лекция. Омский промышленноэкономический колледж методические указания для студентов по выполнению практических работ
 Скачать 1.27 Mb.
|
|
Тема: Изучение объема и последовательности испытаний трансформаторов после монтажа. Цель: Изучить объем и последовательность испытаний силовых трансформаторов; научить измерять сопротивление изоляции обмоток силовых трансформаторов. Студент должен знать: объем и последовательность испытаний силовых трансформаторов после монтажа; уметь: производить измерение сопротивления изоляции обмоток силовых трансформаторов. Теоретическое обоснование Силовые трансформаторы, вводимые в эксплуатацию, должны подвергаться приемосдаточным испытаниям в соответствии с требованиями ПУЭ. В объем испытаний входят: Измерение характеристик изоляции: R60";R60"/R15";tg δ; ΔС/С; С2/С50. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты: изоляции обмоток вместе с вводами; изоляции доступных стяжных шпилек, прессующих колец и ярмовых балок. Измерение сопротивления обмоток постоянному току. Проверка коэффициента трансформации. Проверка группы соединения трехфазных трансформаторов и полярности выводов однофазных трансформаторов. Измерение тока и потерь холостого хода. Проверка работы переключающего устройства и снятие круговой диаграммы. Испытание бака с радиаторами гидравлическим давлением. Проверка системы охлаждения. Проверка состояния силикагели. Фазировка трансформаторов. Испытание трансформаторного масла. Испытания вводов. Испытания включением толчком на номинальное напряжение. Испытания и измерения следует проводить в определенной последовательности. Так, небезразлично, например, что испытать сначала: электрическую прочность изоляции или трансформаторное масло. При испытаниях повышенным напряжением в случае плохого качества масла может произойти пробой изоляции. Витковую изоляцию испытывают после испытания главной изоляции, так как в случае пробоя витковой изоляции при испытаниях приложенным напряжением дефект в витках не будет обнаружен. Недопустимо также измерять сопротивление обмоток постоянному току до опыта короткого замыкания. При этом опыте в случае плохого качества пайки схемы или плохого состояния контактов в переключателях отвод может подгореть или перегореть. Если после этого опыта не измерить сопротивление обмоток постоянному току, то дефект останется необнаруженным. При проведении нескольких видов испытаний изоляции испытанию повышенным напряжением должны предшествовать другие виды ее испытаний. Измерение характеристик изоляции проводят при температуре изоляции не ниже 10°С не ранее чем через 12 ч после заливки маслом. Значения характеристик изоляции должны быть не ниже приведенных в таблицах 6.1…6.3. Таблица 6.1 - Наименьшие значения R60"для трансформаторов до 35 к В
Таблица 6.2 - Наибольшие значения tg δ для трансформаторов до 35 к В
Таблица 6,3 - Наибольшие значения С2/С50 для трансформаторов
Для сухих силовых трансформаторов значения R60" при температуре 20…30 °С приведены в таблице 6.4. Таблица 6.4 - Наименьшие допустимые значения сопротивлений изоляции R60" обмоток сухих силовых трансформаторов
Значения коэффициента абсорбции k = R60"/R15"должно быть не менее 1,3 при температуре измерения от 10 до 30°С. Испытание повышенным напряжением: а) изоляции обмоток вместе с водами в соответствии с нормами, представленными в таблице 7.5. Продолжительность испытания 1 мин (данное испытание для маслонаполненных трансформаторов необязательно); б) изоляции доступных стяжных шпилек, прессующих колец и ярмовых балок производится напряжением 1…2 кВ в течение 1 мин в случае осмотра активной части. Таблица 6.5 - Испытательное напряжение промышленной частоты изоляции силовых маслонаполненных трансформаторов и трансформаторов с облегченной изоляцией (сухих и маслонаполненных)
Измерение сопротивления обмоток постоянному току производят на всех ответвлениях, если для этого не требуется выемки сердечника. Значение сопротивления не должно отличаться более чем на 2 % от значения, полученного на таком же ответвлении других фаз, или от паспортных данных. Проверка коэффициента трансформации производится на всех ступенях переключения. Коэффициент трансформации не должен отличаться более чем на 2 % от значений, полученных на том же ответвлении других фаз, или от паспортных данных. Проверка группы соединения производится лишь при отсутствии паспортных данных. Измерение тока и потерь холостого хода производится для трансформаторов свыше 1000 кВА при номинальном или пониженном напряжении с пересчетом на номинальное напряжение. Ток холостого хода не нормируется. Проверка работы переключающего устройства и снятие круговой диаграммы. Снятие круговой диаграммы производится на всех положениях переключателя. Круговая диаграмма не должна отличаться от диаграммы завода-изготовителя. Испытание бака с радиаторами гидравлическим давлением производят давлением столба масла, высоту которого над уровнем заполненного расширителя принимают: для трубчатых и гладких баков 0,6 м; для волнистых и радиаторных баков 0,3 м. Если в течение 3 ч при температуре масла не ниже 10°С не наблюдается течи, то бак считают герметичным. Проверка системы охлаждения. Режим пуска и работы охлаждающих устройств должен соответствовать инструкции за вола-изготовителя. Проверка состояния силикагеля. Индикаторный силикагель должен иметь равномерную голубую окраску зерен. Изменение цвета свидетельствует об увлажнении силикагеля. Для восстановления свойств силикагель прокаливают в печах. Испытание трансформаторного масла. Пробу масла из трансформатора отбирают после доливки (или заливки) и отстоя в течение не менее 12 ч для трансформаторов до 35 кВ включительно. Отбор пробы масла производят из специально предназначенного для этого крана (или пробки), имеющегося на баке трансформатора. Взятое на пробу масло испытывают на содержание механических примесей, взвешенного угля, на кислотное число, реакцию водной вытяжки, температуру вспышки. При этом пробивное напряжение масла должно быть не менее 25 кВ для трансформаторов напряжением до 15 кВ включительно. Испытание вводов производят по следующим параметрам: сопротивление изоляции измерительной и последней обкладок вводов, измеренное относительно соединительной втулки (производят мегаомметром на 1…2,5 кВ) не должно быть менее 1000 МОм; тангенс угла диэлектрических потерь, измеренный при напряжении 3 кВ, не должен превышать 3 % при номинальном напряжении ввода от 3 до 15 кВ; испытание вводов повышенным напряжением производят для вводов, установленных на трансформаторах, в течение 1 мин совместно с обмотками по нормам таблицы 6.5. Ввод считают выдержавшим испытание, если при этом не наблюдалось пробоя, скользящих разрядов, выделений газа, а также если после испытаний не обнаружено местного перегрева изоляции. Методические указания Измерения характеристик изоляции производят при температуре изоляции не ниже 10оС не ранее чем через 12 ч после окончания заливки маслом. Измерения производят по схемам таблицы 6.6. При измерении все вводы обмоток одного напряжения соединяют вместе, остальные обмотки и бак трансформатора должны быть заземлены. Вначале измеряют R15" иR60", затем остальные характеристики изоляции. Таблица 6.6 - Схемы измерения характеристик изоляции трансформаторов
За температуру изоляции трансформатора, не подвергавшегося нагреву, принимают температуру верхних слоев масла. Для трансформаторов без масла температура определяется термометром, установленным в карман термосигна-лизатора на крышке бака, причем карман следует заполнять маслом. Если температура масла ниже 10°С, то для измерения характеристик изоляции трансформатор должен быть нагрет. При нагреве трансформатора температуры изоляции обмоток принимают равной средней температуре обмоток ВН, определяемой по сопротивлению обмотки постоянному току. Измерение указанного сопротивления производят не ранее чем через 60 мин после отключения нагрева обмотки током и не ранее чем через 30 мин после отключения внешнего обогрева. Сопротивление изоляции измеряют мегаомметром на 2500 В с верхним пределом не ниже 10 000 МОм. Перед началом каждого измерения испытуемая обмотка должна быть заземлена на время не менее 2 мин для снятия возможного емкостного заряда. Для приведения значений R60", измеренных на заводе, к температуре измерений на монтаже t1а также для определения нормированных значений R60" при температурах, не кратных десяти, производят пересчет с помощью коэффициента k2, который имеет следующие значения:
Примеры пересчета 1) Трансформатор 16 000 кВА, 35 кВ. Данные заводского протокола (при измерении по схеме ВН-бак, НН) R60" = 300 Мом при t2= 55°С. Температура изоляции трансформатора при измерении составляет 20°С; t2 - t1= 35 °С; k = 4,15. Сопротивление изоляции, приведенное к 20°С, R60" = 300 · 4,15 = 1245 МОм. Сопротивление изоляции на монтаже должно быть не ниже 70% этого значения, т. е. не менее 1245 · 0,7 = 870 Ом. 2) Для трансформатора 6300 кВА, 35 кВ при измерении на монтаже R60" = 500 МОм при температуре изоляции трансформатора 13oС. Так как в таблице 6.1 даны нормированные значения при температурах, кратных десяти, необходимо определить нормированное значение R60"при 13°С. Для этого указанную норму, например при 20°С, приводят к температуре 13°С с помощью коэффициента k2. Для разницы t2 - t1= 20 – 13 = 7 °С k2 = 1,36. Нормированное значение R60" при 13oС равно 300 · 1,36 = 408 МОм, т. е, измеренное значение 500 МОм удовлетворяет нормам. Ход работы Произвести измерение сопротивления изоляции силового трансформатора, для чего: измерить температуру изоляции; заземлить испытываемую обмотку не менее чем на 2 мин; подключить мегаомметр и произвести измерение R60"и R15"в соответствии со схемами таблицы 6.6; произвести пересчет значения сопротивления изоляции R60" к температуре 50 °С; сделать заключение о соответствии значения сопротивления изоляции, сравнив полученный результат с нормой по таблицы 6.1; подсчитать величину коэффициента абсорбции, сделать заключение о степени увлажненности изоляции; составить отчет по работе. Контрольные вопросы Перечислите объем приемосдаточных испытаний силовых трансформаторов. Что положено испытывать сначала - электрическую прочность изоляции или трансформаторное масло и почему? Почему витковую изоляцию испытывают после главной? Какова продолжительность испытаний повышенным напряжением? Что такое коэффициент абсорбции: его физический смысл и математическое выражение? Что такое tgδ? Объясните физический смысл отношений ΔС/С и C2/C50. Какие функции выполняет трансформаторное масло? Содержание отчета Номер, тема и цель работы. Объем и последовательность испытания трансформатора после монтажа. Порядок работы. Ответы на контрольные вопросы. Литература Акимова Н.А., Котолец Н.Ф., Сентюрихин Н.И. Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования - М.: Академия, 2013, с.86…88. Сибикин Ю.Д., Сибикин М.Ю Технология электромонтажных работ - М.: Высшая школа, 2012, с.132…134. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 7 Тема: Изучение способов сушки изоляции обмоток электродвигателей. Цель: Изучить схемы и методику различных способов сушки изоляции обмоток. электродвигателей. Студент должен знать: методы определения степени увлажнения обмоток электродвигателей; способы сушки изоляции обмоток электродвигателей; схемы различных способов сушки обмоток электродвигателей; уметь: определять степень увлажнения обмоток электродвигателей; уметь подбирать способ сушки изоляции электродвигателя; уметь рассчитывать параметры для различных методов сушки. Теоретическое обоснование Сушка электрических машин должка обязательно производиться при неудовлетворительных характеристиках изоляционных материалов, которые указывают на недопустимую степень увлажненности изоляции. Как правило, сушка производится до установки машины. Сушка машин перед пуском производится в том случае если машина после установки или в период хранения находилась в помещении, где изоляция увлажнилась, и измерения изоляционных характеристик перед пуском показывают на увлажненность изоляции. Для определения условий, обязательных при включении без сушки, электрические машины переменного тока условно разделяют на две группы: электродвигатели до 5000 кВт с частотой вращения не более 1500 об/мин; генераторы и синхронные компенсаторы, а также электродвигатели, не входящие в группу 1. Основными критериями для включения машин без сушки являются: R60" - одноминутное значение сопротивления изоляции обмоток (замеренное через 60 с после начала измерения), МОм; R60"/R15" - коэффициент абсорбции, равный отношению одноминутного значения сопротивления изоляции к 15-секундному значению при температуре измерения от 10 до 30о С; характеристика токов утечки при приложении выпрямленного испытательного напряжения. Это испытание не проводится на машинах группы 1, если R60" и R60"/R15" в норме. Разрешается также не проводить его и на машинах группы 2, а также на машинах группы 1, но обязательным условием включения таких машин является соблюдение допустимых значений R60" и отношения R60"/R15" при значениях R60" вдвое меньших нормы. Значение R60" для двигателей группы 1 на номинальное напряжение до 1000 В должно быть не менее 0,5 МОм, а коэффициент абсорбции не менее 1,2. Для машин группы 2 значение R60" измеренных при температуре 75°С должно быть не менее значений, вычисленных по формуле R60" = Uном /(Pном ∙ 0,01 + 1000), (7.1) где Uном - номинальное напряжение электрической машины, В; Pном - номинальная мощность, кВт. Коэффициент абсорбции для машин группы 2 должен быть не менее 1,3. Если измеренные параметры не удовлетворяют нормам, то электрическую машину подвергают сушке. Обмотки машин перед сушкой должны быть очищены от загрязнений и осевшей пыли, продуты сухим и чистым воздухом давлением не выше 2 кгс/см2 (0,2 МПа). Если вода продолжительное время воздействует на обмотки двигателя, то измерения и испытания, снизанные с подачей напряжения, должны производиться после контрольного прогрева и подсушки путем внешнего нагрева. Осуществлять сушку пропусканием тока через обмотки допускается в том случае, если сопротивление изоляции обмоток статора машин переменного тока и обмотки якоря машин постоянного тока не менее 5 кОм, а сопротивление изоляции обмоток ротора машин переменного тока и обмоток возбуждения машин постоянного тока не менее 20 кОм. Перед проведением сушки корпус машины должен быть обязательно заземлен. В период подготовки к сушке необходимо предусмотреть возможность выполнения измерений, поэтому необходимо вывести концы обмоток в удобное для измерений место, изолировать их, установить термометры и температурные индикаторы. В процессе сушки измеряют сопротивление изоляции, температуру обмоток, активной стали и окружающего воздуха. Во избежание потерь теплоты машина должна быть закрыта. В период подготовки к сушке проводят необходимые противопожарные мероприятия: место проведения сушки обеспечивают средствами пожаротушения, водоснабжения. В помещении не должны храниться горючесмазочные материалы. В процессе сушки следует постоянно контролировать температуру обмоток и стали частей электрических машин. Максимальная температура в наиболее нагретом месте обмотки или стали при нагреве током не должна превышать 80°С при измерении термометрами, 100°С при измерении методом сопротивления, 90°С при измерении встроенными и заложенными температурными индикаторами и 100 °С при измерении термометром при сушке методом внешнего нагрева. Скорость достижения установившейся температуры не должна превышать 4…5°С/ч. Для ограничения резкого повышения температуры своевременно снижают ток или периодически отключают источник питания. До достижения установившейся температуры делается запись один раз в час, с момента достижения установившейся температуры - один раз в 2 ч. Сушка прекращается после того, как сопротивление изоляции будет держаться при постоянной температуре практически неизменным в течение 3…5 ч. Сушка считается законченной при условиях: R60" и R60"/R15" имеют установившееся значение в течение 3…5 ч и значения их не менее допустимых. Способы сушки электрических машин. 1) Внешний нагрев (рисунок 7.1). Этим методом рекомендуется производить сушку всех электрических машин и обязательно сильно отсыревших. Для нагрева применяются тепловоздуходувки, нагревательные сопротивления (для машин малой мощности - сушильные шкафы). Для электрических машин с замкнутой системой вентиляции нагреватели размещают в вентиляционной камере и температуру горячего воздуха, поступающего в машину, регулируют выключением нагревателей. Мощность (кВт) нагревательных элементов тепловоздуходувки определяют по формуле: Р = 0,07 QC(t2 – t1), (7.2) где Q - количество воздуха, прогоняемого вентилятором через камеру, м3/мин; С - теплоемкость воздуха, равная 0,273 ккал/кг (1,14 кДж/кг); t1 - температура окружающего воздуха, °С; t2 – температура горячего воздуха, °С (принимается примерно равной 90 °С). Количество воздуха, прогоняемого в 1 мин через камеру, принимают равным 1,5 Qк, где Qк - объем камеры, м3. При ориентировочных расчетах мощность нагревательных элементов тепловоздуходувок можно принимать: для электрических машин мощностью до 500 кВт - 3,5 %; для электрических машин 500…1000 кВт - 1,5…3 % мощности машины.  Рисунок 7.1 – Сушка внешним нагревом 2) Сушка инфракрасными лучами. Этот метод также рекомендуется для всех электрических машин и обязателен для сильно отсыревших. В качестве источника инфракрасных лучей применяют зеркальные лампы накаливания. Электродвигатель должен находиться от лампы на расстоянии 20..40 см. Лампы для равномерного прогрева желательно располагать в шахматном порядке с расстояниями между осями ламп 20…30 см. По мере возрастания температуры часть ламп отключается. Как правило, мощность применяемых ламп 250 или 500Вт. Для сушки электрических машин общая мощность ламп колеблется в пределах 5…15 кВт. 3) Метод индукционных потерь мощности в стали статора с использованием вала в качестве намагничивающего витка (рисунок 7.2). Этот метод рекомендуется для всех электрических машин, у которых изолированы подшипники или есть возможность их изолировать.  Рисунок 7.2 - Сушка индукционными потерями мощности в активной стали статора с использованием нала электрической машины в качестве намагничивающего витка Через вал пропускается ток от сварочного трансформатора (или нескольких параллельно включенных). Вторичный ток может регулироваться реактором сварочного трансформатора. Необходимые параметры трансформаторов U = 15…50 В, ток - до 1000 А. Возможно использование силовых трансформаторов 6000/400 В при подключении к стороне высшего напряжения 400 В и получении на стороне низшего напряжения 24 В. Подводимое напряжение (В) частотой 50 Гц определяют по формуле Uс = BSω/45, (7.3) где В - заданная индукция, Тл (В = 0,6…0,8 Тл); S - сечение активной стали, см2; ω = 1. Сечение активной стали (см2) S = klст hст, (7.4) где k - коэффициент запаса стали, равный 0,95; lст - длина активной стали статора без воздушных каналов, см; hcт - высота активной стали, см (без зубцов). lст = l– nbк, (7.5) где l- полная длина стали статора; n - количество вентиляционных каналов; bк - ширина вентиляционных каналов. Потребную МДС (ток, протекающий по валу) (А) определяют по формуле aω = IB = π Dcр aω0, (7.6) где Dcp - средний диаметр активной стали статора, см; aω0 - удельная МДС (зависит от сорта стали). При В, равном 0,6; 0,7; 0,8 Тл, удельная МДС соответственно равна 1,4; 1,8; 2,2 для слабо- и среднелегированных сталей. 4) Meтод индукционных потерь мощности в активной стали статора с помощью специальной намагничивающей обмотка (рисунок 7.3).  Рисунок 7.3 - Сушка индукционными потерями мощности в активной стали статора с помощью специальной намагничивающей обмотки Этот метод рекомендуется для электрических машин, поступивших в разобранном состоянии или прошедших разборку при ревизии. При этом методе нагревание происходит за счет создания в стали статора переменного магнитного потока путем наматывания на статор специальной намагничивающей обмотки из изолированного провода. Обмотка питается однофазным током. Сушка электродвигателя должна производиться при вынутом роторе. Намагничивающие витки изолируются от стали статора асбестом или электрокартоном. Нагрузку на провода выбирают в пределах 0,5…0,7 допустимой. Регулирование температуры производится периодически включениями и отключениями намагничивающей обмотки или переключением числа витков. При использовании этого метода лобовые части обмотки подогревают тепловоздуходувкой. Ротор машины подсушивают постоянным током. Число витков намагничивающей обмотки определяется по формуле: ω = 45Uc/(SB), (7.7) Обозначения элементов, входящих в формулу, приведены в п. 3 Ток в намагничивающей катушке I = аω/ω = πDср аω0/ ω, (7.8) Подводимое напряжение Uc выбирают равным 380 В или 220 В; аω0, В, S определяют так же, как в п. 3. Провода и кабели для намагничивающей обмотки не должны иметь металлической оболочки. Нагрузку на провод принимают равной 50…70% допустимой. Для быстрого подъема температуры в начале сушки индукцию рекомендуется выбирать 0,7…0,8 Тл. При установившемся тепловом режиме она может быть снижена до 0,4…0,6 Тл путем уменьшения подводимого напряжения или увеличения числа витков намагничивающей обмотки. Этот метод непригоден для сушки машин мощностью менее 150…220 кВт, так как вследствие малого сечения активной стали требуется очень большое количество витков. 5) Метод потерь на вихревые токи в статоре машин переменного тока или в станине электрических машин постоянного тока (рисунок 7.4). Этот метод применяется для электрических машин малой и средней мощности с щитовыми подшипниками. Намагничивающая обмотка из изолированных проводов наматывается по наружной поверхности станины электрической машины. Вследствие создания вихревых токов станина нагревается. В качестве источников питания наиболее удобными являются сварочные трансформаторы, позволяющие регулировать ток. Возможно последовательное подключение нескольких.  Рисунок 7.4 – Сушка потерями на вихревые токи в станине электрических машин с щитовым подшипником (малой и средней мощности) Мощность (кВт), потребная для сушки, Р = kF (tкорп - t0) ·10-3 (7.9) где k - коэффициент теплопередачи, равный 5 при утепленной и 12 при неутепленной машине; F - полная поверхность корпуса машины, м2; tкорп - температура нагрева корпуса электрической машины, принимаемая для расчетов равной 100°С; t0 - температура окружающего воздуха, °С. Удельные потери (кВт/м2) Δр = Р/F0, (7.10) где F0 - поверхность корпуса электрической машины, охватываемая намагничивающей обмоткой, м2. Число витков намагничивающей обмотки ω = U A/L, (7.11) где U - напряжение, подведенное к обмотке, В; А - коэффициент, определяемый по таблице 7.1, в зависимости от удельных потерь; L - длина одного витка, м. Таблица 7.1 – Зависимость коэффициента А от удельных потерь
Ток в намагничивающей обмотке (А) I = P/(U cos φ), (7.12) где cos φ ориентировочно принимают 0,5…0,7. Нагрузку на провод выбирают 0,5…0,7 от допустимой. Этот способ мало пригоден для сушки крупных электрических машин, так как требует большой мощности и большого числа витков. 6) Сушка от постороннего источника постоянного (переменного) тока (рисунок 7.5). Сушка постоянным током производится при заторможенном роторе и рекомендуется для машин переменного тока, а также для обмоток возбуждения машин постоянного тока. Если выведены все шесть концов обмотки, ток пропускается последовательно через обмотки всех фаз (рисунок 7.5, а, б). Если выведены только три конца обмотки, то обмотки соединяются, как показано на рисунке 8.5, в, г, с переключением фаз через каждый час. Отключение производят постепенным снижением подводимого напряжения. Обмотка ротора высыхает и не требует дополнительной сушки. Ток сушки поддерживается в пределах 0,4…0,7Iном. Температуру регулируют путем изменения тока сушки с помощью изменения подводимого напряжения или реостатом. Необходимое напряжение (В) источника постоянного тока находят по формуле Uc = Ic R, (7.13) где Ic – ток сушки, А; R – сопротивление постоянному току обмоток машин по принятой схеме сушки, Ом. Аналогично можно проводить сушку от постороннего источника однофазного тока. Этот способ рекомендуется для электрических машин переменного тока. Ротор может быть вынут и высушен отдельно. Ротор с двойной клеткой при сушке по схемам рисунка 7.5 должен быть вынут обязательно. Сушка производится так же. Ток сушки должен составлять 50…70 % от номинального.  Рисунок 7.5 – Сушка потерями в меди от постороннего источника постоянного тока Помимо описанных методов сушки существуют метод с помощью постороннего источника трехфазного тока в режиме короткого замыкания, метод короткого замыкания в генераторном режиме, метод «ползучей» скорости. Однако эти методы из-за их трудоемкости и сложности применяют редко и в работе не рассматриваются. Ход работы Изучить инструкцию. По указанию преподавателя подробно изучить, законспектировать и пересказать один из способов сушки. Рассчитать мощность нагревательного элемента тепловоздуходувки для сушки двигателя мощностью Рном = 2,2 кВт. При сушке методом 3 для выбранного статора определить подводимое напряжение U (В) и ток, протекающий по валу Iв (А). Принять В = 0,7 Тл. При сушке методом 4 для выбранного статора определить ток в намагничивающей катушке, выбрать марку и сечение провода намагничивающей обмотки. Принять: В = 0,8 Тл. Uс = 220 В, нагрузка - 70% допустимой. При сушке методом 5 для выбранного двигателя определить число витков ω и ток I в намагничивающей обмотке, учитывая, что машина неутепленная. Примять температуру окружающего воздуха 20оС. Учитывая нагрузку на провод 50% допустимой, выбрать марку и сечение провода. Составить отчет о работе. Контрольные вопросы Перечислите основные критерии включения электрических машин без сушки. Что такое R60" и R60"/R15" ? В каких случаях возникает необходимость сутки электрических машин? В чем заключаются подготовительные работы к сушке электрических машин? При каких условиях сушку можно считать законченной? В чем сущность изученных методов сушки? Содержание отчета Номер, тема и цель работы. Ход работы. Ответы на контрольные вопросы. Литература Акимова Н.А., Котолец Н.Ф., Сентюрихин Н.И. Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования - М.: Академия, 2013, с.63…69. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 8 Тема: Методы устранения вибрации и шумов в электрических машинах. Цель: Изучить виды, причины и методы устранения вибрации и шумов в электрических машинах. Студент должен знать: источники и причины вибрации и шумов в электрических машинах; методы устранения вибрации и шумов в электрических машинах; уметь: выявлять и устранять причины вибрации в электрических машинах. Теоретическое обоснование Вибрация - это механические колебания тела. Основными источниками вибрации и шума электрических машин являются магнитные, механические и аэродинамические источники. Вибрация электрических машин вызывается неуравновешенностью вращающихся частей, механическими неисправностями или причинами электромагнитного характера Причинами магнитной вибрации и шума ЭМ являются пространственно-временные изменения сил магнитного взаимодействия между статором и ротором, которые обусловлены основным магнитным полем в воздушном зазоре, дискретным распределением обмоток по пазам, зубчатость» статора и ротора, эксцентриситетом ротора и насыщением магнитной цепи. По направлении действия эти силы можно разделить на радиальные, тангенциальные и аксиальные (осевые). Переменные силы, воздействуя на статор, вызывают упругую деформацию последнего, которая передается в окружающую воздушную среду в виде шума. Повышенная вибрация резко снижает надежность электродвигателя и прежде всего, опасна для его подшипников. Под воздействием толчковых, ударных нагрузок от вибрирующего ротора в подшипниках скольжения может нарушиться масляная пленка и наступить подплавление баббита. В некоторых случаях в баббите появляются трещины и сколы. В подшипниках качения быстро развиваются усталостные явления металла, появляются трещины, выбоины на рабочих поверхностях качения, разрываются сепараторы. От воздействия вибрации может также наступить изгиб или излом вала, бочка ротора - оторваться от вала, появиться трещина в станине статора или в торцовой крышке, повредиться опорная рама и фундамент. Повышается и ускоряется износ изоляции обмоток электродвигателя. Вибрация электродвигателя, превышающая норму, должна быть устранена. Но для этого нужно знать ее причину. Причинами вибрации, которые условно разделяются на две группы, могут быть следующие. Первая группа Неправильная центровка электродвигателя с механизмом. Неудовлетворительное состояние соединительной муфты: износ пальцев, сухариков, зубцов, несоосность отверстий под пальцы в полумуфтах, небаланс полумуфты или пальцев. Небаланс ротора приводимого механизма, особенно часто встречающийся у дымососов и вентиляторов вследствие износа лопаток. Дефект подшипников приводимого механизма. Дефекты фундамента и фундаментной рамы: раз рушение бетона маслом, обрыв сварки на ребрах жесткости рамы, плохое крепление двигателя к раме после центровки и т. д. Эта группа причин вибрации электродвигателя должна устраняться персоналом, ремонтирующим приводимый механизм, за исключением, пожалуй, устранения дефекта в сварке рамы под электродвигателем, если она одновременно не является рамой механизма. Вторая группа Небаланс ротора электродвигателя. Образование трещин и обрыв стержней коротко- замкнутой обмотки ротора от кольца. Отрыв бочки ротора от вала. Изгиб или излом вала ротора. Слабое крепление отдельных деталей электродвигателя (подшипников, торцовых крышек). Недопустимо большой зазор в подшипниках скольжения, дефекты подшипников качения. Эта группа причин устраняется персоналом, ремонтирующим электродвигатели. На практике вибрация иногда вызывается не одной, а несколькими причинами. При обнаружении повышенной вибрации подшипников электродвигателя желательно замерить ее виброметром или вибрографом, чтобы знать истинную величину. Не отключая двигателя, следует проверить, не являются ли причиной вибрации слабое закрепление двигателя, нарушение сварки элементов фундаментной рамы или разрушение бетона фундамента. Для этого на ощупь определяют и сравнивают вибрацию лап электродвигателя или стульев его подшипников, болтов, крепящих электродвигатель, и рамы вблизи лап. При недостаточной затяжке болта вибрирует только лапа двигателя, а болт не вибрирует или вибрирует незначительно. Лучше всего разницу в вибрации можно заметить, приложив палец на стык двух сопрягаемых деталей, в данном случае на стык болта и лапы. При нарушении прочного сопряжения между ними вибрация вызывает перемещение одной детали относительно другой, и палец легко обнаружит это. Если вибрирует и болт, то указанным способом проверяется, нет ли разницы в вибрации на стыке между лапой и рамой, между верхней полкой и вертикальной частью рамы, между ребром жесткости и верхней и нижней полками, между нижней полкой рамы и фундаментами и т. д. Иногда нарушение прочного сопряжения между деталями обнаруживается также по появлению мелких пузырей, а при сильной вибрации - и мелких брызг масла в месте стыка. При обнаружении дефекта в сопряжении между рамой и фундаментом, появляющегося чаще всего из-за разъедания бетона маслом, весь пропитанный бетон, в том числе и пока сохранивший прочность, должен быть удален и заменен свежим. На время схватывания бетона агрегат должен быть остановлен и выведен из резерва. Если дефектов в фундаменте, раме, креплении электродвигателя и его торцовых крышек, креплении приводимого механизма не обнаружено, следует рассоединить муфту между электродвигателем и механизмом и запустить электродвигатель в работу на холостом ходу. Если в момент пуска и на холостом ходу электродвигатель работает без вибрации, то причину вибрации следует искать в нарушении центровки, износе пальцев или самих полумуфт или появлении небаланса в приводимом механизме. Если же электродвигатель вибрирует и на холостом ходу, то причина вибрации находится в самом электродвигателе. В этом случае следует проверить, не исчезает ли вибрация сразу же после отключения электродвигателя от сети. Исчезновение вибрации сразу же после отключения от сети указывает на наличие неравномерного зазора между ротором и статором. Для устранения вибрации, вызванной неравномерным зазором, следует принять меры к его выравниванию. Сильная вибрация электродвигателя при пуске на холостом ходу указывает на неравномерный зазор или на обрыв стержня в обмотке ротора. Если зазор равномерен, то причина вибрации только в обрыве стержня ротора. Вибрация в этом случае устраняется путем ремонта обмотки ротора. Если вибрация электродвигателя, отсоединенного от механизма, после отключения от сети пропадает не сразу, а снижается по мере снижения числа оборотов, то причина вибрации - в небалансе ротора из-за неуравновешенности полумуфты, изгиба или появления трещины на валу, смещения обмотки, отрыва бочки ротора от вала. В этом случае полезно снять полумуфту и электродвигатель запустить без нее. Нормальная работа электродвигателя указывает на небаланс полумуфты. Такую полумуфту необходимо установить на оправку и проточить по всей наружной поверхности на токарном станке. Если же и после снятия полумуфты вибрация осталась, ротор должен быть вынут и проверен на отсутствие дефектов на валу и в креплении на нем роторной бочки. При отсутствии дефектов ротор должен быть подвергнут динамической балансировке на станке. Статическая балансировка ротора на ножах в данном случае не поможет, и поэтому производить ее не следует. Повышенные зазоры в подшипниках скольжения сами по себе вибрацию не вызывают. Если нет других причин вибрации, то и при больших зазорах электродвигатель, особенно на холостом ходу, будет работать нормально. Но если появятся другие причины вибрации, то величина ее при больших зазорах будет значительно выше, чем при допустимых зазорах. Поэтому если электродвигатель вибрирует только под нагрузкой и определить причину вибрации не удается, то следует принять меры к уменьшению зазора в подшипниках путем их перезаливки. Вибрация электродвигателя по причине дефектности подшипников качения обнаруживается легко. Дефектный подшипник сильно шумит, греется. Его необходимо заменить и только потом продолжить выяснение причины вибрации, если она осталась. Дефектами соединительной муфты, вызывающими вибрацию, являются неуравновешенность полумуфт, несоосность отверстий в полумуфтах более чем на 1 мм, неодинаковость веса пальцев, неравномерный износ их или износ мягких шайб до такой степени, что пальцы касаются сталью отверстий в полу муфтах. Все пальцы должны быть взвешены. Если есть разница в весе, то каждые два пальца, имеющие одинаковый вес, устанавливаются в противоположные отверстия полумуфт. Все сработавшиеся пальцы должны быть восстановлены заменой кожи или резины. Полумуфты, имеющие несоосность отверстий, должны быть заменены. Ход работы Изучить инструкцию. Описать причины и методы устранения вибрации в электрических машинах. Ответить на контрольные вопросы. Контрольные вопросы Что называется вибрацией? Что является источником вибрации и шума в электрических машинах? Перечислите виды вибрации. Перечислите причины вибрации и шума в электрических машинах. Последствия вибрации в электрических машинах. Содержание отчета Номер, тему и цель работы. Причины и методы устранения вибрации в электрических машинах. Ответы на контрольные вопросы. Литература Акимова Н.А., Котолец Н.Ф., Сентюрихин Н.И. Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования – М.: Академия, 2012, с.69…76. Сибикин Ю.Д., Сибикин М.Ю Технология электромонтажных работ. – М.: Высшая школа, 2012, с.147…167. Список литературы Акимова Н.А., Котеленец Н.Ф., Сентюрихин Н.И. Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования – М.: Академия, 2013. Бутырский В.И. Наладка электрооборудования - Волгоград: Издательский дом «Ин-Фолио», 2010. Варварин В.К. Выбор и наладка электрооборудования - М.: Форум, 2013. Правила устройства электроустановок. 7 издание - М.: Главгосэнергонадзор России, 2014. Сибикин Ю.Д., Сибикин М.Ю. Монтаж, эксплуатация и ремонт электрооборудования промышленных предприятий и установок - М.: Высшая школа, 2003. Сибикин Ю.Д., Сибикин М.Ю. Технология электромонтажных работ - М.: Высшая школа, 2002. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||