Асинхронні двигуни з фазним ротором

Призначення

Асинхронний двигун з фазним ротором застосовують для приводу таких машин і механізмів, які пускаються в хід під навантаженням (крани, ліфти, і т.п.). У подібних приводах двигун повинен розвивати при пуску максимальний момент.

Рис. 2.12. Асинхронний двигун с фазним ротором

Будова: 1, 7 - підшипники; 2, 6 - підшипникові щити; 3 - корпус, 4 - сердечник статора з обмоткою; 5 - сердечник ротора; 8 - вал; 9 - коробка виводів; 10 - лапи; 11 - контактні кільця.

Принцип дії

Принцип роботи заснований на використанні магнітного поля, що обертається. При підключенні до мережі трифазної обмотки статора створюється магнітне поле, що обертається. Пересікаючи провідники обмотки статора і ротора, це поле індукує в обмотках ЕРС (згідно закону електромагнітної індукції). При замкнутій обмотці ротора її ЕРС наводить в ланцюзі ротора струм. В результаті взаємодії струму з результуючим магнітним полем створюється електромагнітний момент. Якщо цей момент перевищує момент опору на валу двигуна, вал починає обертатися і приводити в рух робочий механізм.

 

Технічне обслуговування передбачає: 1. Періодичний контроль за режимом роботи; 2. Контроль стану підшипників, заміна мастила;

3. Перевірка зовнішніх болтових кріплень; 4. Перевірка пускового пристрою; 5. Перевірка струмоведучих контактів, заміна контактів; 6. Перевірка чистоти електродвигуна, продувка, чистка та усунення дрібних несправностей;

7. Заміна або ремонт дрібних деталей, що зносилися.

Під час ремонту виконують такі операції: чистку і обдування двигуна без

розбори; підтяжку контактних з’єднань; зачистку контактних кілець; заміну та

долив масла у підшипники.

 

Машина постійного струму

Призначення

Електричні машини призначені для перетворення енергії. Машини постійного струму використовуються в якості двигунів та генераторів у різних галузях промисловості та сільського господарства. Як правило, ці агрегати використовуються в промисловості для тягових механізмів, таких як підйомні крани та лебідки.

Широке розповсюдження машин постійного струму, незважаючи на більшу вартість і складність в експлуатації і обслуговуванні порівняно з іншими видами обертових машин, пояснюється можливістю досить простого і надійного регулювання частоти обертання, більшими пусковими моментами і високою перевантажувальною здатністю.

Рис. 2.13. Машина постійного струму

Будова: 1 - колектор; 2 - щітки; 3 - осердя якоря; 4 - осердя головного полюса; 5 - полюсна котушка; 6 - статор; 7 - підшипниковий щит; 8 - вентилятор; 9 - обмотка якоря.

Принцип дії

При подачі напруги від одного джерела живлення або двох джерел живлення напруга подається на обмотку збудження та на обмотку якоря. При цьому індуктується два магнітних поля, взаємодія котрих приведе якір в обертання.

 

Технічне обслуговування. При монтажі машини постійного струму виконують такі операції: перевірку справності заземлення; дрібний ремонт, який виконується під час у роботі основного технологічного устаткування та не вимагає спеціальної зупинки електричної машини (підтяжка контактів і кріплень, заміна контактних щиток, регулювання траверсу та чистка доступних частин машини і таке інше). Також перевіряють справність заземлення. Відмикають машину від джерела живлення, очищають зовнішні поверхні від забруднень.

При ремонті виконують наступне: розбирають електричну машину в необхідному для ремонті обсязі, перевіряють та ремонтують кріплення вентилятора, усувають місцеві пошкодження ізоляції обмоток, покриття їх лобових частин лаком, перевіряють підтяжку кріпильних деталей і контактів, перевіряють і регулюють щіткотримач.

 

Синхронні машини

Призначення

Синхронні машини широко застосовуються в якості генераторів електричної енергії, наприклад на електричних станціях. Синхронні двигуни використовуються для приводу компресорів, насосів, перетворювальних агрегатів і т.п. Разом з тим синхронні машини використовують також у режимах двигунів, компенсаторів реактивної потужності і інших пристроїв.

В промислових установках найбільше поширення одержали трифазні синхронні машини. Однофазні синхронні двигуни знайшли застосування в електричних годинниках, автоматичних самописних приладах, пристроях програмування і т.п.

 

Рис. 2.14. Синхронна машина

Будова: 1 — корпус, 2 і 3 — сердечник і обмотка статора, 4 — ротор, 5 — вентилятор, 6 — виводи обмотки статора, 7 - контактні кільця, 8 — щітки, 9 — збуджувач

Принцип дії

Для роботи синхронної машини необхідно подати напругу на котушку полюсів збудження для створення магнітного поля і привести в обертання вал генератора. При цьому в якорі збудження буде індукувати ся змінна ЕРС. Ця ЕРС перетворюється колектором через щітковий вузол, збудження подається щітковим вузлом генератора і через два контактних кільця струм поступає на обмотку індуктора. Навколо індуктора створюється магнітне поле. Індуктор обертаючись, своїм магнітним полем перетинає обмотки статора і наводить в них ЕРС. Якщо до виводів обмоток підключити навантаження по обмоткам статора потече струм.

 

Технічне обслуговування. Періодично перевіряють і контролюють:

- затягування фундаментальних болтів і всі механічні кріплення;

- електричну міцність ізоляції обмоток від корпусу;

- заземлення станини двигуна, а також оболонки живлячого кабелю;

- повітряний зазор між статором і ротором;

- температуру активних частин електродвигуна.

- дієздатність збуджувача.

Монтаж електродвигунів. При монтажі електродвигунів керуються спеціальними інструкціями заводів – виготовлювачів. Однією з основних операцій підготовчих робіт перед початком монтажу є перевірка фундаментів. Перевіряють бетон, який використовується для фундаментів.

В склад підготовчих робіт входять підбір необхідних інструментів, вимірювальних приладів, такелажних механізмів із стропами, заздалегідь випробуваних за правилами «Госгортехнадзора». Далі проводять розпаковку електричних двигунів, очистку від бруду, іржі, анти корозійних покриттів.

При перевірці фундаментів розміри звіряють з даними двигуна: подовжньою віссю вала двигуна, поперечними осями станин, реперами висоти. Перевірку проводять нівеліром і натягнутими струнами стальних проволок.

Підготовка таких двигунів до монтажу включає в себе слідуючі технологічні операції:

- зовнішній огляд;

- очистку фундаментних плит і лап станин;

- промивку фундаментних болтів уайт – спіритом і перевірку якості різьби (прогонкою гайок);

- огляд стану підшипників, промивку підшипникових стояків і картерів;

- огляд виводів, щіткового механізму, колекторів або контактних кілець, масловказуючої та іншої арматури;

- перевірку зазору між кришкою і вкладишем підшипника ковзання, валом і ущільненням підшипників, вимірювання зазору між вкладишем підшипника ковзання і валом;

- огляд повітряного зазору між активною сталлю ротора і статора;

- перевірку мегомметром опору ізоляції всіх обмоток, щіткової траверси і ізольованих підшипників.

Огляд електричного двигуна проводять на стенді у спеціально виділеному в цеху приміщенні.

Якщо зовнішніх пошкоджень не виявлено, електродвигун продувають стисненим повітрям. При продувці ротор електродвигуна провертають

вручну, перевіряючи вільне обертання вала у підшипниках. Зовні електродвигун обтирають ганчіркою, змоченою у керосині.

Вимірювання опору ізоляції електродвигунів постійного струму проводять між якорем і котушками збудження (полюсами), перевіряють опір ізоляції якоря, щіток та котушок збудження по відношенню до корпуса.

При вимірюванні опору ізоляції під`єднаного до мережі електродвигуна необхідно від`єднати всі проводи, підведені до електродвигуна від мережі і реостата. Між щітками і колектором при вимірюванні поміщають ізолюючу прокладку із міканіту, електрокартону, фібри, гумової трубки і та ін.

У електродвигунів трифазного струму з короткозамкненим ротором проводять вимірювання опору ізоляції тільки обмоток статора по відношенню до землі (корпуса) і друг до другу. Це можливо при виведених шести кінцях обмотки. Якщо виведені тільки три кінці обмотки, вимірювання проводять тільки по відношенню до землі (корпуса).

У електродвигунів з фазним ротором окрім визначення опору ізоляції обмоток статора по відношенню до землі і одна до одної вимірюють опір ізоляції між ротором та статором, а також опір ізоляції щіток по відношенню до корпуса (між кільцями і щітками повинні бути прокладені ізолюючі прокладки).

З`єднання електродвигуна з механізмом, що приводить його в обертання, виконують за допомогою муфт або через ту або іншу передачу (зубчасту, ремінну). При всіх способах з`єднання потрібна перевірка положення двигуна рівнем горизонтальній плоскості в двох взаємно перпендикулярних направленнях.

При ремінній і клиноремінній передачах необхідно дотримувати паралельність валів електродвигуна і обертаючого їх механізму, а також співпадіння середніх ліній по ширині шківів. Якщо ширина шківів однакова, а відстань між центрами валів не перевищую 1,5 м, вивірку проводять стальною вивірочною лінійкою. Для цього лінійку прикладають до торців шківів і підганяють електродвигун так, щоб лінійка торкалась двох шківів в чотирьох точках. Якщо відстань між центрами валів більше 1,5 м, а вивірочна лінійка відсутня, вивірку електродвигуна проводять за допомогою струни і тимчасово встановлюючи на шківи скоби. Центри валів підганяють до отримання однакової відстані від скоб до струни. Вивірку можна проводити також тонким шнурком, натягнутим від одного шківа до іншого.

Промивку підшипників ковзання в час монтажу проводять наступним чином. Із підшипників видаляють остатки мастила, відвернув спускні пробки. Потім, загвинтивши їх, в підшипники наливають керосин і обертають руками якір або ротор. Далі вигвинчують спускні пробки і дають стекти всьому керосину. Після промивки підшипників керосином їх необхідно промити мастилом, яке уносить за собою залишки керосину. Тільки після цього їх заповнюють свіжим мастилом на 1/2 або 1/3 об`єму ванни.

 

Для зняття підшипників ковзання, як правило, застосовують прості знімачі. Зняття проводять обертанням рукоятки центрального гвинта, який впирається кінцем в торець валу. Якщо підшипник зняти не виходить, його підігрівають до 100 ºС, поливаючи гарячим мінеральним мастилом. Новий підшипник перед посадкою на вал ретельно промивають бензином. Місце посадки на валу ретельно очищають, промивають бензином і змазують мінеральним мастилом.

Підшипник перед посадкою прогрівають в чистому мінеральному мастилі температурою 80 – 100 ºС.

Посадку проводять відрізком труби (бажано мідною), яку впираємо у внутрішнє кільце підшипника. Шків, полу- муфту, шестерню насаджують на вал спеціальним гвинтовим пристосуванням.

Насадку шківа, полу- муфти або шестерні на вал електродвигуна проводять після змивання керосином з вала бруду та іржі. Після очистки вала в канавку (виїмку на валу) закладають шпонку, кінець злегка змазують мінеральним мастилом і тільки після цього проводять насадку.

Центрування валів з`єднуючих між собою двигунів і механізмів виконують для усунення їх бокових або кутових зміщень.

При центруванні валів по полу- муфтам спочатку кріплять скобу на ободі полу- муфти гвинтом. Потім визначають бокові зазори між вимірюючим гвинтом, ввернутим в скобу, і зовнішньою поверхнею полу- муфти. Далі вимірюють кутові зазори при чотирьох положеннях (0, 90, 180, 270º) полумуфт. Затяжку гайок фундаментних гвинтів проводять у два прийоми. При центруванні валів виконують попередню затяжку стандартними гайковими ключами без надставок. Через 30 хв. після закінчення підливки бетонної суміші повторно контролюють вивірене положення електричних двигунів. При досягненні підливкою міцності не менше 12000 кПа, але не раніше ніж через 4 доби за допомогою надставок остаточно затягують гайки фундаментних гвинтів.

Затяжку проводять рівномірно в два – три обходи у потрібній послідовності. Починають з фундаментних гвинтів, розташованих на осях симетрії опорної частини, після чого затягують ближні до них гвинти, а потім, поступово віддаляючись від осі симетрії, останні.

Для ручної затяжки гайок фундаментних гвинтів застосовують одно – і двосторонні гайкові ключі з відкритим зівом або накидні на відповідні розміри гайок, а також динамометричні ключі з граничним крутячим моментом до 1200 Н·м або трьохщіткові з моментом до 1400 Н·м, для механізованої затяжки – електро – або пневмогайковерти з регулюючим граничним крутячим моментом.