1 Устройство и принцип действия асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
 Скачать 75.5 Kb.
|
СодержаниеВведение…………………………………………………………………………………………………..3 1. Основная часть…………………………………………………………………………………….......4 1.1. Устройство и принцип действия асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором…….4 1.2. Монтаж асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором………………………………...6 1.3. Возможные неисправности асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором…………..8 1.4. Техника безопасности……………………………………………………………………………...10 1.5. Техническое обслуживание………………………………………………………………………..12 2. Экономическая часть……………………………………………………………………………......14 3. Охрана труда и экология…………………………………………………………………………....15 Заключение……………………………………………………………………………………………...16 Список литературы…………………………………………………………………………………......17 · Введение Обслуживание электроустановок промышленных предприятий осуществляют сотни тысяч электромонтеров, от квалификации которых во многом зависит надежная и бесперебойная работа электроустановок. Правильная организация труда электромонтера и грамотное ведение им эксплуатации электроустановок становятся весьма сложным и ответственным делом, так как любая ошибка эксплуатации может привести к значительным материальным ущербам, выводу из строя дорогостоящего оборудования, большим потерям продукции, нерациональному использованию электроэнергии. Актуальность выбранной темы: на фоне развития промышленности все более возрастает роль надежных и мощных электрических машин с высоким КПД. Для своей работы я выбрал тему «Технология ремонта и обслуживание асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором», так как такой двигатель является одним из самых распространенных видов электрических двигателей. Цель работы: изучить и описать устройство, принцип действия, технологию ремонта и обслуживания асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Задачи: проанализировать литературу и техническую документацию по выбранной теме; изучить и описать устройство, принцип действия, возможные неисправности асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором; составить технологическую карту ремонта и обслуживания асинхронного двигателя; сделать экономические расчёты ремонтных работ; проанализировать экологическую обстановку на участке прохождения производственной практики. 1. Основная часть 1.1. Устройство и принцип действия асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором Асинхронная машина - это электрическая машина переменного тока, частота вращения ротора которой не равна (в двигательном режиме меньше) частоте вращения магнитного поля, создаваемого током обмотки статора. В основном они используются как электродвигатели и являются основными преобразователями электрической энергии в механическую. Асинхронный двигатель состоит из двух основных частей, разделенных воздушным зазором: неподвижного статора и вращающегося ротора. Каждая из этих частей имеет сердечник и обмотку. При этом обмотка статора включается в сеть и является как бы первичной, а обмотка ротора - вторичной, так как энергия в нее поступает из обмотки статора за счет магнитной связи между этими обмотками. По своей конструкции асинхронные двигатели разделяются на два вида: двигатели с короткозамкнутым ротором и двигатели с фазным ротором. Рассмотрим устройство трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Двигатели этого вида имеют наиболее широкое применение  Рис.1. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором 1-вал; 2-наружная крышка подшипника; 3-роликовый подшипник; 4-внутренняя крышка подшипника; 5-подшипниковый щит; 6-коробка выводов; 7-обмотка статора; 8-обмотка ротора; 9-сердечник статора; 10-сердечник ротора; 11-корпус электродвигателя; 12-кожух вентилятора; 13-вентилятор; 14-шариковый подшипник; 15-болт заземления; 16-отверстия для болта крепления двигателя В расточке статора расположена вращающаяся часть двигателя ротор, состоящий из вала и сердечника с короткозамкнутой обмоткой. Такая обмотка, называемая «беличье колесо», представляет собой ряд металлических, алюминиевых или медных стержней, расположенных в пазах сердечника ротора, замкнутых с двух сторон коротко замыкающими кольцами. Сердечник ротора также имеет шихтованную конструкцию, но листы ротора не покрыты изоляционным лаком, а имеют на своей поверхности тонкую пленку окисла. Это является достаточной изоляцией, ограничивающей вихревые токи, так как величина их невелика из-за малой частоты перемагничивания сердечника ротора. Например, при частоте сети 50 Гц и номинальном скольжении 6 % частота перемагничивания сердечника ротора составляет 3 Гц. Короткозамкнутая обмотка ротора в большинстве двигателей выполняется заливкой собранного сердечника ротора расплавленным алюминиевым сплавом. При этом одновременно со стержнями обмотки отливаются короткозамыкающие кольца и вентиляционные лопатки. Вал ротора вращается в подшипниках качения, расположенных в подшипниковых щитах. Концы обмоток фаз выводят на зажимы коробки выводов. Обычно асинхронные двигатели предназначены для включения в трехфазную сеть на два разных напряжения, отличающиеся в раз. Например, двигатель рассчитан для включения в сеть на напряжения 380/660 В. Если в сети линейное напряжение 660 В, то обмотку статора следует соединить звездой, а если 380 В, то треугольником. В обоих случаях напряжение на обмотке каждой фазы будет 380В. Выводы обмоток фаз располагают на панели таким образом, чтобы соединения обмоток фаз было удобно выполнять посредством перемычек, без перекрещивания последних. В некоторых двигателях небольшой мощности в коробке выводов имеется лишь три зажима. В этом случае двигатель может быть включен в сеть на одно напряжение (соединение обмотки статора такого двигателя звездой или треугольником выполнено внутри двигателя). Монтаж асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором Порядок сборки асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором После ремонта отдельных частей двигателя необходимо произвести его сборку. Рассмотрим основные операции сборки асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором малой и средней мощности. Нагревают шарикоподшипник и насаживают его на вал. При посадке подшипников качения на вал обычно предварительно нагревают его до 80–90 0 С в масляной ванне, которая в общем случае состоит из резервуара, в который опускается корзина с решетчатым дном, и нагревательных элементов, уложенных в керамическую плиту. Для контроля температуры масла установки используется термометр. Корзина имеет откидную крышку, через которую в корзину кладут нагреваемые подшипники. Для уменьшения потерь тепла ванна имеет теплоизоляцию из асбеста. При подогревании подшипников в ванне следят за показаниями термометра, так как при температуре более 130 0 С может воспламениться трансформаторное масло. Однако нагревание подшипников в масляной ванне имеет ряд недостатков: 1. масляные ванны имеют большие габариты; 2. требуется постоянный контроль за чистотой масла, чтобы подшипники не загрязнялись; 3. подшипники нагреваются долго и неравномерно; 4. этот способ пожароопасен.  Рисунок 6 – Приспособление для индукционного нагрева подшипников при посадке на вал двигателя Метод индукционного нагревания подшипников качения не имеет таких недостатков. Аппарат индукционного нагрева (рисунок 6) состоит из плиты 1 и кольцеподобного разъемного сердечника 3, набранного из листов трансформаторной стали. Один сектор сердечника закреплен на латунном шарнире 4 и откидывается при установке подшипника 2 для нагревания в аппарате. Сердечник аппарата можно изготовить, использовав сердечники поврежденных трансформаторов тока. На нижнюю часть сердечника намотана первичная обмотка 6 с отпайками на 100, 150 и 200 витков. Концы обмотки выведены к зажимам 5. Вторичной обмоткой аппарата служат кольца подшипника. Питание на первичную обмотку подается от стандартного переносного трансформатора напряжением 380–220/36–12 В и мощностью 250 Вт. При прохождении по первичной обмотке ток индуцируется в кольцах подшипника и нагревает их до 80–90 0 С. Температуру определяют термометром или термосвечой. В аппарате нагревают подшипники нескольких размеров в зависимости от размеров сердечника и мощности трансформатора. Нагрев подшипников индукционным методом происходит примерно в 3 раза быстрее, чем в масляной ванне. Нагретый подшипник насаживают на вал 1 электрической машины (рисунок 7, а) вручную с помощью надставки, которая состоит из сферической заглушки 4, надетой на отрезок трубы 3, диаметр которой равен диаметру средней части кольца подшипника 2. Участок вала, на который насаживается подшипник, тщательно зачищают от заусенцев, а потом промывают и вытирают насухо. Последовательность сборки асинхронного электродвигателя. Общая сборка машин переменного тока включает: монтаж подшипников, ввод ротора в статор, запрессовку подшипниковых щитов, измерение воздушных зазоров. Ввод ротора осуществляется теми же приспособлениями, которые применяют при разборке. Большого внимания и опыта эта операция требует при сборке крупных машин, так как даже легкое прикосновение массивного ротора может привести к значительному повреждению обмоток и сердечников. Последовательность сборки и ее трудоемкость в первую очередь определяются сложностью конструкции электрической машины. Сборка асинхронных двигателей с короткозамкнутый ротором: Вначале подготовляют к сборке ротор, насаживая на вал шарикоподшипники. Если у подшипниковых опор есть внутренние крышки, сначала их надевают на вал, заполняя уплотнительные канавки смазкой. Подшипники закрепляют на валу стопорным кольцом или гайкой, если это предусмотрено конструкцией машины. Роликовые подшипники разделяются на две части: внутреннее кольцо вместе с роликами насаживают на вал, наружное устанавливают в щит. После ввода ротора в статор в подшипники закладывают консистентную смазку, щиты надевают на подшипники и вдвигают в корпус центрирующими поясками, закрепляя болтами. Все болты первоначально ввертывают на несколько ниток, затем, поочередно затягивая их в диаметрально противоположных точках, запрессовывают щит в корпус. После сборки проверяют легкость вращения ротора и производят обкатку на холостом ходу, проверяя подшипники на нагрев и шум. Затем двигатель отправляют на испытательную станцию. 1.3. Возможные неисправности асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
1.4. Техника безопасности При работе, связанной с прикосновением к токоведущим или вращающимся частям электродвигателя и приводимого им в движение механизма, необходимо остановить электродвигатель и на его пусковом устройстве или ключе управления повесить плакат “Не включать. Работают люди”. Операцию отключению и включению электродвигателей напряжением выше 1000 В пусковой аппаратурой с приводами ручного управления производят с изолирующего основания в диэлектрических перчатках. При работе на электродвигателе заземление накладывают на кабель (с отсоединением или без отсоединения его от электродвигателя) или на его присоединение в распределительном устройстве. При работе на механизме, если она не связана с прикосновением к вращающимся частям или рассоединена соединительная муфта, заземлять питающий кабель электропривода не требуется. Перед допуском к работе на электродвигателях насосов, дымососов и вентиляторов, если возможно вращение электродвигателей от соединенных с ними механизмов, должны быть закрыты и заперты на замов задвижки и шиберы последних, а также приняты меры по затормаживанию роторов электродвигателей. Обслуживать щеточный аппарат на работающем электродвигателе допускается единолично работнику оперативного персонала или выделенному для этой цели обученному работнику, имеющему группу по электробезопасности не ниже III. При этом необходимо соблюдать следующие меры предосторожности: — работать в головном уборе и застегнутой спецодежде, остерегаясь захвата ее вращающимися частями машины; — пользоваться диэлектрическими галошами или резиновыми ковриками; — не касаться руками одновременно токоведущих частей двух полюсов или токоведущих и заземляющих частей. Кольца ротора допускается шлифовать на вращающемся электродвигателе лишь с помощью колодок из изоляционного материала с применением защитных очков. У работающего многоскоростного электродвигателя неиспользуемая обмотка и питающий ее кабель должны рассматриваться как находящиеся под напряжением. Ограждение вращающихся частей электродвигателей во время их работы снимать запрещается! Организационные мероприятия, обеспечивающие безопасность работ в действующих электроустановках 1. Оформление работ нарядом допуска, распоряжением или перечнем работ в порядке текущей эксплуатации. Наряд – письменное задание на работу в электроустановках, определяющее место, время начала и окончания работы, условия ее безопасного проведения, состав бригады и лиц, ответственных за безопасность работ. По наряду проводят все работы по обслуживанию электроустановок, со снятием напряжения, без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них, без снятия напряжения вдали от токоведущих частей, находящихся под напряжением. Наряд выдается оперативному персоналу непосредственно перед началом подготовки рабочего места. Наряд на работу выписывают в двух экземплярах и заполняют под копирку. Допускается передача наряда по телефону лицом, выдающим наряд, старшему лицу из оперативного персонала данного объекта или ответственному руководителю. При этом наряд заполняют в трех экземплярах: один экземпляр заполняет лицо выдающее наряд, а два – лицо, принимающее его по телефону. При работах в электроустановках без постоянного оперативного персонала и при совмещении лицом из оперативного или оперативно-ремонтного персонала обязанности допускающего и ответственного руководителя выписывают два экземпляра наряда, один из которых передают производителю работ, другой остается у лица, выдающего наряд. При выдаче наряда по телефону лицо, выдающее наряд, диктует его текст (в форме телеграммы), а лицо, принимающее текст, заполняет бланки наряда, указывают его фамилию, подтверждая подписью принимающего текст. Допуск к работе по наряду, выданному по телефону, производят в общем порядке. На однотипные работы, выполняемые без снятия напряжения одной бригадой, может быть выдан общий наряд для поочередного производства работ на нескольких присоединениях, в одном или разных РУ, в разных помещениях подстанции. 2. Допуск к работе. 3. Надзор во время работы. 4. Оформление перерыва в работе, перевод на другое рабочее место и окончание работы. 5. Выполнение работ по распоряжению и в порядке текущей эксплуатации. Технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ, выполняемых со снятием напряжения 1. Отключение установки с проведением мер, предотвращающих ошибочную Подачу напряжения к месту работ. 2. Вывешивание предупредительных плакатов и ограждение места работы. 3. Проверка отсутствия напряжения. 4. Наложение и снятие заземления. 5. Производство работ по предотвращению аварий и ликвидации их последствий. 1.5. Техническое обслуживание 1. Внешний осмотр и оценка состояния механической части Техническое обслуживание асинхронного электродвигателя следует начинать с его подробного внешнего осмотра. В первую очередь определяется наличие очевидных неисправностей. Корпус двигателя следует очистить от грязи и пыли при помощи стальной щетки. Он не должен иметь сколов и повреждений. Из-за вибраций и динамических нагрузок, а также при неровностях и дефектах монтажной площадки, нередко случается, что одна из монтажных «лап» откалывается. Такой двигатель выбраковывается и не допускается к дальнейшей эксплуатации. Каждый асинхронный электродвигатель должен иметь на корпусе шильдик – табличку с информацией о номинальных параметрах. Необходимо контролировать читаемость всех надписей на шильдике и, при необходимости, восстанавливать их, чтобы не иметь в хозяйстве «неопознанных» электродвигателей. 2. Внешний осмотр и оценка состояния электрической части Для оценки состояния статорных выводов и токосъемного устройства ротора, крышки двигателя вскрываются. Изоляция статорных выводов должна иметь быть целой, без трещин и повреждений, в противном случае изоляцию необходимо восстановить при помощи изоленты и киперной ленты. Клеммная колодка, при ее наличии, не должна быть оплавлена или повреждена – в противном случае она подлежит замене. Наконечники статорных выводов могут быть окислены или иметь на поверхности нагар – это признак плохого электрического контакта. При наличии подобных дефектов наконечники следует зачистить до металла и вновь соединить обмотки по необходимой схеме. Полость клеммной коробки двигателя следует аккуратно очистить от пыли и грязи. Напоследок необходимо проконтролировать состояние заземляющего проводника электродвигателя. Его жилы должны быть целыми, без повреждений, а болтовые крепления наконечников должны быть надежно затянуты. 3. Измерения и испытания На данном этапе при помощи мегомметра проверяется сопротивление изоляции статорных обмоток. Электрическое сопротивление статорных обмоток проверяется относительно корпуса двигателя, а сопротивление обмоток ротора – относительно рабочего вала. При рабочей температуре нормальным считается сопротивление изоляции обмоток 0,5 Мом или более. На практике же сопротивление изоляции исправных электродвигателей исчисляется десятками Мом. 4. Общие замечания Основная цель технического обслуживания – профилактика и своевременное обнаружение неисправностей. Если обнаруженные дефекты не являются крупными и серьезными, принимается решение об их устранении на месте в ходе ТО. Для произведения крупного и ответственного ремонта двигатели доставляются в специально оборудованный электроцех. В систематическом техническом обслуживании нуждаются не только асинхронные электродвигатели. Но именно в их отношении такой необходимостью часто пренебрегают. Однако отсутствие своевременного ТО чревато для двигателя серьезными поломками и неисправностями, устранение которых может занять много времени и сил. Могут возникнуть механические повреждения железа статора, обмотка двигателя может прийти в полную негодность, может случится даже возгорание в коробке или в рабочей полости двигателя. Перечень работ при ТО по согласованию с главным инженером или главным энергетиком предприятия не обязательно должен быть именно таким, как предложено в этой статье. Решающее значение имеют условия работы: влажность окружающего воздуха, температура, пыльность помещения и, наконец, интенсивность работы. Те же факторы следует принимать во внимание и при определении периодичности проведения ТО асинхронных двигателей. 2. Экономика Вывод: ремонт деталей асинхронного двигателя экономически выгодней их замены.
3. Охрана труда и экология конвертерного производства ЕВРАЗ НТМК Так как я не проходил практику на производстве и не мог проанализировать экологическую обстановку и условия охраны труда на предприятии я решил выбрать место возможно в котором в будущем буду работать. ЕВРАЗ НТМК осенью 2013 года отметил 50-летний юбилей. Это одно из самых современных сталеплавильных производств в России. За последние несколько лет здесь проведена полномасштабная реконструкция. Сегодня цех имеет в своём составе конвертерное отделение с четырьмя 160-тонными конвертерами; участок внепечной обработки стали, включающий в себя четыре установки «печь-ковш» и два циркуляционных вакууматора; отделение непрерывной разливки стали из четырех МНЛЗ. Работает установка десульфурации чугуна, которая позволяет выпускать сталь с минимальным содержанием серы. Снижение негативного воздействия производства на окружающую среду и населения Нижнего Тагила - цель всей экологической политики Нижнетагильского металлургического комбината. В последние годы комбинат инвестировал значительные средства в техническую реконструкцию предприятия, которая наряду с модернизацией в обязательном порядке решила и экологические проблемы города. К 2007 году были построены и введены в эксплуатацию: комплекс ОНРС в конвертерном цехе в составе машин непрерывного литья заготовок № 1, 2, 3, 4, печь-ковшей № 1, 2, 3, вакууматора; Как отметил начальник управления охраны природной среды НТМК Сергей Пермяков, только благодаря техническому перевооружению конвертера №4 удалось снизить выбросы в атмосферу почти на 500 тонн в год. На 30 тонн снизились пылевыбросы в результате капитальных ремонтов пылегазоулавливающих установок в доменном и конвертерном цехах. Также были проведены капитальные ремонты грязного цикла оборотного водоснабжения доменного, прокатного и конвертерного производств. Выполнение данных мероприятия позволило снизить содержание в водных объектах нефтепродуктов на 14 тонн, цинка на 977 кг, фтора на 8 309 кг, железа на 466 кг. Совместно с экологами Нижнего Тагила данная технология была использована и на Нижнетагильском водохранилище. В июне 2010 года на ОАО «НТМК» успешно проведен внешний ресертификационный аудит системы экологического менеджмента. По результатам аудита продлен сертификат соответствия требованиям международного стандарта ИСО 14001. Реализация природоохранных мероприятий за последние пять лет позволила снизить ежегодные выбросы загрязняющих веществ в атмосферу на 32 тыс. тонн. Заключение В ходе выполнения данной работы мною была проанализирована литература и техническая документация по выбранной теме, изучены и описаны устройство, принцип действия, возможные неисправности асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, составлена технологическая карта ремонта и обслуживания, сделан экономический расчёт ремонтных работ, описана экологическая обстановка на участке производства ЕВРАЗ НТМК. Таким образом, можно считать поставленные цели и задачи выполненными. Полученные в ходе выполнения данной работы знания и навыки, пригодятся в моей будущей профессиональной деятельности. Список литературы Атабеков, В. Б. Ремонт электро-оборудования промышленных предприятий. Вернер В. В., Вартанов Г. Л. Электромонтер-ремонтник. М. М Кацман Электрические машины Изд. «Академия», 2001. Замышлева В. Ф. Техническое обслуживание и ремонт горного оборудования Изд. “Академия” 2003. Лобзин С.А. Электрические машины. Издание «Академия», 2012. Кравчик А.Э. Асинхронные двигатели серии 4А: справочник. Энергоатомиздат 1982. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||