«Вечный двигатель» или 10 советов, как продлить его срок службы

Искать ответ на вопрос как долго вам прослужит электродвигатель нужно не в ходе его эксплуатации, а намного раньше. Правильный выбор машины с учетом условий и регулярности ее применения — верный залог того, что она будет работать долго, надежно и эффективно. При этом, конечно, не стоит забывать о соблюдении рекомендаций по эксплуатации, грамотном монтаже и профессиональном обслуживании машины. Именно эти параметры будут определяющими в продолжительности ее жизни.

Теперь рассмотрим каждый из них подробнее и дадим еще несколько советов, на что стоит обратить внимание при эксплуатации электродвигателя, чтобы срок его службы был максимально долгим.

1. Покупайте правильный электродвигатель

Чтобы не приобрести очередную «головную боль» (в виде электродвигателя) на свой объект, посоветуйтесь со своими механиками. Именно эти люди будут сутки напролет обхаживать и заботиться о двигателях, чтобы машина не подвела в самый неподходящий момент. Они профессионалы и подберут то, что необходимо, а не то, что дешево или выгодно. Они умеют правильно, и главное — технически грамотно:

• определить производителя и серию двигателя;
• указать необходимую мощность и обороты;
• уточнить вопрос по рабочему напряжению, способу монтажа, климатическому исполнению;
• обратить внимание на значения КПД и cos φ;
• указать дополнительные требования к машине.

В том случае, если вы живете по правилу — доверяй, но поверяй — можете совершенно бесплатно получить необходимые рекомендации у наших специалистов.

2. Установите прямую связь со специалистами завода-изготовителя

Это позволит вам напрямую с разработчиками электродвигателя технически грамотно и быстро решать все вопросы, связанные с обслуживанием и ремонтом. Предоставляя обратную связь производителю, вы, хотите того сами или нет, делаете неоценимый вклад в повышения уровня качества производимой производителями продукции.

3. Соблюдайте технику безопасности при проведении монтажных работ и советы по эксплуатации

Установка электродвигателя производится, как правило, с помощью кранов или ручных лебедок, а также талей и других устройств, расположенных над местом его эксплуатации. Обязательно проверяйте возможности их нагрузки!

Также не забывайте, что центровка электродвигателей с технологической машиной, проверка воздушных зазоров, замена смазки в подшипниках, подгонка и регулировка щеток у электродвигателя с фазным ротором, проверка сопротивления изоляции обмоток должны происходить только при отключенном рубильнике, вынутых плавких вставках предохранителей на питающей линии с вывешиванием запрещающего плаката на рубильнике.

При монтаже необходимо обратить особое внимание на состояние электродвигателя и не допускать использования инструмента, имеющего дефекты.

4. Своевременно выполняйте регламентные работы

В первую очередь, проводите регулярный внешний осмотр во время работы двигателя. Эта мера носит профилактический характер, но очень важна. Она позволит предупредить возникновение неисправностей и, как следствие, предотвратить сбой в работе. Во время проведения осмотра очищается поверхность электродвигателя, производится затяжка болтовых соединений и крепления заземлений.

Не менее важно проведение работ по контролю основных параметров электрической машины. Сюда входят замер токов и проверка их на соответствие заводским параметрам. Перегрузка двигателя значительно сокращает срок его службы. Также необходимо убедиться в отсутствии посторонних шумов и вибрации, в том, что двигатель смазан, а его температура не превышает допустимые нормы (подробнее п. 7, 10).

5. Выбирайте энергоэффективные двигатели

Основным показателем энергоэффективности электродвигателя является его коэффициент полезного действия (далее КПД), который рассчитывается по формуле:

η=P2/P1=1 – ΔP/P1,

где Р2 — полезная мощность на валу электродвигателя,

Р1 — активная мощность, потребляемая электродвигателем из сети,

ΔP — суммарные потери, возникающие в электродвигателе.

Как мы видим, чем выше КПД (и соответственно ниже потери), тем меньше энергии потребляет электродвигатель из сети для создания полезной мощности.

Согласно эмпирическому закону срок службы изоляции уменьшается в два раза при увеличении температуры на 100 °C. Таким образом, срок службы двигателя с повышенной энергоэффективностью несколько больше, так как потери и нагрев меньше.

6. Применяйте электродвигатели с преобразователями частоты

Преобразователи частоты позволяют регулировать скорость вращения электродвигателя за счет изменения входной частоты. Это позволяет сэкономить как минимум 30% электроэнергии по сравнению с традиционными способами управления двигателями. Например, если снизить рабочую частоту всего на 20% (с 50 до 40 Гц), то потребление электроэнергии уменьшится вдвое!

Помимо энергосбережения преобразователи частоты увеличивают срок службы электродвигателя, повышают надежность всей системы, не требуют технического обслуживания.

7. Контролируйте температуру двигателя

Нормативный срок службы электродвигателя определяется допустимой температурой нагрева его изоляции. В современных двигателях применяется несколько классов изоляции, допустимая температура нагрева которых составляет:

• Класс В — 130 °C,
• Класс F — 155 °C,
• Класс H — 180 °C.

Превышение допустимой температуры ведет к преждевременному разрушению изоляции и существенному сокращению срока его службы.

8. Следите за обмоткой электродвигателя

Здесь есть два варианта развития событий:

• обрыв обмотки в треугольнике,
• обрыв обмотки в звезде.

Рассмотрим каждый из них.

Обрыв обмотки в «треугольнике». Из практики известно, что оборванная обмотка никак не мешает нормальной работе электродвигателя. Оставшиеся две обмотки берут на себя всю мощность через подсоединение к сети по топологии «открытый треугольник». В результате двигатель набирает обороты, держит нагрузку, но происходит чрезмерный нагрев двух подключенных фаз. При относительно долгой эксплуатации асинхронного силового агрегата под нагрузкой на валу в таком неверном режиме включения происходит неминуемое выгорание задействованных обмоток статора.

Обрыв обмотки в «звезде». Обрыв обмотки статора в трехфазном электродвигателе, включенном в сеть по топологии «звезда», приводит к тому, что машина отказывается запускаться, если ее остановить. Двигатель греется, издает неприятный гул, вибрирует ротором, но не запускается. Обрыв обмотки приводит к тому, что не образуется вращающееся магнитное поле. Безусловно, двигатель можно запустить, но для этого необходимо предварительно раскрутить вал ротора. Естественно, возрастает электропотребление, шум, а также общий износ двигателя.

Единственно верное решение проблемы обрыва обмотки — это нахождение дефектной обмотки и ее перемотка. Любая скрутка, спайка внутри обмотки неприемлема. Лучше и надежнее перемотать всю обмотку, сохраняя число витков, а также сечение обмоточной проволоки.

9. Особое внимание — аварийный режим!

Многолетний опыт эксплуатации электродвигателей показал, что большинство существующих защит не обеспечивают безаварийную работу электродвигателя. Например, тепловые реле рассчитывают на длительную перегрузку 25-30% от номинальной. Но чаще всего они срабатывают при обрыве одной фазы при нагрузке 60% от номинальной. При меньшей нагрузке реле не срабатывает, электродвигатель продолжает работать на двух фазах и выходит из строя в результате перегрева изоляции обмоток.

Правильный выбор защитного устройства — это важный фактор в обеспечении безопасной эксплуатации электродвигателя. Приборы защиты электродвигателя от аварийных режимов можно разделить на несколько видов:

• тепловые защитные устройства — тепловые реле, расцепители;
• защитные устройства от сверхтоков — плавкие предохранители, автоматы;
• термочувствительные защитные устройства — термисторы, термостаты;
• защита от аварий в электросети — реле напряжения и контроля фаз, мониторы сети;
• приборы МТЗ (максимальной токовой защиты), электронные токовые реле;
• комбинированные устройства защиты.

При выборе релейной защиты проконсультируйтесь со специалистом.

10. Обращайте внимание на вибрацию и шум

Обращайте самое пристальное внимание на такие параметры электрической машины как вибрация и шум. Если они не в пределах нормы, то свидетельствуют о механической неисправности. Очень важно вовремя уловить данные изменения в работе машины, определить причины возникновения, и конечно же устранить их.

Если самостоятельно решить данный вопрос не получается, рекомендуем обращаться напрямую к производителям, обладающим необходимым оборудованием, и специалистам, регулярно решающими подобного рода задачи. Это сэкономит вам время и деньги!

Электродвигатели приводов работают в двигательном и тормозном режимах, преобразуя электрическую энергию в механическую или, наоборот, механическую энергию в электрическую. Преобразование энергии из одного вида в другой сопровождается неизбежными потерями, которые в конечном итоге превращаются в тепло.

Материалы, применяемые для изготовления электродвигателей (сталь, медь, алюминий, изоляционные материалы), обладают различными физическими свойствами, которые изменяются от температуры.

Изоляционные материалы наиболее чувствительны к нагреву и обладают наименьшей нагревостойкостью по сравнению с другими материалами, используемыми в двигателе. Поэтому надежность работы двигателя, его технико-экономические характеристики и номинальная мощность определяются нагревом материалов, применяемых для изоляции обмоток.

Срок службы изоляции электродвигателей зависит от качества изолирующего материала и от температуры, при которой она работает. Практикой установлено, что, например, хлопчатобумажная волокнистая изоляция, погруженная в минеральное масло при температуре около 90 °С, может надежно работать в течение 15 - 20 лет. В течение этого срока происходит постепенный износ изоляции, то есть ухудшаются ее механическая прочность, эластичность и другие свойства, необходимые для нормальной работы.

Повышение рабочей температуры всего на 8 - 10 °С сокращает время износа этого вида изоляции до 8 - 10 лет (примерно в 2 раза), а при рабочей температуре 150 °С износ наступает через 1,5 месяца. Работа при температуре около 200 °С приводит эту изоляцию в негодность через несколько часов.

Потери, вызывающие нагрев изоляции двигателя, зависят от нагрузки. Малая нагрузка увеличивает время износа изоляции, но приводит к недоиспользованию материалов и повышению стоимости двигателя. Наоборот, работа двигателя с большой нагрузкой резко сокращает его надежность и срок службы, и также может оказаться экономически нецелесообразной. Поэтому рабочую температуру изоляции и нагрузку двигателя, то есть его номинальную мощность, выбирают из технико-экономических соображений с таким расчетом, чтобы время износа изоляции и срок службы двигателя в условиях нормальной эксплуатации был примерно 15 - 20 лет.

Применение изоляционных материалов из неорганических веществ (асбеста, слюды, стекла и др.), обладающих более высокой нагревостойкостью, позволяет снизить вес и габариты двигателей и увеличить мощность. Однако нагревостойкость изоляционных материалов определяется в первую очередь свойствами лаков, которыми пропитывают изоляцию. Пропиточные составы даже из кремнийорганических соединений (силиконов) обладают сравнительно невысокой нагревостойкостью.

Правильно выбранный двигатель для привода рабочей машины, должен соответствовать механическим характеристикам, режиму работы машины и требуемой мощности. При выборе мощности двигателя исходят прежде всего из его нагрева, а точнее нагрева его изоляции.

Мощность двигателя будет определена правильно, если при работе температура нагрева его изоляции близка к предельно допустимой. Завышение мощности двигателя приводит к снижению рабочей температуры изоляции, недоиспользованию дорогостоящих материалов, к увеличению капитальных затрат и ухудшению энергетических показателей.

Мощность двигателя будет недостаточной по отношению к требуемой, если рабочая температура его изоляции превышает предельно допустимую, что может привести к неоправданным капитальным затратам на замену двигателя, в результате преждевременного износа изоляции.

В настоящее время двигатели переменного тока пользуются большим спросом среди большинства современных производственных предприятий. Асинхронные двигатели (АД) на практике показывают свою выносливость и простоту по относительно низкой стоимости. Однако в процессе эксплуатации могут возникать повреждения элементов двигателя, что в свою очередь приводит к преждевременному выходу его из строя.

Основными источниками развития повреждений асинхронного двигателя являются:

• перегрузка или перегрев статора электродвигателя 31%;
• межвитковое замыкание – 15%;
• повреждения подшипников – 12%;
• повреждение обмоток статора или изоляции – 11%;
• неравномерный воздушный зазор между статором и ротором – 9%;
• работа электродвигателя на двух фазах – 8%;
• обрыв или ослабление крепления стержней в беличьей клетке – 5%;
• ослабление крепления обмоток статора – 4%;
• дисбаланс ротора электродвигателя – 3%;
• несоосность валов – 2%.

ВВЕДЕНИЕ

Работа электрика по обслуживанию электрооборудования сводится к поддержанию работоспособного и безопасного состояния электрических машин, пускозащитных аппаратов, устройств освещения, сигнализации и автоматики, что все и называется электрооборудованием, а также проводов, кабе­лей, разъемов, зажимов, электромонтажных изделий и т. д.

В состав устройств могут входить различные элементы, например, резисторы, конденсаторы, полупроводниковые при­боры. Электрик должен быть знаком со всеми этими элемен­тами, аппаратами и устройствами, но при работе он встречает много вопросов и затруднений, особенно в молодом возрасте, когда мало опыта. Полезно все эти вопросы, и затруднения не спеша проанализировать с книгой, но таких книг пока недоста­точно.

Целью данной работы является знакомство с электрооборудованием и электродвигателями, составляющими часть элек­троустановок (их устройством), назначением, а также мерами безопасности, безотказности, увели­чения срока службы. В этом смысле имеет большое значение знание всех отказов при работе в различных частях электроустановки, по­исков и методов устранения отказов, что подробно представ­лено ниже.

Практически во всех областях деятельности современ­ного общества применяется электрическая энергия.

Энергия - общая количественная мера различных форм движения материи. Для любого вида энергии мож­но назвать материальный объект, который является ее носителем. Так, механической энергией обладают вода, ветер, заведенная пружина; тепловой - нагретый газ, пар, горячая вода. Носителем электрической энергии является особая форма материи - электромагнитное поле.

Электрическая энергия получается путем преобра­зования других видов энергии (механической, тепловой, химической, ядерной и др.) и обладает ценными свой­ствами: относительно несложно, с малыми потерями передается на большие расстояния, легко дробится и пре­образуется в нужный вид энергии (механическую, тепло­вую, световую, химическую и др.).

Наибольшая часть электроэнергии для нужд народного хозяйства вырабатывается на тепловых электростанциях (ТЭС). Здесь химическая энергия органического топлива (угля, мазута, торфа, газа) при его сжигании в паровых котлах превращается в тепловую энергию нагретого водяного пара. Пар под высоким давлением поступает в паровую турбину, где его энергия преобразуется в механическую. Турбины приводят в действие электриче­ские генераторы, преобразующие механическую энергию в электрическую.

Следует отметить, что электродвигатели являются основным источником и потребителями электроэнергии. Учитывая быстрое истощение запасов органического топлива и неблагоприятное воздействие ТЭС на окружающую среду, существует необходимость в экономических разработках электропривода.

Электропривод-это совокупность устройств, приводящих в движение производственные машины и установки при помощи электрических двигателей.

Электропривод состоит из одного или нескольких двигателей, передаточного механизма, необходимого для передачи движения от двигателя к рабочей машине (зубчатого редуктора, ременной передачи и т. п.), и устрой­ства управления, служащего для пуска, остановки и регу­лирования привода.

В большинстве случаев работа электроприводов автоматизируется, начиная с относительно простых операций дистанционного пуска и остановки и кончая выполнением функций регулирования и управления слож­ными взаимосвязанными комплексами различных произ­водственных механизмов.

Автоматическое управление электроприводами, составляющее основу автоматизи­рованного производства, дает возможность увеличить производительность силовой установки.

В соответствии с Основными направлениями эконо­мического и социального развития РБ на 2006- 2010 годы и на период до 2016 года выработка элект­роэнергии в 1990 г. Должна составить 1910-2000 млрд кВт ч.

Для ускорения научно-технического прогресса боль­шое значение имеет автоматизация производственных процессов, осуществляемая на базе электротехники и электроники. К 2007 г. предусматривается резко повысить уровень автоматизации производства (в сред­нем в 2 раза). В промышленности намечено ввести 5,1 тыс. автоматизированных систем управления технологическими процессами.

Предполагается создание и освоение новых поколений электронных вычислительных машин (ЭВМ) всех классов от супер-ЭВМ до персональных для школьного обучения. Применение микропроцессоров и микроЭВМ позволяет создавать гибкие автоматизи­рованные системы управления технологическими процес­сами, электроприводом и электродвигателями, что дает возможность обеспечивать оптимальное выполнение производ­ственных программ. Прокопчик

Игорь Леонидович г. Осиповичи ОЗАА

2. Эксплуатация электродвигателей.

2.1 Назначение электродвигателей.

Электрические машины широко применяют на электрических станциях, в промышленности, на транспорте, в авиации, в системах автоматического регулирования и управления, в быту.

Электрические машины преобразуют механическую энергию в электрическую, и наоборот. Машина, преобразующая механическую энергию в электрическую, называются генератором. Преобразование электрической энергии в механическую - осуществляется двигателями.

Любая электрическая машина может быть использована как в качестве генератора, так и в качестве электродвигателя. Это свойство электрической машины изменять направление преобразуемой ею энергии называется обратимостью машины. Электрическая машина может быть также использована для преобразования электрической энергии одного рода тока (частоты, числа фаз переменного тока, напряжения постоянного тока) в энергию другого рода тока. Такие электрические машины называются преобразователями.

В работе будут описаны принципы и характеристики работы двигателей электропривода, согласно заданной темы и выполненных работ по изучению основ электропривода.

В зависимости от рода тока электроустановки, в которой должна работать электрическая машина, они делятся на машины постоянного и переменного тока.

Машины переменного тока могут быть как однофазными, так и много фазными. Наиболее широкое применение нашли трехфазные синхронные и асинхронные машины, а также коллекторные машины переменного тока, которые допускают экономичное регулирование частоты вращения в широких пределах

В настоящее время асинхронные двигатели являются наиболее распространенными электрическими машинами. Они потребляют около 50% электроэнергии, вырабатываемой электростанциями страны. Такое широкое распространение асинхронные электродвигатели получили из-за своей конструктивной простоты, низкой стоимости, высокой эксплуатационной надежности. Они имеют относительно высокий КПД: при мощностях более 1кВт кпд=0,7:0,95 и только в микродвигателях он снижается до 0,2-0,65.

2.1.1 УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Асинхронные двигателя

Устройство асинхронного двигателя. Двига­тель состоит из двух основных частей, разделенных воз­душным зазором: неподвижного статора 6 и вращающего­ся ротора 3. Каждая из этих частей имеет сердечник и обмотку.

При этом обмотка 2 статора включается в сеть и является как бы первичной, а обмотка 4 ротора - вторичной, так как энергия в нее поступает из обмотки статора за счет магнитной связи между этими обмотками (подобно трансформатору).

Существуют два основных типа асинхронных двигате­лей: двигатели с короткозамкнутым ротором и двигатели с фазным ротором. Последние, иногда называют двигате­лями с контактными кольцами. Оба типа двигателей имеют одинаковую конструкцию статора и различаются конструк­цией ротора.

Статор асинхронного двигателя состоит из корпуса, сердечника и обмотки. Корпус статора служит для соединения всех частей двигателя в единую конструкцию. В небольших двигателях в корпус устанавливают обмотку.

При этом обмотка 2 статора включается в сеть и является как бы первичной, а обмотка 4 ротора - вторичной, так как энергия в нее поступает из обмотки статора за счет магнитной связи между этими обмотками (подобно трансформатору).

Существуют два основных типа асинхронных двигате­лей: двигатели с короткозамкнутым ротором и двигатели с фазным ротором. Последние - иногда называют двигате­лями с контактными кольцами. Оба типа двигателей имеют одинаковую конструкцию статора и различаются конструк­цией ротора.

Статор асинхронного двигателя состоит из корпуса, сердечника и обмотки. Корпус и статор служит для соединения всех частей двигателя в единую конструкцию. В небольших двигателях корпус

отливают из алюминиевого сплава, стали или чугуна, а в крупных машинах делают сварным. В корпус статора за­прессован сердечник 2, который с целью уменьшения по-терь от вихревых токов собирается из изолированных друг от друга лаком листов электрической стали (рис. 8.7,6). В пазы сердечника уложены проводники обмотки статора, которая выполняется из медного провода. Основным элементом обмотки является секция, которая может иметь" один или несколько витков.

Активные стороны секций укладывают в пазы сердечника статора, например сторону / укладывают в первый паз, а сторону 4 секции - в четвертый паз. Секции соединяют между собой в катушки, из которых состоят обмотки каждой фазы. Начала С1, С2, С3 и концы С4, С5, С6 фазных обмоток присоединяют к зажимам коробки выводов (рис. 8.9, а). Для упрощения переключения схем У и д зажимы обмотки статора располагают в порядке, указан­ном на рис. 8.9, а.

Ротор асинхронного двигателя состоит из сердечника 3 обмотки 4 и вала 5. Вал ротора устанавливается в подшипниках, запрессованных в под­шипниковых щитах 7, прикрепленных болтами к корпусу статора, и служит для передачи вращающего момента производственному механизму. Сердечник ротора имеет цилиндрическую форму и собирается из листов электро­технической стали.

В двигателях с короткозамкнутым ротором обмотка ротора состоит из ряда алюминиевых стержней (располагаемых в пазах сердечника ротора), замкнутых по торцам кольцами. В этих двигателях мощностью до 400 кВт обмотку ротора выполняют заливкой его пазов под давлением расплавленным алюминием.

Асинхронные двигатели - наиболее распространенный вид электрических машин, потребляющих в настоящее время около 40% всей вырабатываемой электроэнергии. Их установленная мощность постоянно возрастает. Асинхронный двигатели широко применяются в приводах металлообрабатывающих, деревообрабатывающих и других видов станков, кузнечно-прессовых, ткацких, швейных, грузоподъемных, землеройных машин, вентиляторов, насосов, компрессоров, центрифуг, в лифтах, в ручном электроинструменте, в бытовых приборах и т.д. Практически нет отрасли техники и быта, где не использовались бы асинхронные двигатели.

Потребности народного хозяйства удовлетворяются главным образом двигателями основного исполнения единых серий общего назначения, т.е. применяемых для привода механизмов, не предъявляющих особых требований к пусковым характеристикам, скольжению, энергетическим показателям, шуму и т.п. Вместе с тем в единых сериях предусматривают также электрические и конструктивные модификации двигателей, модификации для разных условий окружающей среды, предназначенные для удовлетворения дополнительных специфических требований отдельных видов приводов и условий их эксплуатации. Модификации создаются на базе основного исполнения серий с максимально возможным использованием узлов и деталей этого исполнения.

В некоторых приводах возникают требования, которые не могут быть удовлетворены двигателями единых серий. Для таких приводов созданы специализированные двигатели, например электробуровые, краново-металлургические и др.

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ Ведущие фирмы-производители выпускают энергосберегающие стандартные асинхронные двигатели мощностью 15-30 кВт и более. В этих двигателях потери электроэнергии снижены не менее чем на 10 % по сравнению с ранее производимыми двигателями с "нормальным" КПД (h). При этом КПД энергосберегающего двигателя можно определить

как hэ = h / , (1) где е - относительное снижение суммарных потерь в двигателе.

Очевидно, производство энергосберегающих электродвигателей связано с дополнительными затратами, которые можно оценить с помощью коэффициента удорожания

Ку = 1 + (1 - h) е2.100 (2)

Результаты расчетов показывают, что дополнительные затраты, связанные с приобретением энергосберегающих электродвигателей, окупаются за счет экономии электроэнергии за 2-3 года в зависимости от мощности двигателя. При этом срок окупаемости более мощных двигателей меньше, так как эти двигатели имеют большую годовую наработку и более высокий коэффициент загрузки.

В ряде стран вопросы энергосбережения в стандартных асинхронных двигателях связывают не столько со снижением эксплуатационных затрат, сколько с экологическими проблемами, обусловленными производством электроэнергии. В Российской Федерации Владимирский электромоторный завод начиная с 1998 г. выпускает энергосберегающие двигатели 5А280 и с 1999 г. 5А315 мощностью от 110 до 200 кВт, с 200 г.энергосберегающие двигатели 5А355 мощностью 315 кВт, а с 2003 готовиться к выпуску асинхронных двигателей серии 6А.

ПОВЫШЕНИЕ РЕСУРСА. СНИЖЕНИЕ УРОВНЯ ШУМА .

С энергосбережением - уменьшением потерь в асинхронном двигателе - неразрывно связано повышение его ресурса вследствие снижения температуры его обмоток. При применении системы изоляции класса нагревостойкости F (qб = 100°С и qб - q = 20°С, где qб и q - превышение температуры обмоток над температурой окружающей среды, соответствующее базовому ресурсу и фактическое) теоретический ресурс системы изоляции обмотки увеличивается в 4 раза согласно известному соотношениюТсл = Тсл.б ехр [-0,1 ln2 (qб - q)] , где

Тсл и Тсл.б - средний и базовый ресурсы системы изоляции обмоток, причем Тсл.б = 20.103 ч. В действительности ресурс обмотки определяется не только термодеструкцией, но и другими факторами (коммутационным перенапряжением, механическими усилиями, влажностью и др.), поэтому он увеличивается не так значительно, но при этом не менее, чем в 2 раза.

Руководствуясь этими соображениями, европейские фирмы-производители стандартных асинхронных двигателей придерживаются правила применения систем изоляции класса нагревостойкости F (qб = 100°С) при превышении температуры обмоток, соответствующем базовому для систем изоляции класса нагревостойкости В (qб = 80°С). Снижение температуры обмоток стандартных асинхронных двигателей способом охлаждения ICO141 МЭК 60034-6 позволяет в уменьшить диаметр вентилятора наружного обдува и существенно (до 5 дБ(А)) снизить уровень вентиляционного шума, который в двигателях с частотой вращения 3000 и 1500 мин-1 является определяющим.

УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ

ПИТАНИЯ В настоящее время большинство стандартных асинхронных двигателей в России выпускают на напряжение сети 380 В при частоте 50 Гц. Вместе с тем МЭК предусматривает к 2003 г. переход на напряжение 400 В (публикация МЭК 60038). При этом необходимо будет обеспечивать длительную работу двигателя при отклонениях напряжения от номинального ±10 % (сейчас это ограничение установлено на уровне ±5 % - публикация МЭК 60031-1). Для обеспечения работы двигателя при пониженном на 10 % напряжении питания потребуются новые подходы при проектировании с целью создания соответствующих температурных запасов. Следует отметить, что и в этом случае для энергосберегающих двигателей с сервис-фактором 1,15 проблем не будет. Все европейские фирмы уже производят стандартные асинхронные двигатели на напряжение 400 В, российские заводы - пока только для поставок на экспорт. Одним из насущных требований европейского рынка является обеспечение возможности работы двигателя при напряжении 400 В и частоте 50 Гц от сети 480 В и 60 Гц при повышенной на 20 % номинальной мощности. Такую возможность также следует предусматривать при проектировании новых машин. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ

СОВМЕСТИМОСТЬ Вопросы электромагнитной совместимости (ЭМС) в настоящее время приобретают все большее значение при освоении и сертификации новых серий электродвигателей. ЭМС электродвигателя определяется его способностью в реальных условиях эксплуатации функционировать при воздействии случайных электрических помех и при этом не создавать недопустимых радиопомех другим средствам. Помехи от электродвигателя могут возникать в присоединенных к нему цепях питания, заземления, управления, в окружающем пространстве. ГОСТ Р 50034-92 устанавливает нормы на уровни устойчивости двигателей к отклонениям напряжения и частоты, несимметрии и несинусоидальности питающего трехфазного напряжения, а также методы испытания двигателей на устойчивость к помехам. Вместе с тем при проектировании и производстве асинхронных двигателей для внешнего рынка необходимо руководствоваться публикацией МЭК 1000-2-2, в которой установлены уровни совместимости для низкочастотных распространяющихся по проводам помех и передаче сигналов в низковольтных системах электропитания. При этом измерительное оборудование должно обеспечивать и спектральный анализ на базе компьютерных информационно-измерительных систем. ВОЗМОЖНОСТЬ РАБОТЫ В СИСТЕМАХ РЕГУЛИРУЕМОГО

ЭЛЕКТРОПРИВОДА .

При работе от преобразователя частоты (ПЧ) в ряде случаев необходимо предусматривать защиту двигателя от перенапряжения (если это не предусмотрено в системе) путем усиления витковой и корпусной изоляции. Большинство выпускаемых и применяемых в настоящее время ПЧ, рассчитанных на среднюю мощность до 3000 кВт, по своей структуре являются инверторами. Выходное трехфазное напряжение в этих ПЧ формируется методом широтно-импульсной модуляции, что приводит к воздействию на изоляцию (витковую, межфазовую) электродвигателя напряжения импульсной формы, амплитуда которого значительно превышает амплитуду первой гармоники выходного напряжения. Это приводит к преждевременному старению изоляции и снижению срока службы обмотки и двигателя в целом. Увеличение срока службы асинхронного двигателя общепромышленного применения в составе регулируемого привода может и должно быть обеспечено схемотехническими решениями ПЧ или введением специальных фильтрующих устройств в цепь питания электродвигателя. Разработка ПЧ и регулируемого электродвигателя в едином конструктивном исполнении позволяет оптимизировать систему электропривода не только по массогабаритным показателям и удобству обслуживания, но и с позиций единой системы независимого теплоотвода решить вопрос охлаждения машины на малых частотах вращения. При регулировании частоты вращения, превышающей синхронную, следует применять подшипники соответствующей быстроходности. В связи с этим в публикации МЭК 60034-1 предусмотрено значительное увеличение предельных скоростей, допускаемых для стандартных асинхронных двигателей.

Новые серии асинхронных электродвигателей.

Их характеристики.

К новым сериям выпускаемых асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором можно, без сомнений, отнести двигатели семейства 5А и 6А.Эти типы двигателей начали выпускать с конца 90-х годов на российских машиностроительных заводах – Владимирский моторный завод и Ярославский машиностроительный завод ОАО Eldin.

двигатели серии А

Двигатели серии А - унифицированная серия асинхронных трехфазных закрытого обдуваемого исполнения с короткозамкнутым ротором двигателей. Двигатели серии А охватывают диапазон мощностей от 0,06 до 100 кВт, диапазон высоты оси вращения от 50 до 250 мм, частоты вращения 3000, 1500, 1000, 750.

Структура серии предусматривает следующие группы исполнений :

Модификации по условиям окружающей среды (тропическое, химически стойкое, для сельского хозяйства)

По точности установочных размеров (высокой точности и повышенной точности),

С дополнительными устройствами (с фазным ротором, со встроенным электромагнитным тормозом)

С повышенным пусковым моментом

С повышенным скольжением

Многоскоростные

Узкоспециальные (для судовых механизмов, для привода моноблочных насосов, рудничное исполнение, для привода бессальниковых компрессоров и др.)

Двигатели основного исполнения предназначены для работы от сети переменного тока частоты 50 Гц и изготавливаются на номинальные напряжения, указанные в таблице:

Структура условного обозначения

АИХХХХХХХХХХХ

А - асинхронный; И - унифицированная серия (И - Интерэлектро); Х - привязка мощностей к установочным размерам (Р по ГОСТ, С - по CENELEK); Х - Р - с повышенным пусковым моментом, С - с повышенным скольжением; ХХХ - габарит, мм; Х - установочный размер по длине станины (S, M, L); Х - длина сердечника статора (А или В, отсутствие буквы означает только одну длину сердечника статора - первую); Х - число полюсов: 2, 4, 6, 8; Х - дополнительные буквы для модификаций двигателя (Б - со встроенной температурной защитой; П - с повышенной точностью по установочным размерам; Х2 - химически стойкие; С - сельскохозяйственные); ХХ - климатическое исполнение (У, Т, ХЛ) и категория размещения (1, 2, 3, 4, 5).

Двигатели асинхронные трехфазные закрытого обдуваемого исполнения с короткозамкнутым ротором серии 5А привязаны по мощности к установочным размерам по ГOCT 28330-89.

Электродвигатели серии АИР полностью взаимозаменяемы с соответствующими типами электродвигателей серий 5А Двигатели предназначены для работы в режимах S1-S6 ГОСТ 183-74 (номинальная мощность указана для длительного режима S1) от сети переменного тока 50Гц, напряжением 220, 380, 660В.

Двигатели используются в различных отраслях промышленности и в сельском хозяйстве: для привода станков, насосов, компрессоров, вентиляторов, мельниц, кормоизмельчителей, транспортных механизмов и т.д.

Выпускаются с высотой вращения вала до 315 мм и с высотой вращения вала 90, 100 и 112 мм

Асинхронные двигатели общепромышленного назначения серий 5А основного исполнения и его модификаций соответствует требованиям стандартов, перечисленных в таблице:

НАИМЕНОВАНИЕ	СТАНДАРТ РФ	ПУБЛИКАЦИЯ МЭК
Машины электрические вращающиеся. Номинальные данные и рабочие характеристики	ГОСТ 28173	МЭК 34-1
Машины электрические асинхронные мощностью от 1 до 400 кВт. Двигатели. Общие технические требования	ГОСТ 28330
Машины электрические вращающиеся. Ряды номинальных мощностей, напряжений и частот	ГОСТ 12139	МЭК 38
Машины электрические вращающиеся. Установочно-присоединительные размеры	ГОСТ 18709	МЭК 72
Машины электрические вращающиеся. Классификация степеней защиты, обеспечиваемая оболочками вращающихся машин	ГОСТ 17494	МЭК 34-5
Машины электрические вращающиеся. Методы охлаждения. Обозначения	ГОСТ 20459	МЭК 34-6
Машины электрические вращающиеся. Условные обозначения конструктивных исполнений по способу монтажа	ГОСТ 2479	МЭК 34-7
Машины электрические вращающиеся. Обозначения выводов и направления вращения	ГОСТ 26772	МЭК 34-8
Машины электрические вращающиеся. Допустимые уровни шума	ГОСТ 16372	МЭК 34-9
Машины электрические вращающиеся. Встроенная температурная защита	ГОСТ 27895	МЭК 34-11
Машины электрические вращающиеся. Пусковые характеристики односкоростных трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутным ротором напряжением до 660В	ГОСТ 28327	МЭК 34-12
Машины электрические вращающиеся. Допустимые вибрации	ГОСТ 20815	МЭК 34-14
Система изоляции. Оценка нагревостойкости и классификация	ГОСТ 8865	МЭК 85

Новые серии электродвигателей асинхронных типа 5A3MB имеют взрывонепроницаемое исполнение. Такие двигатели предназначены для стационарных насосов, компрессоров и других быстроходных механизмов во взрывоопасных зонах, в которых возможно образование взрывоопасных смесей газов, паров с воздухом 1, 2, 3 категории и групп Т1, Т2 ТЗ, Т4 или смесей пыли с воздухом, температура тления или воспламенения которых выше 185 о С.

Электродвигатели асинхронные трехфазные с короткозамкнутым ро- тором серии АТК (аналог АИР) с высотой оси вращения 80,90,100,112 мм

Тип электро- двигателя	Номинальная мощность, кВт		Тип электро- двигателя	Номинальная мощность, кВт	Ном. частота вращения, мин.-1

Крупные асинхронные электродвигатели взрывозащищенного исполнения.

Номенклатура крупных асинхронных взрывозащищенных электродвигателей постоянно обновляется и расширяется, новые серии двигателей отличают более высокие технические характеристики и целый ряд конструктивных решений, направленных на повышение надежности и удобства эксплуатации.

Взамен двигателей ВАО2-450, ВАО2-560 и ВАО2-630 в настоящее время освоено промышленное производство новых серий –ВАО3-710,ВАО3-800, ВАО4-450, ВАО4-560 и ВАО4-630. Отрезки серии ВАО4-450 и ВАО4-560 дополнены исполнениями двигателей с частотой вращения 3000 об/мин.

Электродвигатели серии ВАО4 полностью взаимозаменяемы по установочно-присоединительным размерам с двигателями серии ВАО2. В конструкции электродвигателей серии ВАО4 применены как зарекомендовавшие себя традиционные, так и новые конструктивные решения, дающие ряд преимуществ относительно других производителей аналогичной продукции:

литая алюминиевая короткозамкнутая обмотка ротора, позволяющая обеспечить оптимальные форму и размеры паза и, как следствие, увеличенный пусковой момент электродвигателей при относительно небольших величинах кратности пусковых токов;

технология вакуум-нагнетательной пропитки (HPI) обмоток эпоксидным компаундом, являющимся основой изоляции "Монолит-2", высокая надежность которой признана во всем мире;

изоляционные материалы класса нагревостойкости F, включая изоленты новейших разработок типа "Элмикапор" производства АО ХК "ЭЛИНАР" (Россия), а также ведущих мировых производителей: Von Roll Isola (Швейцария) и Isovolta (Австрия);

подшипники повышенной надежности производства фирмы SKF (Швеция) в стандартном варианте для двигателей с частотой вращения ротора 3000 об/мин и для любых других типоразмеров серии по заказу потребителя;

динамическая балансировка ротора и наружного вентилятора, обеспечивающая пониженные значения уровней вибрации, шума и увеличение срока эксплуатации;

оребренная конструкция корпуса статора повышенной механической жесткости, с обработкой мест посадки пакета статора и подшипниковых щитов с одной установки на специальных расточных станках;

новая конструкция системы вентиляции. Внутренний вентилятор новой конструкции установлен за зоной расположения лобовых частей обмотки, что значительно повышает надежность;

конструкция коробки выводов с использованием цельной изоляционной панели;

устройства контроля температуры подшипников нового типа с возможностью дистанционной передачи сигналов аварийного предупреждения и управления отключением электродвигателя в аварийных режимах;

пазовые клинья из специального магнитного материала, а также лакировка листов пакета статора, обеспечивающие снижение потерь и увеличение энергетических параметров.

Режим работы двигателя продолжительный S1 от сети переменного частотой 50Гц.

Исполнение по взрывозащите:

1ExdIIBT4(ExdIIBT4).

Вид климатического исполнения:

Конструктивное исполнение по способу монтажа:

Степень защиты:

корпуса и коробки выводов - IP 54; кожуха наружного вентилятора - IP 20.

Способ охлаждения: ICA 0151.

Структура условного обозначения:

Типоразмер	Напря- жение, В	Мощ- ность, кВт	Частота вращения (синхр.), об/мин	КПД, %		Масса, кг
ВАОВ3-710 M4
ВАОВ3-710 L4
ВАОВ3-800 M4
ВАОВ3-800 L4
ВАОВ3-710 LA6
ВАОВ3-710 LB6
ВАОВ3-800 LA6
ВАОВ3-800 LB6

Сегодня в каждом доме имеется электрооборудование, в техническую конструкцию которого входит электродвигатель. Это и стиральные машины , и различные обрабатывающие станки, и электронасосы , и электроинструмент , и т.д. Как и всё в этом мире, электродвигатели недолговечны. Я постараюсь рассказать вам о некоторых моментах, которые смогут помочь вам продлить срок службы электрических двигателей . Электродвигатели подразделяются на щёточные и роторные. Щёточные электродвигатели состоят из якоря с коллектором, статора с полюсными катушками и щёткодержателей с графитовыми (бывают другие) щётками. Роторные электрические двигатели состоят из ротора (набор железа) и статора с фазными катушками.
Как продлить срок службы щёточным электродвигателям 1. Необходим контроль и уход за щётками. Не допускайте полного износа щёток, пусть у вас всегда в наличие имеется ремкомплект. При разобранном электродвигателе, не забудьте проверить щётки, они должны быть не сильно стёрты (изношены) и свободно двигаться в щёткодержателях. По мере стирания щётки об пластины коллектора, необходимо растягивать пружину, которая прижимает её к коллектору якоря.
2. Не допускайте сильного износа подшипников на якоре. Небольшой люфт - это уже повод для их замены. Подшипники должны быть постоянно в смазке.
3. Не зачищайте коллекторные пластины наждачной бумагой или мелким надфилем (очень часто слышу такие советы). Это только навредит вашему электромотору. Коллектор можно только "продорожить" - т.е. не допускать соединения между собой коллекторных пластин. Как продлить жизнь роторному электродвигателю 1. Здесь главное - это подшипники на роторе. Следите за состоянием смазки, при малейшем износе подшипника (люфт) замените его. Люфт в подшипнике приводит к тому, что ротор начинает соприкасаться (трение) с железом статора. Это приводит к повышению нагрузки на электродвигатель, провода в обмотке статора начинают нагреваться, изоляция на них повреждается и это приводит либо к межвитковому замыканию, либо к замыканию на корпус двигателя. 2. Некоторые электродвигатели напряжением 220 В имеют в своей цепи питания конденсаторы. Конденсаторы так же имеют определённый срок службы, т.е. их необходимо заменять на новые по истечении долгого срока эксплуатации.
3. При использовании электродвигателя на 380 В необходимо следить за напряжением между фазами и между фазами и нулём. У вас не должно возникнуть "перекоса" фаз (разное напряжение) - это приведёт к поломке электродвигателя. Собл юдайте эти советы и ваш электродвигатель будет жить долго !
Внимание, только СЕГОДНЯ!

Классификация условий эксплуатации. Влияние условий эксплуатации на срок службы электродвигателей. Непрерывное диагностирование электрических машин. Классификация методов непрерывного диагностирования электрических машин.

Поделитесь работой в социальных сетях

Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск

ЭКСПЛУАТАЦИЯ и ремонт ОБОРУДОВАНИЯ (5 курс)

ЛЕКЦИЯ №5

выбор оборудования на заданный срок службы

Учебные вопросы:

1. Классификация условий эксплуатации. Влияние условий эксплуатации на срок службы электродвигателей.

3. Техническая реализация задач контроля за использованием ресурса.

1. Классификация условий эксплуатации.

Классификация оборудования по местам установки электродвигателей без учета режимов их работы приведена в таблице 1.
Во ВНИПТИЭМ разработана новая классификация условий эксплуатации электродвигателей, учитывающая место установки электродвигателя, режим его работы, условия и частоту пусков, уровень вибрации и другие факторы, влияющие на надежность электродвигателя.

Условия эксплуатации разделены на

Легкие,

нормальные,

жесткие и

особо жесткие.

Легкие условия эксплуатации означают, что один или несколько факторов, влияющих на надежность электродвигателя, отклоняются от номинальных режимов в сторону их облегчения.
Жесткие условия характеризуются наличием одного из факторов, значение которого выше номинального уровня.

Особо жесткие условия характеризуются наличием двух и более факторов, превышающих номинальные значения, либо один из факторов из-за чрезвычайно высокого отклонения от номинального уровня значительно снижает надежность электродвигателя.

Таблица 1

Классификация оборудования по местам установки электродвигателей

Места размещения электроустановок по ГОСТ 16150-69	помещении согласно П ТЭ	условий среды	Примерный перечень помещений
Открытый воздух		Жесткие	Приводные станции навозных транспортеров, агрегаты АВМ и др.
Пол навесом со сравнительно свободным доступом наружного воздуха	Влажные	Жесткие	Приводные станции навозных транспортеров вне помещений накрытые кожухами, кормоприготовительные машины и агрегаты, установленные под навесом
То же, с источником влаги и химически активных газов	Сырые	Жесткие	Вентилируемые навозоуборочные помещения с открытой поверхностью испарения
В помещениях с естественной вентиляцией без каких-либо средств создания микроклимата	Сухие	Нормальные	Механические мастерские
		Пыльные	Жесткие	Вакуумные помещения
				Жесткие	Цехи комбикормов
		Влажные	Жесткие	Навозосборные помещения с резервуарами для пневмоудалення
Помещения с искусственным регулированием климата	Сухие	Легкие	Жилые помещения» лаборатории клубы
Сырые помещения	Сырые	Жесткие	Цехи влажных кормов
		Особо сырые	Жесткие	Пункты первичной обработки молока
		Особо сырые с химически активной средой	Особо жесткие	Стойловые помещения

Режимы работы электродвигателей (S1...S8) приняты по ГОСТ 183-74 (2001) (Машины электрические вращающиеся. Общие технические условия).
Кратковременный режим работы S2 отнесен к жестким условиям эксплуатации, так как из-за малого периода его работы температура электродвигателя не достигает установившегося значения и его изоляция не успевает высохнуть. В период пауз электродвигатель остывает практически до холодного состояния.

Режимы с частыми пусками и реверсами S4, S5, S6, S7 сопровождаются значительными тепловыми, коммутационными и механическими воздействиями на обмотку и механическими на подшипники и поэтому отнесены к особо жестким условиям эксплуатации.

Условия пусков в зависимости от режима работы электродвигателей приняты следующие:

Для легких условий эксплуатации — 0,2 пуска в час;

Жестких — более 10;

Нормальных — 2... 10;

Особо жестких— значительно больше 10 пусков в час.
Исследования влияния продолжительности пуска электродвигателей на надежность позволили принять следующую градацию продолжительностей по условиям эксплуатации:

для легких — менее 1 с;

нормальных — 1...3;

жестких — 3...10;

особо жестких — более 10 с.

Коэффициенты загрузки приняты следующие:

для легких условий эксплуатации — менее 1;

нормальных— 1;

жестких и особо жестких— более 1.

Уровень вибрации принят, исходя из условий эксплуатации:

менее 10 мм/с — для легких и нормальных и

Более 10 мм/с — для жестких и особо жестких.

Условия окружающей среды, согласно ГОСТ 15150-69 (МАШИНЫ, ПРИБОРЫ И ДРУГИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗДЕЛИЯ ИСПОЛНЕНИЯ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХ РАЙОНОВ. КАТЕГОРИИ, УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ, ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ В ЧАСТИ ВОЗДЕЙСТВИЯ КЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ), приняты следующие:

легкие условия эксплуатации — закрытые помещения с искусственно регулируемым климатом;

нормальные — закрытые помещения с естественной вентиляцией; жесткие — открытый воздух,

навесы и помещения с повышенной влажностью.

Запыленность определена по данным исследований и классифицирована следующим образом: при содержании пыли менее
16 мг/м 3 —легкие условия; 16...60 мУ/м 3 — нормальные и свыше 60 мг/м 3 — жесткие.

Загазованность определена по техническим условиям на электродвигатели для сельскохозяйственного производства и по аммиаку

Для легких условий составляет менее 0,03 г/м 3 ;

Нормальных — 0,03 и

Жестких - более 0,03 г/м 3 .

Сочетание влажности и аммиака представляет особо жесткие условия эксплуатации электродвигателей, особенно общепромышленного исполнения.
Степень влияния аварийного состояния приводного механизма на электродвигатель определяют следующим образом.

При 10 отказах привода, приходящихся на 1 отказ электродвигателя, условно принято считать влияние приводного механизма на электродвигатель незначительным при меньшем числе отказов привода — значительным.

Влияние условий эксплуатации на вероятность безотказной работы и срок службы электродвигателей, второй серии общепромышленного исполнения иллюстрируется данными, приведенными в таблице 2.

Таблица 2

Влияние условий эксплуатации на вероятность безотказной работы и срок службы электродвигателей

Условия эксплуатации	Среднее значение вероятности безотказной работа электродвигателя, отн. ед.	Средний срок службы электродвигателя, лет
Легкие		10...8
Нормальные		6...5
Жесткие		4...3
Особо жесткие		До 2

Данные таблицы убедительно показывают непригодность электродвигателей общепромышленного исполнения второй серии к использованию в тяжелых (жёстких) и особо тяжелых {особо жестких) условиях сельскохозяйственного производства.

В последнее время для бытовых нужд сельского населения и для орошения земель широко используются подземные воды. Почти в каждом совхозе, колхозе имеется несколько скважин, оборудованных погружными электронасосами. В связи с этим в сельском хозяйстве все более заметную роль начинают играть погружные электродвигатели. В краях и областях созданы и создаются новые организации по эксплуатации и ремонту электрифицированных установок для подземного водоснабжения.
Проведенные наблюдения показывают, что срок службы погружных электронасосов значительно меньше срока, установленного заводами-изготовителями, и составляет в среднем 40% нормированного. Согласно статистике, около 70% неисправностей электронасосов приходится на электродвигатели.

Надежность погружных электродвигателей зависит от конструктивных и технологических факторов, устройств защиты от аварийных режимов, а также от условий и уровня эксплуатации.

Основные причины выхода - погружных электродвигателей из строя следующие:

а) недостаточный уровень технической эксплуатации (по этой причине происходит 30% всех повреждений);

б) особо жесткие условия эксплуатации;

в) отсутствие надежной защиты от аварийных режимов (перегрузка, работа на двух фазах и др.) —35%.

В настоящее время в эксплуатации находятся в основном электронасосы следующих двух типов: МАПЗМ и ПЭДВ (соответственно: машина асинхронная погружная третьей серии модернизированная и погружной электрический двигатель водонаполненный).
Погружные двигатели старых серий негерметизированы, их полость соприкасается с водой через мелкий сетчатый фильтр. Вода химически воздействует на изоляцию обмотки и металлические части двигателя, а абразивные частицы, несмотря на наличие фильтра, вызывают износ изоляции и подшипников.

Электродвигатель типа МАПЗМ — полугерметизированный, а ПЭДВ — полностью герметизирован. Двигатели ПЭДВ имеют наилучшую эксплуатационную надежность. Однако их надежность недостаточна, наработка до ремонта колеблется в пределах от 2600 до 4200 ч, что почти в два раза ниже гарантированной заводами- изготовителями. Вероятность безотказной работы нового электродвигателя составляет в среднем не более 0,2 вместо нормированной 9.

Средний срок службы колеблется в пределах от 1,2 до 1,5 года.
Одна из основных причин неудовлетворительной надежности погружных электронасосов — процессы коррозии металлических частей и старение изоляции обмоток. Эти процессы происходят как в работающем, так и в неработающем электродвигателе, который рекомендуется заливать дистиллированной водой.

Для повышения эксплуатационной надежности погружных электродвигателей необходимо защитить их от воздействия окружающей среды. В качестве такой защиты предложено заполнять электродвигатели дистиллированной ингибированной водой. Как правило, все воды скважин содержат различные примеси. В герметизированном электродвигателе, заполненном дистиллированной водой, состав добавляемого ингибитора остается постоянным. Оптимальный состав этого ингибитора следующий: уротропин — 2,4 г/л; нитрит натрия 1,09 г/л; хромат калия — 0,62 г/л. При таком составе ингибитора скорость коррозии деталей и узлов электродвигателей значительно замедляется.

Ингибированная дистиллированная вода наименее активна и по отношению к изоляции обмоток. Опыт показывает, что в погружных электродвигателях слабым узлом является место соединения обмотки с кабелем. Применение липкой полихлорвиниловой ленты не дает положительного эффекта. Усиление изоляции в месте соединения лаком цапон привело к желаемому результату.

Более 100 штук погружных электродвигателей, залитых ингибированной дистиллированной водой с изоляцией мест соединения обмоток, усиленной при помощи лака цапон, были поставлены на пробную эксплуатацию, которая показала, что средний срок их службы возрос более чем в 2,5 раза.

Следует учесть дешевизну ингибитора и возможность его приготовления в любой химической лаборатории. Приготовленный раствор дистиллированной воды с оптимальным составом ингибитора имеет длительный срок хранения. Он может быть заранее подготовлен и расходоваться по мере надобности.

Погружные электродвигатели снабжаются станциями управления старой серии ПЭТ и новой, изготовленной на логических элементах, типа ШЭТ. При комплектовании электродвигателей станциями типа ПЭТ по вине последних выходит из строя 15% электродвигателей, а при наличии станции типа ШЭТ — только 8%.

Таким образом, эксплуатационная надежность погружных электродвигателей может быть заметно повышена простыми мерами при очередных ремонтах и ревизиях их в эксплуатации.

2. Непрерывное диагностирование электрических машин. Классификация методов непрерывного диагностирования электрических машин.

В практике технического обслуживания электрических машин в сельском хозяйстве сегодня можно выделить три стратегии обслуживания:

По необходимости (при выходе из строя электрической машины);

Планово-профилактическую (профилактические мероприятия проводятся независимо от технического состояния электрической машины);

Планово-диагностическую (профилактические мероприятия проводятся с учетом технического состояния электрической машины путем ее дискретного диагностирования).

Ни одна из указанных стратегий технического обслуживания не позволяет контролировать развитие процессов повреждения и износа отдельных элементов конструкции электрической машины, в первую очередь изоляционной конструкции (изоляции).

В основу методов непрерывного дигностирования и прогнозирования технического состояния электрических машин в процессе их эксплуатации положена стратегия раннего предупреждения развития процессов повреждения и износа изоляции обмоток и других элементов конструкции.

Сущность стратегии раннего предупреждения развития процессов повреждения и износа изоляции обмоток асинхронных электродвигателей заключается в

Непрерывном контроле за изменением одного или нескольких параметров, характеризующих процессы повреждения и износа изоляции,

В непрерывном контроле параметров, характеризующих текущее техническое состояние изоляции,

В своевременной подаче сигнала обслуживающему персоналу о ненормальном развитии процессов в электрической машине с целью дальнейшего более глубокого диагностирования ее технического состояния и связанных с ней систем в технологические паузы, не отключая электрическую машину в ходе технологического процесса и не нанося этим самым технологического ущерба производству.

Отключение же электрической машины должно производиться только в том случае, когда дальнейшая ее работа в таком режиме может привести к резкому ухудшению ее технического состояния или выходу из строя до окончания технологического процесса, а восстановительная стоимость электрической машины будет выше технологического ущерба. Защиту электродвигателей от работы в аварийных режимах следует рассматривать как крайнюю меру.

КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ НЕПРЕРЫВНОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Проведенные исследования показывают, что непрерывным диагностированием должны быть охвачены:

Тепловые процессы электрических машин;

Процессы, сопровождающиеся сверхтоками;

Процессы при неполнофазных режимах электрических машин;

Текущее состояние изоляции электрических машин.

Непрерывное диагностирование тепловых процессов электрических машин может быть осуществлено одним из следующих методов:

Непрерывным контролем тока, потребляемого электрической машиной и сравнением его с номинальным значением;

Непрерывным контролем превышения температуры обмотки над температурой окружающей среды и сравнением его с номинальным значением;

Непрерывным контролем температуры обмотки и сравнением ее с номинальным значением;

Непрерывным контролем превышения температуры стали над температурой окружающей среды и сравнением его с номинальным значением;

Непрерывным контролем температуры стали и сравнением ее с номинальным значением;

Непрерывным контролем скорости теплового износа изоляции и сравнением ее с номинальным значением;

Непрерывным учетом теплового износа изоляции и выдачей информации с нарастающим итогом;

Непрерывным учетом квадрата кратности потребляемого тока и выдачей информации с нарастающим итогом;

Моделированием тепловых процессов с помощью аналоговых электрических моделей.

Непрерывное диагностирование процессов, сопровождающихся сверхтоками, может быть осуществлено одним из следующих методов:

Непрерывным контролем импульса возникающего сверхтока и сравнением его с допустимым значением;

Непрерывным учетом импульсов возникающих сверхтоков и выдачей информации с нарастающим итогом;

Непрерывным учетом износа изоляции от совокупного воздействия температуры обмотки и сверхтока и выдачей информации с нарастающим итогом.

Непрерывное диагностирование процессов при неполнофазных режимах может быть осуществлено одним из следующих способов:

Непрерывным контролем импульса сверхтока, возникающего при опрокидывании электродвигателя в результате неполнофазного режима и сравнением его с допустимым значением;

Непрерывным контролем напряжения нулевой последовательности и сравнения его с допустимым значением;

Непрерывным контролем токов утечки и сравнением их с допустимым значением.

Рис. 1. Классификация методов непрерывного диагностирования электрических машин

Непрерывное диагностирование текущего состояния изоляции может быть осуществлено непрерывным измерением токов утечки и сравнением их с допустимым значением.

Классификация методов непрерывного диагностирования электрических машин приведена на рис. 1.

3. Техническая реализация задач контроля за использованием ресурса

задача контроля за расходованием ресурса возникает в связи с тем, что при выборе электрооборудования для конкретных условий эксплуатации могут быть допущены ошибки (недостаточная представительность исходных данных) и в процессе эксплуатации могут изменяться условия или дестабилизирующие воздействия. Непрерывный контроль за использованием ресурса в эксплуатационный период позволяет электротехническому персоналу вмешиваться в процесс расходования ресурса, т.е. выполнять функцию ресурсосбережения.

Допустимый годовой износ изоляции:

Е г.доп = Д н /Т сл

где: Д н – нормативный ресурс;

Т сл – экономически целесообразный срок службы (для АД=10 лет).

Условия сохранения ресурса:

Е г.факт ≤ Е г.доп

ε факт ≤ ε доп

ε – скорость старения

Если израсходованный ресурс или скорость старения превышает допустимую, то система действует на оповещение обслуживающего персонала, либо на отключение электроустановки.

PAGE \* MERGEFORMAT 14

Другие похожие работы, которые могут вас заинтересовать.вшм>
2125.		ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ. ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ	9.71 KB
	При текущем и плановопредупредительное обслуживании осуществляется: технический надзор за состоянием трассы и выполнением правил охраны общегосударственных средств связи; технический надзор за всеми сооружениями и действием устройств автоматики сигнализации и телемеханики; проведение профилактических; контроль за электрическими характеристиками кабеля; устранение выявленных неисправностей; обеспечение аварийного запаса кабеля арматуры и материалов в том числе кабеля облегченной конструкции для быстрого устранения повреждений на линии;...
15051.		Классификация условий гражданско-правового договора по объему свободы сторон в их определении	610.48 KB
	Рассмотреть сущность гражданско-правового договора как юридической конструкции; исследовать принцип свободы договора и основания ее ограничения; проанализировать соглашение сторон как основание изменения и расторжения договора;
11526.		Влияние индустриальных объектов на изменение геоэкологических условий окружающей среды на примере теплоэлектростанции	121.48 KB
	Кроме основных компонентов влияние теплоэлектростанций состоит в: пылевые частицы различного состава фтористые соединения окислы металлов газообразные продукты неполного сгорания топлива. Увеличение напоров и объемов водохранилищ гидроузлов продолжение использования традиционных видов топлива уголь нефть газ строительство топливного цикла выдвигают ряд принципиально важных задач глобального характера по оценке влияния энергетики на биосферу Земли. Какое влияние оказывает на характер вредных выбросов в атмосферу вид...
17449.		Составление руководства по эксплуатации конвейера «TP-CPC»	727.78 KB
	Целью данной курсовой является составление руководства по эксплуатации конвейера TP-CPC. Описать движения исполнительных механизмов и условия безопасного использования конвейера. Синтезировать систему логического управления для конвейера TP-CPC с помощью программы CoDeSys. Составить руководство по эксплуатации конвейера для рабочего персонала.
15249.		Служба эксплуатации номерного фонда	38.4 KB
	Рабочие входящие в службу главного инженера помогают переставлять мебель в номерах переносить тяжести участвуют в погрузочно-разгрузочных работах при транспортировке белья в прачечную и обратно и т. Уборка после выезда проводится после освобождения номера с обязательной сменой постельного белья. Смена постельного белья и полотенец проводится по нормам которые зависят от категории гостиницы. Все оборудование в нем должно быть исправным состояние мебели постельного белья отвечать необходимым требованиям.
14684.		Оборудование для газлифтной эксплуатации скважин	83.35 KB
	1 Оборудование для газлифтной эксплуатации скважин Смысл газлифтного способа эксплуатации заключается в обеспечении фонтанирования скважины путем подачи к низу колонны НКТ необходимого количества сжатого газа. При компрессорном газлифте в отличие от фонтанного способа эксплуатации необходимо не только иметь источник сжатого газа но и систему коммуникаций для транспортировки его к устью скважины специальное оборудование устья и самой скважины для подачи газа. Кроме того необходимо отделение газа от добытой газожидкостной смеси для его...
11115.		Улучшение тормозных качеств автомобиля в эксплуатации	1.52 MB
	Разработчики и конструкторы тормозов зарубежных и отечественных фирм все большее предпочтение отдают разработке дисковых тормозов, обладающих стабильными характеристиками в широком диапазоне температур, давлений и скоростей. Но и такие тормоза не в полной мере могут обеспечить эффективное срабатывание тормозной системы, более надежными становятся антиблокировочные системы (АБС)
6085.		Техническая диагностика электрооборудования в процессе эксплуатации	112.83 KB
	Примерный порядок технического диагностирования электроустановок потребителей. Критерии точности и достоверности практически не отличаются от аналогичных критериев оценки приборов и методов используемых при проведении любых измерений а технико-экономические критерии включают в себя объединенные материальные и трудовые затраты продолжительность и периодичность диагностирования. При проектировании диагностических систем необходимо разработать алгоритм диагностирования описывающий перечень порядок проведения элементарных проверок оборудования...
14683.		Оборудование для эксплуатации скважин фонтанным способом	312.15 KB
	Это справедливо даже для месторождений с явно выраженным водонапорным режимом.1 Оборудование для эксплуатации скважин фонтанным способом Условия эксплуатации фонтанных скважин требуют герметизации их устья разобщения межтрубного пространства направления продукции скважин в пункты сбора нефти и газа а также при необходимости полного закрытия скважины под давлением. Необходимость в фонтанной арматуре возникла в связи с началом применения подъемника и устройств для регулирования расхода дебита жидкости или газа фонтанной скважины с помощью...
11368.		Основные виды геодезических работ в строительстве и эксплуатации здания	4.05 MB
	Современное строительное производство представляет собой единый производственный процесс в который составными частями входят: Инженерные изыскания совокупность экономических технических и экологических исследований района предполагаемого строительства с целью получения сведений о природных условиях для проектирования строительства и эксплуатации инженерных сооружений в соответствии с их видом и назначением. Строительное проектирование комплекс работ по составлению проекта который...