Организация приемки-сдачи выполненных работ

До начала работ по наладке руководитель монтажа объекта (мастер, производитель работ, начальник участка) совместно с руководителем наладочной бригады составляют календарный график передачи объектов в наладку и ведения наладочных работ. Ответственность за своевременное выполнение графика наладочных работ несут руководитель монтажных работ и руководитель наладочной бригады. Руководитель наладочных работ и его бригада подчиняются правилам внутреннего распорядка, действующим у заказчика и в энергосистеме, в которую входит сдаваемый объект.

Перед сдачей объектов в эксплуатацию необходимо, чтобы смонтированная электроустановка предварительно прошла проверку в монтажной организации (соответствие выполненных работ проекту, техническим условиям и т. п.), а скрытые работы были своевременно приняты представителями заказчика и оформлены соответствующими актами.

Основные задачи комплексного опробования:

- проверка совместной работы всех элементов цеха под нагрузкой с параметрами и показателями, близкими к проектным;

- выявление возможных дефектов в оборудовании, устройствах и сооружениях, препятствующих надежной работе;

- разработка мероприятий, обеспечивающих устойчивую и надежную работу цеха (объекта).

Окончанием комплексного опробования считается непрерывная работа согласно технологическому режиму и паспорту головного агрегата в течение трех суток (72 ч) при одновременной или поочередной работе всех обслуживающих механизмов.

Комплексное опробование выполняют по согласованным с заказчиком программам. Во время комплексного опробования уста­новки обслуживает эксплуатационный персонал заказчика. После устранения всех дефектов и недоделок составляют акт о результатах комплексного опробования и о переходе объекта в эксплуатацию. В акте указывают дату начала комплексного опробования, которая считается датой пуска объекта в эксплуатацию.

При сдаче объекта в эксплуатацию заказчику предъявляют сдаточную техническую документацию согласно техническим условиям на производство работ и приемку строительных и монтажных работ, а также правилам устройства электроустановок:

- документацию общего характера — акт сдачи-приемки электро­монтажных работ, ведомость изменений и отступлений от проекта, ведомость технической документации (исполнительные чертежи), ведомость недоделок, не препятствующих нормальной эксплуатации, ведомость смонтированного оборудования;

- документацию специального характера по видам оборудования - протоколы осмотра и проверки оборудования, ревизия, испытаний, сушки, формуляры монтажа машин, акты состояния строительной части, журналы прокладки кабелей и т. п.

После окончания ЭМР и пуско-наладочных работ, которые организует дежурный эксплуатационный персонал, совместно с наладчиками, на смонтированной электроустановке проводятся индивидуальные испытания электрооборудования с последующим подписанием акта рабочей комиссией о проведении испытаний. При завершении работ электромонтажная организация обязана передать генеральному подрядчику документацию, предъявляемую рабочей комиссии. Перечень актов и протоколов проверок и испытаний определяется ВСН. Инструкцией по оформлению приемосдаточной документации по электромонтажным работам определено содер­жание комплекта технической документации по приемке-сдаче ЭМР, в который входят следующие документы:

1. Комплект рабочих чертежей электротехнической части (исполнительная документация с указанием отклонений от проекта и откорректированных чертежей).

2. Комплект заводской документации (паспорта электрооборудования; протоколы заводских испытаний; инструкции по монтажу, наладке и эксплуатации; ведомости заводского комплекта запасных частей, инструмента и приспособлений).

3. Акты, протоколы, перечни, ведомости общего для всех видов работ характера и документы, соответствующие конкретному виду работ, входящие в курсовой проект:

1) по РУ и подстанциям напряжением до 110 кВ;

2) по трансформаторам напряжением до 220 кВ;

3) по электрическим машинам;

4) по пускорегулирующим и защитным аппаратам напряжением до 1000 В;

5) по электропроводкам;

6) по шинопроводам;

7) по электроосвещению;

8) по заземляющим устройствам;

9) по подъемно-транспортному оборудованию;

10) по кабельным линиям;

11) по токопроводам напряжением выше 1000 В.

В процессе сдачи-приемки смонтированных электроустановок в эксплуатацию проверяют:

- соответствие выполненных работ проекту и действующим пра­вилам устройства электроустановок;

- качество выполненных работ и их соответствие строительным нормам и правилам.

Номера форм документов общего характера и по видам работ приведены в таблице 6.1

Таблица 6.1 – Формы приемо-сдаточной документации по ЭМР

Наименование документа	Номер формы	Примечание
1. Документы общего характера
Содержание комплекта технической документации по сдаче-приемке ЭМР
Акт приемки оборудования		Акт подписывается рабочей комиссией
Ведомость смонтированного электрооборудования, переданного в эксплуатацию		Комплектное оборудование записывается без детализации
Акт готовности объекта строительства к производству ЭМР		Акт подготавливается строительной организацией
Акт приемки электрооборудования под монтаж		Отмечается наличие наружных дефектов
2. Документы по РЭУ и подстанциям напряжением до 110 кВ
Протокол осмотра и проверки КТП
Протокол осмотра и проверки контактных соединений ошиновки		Измерение переходного сопротивления контактных соединений выполняется наладочной организацией
3. Документы по трансформаторам напряжением до 220 кВ
Акт о приемке в монтаж силового трансформатора		Оформляется для трансформаторов III-V габаритов
Протокол ревизии активной части		Для трансформаторов, входящих в состав КТП, не оформляется
Акт о сборке трансформатора		Для трансформаторов, входящих в состав КТП, не оформляется
Протокол сушки трансформатора
4. Документы по электропроводкам
Продолжение таблицы 8.1 – Формы приемо-сдаточной документации по ЭМР
Протокол измерения сопротивления изоляции		Для силовых кабелей и проводов напряжением до 1000 В сопротивление изоляции должно быть не менее 0,5 МОм
Протокол фазировки		Протокол заполняется для всех видов шинопроводов, силовых кабелей до 1000 В и выше 1000 В питающих РУ от источников электроэнергии
5. Документы по заземляющим устройствам
Акт освидетельствования скрытых работ по монтажу заземляющих устройств и присоединений к естественным заземляющим устройствам		Акт на измерения сопротивления растекания постоянного тока заземлителя представляется наладочной организацией
Акт осмотра и проверки состояния открыто проложенных заземляющих проводников
6. Документы по кабельным линиям
Протокол осмотра и испытаний на барабане силового кабеля на напряжение выше 1000 В		Оформляется при отсутствии протокола заводских испытаний
Протокол прогрева кабелей на барабане перед прокладкой при низких температурах		Оформляется при низких температурах, указанных в п.3,86 и 3,87 СниП 3.05.06-85

7 ДЕФЕКТАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

7.1 Технические требования

- дефектация электрических машин должна осуществляться по ремонтной документации

или рабочей заводской документации на изготовление, и на основании настоящей инструкции;

- дефекация производится для уточнения объема ремонта и необходимости замены отдельных деталей или сборочных единиц электрических машин;

- дефектация изделий производится электромонтером 6-го разряда;

- рабочее место, на котором производится дефектация, должно быть хорошо освеще­но, оснащено необходимым универсальным и специальным измерительным инст­рументом, оборудовано необходимым приспособлениями и стеллажами,

- детали и сборочные единицы должны поступать на дефектацию после промывки и сушки

в процессе дефектации производится обмер деталей и устанавливается их пригодность к дальнейшей эксплуатации или вид, метод их ремонта

- результаты дефектации деталей и сборочных единиц заносятся в журнал дефектации Аз Д 8002 03-005, Аз Д 8002.04-006;

- при дефектации взрывозащищенных электродвигателей должно быть обращено особое внимание на выявление дефектов, влияющих на взрывобезопасность элек­тродвигателя. Если выявится невозможность обеспечения взрывозащиты электро­двигателя, то с согласия цеха-заказчика двигатель может быть выпущен из ремонта только общепромышленного назначения. С такого электродвигателя знак марки­ровки уровня и вида взрывозащиты должен быть снят.

7.2 Порядок проведения дефектации

Проверка отсутствия смещения пакетов активной стали статора и ротора;

- проверяется визуально после снятия с двигателя одного из двух подшипниковых щитов.

Проверка обмотки короткозамкнутого ротора на отсутствие разрывов стержней;

- ротор несколько выдвинуть из статора и надежно предохранить от проворачивания;

- в обмотку статор подать напряжение равное 20-25% от номинального;

- на каждый паз выступающей части ротора поочередно накладывать тонкую сталь­ную пластину, перекрывающую два зубца ротора,

- при нахождении пластины над пазами, в которых нет стержней с обрывом, она бу­дет притягиваться и дребезжать. Как только пластина перекроет паз с поврежден­ным стержнем, притяжение и дребезжание станут значительно слабее или вовсе ис­чезнут,

- во избежание перегрева обмотки статора, опыт следует производить быстро.

Проверка отсутствия сдвига отдельных листов активной стали статора и ротора (якоря);

- отсутствие распушения крайних листов, отсутствие местных перегревов и выгора­ний активной стали,

проверки осуществляются после полной разборки двигателя.

Проверка плотности шихтовки активной стали статора и ротора (якоря);

- проверку производить при помощи ножа. При хорошей запрессовке лезвие ножа не должно заходить между листами стали под нажимом руки.

Проверка состояния посадочных поверхностей подшипниковых щитов, вала, шпоноч­ной канавки.

проверку производить при помощи штангенциркуля, микрометра, на основании ре­монтной документации

Проверка состояния щеток и щеточного механизма:

- щетки должны быть притерты к поверхности коллектора или контактных колец. Зазор между щеткой и обоймой должен составлять 0,2-0,3 мм. Зазор между обоймой щеткодержателя и поверхностью коллектора должен составлять 2,5-3 мм у крупных электродвигателей и 1-2,5 мм у электродвигателей мощностью до 250 кВт (зазор должен быть одинаков). Щеткодержатели должны быть установлены так, чтобы ось расположения щеток совпадала с физической нейтралью электрических машин. Проверка со­стояния щеток и щеточного механизма производится при помощи металлической линейки, штангенциркуля, щупа.

Проверка качества центровки контактных колеи,

- радиальное биение рабочих поверхностей контактных колеи не должно превышать величин, приведенных в таблице 7.1.

- увеличение радиального биения контактных колеи при рабочей температуре по сравнению с биением в холодном состоянии, не должно превышать величину, между соответствующими величинами, приведенными в таблице 7.1. Биение обработанных торцовых поверхностей контактных колец не должно превышать 0,7 мм.

- замеры производить в холодном и нагретом состояниях контактных колец, по воз­можности при рабочей температуре эл. машины и при неизменной температуре ох­лаждающего воздуха

- замеры величин биения контактных колеи производить индикатором через полно­стью приработанные щетки при окружной скорости вращения не более 1м/сек.

Проверка состояния проходных изоляторов коробки выводов.

- проходные изоляторы должны быть изготовлены из материала, соответствующего ремонтной документации на данную эл. машину Изоляторы не должны иметь ме­ханических повреждений (трещин, сколов) и следов действия электрической дуги.

- изоляторы должны быть укомплектованы контактными шпильками, шайбами и гайками из материала и в количестве соответствующем ремонтной документации на данную эл. машину.

Контроль состояния проходных изоляторов производится визуально на основании ремонтной документации.

Таблица 7.1- Нормы радиального биения рабочих поверхностей контактных колец синхронных и асинхронных электромашин.

Диаметр кон­тактных колец	Синхронная скорость вращения, об/мин
до 200	св. 200 до 500	св. 500 до 1000	св. 1000 до 1500	св. 1500 до 3000
Состояние контактных колеи
хо­лод­ное	горя­чее	хо­лод­ное	горя­чее	хо­лод­ное	горя­чее	хо­лод­ное	горячее	холодное	горя­чее
	Величина биения, мм
до 200	-	-	-	-	0,04	0,06	0,03	0,05 0.06	0,03	0,04 0,05
Св. 200 до 360		-	0,04	0,07	0.07
Св. 360 до 600 '	0,05	0,08	0,05	0,03	0,05	0,08	0,06
Св. 600 до 1000	0,06	0,10	0,09	-	-	-	-

Контроль параметров взрывозащищенных сопряжений взрывозащищенных электро­двигателей производится по инструкции ЭР-37. Проверка состояния подшипников.

- для повторного использования не допускаются подшипники, имеющие механиче­ские повреждения деталей (сколы, трещины, обрывы заклепок, надломы и заусени­цы на сепараторах), цвета побежалости и следы перегрева, раковины и шелушения, коррозию на дорожках качения, следы электроожога в виде непрерывного ряда то­чек, трещины на телах качения, а также грубые риски и забоины на дорожках каче­ния;

- проверку размеров посадочных поверхностей подшипников (диаметров наружных и внутренних колец) производят при наличии следов выработки микрометрами и нут­ромерами;

- при проверке подшипников в собранном виде на легкость вращения обращают вни­мание на шум подшипников, заедания и торможения. При неудовлетворительном вращении подшипника рекомендуется его повторная промывка в керосине с после­дующей проверкой на легкость вращения. Проверку подшипников на легкость вра­щения производят от руки вращением наружного кольца относительно внутреннего в горизонтальной плоскости. Годным для дальнейшего контроля считаются подшипники, имеющие ровный, без заедания ход и нормальный шум.

- у подшипников, признанных годными по результатам осмотра и проверки на лег­кость вращения, проверяют радиальный зазор. См.таблицы 7.2 и 7.3

- контроль радиального зазора производится с помощью щупа пли специального при­способления.

Таблица 7.2 - Допустимые радиальные зазоры в подшипниках качения (в мм)

Внешний диаметр подшипников	Шариковые подшипники	Роликовые подшипники
min	max	min	max
20 ÷ 30	0,005	0,08	0,02	0,1
35 ÷ 50	0,006	0,1	0,03	0,15
55 ÷ 80	0,01	0,15	0,04	0,2
85 ÷ 125	0,015	0,2	0,05	0,25
125 ÷ 165	0,018	0,25	0,06	0,3
165 ÷ 200	0,02	0,3	0,075	0,35

Таблица 7.3 - Допустимые радиальные зазоры в подшипниках скольжения (в мм)

Номинальный диаметр вала, мм	Зазоры при числе оборотов в минуту
от750до1000	св. 1000 до 1500	св. 1500 до 3000
30-50	0,05-0,112	0,075-0,16	0,17-0,34
50-80	0,06-0,135	0,095-0,195	0,2-0,4
80-120	0,08-0,16	0,12-0,235	0,23-0,46
120-180	0,1-0,195	0,15-0,285	0,26-0,53
180-260	0,12-0,225	0,18-0,3	0,3-0,6
260-360	0,14-0,25	0,21-0,38	0,34-0,68

8. Предремонтные испытания электрических машин

Электрические машины, которые поступают на электроремонтное предприятие (в цех), регистрируют в журнале и отправляют на склад. Очередность передачи со склада в ремонт зависит от даты поступле­ния и типа машин (подбирают однотипные машины). Во время Предремонтные испытаний выявляются дефектные узлы и части машины и определяется характер и объем ремонта. Некоторые машины мо­гут быть отремонтированы без полной замены обмоток; в этом случае ограничиваются ликвидацией мелких дефектов изоляции или вывод­ных концов. Иногда в ремонт ошибочно поступают исправные маши­ны. Выявление таких машин — одна из задач предремонтных испыта­ний.

Сопротивление изоляции обмоток относительно корпуса и между обмотками машины с номинальным напряжением до 500 В включительно измеряют мегомметром на 500В; машины с номиналь­ным напряжением свыше 500В — мегомметром на 1000В. Сопротив­ление измеряют по очереди для каждой электрически независимой це­пи при соединении всех других цепей с корпусом машины. По окон­чании измерений цепи разряжают на заземленный корпус машины. Продолжительность разрядки обмоток на номинальное напряжение 3000 В и выше следующая: обмотки машины мощностью до 1000 кВт (кВ-А) — не менее 15 с; обмотки машин большей мощности — не менее 1 мин.

Сопротивление изоляции обмоток относительно корпуса и между обмотками (Мом) должно быть не менее значения, получаемого по формуле (но не менее 0,5Мом):

К = У/(1000 + 0,01Р), (8.1)

где V — номинальное напряжение обмоток, В; Р — номинальная мощ­ность машины: для постоянного тока в кВт; для переменного тока в кВ-А.

Необходимо отметить, что сопротивление изоляции у машин с непо­врежденными, неувлажненными и незагрязненными обмотками обыч­но значительно больше, чем минимально допустимое, вычисляемое по приведенной выше формуле.

Испытания электрической прочности изоляции обмоток и коллектора относительно корпуса машины и между обмотками производят с помощью трансформатора путем приложения напряже­ния требуемой величины (частотой 50 Гц) в течение 1 мин. Нормативы испытательного напряжения приведены в таб. 8.1

Испытания изоляции относительно корпуса проводят по очереди для каждой электрически независимой цепи. Один вывод источника испытательного напряжения соединяют с выводом испытываемой об­мотки, второй надежно заземляют и подключают к заземляемому кор­пусу машины, с которым на время испытания данной обмотки электрически соединяют; все другие обмотки, которые не учитываются в испытании.

Таблица 8.1 Нормативы испытательного напряжения.

Наименование детали	Испытательное напряжение (В) при номинальном напряжении, В
	До 230
Изготовленная или переизолирозанная катушка после укладки в пазы и заклиновки, до соединения схемы
То же после соединения, пайки и изолирования схемы
Старая катушка, не демонтированная из пазов
Все обмотки после соединения схемы при частичном ремонте обмоток

Соединенные фазы многофазных обмоток считают за одну цепь, если начало и конец каждой фазы не обеспечены отдельными вывода­ми, и всю многофазную обмотку испытывают относительно корпуса машины целиком. Если имеются выводы от начала и конца каждой фазы, испытания проводят по очереди для каждой фазы при соедине­нии других фаз с корпусом машины. Результаты испытания изоляции обмотки относительно корпуса и между обмотками считаются удовле­творительными, если во время испытания не происходит пробоя изо­ляции или перекрытия ее скользящими разрядами.

Ори испытаниях межвитковой изоляции обмотки она должна в течение 5 мин выдерживать повышенное напряжение. Испы­тания проводят на холостом ходу электрической машины путем повы­шения подводимого (для электродвигателей) или генерируемого (для генераторов) напряжения на 30% сверх номинального. Для вращаю­щейся машины допускается одновременно повышение частоты враще­ния до 15 %.

Для машин постоянного тока с числом полюсов более четырех ис­пытательное напряжение должно быть таким, чтобы среднее напря­жение между смежными коллекторными пластинами составляло не более 24В. Синхронные машины, в которых при номинальном токе возбуждения напряжение холостого хода превышает номинальное на­пряжение более чем на 30 %, испытывают при напряжении холостого хода, соответствующем номинальному току возбуждения.

При испытании трехфазных асинхронных двигателей с фазным ро­тором напряжение повышают при неподвижном роторе и разомкнутой обмотке; при испытании двигателей с короткозамкнутым ротором — на холостом ходу.

Машины с многовитковыми катушками (секциями), обмотки кото­рых имеют номинальное напряжение до 800 В включительно, допуска­ется испытывать с использованием напряжения повышенной частоты.

При испытаниях на холостом ходу,кроме определения вели­чины тока и испытания межвитковой изоляции, проверяют состояние механической части машины, степень нагревания подшипников, воз­можность проворачивания от руки машин малой мощности без зацеп­ления, стука и посторонних шумов. Хотя ток холостого хода является ненормированной величиной, его увеличение сверх заводского значе­ния свидетельствует о наличии дефектов — аксиальном смещении ро­тора (якоря) по отношению к статору, увеличении воздушного зазора между ротором и статором, использовании при предыдущих ремонтах меньшего числа витков в обмотках и листов стали в сердечниках при перешихтовке и др.

В табл. 8.2 приведены предельные значения тока холостого хода для асинхронных трехфазных двигателей.

Табл. 8.2. Относительные значения тока холостого хода для асинхронных трехфазных двигателей

Мощность двигателя, кВт	Ток холостого хода (% к Iном) при частота вращения, об/мин
0,1 - 0,5						_
0,5 - 1,0
1,1 - 5.0
5,1 - 10,0
10,1 - 25,0
25,1 - 50,0
50,1 - 100	-

Неравномерность тока холостого хода по отдельным фазам элек­тродвигателя не должна превышать 4,5 % его среднего значения.

Температура подшипников качения не должна превышать 100 °С, подшипников скольжения — 80 °С (температура масла при этом не больше 65°С).

Воздушный зазор между статором и ротором, а также между по­люсами и якорем (ротором) машин постоянного тока и синхронных оказывает существенное влияние на их эксплуатационные параметры, особенно асинхронных двигателей, где увеличение воздушного зазора приводит к увеличению тока холостого хода, уменьшению коэффици­ента мощности и КПД. Увеличение воздушного зазора на 1 % вызывает возрастание тока холостого хода на 0,6 % и снижение коэффициен­та мощности на 0,3 %. Поэтому, если воздушный зазор ремонтируемого электродвигателя больше заводского, то перед ремонтом двигателя его обмоточные данные пересчитывают. Мощность такого электродвигате­ля после пересчета практически невозможно довести до паспортной, но она все же будет больше, чем при перемотке по старым обмоточным данным.

При резком увеличении воздушного зазора в мощных электродвигателях с короткозамкнутым ротором предварительно осуществляют механический ремонт ротора, при котором на поверхность наносят слой стали и обтачивают ротор до требуемого размера.

Допустимые значения зазора электродвигателей приведены в табл. 8.3

Табл. 8.3 Допустимые значения воздушного зазора электродвигателей

Частота вращения, об/мин	Зазор (мм) при мощности двигателя. кВт
до 0,2	0,2 -1,0	1-2,5	2,5 -5,0	5,0- 10,0	10-20	20 -50	50-100	100 -200	200 -300
500 - 1500	0,2	0,25	0,3	0,35	0,4	0,4	0,5	0,65	0,8	1,0
	0,25	0,3	0,35	0,4	0,5	0,65	0,8	1,0	1,25	1,5

Воздушный зазор измеряют с двух противоположных торцов элек­тродвигателя калибровочным щупом, который вводится через специ­альные или наблюдательные люки в торцевых щитах, С каждой сторо­ны измерения производят в четырех точках, смещенных одна относи­тельно другой на 90°. Зазор определяют как среднее арифметическое всех замеров.

Б асинхронных двигателях нормируется также неравномерность зазора, которая определяется как отношение значения зазора в дан­ной точке к его среднему значению. Отклонение не должно превышать 10%.

Некоторые электродвигатели не имеют люков в щитах. В этом слу­чае зазор измеряют после их разборки. Ротор укладывают непосред­ственно на статор и замеряют зазор σ1 напротив самой верхней части расточки статора. Затем ротор поворачивают на 90° и измеряют зазор σ₂ напротив той же точки статора. Зазор определяют по формуле.

σср = (σ1+σ2) /4

9 РАСЧЕТ ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Исходные данные: RA 132 MB6

номинальная мощность Р_но8м =11 кВт;

частота тока в сети f₁ =50 Гц;

число полюсов 2_р =4;

высота оси вращения h =160 мм;

номинальное напряжение сети U_1ном =220/380 В;

перегрузочная способность М_max/М_ном =2;

отношение начального пускового момента к номинальному М_п/М_ном – не менее 1,3;

отношение начального пускового тока к номинальному I_п/I_ном – не более 7,0;

исполнение двигателя по степени защиты IP44;

способ охлаждения IC0141;

режим работы - продолжительный;

класс нагревостойкости изоляции - F;

9.1. Главные размеры двигателя.

9.1.1. При h =160 мм, 2ρ =4 и исполнения по способу защиты IP44 принимаем:

D_1н – наружный диаметр сердечника статора;

D_1н =272 мм [9]

D₁ – внутренний диаметр сердечника статора;

D₁ =185 мм [9]

где η' – предварительное значение коэффициента полезного действия;

η' =0,85 [9]

соsφ₁' – предварительное значения коэффициента мощности;

соsφ₁' =0,85. [9]

9.1.1. Расчетная мощность

Р_i =Р_номk_Е/ η' соsφ₁' (9.1)

P_i =15 0,96 0,89 0,79 =10,12 кВА

k_Е =0,96. [9]

9.1.2. При D_1н =272 мм принимаем:

В_δ – предварительное значение максимальной магнитной индукции в воздушном зазоре;

В_δ =0,77 Тл [9]

А₁' – предварительное значение линейной нагрузки;

А₁' =300 10² А/м [9]

k'_об1 – предварительное значение обмоточного коэффициента, принимаем обмотку статора однослойной;

k'_об1 =0,96. [9]

9.1.3. Расчетная длина сердечника статора

l_i = (9.2)

l_i = мм.

принимаем l_i =111 мм.

9.1.4. Коэффициент длины

λ =l_i/D₁ (9.3)

λ =111/185 = 0,6

что укладывается в диапазон рекомендуемых значений λ =0,5 0,8.

9.2. Размеры активной части двигателя.

9.3.1. При h =160 мм принимаем:

δ – воздушный зазор между статором и ротором мм;

δ =0,5 мм. [9]

9.3.2. Наружный диаметр сердечника ротора

D₂ =D₁–2δ (9.4)

D₂ =185–2 0,5 =184 мм.

9.3.3. Внутренний диаметр сердечника ротора

D_2вн =0,33 D₂ (9.5)

D_2вн =0,33 184 =60,7 мм.

принимаем D_2вн =60 мм.

9.3.4. Конструктивная длина сердечника статора

l₁ =l_i =111 мм

где Z₁ – число пасов на статоре;

Z₂ - число пазов на роторе;

Z₁ =48; Z₂ =38. [9]

На роторе применяем скос пазов на одно зубцовое деление статора.

Форма пазов на статоре: трапецеидальные полузакрытые. [9]

Форма пазов на роторе: овальные полузакрытые. [9]

9.3.5. Размеры полузакрытого паза статора: зубцовое деление статора:

t₁ =πD₁/Z₁ (9.6)

t₁ =3,14 185/48 =12 мм.

Ширина зубца статора

b_z1 =t₁B'_δ/k_c1B_z1max (9.7)

b_z1 =12 0,77/0,95 1,8 =5,4 мм.

где B_z1max – магнитная индукция в зубце статора;

B_z1max =1,8 [9]

высота спинки статора

h_c1 =0,5α_iτB'_δ/ k_c1B_c1 (9.8)

h_c1 =0,5 0,64 145 0,77/0,95 1,5 =25,1 мм,

где

τ =πD₁/2ρ (9.9)

τ =3,14 41/2 =64,37

где B_c1 – магнитная индукция в спинке статора;

B_c1 =1,55; [9]

высота зубца статора

h_z1 =0,5(D_1н–D₁)–h_c1 (9.10)

h_z1 =0,5 (272–185)–25,1 =18,4 мм.

Наименьшая ширина паза в штампе

b'_п1 =t"₁–b_z1 (9.11)

b'_п1 =12,35–5,4 =6,95 мм

где

t"₁ =π(D₁+0,2h_z1)/Z₁ (9.12)

t''₁ =3,14 (185+0,2 18,4)/48 =12,35 мм.

Наибольшая ширина паза штампа

b_п1 =t'₁–b_z1 (9.13)

b_п1 =14,5–5,4 =9,1 мм

где

t'₁ =π(D₁+2h_z1)/Z₁ (9.14)

t'₁ =3,14 (185+2 18,4)/48 =14,5 мм

площадь поперечного сечения трапециидального паза в штампе

S_n1 =0,5(b_n1+b'_n1)h_n1+0,5(b'_n1+b_ш1)h_к1+b_ш1h_ш1 (9.15)

S_n1=0,5 (9,1+6,95) 15,6+0,5 (6,95+3) 2+3 0,8 =137,54 мм².

Принимаем:

b_ш1 – ширина шлица паза статора мм;

h_ш1 – высота шлица мм;

β – угол;

b_ш1 =3 мм, h_ш1 =0,8 мм, β =45º. [9]

Высота клиновой части паза

h_к1 =0,5(b'_n1–b_ш1) (9.16)

h_к1 =0,5 (6,95–3) ≈2 мм.

Высота паза, занимаемая обмоткой

h_п1 =h_z1–h_ш1–h_k1 (9.17)

h_п1 =18,4–0,8–2 =15,6 мм.

9.3.6. Размеры закрытого овального паза ротора:

зубцовое деление ротора

t₂ =πD₂/Z₂ (9.18)

t₂ =3,14 184/38 =15,2 мм

ширина зубца ротора

b_z2 =t₂B'_δ/k_c2B_z2max (9.19)

b_z2 =15,2 0,77/0,97 1,6 = 7,5мм

где B_z2max – магнитная индукция в сечении зубца ротора;

B_z2max=1,75 Тл [9]

высота спинки ротора

h_c2 =0,5α_iτB'_δ/k_c2B_c2 (9.20)

h_c2 =0,5 0,64 145 0,77/0,97 1,3 =28 мм

где B_c2 - магнитная индукция в спинке сердечника ротора;

B_c2 =1,35 [9]

высота зубца ротора

h_z2 =0,5(D₂–D_2вн)–h_c2 (9.21)

h_z2 =0,5 (184–60)–28 =34 мм.

Диаметр в верхней части паза ротора

d'_п2= (10.22)

d'_п2 = мм

принимаем d'_п2 =7 мм

где hм₂ – высота шлица;

h_м2 =0,6 мм. [9]

Диаметр в нижней части паза

d_п2= (9.23)

d_п2 = мм

принимаем d_п2 =2,3 мм.

Расстояние между центрами окружностей овального паза ротора

h₂ =h_z2–h_м2–0,5(d_п2+d'_п2) (9.24)

h₂ =34–0,6–0,5 (2,3+7) =28,8 мм

площадь овального паза в штампе

S_п2 =0,25π(d²_п2+d'²_п2)+0,5h₂(d_п2+d'_п2) (9.25)

S_п2 =0,25 3,14 (2,3²+7²)+0,5 28,8 (2,3+7) =176,6 мм².

9.4. Обмотка статора.

9.3.1. Тип обмотки статора – однослойная всыпная.

где а₁ – число параллельных ветвей;

a₁ =2. [9]

9.3.2. Число пазов на полюс и фазу

q₁ =Z₁/2pm₁ (9.26)

q₁ =12/4 3 =4

где k_об1 – обмоточный коэффициент;

k_об1 =k_p1 =0,96. [9]

9.3.3. Шаг по пазам

y =9; 11 пазов.

9.3.4. Ток статора в номинальном режиме работы двигателя

I_1ном = (9.27)

I_1ном = А.

9.3.5. Число эффективных проводников в пазу статора

u_п =10^-3А₁t₁a₁/I_1ном (9.28)

u_п =10^-3300 10² 12 2/13,4 =53,7

принимаем u_п =54 проводника.

9.3.6. Число последовательных витков в обмотке фазы статора

ω₁ =pq₁u_п/a₁ (9.29)

ω₁ =2 4 54/2 =216

где Δ₁ – плотность тока в обмотке статора;

Δ₁ =7,6 А/мм². [9]

9.3.7. Сечение эффективного проводника обмотки статора

q_1эф =I_1ном/а₁Δ₁ (9.30)

q_1эф =13,4/2 6,2 =1,081 мм².

Принимаем провод с сечением q_1эф =2,125 мм², диаметром d_1эф =1,60 мм. В соответствии с классом нагревостойкости изоляции F выбираем обмоточный провод марки ПЭТ-155, d_из =1,685 мм. [9]

9.3.8. Толщина изоляции для полузакрытого паза при однослойной обмотке и классе нагревостойкости F: по высоте h_из =0,4 мм; по ширине b_из=0,8мм. [9]

9.3.9. Площадь изоляции в пазу

S_п,из =0,4b'_п1+0,8h_п1 (9.31)

S_п,из =0,4 6,95+0,8 15,6 =15,3 мм².

9.3.10. Площадь паза в свету, занимаемая обмотка

S'_п =0,5(b_п1+b'_п1)h_п1–S_п,из–S_из,пр (9.32)

S'_п =0,5 (9,1+6,95) 15,6–15,3–0 =109,9 мм².

9.3.11. Коэффициент заполнения паза статора изолированными проводниками

k_з1 =n_пd²_из/S'_п1 (9.33)

k_з1 =54 1,26²/109,9 =0,78.

9.3.12. Уточненные значения плотности тока в обмотке статора

Δ₁ =I_1ном/n_элq_1элa₁ (9.34)

∆₁ =13,4/1 1,094 2 =6,12 А/мм².

9.3.13. Уточненные значения электромагнитных нагрузок

А₁ =I_1номu_пZ₁/(10^-3πD₁a₁) (9.35)

А₁ =13,4 54 48/10^-3 3,14 185 2 =29,8 10^-3 А/м

В_δ =Ф/α_iτI_i 10^-6 (9.36)

B_δ =0,0079/0,64 145 111 10^-6 =0,767 Тл

где Ф- основной магнитный поток;

Ф = (9.37)

Ф = Вб.

9.3.14. Размеры катушек статора:

среднее зубцовое деление

t_1cp=π(D₁+h_z1)/Z₁ (9.38)

t_1ср =3,14 (185+18,4)/48 =13,31 мм

средняя ширина катушки

b_1cp =t_1cp y_1cp (9.39)

b_1ср =13,31[(9+11)/2]=133,1 мм.

9.3.15. Средняя длина лобовой части катушки

l_л1 =(1,16+0,14р)b_1cp+15 (9.40)

l_л1 =(1,16+0,14 2) 133,1+15 =206,7 мм.

9.3.16. Средняя длина витка обмотки статора

l_cp1 =2(l₁+l_л1) (9.41)

l_ср1 =2 (111+206,7) =635,4 мм.

9.3.17. Длина вылета лобовой части обмотки

l_в1 =(0,12+0,15р)b_1cp+10 (9.42)

l_в1 =(0,12+0,15 2) 133,1+10 =65,9 мм.

9.3.18. Активное сопротивление одной фазы обмотки статора, приведенное к рабочей температуре

r₁=ρ_Cuω₁I_1cp 10³/n_элq_1эла₁ (9.43)

r₁ =24,4 10^-9 216 635,4 10³/1 1,094 2 =1,5 Ом.

9.3.19. Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния

λ_п1= (9.44)

λ_п1 =

где k_β, k'_β – коэффициенты, учитывающие укорочение шага обмотки с диаметральным шагом;

k_β=1 и k'_β=1 [9]

h₁=h_z1–h_ш1–h_к1–h'₁–h_из (9.45)

h₁ =18,4–0,8–2–0,5–0,4 =14,7 мм.

9.3.20. Коэффициент воздушного зазора

k_δ =k_δ1 =1+{b_ш1/[t₁-b_ш1+(5δt₁/b_ш1)]} (9.46)

k_δ =k_δ =1+{3/[12-3+(5 0,5 12/3)]} =1,16.

9.3.21. Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния

λ_д1 =0,9t₁(q₁k_об1)²k_p,т1k_ш1k_д1/(δk_δ) (9.47)

λ_д1 =0,9 12(4 0,96)² 0,84 0,95 0,0089/(0,5 1,16) =1,47

где k_p,т1 – коэффициент, учитывающий демпфирующую реакцию токов, наведенных в обмотке короткозамкнутого ротора высшими гармониками поля статора при Z₁/p =19;

k_p,т1 =0,84 [9]

k_д1 – коэффициент дифференциального рассеяния обмотки статора при q₁ =4 для однослойной обмотки;

k_д1=0,0089 [9]

k_ш1 =1–0,033b²_ш1/t₁δ (9.48)

k_ш1 =1–0,033 3²/12 0,5 =0,95.

9.3.22. Коэффициент магнитной проводимости рассеяния лобовых частей обмотки статора

λ_л1 = (10.49)

λ_л1 = .

9.3.23. Коэффициент магнитной проводимости рассеяния лобовых частей обмотки статора

λ₁ = λ_п1+ λ_д1+ λ_л1 (9.50)

λ₁ =1,51+1,47+1,4 =4,38.

9.3.24. Индуктивное сопротивление рассеяния одной из фаз обмотки статора

x₁ = (9.51)

x₁ = Ом.

9.4. Обмотка короткозамкнутого ротора.

9.4.1. Рабочий ток в стержне ротора

I_ст =I₂ =1,1cosφ'₁I_ном (9.52)

I_ст =I₂ =1,1 0,85 13,4 6 216 0,96/38 =410,2 А.

9.4.2. Плотность тока в стержне ротора

Δ₂=I_ст/q_ст (9.53)

Δ₂ =410,2/176,6=2,32 A/мм²

где q_ст – сечение стержня, мм²

q_ст =S_п2 =176,6 мм²

9.4.3. Размеры короткозамыкающего кольца:

поперечное сечение

q_кл =0,35Z₂q_ст/2р (9.54)

q_кл =0,35 38 176,6/4 =587 мм²

высота кольца

h_кл =1,13h_z2 (9.55)

h_кл =1,13 34 =38,42 мм

длина кольца

l_кл =q_кл/ h_кл (9.56)

l_кл =587/38,42 =15,3 мм

средний диаметр кольца

D_кл,ср =D₂–h_кл (9.57)

D_кл,ср =184–38,42 =145,6 мм.

9.4.4. Активное сопротивление стержня клетки:

расчетная глубина проникновения тока в стержень

h_г,п =h_ст/(1+φ). (9.58)

Для определения φ рассчитаем коэффициент ξ. В начальный момент пуска (S=1) для алюминиевой литой клетки при рабочей температуре 115°С [9]

ξ₁₁₅ =0,064h_ст (9.59)

ξ₁₁₅ =0,064 (31–0,6)=2,0

где φ – коэффициент, определяемый по кривым;

φ =1,0 [9]

h_г,п =(31–0,6)/(1+1,0) =15,2 мм

ширина стержня на расчетной глубине проникновения тока

b_г,п =d'_п2– (9.60)

b_г,п = мм.

Площадь сечения стержня при расчетной глубине проникновения тока

q_г,п =0,4d'²_п2+[0,5(d'_п2+b_г,п)(h_г,п–0,5d'_п2)] (9.61)

q_г,п =0,4 7²+[0,5 (7+5,375) (15,2–0,5 7)] =92 мм²

где k_в,т – коэффициент, учитывающий вытеснение тока в стержне;

k_в,т =q_ст/q_г,п (9.62)

k_в,т =176,6/92 =1,9.

Активное сопротивление стержня в рабочем режиме (k_в,т =1), приведенное к рабочей температуре 115°С,

r_ст =ρ_А1l₂10^-3/q_ст (9.63)

r_ст =48,8 10^-9 111 10^-3/176,6 =3,07 10^-11 Ом.

Активное сопротивление стержня клетки при s=1 с учетом вытеснения тока

r_ст,п =r_стk_в,т (9.64)

r_ст,п =3,07 10^-11 1,9 =5,833^-11 Ом.

9.4.5. Активное сопротивление короткозамыкающих колец

r_кл =2πD_Кл,срρ_А110³/Z₂q_кл (9.65)

r_кл =2 3,14 145,6 48,8 10^-9 10^-3/38 587 =0,2 10^-5.

9.4.6. Активное сопротивление колец ротора, приведенное к току стержня

r˝_кл = r_кл/k_пр2 (9.66)

r˝_кл =0,2 10^-5/0,33 =0,606

Дата добавления: 2015-08-05