курсовой проект реемонт асинхронного двигателя. Обширная территория республики
 Скачать 30.82 Kb.
|
|
Введение Транспорт - одно из необходимых общих условий производства. Осуществляя перевозки внутри предприятий, между предприятиями, районами страны и странами, транспорт влияет на масштабы общественного производства и его темпы. Транспорт - это крупная многоотраслевая сфера, включающая все виды грузового и пассажирского транспорта: железнодорожного, автомобильного, морского, речного, трубопроводного, воздушного, промышленного и городского. В Казахстане транспорт играет исключительно важную роль, и его большое значение обусловлено следующими основными факторами: обширная территория республики; дальность перевозок грузов в Казахстане, почти равная среднему показателю по СНГ; характер произведенной продукции, требующей перемещения на большие расстояния; транспортно-географическое положение страны - в центре Евразийского континента, между емкими и динамично развивающимися рынками Европы и Юго-Восточной Азии, через которую идут большие потоки транзитных грузов. В основном перевозка грузов на дальние расстояния осуществляется железнодорожным транспортом, имеет сравнительно невысокую стоимость перевозок. В республике на начало 2006 года в наличии имелось 1711 локомотивов, 1922 пассажирских вагонов и 60792 грузовых вагона, из которых 9.9% принадлежат частным компаниям и предприятиям По итогам.2005 года, а также в соответствии с прогнозами крупных грузоотправителей объем перевозок грузов в экспортном сообщении в 2006 году составит 70883 тыс.тонн. С учетом сложившихся тенденций для каждого из видов грузов В 2003 - 2005 годах и информации, представленной в СМИ, используются технически и морально устаревшие модели подвижного состава, путевой техники, изношенные конструкции путей и применяются устаревшие технологии ремонта и содержания основных производственных средств. Основной причиной роста перевозок во внутриреспубликанском сообщении является наращивание производственных мощностей всех отраслей промышленности Казахстана. В соответствии с тенденциями, сложившимися за 2005 год, и ожидаемым прогнозам развития и направлений крупных грузоотправителей, перевозки грузов во внутриреспубликанском сообщении в 2006 году ожидаются на уровне 134 110 тыс. тонн. В экспортном сообщении перевозка грузов составила 31,1% от общего объема перевозок, грузооборот - 37,6%, доход - 38%. Снижение уровня перевозки грузов в экспортном сообщении на 2150 тыс. тонн или на 3% произошло в результате сокращения перевозок железной руды (-12%), нефти сырой (-7%), черных металлов (-9%), цветных металлов (-3%), строительных грузов (-21%), зерна (-35%), удобрений (-51%) и цветной руды (-10%). В связи с этим, на долю железных дорог Казахстана приходится % внутреннего грузооборота всех видов транспорта и более 50% пассажирооборота в междугородних и пригородных перевозках, и в этих условиях к железнодорожному транспорту предъявляются особые требования. От соответствия современным требованиям к безопасности и сервису и его технической оснащенности, зависит полное удовлетворение потребностей в перевозках. Приоритетным направлением развития железнодорожного транспорта в настоящее время является техническое и технологическое развитие линейных подразделений, где сосредоточена основа перевозочного процесса. В современных условиях миссия железнодорожного транспорта заключается в максимальном удовлетворении потребностей экономики в перевозках грузов и пассажиров при минимальных издержках. Основным критерием оценки исполнения своей миссии становится не только стоимость транспортных услуг, но и их качество, которое складывается из трех основных показателей: безопасность движения и сохранность грузов; скорость доставки и уровень сервиса. Развитие транспорта в современных условиях связано с ростом производительных сил любой страны и ее внешними связями. Таблица 1 - Динамика основных показателей развития железнодорожного транспорта Казахстана
Уровень развития железнодорожного транспорта оказывает непосредственное влияние на развитие экономики государства, так как транспортная составляющая в конечной цене товара и возможность обеспечения своевременных поставок являются немаловажным фактором конкурентоспособности отечественных предприятий. Объективные показатели деятельности железнодорожного транспорта свидетельствуют о том, что отечественные железные дороги в значительной мере способствовали подъему экономического потенциала страны. В настоящее время железнодорожный транспорт Казахстана имеет всю необходимую производственную базу и подвижной состав для обеспечения существующего объема перевозок. Инфраструктура железнодорожной сети Казахстана в большей мере развита в центральных и северных регионах, на которые приходится 5719 км эксплуатационной длины железных дорог, тогда как в восточных, западных и южных областях республики она составляет 2460 км, 2438 км и 2264 км соответственно. Более 300 км железнодорожной сети, находящейся в ведении АО «Национальная компания «Казакстан темир жолы», расположено на территории России и Казахстана. Таблица 2 - Технико-экономические показатели развития железнодорожного транспорта Республики Казахстан
В условиях рыночной экономики важным является улучшение качества обслуживания пассажиров и развития конкуренции, которая предполагает предоставление на конкурсной основе частным компаниям права организации пассажирских перевозок на конкретных маршрутах, что способствует снижению уровня субсидирования. В целях создания благоприятных условий для развития рынка транспортных услуг и реализации мероприятий реструктуризации было необходимо дальнейшее совершенствование нормативной правовой базы в области железнодорожного транспорта. Состояние железнодорожного транспорта, отвечающее требованиям экономической безопасности, должно характеризоваться набором определенных ключевых ресурсных и результирующих показателей - индикаторов стабильности железнодорожной системы, за пределами пороговых значений которых система теряет возможность воспроизводства, а затраты на поддержание в работоспособном состоянии возрастают в геометрической прогрессии. Без огромных финансовых затрат система становится неспособной к самосохранению и превращается в экономически неэффективную. Таким образом, для обеспечения устойчивого роста и динамичного развития казахстанского железнодорожного транспорта, а также реализации имеющегося потенциала необходимо улучшение инвестиционной деятельности, направленной на развитие его физической инфраструктуры, модернизации подвижного состава и внедрение инновационных технологий. Это касается вопросов реабилитации железнодорожной инфраструктуры с применением современной путевой техники; строительства новых железнодорожных линий; модернизации действующих мощностей стыковых станций; обновления и модернизации подвижного состава; а также полная информатизация отрасли, создание современного центра управления перевозочным процессом, включающего в себя автоматизированный диспетчерский центр управления, строительство волоконно-оптических линий связи 1. Техническая часть .1 Назначение асинхронных машин асинхронный машина электродвигатель поезд Асинхронные машины - это электрические машины переменного тока, у которых в установившемся режиме работы магнитное поле, участвующее в процессе преобразования энергии, и проводники, пересекающиеся этим полем, имеют разные частоты вращения. Асинхронные машины преимущественно используют в качестве электрических двигателей. Асинхронные электродвигатели служат для привода различных механизмов, преобразуя электрическую энергию в механическую. Их преимущества - простота конструкции, технологичность изготовления, высокая надежность при эксплуатации и др. Асинхронный электродвигатель АЭ92-402 Асинхронный трехфазный электродвигатель АЭ92-402 с короткозамкнутым ротором служит приводом главных компрессоров и центробежных вентиляторов. Технические данные Асинхронного электродвигателя АЭ92-402: Номинальное напряжение при соединении фаз обмотки звездой (линейное), В 380, Номинальная мощность на валу в симметричном режиме, кВт 40, Номинальный ток (фазный), А 90, Частота тока, Гц 50, Частота вращения ротора (номинальная), об/мин 1425, К. п. Д., % 85,5, Cos φ 0,79, Активное сопротивление фазы при температуре 20 ° С, Ом 0,0595, Класс изоляции по нагревостойкости Н, Масса, кг 390-400, Режим работы в эксплуатации продолжительный или ПВ=50 % с числом пусков в 1 ч до 10. Электродвигатели допускают стоянку под током короткого замыкания (к. з.) или затяжной пуск в течение не более 15 с (с холодного состояния) при номинальном напряжении 380 В. Питание электродвигателя осуществляется от однофазной сети в системе с расщепителем фаз и постоянно включенными конденсаторами при колебании питающего напряжения сети в интервале 280-470 В и асимметрии напряжения по фазам в соответствии с нормативно-технической документацией на поставку электродвигателя. Электродвигатель АЭ92-402 открытого исполнения на лапах с аксиальной вытяжной вентиляцией горизонтальной установки с одним или двумя свободными концами вала. Статор состоит из стальной сварной станины, сердечника, набранного из штампованных изолированных листов электротехнической стали. Для заземления электродвигателя на лапах установлены болты. Соединение подводящих проводов с выводными концами обмотки осуществляется на панели в коробке выводов. Короткозамкнутый ротор залит алюминиевым сплавом, отбалансирован динамически. На валу установлены подшипники качения: роликовый 70-2315КМШ и шариковый 80-315Ш, заключенные в капсюли. Подшипниковые щиты стальные, сварные. Встроенный вентилятор электродвигателя отлит из алюминиевого сплава. Стальная ступица вентилятора установлена на вал горячей посадкой. 1.2 Принцип действия асинхронных машин Принцип действия асинхронных машин, как и других электрических машин, основан на явлении электромагнитной индукции и возникновении электромагнитных сил. В асинхронных машинах основное магнитное поле создается МДС обмотки статора. Обмотку статора, например трехфазного асинхронного двигателя, выполняют в частном случае в виде трех катушек, смещенных в пространстве одна относительно другой на 120° и соединенных звездой или треугольником. При питании обмотки от сети трехфазного синусоидального тока возникает вращающееся магнитное поле. Вращающееся магнитное поле пересекает проводники ротора и в соответствии с явлением электромагнитной индукции индуктирует в них ЭДС. Под действием ЭДС в короткозамкнутой обмотке ротора будут протекать токи, которые вследствие индуктивности обмотки отстают от ЭДС. На проводники ротора с током, находящиеся в магнитном вращающемся поле статора, будут действовать электромагнитные силы. Образуемая от сил, приложенных ко всем проводникам, результирующая пара сил создает электромагнитный вращающий момент, увлекающий ротор за вращающимся магнитным полем. Ротор приходит во вращение, и его установившаяся частота вращения из будет определяться из условия равновесия электромагнитного момента и тормозного момента, создаваемого силами трения, и приводимым во вращение рабочим механизмом. Частота вращения ротора принципиально всегда меньше частоты вращения магнитного поля так как при проводники ротора не будут пересекаться магнитным полем, в них не будут индуктироваться ЭДС, токи и не создается электромагнитный вращающий момент. Это и определило название машин - асинхронные, т. е. имеющие несинхронное (несовпадающее) вращение магнитного поля статора и ротора. 1.3 Устройство асинхронных двигателей Конструктивно асинхронный двигатель состоит из неподвижного статора и размещенного внутри его вращающегося ротора. Их поверхности разделены равномерным воздушным зазором 0,4..3,4 мм. Статор состоит из корпуса (станины), внутри которого встроен сердечник с обмоткой. Сердечник в виде полого цилиндра собирают из отдельных изолированных листов электротехнической стали толщиной 0,35...0,5 мм, которые скрепляют скобами, шпильками или сварным швом. Листы имеют кольцевую форму с пазами по окружности внутреннего диаметра, что позволяет создать на внутренней поверхности сердечника при его сборке продольные пазы. В пазы сердечника укладывают обмотку. Последняя состоит из отдельных секций (катушек). Начала и концы обмоток фаз трехфазного двигателя обозначают буквами русского алфавита соответственно С1-С4, С2-С5 и СЗ-С6 и выводят на зажимы коробки выводов. Выводных концов может быть 6 или 3, а схема соединения обмоток - звезда или треугольник. Роторы асинхронных двигателей бывают двух видов: с коротко -замкнутой и фазной обмотками. В зависимости от этого и сами асинхронные двигатели называют двигателями с коротко-замкнутым или фазным ротором. Сердечник ротора выполняют из неизолированных листов электротехнической стали. В них выштамповывают паз для обмотки и отверстие для вала. В фазных роторах в пазы укладывают обмотку, аналогичную статорной обмотке и образующую такое же число полюсов. Концы этой обмотки обычно соединяют в звезду, а начала выводят на три медных контактных кольца, на которые накладывают щетки. При таком исполнении ротора можно через щеточные контакты включать в цепь ротора трехфазный реостат для изменения силы тока и момента двигателя при пуске или для регулирования частоты вращения. Наиболее распространены короткозамкнутые роторы. В таком роторе обмотка выполнена в виде так называемой «беличьей клетки». Ее выполняют путем заливки под давлением в пазы алюминиевых сплавов. При этом одновременно отливают стержни (проводники), лежащие в пазах, короткозамыкающие их кольца и лопасти для вентиляции. На корпусе двигателя прикреплена табличка, на которой приведены номинальные данные двигателя, в том числе указаны схема соединения обмоток статора и соответствующее ей номинальное напряжение питающей сети, например схема Д/У, номинальное напряжение 220/380 В. Последнее означает, что при напряжении сети 220 В обмотку статора соединяют треугольником, а при напряжении 380 В - звездой. 2. Расчетно-технологическая часть .1 Ремонт асинхронного электродвигателя АЭ92-402 чистите электродвигатель от пыли и грязи и разберите его. Промойте бензином подшипниковые узлы. При необходимости замените подшипники и уплотнения. Осмотрите ротор, проверьте, нет ли вмятин и забоин, а также трещин в заливке короткозамкнутой клетки. Повреждения устраните. Если есть трещины в заливке, ротор замените. Осмотрите вентилятор. Проверьте крепление балансировочных грузов, при их смещении или выпадании осуществите динамическую балансировку ротора. Очистите вентиляционные каналы в роторе. Осмотрите концы вала, забоины устраните. Осмотрите станину, расточку станины под подшипниковые щиты. Если в станине имеются трещины, заварите их, устраните забоины и заусенцы в расточке под подшипниковые щиты. Осмотрите рым-болт или проушины для транспортирования машины. Очистите от пыли и грязи обмотку статора, продуйте ее сжатым воздухом. При загрязнении обмотки, маслом протрите ее отжатой ветошью, предварительно смоченной в спирте. Не допускается применение для этих целей бензина или бензола. Проверьте состояние изоляции обмотки статора, выводных кабелей. При повреждении обмотки статора электродвигатель отправьте в капитальный ремонт. Поврежденные кабели изолируйте двумя слоями ленты из стеклолакоткани толщиной 02 мм, одним слоем стеклоленты 0,2x25 мм и покройте изоляционным лаком. Проверьте качество пайки наконечников выводных кабелей, панель выводов. При необходимости очистите ее. Проверьте крепление клиньев в пазах статора. В случае ослабления клиньев выбейте их из пазов, подложите под них необходимое число прокладок из стекломиканита и установите вновь на кремнийорганической эмали воздушной сушки КО-911. Сломанные клинья замените новыми. Осмотрите расточку статора, следы задиров удалите и продуйте сухим сжатым воздухом. Обмотку статора просушите и при необходимости покройте кремнийорганической эмалью КО-935. Проверьте сопротивление изоляции обмотки статора, испытайте ее электрическую прочность относительно корпуса, а также электрическую прочность межвитковой изоляции в соответствии с Правилами ЦТ/2931. Осмотрите подшипниковые щиты, убедитесь в отсутствии забоин, вмятин на сопрягаемых поверхностях, трещин и других повреждений. Повреждения устраните. Щиты, имеющие трещины, подлежат замене. Проверьте крепление маслопроводов, при необходимости очистите их и закрепите. При сборке подшипниковых узлов удалите смазку и промойте подшипники в бензине. Во время сборки подшипники можно брать только чистыми сухими руками, в чистых перчатках из хлопчатобумажной ткани или руками через парафинированную бумагу. Очистите перед установкой подшипников посадочные места на валу и в капсюле, промойте их керосином, а затем бензином и покройте тонким слоем смазки К-17, промойте бензином детали подшипникового узла. Проверьте непосредственно перед сборкой и после сборки нормальный ход подшипника от руки. Если не удается устранить заедание или тугой ход подшипника, а также если подшипник издает неравномерный шум, замените его другим. Заполните все свободное пространство подшипника смазкой согласно карте смазки. Вложите подшипник в предварительно нагретый капсюль. Нагревайте капсюль с подшипником до температуры 90-100 °С, при этом капсюль не должен касаться ни дна, ни стенок масляной ванны. Нагретый капсюль с подшипником наденьте на посадочную шейку вала, плотно прижав внутреннюю обойму к заплечику вала легким постукиванием по специальной оправке, приставленной к внутренней обойме подшипника. После, сборки электродвигателя поверните вал на несколько оборотов вручную для первоначального распределения смазки, включите электродвигатель на 5- 10 мин, прослушивая работу подшипников. Перед включением электродвигатель заземлите. Окрасьте электродвигатель. Место под заземление зачистите. Испытайте электродвигатель в соответствии с Правилами ЦТ/2931 . 2.2 Разборка асинхронного электродвигателя АЭ92-402 Разборку электродвигателя ведите в следующем порядке. Снимите защитные сетки; маслопроводы, болты, крепящие подшипниковые щиты к станине, а также болты, крепящие капсюль. Снимите подшипниковые щиты, отжав их от станины отжимными болтами. Приподнимите ротор и вложите в образовавшийся зазор прессшпан или картон толщиной 0,3-0,5 мм для предохранения обмотки статора и антикоррозионного покрытия ротора от повреждения при извлечении ротора. Установите рычаг или трубу длиной 1 м на свободный конец вала. Ротор поднимите на столько, чтобы он мог свободно перемещаться вдоль оси в расточке статора, выньте его в направлении встроенного вентилятора и уложите на деревянные бруски. При выемке ротора пользуйтесь подъемными механизмами (краном, талью). Масса ротора с подшипниковыми узлами 156 кг. Отверните болты, крепящие лабиринтные крышки к капсюлям, и снимите крышки с помощью отжимных болтов. Отогните со стороны роликового, а в электродвигателе с двумя свободными концами вала и шарикового подшипника выступ стопорной шайбы, заведенной в паз гайки, удерживающей подшипник на валу. Отверните гайку и снимите стопорную шайбу. Отогните со стороны шарикового подшипника у электродвигателя с одним свободным концом вала усик предохранительной пластины, отверните болты и снимите диск, удерживающий подшипник. Снимите с вала капсюли с помощью приспособления вместе с подшипниками. Винт приспособления вставьте в пентровое отверстие вала, а диск прикрепите к капсюлям болтами. Извлеките подшипник из капсюля с помощью пресса или медной выколотки и наружное кольцо роликового подшипника с помощью съемника. 2.3 Сборка асинхронного электродвигателя АЭ92-402 Сборку электродвигателя выполняйте в порядке, обратном порядку разборки. Привинтите к капсюлям с подшипниками лабиринтные и подшипниковую 6 крышки, предварительно установив в них фетровые уплотнения. Установите на внутреннюю поверхность пакета статора лист картона толщиной 0,3-0,5 мм таким образом, чтобы выступающая часть картона предохраняла от повреждения лобовую часть обмотки. Наденьте на свободный конец вала ротора со стороны встроенного вентилятора рычаг или трубу и с помощью подъемного приспособления введите в статор, выньте картонную прокладку и положите ротор на внутреннюю поверхность пакета статора Введите в одно из свободных отверстий каждого капсюля временную шпильку длиной около 120 мм с резьбой M10. Покройте тонким слоем смазки внутреннюю поверхность ступицы щитов, наружную поверхность капсюля, приварочные поверхности стыка щитов и станины. Затем установите щиты и закрепите болтами. После ввинчивания в капсюль одного болта временную шпильку из капсюля выверните. Установите защитные сетки и маслопроводы. 2.4 Сушка асинхронного электродвигателя АЭ-92-402 Сушку двигателя АЭ92-402 производите следующими способами: а) током короткого замыкания. Подведите к выводам трехфазный ток. При этом ротор должен быть заторможен, а корпус двигателя надежно заземлен. Установите значение тока не выше 0,4Iном. Напряжение, подводимое к двигателю, снижается в 10-15 раз. Регулирование темпаратуры обмотки статора в пределах 100-125 0С проводите изменением тока сушки или периодическим отключением тока. Во время сушки вследствие испарения влаги из обмотки сопротивление изоляции обмотки сначала будет понижаться, затем через какой-то промежуток времени начнет повышаться. Прекратите сушку, когда сопротивление изоляции практически станет неизменным в течение 2-3 ч. В экстренных случаях сушка может быть прекращена, когда сопротивление изоляции на восходящей части кривой превысит 0,5 МОм. Этот способ сушки применим, если сопротивление изоляции не ниже 0,1 МОм; б) однофазным током. Подведите к выводам через реостат однофазный переменный или постоянный ток. Ток пропускается поочередно с переключением фаз. Производите переключение фаз не реже одного раза в час. Напряжение, подводимое к двигателю, снижается в 5 раз. Ток сушки должен быть не выше 0,4Iном. Этот способ сушки применим, если сопротивление изоляции не ниже 0,1 МОм; в) продувание через двигатель сухого чистого воздуха, нагретого до температуры не выше +1400С. Подведите воздух к окнам щитов, предварительно сняв с них сетки. Если указанным способом просушить двигатель невозможно, его следует разобрать и просушить статор в сушильной камере при температуре не выше +140 0С или продуванием через статор сухого нагретого воздуха. Сушку обмотки статора электронасоса 4ТТ-63/10 ведите включением ее на пониженное напряжение (10-15 % номинального) при заторможенном роторе. 2.5 Подготовка асинхронного электродвигателя АЭ-97-402 к работе Расконсервируйте машину. Проверьте сопротивление изоляции обмоток мегаомметром напряжением 500 В. При значении сопротивления меньше установленного значения обмотки сушите. Проверьте от руки легкость вращения ротора. По окончании монтажа проверьте по соответствующим схемам правильность подсоединения выводных проводов к зажимам панелей. Подсоедините заземляющий провод к корпусу машины. Проверьте надежность и исправность крепежных и контактных соединений. По окончании подготовительных операций включите машину и проверьте направление вращения. Прослушайте работу машины. При нормальной работе не должно быть неравномерного шума, стука или повышенной вибрации. Таблица 3 - Нормы допусков и износов вспомогательных электрических машин Электродвигатель АЭ-92-402
Таблица 4 - Характерные неисправности электродвигателя АЭ-92-402
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||