Обслуживание и ремонт электрических двигателей (ремонт синхронного двигателя)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Специальность электромонтер ДИПЛОМНАЯ РАБОТА На тему Обслуживание и ремонт электрических двигателей ремонт синхронного двигателя Выполнил Галимов И.И студент гр. Руководитель г. Елабуга 2006 г. СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ Глава 1. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН 1. Основные типы и классификация электрических машин Глава 2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СИНХРОННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ДВИГАТЕЛЯ И ЕГО НАЗНАЧЕНИЕ Глава 3. ОСОБЕННОСТИ ИСПЫТАНИЙ СИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ 1. Испытания на стенде завода-изготовителя и на месте установки 2. Ремонт синхронных двигателей Глава 4. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН 1. Объем работ по техническому обслуживанию и ремонту 2. РАТУРЫ ВВЕДЕНИЕ Прогресс в развитии электромашиностроения зависит от успехов в области теории электрических машин.

Глубокое понимание процессов электромеханического преобразования энергии необходимо не только инженерам-электромеханикам, создающим и эксплуатирующим электрические машины, но и многим специалистам, деятельность которых связана с электромеханикой.

Электрические машины применяются во всех отраслях промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве и быту. Почти вся электрическая энергия вырабатывается электрическими генераторами, а две трети ее преобразуется электрическими двигателями в механическую энергию. От правильного выбора и использования электрических машин во многом зависит технический уровень изделий многих отраслей промышленности.

Электротехническая промышленность выпускает в год миллионы электрических машин для всех отраслей народного хозяйства. И конечно же от специалистов в области электромеханики требуются глубокие знания обслуживания и ремонта электрических машин, а также их правильной эксплуатации. Без электрических машин не может развиваться ни одна комплексная научная программа. Электрические машины работают в космосе и глубоко под землей, в океане и активной зоне атомных реакторов, в животноводческих помещениях и медицинских кабинетах.

Без преувеличения можно сказать, что электромеханика определяет технический прогресс в большинстве основных отраслей промышленности. Особая роль отводится электрическим машинам в космической, авиационной и морской технике. Электрические машины, работающие на передвижных установках, выпускаются в больших количествах.

Эти машины должны иметь минимальные габариты при высоких энергетических показателях и высокую надежность. Отдельную область электромеханики составляют электрические машины систем автоматического управления, где электрические машины используются в качестве датчиков скорости, положения, угла и являются основными элементами сложнейших навигационных систем. Невозможно для каждого заказчика выпускать отдельную машину, поэтому электрические машины выпускаются сериями. В нашей стране самой массовой серией электрических машин является общепромышленная серия асинхронных машин 4А. Серия включает машины мощностью от 0,06 до 400 кВт и выполнена на 17 стандартных высотах оси вращения.

На каждую из высот вращения выпускаются двигатели двух мощностей, отличающиеся по длине. На базе единой серии выпускаются различные модификации двигателей, которые обеспечивают технические требования большинства потребителей. Большими сериями выпускаются синхронные машины, машины постоянного тока, микромашины и трансформаторы.

Серийное изготовление машин позволяет модифицировать отдельные узлы и детали, применять поточные автоматические линии и обеспечивать необходимый выпуск электрических машин при минимальных затратах. В настоящее время перед электромеханиками стоят трудные и интересные проблемы, которые требуют глубокого знания теории, проектирования и технологии изготовления электрических машин. Электромонтер, осуществляющий деятельность в сфере электромеханике должен знать назначение и технические характеристики основных элементов и устройств систем электрических машин, а также электрооборудования, кабельные и электроизоляционные изделия, электрические аппараты, трансформаторы, полупроводниковые приборы, преобразователи и т.д чтобы в свою очередь выполнять правильную эксплуатацию, обслуживание и своевременный ремонт, а также соблюдать электробезопасность.

В дипломной работе приведены технические данные по электрическим машинам как общего, так и специального назначения, широко применяемым в современном электроприводе.

Рассмотрены вопросы технического обслуживания и техники безопасности при эксплуатации электрических машин. В дипломной работе рассматривается теория одного из вида электрических машин - синхронный двигатель, его характеристики, устройство, переходные и установившиеся режимы работы. Теория электрических машин излагается на базе дифференциальных уравнений. Максимально используются современные достижения общей теории электрических машин развивается классическая теория комплексных уравнений, векторных диаграмм и схем замещения.

Целью дипломной работы является изучение основных организационных и технических положений по обслуживанию и ремонту электрических двигателей. В процессе изучения ставятся следующие задачи 1. Дать общее представление об электрических машинах, их классификации 2. Рассмотреть синхронный двигатель и его назначение 3. Рассмотреть особенности испытаний синхронных машин 4. Изучить технические условия ремонта и обслуживания электрических машин синхронного двигателя 5. Определить меры по технике безопасности при ремонте электрических машин. При подготовке дипломной работы использовалась литература следующих авторов Копылов И.П. Электрические машины , Клокова Б. К. Справочник по электрическим машинам , Москаленко В.В. Справочник электромонтера и т.д. Глава 1.

ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

8 Нормальное исполнение асинхронных машин - с ротором, расположенным в... Поэтому синхронные двигатели менее чувствительны к изменению напряжени... При определенном соотношении параметров синхронных двигателей ротор по... Вместо электромагнитного возбуждения можно применять постоянные магнит... Они имеют лучшие энергетические показатели по сравнению с реактивными.

ОСОБЕННОСТИ ИСПЫТАНИЙ СИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

ОСОБЕННОСТИ ИСПЫТАНИЙ СИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ 3.1.

Испытания на стенде завода-изготовителя и на месте установки

Со стороны, противоположной щеточному устройству, приложить поочередно... . Для посадки используют монтажную трубу, передающую ударные усилия запр... Потери в подпятнике и подшипниках либо принимают равными расчетным, ли... Номинальный ток возбуждения определяют методом непосредственной нагруз...

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН 4.1.

Объем работ по техническому обслуживанию и ремонту

Усовершенствование централизованного ремонта предполагает создание цен... На нем можно выделить три области область І - послеремонтная приработк... При планировании структуры ремонтного цикла виды и последовательность ... Длительные циклы непрерывной работы с высокой степенью загрузки - прив... д Температура в пазовой части обмотки на 10- 15 градусов выше, чем в л...

выводы одной из фаз. Если после переключения одной фазы стрелка будет отклоняться следует восстановить первоначальное положение переключённой фазы и поменять местами выводы другой фазы. В одном из трёх вариантов отклонение стрелки прибора прекратится, этим указывая на то, что все фазы соединены одноимёнными выходами.

Вращать ротор при переключении выводов фаз нужно в одну сторону. После ремонта электрические машины подвергаются испытаниям на ремонтном предприятии, объем которых зависит от типа машины и вида проведенного ремонта.

Заключение о пригодности к эксплуатации дается не только на основании сравнения результатов испытания с нормами, но и по совокупности результатов проведенных испытаний и осмотров.

Значения полученные при испытаниях параметров должны быть сопоставлены с исходными, а также с результатами предыдущих испытаний электрической машины. 7, с. 132 4.2. Техника безопасности при ремонте электрических машин При проведении планово-предупредительных работ, технического обслуживания, текущих и капитальных ремонтов электрических машин специалисту необходимо соблюдать технику безопасности при эксплуатации. И в свою очередь должен знать следующее 1. Выводы обмоток и кабельные воронки у электродвигателей должны быть закрыты ограждениями, снятие которых требует отвёртывания гаек или вывинчивания винтов.

Снимать эти ограждения во время работы электродвигателя запрещается. Вращающиеся части электродвигателей контактные кольца, шкивы, муфты, вентиляторы - должны быть ограждены. 2. Открывать ящики пусковых устройств электродвигателей, установленных в цехе, когда устройство находится под напряжением, разрешается для наружного осмотра лицам, имеющим квалификационную группу не ниже 4-ой. 3. Операции по включению и выключению электродвигателей пусковой аппаратурой с приводами ручного управления должны производиться с применением диэлектрических перчаток или изолирующего основания подставки . 4. Включение и отключение выключателей электродвигателей производится дежурным у агрегатов единолично. 5. У работающего синхронного электродвигателя неиспользуемая обмотка и питающий его кабель должны рассматриваться как находящиеся под напряжением. 6. Работа в цепи пускового реостата работающего электродвигателя допускается лишь при поднятых щетках и замкнутом накоротко роторе.

Работа в цепях регулировочного реостата работающего электродвигателя должна рассматриваться как работа под напряжением в цепях до 1000В и производиться с соблюдением мер предосторожности. 8 Шлифование колец ротора допускается проводить на вращающемся электродвигателе лишь при помощи колодок из изоляционного материала. 7. Перед началом работы на электродвигателях, приводящих в движение насосы или тягодутьевые механизмы, должны быть приняты меры, препятствующие вращению электродвигателя со стороны механизма насос может работать как турбина, дымосос может начать вращаться в обратную сторону за счёт засоса холодного воздуха через трубу и т. д Такими мерами являются закрытие соответствующих вентилей или шиберов, их заклинивание или перевязка цепью с запиранием на замок или снятием штурвала и вывешиванием плакатов Не открывать - работают люди или расцеплением муфт. 8. При отсоединении от синхронного электродвигателя питающего кабеля концы всех трёх фаз кабеля должны быть замкнуты на коротко и заземлены. 8 Заземление концов кабеля должно производиться посредством специально приспособленного для этой цели переносного заземления, выполненного в соответствии с общими требованиями, предъявляемыми к ЗАКЛЮЧЕНИЕ На основании материала, рассмотренного в данной дипломной работе можно сделать вывод, что почти вся электрическая энергия на долю химических источников приходится незначительная часть вырабатывается электрическими машинами.

Но электрические машины могут работать не только в генераторном режиме, но и в двигательном, преобразуя электрическую энергию в механическую.

Обладая высокими энергетическими показателями и меньшими, по сравнению с другими преобразователями энергии, расходами материалов на единицу мощности, экологически чистые электромеханические преобразователи имеют в жизни человеческого общества огромное значение. Электрический двигатель - основной вид двигателя в промышленности электроприводной, на транспорте, в быту и т.д. По роду тока различают электродвигатели постоянного тока, основное преимущество которых заключается в возможности экономичной и плавной регулировки частоты вращения, и двигатели переменного тока. К последним относятся Ш синхронные электродвигатели, у которых частота вращения жестко связана с частотой питающего тока Ш асинхронные электродвигатели, частота вращения которых уменьшается с ростом нагрузки Ш коллекторные электродвигатели с плавной регулировкой частоты вращения в широких пределах.

Наиболее распространенные асинхронные двигатели электрические, они просты в производстве и надежны в эксплуатации особенно короткозамкнутые. Их главные недостатки значительное потребление реактивной мощности и невозможность плавного регулирования частоты вращения.

Во многих мощных электроприводах применяют синхронные двигатели электрические. В тех случаях, когда необходимо регулировать частоту вращения, пользуются двигателями электрическими постоянного тока и значительно реже в этих случаях применяют более дорогие и менее надежные коллекторные двигатели электрические переменного тока. Мощность двигателя электрического от десятых долей Вт до десятков Мвт. В синхронных машинах в установившихся режимах частота вращения ротора ?р равняется частоте вращения поля ?с. При ?р ?с частота тока в роторе ?2 0. В обмотке возбуждения, обычно расположенной на роторе, протекает постоянный ток. Синхронные машины могут работать в режимах генератора, двигателя и синхронного компенсатора.

Наиболее распространенный режим работы синхронных машин - генераторный.

Почти вся электроэнергия на Земле на электростанциях вырабатывается синхронными генераторами - турбо- и гидрогенераторами.

Синхронные двигатели применяются в электроприводах, где требуется постоянная частота вращения.

Преимущество синхронных двигателей перед асинхронными - возможность работы с опережающим cos ? или cos? l, а также большая перегрузочная способность.

Однако синхронные двигатели имеют плохие пусковые свойства, и для питания обмотки возбуждения требуется постоянный ток. Синхронные двигатели применяются в основном как мощные двигатели на мощности свыше 600 кВт и как микродвигатели на мощности до 1 кВт. Синхронные машины находят применение также в качестве синхронных компенсаторов - генераторов реактивной мощности. При параллельной работе с сетью при перевозбуждении синхронная машина выдает в сеть реактивную мощность и является емкостью, а при недовозбуждении по отношению к сети синхронная машина является индуктивностью и потребляет из сети реактивную мощность.

Синхронные компенсаторы используются в энергосистемах как регулируемые емкости или индуктивности. В конструктивном исполнении синхронные машины делятся на явно- и неявнополюсные. Быстроходные машины выполняются с неявнополюсным ротором, а тихоходные - с явнополюсным.

Важнейшим условием правильной эксплуатации электрических машин является своевременное проведение планово-предупредительных ремонтов и периодических профилактических испытаний. Система планово-предупредительного ремонта предусматривает техническое обслуживание, текущий и капитальный ремонты, профилактические и послеремонтные испытания. В связи с большим разнообразием находящихся в эксплуатации электрических машин невозможно дать полный перечень работ по каждому из составляющих этой системы кроме испытаний, поэтому ограничиваются типовыми объемами работ.

Перед ремонтом проводятся испытания электрических машин для выявления и последующего устранения дефектов. При эксплуатации и ремонте электрических машин и сетей человек может оказаться в сфере действия электрического поля или непосредственном соприкосновении с находящимися под напряжением проводками электрического тока. Воздействие электрического тока на организм человека может явиться причиной электротравмы, т.е. может произойти нарушение его жизнедеятельных функций.

Поэтому очень важно для электромонтера или другого иного специалиста, осуществляющий ремонт электрических машин соблюдать правила техники безопасности. Как в практике электромашиностроения, так и в области теории электрических машин, сделано уже многое и достигнуты несомненные успехи. Но нельзя думать, что все основное уже сделано и остается только изучать созданное старшим поколением электромехаников. К основной проблеме в области электромеханики следует отнести создание электрических машин, использующих новые нетрадиционные источники энергии.

Сейчас около 80 электроэнергии вырабатывается на тепловых электростанциях за счет сжигания органического топлива. Запасы нефти, газа и угля ограничены, и необходимо в ближайшие годы значительно уменьшить долю органического топлива в топливном балансе страны. Электромеханическое преобразование энергии и в будущем будет основным в энергетике, поэтому создание электрогенераторов, использующих новые источники энергии, является особой заботой специалистов в области электромеханики.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 1. Вешеневский С.Н. Характеристики двигателей в электроприводе - М. Энергия, 1977 425 с. 2. Гольдберг О.Д. Гурин Я.С. Проектирование электрических машин 2-е изд. перераб и доп М. Высшая школа 2001. 3. Иноземцев Е.К. Ремонт и эксплуатация электродвигателя с непосредственным водяным охлаждением типа ЛВ - 8000 6000 УЗ - М. Энергия, 1980 - 546 с. 4. Иванов И.И Равдоник В.С. Электротехника Учебник для вузов М. Высшая школа, 1984 375 с. 5. Копылов И.П Клоков Б.К Морозкин В.П. Проектирование электрических машин Учебное пособие для вузов - 3-е изд. перераб. и доп М. Высшая школа, 2002 - 757 с. 6. Копылов И.П. Электрические машины Учеб. для вузов 2-е изд перераб М. Высш. шк. Логос 2000 607 с. 7. Копылов И. П Клокова Б. К. Справочник по электрическим машинам В 2 т. Т. 1 и 2 М. Энергоатомиздат, 1988 456 с 8. Москаленко В.В.Справочник электромонтера 2005 г 2-е изд 288 стр. 9. Столов Л.И Афанасьев А.Ю. Моментные двигатели постоянного тока М. Энергоатомиздат,1989 224 с. 10. Токарев Б.Ф. Электрические машины Учебник для техникумов - М. Энергоатомиздат, 1989 672 с. 11. Электродвигатели и электрооборудование.

Каталог.

Ч1 - М. ИКФ Каталог , 1994. 12. Электродвигатели и электрооборудование. Каталог. Ч3 - М. ИКФ Каталог , 1996. 13. Защита и диагностика агрегатов электродвигателей Диагностика и ремонт электротехнического оборудования Главный энергетик 2004 5 С. 65-67 14. Заякин С. Частотный преобразователь в системах водоснабжения Электротехническое оборудование Оборудование Рынок, предложение, цены 2005 1 С. 63-65 15. Кимкетов М. Устройство защиты электродвигателя от перегрузки без оперативного питания Главный энергетик 2005 11 С.26-27.