Мета роботи

РОЗБИРАННЯ ТА СКЛАДАННЯ

ЕЛЕКТРОДВИГУНІВ

МЕТА РОБОТИ

Вивчити устрій і провести розбирання і складання електродвигунів

2 ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ

2.1 Класифікація електродвигунів

Електродвигун – це електрична машина, що працює у рухомому режимі, тобто перетворююча електричну енергію, що поступає від джерела у механічну енергію обертання ротора.

Електрична машина – це електромеханічний устрій, здійснюючий взаємне перетворювання механічної і електричної енергії.

Якщо у електричній машині перетворюється механічна енергія у електричну, то кажуть, що вона працює у генераторному режимі і її можна назвати генератором.

По конструкції електричні машини, а значить і електродвигуни можна розділити на два види – колекторні і безколекторні.

Розрізняються вони по наявності або відсутності в них спеціального устрою, що називається колектором, котрий разом зі щітками призначений для перетворювання струму із постійного у змінний у рухомому режимі.

Із-за наявності щітко-колекторного вузла колекторні двигуни більш складні і дорожчі, але в них краще пускові і регулювальні властивості, чим у безколекторних.

Безколекторні двигуни у свою чергу розділяються на асинхронні і синхронні. Обертаючий момент в цих двигунах виникає із-за обертаючегося магнітного поля статора, причому у синхронних двигунах швидкість обертання магнітного поля статора і швидкість обертання ротора однакові, а у асинхронних двигунах швидкість обертання магнітного поля статора більше швидкості обертання ротора.

У промисловості найбільш широке застосування знайшли безколекторні асинхронні двигуни із-за їхньої простоти, порівняно невеликої вартості, високої надійності.

2.2 Безколекторний асинхронний двигун змінного струму

Асинхронний двигун, як і будь-яка електрична машина складається із двох основних частин:

1) статора – нерухомої частини;

2) ротора – частини, що обертається.

Статор складається у основному із наступних частин:

1) Корпус (станина) – циліндр із сталі, чавуну або алюмінієвого сплаву (у залежності від марки двигуна);

2) Підшипникові щити – закривають з торців корпус;

3) Осердя статора шихтований, тобто набраний із багатьох тонких пластин, що необхідно для зменшення утрат від вихрових струмів;

4) Обмотка статора, що складається із трьох фазних обмоток зсунутих у просторі один відносно іншого на кут 120⁰ і розташованих в пазах осердя статора.

Такий просторовий зсув фазних обмоток необхідний для того, щоб при подачі на обмотку статора трьохфазної змінної напруги, у статорі виникло магнітне поле, що обертається.

5) Коробка клемних виводів (коробка затискачів) – в неї знаходиться або 6, або 3 клеми, до яких приєднуються початки і кінці, або тільки початки трьох фазних обмоток статора.

Клеми до яких приєднуються початки фазних обмоток позначаються С1, С2, С3 (до С1 приєднується фаза А, до С2 приєднується фаза В, до С3 приєднується фаза С).

Клеми до яких приєднуються кінці фазних обмоток позначаються С4, С5, С6 відповідно.

У залежності від величини подаваємої на двигун трьохфазної напруги, фазні обмотки з’єднуються або «зіркою» або «трикутником», для чого і використовуються клеми у клемній коробці. Причому, якщо треба з’єднати «зіркою», то з’єднують провідниками кінці фазних обмоток, див. рис.1

Рисунок 1 – Коробка клемних виводів і електрична схема фазних
обмоток з’єднаних «зіркою»

Рисунок 2 – Коробка клемних виводів і електрична схема фазних
обмоток з’єднаних «трикутником»

Рисунок 3 -

Рисунок 4 –

Якщо треба з’єднати «трикутником», то з’єднують послідовно початки та кінці фазних обмоток як показано на рис.2.

Як видно із рисунків, клеми кінців фазних обмоток розташовуються не по порядку, це зроблено для того, щоб при з’єднанні «трикутником» не було перетинів провідників, що з’єднують клеми.

6) Лампи – устрій для установки двигуна на робочу площадку.

7) Табличка (шильдік), на якій вказується марка (тип) двигуна і його основні номінальні параметри.

Ротор у асинхронних двигунах може бути двох типів:

1) короткозамкнений;

2) фазний.

Конструкція короткозамкненого ротора:

1) вал;

2) шихтоване осердя ротора;

3) короткозамкнена обмотка типу білячого колеса (білячої клітки), що складається із стрижнів, що вкладені в пази осердя ротора, кінці котрих замкнені кільцями;

4) вентилятор.

Конструкція фазного ротора:

1) вал;

2) шихтоване осердя ротора;

3) трьохфазна обмотка ротора;

4) три мідних кільця на валу ізольованих один від іншого і від вала та стикаються з міднографітовими щіткам розташованими на статорі. Кожне кільце з’єднане з початком відповідної фазної обмотки ротора;

5) вентилятор – для охолодження частин двигуна, що нагріваються при роботі

2.3 Колекторний двигун постійного струму складається із статора і ротора.

Статор складається в основному із наступних частин:

1) корпус (станина) – циліндр із сталі або алюмінієвого сплаву (у залежності від марки двигуна);

2) підшипникові щити – закривають з торців корпус;

3) головні полюси складаються із шихтованого осердя, котушки обмотки збудження, полюсного наконечника – вони служать для збудження магнітного поля, а у двигунах потужністю більш 1 кВт, встановлюються ще додаткові полюси з обмоткою;

4) щіткотримачі зі щітками;

5) коробка клемних виводів (коробка затискачів)

Ротор складається в основному із наступних частин:

1) вал;

2) шихтоване осердя;

3) обмотка ротора вкладена у пазах осердя, оскільки по неї тече струм, що залежить від механічного навантаження двигуна (струм навантаження), то ця обмотка називається якірною, а ротор у таких двигунах називають ще якорем;

4) колектор – складається із зібраних в циліндр мідних пластин ізольованих один від іншого і від вала, до верхньої частини кожної пластини (петушку) приєднуються провідники якірної обмотки;

5) вентилятор.

2.4 Розбирання, дефектація і складання електродвигунів

Розбирання електродвигуна необхідна, як правило, для здійснення його текучого або капітального ремонту.

До розбирання електродвигун необхідно очистити від бруду і продути сухим повітрям від компресора. Підготовити інструмент, зйомники для зняття полумуфти (шестерні, шківа), підшипників, ящики для укладки деталей, що знімаються

Розбирання слід виконувати без ударів і перекосів, дотримуючи відповідну послідовність.

Для чого необхідно скласти карту (план) розбирання на основі вивчення збірного креслення електродвигуна.

Необхідно мати на увазі, що для полегшення з’йому деталей двигуна в їх конструкції передбачають спеціальні елементи. Так, наприклад, на зовнішній поверхні втулок протягуються кільцеві канавки під лапи зйомника. У втулках вентиляторів виконуються різьбові отвори для вгвинчування шпилек і зняття таким чином вентилятора. У фланцевій частині підшипникових щитів у місці зіткнення з корпусом виконуються різьбові отвори, у них при розбиранні вгвинчують болти, котрі поступово вворачивають почергово в діаметрально протилежних точках, віджимаючи таким чином щит від корпусу.

В процесі розбирання необхідно запобігати від ушкодження шейки валів під підшипники, колектори, щітки, вентилятори, обмотки.

Щоб уникнути поломки, не можна захоплювати вентилятор зйомником за тонкий диск. Для цієї мети треба використовувати кільцеві проточки і різьбові отвори в торці втулки вентилятора. Змінювання кутового стану вентилятора на валу може порушити балансировку ротора. Тому, якщо він посаджений на вал без шпонки, то перед розбиранням треба відмітити його кутовий стан за допомогою рисок або кернення на валу і ступиці.

Розбирання любого двигуна починається зі зняття полумуфти (шківа, шестерні) за допомогою зйомника. Якщо полумуфти (шків, шестерня) щільно посаджені на вал, їх підігрівають газовою горілкою або струмами високої частоти. Нагрів контролюється доторкуванням до деталі, що нагрівається, кусочком олова, котре починає плавитись при температурі біля 250⁰С. Цієї температури достатньо для зняття полумуфти (шестерні, шківа) з валу. Одночасно з нагрівом полумуфти необхідно передбачити охолодження вала ротора, наприклад водою.

2.5 Примірний порядок розбирання асинхронного двигуна з
короткозамкненим ротором

1) Зняти полумуфту (шестерню, шків) за допомогою зйомника;

2) Зняти кожух вентилятора, для чого відгвинтити гвинти, що кріплять кожух до заднього підшипникового щита;

3) Зняти вентилятор вигвинтивши болт в його ступиці на 1-2 оберти;

4) Згвинтити гайки зі шпилек кріплення підшипникових щитів до корпусу;

5) Зняти передній підшипниковий щит (тей, що знаходиться з боку привода);

6) Вивести ротор разом із заднім щитом;

7) Зняти підшипники (якщо необхідно їх замінити) за допомогою зйомника.

2.6 Примірний порядок розбирання колекторного двигуна

постійного струму

1) Знять за допомогою зйомника полумуфту (шестерню, шків);

2) Від’єднати дроти, що з’єднують щіткотримач з коробкою затискачів, для доступу до них зняти кришки з бокових люків або стяжну стрічку (в залежності від марки двигуна);

3) Вийняти щітки із гнізд щіткотримачів;

4) Колектор обернути картоном, котрий закріпить стрічкою;

5) Згвинтити гайки зі шпилек кріплення підшипникових щитів до корпусу;

6) Зняти передній підшипниковий щит;

7) Випресувати підшипник із переднього щита (якщо необхідно його замінити);

8) Вийняти ротор разом з вентилятором і заднім щитом;

9) Відгвинтити болти кріплення полюсів корпусу і зняти полюси з котушками (якщо необхідний ремонт котушок, котрі знімаються у останню чергу).

Під час розбирання необхідний чіткий порядок, що виключає збитки і поломки деталей, для чого кріпильні частини, дрібні деталі і т.п. маркуються і складуються у попередньо відведені місця або в спеціальні ящики.

2.7 Дефектація і складання

Після разборки електродвигуна проводиться його дефектація (ревізія), тобто ретельно оглядаються обмотки і сердечники, кріплення окремих вузлів і лобових частин обмоток, перевіряється зберігання ізоляції, щільність пресовки, надійність кріплення, відсутність корозії, замірюється опір обмоток, зазор між статором і ротором. Виявлені дефекти усуваються.

Складання двигуна проводиться у послідовності, зворотної його розбирання.

Під час складання необхідно перевіряти дотримування умов, необхідних для нормальної роботи електродвигуна.

Насамперед, треба переконатись у тому, що ротор від руки обертається легко, у іншому випадку можливі:

1) перекіс підшипника або підшипникових щитів;

2) задівання ротора о статор або вентилятор о корпус;

3) наявність сторонніх предметів у нутрі двигуна;

4) зазори між статором і ротором повинні бути однаковими по всій окружності, якщо конструкція двигуна допускає, то замірити зазор у чотирьох рівновіддалених друг від друга точках.

Після завершення складання, необхідно додатково переконатись у відсутності перекосів і заклинювання вала, котрі можуть виникнути при неправильній затяжці кришок підшипників.

На вал зібраного електродвигуна насаджується полумуфта (шків, шестерня) шляхом ударів молотком по алюмінієвій або мідній прокладці, що приложена до торця вала, або використовується спеціальне гвинтове приладдя, яке діє аналогічно зйомнику.

3 ЗАСТОСОВАНІ ПРИЛАДИ І ОБЛАДНАННЯ

3.1 Асинхронний електродвигун з короткозамкненим ротором;

3.2 Електродвигун постійного струму;

3.3 Ключі, молоток, насадка;

3.4 Зйомник.

4 ХІД РОБОТИ

4.1 Ознайомитись з класифікацією і конструкцією електродвигунів, записати їх паспортні дані в таблицю 1.

Таблиця 1

Найменування	Тип	Рном, кВт	Uном, В	nном, об/хв	Iном, А	ККД, %

4.2 На основі вивчення конструкції електродвигуна скласти карту його розбирання (конкретний електродвигун задається викладачем).

4.3 По карті розбирання проводиться розбирання електродвигуна.

4.4 Після розбирання двигуна проводиться його дефектація (ревізія), див. п.2.7.

4.5 Заміряти за допомогою омметра опори фазних обмоток у асинхронному двигуні, обмотки збудження і обмотки якоря у двигуні постійного струму, результати замірів занести у таблицю 2.

Таблиця 2

	Обмотки фаз	Обмотка збудження	Обмотка якоря
А	В	С
Опори, Ом

4.6 Заміряти за допомогою мегаомметра опори ізоляції фазних обмоток, обмотки збудження, обмотки якоря. Результати замірів занести у таблицю 3.

Таблиця 3

	Обмотки фаз	Обмотка збудження	Обмотка якоря
А	В	С
Опори, Ом

У відповідності з вимогами ПУЕ (правила устрою електроустановок) опір ізоляції між обмотками і кожній обмоткою відносно корпусу при температурі 10-30⁰С повинно бути не нижче 0,5 МОм.

Порівняти виміряні опори ізоляції з вимогами ПУЕ і робити висновки.

4.7 Провести збірку електродвигуна, див. п.2.7

4.8 Скласти звіт про виконану роботу по стандартній формі.

5 КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

5.1 Класифікація електродвигунів по їх конструкції.

5.2 Що таке електрична машина?

5.3 Що таке електродвигун?

5.4 Конструкція асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором.

5.5 Конструкція електродвигуна постійного струму.

5.6 Як з’єднати фазні обмотки статора асинхронного

двигуна «зіркою»?

5.7 Як з’єднати фазні обмотки статора асинхронного

двигуна «трикутником»?

5.8 Послідовність розбирання асинхронного двигуна.

5.9 Послідовність розбирання двигуна постійного струму.

5.10 Що таке ревізія (дефектація) електродвигуна?

5.11 Який опір ізоляції повинні мати обмотки
електродвигунів?

6 ЛІТЕРАТУРА

6.1 Кацман М.М. Электрические машины.-М.:Высш.шк., 1990.-463 с.

6.2 Кисаримов Р.А. Справочник электрика.-М.: ИП Радио Софт, 1999.-320 с.

6.3 Кокорев А.С. Электрослесарь по ремонту электрических машин.-

М.:Высш.шк., 1983.-216 с.

6.4 Соколов Б.А., Соколова Н.Б. Монтаж электрических установок.-
М.: Энергоатомиздат, 1991.-592 с.

Дата добавления: 2015-08-13