Возможные неисправности асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Все неисправности можно условно разделить на две группы — выход из строя в результате неправильной транспортировки или хранения и поломки, появившиеся в период эксплуатации.

Неправильная транспортировка и хранение

Основной проблемой, появляющейся в этот период, является повышенная влажность, а тем более попадание электромашины под дождь. Это приводит к нарушению изоляции, а в более тяжёлых случаях к появлению внутри устройства и подшипников ржавчины.

Поэтому перед установкой такого аппарата необходимо провести его текущий ремонт и устранить обнаруженные проблемы:

• произвести внешний осмотр машины, изоляции на выводах и внутренних перемычках;
• проверить мегомметром состояние изоляции;
• проверить наличие смазки и состояние подшипников;
• в коллекторных двигателях постоянного и переменного тока, а также в асинхронных машинах с фазным ротором, определяется состояние коллектора или токосъёмных колец и щёток.

Все эти операции производятся на складе или в мастерской рядом с местом будущей установки. При невозможности устранения проблем электромашина отправляется на специализированное предприятие для проведения среднего ремонта.

Причины выхода из строя в период эксплуатации

В период эксплуатации основными причинами выхода из строя электромашины являются:

• Механический износ подшипников. Это происходит на протяжении всего срока службы, а так же вследствие повышенной вибрации и нерегулярной замены смазки. Для предотвращения таких ситуаций необходимо производить в полном объёме техническое обслуживание всех узлов и механизмов. Несвоевременное устранение неисправности ведёт к повышенной вибрации двигателя, перегреву подшипниковых щитов, износу посадочных мест подшипников и заклиниванию ротора.
• Разрушение корпуса, болтов и посадочных мест подшипников. Возникает из-за повышенной вибрации редуктора и плохой центровки электродвигателя. Необходимо немедленно устранить или заменить электропривод. Последствия аналогичны выходу из строя подшипников.
• Перегруз двигателя и работа трёхфазных устройств на две фазы. От этого защищают правильно настроенные тепловые реле. При отсутствии защиты аппарат перегреется свыше предельно допустимой температуры, что приведёт к выходу электромашины из строя.

Справка! В новых электродвигателях устанавливается датчик температуры, отключающий механизм при перегреве устройства. Его также можно дополнительно установить в двигатель старой модели.

Тема: «Порядок разборки и сборки асинхронных электродвигателей»

Цель:

1. Изучение технологии разборки и сборки асинхронных электродвигателей.

Теоретическая часть.

Порядок разборки асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Для осуществления ремонта электродвигателя необходимо произвести его разборку. Способ и последовательность операций при разборке в значительной степени определяются мощностью и конструкцией машины. Для разборки крупных машин необходимы специальный инструмент и сложные ремонтные приспособления. При разборке машин малой и средней мощности пользуются слесарным инструментом и несложными приспособлениями.

Электрические машины должны приниматься в ремонт с демонтированными передаточными и соединительными деталями. Но не всегда заказчик ремонта имеет техническую возможность это осуществить.

Перед снятием шкивов, полумуфт, шестерен и других соединительных деталей с вала машины следует вывернуть стопорный винт или выбить шпонку, фиксирующие соединительную деталь с валом. Место посадки заливают керосином или антикоррозионной жидкостью для устранения коррозии в месте контакта. При снятии этих деталей используют двух- или трехлапчатые съемники (переносные ручные или гидравлические).

На рисунке 1 показан процесс снятия шкива 5 с помощью лапчатого съемника.

Рисунок 1 – Лапчатый съемник:

1, 2 – рукоятки; 3 – гайка; 4 – лапы съемника; 5 – шкив

Лапы 4 съемника накладывают на наружную поверхность шкива и, вращая рукоятку 2, передвигают гайку 3 влево. При этом лапы плотно захватывают деталь. Затем, вращая рукоятку 1, стягивают шкив с вала. Лапы 4 съемника позволяют захватывать детали как за наружную, так и за внутреннюю поверхности, а путем перемещения гайки 3 можно фиксировать их положение. Тяговое усилие, создаваемое съемником, составляет 25-30 кН. Работа с таким съемником обычно производится двумя рабочими, один из которых придерживает съемник за лапы 4, а второй вращает рукоятку 7.

Для снятия шкивов, полумуфт или шестерен, имеющих специальные отверстия, можно использовать съемник, показанный на рисунке 2. С таким съемником может работать один рабочий.

Рисунок 2 – Съемник с траверсой: 1 – траверса; 2 – полумуфта;

3 – раздвижная труба; 4 – болт; 5 – винт

Траверса 1 соединяется с демонтируемой деталью 2 с помощью болтов 4, которые вставляются в отверстия полумуфты. Затягивая винт 5, стягивают деталь с вала. Для предотвращения проворачивания вала при затяжке винта 5 одно плечо траверсы упирают в подставку из раздвижных труб 3.

При снятии крупных деталей, требующих больших усилий, применяют гидравлические съемники, усилие в которых создается с помощью гидравлического пресса.

В ряде случаев для облегчения работы снимаемые детали подогревают газовыми горелками. При этом нагреваемая деталь начинает расширяться и легче трогается с места. А чтобы не нагревался сам вал, его обертывают смоченным в воде асбестовым картоном. Нагрев проводят интенсивно одной или двумя горелками, начиная от края снимаемой детали по направлению к центру. Температуру детали можно контролировать периодическим прикосновением прутка из олова, температура плавления которого около 250°С. В процессе нагрева внимательно следят за началом трогания детали, поскольку на нее действует большое усилие от съемника.

Также для нагрева детали можно использовать токи высокой частоты, при котором вал практически не нагревается.

В качестве примера рассмотрим процесс разборки асинхронного двигателя закрытого исполнения IP44. Разборка производится в следующем порядке:

1. снимают шпонку или стопорный винт;

2. снимают шкив или полумуфту с помощью съемника;

3. снимают кожух вентилятора;

4. снимают вентилятор, предварительно ослабив его винт (вручную или с помощью съемника);

5. отворачивают болты, крепящие подшипниковые щиты к корпусу – сначала передний, расположенный со стороны противоположной приводному механизму, затем задний, расположенный со стороны приводного механизма;

6. отворачивают болты, крепящие крышку подшипников со стороны привода;

7. снимают задний подшипниковый щит, легко ударяя по нему молотком из мягкого материала (дерево, пластмасса, медь);

8. вынимают ротор из статора, для чего легкими толчками сдвигают ротор в сторону переднего подшипникового щита и выводят щит из замка;

9. поддерживая ротор за вал, выводят его из статора, не допуская повреждения лобовых частей обмотки статора и крыльчатки ротора;

10. снимают передний подшипниковый щит, легко ударяя по нему молотком из мягкого материала;

11. снимают с помощью съемника подшипники, если необходима их замена.

Снятие подшипниковых щитов можно производить отжимными болтами, если они предусмотрены в конструкции. В этом случае отжимные болты завертывают равномерно в отжимные отверстия, не допуская перекоса подшипниковых щитов.

Рисунок 3 – Приспособление (скоба) для выема и заведения ротора:

1 – передвижная серьга; 2 – скоба; 3 – хвостовик; 4 – ступица скобы.

Ротор небольшой массы выводят из статора руками, поддерживая его с двух сторон, как описано выше. Роторы крупных электродвигателей выводят из статора с помощью приспособления, показанного на рисунке 3 или с помощью удлинителя как на рисунке 4.

Серьгу 1 устанавливают так, чтобы она располагалась над центром тяжести ротора, после чего заводят ступицу 4 скобы на вал ротора. Затем вывешивают ротор, приподнимая приспособление за серьгу 1 с помощью крана, и извлекают его из статора. Небольшую регулировку при извлечении ротора можно осуществить, поддерживая его за хвостовик 3.

При выведении ротора с помощью удлинителя (рисунок 4) , на вал двигателя надевают удлинитель 2. Вывесив ротор с помощью крана и регулировочных болтов 3, выводят его из статора (вправо) и опускают на предварительно установленную рядом со статором подставку (на рисунке не показана). Затем снимают удлинитель, переносят левый строп на левый конец вала, вывешивают ротор и перемещают его на место ремонта или для дальнейшего транспортирования. Статор остается на своей фундаментной плите 1.

В настоящее время разработаны специальные приспособления для выведения ротора из статора без применения грузоподъемных механизмов.

При снятии подшипников усилия следует прикладывать к внутренней обойме, чтобы избежать их повреждения. Для этого применяют лапчатые съемники, имеющие глубокие губки, или используют крышки подшипников. В последнем случае (рисунок 5) между крышкой 1 и подшипником устанавливают специальные прокладки 2. Если имеется место, то для съема подшипников можно использовать разъемный хомут 3.

Рисунок 4 – Приспособление для вывода ротора электрических машин

15…19 габаритов: 1 – плита; 2 – удлинитель; 3 – регулировочный болт; 4 – траверса

Рисунок 5 – Снятие подшипников: а) с использованием вставок;

б) с использованием хомута: 1 – внутренняя крышка подшипника;

2 – прокладки; 3 – хомут

При разборке электрических машин часто используют гидравлические съемники.

В процессе разборки электродвигателя на все детали прикрепляют бирки и отправляют статор на ремонт, а остальные детали в мойку.

При разборке используют пневматические или электрические гайковерты со сменными головками, рожковые и торцевые гаечные ключи, приспособления для снятия пружин и т.д.

Разборка каждого типа крупного электродвигателя имеет свои особенности, обусловленные конструкцией, местом установки, наличием грузоподъемных механизмов и т.д.

Подшипники качения, скольжения, вентилятор, вал и другие детали механической части очищают и промывают синтетическими моющими средствами. Детали электрической части машины тщательно очищают от пыли, грязи и смазочных материалов. При необходимости обмотки продувают сжатым воздухом, обтирают, а затем промывают синтетическими моющими средствами, наносимыми на обмотку пульверизатором.

Очищенные и пригодные к дальнейшей эксплуатации детали маркируют, а неисправные отправляют в ремонтный цех.

Похожие статьи

Система охлаждения турбогенератора.

результирующий модуль токов статора, повреждение, обмотка ротора, осциллограмма токов фаз, обрыв стержня, наличие трещины, MATLAB, спектральный анализ, магнитное поле, стержень обмотки ротора.

Скин-эффект в асинхронном двигателе с короткозамкнутым.

Диагностика повреждения короткозамкнутой обмотки ротора. Рис. 1. Осциллограммы токов фаз АД при наличии трещины в стержне обмотки ротора. В виду того, что искажение передается через магнитное поле, а оно общее для всей машины.

Создание вращающего момента вентильного электродвигателя

расположенного на роторе, Iя — ток статорных обмоток (ток якоря), К — постоянный для данного ЭД коэффициент.

На рис.1 приведены осциллограммы токов фаз АД при наличии трещины в стержне обмотки ротора.

Моделирование асинхронного двигателя со статическим.

Индуктивности обмоток статора и ротора, соответственно: (5).

Модель реализуем в системе Matlab 7.8 с использованием базового инструментария Simulink.

Рис. 5. Подсистема Subsystem. Рис. 6. Осциллограмма тока статора в фазе А.

Применение датчиков положения ротора для создание.

Переключение фаз статора должно производиться при определенных, согласованных с ними, положениях ротора.

1. Магнитное поле, образованное силовым магнитом и магнитное поле, образованное статорными обмотками, представляют собой фигуры в виде двух вращающихся.

Моделирование асинхронного двигателя с укладкой обмотки.

. Отсюда ток в стержне ротора определится по следующему выражению

элемент матрицы А, статорная обмотка, момент времени, линейный двигатель, MATLAB, матрица А, роторная обмотка, ток, уравнение, элемент.

Программирование синхронного неявнополюсного дугостаторного.

ток, статорная обмотка, частотный пуск, обмотка ротора, MATLAB, элемент матрицы А, момент времени, матрица А, магнитная схема замещения, результирующий ток.

Способ получения электроэнергии | Статья в журнале.

EGEN, магнитное поле, индукционная катушка статора, обмотка статора, постоянная, магнит, магнит ротора, магнитная индукция, магнитный металл, магнитный поток.

Математическая модель синхронного неявнополюсного.

ток, статорная обмотка, частотный пуск, обмотка ротора, MATLAB, элемент матрицы А, момент времени, матрица А, магнитная схема замещения, результирующий ток.

Реостатный пуск асинхронного двигателя с кз ротором.

Если невозможно запустить АД с кз ротором в стандартном режиме, используют запуск при сниженном напряжении. С этой целью в цепь статора добавляют сопротивление, реостат или используют автотрансформатор. Автоматический выключатель QF срабатывает и на управляющую и силовую цепь поступает напряжение. После нажатия кнопки SB1 пускатель КМ1 приходит в действие, подавая электроток в цепь статора с включенным сопротивлением. В то же время питание поступает и на реле времени КТ.

Рисунок 2 — Схема асинхронного двигателя с симметричными сопротивлениями (реостатный пуск)

Через определенный временной интервал, задаваемый реле КТ, происходит замыкание контакта КТ. В итоге пускатель КМ2 шунтирует (закорачивает) сопротивление статора. Процедура запуска электродвигателя завершается. Для его выключения необходимо нажать клавишу SB2 и выключить автомат QF.

Способы изменения оборотов двигателя

Регулировка оборотов любого трехфазного электродвигателя, используемого в подъемно-транспортной технике и оборудовании, позволяет добиться требуемых режимов работы точно и плавно, что далеко не всегда возможно, например, за счет механических редукторов. На практике используется семь основных методов коррекции скорости вращения, которые делятся на два ключевых направления:

1. Изменение скорости магнитного поля в статоре. Достигается за счет частотного регулирования, переключения числа полюсных пар или коррекции напряжения. Следует добавить, что эти методы применимы для электродвигателей с короткозамкнутым ротором,
2. Изменение величины скольжения. Этот параметр можно откорректировать за счет питающего напряжения, подключения дополнительного сопротивления в электрическую цепь ротора, применения вентильного каскада или двойного питания. Используется для моделей с фазным ротором.

Наиболее востребованными методами являются регулирование напряжения и частоты (за счет применения преобразователей), а также изменение количества полюсных пар (реализуется путем организации дополнительной обмотки с возможностью переключения).

9 комментариев

Изготовление таких электродвигателей производится в очень широком диапазоне мощностей, где номинал устройства может составлять всего лишь несколько ватт, а может иметь мощность и в десятки мегаватт. Разберем принцип работы всех этих схем.

Типовые схемы разомкнутых систем управления электродвигателями

После размыкания контакта реле времени РДТ схема приходит в исходное состояние, двигатель плавно останавливается. Концы трехфазной обмотки могут быть: соединены внутри электродвигателя из двигателя выходит три провода , выведены наружу выходит шесть проводов , выведены в распределительную коробку в коробку выходит шесть проводов, из коробки три.

Буду знать, куда зайти, если нужна будет информация по запуску двигателя. При неподвижном роторе магнитные поля Фа и Фв создают одинаковые по величине, но противоположны по знаку крутящиеся моменты М1 и М2. Обмотка создает неподвижный в пространстве магнитный поток.

Во время преодоления однофазным двигателем номинальной нагрузки создается небольшое скольжение с основной долей прямого крутящего момента Мпр. В этом случае используются электромагнитные пускатели с катушками на напряжение , 48, 36 или 24 В. Основными положительными характеристиками короткозамкнутых асинхронных электродвигателей являются их высокая надежность, незначительная масса, компактность, более высокий срок службы, чем у двигателей внутреннего сгорания аналогичной мощности. Такая схема изображена на рис.

Реостатный пуск асинхронного двигателя с кз ротором.

Возможно использование понижающего трансформатора для понижения напряжения в схеме управления. Анимация процессов, протекающих в схеме показана ниже. Рассмотренная схема является основой построения схем управления электродвигателями двухскоростных транспортеров подачи раскряжевочных агрегатов, сортировочных конвейеров и т.

Такие схемы также часто дополняются различными контактами реле, выключателей, переключателей и датчиков. Схема подключения двигателя по реверсивной схеме.

Эти двигатели просты в устройстве, обслуживании и ремонте. Запустить Вращающееся магнитное поле пронизывающее короткозамкнутый ротор Магнитный момент действующий на ротор Вы также можете заметить, что стержни ротора наклонены относительно оси вращения. Привод может иметь две скорости. По этому возможно нужно использовать какое-то устройство для плавного запуска, чтобы избавиться от пусковых токов. Это делается для того чтобы уменьшить высшие гармоники ЭДС и избавиться от пульсации момента.
схемы включения асинхронного двигателя

Как сделать устройство для изменения скорости вращения электродвигателя своими руками

Для регулировки маломощных однофазных АД можно использовать диммеры. Однако этот способ ненадежен и обладает серьезными недостатками: снижением КПД, серьезным перегревом устройства и опасностью повреждения двигателя.

Для надежного и качественного регулирования оборотов электродвигателей на 220В, лучше всего подходит частотное регулирование.

Приведенная ниже схема позволяет собрать частотное устройство для регулировки электромоторов мощностью до 500 Вт. Изменение скорости вращения производится в границах от 1000 до 4000 оборотов в минуту.

Устройство состоит из задающего генератора с изменяемой частотой, состоящего из мультивибратора, собранного на микросхеме К561ЛА7, счетчика на микросхеме К561ИЕ8, полумоста регулятора. Выходной трансформатор Т1 выполняет развязку верхнего и нижнего транзисторов полумоста.

Демпфирующая цепь С4, R7 гасит всплески напряжения опасные для силовых транзисторов VT3, VT4. Выпрямитель, удвоитель напряжения питающей сети, включает в себя диодный мост VD9, с конденсатором фильтра на которых происходит удвоение напряжения питания полумоста.

Напряжение первичной обмотки: 2х12В, вторичной обмотки 12В. Первичная обмотка трансформатора управления ключами, состоит из 120 витков медного провода сечением 0,7мм, с отводом от середины. Вторичная – две обмотки, каждая по 60 витков повода сечением 0,7 мм.

Вторичные обмотки необходимо максимально надежно заизолировать друг от друга, так как разница потенциалов между ними доходит до 640 В. Подключение выходных обмоток к затворам ключей производится в противофазе.

Вот мы и рассмотрели способы регулировки оборотов асинхронных двигателей. Если возникли вопросы, задавайте их в комментариях под статьей!