Дипломная работа: Експлуатація та неполадки асинхронних двигунів
Оскільки номінальна напруга двигуна має дорівнювати номінальній напрузі мережі, то залежно від цієї напруги обмотку статора з'єднують у зірку або трикутник (рис. 3, б, в).
Якщо лінійна напруга мережі, до якої приєднується двигун, дорівнює фазній напрузі, то обмотку статора з'єднують трикутником; якщо лінійна напруга мережі в 3 рази більша за фазну напругу двигуна — то зіркою. Наприклад, якщо номінальна напруга двигуна становить 220/380 В при увімкненні його в мережу з лінійною напругою 220 В, обмотку статора з'єднують трикутником, а при ввімкненні в мережу з напругою 380 В — зіркою.
Під час пуску асинхронного електродвигуна магнітне поле статора зі значною швидкістю перетинає нерухомий ротор. У роторі індукується велика ЕРС, внаслідок чого по його обмотці тече великий струм, а це призводить до небажаного підвищення струму і в обмотці статора. Цей струм називають пусковим ; в асинхронних двигунах він у 5-7 разів перевищує номінальний, що є основним недоліком цих машин.
2.2 Однофазні асинхронні двигуни
Для роботи в мережі однофазного змінного струму використовують однофазні асинхронні двигуни. У пазах статора такого електродвигуна вкладена одна робоча обмотка 1, а ротор виконано так само, як і ротор трифазного двигуна (рис. 4).
Магнітне поле статора не обертальне, а пульсуюче. Воно не може створити сили, здатні вивести ротор з нерухомого стану. Якщо двигун сторонньою силою розкрутити у той чи інший бік і увімкнути в мережу, він почне обертатися і нестиме корисне навантаження.
Для створення початкового обертального моменту на статорі двигуна, крім робочої, розміщена допоміжна пускова обмотка 2 (рис. 8.14, 6) закладена в пази так, щоб її магнітне поле було зсунуте на 90° відносно робочої обмотки. Це дає змогу одержати обертальне магнітне поле. За такою схемою вмикають двигуни серії АОЛБ, 4АХУТ, ДАО, ДХО та ін.
У зв'язку з тим, що однофазний двигун запускають вмиканням двох обмоток в однофазну мережу, пускову обмотку вмикають у мережу з пусковим опором або з конденсатором, що є ефективніше.
Рис. 4. Схеми вмикання однофазного асинхронного електродвигуна
Реверсування однофазних двигунів досягають зміною точок живлення пускової обмотки.
Виводи обмоток однофазного електродвигуна позначають так: основна с 1 - с2 ; пускова n 1 - n 2 . У малих машинах кінці обмоток помічають фарбою: початок і кінець головної обмотки відповідно червоною і червоною з чорною; допоміжної — синьою і синьою з чорною, а вивід від спільної точки — чорною.
У момент пуску при натисканні кнопки "Пуск" вмикаються основна і допоміжна обмотки, створюючи обертальне магнітне поле, яке приводить ротор в дію. Допоміжна обмотка, що має малий опір і споживає великий струм, не розрахована на тривале вмикання, тому після закінчення пуску пускова обмотка відмикається. У мережі залишається увімкненою одна робоча обмотка, яка забезпечує далі нормальний тривалий режим.
Найефективнішим є вмикання в коло пускової обмотки конденсатора. Такий двигун називають конденсаторним (рис. 4, в). Значення ємності конденсатора С n вибирають так, щоб струм у допоміжній обмотці бувусунутий за фазою щодо струму в робочій обмотці на кут, близький до 90°. Тоді максимум магнітного поля настане в обмотках неодночасно і поле має явно виражений напрям обертання.
Для того, щоб створити підвищений пусковий момент, часто використовують і пусковий конденсатор (рис. 4, г). Після розгону електродвигуна пусковий конденсатор відмикається.
У разі необхідності в однофазну мережу можна увімкнути трифазний електродвигун. Якщо напруга однофазної мережі 220 В, а в паспорті двигуна показані напруги 220/380 В, як основну обмотку використовують одну з фазних обмоток, а дві інші виконують роль пускової (рис. 5, а).
Якщо напруга мережі 380 або 440 В, двигун вмикають за схемою, показаною на рис. 5, б. Як основну обмотку використовують дві фазні обмотки, з'єднані послідовно. У коло пускової обмотки трифазного двигуна, що працює в однофазному режимі, доцільно вмикати конденсатор.
Необхідну ємність конденсаторів та активного опору для двигунів потужністю до 4,5 кВт можна вибрати із таблиці 1.
Пускові конденсатори мають бути зашунтовані резистором 200...500 кОм, оскільки після пуску на ньому залишається електричний заряд, який і розряджається через резистор.
Рис. 5. Схеми вмикання трифазного двигуна напругою 380/220 В у однофазну мережу напругою 220 В (а) і 380 або 440 В (б)
Промисловість випускає однофазні асинхронні двигуни потужністю від кількох десятків до кількох сотень ват для приводу різних механізмів, пристроїв, електроінструментів. їх недолік — складність виготовлення, відносно висока вартість, низькі значення ККД і cosφ, що обмежує їх широке застосування.
Таблиця 1
Ємність конденсаторів і активний опір для пуску трифазних двигунів у однофазному режимі
| Потужність двигуна, кВт | Ємність конденсатора, (мкФ), при напрузі, В | Опір, Ом | ||
| 440 | 380 | 220 | ||
| 0,6 | 10 | 13 | 40 | 25...30 |
| 1,0 | 16 | 22 | 66 | 20...25 |
| 1,7 | 28 | 38 | ПО | 12...15 |
| 2,8 | 46 | 62 | 185 | 8...10 |
| 4,5 | 65 | 88 | 260 | 5...7 |
МЕХАНІЧНА ЧАСТИНА
3.1 Основні несправності асинхронних електродвигун ів
Несправності електродвигунів виникають у результаті зносу деталей і старіння матеріалів, а також при порушенні правил технічної експлуатації. По місцеві їхнього виникнення і характеру походження ушкодження електродвигунів підрозділяють на електричні і механічні.
До електричного відносять ушкодження ізоляції або струмопровідних частин обмоток, колекторів, контактних кілець і аркушів сердечників. Механічними ушкодженнями вважають ослаблення кріпильних сполучних різьблень, посадок, порушення форми і поверхні деталей, перекоси і поломки. Ушкодження звичайно мають явні і прямі ознаки, очевидні легко або установлювані вимірами.
Несправності часто можна установити лише по непрямих ознаках. При цьому приходиться не тільки робити виміру, але і зіставляти виявлені факти з відомими з досвіду і робити логічні висновки. Типові ознаки і причини несправностей асинхронних електродвигунів і способи їхнього усунення приведені в таблиці 2.