Практическая работа № Испытание электродвигателей переменного тока

Измерение зазоров между сталью ротора и статора.

Величину воздушных зазоров определяют с помощью специального набора калиброванных щупов (пластинчатых - для измерения зазоров до 2мм и клиновых - для зазоров до 20мм). Измерения производят в междужелезном пространстве. Ширину щупа следует применять меньше ширины зубцов, и при замерах щуп не должен попадать на пазовых клин или бандаж. Для электродвигателей переменного тока измерения произво дят в нескольких диаметрально противоположных точках - в четырех или восьми в зависимости от размера двигателя. При небольшой длине активной стали (до 300 мм) зазоры можно измерять с одной стороны, при большей длине - с обеих сторон. Средний зазор равен среднеарифретическому значению измеренных зазоров. В крупных электро двигателях воздушный зазор в нижней части допускается на 0,1÷0,3 мм больше, чем в верхней части.

Размеры воздушных зазоров в диаметрально противоположных точках или точках, сдвинутых относительно оси ротора на 90⁰, должны отличаться не более чем на 10% среднего размера.

Измерение разбега ротора в осевом направлении.

Измерение производится для электродвигателей, имеющих подшипники скольжения, и поступившие на монтаж в разобранном виде. После установки статора и ротора проверяют осевой разбег вала, т.е. зазора между заточками шеек вала и торцами вкладышей подшипников.

Осевой разбег ротора не должен превышать 2-4 мм. Регулировку осевых зазоров производят перемещением подшипников стояков. Разбег устанавливается в обе стороны от центрального положения ротора, определяемого магнитным полем.

Испытание воздухоохладителя гидравлическим давлением.

Производится избыточным гидравлическим давлением 0,2-0,25 МПа (2 ÷2,5кгс/см). Продолжительность испытания составляет 10мин. В процессе испытаний не должно быть снижения давления или утечки жидкости из воздухоохладителя.

Проверка работы электродвигателя на холостом ходу или с ненагруженным механизмом.

Первый пробный пуск электродвигателя производится после окончания испытаний двигателя при их положительных результатах. Для пуска электродвигателя на холостом ходу или с ненагруженным механизмом осуществляется целый ряд организационно-технических мероприятий.

Для пуска электродвигателя должно быть получено разрешение от организации, выполняющей монтаж и ревизию двигателя, а также от организации, поводившей мон таж рабочего механизма.

Перед подачей на двигатель напряжения необходимо произвести внешний осмотр его, убрать посторонние предметы, проверить состояние подшипников и наличие масла в них, а также надежность заземления корпуса двигателя. Перед пуском следует провернуть ротор вручную или с помощью приспособления для проверки свободного вращения и смазки подшипников, проверить действие защитной и сигнальной аппаратуры и правильности присоединения выводов двигателя к сети.

Первое включение электродвигателя длится 1-2 с. определяется направление вращения и отсутствие задеваний и ненормальных явлений. При удовлетворительных результатах первого пуска осуществляется включение двигателя на более длительное время и опробывание работы электродвигателя на холостом ходу или с ненагруженным механизмом.

При этом необходимо проверять: - нагрев подшипников и обмоток активной стали; - вибрацию электрической машины; - отсутствие шума в двигателе; - величину тока холостого хода, напряжение и частоту вращения ротора; - работу системы охлаждения двигателя; - правильность работы смазки подшипников.

Продолжительность работы электродвигателя на холостом ходу или с ненагруженным механизмом составляет не менее 1 час.

Проверка работы электродвигателя под нагрузкой.

При удовлетворительных результатах проверки работы электродвигателя на холостом ходу он включается под нагрузку, обеспечиваемой технологическим оборудованием к моменту сдачи в эксплуатацию.

Объем проверок работы электродвигателя под нагрузкой аналогичен работе двигателя на холостом ходу или с ненагруженным механизмом. Дополнительно для электродвигателей с регулируемой частотой вращения определяются пределы регулирования.

Практическая работа № Испытание электродвигателей переменного тока

Цель работы: Изучить назначение, объем, порядок и методы приемо-сдаточных испытаний электродвигателей переменного тока.

В процессе монтажа, пусконаладочных работ и эксплуатации электродвигатели подвергаются испытаниям для определения возможности их включения под напряжение и надежной безаварийной эксплуатации. До начала приемо-сдаточных испытаний необходимо провести внешний осмотр электродвигателя. При этом проверяются: - соответствие паспортных данных двигателя проектным данным и техническим условиям; - комплектность электродвигателя; - наличие и содержание технической документации по монтажу и эксплуатации; - заполнение подшипников смазкой до заданного уровня и отсутствие течи масла; - целость изоляции и соединений видимых частей обмоток и выводов (особое внимание обращается на надежность креплений и распорок лобовых частей обмоток); - состояние контактных колец и щеточного механизма у двигателей с фазным ротором; - наличие и соответствие проекту контрольно-измерительных приборов, защитной и сигнальной аппаратуры; - надежность и качество заземления корпуса электрической машины; - наличие и состояние средств пожаротушения; - испытания электродвигателей начинаются с внешнего осмотра и проверки характеристик изоляции для оценки необходимости сушки изоляции обмоток, а затем проверяют все остальные параметры и проводят испытание изоляции повышенным напряжением переменного тока. Если изоляция электрической машины требует сушки, то все проверки и соответствующие испытания выполняются после нее. Объем и нормы испытаний определяются Правилами устройств электроустановок (ПУЭ), Правилами эксплуатации электроустановок потребителей и технической документацией завода-изготовителя. Нормы приемо-сдаточных испытаний электродвигателей переменного тока. Объем приемо-сдаточных испытаний. Вводимые в эксплуатацию электродвигатели переменного тока в соответствии с требованиями ПУЭ должны испытываться в следующем объеме: 1. Определение возможности включения без сушки электродвигателей напряжением выше 1кВ. 2. Измерение сопротивления изоляции. 3. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты. 4. Измерение сопротивления постоянному току а) обмоток статора и ротора б) реостатов и пускорегулировочных резисторов. 5. Измерение зазоров между сталью ротора и статора. 6. Измерение зазоров в подшипниках скольжения. 7. Измерение вибрации подшипников электродвигателя. 8. Измерение разбега ротора в осевом направлении. 9. Испытание воздухоохладителя гидравлическим давлением. 10. Проверка работы электродвигателя на холостом ходу и с ненагруженным механизмом. 11. Проверка работы электродвигателя под нагрузкой. Электродвигатели переменного тока напряжением до 1кВ испытываются по п.п.2, 4б, 10, 11. Электродвигатели переменного тока напряжением выше 1кВ испытываются по п.п.1-4, 7, 9-1 1. По п.п.5, 6, 8 испытываются электродвигатели, поступающие на монтаж в разобранном виде. Определение возможности включения без сушки электродвигателей напряжением выше 1кВ. Руководящими материалами для определения условий включения электродвигателей без сушки являются "Инструкция по определению возможности включения вращающихся электрических машин переменного тока без сушки" и заводская документация. По условиям включения без сушки электрические машины переменного тока условно разделяют на две группы: I - электродвигатели мощностью до 5 МВт включительно, имеющие частоту вращения не более 1500 об/мин; II - генераторы и синхронные компенсаторы, а также электродвигатели, не отнесенные к группе I. Критериями оценки состояния изоляции обмоток электродвигателей переменного токая являются: сопротивление изоляции Rиз (R60), коэффициент абсорбции Кабс, характеристика токов утечки и коэффициент нелинейности. Допустимые значения измеренных величин для электродвигателей выше 1кВ приведены в табл. 1. Таблица1. Условия включения электродвигателей переменного тока без сушки Измеряемые величины для контроля увлажненности изоляции обмоток статоров электродвигателей переменного тока Допустимые значения величин для электродвигателей I группа II группа Одноминутное сопротивление изоляции обмоток К60(замеренное через 60с после начала измерений), измеренное при температуре не ниже +10°С. Не менее значений, приведенных в табл.22.2. При отсутствии заводских данных минимальное значение сопротивления изоляции R60, МОм, при t=+75°С, определяется по формуле R60=Uном/(1000+0,01Рном) где Uном - номинальное напряжение электродвигателя, В; Рном - номинальная мощность, кВт. Если вычисленное значение R60 менее 0,5МОм, за наименьшее допустимое значение R60принимается 0,5МОм. Значение R60 измеренное при температуре обмотки ниже +75°С, подсчитывается по формуле и умножается на коэффициент пересчета Кt: t,0 C 10; '-0; 30; 40; 50; 60; 70; 75. К R60, 9,4; 6,7; 4,7; 3,4; 2,4; 1,7; 1,2; 1,0. Коэффициент абсорбции, равный отношению одноминутного сопротивления изоляции к 15-секундному значению R60/R15при температуре измерения 10-30°С. Не менее 1,2 Не менее 1,3 Характеристика токов утечки при приложении выпрямленного испытательного напряжения и коэффициента нелинейности, равным отношению Kн=Rmin/Rmax Rmin и Rmax определяются по формулам Rmin = Umin/iUmin; Rmax = Umax/iUmax где Umin и Umax - минимальные и максимальные ступени приложенного испытательного напряжения; iUmin и iUmax – соответствующие токи утечки. Снятие характеристики токов утечки от приложенного испытательного выпрямленного напряжения и определение коэффициента нелинейности производятся при условии неудовлетворительных значений R60 или Кабс. Величина токов утечки не должна превышать значений, приведенных в табл.22.4. Характеристика токов утечки не должна иметь крутых изгибов, а К„должен быть не более 3. Снятие характеристик токов утечки и определение коэффициента нелинейности обязательно. Токи утечки не должны превышать значений, приведенных в табл.22.4. Характеристика токов утечки не должна иметь крутых изгибов, Кн, не более 3. Абсолютные значения сопротивления изоляции одной фазы обмоток статоров электрических машин I группы, измеренные при температуре не ниже +10°С, должны быть не менее, указанных в табл. 2. Таблица 2. Значения сопротивления изоляции для электродвигателей I группы Температура обмотки, °С Значение сопротивления R60, МОм, при номинальном напряжении электродвигателя, кВ 3-3,15 6-6,3 10-10,5                                                         Величина Umax для электрических машин I группы принимается равной 2,5·Umin а для электродвигателей II группы принимается в соответствии со значениями, приведен ными в табл. 3. Минимальная величина Umin для машин I группы принимается равной 0,5· Umin а для электродвигателей II группы - не более 0,2·Umax. Таблица 3. Допустимые испытательные напряжения для электродвигателей II группы Мощность, кВ·А Номинальное напряжение, В Испытательное выпрямленное напряжение, В Менее 1000 Все напряжения 1,2 (2Uном+1000) От 1000 и выше До 3300 до 6600 включительно 1,2 (2Uном +1000)   Вышще 3300 до 6600 включительно 1,2·2,5 Uном   Выше 6600 1,15 (2Uном +3000) Допустимые значения токов утечки приведены в табл.22.4. Таблица 4. Предельные значения токов утечки Ступень (краткость) испытательного напряжения по отношению к Uном 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 Наибольший допустимый ток утечки, мА             Снятие характеристик токов утечки допускается при минимальной величине сопротивления изоляции обмоток статора 1 МОм на 1кВ номинального напряжения электродвигателя при температуре не ниже 10°С. Измерение токов утечки производится по схеме рис. 1. Выпрямленное напряжение проводится к каждой фазе обмотки относительно корпуса при двух других, соединенных между собой и "землей". При наличии параллельных ветвей фаз обмотки каждая ветвь испытывается отдельно. Рис. 1. Схема измерения токов утечки Проводник, с помощью которого на обмотку электродвигателя подается испытательное напряжение выпрямительного тока, прокладывается и надежно закрепляется на расстоянии менее чем 0,5м от корпуса двигателя и других заземленных частей во избежании перекрытия и попадания высокого потенциала на конструкции. Вначале, не подсоединяя одну из фаз обмотки статора, плавно увеличивают испытательное напряжение и замеряют величины токов утечки измерительной схемы для корректировки при необходимости дальнейших результатов измерений. Затем, после присоединения обмотки электродвигателя, осуществляется подъем испытательного напряжения не менее чем пятью равными ступенями в диапазоне от Umin дo Umax. На каждой ступени напряжение следует выдерживать в течение 1 мин. Ток утечки при этом измеряется через каждые 15 и 60 с. Если в процессе испытания возникают по какой-то причине колебания или уменьшаются значения испытательного напряжения на любой ступени, испытания про водят повторно. Если же в процессе испытаний наблюдается возрастание тока утечки или его значение превышает предельное значение (см. табл. 4), испытания прекра щают, устраняют причину (загрязнение, увлажнение и др.) и после этого повторяют ис пытания. Характеристики тока утечки Iут = f (Uи/Uном) должна быть близка к линейной (рис. 2.). Нарушение линейности (наличие крутого изгиба кривой) свидетельствует об увлажненности изоляции. Резкое расхождение величин тока по фазам (больше чем в 2-3 раза) указывает на дефекту изоляции. После измерений токов утечки импульсную обмотку разряжают и заземляют не менее чем на 5 мин. Измерение токов утечки обмоток статора электродвигателя, имеющего шесть выводов (начала и конца обмоток), должны производиться пофазно. При наличии трех выводов обмоток статора электродвигателя характеристику токов утечки не снимают. Обязательным условием для включения таких электродвигателей является соблюдение допустимых значений R60 и Кабр при значениях R60, вдвое меньших по сравнению с приведенными в табл. 1. Сопротивление изоляции обмоток роторов электродвигателей напряжением выше 1кВ при температуре 10-20 °С должно быть не менее 0,2МОм. Рис. 2. Примерные характеристики тока утечки.