расчет трансформатора. Минск Москва Новое знание
 Скачать 3.25 Mb.
|
|
186 вольтметра.—.концы.фазных.обмоток.С4.и.С5..Далее.милливольт- метр.подключают.к.выводам.третьей.фазы.и.аналогично.маркиру- ют.ее.выводные.концы.(С3–С6). Начала. и. концы. фаз. можно. определить. также. с. помощью. вольт.метра.переменного.тока..Для.этого.две.любые.фазы.включа- ют. в. сеть. переменного. тока. пониженного. напряжения. (рис.. 6.3).. В.третью.фазу.включают.вольтметр..Если.две.фазы,.питаемые.от. сети,. соединены. одноименными. выводами,. показание. вольтметра. будет.равно.нулю..Если.соединены.разноименные.выводы,.то.по- казание.вольтметра.не.будет.равно.нулю..Для.определения.согла- сованных.выводов.третьей.обмотки.вольтметр.включают.в.одну.из. фаз.с.уже.обозначенными.выводами,.а.две.другие.фазы.соединяют. последовательно.и.включают.в.сеть.переменного.тока. Рис. 6.3. Проверка.маркировки.выводов.обмотки.статора. с.помощью.источника.переменного.тока Начала.и.концы.фаз.можно.определить.также.при.последова- тельном.соединении.всех.трех.фаз..Для.этого,.как.и.в.предыдущем. способе,. вначале. определяют. выводы,. принадлежащие. каждой. из. трех.фаз..Затем.концы.фазных.обмоток.соединяют.последователь- но. и. включают. в. сеть. (рис.. 6.4).. Параллельно. каждой. обмотке. включают. вольтметр. со. шкалой. 75…150. В. при. напряжении. сети. 220. В.. При. согласном. включении. обмоток. (при. соединении. в.одной.точке.концов.и.начал.фаз).все.вольтметры.должны.пока- зать.одинаковое.напряжение..Если.же.две.обмотки.включены.со- гласно,.а.одна.встречно,.то.вольтметр,.присоединенный.к.ней,.по- кажет.большее.напряжение.по.сравнению.с.другими.вольтметрами. Если. обмотки. двигателя. имеют. только. три. выводных. конца,. правильность. соединения. обмоток. проверяется. путем. подачи. по- 6.1. Эксплуатация электродвигателей 187 ниженного.напряжения.к.двум.выводам.обмотки.и.замера.напря- жения. между. выводами,. подключенными. к. источнику. питания,. и.третьим.выводом.обмотки.(рис..6.5)..При.этом.способе.провер- ки.опыт.повторяют.трижды,.каждый.раз.заменяя.один.из.выводов. обмотки,. подключаемой. к. источнику. питания.. Если. выводные. концы.обмотки.соединены.правильно,.то.напряжения.при.всех.из- мерениях. будут. одинаковыми.. У. крупных. электрических. машин. согласованность. обмоток. рекомендуется. проверять. даже. при. на- личии. заводской. маркировки.. Выполняя. операции. по. проверке. маркировки. и. правильности. соединения. обмотки,. необходимо.. соблюдать.общие.правила.техники.безопасности.при.работе.с.элек- трооборудованием. Измерение сопротивления обмоток постоянному току..В.пра- ктике.наладочных.работ.сопротивление.постоянного.тока.измеряют. методом. амперметра-вольтметра. и. одинарного. и. двойного. моста.. Для. этого. используют. электроизмерительные. приборы. класса. не. ниже.0,5. Измерение.сопротивлений.многофазных.обмоток.при.наличии. выводов. начала. и. конца. всех. фаз. следует. производить. пофазно.. В.случае,.если.фазы.обмотки.статора.соединены.в.звезду.и.не.име- ют. вывода. нулевой. точки,. то. измерение. сопротивления. произво- дится.между.каждыми.двумя.выводами.(фазами,.рис..6.6)..Резуль- тат.измерения.дает.сумму.сопротивлений.двух.фаз. Рис. 6.4. Маркировка. выводных.концов.обмотки. статора.при.последователь- ном.соединении.трех.фаз Рис. 6.5. Проверка.правиль- ности.обмотки.двигателя. с.тремя.выводными. концами Глава 6. Эксплуатация электроприводов 188 Измерение сопротивления изоляции..Согласно.ПУЭ,.величи- на.сопротивления.изоляции.не.нормируется,.но.ГОСТ.предусма- тривает,. что. сопротивление. изоляции. обмоток. машин. всех. типов. должно.быть.не.менее.1.МОм.на.1.кВ.номинального.напряжения.. Его.можно.определить.также.по.выражению R U Р 60 1000 0 01 = + н н , , (6.1) где.U н .—.номинальное.напряжение.данной.обмотки,.кВ;.Р н .—.но- минальная.мощность.машины,.кВт. О. степени. влажности. изоляции. судят. по. коэффициенту. аб- сорбции.K абс ..Следует.учесть,.что.величина.K абс .даже.при.хорошем. состоянии.изоляции.в.значительной.степени.зависит.от.темпера- туры.машины.и.видов.применяемых.изоляционных.материалов. Рис. 6.6. Изменение.сопротивления.обмотки.статора.постоянному.току. при.соединении.фаз:. а.—.в.звезду;.б.—.в.треугольник Для.неувлажненной.обмотки.при.температуре.10…30. °С.K абс = = 1,3…2,0,.для.увлажненной.обмотки.он.близок.к.единице. Понижение.сопротивления.изоляции.обмоток.ниже.указанных. значений. вызывается. проникновением. в. толщу. изоляции. влаги,. поверхностной. увлажненностью. или. оседанием. токопроводящей. пыли.на.выводах.и.обмотках..В.этих.случаях.рекомендуется.про- дуть.машину.и.почистить.выводы.обмоток.и.изоляционные.детали. щеткодержателей,. после. этого. следует. повторно. измерить. сопро- тивление. изоляции.. Если. окажется,. что. очистка. не. помогла,.. необходимо. перед. испытанием. изоляции. обмоток. повышенным. напряжением.провести.сушку.машины. 6.1. Эксплуатация электродвигателей 189 Испытание электрической прочности изоляции обмоток по- вышенным напряжением промышленной частоты.. Испытание. электродвигателей.на.заводах-изготовителях,.а.также.после.капи- тального. ремонта. с. перемоткой. обмоток. производят. по. нормам. ГОСТ. 183–74. повышенным. напряжением. переменного. тока. про- мышленной.частоты.строго.определенной.величины..При.приемос- даточных.испытаниях.после.монтажа.испытание.электродвигателей. переменного.тока.до.1000.В,.входящих.в.схему.электропривода,.по. нормам.ПУЭ.производить.необязательно..Это.объясняется.тем,.что. изоляция. обмоток. имеет. значительный. запас. прочности. и. при. включении.новых.машин.на.рабочее.напряжение.пробоев.изоляции. практически. не. бывает.. Испытание. электродвигателей. напряже- нием. до. 1000. В. высоким. напряжением. может. быть. оправдано. только.в.случае.длительного.хранения.их.в.сыром.помещении.или. при.сборке.машины. Испытание. повышенным. напряжением. производят. после. окончания.всех.монтажных.и.наладочных.работ,.предшествующих. пробному.пуску. К. началу. испытаний. убеждаются,. что. показатели. увлажнен- ности.обмоток.машин.удовлетворяют.нормам. Испытание. каждой. обмотки. статора. относительно. корпуса. и. двух. других. заземленных. обмоток. производят. на. полностью. coбранном.электродвигателе. У.электродвигателей,.не.имеющих.выводов.каждой.фазы.в.от- дельности,. допускается. испытание. всей. обмотки. относительно. корпуса. Для.испытаний.электродвигателей.рекомендуется.пользовать- ся. испытательной. установкой,. позволяющей. изменять. испыта- тельное. напряжение. в. пределах. 6…2000. В. при. строгом. соблюде- нии.правил.техники.безопасности. Пробный пуск и проверка электродвигателя на холостом ходу и под нагрузкой..После.окончания.наладочных.работ.по.про- верке.и.испытанию.аппаратов,.схем.управления.и.испытанию.не- подвижного. электродвигателя. производят. кратковременный. его. пуск. на. 2…3. с. с. целью. проверки:. направления. вращения,. состоя- ния.ходовой.части,.надежности.действия.отключающих.устройств.. Кратковременное.включение.повторяют.2–3.раза,.постоянно.уве- личивая.длительность.включения..Во.всех.случаях.получения.сиг- Глава 6. Эксплуатация электроприводов 190 нала.о.неисправностях.схемы.управления.машины.или.механизма. привода. электродвигатель. немедленно. отключается.. Если. при. пробном.пуске.замечаний.нет,.то.приступают.к.проверке.электро- двигателя.на.холостом.ходу.и.под.нагрузкой. Проверку. на. холостом. ходу. производят. при. отсоединенном. механизме..В.случае.невозможности.отсоединения.проверяют.при. незагруженном.механизме..Величина.тока.холостого.хода.не.норми- руется..Продолжительность.проверки.—.1.ч..Одновременно.проверя- ют. нагревание. подшипников,. обмоток. в. доступных. местах. и. стали,. отсутствие.заметной.вибрации,.характер.шума.подшипников. После. проверки. на. холостом. ходу. переходят. к. проверке. под. нагрузкой,.при.этом.контролируют.токи.в.каждой.фазе..Нагрузка. электродвигателя.должна.быть.не.менее.50.%.номинальной. В.процессе.обкатки.электродвигателя.поддерживают.напряже- ние.на.шинах.в.пределах.от.100.до.105.%.номинального,.при.этом. ток.статора.не.должен.превышать.номинальный.более.чем.на.5.%. После.пробного.включения.на.20…30.мин.приступают.к.вклю- чению.двигателя.с.механизмом.на.длительную.обкатку.в.течение. 8.ч.и.более..При.этом.прирабатываются.подвижные.узлы.механиз- ма,.выявляются.слабые.места.схемы.управления,.электрооборудо- вание.проверяется.на.нагревание. Двигатели,. допускающие. только. повторно-кратковременный. режим. работы. (например,. крановые. и. др.),. соединенные. обычно. с.механизмами,.имеющими.ограниченный.ход,.обкатывают.по.спе- циальному.графику.или.в.условиях.эксплуатации. Пуск асинхронного электродвигателя. Асинхронные.электро- двигатели.с.короткозамкнутым.ротором.включают.в.сеть.в.основ- ном. напрямую. на. полное. напряжение.. Однако. в. момент. запуска. возникает.пусковой.ток,.который.в.5–7.раз.больше.номинального.. Это.приводит.к.снижению.напряжения.в.сети..В.связи.с.этим.не- обходимо.следить,.чтобы.в.момент.запуска.напряжение.в.сети.не. снижалось.ниже.15…20.%.номинального..Если.снижение.напряже- ния.превысит.30.%,.двигатель.не.запустится,.а.работающие.элек- тродвигатели.могут.остановиться. Прямой. пуск. наиболее. прост.. Включается. рубильник. или. ав- томатический. выключатель. и. электродвигатель. запускается.. Этот. способ.возможен.только.при.достаточной.мощности.источника.пи- 6.2. влияние условий эксплуатации на надежность электродвигателей 191 тания.и.значительной.площади.поперечного.сечения.проводов,.с.по- мощью.которых.электродвигатель.подключается.к.питающей.сети. Для. снижения. пусковых. токов. асинхронных. короткозамкну- тых. электродвигателей. применяют. следующие. способы:. пуск. че- рез.сопротивления.и.реакторы,.автотрансформаторный.пуск,.пуск. электродвигателя. с. переключением. обмоток. со. звезды. на. тре- угольник. В. настоящее. время. получили. распространение. тиристорные. устройства.плавного.пуска.асинхронных.электродвигателей.с.ко- роткозамкнутым.ротором. Пуск. электродвигателя. с. переключением. обмоток. статора. со. звезды.на.треугольник.применяют.для.уменьшения.пусковых.то- ков.. В. момент. пуска. двигателя. обмотки. включают. в. звезду,. а. по- сле.завершения.разбега.электродвигателя.его.обмотки.переключа- ют.на.треугольник. Недостатком. данного. способа. является. то,. что. двигатель. мо- жет.быть.пущен.только.при.нагрузке.не.более.1/3.от.номинальной,. кроме.того,.этот.способ.применим.тогда,.когда.двигатель.в.основ- ном.должен.быть.включен.в.сеть.треугольником. Пуск. электродвигателей. с. фазным. ротором. осуществляется. с.помощью.пускового.реостата,.который.включается.в.цепь.обмот- ки. ротора.. Число. пусковых. ступеней. реостата. и. величина. их. со- противлений.определяются.условиями.пуска.электропривода. В.регулируемом.электроприводе.плавный.пуск.обеспечивается. соответствующей. настройкой. преобразователя. частоты.. В. совре- менных. электроприводах. постоянной. скорости. применяются. ти- ристорные.устройства.плавного.пуска. 6.2. влияние условий эксплуатации и режимов работы электродвигателей на их надежность Условия. работы. электродвигателей. в. сельском. хозяйстве. ха- рактеризуются.как.тяжелые.в.результате.воздействия.на.двигате- ли.повышенной.влажности,.агрессивных.газов.животноводческих. Глава 6. Эксплуатация электроприводов 192 помещений,. повышенной. частоты. возникновения. технологиче- ских. перегрузок,. неполнофазных. режимов,. широкого. диапазона. колебаний.питающего.напряжения,.резких.перепадов.температур,. недостаточного.уровня.оснащения.двигателей.защитными.устрой- ствами.и.технического.обслуживания. С. учетом. результатов. исследования. условий. эксплуатации. двигателей. в. сельском. хозяйстве. рассмотрим. наиболее. характер- ные.факторы,.влияющие.на.надежность.электродвигателей..Основ- ные. из. них. следующие:. специфичность. окружающей. среды,. про- должительность.работы,.характер.загрузки.по.мощности.и.условия. эксплуатации,.широкий.диапазон.колебания.напряжения,.низкий. уровень.технического.обслуживания. Условия окружающей средыобусловлены:. загазованностью. животноводческих.помещений.аммиаком,.углекислым.газом,.серо- водородом;. резкими. перепадами. температуры. в. течение. суток. и.низкими.зимой,.повышенной.влажностью.при.работе.двигателей. на. открытом. воздухе. (навозоуборочные. транспортеры,. установки. водоснабжения.и.др.);.повышенной.влажностью.воздуха.при.рабо- те.двигателей.в.кормокухнях,.в.помещениях.первичной.обработки. молока. и. др.;. запыленностью. в. установках. для. обработки. зерна. и.кормовых.трав..Исследования.показывают,.что.только.в.птични- ках.максимальная.относительная.влажность.воздуха.меньше.75.%.. Это. допустимо. для. обычных. электродвигателей. общего. назначе- ния..В.воздухе.всех.животноводческих.помещений.образуется.по- вышенная. концентрация. аммиака,. например. в. свинарнике. она. в.10.раз.выше.санитарной.нормы.(20.мг/м 3 ). Резкие.перепады.температур,.высокая.влажность,.агрессивная. среда. отрицательно. сказываются. на. коррозийной. стойкости. дви- гателей.и.особенно.на.электрической.прочности.изоляции..Высо- кая. запыленность. окружающей. среды. ухудшает. охлаждение. дви- гателя,. так. как. забиваются. вентиляционные. отверстия. в. кожухе. и.межреберные.каналы.корпуса..Особенно.неблагоприятно.сочета- ние.запыленности.с.высокой.влажностью. Продолжительность работыдвигателей. в. течение. года. опре.деляется. степенью. их. использования. в. условиях. сельскохо- зяйственного.производства.и.зависит.от.объема.работы,.технологии,. числа. работающих. машин. и. их. производительности,. а. также. от. уровня.электромеханизации.данного.технологического.процесса. 6.2. влияние условий эксплуатации на надежность электродвигателей 193 Опыт.показывает,.что.свыше.35.%.электродвигателей.от.обще- го.парка.используется.в.течение.года.не.более.600.ч.и.33,5.%.—.от. 600.до.1000.ч..Большинство.электродвигателей.работает.в.течение. 8…10.ч.в.сутки.с.несколькими.включениями.за.этот.период. Характер загрузки по мощности.определяется.режимом.ра- боты.двигателя,.зависящим.от.механизма,.с.которым.он.сочленен.. Двигатели. вентиляторов,. калориферов,. сушилок,. транспортных. средств,.обработки.зерна.работают.с.постоянной.нагрузкой..Дви- гатели. мельниц,. дробилок,. измельчителей. имеют. резкоперемен- ный. характер. нагрузки. с. систематическими. и. случайными. пере- грузками. Для. большинства. сельскохозяйственных. машин. перегрузки. обусловлены.несоответствием.параметров.пускозащитной.аппара- туры.параметрам.двигателя,.недопустимыми.колебаниями.напря- жения.сельских.сетей.и.низким.уровнем.технического.обслужива- ния..Перегрузки.возможны.и.за.счет.конструктивных.недоработок. установок,.например.из-за.отсутствия.дозирующих.устройств. Возможность.частых.перегрузок.приводит.к.тому,.что.установ- ки. комплектуются. двигателями. завышенной. мощности.. Напри- мер,. на. навозоуборочных. транспортерах,. работающих. в. неблаго- приятных. условиях. пуска,. особенно. в. зимний. период. при. замерзании.навоза,.зачастую.используются.двигатели.большей.но- минальной. мощности,. хотя. с. экономической. точки. зрения. целе- сообразнее. использовать. двигатели. с. защитой. от. перегрузок. при. пуске.или.двигатели.с.повышенным.пусковым.моментом. В. некоторых. случаях. допускается. перегрузка. двигателей. по. мощности,.она.зависит.от.режима.работы.двигателя.и.температу- ры.окружающей.среды..Электродвигатели,.работающие.в.кратко- временном.режиме.или.при.пониженных.температурах,.имеют.не- который. запас. по. времени. нагрева. изоляции. и. могут. работать. с.перегрузкой.по.мощности.на.20…30.%..Это.относится.к.двигате- лям,.работающим.в.зимнее.время.на.открытом.воздухе.(пилорамы,. соломосилосорезки,.сортировки.и.т.д.),.сочлененным.с.механизма- ми.кратковременного.режима.работы. Однако.наблюдения.показали,.что.в.животноводстве.электро- двигатели,. как. правило,. часто. работают. с. недогрузкой.. Это. отно- сится. к. приводам. центробежных. насосов,. доильных. установок. типа. «карусель»,. вакуум-насосов,. кормораздатчиков. и. транспор- Глава 6. Эксплуатация электроприводов 194 теров.для.уборки.навоза..У.электродвигателей,.работающих.с.не- догрузкой,.снижаются.КПД.и..коэффициент.мощности.(cos ϕ). Условия эксплуатации.электродвигателей.подразделяются.на. легкие,. нормальные,. жесткие. и. особо. жесткие.. Легкие. условия. означают,.что.значение.одного.или.нескольких.факторов.отклоня- ются. от. номинальных. в. сторону. улучшения.. При. нормальных. условиях.эксплуатации.все.воздействующие.факторы.имеют.значе- ния,. на. которые. двигатель. спроектирован.. При. жестких. условиях. значение. одного. из. воздействующих. факторов. превышает. номи- нальное,.оказывая.значительное.влияние.на.надежность.двигателя.. В.особо.жестких.условиях.эксплуатации.значения.двух.или.более. факторов.превышают.номинальные. Соответственно.ГОСТ.183–74.на.электрические.вращающиеся. машины.предусматривается.восемь.номинальных.режимов.работы. электродвигателей. (S1–S8).. Основные. из. них:. продолжительный. S1,. кратковременный. S2,. повторно-кратковременный. S3,. переме- жающийся.S6..Дополнительные.номинальные.режимы:.повторно- кратковременный.с.частым.пуском.S4,.повторно-кратковременный. с.частыми.пусками.и.электрическим.торможением.S5,.перемежа- ющийся.с.частыми.реверсами.S7,.перемежающийся.с.изменением. частоты.вращения.S8. Наиболее.характерные.режимы.работы.электропривода.в.сель- ском. хозяйстве. —. кратковременный. и. продолжительный. номи- нальный. Условия пусков.в.зависимости.от.режима.работы.электродвигате- лей.приняты.следующие:.для.легких.условий.эксплуатации.—.0,2.пу- ска.в.1.ч;.нормальных.—.5…10;.жестких.—.более.10;.особо.жестких.—. значительно.больше.10.пусков.в.1.ч..По.продолжительности.пуска. эта.градация.принимается:.для.легких.пусков.—.менее.1.с;.нормаль- ных.—.1…3;.жестких.—.3…10;.особо.жестких.—.более.10.с. Коэффициенты загрузки.приняты.следующие:.для.легких.усло- вий. эксплуатации. —. менее. 1;. нормальных. —. 1;. жестких. и. особо. жестких. —. более. 1.. По. уровню. вибрации. условия. эксплуатации. принимаются:. для. легких. и. нормальных. —. менее. 10. мм/с;. для. жестких.и.особо.жестких.—.более.10.мм/с. Условия окружающей среды.приняты.следующие:.легкие.усло- вия.эксплуатации.—.закрытые.помещения.с.искусственно.регули- руемым. климатом;. нормальные. —. закрытые. помещения. с. есте- |