Принцип работы и устройство асинхронного электродвигателя

Билет 1

1. Устройство и принцып работы электродвигателей,генераторов.

Ответ: Электродвигатель – это электротехническое устройство для преобразования электрической энергии в механическую. Сегодня повсеместно применяются электромоторы в промышленности для привода различных станков и механизмов. В домашнем хозяйстве они установлены в стиральной машине, холодильнике, соковыжималке, кухонном комбайне, вентиляторах, электробритвах и т. п. Электродвигатели приводят в движение, подключенные к ней устройства и механизмы.

Сегодня существуют довольно много электродвигателей разных конструкций и типов. Их можно разделить по типу электропитания:

1. Переменного тока, работающие напрямую от электросети.
2. Постоянного тока, которые работают от батареек, АКБ, блоков питания или других источников постоянного тока.

По принципу работы:

1. Синхронные, в которых есть обмотки на роторе и щеточный механизм для подачи на них электрического тока.
2. Асинхронные, самый простой и распространенный вид мотора. В них нет щеток и обмоток на роторе.

Синхронный мотор вращается синхронно с магнитным полем, которое его вращает, а у асинхронного ротор вращается медленнее вращающегося магнитного поля в статоре.

Принцип работы и устройство асинхронного электродвигателя

В корпусе асинхронного двигателя укладываются обмотки статора (для 380 Вольт их будет 3), которые создают вращающееся магнитное поле. Концы их для подключения выводятся на специальную клеммную колодку. Охлаждаются обмотки, благодаря вентилятору, установленному на вале в торце электродвигателя.

Ротор, являющиеся одним целым с валом, изготавливается из металлических стержней, которые замыкаются между собой с обоих сторон, поэтому он и называется короткозамкнутым.
Благодаря такой конструкции отпадает необходимость в частом периодическом обслуживании и замене токоподающих щеток, многократно увеличивается надежность, долговечность и безотказность.

Как правило, основной причиной поломки асинхронного мотора является износ подшипников, в которых вращается вал.

Принцип работы. Для того что бы работал асинхронный двигатель необходимо, что бы ротор вращался медленнее электромагнитного поля статора, в результате чего наводится ЭДС (возникает электроток) в роторе. Здесь важное условие, если бы ротор вращался с такой же скоростью как и магнитное поле, то в нем по закону электромагнитной индукции не наводилось бы ЭДС и, следовательно не было бы вращения. Но в реальности, из-за трения подшипников или нагрузки на вал, ротор всегда будет вращаться медленнее.

Магнитные полюса постоянно вращаются в обмотках мотора, и постоянно меняется направление тока в роторе. В один момент времени, например направление токов в обмотках статора и ротора изображено схематично в виде крестиков (ток течет от нас) и точек (ток на нас). Вращающееся магнитное поле изображено изображено пунктиром.

Например, как работает циркулярная пила. Наибольшие обороты у нее без нагрузки. Но как только мы начинаем резать доску, скорость вращения уменьшается и одновременно с этим ротор начинает

медленнее вращаться относительно электромагнитного поля и в нем по законам электротехники начинает наводится еще большей величины ЭДС. Вырастает потребляемый ток мотором и он начинает работать на полной мощности. Если же нагрузка на вал будет столь велика, что его застопорит, то может возникнуть повреждение короткозамкнутого ротора из-за максимальной величины наводимой в нем ЭДС. Вот почему важно подбирать двигатель, подходящей мощности. Если же взять большей, то неоправданными будут энергозатраты.

Скорость вращения ротора зависит от количества полюсов. При 2 полюсах скорость вращения будет равна скорости вращения магнитного поля, равного максимум 3000 оборотов в секунду при частоте сети 50 Гц. Что бы понизить скорость вдвое, необходимо увеличить количество полюсов в статоре до четырех.

Весомым недостатком асинхронных двигателей является то, что они подаются регулировке скорости вращения вала только при помощи изменения частоты электрического тока. А так не возможно добиться постоянной частоты вращения вала.

Попробуем для начала разобраться, что такое вообще генератор.

Принцип действия любого генератора основан на явлении электромагнитной индукции. Преобразование механической энергии двигателя (вращательной) в энергию электрического тока поясняет картинка. Если в однородном магнитном поле В равномерно вращается рамка, то в ней возникает, переменная Э.Д.С., частота которой равна частоте вращения рамки. Будем ли мы вращать рамку в магнитном поле, или магнитное поле вокруг рамки, либо магнитное поле внутри рамки, результат будет один - Э.Д.С., изменяющаяся по гармоническому закону.

ОСНОВНЫЕ СИСТЕМЫ ЗАЗЕМЛЕНИЯ

 

СИСТЕМА ЗАЗЕМЛЕНИЯ TN-C

 

К системе TN-C относятся трехфазные четырехпроводные (три фазных проводника и PEN- проводник, совмещающий функции нулевого рабочего и нулевого защитного проводников) и однофазные двухпроводные (фазный и нулевой рабочий проводники) сети зданий старой постройки. Эта система простая и дешевая, но она не обеспечивает необходимый уровень электробезопасности.

СИСТЕМА ЗАЗЕМЛЕНИЯ TN-C-S

 

В настоящее время применение системы TN-C на вновь строящихся и реконструируемых объектах не допускается. При эксплуатации системы TN-C в здании старой постройки, предназначенном для размещения компьютерной техники и телекоммуникаций, необходимо обеспечить переход от системы TN-C к системе TN-S (TN-C-S).

Система TN-C-S характерна для реконструируемых сетей, в которых нулевой рабочий и защитный проводники объединены только в части схемы, во вводном устройстве электроустановки (например, вводном квартирном щитке). Во вводном устройстве электроустановки совмещенный нулевой защитный и рабочий проводник PEN разделен на нулевой защитный проводник PE и нулевой рабочий проводник N. При этом нулевой защитный проводник PE соединен со всеми открытыми токопроводящими частями электроустановки. Система TN-C-S является перспективной для нашей страны, позволяет обеспечить высокий уровень электробезопасности при относительно небольших затратах.

СИСТЕМА ЗАЗЕМЛЕНИЯ TN-S

 

В системе TN-S нулевой рабочий и нулевой защитный проводники проложены отдельно. С подстанции приходит пяти жильный кабель. Все открытые проводящие части электроустановки соединены отдельным нулевым защитным проводником PE. Такая схема исключает обратные токи в проводнике РЕ, что снижает риск возникновения электромагнитных помех. Хорошим вариантом для минимизации помех является пристроенная трансформаторная подстанция (ТП), что позволяет обеспечить минимальную длину проводника от ввода кабелей электроснабжения до главного заземляющего зажима. Система TN-S при наличии пристроенной подстанции не требует повторного заземления, так как на этой подстанции имеется основной заземлитель. Такая система широко распространена в Европе.

СИСТЕМА ЗАЗЕМЛЕНИЯ TT

В системе TT трансформаторная подстанция имеет непосредственную связь токоведущих частей с землёй. Все открытые проводящие части электроустановки здания имеют непосредственную связь с землёй через заземлитель, электрически не зависимый от заземлителя нейтрали трансформаторной подстанции.

СИСТЕМА ЗАЗЕМЛЕНИЯ IT

В системе IT нейтраль источника питания изолирована от земли или заземлена через приборы или устройства, имеющие большое сопротивление, а открытые проводящие части заземлены. Ток утечки на корпус или на землю в будет низким и не повлияет на условия работы присоединенного оборудования. Такая система используется, как правило, в электроустановках зданий, к которым предъявляются повышенные требования по безопасности.

СХЕМА КОНТУРНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ

 

1. Заземлители
2. Заземляющие проводники
3. Заземляемое оборудование
4. Производственное здание.

ПРИМЕР СХЕМЫ ЗАЗАМЛЕНИЯ ДОМА

 

1. Водонагреватель
2. Заземлитель молниезащиты
3. Металлические трубы водопровода, канализации, газа
4. Главная заземляющая шина
5. Естественный заземлитель (арматура фундамента здания)

КОНТРОЛЬ ИЗОЛЯЦИИ ПРОВОДОВ

Для предупреждения несчастных случаев от поражения электрическим током необходимо контролировать состояние изоляции проводов электроустановок. Состояние изоляции проводов проверяют в новых установках, после реконструкции, модернизации, длительного перерыва в работе. Профилактический контроль изоляции проводов проводят не реже 1 раза в 3 года. Сопротивление изоляции проводов измеряют мегаомметрами на номинальное напряжение 1000 В на участках при снятых плавких вставках и при выключенных токоприемниках между каждым фазным проводом и нулевым рабочим проводом и между каждыми двумя проводами. Сопротивление изоляции должно быть не меньше 0,5 Мом.

 

4 Выявление и устранение неисправностей в электрооборудовании тельферов.

Ответ: I. Общие положения

1.1. Электромонтер относится к категории рабочих.

1.2. На должность электромонтера назначается лицо, имеющее среднее специальное образование соответствующего профиля и стаж работы [вписать нужное].

1.3. Назначение на должность электромонтера и освобождение от нее производится приказом руководителя по представлению [вписать нужное].

1.4. Электромонтер должен знать:

- приказы, указания, распоряжения, инструкции и другие нормативно-распорядительные документы, регламентирующие работу электромонтера;

- основы электротехники, радиотехники, телемеханики, электроники, устройство и электрические схемы различных электрических машин, аппаратов, приборов измерения;

- устройство, принцип действия, технические характеристики и конструктивные особенности обслуживаемых приборов и оборудования;

- конструкцию, способы и правила проверки на точность различных электрических машин, электроаппаратов и приборов любой мощности и напряжения;

- схемы телеуправления и автоматического регулирования, способы их наладки и ремонта;

- правила обслуживания сложных логических схем;

- методы комплексных испытаний электромашин, электроаппаратов и приборов;

- технологию работы с эпоксидными материалами;

- правила ремонта и монтажа кабельных сетей во взрывоопасных, пожароопасных и других сложных условиях;

- правила составления электрических схем и другой технической документации на электрооборудование в сети электропитания;

- нормы нагрузки на электродвигатели, трансформаторы, кабели и провода различных сечений и напряжений;

- электрические схемы первичной и вторичной коммутации распределительных устройств;

- принцип действия защит с высокочастотной блокировкой;

- характерные виды повреждений электротехнических приборов и способы их устранения;

- организацию и технологию производства электромонтажных работ;

- нормы расхода материалов, запасных частей и электроэнергии,

- основы экономики, организации производства, труда и управления;

- основы трудового законодательства Российской Федерации;

- правила внутреннего трудового распорядка;

- правила и нормы охраны труда, техники безопасности, производственной санитарии и противопожарной защиты;

- [вписать нужное].

1.5. Электромонтер подчиняется [вписать нужное].

II. Должностные обязанности

2.1. Электромонтер выполняет слудующие функции:

2.1.1. обеспечивает исправное состояние, безаварийную и надежную работу обслуживаемых устройств и оборудования, правильную их эксплуатацию, своевременный качественный ремонт, в частности:

- разборку, капитальный ремонт, сборку, установку и центровку высоковольтных электрических машин и электроаппаратов различных типов и систем напряжением свыше 15 кВ;

- наладку, ремонт и регулирование ответственных, особо сложных, экспериментальных схем технологического оборудования, сложных электрических схем автоматических линий, а также ответственных и экспериментальных электрических машин, электроаппаратов, электроприборов и электрических схем уникального и прецизионного металлообрабатывающего оборудования;

- обслуживание, наладку и регулирование электрических самопишущих и электронных приборов;

- обслуживание и наладку игнитронных сварочных аппаратов с электроникой, ультразвуковых, электронных, электроимпульсных установок, особо сложных дистанционных защит, устройств автоматического включения резерва, а также сложных схем с применением полупроводниковых установок на транзисторных и логических элементах;

- проверку классов точности измерительных трансформаторов;

- выполнение работ по ремонту, монтажу и демонтажу кабельных линий в специальных трубопроводах, заполненных маслом или газом под давлением;

- сложные эпоксидные концевые разделки в высоковольтных кабельных сетях, а также монтаж соединительных муфт между медными и алюминиевыми кабелями;

- комплексные испытания электродвигателей, электроаппаратов и трансформаторов различных мощностей после капитального ремонта;

- подготовку отремонтированного электрооборудования к сдаче в эксплуатацию;

2.1.2. изучает условия работы устройств, выявляет причины преждевременного износа, принимает меры по их предупреждению и устранению;

2.1.3. инструктирует работников, пользующихся этими устройствами, о правилах их эксплуатации и мерах по предупреждению производственных травм;

2.1.4. принимает участие в ликвидации неисправностей в работе устройств, их ремонте, монтаже и регулировке, электротехнических измерениях и испытаниях;

2.1.5. осваивает и внедряет прогрессивные методы технического обслуживания, ремонта, монтажа и других работ по закрепленному типу устройств;

2.1.6. принимает участие в разработке мероприятий по повышению надежности, качества работы закрепленных технических средств, в освоении и модернизации действующих устройств;

2.1.7. участвует в составлении заявок на материалы, запасные части, инструмент и обеспечивает их экономное и рациональное расходование;

2.1.8. выполняет работы по ремонту, сборке и регулированию особо сложных, ответственных и экспериментальных электрических машин, электроаппаратов и электроприборов;

2.1.9. осуществляет комплексные испытания электродвигателей, электроаппаратов и трансформаторов различных мощностей после капитального ремонта;

2.1.10. Подготавливает отремонтированное электрооборудование к сдаче в эксплуатацию;

2.1.11. [вписать нужное].

III. Права

3.1. Электромонтер имеет право:

3.1.1. знакомиться с проектами решений руководства предприятия, касающимися его деятельности;

3.1.2. вносить на рассмотрение руководства предложения по совершенствованию работы, связанной с обязанностями, предусмотренными настоящей должностной инструкцией;

3.1.3. сообщать непосредственному руководителю обо всех выявленных в процессе исполнения своих должностных обязанностей недостатках в производственной деятельности предприятия (его структурных подразделений) и вносить предложения по их устранению;

3.1.4. запрашивать лично или по поручению непосредственного руководителя от руководителей подразделений предприятия и специалистов информацию и документы, необходимые для выполнения своих должностных обязанностей;

3.1.5. привлекать специалистов всех (отдельных) структурных подразделений предприятия к решению возложенных на него задач (если это предусмотрено положениями о структурных подразделениях, если нет - с разрешения руководителя предприятия);

3.1.6. требовать от руководства предприятия оказания содействия в исполнении своих должностных обязанностей и прав;

3.1.7. [вписать нужное].

IV. Ответственность

4.1.Электромонтер несет ответственность:

4.1.1. за ненадлежащее исполнение или неисполнение своих должностных обязанностей, предусмотренных настоящей должностной инструкцией, в пределах, определенных трудовым законодательством Российской Федерации;

4.1.2. за правонарушения, совершенные в процессе осуществления своей деятельности, - в пределах, определенных административным, уголовным и гражданским законодательством Российской Федерации;

4.1.3. за причинение материального ущерба - в пределах, определенных трудовым и гражданским законодательством РоссийскойФедерациию.

Должностная инструкция разработана в соответствии с [наименование, номер и дата документа].

Руководитель структурного подразделения

[инициалы, фамилия]

[подпись]

[число, месяц, год]

Согласовано:

Начальник юридического отдела

[инициалы, фамилия]

[подпись]

[число, месяц, год]

С инструкцией ознакомлен:

[инициалы, фамилия]

[подпись]

[число, месяц, год]

Билет 2

1.Устройство силовых масляных трансформаторов

Ответ: