Устройство и принцип действия синхронного электрического двигателя

6. Нагревание.

Нагревание должно происходить постепенно, иначе температура  внутренних частей электродвигателя быстро может достигнуть опасной величины в то время, как нагрев наружных частей и выходящего воздуха будет ещё не значительным. Кроме того, при слишком быстром нагревании электродвигателя может произойти повреждение изоляции обмотки, так как постоянные времени нагрева железа, меди и изоляции обмотки не одинаковы, и при возрастании температур удлинение железа, меди и изоляции происходит неравномерно.

При сушке током  следует повышать ток постепенно, ступенями, чтобы на каждой ступени достигалась вполне установившаяся температура обмоток. Только после этого можно производить дальнейшее увеличение тока.

Совершенно недоступно форсировать  сушку быстрым повышением температуры в начале сушки или превышением максимальной допустимой температуры, так как перегрев (общий или местный) может настолько повредить изоляцию, что значительно сохранится срок службы электродвигателя. Правильной же сушкой можно привести в исправное состояние сильно отсыревшие электродвигатели, которые продолжительное время были залиты водою.

При сушке электродвигателя, работающего при плюсовой температуре охлаждающего воздуха, следует в течение первых 2-3 часов поднимать температуру не выше 50° С.

При сушке двигателя, работающего  при минусовой температуре охлаждающего воздуха, следует в течение 1,5-2 часов  поддерживать температуру не выше 10-20° С, затем постепенно повышать её в течение 2-3 часов до температуры 50° С.

При достижении температуры 50°С следует в дальнейшем повышать температуру постепенно с тем, чтобы температура 80" С, 100 С была достигнута не ранее чем через 7-10 часов.

7. Запись измерений  во время сушки.

Во время сушки  нужно периодически производить  измерение температуры, силы тока, напряжения, числа оборотов и сопротивления изоляции. В начале сушки запись температур следует производить не реже чем через 15 минут, а по достижении установившейся температуры каждый час, но наблюдение за температурой должно быть постоянное, чтобы не было превышена максимально допустимая температура. Необходимо вести протокол сушки и все измерения наносить в виде кривых, так как эти кривые помогают судить об её эффективности.

 

 

8. Сопротивление  изоляции.

Сопротивление изоляции можно  правильно измерить только постоянным током. При измерении переменным током возникающие заряды искажают измерение, так как медь обмотки и железо испытуемого электродвигателя, разделенные изоляцией, образуют конденсатор. Для измерения сопротивления изоляции пользуются измерителем изоляции мегомметром, в котором постоянный ток вырабатывается небольшим индуктором, приводимым в движение рукояткой. Необходимо иметь в виду, что у неисправных

аппаратов этого  типа, дающих очень неравномерное  напряжение, пиковое напряжение иногда достигает четырёхкратной величины, вследствие чего измерение становится неточным и, кроме того, изоляция электродвигателя напрасно подвергается действию высокого напряжения. Поэтому для измерения сопротивления изоляции следует применять только проверенные аппараты.

При измерении  сопротивления изоляции электродвигатель должен быть совершенно отключен от сети и распределительного устройства.

Так как обмотки крупных  электродвигателей обладают значительной ёмкостью, требуется некоторое время, пока отклонение стрелки прибора  станет стабильным. Отсчёт значения сопротивления должен производиться только после этого. Измеренное сопротивление может быть различным в зависимости от величины измерительного напряжения, поэтому для правильного суждения о состоянии изоляции всегда следует производить измерения при одинаковом напряжении.

Останавливать отключенный  от сети электродвигатель во время  измерения изоляции не нужно. Измерения следует производить быстрее, чтобы не происходило охлаждения электродвигателя.

9. Минимальная продолжительность сушки.

Основанием для суждения об эффективности сушки является сопротивлением изоляции. Во время сушки сопротивление вследствие испарения влаги из обмоток по мере нагревания электродвигателя сначала понижается, но после достижения минимума оно начинает возрастать и, наконец, становится постоянным или

незначительно   изменяется   в   сторону   повышения.   После   этого   рекомендуется продолжать сушку  ещё 5-10 часов.

Только в случае крайней необходимости сушка  может быть прекращена раньше, чем будет достигнуто установившееся сопротивление изоляции, но при непременном условии, что сопротивление изоляции после достижения минимума начинает повышаться и в нагретом состоянии электродвигателя будет не меньше минимально допустимого сопротивления.

Нельзя прекращать сушку, если сопротивление изоляции продолжает понижаться.

10. Повторная сушка.

Если электродвигатель не поддаётся сушке, т.е. если не будет  достигнуто наименьшее допустимое сопротивление изоляции, следует сушку прекратить, дать электродвигателю охладиться до температуры на 5-10°С выше окружающей среды и повторить сушку.

Нельзя считать сушку  законченной, если после некоторого времени сушку и её перерыва сопротивление изоляции в холодном состоянии окажется удовлетворительным, так как в горячем состоянии сопротивление изоляции может оказаться ниже допустимого.

11. Критерии сухости  изоляции.

Критерием сухости изоляции обмотки статора является сопротивление  изоляции коэффициент абсорбции.

Минимальное сопротивление  изоляции всей обмотки статора при  температуре 75° С, проверенное мегомметром с рабочим напряжением не менее 1000 В, должно быть не менее 1 Мом/кВ напряжения двигателя.

Вторым необходимым  критерием сухости изоляции является коэффициент абсорбции отношение значений сопротивления изоляции при длительности приложения напряжения. Для этого измеряют сопротивление изоляции мегомметром спустя 15 сек и 60 сек с момента приложения напряжения при одной и той же скорости вращения рукоятки и берут отношение показаний мегомметра:

 

                                                     R60

      = K

                                                                R15

где К - коэффициент абсорбции при температуре 15-30° С. Изоляция считается сухой, если коэффициент абсорбции не менее 1,3.

12. Осмотр электродвигателя  после сушки.

По окончании сушки  электродвигатель следует остановить для удаления шин, термометров, фольги, всех временных приборов, соединении и т.д.

                     

13. Сушка электродвигателя  внешним нагреванием.

Этот способ сушки может  быть применён для всех электродвигателей. Для нагревания применяются лампы накаливания, нагревательные сопротивления, закрытые печи (открытые печи или жаровни применять не рекомендуется, так как они опасны в пожарном отношении) или батареи парового отопления, которые нигде не должны пропускать пар. Источники нагревания должны помещаться возможно ближе к электродвигателю или внутри его.

При этом нужно следить за тем, чтобы ближайшие к источнику нагревания части нагревались не выше 100° С (в случае необходимости следует проложить асбестовые щиты).

Хорошие результаты сушки получаются при обдувании  электродвигателя нагретым воздухом. Воздуходувка должна быть установлена так, чтобы нагретый воздух обдувал всю обмотку, а не только часть электродвигателя. Для достижения равномерного обдувания обмотки нужно переставлять воздуходувку.

Температура нагретого  воздуха не должна превышать 90° С, и повышать её следует постепенно.

При сушке внешним  нагреванием так же, как и при  всех других способах сушки, температуру  следует повышать постепенно.

При сушке внешним  нагреванием допускается несколько  большая температура, чем при других способах сушки, так как нагревание обмоток происходит извне и внутри электродвигателя не могут получаться местные перегревы, как при сушке электродвигателя током.

14. Сушка током  короткого замыкания.

Статор присоединить к сети напряжением, равным V₈ '/ю номинального напряжения электродвигателя, а ротор затормозить (если ротор фазовый, затормозить и соединить с пусковым реостатом).

Необходимо следить  за тем, чтобы ток не превышал 40 -- 60 % номинального. Лучше всего для сушки иметь генератор, напряжение которого можно регулировать.

В случае слишком быстрого превышения температуры, а также  при достижении наивысшей допустимой температуры напряжение на зажимах статора должно быть соответственно понижено. Если нельзя понизить напряжение, то следует периодически выключать ток или на короткое время пускать двигатель в ход для охлаждения.

Во время сушки  током короткого замыкания необходимо внимательно следить за нагреванием бандажей фазового ротора, так как они легко могут перегреться и распаяться, а это может вызвать аварию электродвигателя при пуске.

В случае нагревания бандажей выше 95° С нужно производить включение и выключение тока, как указано выше.

В зависимости  от величины напряжения ток может  быть подведён к ротору, а статор замкнут накоротко. Амперметр и в этом случае должен быть включён в цепь статора. Напряжение ротора обычно указано на щитке мощности.

Можно также вынуть ротор из статора и сушить отдельно, например, после ремонта или перемотки статора или ротора.

15.Сушка постоянным током.

Ротор вращать нельзя. Нулевая  точка или общие точки соединений многофазной системы вскрываются, обмотки всех фаз включаются последовательно, соответственно понижено. Если нельзя понизить напряжение, то следует периодически выключать ток или на короткое время пускать двигатель в ход для охлаждения.

Во время сушки  током короткого замыкания необходимо внимательно следить за нагреванием бандажей фазового ротора, так как они легко могут перегреться и распаяться, а это может вызвать аварию электродвигателя при пуске. В случае нагревания бандажей выше 95° С нужно производить включение и выключение тока, как указано выше. В зависимости от величины напряжения ток может быть подведён к ротору, а статор замкнут накоротко. Амперметр и в этом случае должен быть включён в цепь статора. Напряжение ротора обычно указано на щитке мощности. Можно также вынуть ротор из статора и сушить отдельно, например, после ремонта или перемотки статора или ротора.

Действие электрического тока на организм человека.

Электрический ток, проходя  через живые ткани, оказывает  термическое, химическое, биологическое  воздействия и вторичные травмы. Это приводит к различным нарушениям в организме , вызывая как местные повреждения тканей и органов, так и общее повреждение организма .

Биологическое воздействие Жизнь человека зависит от нормального функционирования центральной нервной системы (ЦНС) и сердечно-сосудистой системы (ССС). Установлено, что работа как ЦНС, так и ССС основана на электрических процессах. Поэтому ток, пришедший извне, разрушает работу этих систем - он физиологически несовместим с ними.

Термическое воздействие. Источниками термического действия тока могут быть токи высокой частоты, нагретые током металлические предметы и резисторы, электрическая дуга, оголенные токоведущие части.

Химическое действие. Организм человека состоит из неполярных и полярных молекул, катионов и анионов. Все эти элементарные частицы находятся в непрерывном хаотическом тепловом движении, обеспечивающем жизнедеятельность организма. При контакте с токоведущими частями в организме человека взамен хаотического формируется направленное, строго ориентированное перемещение ионов и молекул, нарушающее нормальное функционирование организма.

Вторичные травмы. Реакция человека на действие тока обычно проявляется в виде резкого непроизвольного движения типа отдергивания руки от места контакта с горячим предметом. При таком перемещении возможны механические повреждения органов вследствие падения, удара о рядом расположенные предметы и т. п.

Рассмотрим различные виды электропоражений. Поражение электрическим током  подразделяют на две группы: электрический  удар и электрические травмы. Электрический  удар связывают с поражением внутренних органов, электрические травмы - с  поражением внешних органов. В большинстве  случаев электротравмы излечиваются, но иногда, при тяжелых ожогах , травмы могут привести к гибели человека.

Различают следующие электрические  травмы: электрические ожоги, электрические  знаки, металлизация кожи, электроофтальмия и механические повреждения.

Защита от поражения электрическим током.

Для обеспечения электробезопасности  в соответствии с Правилами устройства электроустановок применяются следующие  методы:

Применение  малых напряжений (<= 42 В). Малое напряжение (не более 42В) применяется для ручного инструмента, переносного и местного освещения в любых помещениях и вне их. Оно применяется также в помещениях с повышенной опасностью опасную зону или прикосновения человека к токоведещим частям электроустановок.

Обеспечение недоступности, ограждение и блокировка токоведущих частей. Эти средства применяют для защиты от случайного попадания в опасную зону или прикосновения человека к токоведещим частям электроустановок.