Методичне забезпечення



Сторінка4/4
Дата конвертації22.05.2017
Розмір0.64 Mb.
1   2   3   4

Лекція № 14



Тема: Експрес – методика для контролю надійності АД

Мета: Опанувати експрес-методику для контролю надійності АД.
Методи: словесний

План:

1 Характеристика експрес-методики для контролю надійності АД.

2 Основні формули для розрахунку за експрес-методикою.
Матеріально-технічне забезпечення та дидактичні засоби, ТЗН:

конспект, підручник


Література:


1 Гольберг О.Д., Хелемская С.П. Надежность электрических машин. Москва:Издательский центр «Академия», 2010 г.

2 Москаленко В.В. Электрический привод. Москва « Высшая школа»,

1991 г.

Для асинхронних двигунів загальнопромислового застосування з висотою осей обертання 50-355мм включно, яким у нормативно-технічній документації пред'являються вимоги по надійності, при проведенні контрольних випробувань застосовують експрес-методику.

Ця методика дозволяє за допомогою форсованих випробувань трьохфазних асинхронних двигунів на надійність виявити технологічні дефекти, що визначають напрацювання на відмову.

Форсується пуски і рівень вібрації.

Випробуванням підлягають асинхронні двигуни, вибрані з загальної партії методом випадкового відбору .(Методика поширюється на двигуни працюють з частотою пуску не більше 100). Вихідними даними для вибору режиму форсованих контрольних випробувань є умови, які передбачені в технічних умовах. Випробувальна температура приймається рівною гранично допустимою для класу нагрівостійкості системи ізоляції двигунів, обсяг вибірки приймають рівною 5.

Число пусків за час випробування:





- число пусків в годину при експлуатації;

- коефіцієнт збільшення пусків. k=1,5.

При випробувані число пусків в годину дорівнює 180.

Загальний час випробування з урахуванням прискорення:






У разі нагрівання машин при випробуваннях більше допустимого можливе зниження частоти пусків, з тим щоб температура двигуна була не вище гранично допустимої для класа нагрівостійкості (з відповідним збільшенням часу випробування).

Рівень вібрації приймається рівним 5 мм / сек для двигунів з висотами осей обертання 50 -112 мм і 8 мм / сек - для двигунів з висотами осей обертання 132-355 мм. У разі відмови хоча б одного двигуна час випробування збільшується в 1,5 рази. При повторній відмові хоча б одного двигуна робиться висновок, що вся партія двигунів не відповідає встановленим вимогам. Для контролю температур в отвір рим-болта встановлюється термоапарат. Якщо отвір під рим-болта відсутній, то для установки термоапарата на корпусі свердлиться отвір.



Лекція № 15
Тема: Правила експлуатації електродвигунів для забезпечення їх розрахункової надійності

Мета:

1 Опанувати основні фактори, від яких залежить надійність електродвигунів при експлуатації.

2 Ознайомитись з ремонтним циклом електродвигуна.
Методи: словесний
План:

1 Характеристика основних факторів, від яких залежить надійність електродвигунів при експлуатації.

2 Характеристика ремонтного циклу електродвигунів.
Матеріально-технічне забезпечення та дидактичні засоби, ТЗН: конспект, підручник
Література:


1 Гольберг О.Д., Хелемская С.П. Надежность электрических машин. Москва: Издательский центр «Академия», 2010 г.

2 Москаленко В.В. Электрический привод. Москва «Высшая школа»,

1991 г.


Надійність електричних машин при експлуатації залежить від ряду факторів. Експлуатація повинна бути організована таким чином , щоб надійність машин, закладена при їх проектуванні і забезпечена при їх виготовленні, була збережена при експлуатації. Необхідна, з точки зору забезпечення заданої надійності, експлуатація залежить від наступних основних факторів: правильності вибору та застосування електричних машин, захисті їх від аварійних режимів та діагностики в процесі експлуатації , що дозволяє визначати залишковий ресурс машин та їх вузлів , а також своєчасно проводити планово-попереджувальні ремонти.

Під правильним вибори електричної машини розуміють, у разі, коли мова йде про електродвигунах, відповідність параметрів двигуна параметрам приводимого механізму. Мета правильного вибору - забезпечення надійної експлуатації. Повинно звертати увагу на відповідність ступеню захисту і кліматичного виконання машини умовам експлуатації. Навантаження не повинна перевищувати номінальної потужності.

Ступені захисту електричних машин та їх характеристики встановлюють Публікація МЕК 43-5 і ГОСТ 14254-96. Ступені захисту позначаються двома латинськими літерами IP (International Protection) і двома цифрами. Перша цифра означає ступінь захисту персоналу від дотику з рухомими або перебуваючи ми під напругою частинами, а також ступінь захисту від потрапляння всередину машини твердих сторонніх тіл. (Табл.7.1)

Друга цифра в позначенні ступені захисту електричної машини показує ступінь захисту від проникнення води всередину машини (табл. 7.2).

В асинхронных двигунах загального призначення, використовують ступінь захисту, які представлені в (табл. 7.3.)



При виборі електричних машин для виконавчих механізмів з метою забезпечення необхідної надійності необхідно правильно підбирати їх модифікацію стосовно запропонованих макрокліматичним районам.

У позначенні електричної машини наприкінці вказані букви, що показують кліматичну модифікацію. Так, позначення У вказує, що електрична машина призначена для роботи в середовищі з помірним кліматом, позначення УХЛ (ХЛ) - в помірно холодному (холодному) кліматі, ТВ - в вологому тропічному кліматі, ТС - у сухому тропічному кліматі, М - в помірно холодному морському кліматі, ТМ - в тропічному морському.

Таким чином, відповідність кліматичної модифікації електричної машини умовам макрокліматичного району дуже важлива для забезпечення надійності машини при експлуатації. Зазначена в стандартах і каталогах номінальна потужність електричної машини відповідає температурі навколишнього середовища 40 С і висоті установки її над рівнем моря до 1000 м. Якщо температура навколишнього середовища вище 40 С або висота установки машини перевищує 1000 м, то потужність повинна бути знижена.

За частотою пусків поділяються всі електроагрегати на три групи:

- З нормальною частотою пусків;

- З підвищеною частотою пусків;

- Частими пусками.

Для кожної групи на підставі проведених вимірювань встановлені найбільш вірогідні значення та інтервали змін частоти пусків. Ці матеріали увійшли до згаданого галузевий стандарт.

За тривалістю пуску електроагрегати поділяються на дві групи:

- З нормальною тривалістю пуску;

- Затяжним пуском;

За рівнем вібрації дозволили підрозділити всі електроагрегати на три групи:

- зі зниженим рівнем вібрації;

- нормальним рівнем;

- підвищеним.

Перший обов'язковий для шліфувальних і деяких інших метало-обробних верстатів. Нормальний рівень вібрації повинні мати всі електроагрегати, до яких не пред'являються особливі вимоги щодо вібрації. Підвищений рівень вібрації неминучий для таких агрегатів, як преси, дробарки і т.д.

Для збереження досягнутого рівня надійності електричних машин необхідно дотримуватись певних правил експлуатації. Не допускається експлуатація двигунів без захисної апаратури. Захисна апаратура повинна забезпечувати захист двигунів:

- Від коротких замикань;

- Перевантаження (систематичного і пускового);

- Неповнофазних режимів.

Велике значення для правильної експлуатації двигунів має монтаж і підготовка до монтажу. До монтажу двигуни повинні знаходитися в чистому і сухому приміщенні, в атмосфері якого не повинно міститися кислотних та інших парів, шкідливо діючих на ізоляцію. Перед монтажем, а також після тривалих простоїв необхідно виміряти опір ізоляції обмоток мегомметром.

Для збереження надійності асинхронних двигунів в процесі експлуатації не обходимо своєчасно проводити їх технічне обслуговування (ТО-1 і ТО-2), а також поточний (ПР) і капітальний (КР) ремонти. ТР проводиться при помічених відхиленнях рівня шуму і вібрації та інших несправностей у двигунах. КР включає в себе всі роботи, проведені при поточному ремонті і заміну обмотки.

Структура ремонтного циклу двигунів, що працюють в нормальних умовах експлуатації наведено в табл 7.4

Періодичність і число ПР і КР зазначені в табл. 7.4 , носячи довідковий характер, так як ці види ремонтів повинні проводитися при порушенні нормальної роботи або відмов двигунів.

Тривалість ремонтного циклу для інших умов експлуатації визначається наступним чином . Залежно від характеру експлуатації двигунів ці умови можна поділити на чотири групи: легка, нормальна, жорстка, особливо жорстка. Характеристики цих груп у залежності від режимів роботи двигунів і умов навколишнього середовища наведено в табл .7.5

За відомим даними про умови експлуатації по табл .7.5 слід визначити до якої групи потрібно віднести двигун, потім по табл.7.6 знайти відповідний поправочний коефіцієнт .

Крім того, тривалість ремонтного циклу також залеж від змінності роботи двигуна. Значення коефіцієнта наведено в табл. 7.7

З урахуванням поправочних коефіцієнтів , що враховують умови експлуатації і змінність роботи двигуна, знаходять поправочний коефіцієнт:



Перемножуючи значення тривалості ремонтного циклу, наведеного в табл 7.4, на коефіцієнт К можна визначити тривалість ремонтного циклу для інших умов експлуатації.



Лекція № 16
Тема: Захист електродвигунів від аварійних режимів

Мета:

1 Зрозуміти призначення апаратів захисту.

2 Ознайомитись з основними технологічними вимогами до апаратів захисту.

3 Ознайомитись з класифікацією апаратів захисту.


Методи: словесний
План:

1 Призначення апаратів захисту.

2 Основні технологічні вимоги до апаратів захисту.

3 Класифікація апаратів захисту:переваги та недоліки.


Матеріально-технічне забезпечення та дидактичні засоби, ТЗН: конспект, підручник
Література:


1 Гольберг О.Д., Хелемская С.П. Надежность электрических машин. Москва: Издательский центр «Академия», 2010 г.

2 Москаленко В.В. Электрический привод. Москва « Высшая школа»,

1991 г.

Одним з найбільш дієвих методів підвищення надійності електричних машин при експлуатації є забезпечення їх ефективними засобами захисту від аварійних режимів. 80-90% електродвигунів можна було захистити від відмов, якщо б вони були б обладнанні апаратами захисту за умови своєчасного технічного обслуговування цих апаратів.

Апарати захисту призначені для відключення електродвигунів від мережі при аварійних режимах. Однак якщо через особливості технологічного процесу не можна відключити електродвигуни від мережі, то апарат захисту включає сигналізацію. Щоб правильно захистити електродвигун необхідно знати причини їх відмови.

Причини основних аварійних режимів це:

Обрив фази (ОФ) – 40-50%

Загальмованість ротора (З) – 20-25%

Технологічні перевантаження (ТП) – 8-10%

Зниження опору ізоляції (ЗОІ) – 10-15%

Порушення охолодження (ПО) – 8-10%

Апарати захисту можна підрозділити на дві групи.

До першої групи відносяться апарати прості по своїй конструкції, вони користуються попитом через відносно невисоку вартість , але не дають помітного зниження аварійності електродвигуна в наслідок обмежених захисних функцій.

До другої групи відносяться складні апарати захисту, які володіють широкими захисними функціями, але мають недоліки – високу вартість і недостатню надійність.

Основні технологічні вимоги до апаратів захисту:

- відключати електродвигуни при струмових і температурних перевантаженнях, що виникають при заклинювання валу виконавчого механізму, перевищення допустимого навантаження двигуна, несиметрія напруг або обрив фази мережі, відхиленнях або коливаннях напруги

бути перешкодостійкими до мережевих і радіоперешкод;

- надійно працювати в інтервалі температур навколишнього середовища від - 50 до + 70 С при відносній вологості (90 + 3)%;

- захисна характеристика апарату захисту повинна співпадати с тепловою характеристикою захищаємого електродвигуна;

- мати мінімальну споживчу потужність (3-5 Вт), мінімальну масу і габаритні розміри;

- мати максимальне число функцій захисту і самоконтролю;

- мати мінімальний час повернення в вихідний стан;



- мати термін служби не менше терміну служби електродвигуна.

Класифікацію апаратів захисту, які використовуються зручно робити по параметру, що контролюється датчиком аварійних режимів. За цим параметром їх можна підрозділити на наступні: теплові, струмові, температурні, фільтрові и комбіновані.

В теплових апаратах захисту датчик контролює кількість теплоти, яка виділилась в нагрівальних елементах, включених послідовно з фазами ротора, в струмових – значення сили струму в обмотці статора, в температурних – температуру обмоток, в фільтрових – значення сили струму або напруги прямої, зворотної чи нульової послідовності, в комбінованих – декілька перерахованих вище параметрів.

В наш час знаходять застосування наступні основні апарати захисту: пристрої для температурного захисту УВТЗ-1, уУВТЗ-1М, теплові реле ТРН, РТЛ, РТТ, TSA, ТРП, автоматичні вимикачі с тепловим і електромагнітним роз’єднувачами, фільтрові ЗОУП-25, ФКЗ, РУД-05, ЕЛ-10, Е-511, реле обриву фази РОФ-1, реле мінімального струму ЭТ-521, реле максимального струму ЭТ-522, комбіновані апарати захисту УЗ-1А, ШЕП-5802.

Теплові реле, особливо типу РТЛ і РТТ досить широко застосовуються для захисту двигунів від аварійних режимів. Вони забезпечують захист електродвигунів від тривалих перевантажень при струмах, які на 15-20% перевищують номінальний, при несиметрії напруги і обриві фаз мережі трифазного змінного струму. Перевагою їх є низька вартість. Однак вони мають наступні недоліки:

- старіння біметалічної пластини в процесі експлуатації;

- залежність порога спрацювання від температури навколишнього середовища;

- інерційність спрацювання при виникненні аварійного режиму;

- не реагують на заторможення ротора;

- не реагують на порушення охолодження електродвигуна, а також зниження опору ізоляції.

Аварійні режими електродвигунів (обрив фази, загальмованість, незапуск і перевантаження) викликають перегрів обмотки статора, і якщо пристрій захисту електродвигуна не спрацює вчасно, то обмотка згорить. Отже, якщо контролювати температуру обмотки статора і при небезпечному нагріванні електродвигун автоматично відключати, то він буде захищений від всіх основних аварійних режимів. Для цього використовують вбудований температурний захист (пристрій УВТЗ).

Нагрівання обмотки можна контролювати різними температурними датчиками, наприклад терморезисторами, в тому числі позисторами, якщо їх встановити в обмотці статора. Оскільки датчики температури вбудовують в статорні обмотки, то такий захист електродвигунів називають вбудований.

Незважаючи на зазначені переваги вбудованого захисту їй властивий ряд істотних недоліків, що обмежують її застосування. Захист по температурі обмотки статора є непрямим , реагує не на причину , а на наслідок аварійного режиму. При явних аварійних режимах, таких, як загальмування ротора електродвигуна або незапусканні його на двох фазах, електродвигун відразу не відключається, а залишається в аварійному режимі до небезпечного перегріву обмотки статора, що викликає інтенсивне старіння ізоляції, а в деяких випадках згоряння статорної обмотки ( при підвищеній температурної інерції датчика). Обмежує використання вбудованого температурного захисту і та обставина, що встановлювати температурний датчик у статорні обмотки електродвигуна (ЕД) при експлуатації двигунів неможливо. Це можна робити на заводах при виготовленні електродвигунів або в майстернях при їх перемотці, тому що датчики мають бути встановлені до просочення обмотки, а втручання в обмотку готового електродвигуна неприпустимо. У всіх випадках застосування вбудованого захисту необхідні додаткові проводи для з'єднання датчиків з пускозахисною апаратурою. Крім того, вбудований температурний захист не забезпечує електробезпеку, допускаючи роботу електродвигунів на двох фазах.



Пристрої, контролюючі напругу або силу струму нульової послідовності, створюють помилкові відключення двигунів при асиметрії електричних мереж . Всі пристрої захисту по мінімальній напрузі , реле обриву фаз ЕЛ- 8 , ЕЛ- 12 і інші реагують на обрив фази тільки в тому випадку, якщо воно відбулося до місця встановлення захисту. Реле мінімального струму не спрацьовують при перевантаженні і виявляють тільки обрив фази, а реле максимального струму, навпаки, захищають електродвигуни від перевантажень і коротких замикань і не реагують на обрив фази. Відомі пристрої контролю опору ізоляції або струмів витоку не спрацьовують при інших аварійних режимах електродвигунів. Ось чому їх можна застосовувати тільки разом з іншим пристроєм захисту. Дослідження комбінованих пристроїв захисту підтверджує доцільність об'єднання кількох принципів захисту в одному пристрої. Наприклад, одночасно потрібно застосовувати теплові реле і реле обриву фази, при цьому теплові реле повинні бути точно відрегульовані.
1   2   3   4


База даних захищена авторським правом ©lecture.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка