Лабораторная работа №1 Разборка и дефектация асинхронного короткозамкнутого двигателя при ремонте

ФГОУ ВПО Ставропольский государственный аграрный университет Кафедра «Электроснабжение и эксплуатация электрооборудования» ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1 Разборка и дефектация асинхронного короткозамкнутого двигателя при ремонте г. Ставрополь, 2008 г. Лабораторная работа №1 Разборка и дефектация асинхронного короткозамкнутого двигателя при ремонте Цель работы: Освоить методику разборки и дефектации асинхронного двигателя. Научится работать на стенде ОР 9174, а также определять состояние обмотки статора с помощью прибора ЕЛ-15. Содержание работы и порядок ее выполнения Дефектация электрических машин при ремонте проводится для определения характера и объёма ремонта или возможности списания машины. Все неисправности механической и электрической частей записываются в специальную ведомость, которая служит основой для выдачи нарядов на выполнение ремонтных работ. Содержание работы и порядок ее выполнения, а также дефектировочной ведомости заносятся в тетрадь. Порядок выполнения работы 1. Осмотреть электродвигатель и записать его паспортные данные. 2. Провести дефектацию электродвигателя до его разборки. 3. Разобрать электродвигатель. 4. Выполнить дефектацию электродвигателя после разборки. 5. Заполнить дефектировачную ведомость. Требования безопасной работы Работа выполняется с соблюдением инструкции по технике безопасности в лаборатории кафедры «Электроснабжение и эксплуатация электрооборудования». Кроме того необходимо соблюдать следующие требования: для присоединения мегаомметра к измеряемым цепям применять изолированные провода, имеющие на концах изолирующие рукоятки с зажимами; измерения мегаомметром проводят 2 человека, один из которых вращает ручку мегаомметра, а другой подключает аппарат к измеряемым участкам схемы; любые переключения схемы проводить после отключения её от сети. Методика определения неисправностей двигателя, его деталей и узлов Краткие сведения об устройстве асинхронного короткозамкнутого двигателя. Электродвигатели служат преобразователями электрической энергии в механическую и составляют основу электропривода большинства механизмов. Наибольшее распространение в сельском хозяйстве имеют асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором различных серий. С 1970 года выпускаются новые двигатели серии 4А, имеющие лучшие технико-экономические показатели по сравнению с двигателями А2/АО2/ и предназначенные для их замены. Серия 4А охватывает диапазон номинальных мощностей от 0,6 до 400 кВт, имеет 17 высот оси вращения от 50 до 355 мм. Предусмотрено 3 исполнения по степени механической защиты (IР44, IР23, IР54). В серию 4А входят двигатели специализированного исполнения для сельского хозяйства (высота оси вращения 50-180мм), с мощностью до 30 кВт с частотой вращения 3000, 1500, 1000 мин-1 на напряжение 380 В. Двигатели сельскохозяйственного назначения могут длительно работать при пониженном до 90 и 80% напряжении от номинального значения со снижением мощности соответственно на 5 и 15 %. Асинхронный двигатель состоит из неподвижного статора и вращающегося ротора (рисунок1). Станина статора 6, представляющая собой литое изделие из чугуна или алюминиевого сплава в зависимости от исполнения двигателя, лапами или фланцем крепится к фундаменту или к другой конструкции. В станине жестко закреплён сердечник статора 8. Магнитопровод асинхронного двигателя для увеличения передаваемой электромагнитной мощности выполнен из листовой электротехнической стали. В листах, из которых собирается сердечник статора, выштампованы пазы, куда укладывается статорная обмотка 5 из медного изолированного провода. Обмотка изолирована от сердечника электроизоляционным материалом. На корпусе установлена коробка выводов 18, имеющая внутри зажимы для подключения выводов обмотки и присоединения двигателя к сети. Сверху на корпусе расположен грузовой болт 7 для подъёма двигателя, а сбоку болт 21 для подключения заземления. Рисунок 1 - Асинхронный электродвигатель серии 4А с короткозамкнутым ротором и со степенью защиты IP44: 1, 3 - наружная и внутренняя крышки подшипников; 2, 16 - подшипники качения; 4 - замыкающее кольцо ротора с вентиляционной лопаткой; 5, 8 - обмотка и сердечник статора; 6 – станина; 7 - рым-болт; 9 - сердечник ротора; 10 - балансировочный груз; 11 – вал; 12, 21 – болты; 13 - подшипниковый щит; 14 – кожух; 15 - наружный вентилятор; 17 - втулка вентилятора; 18 - коробка выводов; 19 - стопорные винты; 20 - скоба. Второй основной частью магнитной цепи является сердечник ротора 9, собранный из круглых листов электротехнической стали, с выштамповаными пазами для роторной обмотки. Обмотка ротора образуется заливкой алюминия в пазы и соединения залитых в пазы частей в единую короткозамкнутую систему кольцом. Сердечник ротора напрессован на цельнометаллический вал 11, который при помощи подшипников крепится в подшипниковые щиты 13, отлитые из чугуна или алюминиевого сплава. Рабочий конец вала служит для соединения двигателя с приводным механизмом, на другом конце размещён вентилятор 15 для охлаждения двигателя. Вентилятор закрыт кожухом 14. Помимо асинхронных короткозамкнутых двигателей выпускаются электродвигатели с фазным ротором. Они используются для привода механизмов с большим моментом при пуске, а также при необходимости регулирования частоты вращения в небольших пределах. В фазном роторе в пазах укладывают трёхфазную обмотку, соединённую обычно в звезду. Свободные концы у такой обмотки подведены к контактным кольцам, на которые накладываются щётки, позволяющие присоединить к вращающемуся ротору реостат, используемый для плавного пуска двигателя и регулирования его частоты вращения. Принцип действия асинхронного двигателя основан на законе электромагнитной индукции. При подключении двигателя к сети трёхфазного переменного тока в обмотке статора образуется вращающееся магнитное поле, под действием которого в роторе индуктируется ЭДС и протекает ток. Взаимодействие тока ротора с полем статора создаёт вращающий момент, под действием которого ротор приходит во вращение. Разборка электродвигателя Перед проведением ремонта электродвигатель отключают от сети и принимают меры по предупреждению' случайной подачи напряжения. Электродвигатель очищают от пыли и грязи, снимают крышку коробки выводов, отсоединяют кабель питания, а также отсоединяют провод заземления. Разъединяют электродвигатель и рабочую машину, снимают его с фундамента и транспортируют на участок ремонта. Разборку электродвигателя начинают со съёма шкива, полумуфты или звёздочки с вала. При этом используются ручные винтовые съёмники для электродвигателей малых или средних габаритов или гидравлические съёмники для электродвигателей больших габаритов. Снимается кожух вентилятора (у электродвигателей закрытого обдуваемого исполнения) и снимается вентилятор. Отвёртывают болты, которыми прикреплён к станине задний (расположенный со стороны противоположной приводу) и передний подшипниковые щиты. Снимают задний щит лёгкими ударами молотка по надставке из дерева, алюминия или меди. Вынимают ротор из статора, стараясь не повредить лобовых частей обмотки (между ротором и статором рекомендуется проложить лист картона). Выемку ротора машин малой мощности производят вручную, для машин средней и большой мощности используют специальные подъёмные приспособления. Снимают передний щит с подшипника ротора лёгкими ударами молотка по надставке. Снимают подшипники качения с вала. Для этой цели используются ручные съёмники или стенд для разборки электрических машин ОР 9174. При его использовании ротор устанавливается в тиски, так чтобы концы вала расположились по возможности симметрично относительно оси поворота стола и закрепляется специальным ключом, входящим в комплект стенда. При этом необходимо обеспечить соосность вала ротора и головки съёмника. Каретка съёмника вручную перемещается до положения, обеспечивающего ввод захватов съёмника за внутренний торец наружного кольца подшипника. Вращением гайки и рукоятки захваты заводятся в зацепление. Включается выключатель гидропривода. Поворотом рукоятки крана управления создаётся рабочий ход гидроцилиндра съёмника. После окончания рабочего хода гидроцилиндра он переключается на обратный ход, разъединяются захваты, и удаляется снятый подшипник. Выключается гидропривод. Стол поворачивается на 180 градусов. В описанном порядке снимается второй подшипник. Разборка двигателя закончена. Дефектация асинхронного двигателя В ремонтной практике о состоянии двигателя судят по результатам осмотра и измерения некоторых параметров. К исправному двигателю предъявляются следующие основные требования: 1. Он должен быть укомплектован всеми деталями и узлами; 2. На станине, подшипниковых щитах, корпусе и крышке вводного устройства, кожухе вентилятора не должно быть трещин, сколов и вмятин, а также повреждений лакокрасочного покрытия; 3. Недолжно быть осевого обгорания контактных болтов клеммой панели вводного устройства; 4. Должны иметь правильную маркировку выводные концы обмотки; 5. Не должно быть осевого смещения ротора и обрыва его стержней; 6. Сопротивление изоляции обмотки одной фазы относительно другой и относительно станины должно быть при рабочей температуре не менее 0,5 Мом; 7. Не должно быть замыкания обмотки на станину и между фазами, обрыва и межвиткового замыкания; 8. Сила тока основного хода должна составлять 30...60% от номинального, а неравномерность токов в отдельных фазах не должна превышать 5% от их среднего арифметического значения; 9. Отклонения между наибольшим и наименьшим воздушным зазором от среднего арифметического значения воздушного зазора не должно, превышать 10% При проведении дефектации двигателя в целом и его отдельных частей ориентируются на характерные неисправности, наиболее часто встречающиеся в ремонтной практике. Перечень их приведён ниже. Перечень возможных дефектов и вид ремонта Трещины и сколы на лапах, корпусе, подшипниковых щитах (трещины более длины корпуса, отбито более 2 лап - двигатель в ремонт не принимается), трещины и сколы в посадочных местах - капитальный ремонт. Износ и срыв резьбовых соединений (резьба имеет более 2 сорванных ниток, смяты головки болтов, болты искривлены - текущий ремонт). Обгорание или обугливание обмоток статора или других его частей - капитальный ремонт. Нарушение лакового покрова лобовых частей обмотки статора -капитальный ремонт. Обрыв, ослабление или потеря механической прочности бандажами лобовых частей, ослабление или выпадение пазовых клиньев - текущий ремонт. Повреждение изоляции выводных проводов - текущий ремонт. Увлажнение обмотки- статора (сопротивление изоляции менее 4 МОм при 15° С - текущий ремонт, сушка; если после сушки сопротивление изоляции менее 4 МОм - капитальный ремонт). 8. Следы подгорания, трещины на клеммной коробке – текущий ремонт. Коррозия, вмятины на активной стали статора и ротора - текущий ремонт (зачистка поверхности, покрытие лаком). Ослабление шихтовки статора и ротора, повреждение листов (тонкое лезвие ножа входит между листами, при постукивании молотком дребезжание и выделение пыли красного цвета - капитальный ремонт). Повреждение подшипников (разрушение сепараторов, шариков, выкрашивание металла на дорожках качения, большой радиальный зазор, сколы и трещины на кольцах сепараторах или шариках, забоины или вмятины на поверхности дорожек качения, цвета побежалости на поверхности колец, сепараторов, шариков, царапины или риски, расположенные поперёк пути качения шариков, стук и неустраняемый после промывки шум в подшипниках, чёткие отпечатки шариков на дорожках качения - текущий ремонт подшипников). Износ шеек вала в местах посадки подшипника - капитальный ремонт. Ослабление посадки шкива или полумуфты на валу ротора - капитальный ремонт. Износ поверхностей боковых стенок шпоночной канавки - текущий ремонт. Изгиб лопаток вентилятора, вмятины и трещины на корпусе - текущий ремонт. Повреждение окраски - текущий ремонт. Вмятины или искривления вала двигателя - капитальный ремонт. а) б) Рисунок 2 – Статор асинхронного электродвигателя без обмотки а) и стальной лист статора б) Рисунок 3 – Короткозамкнутые роторы асинхронных электродвигателей: а) – со сварной обмоткой «беличья клетка»; б) – с литой обмоткой. Более сложно решается вопрос определения неисправностей обмотки статора и стержней ротора. В обмотках статора электродвигателей чаще всего наблюдаются следующие неисправности: обрыв цепи, замыкание между фазами и обмотки на корпус, витковые замыкания. Отмеченные неисправности выявляются следующим образом: - в собранной или разобранной машине обрыв в цепи обмотки определяется контрольной лампой или мегаомметром. Для определения обрыва обмотки фазы мегаомметр присоединяют к её выводам, выполняют измерения. При наличии обрыва мегаомметр покажет значение близкое к бесконечности; - замыкание обмотки фазы на станину или другую фазу выявляют при измерении сопротивления изоляции мегаомметром. При наличии замыкания стрелка прибора будет находиться на нуле. Измерения выполняются для всех фаз; - для проверки наличия витковых замыканий используется аппарат ЕЛ-15, электронное устройство, применяемое при производстве и ремонте электрических машин. В приборе генератор импульсов вырабатывает импульсы испытательного напряжения частотой 100 Гц, амплитуда которых плавно регулируется. Импульсы подаются в испытываемые обмотки и в блок развёртки луча. Импульсы, прошедшие через обмотку, сравниваются на экране электронно-лучевой трубки. Если одна из обмоток имеет дефект, то импульсы, прошедшие через неё, уменьшаются по амплитуде и на экране будет наблюдаться раздвоение. На передней панели ЕЛ-15 зажимы «ВЫХОДНЫЕ ИМПУЛЬСЫ» служат для присоединения последовательно соединённых испытываемых обмоток, зажим «СИГНАЛ ЯВЛЕНИЯ» - для соединения средней точки проверяемых обмоток. Выключатель В6 «СЕТЬ» предназначен для подключения аппарата (при включении загорается светодиод VD 5). Выключатель В5 «МАСШТ.» предназначен для измерения масштаба развёртки луча. Ручка «АМПЛИТУДА» обеспечивает амплитуду напряжения импульса, подаваемого на проверяемые обмотки. Ручка «ФОКУС» - для фокусировки луча на экране трубки. Ручка «СМЕЩЕНИЕ» - для смещения изображения на экране трубки в вертикальной плоскости. Выключатели В2, ВЗ, В4 предназначены для устранения возможной естественной ассимметрии проверяемых обмоток, а ВПП - для переключения на работу с приспособлением. Порядок исследования обмоток статора с использованием аппарата ЕЛ-15 заключается в следующем: - после подключения аппарата к сети включить выключатель «СЕТЬ» и выдержать не менее одной минуты, пока прогреется электронно-лучевой индикатор. Поворотом ручки «ФОКУС» вправо или влево сфокусировать луч так, чтобы на экране он был чётким. Ручкой «СМЕЩЕНИЕ» перевести луч на экране в удобное для наблюдения положение. Две проверяемые обмотки присоединяют к аппарату как показано на рисунке 4, 5. Если три фазы обмотки соединены в звезду, то зажим «ВЫХОДНЫЕ ИМПУЛЬСЫ» присоединяют к выводам двух фаз, а левый зажим «СИГНАЛ ЯВЛЕНИЯ» к нулевой точке. Если фазы обмоток соединены в треугольник, то левый зажим «СИГНАЛ ЯВЛЕНИЯ» нужно присоединить к третьему выводу. После присоединения обмоток поворотом ручки «АМПЛИТУДА» устанавливают амплитуду импульса такой величины, чтобы на экране была кривая удобная по масштабу для наблюдения. Небольшое раздвоение кривых компенсируется одним из переключателей «СИММЕТР.». При наличии витковых замыканий на экране будут наблюдаться две синусоиды. Испытав две фазы обмотки, необходимо поменять одну из них с обмоткой третьей фазы и провести проверку. Если после этого на экране будет одна кривая а не две, то дефектной обмоткой является заменённая. Содержание отчёта Описать и проанализировать неисправности асинхронного двигателя. Результаты представить в виде дефектовочной ведомости (таблица 1). Паспортные данные: Таблица1 - Результаты осмотра двигателя Наименование узлов и деталей двигателя Обнаруженные неисправности Рекомендуемый способ ремонта Станина Подшипниковые щиты - И т.д. Общее заключение.

Похожие:

	Лабораторная работа 1 4 лабораторная работа 2 13 лабораторная работа... Интернете разнообразную информацию – описательную, графическую, картографическую и пр. При разработке сайтов необходимо уметь работать...		Лабораторная работа №9 59 Лабораторная работа №10 72 Лабораторная... Рабочая тетрадь для выполнения лабораторных работ по мдк. 03. 01. «Техническое обслуживание и ремонт компьютерных систем и комплексов»...
	Методические указания для студентов по выполнению лабораторных работ... Лабораторная работа 4, 5 Исследование регистров, счетчиков и дешифраторов Лабораторная работа 6, 7 Исследование генератора псевдослучайной...		«Разборка, дефектация, ремонт деталей, сборка, испытание коробки... Изучение темы «Техническое обслуживание и ремонт трансмиссии» предусмотрено учебной программой и соответствует требованиям фгос спо...
	Лабораторная работа №10. Изучение принципа действия и функциональной... Лабораторная работа № Изучение принципов построения системы автоматической подстройки частоты (апч) радиолокационной станции		Лабораторная работа №1 «Создание общих ресурсов и управление ими» Лабораторная работа №6-7 «Изучение типов серверов, их настройка и конфигурирование»
	Лабораторная работа № Лабораторная работа №1. Изучение основных возможностей программного продукта Яндекс. Сервер. Установка окружения, установка и настройка...		Практическая работа Содержание Лабораторная работа: Оценка программно-аппаратных средств при переходе на Windows Vista 3
	Дефектация и технология ремонта турбокомпрессоров Дефектация и ремонт турбокомпрессоров включают в себя разборочно-дефектовочные, ремонтно-восстановительные и сбороч­ные работы, а...		Лабораторная работа №27 Лабораторная работа №28 Контрольные работы... Пм «Сборка монтаж (демонтаж) элементов судовых конструкций, корпусов, устройств и систем металлических судов»
	Лабораторная работа «Построение контуров изображения с использованием... Ивших на уроках математики понятие о математических кривых и графиках функций. Данная лабораторная работа может быть использована...		Лабораторная работа №9 Данная лабораторная работа оформляется в виде файла word с расширением файла docx или doc и прикрепляется в виде ссылки на файл к...
	Лабораторная работа 2 12 лабораторная работа 3 17 лабораторная работа... «Проектирование систем реального времени» для студентов специальности 09. 05. 01 «Применение и эксплуатация автоматизированных систем...		Лабораторная работа Изучение принципов функционирования простейшей микроэвм и процессора Лабораторная работа Изучение принципов функционирования простейшей микроэвм и процессора I8085A при реализации программы
	Лабораторная работа №3 Указания к выполнению При установке значения параметра необходимо указывать реально существующий каталог		Техническое задание на оказание услуг по техническому обслуживанию... Техническое обслуживание оборудования тягового асинхронного привода, установленного на электровозах эка-01 и эка-02 (модели 81-581),...