагается обязанность оце­нить состояние, выполнить ревизию, а в случае необходимости и сушку электродвигателей.

Для монтажа двигателя на основании размечают установочные раз­меры (см. рис. 1). При этом учитывают толщину прокладок (при­мерно 2...5 мм). Размечают отверстия для крепления салазок.

В соответствии с установочными размерами в отверстии фундамента монтируют анкерные болты, при установке болтов используют шаблон. Габаритные размеры болтов выбирают по проекту [9]. Фундамент очищают от грязи и промывают водой, цементный раствор готовят из расчета 1:1 по объему — чистый песок и цемент, заливку анкерных болтов осуществляют раствором.

Салазки и раму выравнивают при помощи прокладок по уровню в продольном и поперечном направлениях. Не допускается в качестве прокладок использовать дерево или кирпич. Продолжать монтажные работы или затягивать гайки болтов можно только через 10.„15 суток.

Вал электродвигателя соединяют с валом рабочего механизма при помощи соединительной муфты, ременной или зубчатой передачи и другими способами. Соединительные муфты разделяют на жесткие, соединяющие валы жестко в единое целое, и на эластичные, допускаю­щие боковые и угловые смещения валов в узлах сопряжения. Валы и муфты в местах посадки очищают от ржавчины керосином или наж­дачной шкуркой (№ 00 или ООО), смазанной маслом. В шпоночную канавку закладывают шпонку, конец вала смазывают маслом. Полу­муфту или шкив насаживают при помощи винтового приспособления или молотком, предварительно сняв крышку подшипника с противо­положной стороны вала (рис. 3, а, б). При снятии шкива или полу­муфты применяют и съемники (рис. 3, в). Если шкив, полумуфту насадить или снять трудно, их подогревают пламенем газовой горелки до 250...300 °С.

При посадке новых подшипников их промывают бензином и смазы­вают минеральным маслом. Подшипник насаживают приспособлением из отрезка трубы с заглушкой (рис. 3, г, д). Для съема подшипников

 

Рис.3. Способы насадки шкивов и подшипников на вал:

а - винтовым приспособлением; б - молотком с применением контргруза; в - снятие шкива съемником; г - посадка подшипника в гнездо; д - посадка под­шипника на вал: 1 - винтовое приспособление; 2 - шкив; 3 - электродвигатель; 4 - контргруз; 5 - съемник; 6 - подшипник; 7 - труба с заглушкой.

используют съемник с захватами. Если подшипник вставать или снять трудно, его подогревают горячим (100 °С) маслом.

Соосность валов машин устанавливают путем центрирования. Перед центровкой необходимо убедиться в плотности посадки полумуфт на валы (путем удара молотком по торцу полумуфты при одновремен­ном обхвате рукой стыка полумуфты с валом), проверить установку электродвигателя и машины по уровню, отсутствие биений при враще­нии валов. Валы центрируют при помощи скоб, укрепленных на полу­муфтах (рис. 4). Замеры зазоров А и Б выполняют пластинчатым щупом в четырех точках через 90 при одновременном повороте валов. Корректируя положение двигателя, добиваются минимально допусти­мой разности замеров. Результаты заносят в таблицу 1.

Таблица 1

Зазоры, мм	Положение валов (град)
А
Б

 

Толщина прокладок должна быть не меньше 0,5 мм, 1 число укладываемых одна на другую - не более четырех. При сочленении машин

 

 

Рис.4. Центровка валов машины и электродвигателя:

1-машина; 2- скобы; 3-двигатель; 4-полумуфта; 5-щуп.

 

эластичными муфтами разность показаний замеров зазоров в диаметрально противоположных точках на расстоянии 300 мм от оси вала для двигателей с частотой вращения 3000 и 1500 мин^-1 — не больше 0,08 мм.

При клиноременной передаче валы двигателя и механизма должны быть строго параллельны. Параллельность проверяют стальной струной или линейкой. Текстропный ремень выбирают по размеру канавки шкива. Выверенный двигатель закрепляют и окончательно проверяют сохранность центровки валов после затяжки гаек анкерных болтов.

Электропроводку для подключения двигателя к сети выполняют в стальных трубах или кабелем (рис. 5). Трубу подводят непосредст­венно к коробке выводов. Для соединения трубы с коробкой исполь­зуют муфты и сгоны (рис. 5, а, б) или гибкие вводы (рис. 5, в).

Корпус электродвигателя обязательно должен зануляться (соеди­няться с нулевым проводом сети). В качестве зануляющего проводника используют четвертый провод в трубе или стальную трубу электропро­водки, или отдельно проложенный стальной проводник. Во всех случаях электрическая проводимость нулевого защитного проводника должна быть не меньше 50 % проводимости фазного провода.

Проводники для зануления из круглой стали должны иметь диа­метр не менее: 5 мм — при прокладке в здании, 6 мм — в наружных установках, 10 мм — в земле. К проводнику приваривают наконечник из полосовой стали с отверстием и присоединяют болтом с пружинящей шайбой к корпусу (рис. 5, г). Оборудование, подверженное вибрации, зануляют гибкой перемычкой (рис. 5, д).

Каждый электродвигатель и другое оборудование зануляют отдель­ным ответвлением от магистрали. Последовательное включение в нуле­вой защитный проводник нескольких электроустановок запрещается.

 

 

Рис.5. Способы подводки электропроводок и зануляющих проводников:

а - в трубах к двигателю мощностью до 5,5 кВт; б - в трубах к двигателю мощ­ностью до 40 кВт; в - гибким вводом; г - подключение к корпусу зануляющего проводника; д - гибкой перемычкой для зануления; 1 - коробка; 2 - муфта; 3 - контргайка; 4 - трубы; 5 - гибкий ввод; 6 - шайба; 7 - стальной трос; 8 - флажок.

Для обеспечения безопасных условий эксплуатации установок их шкивы, муфты и другие движущиеся элементы ограждают кожу­хами, окрашенными в красный цвет.

Качество монтажа электродвигателей проверяют включением в сеть вхолостую и под нагрузкой. Перед включением мегомметром измеряют сопротивление изоляции электропроводок и двигателя, проверяют исправность зануления и пускозащитных аппаратов.

При опробовании вхолостую двигатель отсоединяют от технологи­ческой машины и включают толчком в сеть. Не допуская полного раз­ворота (25...30 % от номинальной частоты вращения), отключают и про­слушивают шумы в двигателе (не должно быть посторонних звуков). После пробного пуска двигатель включают на час и проверяют: отсутст­вие стуков и задеваний вращающихся частей, прочность крепления к основанию, степень нагрева подшипников (не более 95 ⁰С),направление вращения ротора (при необходимости изменения направления вращения меняют местами два любых подводящих провода в коробке).

При нормальной работе в холостом режиме двигатель соединяют с механизмом и испытывают под нагрузкой в течение трех часов. При этом виброметром измеряют вибрации двигателя в вертикальном, го­ризонтальном и осевом направлениях. Амплитуда вибрации должна быть не больше: 0,05 мм - для двигателей с частотой вращения 3000 мин^-1 и 0,1 мм — для двигателей с 1500 мин^-1.

В течение испытаний через каждые 30 мин измеряют температуру нагрева обмоток (не более 105 °С для двигателей с изоляцией класса А) и подшипников. Двигатель, прошедший испытания под нагрузкой, передают рабочей комиссии для приемо-сдаточных испытаний.

 

Содержание отчета:

1. В соответствии с вариантом задания (табл. 2) вычертить эскиз монтажа электродвигателя и пускателя. Составить указания по монтажу.

2.Составить заявку на материалы и инструмент для монтажа элек­тродвигателя, пускателя и электропроводки между ними.

3.Заполнить ведомость центровки валов (см. табл. 1).

4.Заполнить протокол измерения сопротивления изоляции.

 

Таблица 2

Порядковый номер записи студента в бригаде	Мощность монтируемого электродвигателя, кВт	Способ установки	Марка пускового аппарата	Номер листа (ТП 4.407-36/70)
	2,2	На консоли	АП-50	21.00; 21.50; 23.10
		На раме	ПМЕ-222	21.00; 21.50; 22.30
		На фундаменте	ПАЕ-322	21.00; 21.40; 22.20
		На фундаменте	ПАЕ-422	21.00; 21.40; 22.10

 

Контрольные вопросы и задания.

1. Какие подготовитель­ные работы предшествуют монтажу электродвигателей?

2. Расскажите последо­вательность ревизии электродвигателей.

3. Расскажите последовательность мон­тажа двигателей и центровки валов.

4. Как изменить направление вращения асин­хронного двигателя и выполнить зануление?

5. Как опробовать двигатель вхо­лостую и под нагрузкой?

Задание № 10