Назначение и области применения электродвигателей переменного тока

Введение

Электрическая машина – главный элемент любой энергетической установки, поэтому для специалистов, работающих в сфере производства или эксплуатации электрических машин, необходимы не только знание теории и понимание физической сущности электромагнитных, механических и тепловых процессов, протекающих в электрических машинах. Не менее важно разбираться многообразии конструктивных форм исполнения электрических машин; уметь рассчитывать требуемую мощность и выбирать тип и размер электрической машины с учетом ее технических данных и конструктивного исполнения по степени защиты, способу вентиляции и виду монтажа, а также климатических условий и мест эксплуатации. Необходимо ориентироваться в возможных неисправностях, возникающих при эксплуатации электрических машин, причинах их появления и способах их устранения.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

140448.51- КП. 2016.0452.00.00 ПЗ

 

Назначение и области применения электродвигателей переменного тока

Электрический двигатель — электрическая машина (электромеханический преобразователь), в которой электрическая энергия преобразуется в механическую. Электрический двигатель, питание которого осуществляется переменным током. По принципу работы эти двигатели разделяются на синхронные и асинхронные двигатели. Принципиальное различие состоит в том, что в синхронных машинах первая гармоника магнитодвижущей силы статора движется со скоростью вращения ротора (благодаря чему сам ротор вращается со скоростью вращения магнитного поля в статоре), а у асинхронных — всегда есть разница между скоростью вращения ротора и скоростью вращения магнитного поля в статоре (поле вращается быстрее ротора).

Электродвигатели переменного тока на сегодняшний день получили распространение на порядок шире, чем двигатели постоянного тока. Кроме того, есть тенденция замены электродвигателей постоянного тока электродвигателями переменного тока в паре с частотными преобразователями. Чаще всего остаются без замены только специальные электродвигатели постоянного тока, такие как электродвигатели для привода станков с ЧПУ.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

140448.51- КП. 2016.0452.00.00 ПЗ

Двигатели переменного тока надежны, просты в изготовлении и эксплуатации, стоимость их меньше, чем двигателей постоянного тока, поэтому область их применения огромна. Правда, следует заметить, что купить электродвигатель переменного тока в паре с частотным преобразователем дороже, чем купить двигатель постоянного тока, но при эксплуатации в дальнейшем эта разница в цене окупится с лихвой.

Асинхронные двигатели выпускаются очень широкого спектра применения и характеристик. По габаритно-присоединительным размерам, дополнительным опциям, монтажным исполнениям, асинхронные электродвигатели переменного тока так же предоставляют широкий выбор вариантов.

Из наличия всегда можно купить электродвигатель переменного тока с любыми стандартными техническими характеристиками. Если нужны технические характеристики несколько отличные от стандарта, то можно купить специальное исполнение электродвигателя под заказ для любой области применения. Например, будут отличаться технические характеристики у электродвигателей переменного тока с повышенным скольжением от стандартных общепромышленных.

В зависимости от назначения и области применения, можно купить асинхронный электродвигатель взрывозащищенный или крановый, лифтовый или для привода моноблочного насоса, для тельфера или редуктора. Условия работы также могут налагать свои специальные требования к электродвигателю переменного тока: морское исполнение с сертификатом орского или Речного Регистра, тропическое или для районов крайнего Севера, для работы в помещении и на улице, в укрытии и под открытым небом. Также могут быть дополнительные опции: принудительное охлаждение, встроенный электромагнитный тормоз, термодатчики и др. Для работы с частотным преобразователем могут быть использованы электродвигатели переменного тока как стандартные, так и специального исполнения.

 

 

Техническая эксплуатация электродвигателей переменного тока

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

140448.51- КП. 2016.0452.00.00 ПЗ

Техническая эксплуатация предусматривает:

Приобретение, транспортировка, хранение, монтаж, обслуживание, ремонт, демонтаж, утилизация.

Перед установкой двигателя на рабочую машину необходимо выполнить следующие подготовительные работы: Очистить корпус двигателя от пыли. Тряпкой, смоченной в керосине или бензине, снять антикоррозийную смазку со свободного конца вала. Проверить крепёжные детали двигателя. Убедиться в свободном вращение ротора в обе стороны. Проверить наличие смазки в подшипниковых узлах. Измерить сопротивление изоляции между фазами и корпусом мегомметром на напряжение 500В. Если сопротивление изоляции окажется менее 0,5 Мом, обмотку двигателя необходимо подсушить. Сушить обмотку можно токовым способом (с разборкой двигателя или без неё), в сушильном шкафу или лампами накаливания. Во время сушки температура обмоток не должна превышать 100 градусов по Цельсию. В процессе сушки токовым образом необходимо контролировать температуру обмотки. Измерить температуру обмотки двигателя в любой части можно термопарой или термометром, шарик которого обёртывают алюминиевой фольгой, а наружную часть покрывают теплоизоляцией (войлоком, ватой и т. д.). Температура в пазовой части обмотки на 10-15 градусов выше, чем в лобовой. Температуру обмоток можно определить и по изменению её сопротивления (в Омах) в период нагрева. Сопротивление обмотки можно измерить вольтметром- амперметром или мостом постоянного тока. Температуру обмотки определяют из выражения

R2-R1

tоб = (235+ t1) + t1

Где tоб- температура обмотки в период сушки, в градусах

R1- сопротивление обмотки в холодном состоянии, Ом

R2- сопротивление обмотки во время сушки, в градусах

t1- температура обмотки до начала сушки, в градусах

Сушат обмотки до тех пор, пока, сопротивление изоляции не достигнет значения 0,5 Мом. Если сопротивление изоляции не поднимается до указанной величины (обмотка сильно отсырела), сушку продолжают. Необходимо произвести установку двигателя на рабочую машину в соответствии с правилами монтажа и подключить к питающей сети. Если маркировки выводных концов нет, можно определить начала и концы фаз опытным путём. Для этой цели можно использовать два простых способа. В

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

140448.51- КП. 2016.0452.00.00 ПЗ

первом случае, определив контрольной лампой или мегомметром начала и концы фаз, соединяют между собой два проводника различных фаз. На эти две последовательно соединенные фазы подают переменное напряжение. К третьей фазе подключают вольтметр или контрольную лампу. Если фазы подключены одноимёнными выводами, например «началами» или «концами», напряжение на третьей фазе будет отсутствовать. Подключённую ранее к вольтметру или лампочке фазу меняют местами с одной из двух последовательно соединённых фаз и аналогично маркируют третью фазу. Во втором случае найденные концы фаз соединяют по три вместе и к полученным точкам подсоединяют миллиамперметр постоянного тока или прибор Ц-435, используя его как амперметр постоянного тока. Если при вращении ротора двигателя от руки стрелка прибора отклоняется, нужно поменять местами выводы одной из фаз. Если после переключения одной фазы стрелка будет отклоняться,следует восстановить первоначальное положение переключённой фазы и поменять местами выводы другой фазы. В одном из трёх вариантов отклонение стрелки прибора прекратится, этим указывая на то, что все фазы соединены одноимёнными выходами. Вращать ротор при переключении выводов фаз нужно в одну сторону.

 

 

Транспортировка и хранение

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

140448.51- КП. 2016.0452.00.00 ПЗ

Электрические машины транспортируются с места их изготовления на склады и базы заказчика в транспортной упаковке, выполненной предприятием-изготовителем с учетом особенностей изделий, способа транспортирования и хранения с целью обеспечения сохранности электрооборудования в пути от механических повреждений и воздействия климатических факторов.
Транспортная упаковка обеспечивает защиту электрической машины от механических повреждений, прямого попадания атмосферных осадков, пыли и солнечной радиации.
Перевозка электрических машин и комплектующих изделий к ним предусматривается одним из следующих видов транспорта: автомобильным, железнодорожным, воздушным, речным, морским. Срок службы транспортной упаковки ограничен временем доставки электрических машин с предприятия-изготовителя на склады и базы заказчика, включая хранение в пути.
Транспортная упаковка допускает использование ее для хранения на складах заказчика, при этом общий срок транспортирования и хранения не должен превышать 2 лет в условиях хранения ОЖ, 3 лет в условиях хранения Ж и 5 лет в условиях хранения Л и С.
Если при получении груза в пункте назначения обнаружены недостача, повреждения, разница в массе, получатель груза должен составить акт установленной формы совместно с транспортной организацией.

Размещение электрических машин и их частей на постоянные места хранения должно производиться не позднее чем через 5 дней с момента прибытия их на место назначения.
Перед размещением изделий на хранение рекомендуется вскрыть транспортную упаковку (ящик и т. п.) и произвести внешний осмотр для проверки сохранности внутренней упаковки, консервации и самого изделия, а также комплектности поставки. Все повреждения внутренней упаковки и консервации следует восстановить. В условиях хранения по группам Ж и ОЖ, изделия рекомендуется хранить в транспортной упаковке с соблюдением требуемых сроков. В условиях хранения по группам Л и С изделия следует хранить во внутренней упаковке (в картонных коробках, герметичных чехлах, изготовленных из пленочных или других материалов). В этом случае средние и крупные изделия не должны, сниматься с нижнего щита ящика или другого опорного основания упаковки.

Обозначения групп условий хранения, характеристика помещений для этих групп и климатические факторы в этих помещениях, принятые для групп условий хранения, приведены в таблице.

 

Наименование изделий	Условия хранения
в районах умеренного климата	в районах тропического климата
1. Электрические машины открытого и закрытого исполнения переменного тока в собранном виде:
Изм.   Лист   № докум.   Подпись Дата Лист 140448.51- КП. 2016.0452.00.00 ПЗ   синхронные и асинхронные с фазным ротором	Л	ЖЗ
асинхронные с короткозамкнутым ротором	С	ЖЗ
2. Электрические машины постоянного тока в собранном виде	Л	ЖЗ
3. Электрические машины переменного тока в разобранном виде:
статор и части статора	С	ЖЗ
стояковые подшипники	Л	ЖЗ
кожухи и щиты	С	ЖЗ
ротор	Л	ЖЗ

Расчет сечения кабеля

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

140448.51- КП. 2016.0452.00.00 ПЗ

Для подвода электропитания к производственному оборудованию применяются все виды электропроводок. Они осуществляются в полу, фундаменте станка, в шкафах, пультах, нишах и каналах. Электропроводки к металлорежущим станкам должны быть защищены от механических повреждений, от разрушения изоляции агрессивной средой. Поэтому применяются преимущественно кабели с поливинилхлоридной изоляцией как наиболее стойкие к воздействию масла, керосина, эмульсии и др.
выбирается по расчетному току.
Для подключения электродвигателя используется кабель, сечение которого Расчетный ток определяется по формуле:

Где, Рном – номинальная мощность двигателя, Вт

Uном – номинальное напряжение, В

сosφ – средний коэффициент мощности двигателя

ղ – средний КПД двигателей,%

 

Техника безопасности

Требования безопасности:

• К монтажу и обслуживанию электродвигателей должны допускаться лица, прошедшие технический инструктаж и имеющие допуск к работам в электроустановках.

• Изм.

  Лист

  № докум.

  Подпись

  Дата

  Лист

  140448.51- КП. 2016.0452.00.00 ПЗ

  Запрещается эксплуатация электродвигателей без надёжного заземления и крепления.
• Для заземления следует использовать только предусмотренные на двигателях специальные заземляющие устройства. Болт заземления во вводном устройстве можно использовать для зануления.
• Запрещается монтаж, обслуживание и демонтаж электродвигателей под напряжением.
• Запрещается работа электродвигателей со снятым кожухом вентилятора и крышкой вводного устройства.
• Запрещается длительная работа однофазных электродвигателей без нагрузки, в режиме холостого хода.
• Запрещается эксплуатация электродвигателя без токовой и тепловой защиты.

· При выполнении работ по разборке электрической машины и очистке ее деталей следует строго соблюдать меры безопасности труда и пожарной безопасности. Надо пользоваться только проверенными тросами и исправными грузоподъемными устройствами, соответствующими массе поднимаемого груза. При работе с токсичными и легковоспламеняющимися моющими жидкостями необходимо принимать меры, исключающие отравление их парами и воспламенение при соприкосновении с открытым огнем. При разборке следует применять только исправные инструменты и механизмы.

· Строповку грузов при подъеме производят стропами — короткими кусками цепи или стального каната, снабженными крюками, петлями, коушами и т.д.

· Устанавливать на место монтажа щиты, шкафы и пусковые ящики массой более 196 Н (20 кг) следует не менее чем двум рабочим.

· При установке конструкций, закрепляемых в стенах, потолках или полах с помощью цементного раствора, нельзя удалять поддерживающие детали (подпорки, растяжки и т. д.) до полного затвердевания раствора.

· При наличии кабельных каналов сзади или спереди щита на время его монтажа необходимо закрыть их плитами или досками толщиной не менее 50 мм.

· Работы по установке двигателей средней и большой мощности на фундаменты и конструкции производят только грузоподъемными механизмами, установленными или подвешенными на месте монтажа.

· Работы по установке электродвигателей на фундаменты следует выполнять в рукавицах.

· Электродвигатели массой до 490 Н (50 кг) на низкие фундаменты можно устанавливать вручную, но не менее чем двумя рабочими.

·

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

140448.51- КП. 2016.0452.00.00 ПЗ

Запрещается проверять пальцами совмещение отверстий в собираемых панелях щитов или в полумуфтах (для этой цели используют специальные шаблоны).

· Запрещается перемещение и установка щитов без принятия мер, предупреждающих их опрокидывание.

· При затяжке болтовых соединений полумуфт запрещается: пользоваться вместо гаечных ключей каким-либо другим инструментом; удлинять гаечные ключи другими ключами, отрезками труб и т. д.; пользоваться неисправными гаечными ключами или ключами несоответствующих размеров.

· Перед пробным пуском электродвигателя необходимо проверить: крепление фундаментных болтов и прочих элементов оборудования;

· отсутствие посторонних предметов внутри или вблизи оборудования; наличие защитного заземления.

 

 

Описание схемы

Запуск.

Для запуска двигателя нажимаем кнопку SB1. Цепь питания обмотки магнитного пускателя замыкается, якорь катушки притягивается, замыкая силовые контакты КМ и подавая три питающих фазы на обмотки двигателя. Происходит запуск и двигатель начинает вращаться.

Одновременно с этим замыкается вспомогательный контакт пускателя КМ, шунтируя кнопку SB1.

Теперь, отпуская кнопку SB1, питание на обмотку пускателя продолжает поступать через его замкнутый вспомогательный контакт КМ. Двигатель запущен и продолжает работать.

Остановка.

Чтобы остановить двигатель, нажимаем кнопку SB2. Цепь питания обмотки пускателя разрывается. Якорь под действием пружины возвращается в исходное состояние, размыкая силовые контакты, обесточивая тем самым обмотки электродвигателя. Он начинает останавливаться.

Одновременно с этим размыкается вспомогательный контакт КМ в цепи питания обмотки пускателя.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

140448.51- КП. 2016.0452.00.00 ПЗ

После отпускания кнопки SB2 питание на обмотку не подается, поскольку вспомогательный контакт КМ разомкнут. Двигатель выключен и цепь готова к следующему запуску.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

140448.51- КП. 2016.0452.00.00 ПЗ

Заключение

За время выполнения курсового проекта, я научился: подбирать важную и нужную информацию и сокращению её до минимума, пользоваться программой «КОМПАС-3D». Построил чертеж в программе «КОМПАС-3D» «Нереверсивного пуска двигателя». Произвел расчет сечения кабеля.

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

140448.51- КП. 2016.0452.00.00 ПЗ

 

 

Список используемой литературы

http:// http://electricalschool.info/

http://model.exponenta.ru/

http://leg.co.ua/

 

Ю.Д. Сибикин, М.Ю. Сибикин «Техническое обслуживание, ремонт электрооборудования и сетей промышленных предприятий». Москва, ПрофОбрИздат, 2002

 

Е.М. Соколова «Электрическое и электромеханическое оборудование». Москва, издательский центр «Академия», 2014

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

140448.51- КП. 2016.0452.00.00 ПЗ

В.П. Шеховцев «Электрическое и электромеханическое оборудование». Москва, ФОРУМ – ИЗДАТ-М, 2008

Введение

Электрическая машина – главный элемент любой энергетической установки, поэтому для специалистов, работающих в сфере производства или эксплуатации электрических машин, необходимы не только знание теории и понимание физической сущности электромагнитных, механических и тепловых процессов, протекающих в электрических машинах. Не менее важно разбираться многообразии конструктивных форм исполнения электрических машин; уметь рассчитывать требуемую мощность и выбирать тип и размер электрической машины с учетом ее технических данных и конструктивного исполнения по степени защиты, способу вентиляции и виду монтажа, а также климатических условий и мест эксплуатации. Необходимо ориентироваться в возможных неисправностях, возникающих при эксплуатации электрических машин, причинах их появления и способах их устранения.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

140448.51- КП. 2016.0452.00.00 ПЗ

 

Назначение и области применения электродвигателей переменного тока

Электрический двигатель — электрическая машина (электромеханический преобразователь), в которой электрическая энергия преобразуется в механическую. Электрический двигатель, питание которого осуществляется переменным током. По принципу работы эти двигатели разделяются на синхронные и асинхронные двигатели. Принципиальное различие состоит в том, что в синхронных машинах первая гармоника магнитодвижущей силы статора движется со скоростью вращения ротора (благодаря чему сам ротор вращается со скоростью вращения магнитного поля в статоре), а у асинхронных — всегда есть разница между скоростью вращения ротора и скоростью вращения магнитного поля в статоре (поле вращается быстрее ротора).

Электродвигатели переменного тока на сегодняшний день получили распространение на порядок шире, чем двигатели постоянного тока. Кроме того, есть тенденция замены электродвигателей постоянного тока электродвигателями переменного тока в паре с частотными преобразователями. Чаще всего остаются без замены только специальные электродвигатели постоянного тока, такие как электродвигатели для привода станков с ЧПУ.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

140448.51- КП. 2016.0452.00.00 ПЗ

Двигатели переменного тока надежны, просты в изготовлении и эксплуатации, стоимость их меньше, чем двигателей постоянного тока, поэтому область их применения огромна. Правда, следует заметить, что купить электродвигатель переменного тока в паре с частотным преобразователем дороже, чем купить двигатель постоянного тока, но при эксплуатации в дальнейшем эта разница в цене окупится с лихвой.

Асинхронные двигатели выпускаются очень широкого спектра применения и характеристик. По габаритно-присоединительным размерам, дополнительным опциям, монтажным исполнениям, асинхронные электродвигатели переменного тока так же предоставляют широкий выбор вариантов.

Из наличия всегда можно купить электродвигатель переменного тока с любыми стандартными техническими характеристиками. Если нужны технические характеристики несколько отличные от стандарта, то можно купить специальное исполнение электродвигателя под заказ для любой области применения. Например, будут отличаться технические характеристики у электродвигателей переменного тока с повышенным скольжением от стандартных общепромышленных.

В зависимости от назначения и области применения, можно купить асинхронный электродвигатель взрывозащищенный или крановый, лифтовый или для привода моноблочного насоса, для тельфера или редуктора. Условия работы также могут налагать свои специальные требования к электродвигателю переменного тока: морское исполнение с сертификатом орского или Речного Регистра, тропическое или для районов крайнего Севера, для работы в помещении и на улице, в укрытии и под открытым небом. Также могут быть дополнительные опции: принудительное охлаждение, встроенный электромагнитный тормоз, термодатчики и др. Для работы с частотным преобразователем могут быть использованы электродвигатели переменного тока как стандартные, так и специального исполнения.