Ремонт электрических машин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2.4.13. Универсальный  балансировочный станок: 1 — плоская пружина; 2, 6 — круглые опоры; 3 — ремень; 4 — ротор; 5 — двигатель; 7 — рама; 8 -— индикатор; 9— пружина

Сборка электрических  машин. Перед началом сборки со склада доставляют исправные детали и узлы, а из механического и изоляционнообмоточного участков — отремонтированные. По навешенным биркам определяют принадлежность каждой детали и узла собираемым двигателям и комплектуют их. Возможен обезличенный ремонт, когда взаимозаменяемые детали и узлы однотипных двигателей устанавливают произвольно. К ним относятся подшипниковые щиты, роторы, статоры и т.д. При этом вследствие того, что эти детали и узлы уже эксплуатировались, возможны случаи, когда собранная машина будет иметь характеристики, не соответствующие стандартам. Поэтому, по возможности, такой тип ремонта использовать не следует.

Сборка машин производится в  порядке, обратном разборке. Используется практически тот же инструмент. Следует обращать внимание на правильность выполнения работ по сборке подшипников, вентиляторов, различных втулок. Подшипники устанавливают в нагретом состоянии, воздействуя на внутреннюю обойму (при его установке на вал по посадке с натягом) инструментом, имеющим вставки из мягкого материала. При установке вентиляторов усилия прилагают к стальным втулкам, а не к алюминиевым частям. При установке ротора (якоря) в статор (индуктор) следует быть внимательным и не допускать касания или задевания ротора об обмотку или сердечник. Подшипниковые щиты следует устанавливать без перекосов, завертывание болтов осуществлять поочередно, делая первоначально по два-три оборота, а далее — по доле оборота. Для сборки внутренней подшипниковой крышки в нее до надевания щита вворачивают длинную технологическую шпильку, которую пропускают в одно из отверстий в щите, и после его установки за нее подтягивают крышку к щиту и устанавливают один-два болта. После этого шпильку можно вывернуть и завернуть болт. Делая внутренние болтовые соединения, не следует использовать пружинные контрящие шайбы. Контровку болтов и гаек следует производить более надежными способами.

После сборки машины проверяют легкость вращения вала от руки или при помощи рычага и отправляют машину на испытания.

 

Испытания машин после  ремонта

После ремонта производятся обкатка  машин и приемосдаточные испытания по нормам, приведенным в ПТЭ. Общие методы испытаний электрических машин изложены в ГОСТ 11828-86. Заключение о пригодности к эксплуатации дается не только на основании сравнения результатов испытания с нормами, но и по совокупности результатов всех проведенных испытаний и осмотров. Значения полученных при испытаниях параметров должны быть сопоставлены с исходными, а также с результатами предыдущих испытаний электрической машины.

Под исходными значениями понимаются значения, указанные в паспорте машины, в протоколах испытаний завода-изготовителя, в стандартах и технических условиях. При отсутствии таких значений в качестве исходных могут быть приняты значения параметров, полученные при приемо-сдаточных испытаниях или испытаниях по окончании восстановительного ремонта электрической машины.

По изложенной ниже программе испытываются и электрические машины производства иностранных фирм после истечения гарантийного срока эксплуатации.

Программой испытаний  двигателей переменного тока после капитального ремонта предусмотрены следующие операции:

• измерение сопротивления изоляции обмоток статора, ротора, и подшипников;
• испытание обмоток статора и ротора при собранном двигателе повышенным напряжением промышленной частоты длительностью 1 мин. Результаты испытаний считаются положительными, если не наблюдалось скользящих разрядов, толчков тока утечки или нарастания его установившегося значения, пробоев или перекрытий и если сопротивление изоляции, измеренное мегаомметром после испытаний, осталось прежним;

 

• измерение воздушного зазора (если позволяет конструкция) в четырех сдвинутых на 90° точках (измеренные зазоры не должны отклоняться от среднего более чем на 10%);
• измерение вибрации подшипников. Максимально допустимые амплитуды вибраций равны 50; 100; 130 и 160 мкм для двигателей с частотами вращения соответственно 3000; 1500; 1000 и 750 об/мин и менее;

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Расчетная часть

3.1 Расчет освещения рабочего  места

Для обеспечения комфортных и безопасных условий труда обслуживающего персонала  необходимо, чтобы освещение цеха соответствовало нормам. Рассчитаем освещение для данного цеха.

1) Показывается  план расположения  (рисунок 3.1.1)

Основными параметрами  для расчета освещения являются:

• длина цеха А, м;
• ширина цеха В, м;
• высота от рабочей поверхности h, м;
• расстояние в ряду между светильниками L_a, м;
• расстояния между рядами светильников L_в, м.

 А = 31,15м,  В = 24,15м, L_a = 3,5 м, L_в= 3,5м, h = 5,3м.

2) Определим  расстояние a и b:

а = (0,4-0,5)·  L_a= 0,45*3,5=1,58 м

b = (0,4-0,5)· L_b = 0,45*3,5=1,58  м;

 

3) Определим  число светильников в ряду: 

N_а=((А-2·а)/ L_a )+1 = ((31,15-2·1,58)/3,5)+1 = 9

  Число рядов:

N_b = (B–2b) / L_b + 1= (24,15-2·1,58)/3,5 +1= 7

  Определим  количество светильников:

N = N_a ·N_b= 9*7= 63

  L_a/L_b = 3,5 / 3,5 = 1≤ 1,5 — расстояние выбрано верно

4) Величина  освещенности должна  быть Е=200 Лк (по таблице П.1). Разряд зрительной работы Vг.

Рисунок 3.1.3-План освещения цеха

5) Определяем тип светильников. Находим отношение наивыгоднейшего расстояния между светильниками к высоте подвеса над рабочей поверхностью λ (величина, которая определяет тип кривой силы света):

λ = L_в / h = 3,5/ 5,3= 0,66

6) По  таблице П.2 находим кривую силы света в зависимости от λ: КСС = Г3.

7) По КСС светильник: ЛСП 13. (по таблице П.5)            

8) Определяем индекс помещения:

                       i=(S/(h(A+B)))=(752,3/(5,3·(31,15+24,15)))=2,57                                                                                                                                                                                                                                         9) коэффициент использования (по таблице П.3) равен:

К_и = 0,85

10) Определяем  необходимый световой  поток   лампы    F:                                                                                                                                                               

F =E К_з SZ/(n К_и  ) =200*1,5*752,3*1,1/ (63*0,85)=4636Лм

  где    Е – нормируемая  мощность;

К_з = 1,5– коэффициент запаса (по таблице П.4);

S – освещаемая площадь;

Z = 1,1– коэффициент неравномерности освещённости;

n – число ламп в светильниках.

Выбираем  лампу накаливания ЛБ - 80, у которой  F= 4960 Лм.

11) Определяем  расчётную электрическую мощность  ламп:

               Р_р = а · Р_л · n

где Р_л – мощность лампы;

n - число ламп.

Р_р = 1,2*80*63= 6048 кВт

 

3.2 Расчет мощности двигателя  и его выбор

Выбор мощности двигателя  дымососа

Исходные  данные:

Производительность (Q) – 16,4 м³/сек

Напор (Н) – 2100 н/м²

Скорость  вращения дымососа – 3000 об/мин

Коэффициент запаса (k) – 1,1

КПД передачи (η_п ) – 1

КПД вентилятора (η_в) – 0,5

 

кВт

 

Где:

k – коэффициент запаса;

Q – производительность, м³/сек;

Н – напор, н/м²;

η_п – КПД передачи;

η_в – КПД вентилятора.

 

По таблице  П.6 выбираем двигатель серии:

4А 250 S2 УЗ

Р_н =75 кВт;                          M_max/M_н =2.2 ; 

Cos φ =0.89;                         КПД =91%;

S =1.4%;                               M_п/M_н =1,2;

M_min/M_н =1;                          I_п/I_н =7,5.

 

3.3 Расчет аппаратуры управления  и защиты электродвигателя. Выбор  питающего кабеля.

Выбор кабелей по допустимому нагреву

 

Электроприёмник 4А 250 S2 УЗ с параметрами

=140,7 А;  =75 кВт; =1053,3 А.

По таблице  П.7 выбираем блок Б 5130 – 4274 у которого    =160 А, уставка расцепителя выключателя =200 А, номинальный ток уставки теплового реле =160 А.

  160 А > 140 А.

  160 А > 140 А.

Выбор сечения  жил кабеля производим исходя из тока =160 А,  условий прокладки и характеристики среды (в канале, +30°С, 15 кабелей)

Выбираем  коэффициенты (по таблице П.8 и П.9): k₁=0,94,  k₂=0,6

Iн/k₁* k₂= 160/0,94*0,6=285,7А.

Выбираем  кабель АВВГ – 2 (3*95+1*50), Iдл=340А  (по таблице П.10)  

С учётом условий прокладки ток кабеля равен:

=0,94*0,6*340=191,8 А

191,8 А  > 160 А.

Выбор кабеля удовлетворяет условиям.

Электроприёмник 4А 250 S2 УЗ с параметрами: =0,4 кВ; Cos/tg=0,89/0,513; длина участка L=0,03 км; =75 кВт.

1. Определение реактивной мощности электроприёмника:

=75*0,513=38,5 кВАр.

2. Определение полной мощности электроприёмника:

= =84,3 кВА.

3. Определяется активный момент нагрузки:

=75*0,03=2,25  кВт*км.

4.  Определяется  реактивный момент нагрузки:

=38,5*0,03=1,16 квар*км

5. Определяется  реактивная составляющая потери:

=0,69*0,03*1,16=0,02

6.  Определяется  активная составляющая потери:

=2,5-0,02=2,48

7. Определяется минимальное сечение по потере напряжения:

=21,9 =19,7 ,

8.  Определяется  потеря напряжения:

=21,9 =0,26

т.к. по условию  нагрева  =190 , то принимаем большее =190 .

9.  Полная  потеря напряжения:

=0,26+0,02=0,28.

0,28 < 2,5.

Т.к. условие  выполняется кабель берётся АВВГ – 2 (3*95+1*50)

Описание схемы управления дымососом

Схема управления и сам электрический двигатель  дымососа питается от автоматического  выключателя QF1. Дистанционное управление электродвигателем осуществляется с помощью переключателей SAQ, SA1 и SA2. Пуск двигателя совершается контактором КМ1. Защита электродвигателя выполняется за счет тепловых реле КК1, цепь управления защищается предохранителем FU1.

 

3.4 Расчет и построение графика  ППР

Определяем  продолжительность ремонтного цикла  и меж ремонтного периода для  асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором типа 4А, который является приводом дымососа, имеет трех-сменный график работы (непрерывное производство) и коэффициент фактического спроса, равный 0,75.

Из таблицы П.14 и П.15 находим, что для горячих цехов  Т_табл = 9лет, t_табл ⁼ 9месяцев соответственно при К_с =0,75. Далее определяем значение соответствующих коэффициентов:

= 1 (у двигателя отсутствует  кол лектор); = 0,67 при 3 сменах (по таблице П.16); = 1,08 (по таблице П.17); = 0,85; = 0,7(двигатель относится к основному оборудованию); = 1 (установка стационарная).

 Тогда  в соответствии с формулами             рассчитываем время между двумя  капитальными Т_пл и текущими t_пл ремонтами:

Т_пл =9,0·1,0·0,67· 1,08· 0,85·1,0 = 5,54 (года);

t_пл = 0,75·1,0·0,67·1,08·0,7·1,0 = 4,56 (месяца).

Срок 4,56 месяца соответствует 0,4 года, поэтому между двумя капитальными ремонтами двигатель должен пройти 13 текущих (T_пл/t_пл  =5,54/0,4=14, но поскольку очередной капитальный ремонт совпадает с текущим, то последний текущий ремонт заменяется на очередной капитальный).

Рис. 3.4.1 – график ППР.

3.5 Определение трудоемкости и численности  ремонтного персонала

Трудоемкость капитального M и текущего т ремонтов электрической машины мощностью у можно определить по формулам