Основными причинами увеличения тока холостого хода являются

Скачать 62.72 Kb.

Название	Основными причинами увеличения тока холостого хода являются
Тип	Документы

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Документы

Пересчет обмоточных данных

асинхронных двигателей при недопустимо высоком значении тока холостого хода

Настоящая инструкция распространяется на 3-х фазные электрические машины мощностью до 400 кВт и рабочим напряжением до 660В.

В инструкции рассмотрены причины вызывающие увеличение тока холостого хода. Даны указания по испытаниям двигателей на холостом ходу и порядок пересчёта обмоточных данных с использованием результатов испытаний, обеспечивающих снижение тока холостого хода до необходимой величины. Даны рекомендуемые значения токов холостого хода.
Основными причинами увеличения тока холостого хода являются:

чрезмерное «распушение» сердечника статора;
неправильная сборка двигателя (ротор развернут относительно статора);
слишком большой зазор между ротором и статором (ротор проточен или от другого двигателя);
листы сердечника статора замыкают между собой (результат задевания ротора за статор);
нарушение изоляции между листами сердечника статора;
статор намотан неправильно (уменьшено количество витков в пазу, увеличено количество параллельных ветвей в фазе, уменьшен шаг и т. д.)

Будем считать, что сердечник статора не имеет затиров, обмотка статора уложена и соединена правильно, двигатель собран правильно, и тем не менее ток холостого хода превышает предельно допустимое значение. В подавляющем большинстве случаев причиной является разрушение изоляции между листами сердечника статора во время отжига двигателей в печи перед демонтажем обмотки.

Все отечественные двигатели начиная с 1992 года и двигатели иностранных фирм с 1985 года изготавливаются из электротехнической стали с лаковым покрытием, которое частично разрушается во время отжига при температуре 380 градусов (раньше изоляцией служила оксидная плёнка). Это приводит к увеличению потерь в сердечнике статора, его нагреву, и как следствие увеличению тока холостого хода.

На рисунке 1 показаны кривые намагничивания сердечника статора с хорошей изоляцией (кривая 1) и с нарушенной изоляцией (кривая 2) листов. В определенном масштабе так же изменяется I хх двигателя от приложенного напряжения.

На рисунке видно, что при напряжении 380 В. ток холостого хода при хорошем сердечнике значительно ниже чем с сердечником с нарушенной изоляцией. Для наглядности возьмём конкретный двигатель:

АИР 180S-4, 22 кВт. 380 В. 43 А. 1460 об/мин., имеющего следующие обмоточные данные:

тип обмотки - двухслойная
шаг по пазам - 1-11
диаметр провода - 1,6 мм.
проводов в витке - 2
витков в пазу 23
параллельных ветвей в фазе - 2
сопряжение фаз - звезда

При испытании на холостом ходу при 380 В. потребляемый ток составил 27А., что превышает предельно допустимую норму, равную 12 А. В этом случае необходимо снизить напряжение, подаваемое на двигатель, до величины при которой потребляемый ток уменьшится до предельно допустимой нормы, в нашем случае до 12 А. Тем самым по кривой 2 из точки 2 мы перешли в точку 3 (рис.1). Напряжение при этом в нашем случае будет U2 = 330 В.

Теперь необходимо изменить обмоточные данные двигателя так, чтобы потребляемый ток 12А. был при напряжении 380 В. Для этого количество витков в пазу надо увеличить по формуле:

где: W2 - требуемое количество витков в пазу;

W1 – имеющееся количество витков в пазу:

U2 - напряжение при котором устанавливается требуемый ток холостого хода

В нашем случае W1 = 23, поэтому требуемое количество витков:

Округляем полученный результат до ближайшего целого числа и получаем требуемое количество витков в пазу W2 = 26.

Для того что бы такое количество витков уместилось в пазу, необходимо снизить сечение витка обратно пропорционально увеличению их количества в пазу. Расчёт произвести по формуле:

где: Sдоп – максимально допустимое сечение витка, (кв. мм.)

S1 – имеющееся сечение витка (кв. мм.)

В нашем случае виток состоит из 2-х проводов диаметром 1,6 мм., что составляет 4,02 кв. мм. Тогда допустимое сечение витка составит:

Подбираем стандартный провод, обеспечивающий требуемое сечение витка. Выбираем провод диаметром 1,5 мм. в 2 провода, тогда сечение витка S2 составит:

что не превышает допустимое сечение.

Таким образом мы получили электродвигатель с удовлетворительным током холостого хода за счёт увеличения числа витков в катушке и снижения сечения витка. Остальные обмоточные данные остаются без изменений.

Теперь разберёмся, какой двигатель мы получили:

1. Мощность двигателя снизилась пропорционально снижению сечения витка:

что составляет 12%;

2. Двигатель рассчитан на другое напряжение U = 380 х 26/23 = 430В, а включается на 380В, т. е. увеличение количество витков в конечном счете тоже самое, что и включение двигателя на пониженное напряжение, в нашем случае на 13%, что ведёт к снижению индукции на те же 13% во всех элементах магнитной цепи двигателя (это и позволило снизить ток холостого хода).

Как следствие у двигателя снижается пусковой и максимальный моменты, увеличивается время разгона, снижается частота вращения при номинальной нагрузке. Сказанное легко объясняется при рассмотрении механических характеристик на рис.2

где: nс – синхронная частота вращения;

n1 и n2 – частота вращения при номинальной нагрузке двигателя с заводскими и с изменёнными обмоточными данными

М1п и М2п - пусковой момент двигателей с заводскими и с изменёнными обмоточными данными

М ном - момент на валу двигателя при номинальной нагрузке;

М1max и М2max - максимальный момент двигателей с заводскими и с изменёнными обмоточными данными

Пусковой и максимальный моменты в асинхронных электродвигателях уменьшаются в квадрате от подведённого напряжения. Для пересчитанного нами двигателя напряжение было уменьшено на 13% т. е. составляет 87% от номинального. Тогда пусковой и максимальный моменты составят

0,87 х 0,87 = 0,757 т.е. 75,7 % от номинального. Исходя из вышеизложенного, нельзя увлекаться снижением тока холостого хода путем увеличения витков в обмотке статора т. к. двигатель может просто не раскрутиться или работать неустойчиво потому, что с некоторой натяжкой можно утверждать, что реактивный ток в асинхронных двигателях выполняет ту же роль, что и маховые массы в двигателях внутреннего сгорания.

Ориентировочные значения токов холостого хода приведены в приложении 1.

Приведённый метод пересчета двигателя с целью снижения тока холостого хода дорого обходится для ремонтного цеха т. к. приходится два раза перематывать обмотку статора; сначала по заводским обмоточным данным, потом по пересчитанным.

В некоторых случаях можно избежать двойной перемотки. Рассмотрим несколько способов.

Способ 1. Уменьшаем количество параллельных ветвей в схеме обмотки статора в 2 раза и соединяем фазы в треугольник. Такие переключения эквивалентны увеличению количества витков в

что позволяет снизить индукцию на 15% и ток холостого хода на 30…60%.

При отсутствии параллельных ветвей в фазе в фирменном исполнении необходимо предусмотреть возможность такого переключения, пересчитав обмотку статора на 2 параллельные ветви. Для этого требуется:

- увеличить количество витков в пазу в 2 раза;

- сечение витка уменьшить в 2 раза;

- соединить фазы в 2 параллельные ветви.

Способ 2. Переход с двухслойной обмотки статора на однослойную даёт снижение индукции на 3…4% (за счет более высокого обмоточного коэффициента) и за счёт меньших потерь от потоков рассеяния в лобовых частях позволяет в итоге снизить ток холостого хода на 10…20%, при этом мощность двигателя не меняется. В этом случае необходимо предусмотреть возможность сборки двигателя т. к. вылеты лобовых частей однослойной обмотки больше чем у двухслойной.

Способ 3. При перемотке двигателей с обмоткой пропитанной в эпоксидном компаунде и повергнувшихся выжигу изоляции для облегчения демонтажа обмотки преднамеренно увеличить количество витков в катушке на 8 … 12%. Это также может предотвратить повторную перемотку двигателя. Естественно необходимо заручиться согласием заказчика на снижение мощности. Если снижение мощности недопустимо, необходимо применить материалы с более высоким классом нагревостойкости, что позволит эксплуатировать двигатель при более высоких температурах при номинальной нагрузке.

Если все перечисленные меры по снижению тока холостого хода оказались недостаточными и снижение мощности двигателя недопустимо, необходимо перешихтовать сердечник статора с лакировкой листов.

Разработал Nil
Приложение 1

Токи холостого хода (в Амперах) даны при напряжении 380 В.

Похожие:

	Инструкция «О соблюдении правил дорожного движения» Основными причинами дорожно-транспортных происшествий по вине пешеходов являются		4 упражнения по предупреждению и ликвидации газонефтеводопроявлении (гнвп) Основными причинами газонефтеводопроявлений, как следует из опыта строительства скважин являются
	Урок тема: Электробезопасность на производстве Обучающая: Познакомить учащихся с основными причинами поражения электрическим током. Действием электрического тока на организм человека....		1. угроза возникновения пожара дома, на даче В связи с несоблюдением гражданами правил пожарной безопасности при использовании электроприборов, печного или газового оборудования...
	Памятка-инструкция по пожарной безопасности для жителей проживающих... Квартиросъемщик (собственник жилья) проживающий в жилом доме должен знать, что основными причинами возникновения пожаров в жилых...		Электронный перфоратор Частота холостого хода (об/мин) 0 – 1200 Количество ударов в минуту 0 – 4200 Полная длина 333 мм Масса 3 кг
	Анализ исполнения консолидированного бюджета Башмаковского района за 2013 год Вопросы роста налоговых платежей в бюджет, вывод заработной платы из «тени», сохранения и увеличения численности, занятых в экономике...		Инструкция по эксплуатации технические характеристики Глубина распила 7 45 мм Ширина распила 7 – 35 мм Частота холостого хода (об/мин) 7800
	Шуруповерт инструкция по эксплуатации Модель 6822 Возможности Саморезы 6 мм Шурупы по гипсокартону 5 мм Частота холостого хода, об/мин 0 – 4000 Полная длина 258 мм Масса...		Дрель инструкция по эксплуатации Модель 6407/6408 Возможности Металл 10 мм Дерево 25 мм Частота холостого хода, об/мин 0-2500 Полная длина 261 мм Масса: 4 кг
	Инструкция по эксплуатации технические характеристики Частота холостого хода (об/мин) 0 – 900 Количество ударов в минуту 0 – 4000 Полная длина 287 мм Масса 1кг		Инструкция по эксплуатации технические характеристики Частота холостого хода (об/мин) 120 240 Количество ударов в минуту 1100 2150 Полная длина 610 мм Масса 10 кг
	Инструкция по эксплуатации технические характеристики Модель 9741 Размер щетки (диаметр Х ширина) 100 Х 120 мм Частота холостого хода (об/мин) 3500 Размеры (длина Х ширина Х высота) 310...		Шуруповерт для монтажа гипсокартона инструкция по эксплуатации Модель 6823 6824 6825 Возможности Саморезы 6 мм 6 мм Шурупы по гипсокартону 6 мм 5 мм 4 мм Частота холостого хода, об/мин 0-2500...
	Реферат Дипломный проект 94 стр., 14 рис., 12 табл., 20 источников В проекте разработан и рассчитан сухой трансформатор с литой изоляцией. Был произведен расчет потерь холостого хода и короткого замыкания....		Лекция «Рахит. Спазмофилия. Гипервитаминоз Д» Этиология. Причинами и предрасполагающими факторами к возникновению рахита являются

Руководство, инструкция по применению