ЭКСПЛУАТАЦИЯ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Асинхронные двигатели нормального исполнения предназначены для работы в определенных режимах Номинальные данные двигателей, указанные в паспорт или на заводском щитке машины (мощность, ток, напряжение, частота вращения и др.) характеризуют номинальный режим работы. Причем термин «поминальный» применяется ко всем параметрам, относящими к номинальному режиму.
Однако на практике двигатели работают не только в номинальном режиме: допустимые отклонения от номинального режима работы строго регламентируются
Отклонения напряжений питающей сети от номинального допускаются при длительной работе с номинальной нагрузкой в пределах от +10 до —5%.
При понижении напряжения в пределах 5% и номинальной нагрузке на валу двигателя соответственно возрастает ток статора электродвигателя свыше номинального. Увеличиваются тепловые потери в меди статора. Однако, одновременно понижается магнитная индукция за счет уменьшения напряжения. Это приводит к снижению потерь в активной стали статора. Суммарные потери в статоре (в меди и стали) мало изменяются по сравнению с режимом при номинальном напряжении.
Благодаря этому температура обмотки статора сохраняется в допустимых пределах.
При снижении напряжения питающей сети более чем на 5% потери в меди обмотки статора уже не могут быть скомпенсированы, возрастают ток и потери в роторе. В связи с этим возможно превышение температуры обмотки статора свыше допустимых значений.
Для того чтобы этого не произошло, необходимо снизить нагрузку на валу двигателя ниже номинальной в соответствии с характеристиками машины при изменении напряжения питания.
Кроме того, необходимо иметь в виду, что вращающий момент двигателя пропорционален квадрату напряжения. При значительных снижениях напряжения сети вращающий момент может стать меньше момента сопротивления на валу электродвигателя, что приведет к его торможению.
При превышении напряжения питания над номинальным в пределах до 10% наблюдается некоторое допустимое увеличение температуры активной стали за счет роста магнитной индукции. Однако в результате уменьшения тока статора снижается нагрев обмотки. Такое повышение напряжения не опасно и для изоляции обмоток. Повышение напряжения более чем на 10% не рекомендуется из-за возможностей повышенного нагрева, активной стали статора.
Отклонения частоты, в питающей сети от номинальной допускаются длительно в пределах ±5% (данный раздел не относится к двигателям подключенных к частотному инвертору где применены специальные методы управления). При увеличении частоты будет возрастать ток статора, и тем более, чем меньше ток холостого хода данного типа асинхронного электродвигателя.
При снижении частоты у нагруженного двигателя при небольшом токе холостого хода ток статора уменьшается за счет снижения нагрузки на валу. В дальнейшем ток статора возрастает, несмотря на продолжающееся снижение нагрузки. При большом токе холостого хода рост тока статора наблюдается с начала снижения частоты.
Практически допускается кратковременное (не более 2 мин) повышение частоты на 20% сверх наибольшей, указанной на щитке электродвигателя. Это не приводит повреждениям или остаточным деформациям в двигателях.
При одновременном отклонении напряжения и частоты в питающей сети от номинальных значений двигатели должны обеспечивать номинальную мощность, если сумма абсолютных значений этих отклонений не превосходит 10%.
Предельно допустимая температура подшипников скольжения не должна превышать 80°С (температура. масла не более 65°С), а для подшипников качения 100°С. , Более высокие температуры допустимы для специальных . подшипников или сортов масла и указываются в технических условиях для конкретных типов двигателей.
Необходимо отметить, что в большинстве случаев, температура подшипников качения значительно ниже. предельно допустимой. Поэтому, если двигатель в течение длительного времени работал в одних и тех же условиях, с одной и той же температурой подшипников, а затем она внезапно увеличилась, это указывает на появление дефектов в подшипниках.
Вибрация двигателя не должна превышать следующих значений:
| Синхронная частота вращения двигателя, об/мин | и ниже | |||
| Допустимая амплитуда вибрации подшипника, мм | 0,05 | 0,10 | 0,13 | 0,16 |
Повышение вибрации сверх допустимой отрицательно сказывается на подшипниках и обмотках двигателя, увеличивает его износ и расшатывает крепления.
В ряде случаев при сильной вибрации возможны задевание ротора за статор, поломка вала, обрывы в обмотках и др.
Кратковременные перегрузки по току статора асинхронных двигателей мощностью более 0,6 кВт, кроме машин с непосредственным охлаждением, допускаются в пределах до 50% в течение 2 мин, а мощностью до 0,6 кВт — в течение 1 мин. Эти перегрузки допускаются при работе двигателей в нагретом состоянии.
Асинхронные короткозамкнутые двигатели с непосредственным охлаждением обмоток допускают перегрузку по току на 50% в течение 1 мин.
Указанные перегрузки по току двигатели должны выдерживать без остаточных деформаций и повреждений, включая распайку соединений обмоток статора и ротора.
Начальный пусковой ток асинхронного двигателя может превышать номинальный ток в 5,5—7 раз для мощностей от 0,6 до 1000 кВт.
Пусковой ток возникает в обмотке статора двигателя в момент подачи на нее напряжения и практически мало снижается, пока происходит разгон до частоты вращения, равной 85—90% номинальной. При частоте вращения, близкой к номинальной, величина тока снижается до номинальной, а при неполной нагрузке на валу — меньше номинальной.
Наиболее быстро, за время примерно 2—4 с, запускаются насосы, кроме мощных питательных насосов, время разбега которых составляет 7—8 с. Механизмы с большими маховыми массами (дымососы, дробилки и др.) запускаются за время примерно 15—20 с.
Минимальный вращающий момент в процессе пуска имеет важное значение, так как от его величины зависит возможность запуска двигателя, особенно при больших начальных моментах сопротивления на валу. Минимальный момент вращения, развиваемый в процессе разгона трехфазными асинхронными двигателями 0,1 —100 кВт от неподвижного состояния до частоты вращения, соответствующей номинальному моменту, при номинальном напряжении и частоте составляет 0,8—1,5 поминального.
Начальный пусковой вращающий момент, развиваемый трехфазными асинхронными короткозамкнутыми двигателями в указанном диапазоне мощности при неподвижном роторе, установившемся токе, номинальном напряжении и номинальной частоте, должен быть не менее одного-двух номинальных моментов.
Максимальный вращающий момент, развиваемый трехфазными асинхронными двигателями, в установившемся номинальном режиме должен быть равен 1,7—2,2 номинального для мощностей 0,6—100 кВт для короткозамкнутых двигателей защищенного или закрытого обдуваемого исполнения, а также для двигателей с фазным ротором защищенного исполнения.
Источник
ПТЭЭП. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей
Раздел 2. Электрооборудование и электроустановки общего назначения
Глава 2.5. Электродвигатели
2.5.1. Настоящая глава распространяется на электродвигатели переменного и постоянного тока.
2.5.2. Электродвигатели, пускорегулирующие устройства и защиты, а также все электрическое и вспомогательное оборудование к ним выбираются и устанавливаются в соответствии с требованиями правил устройства электроустановок.
2.5.3. На электродвигатели и приводимые ими механизмы должны быть нанесены стрелки, указывающие направление вращения.
На электродвигателях и пускорегулирующих устройствах, должны быть надписи с наименованием агрегата и (или) механизма, к которому они относятся.
2.5.4. Плавкие вставки предохранителей должны быть калиброванными и иметь клеймо с указанием номинального тока уставки, нанесенное на заводе-изготовителе или подразделении Потребителя, имеющего соответствующее оборудование и право на калибровку предохранителей. Применение некалиброванных вставок не допускается.
2.5.5. При кратковременном перерыве электропитания электродвигателей должен быть обеспечен при повторной подаче напряжения самозапуск электродвигателей ответственных механизмов для сохранения механизмов в работе по условиям технологического процесса и допустимости по условиям безопасности.
Перечень ответственных механизмов, участвующих в самозапуске, должен быть утвержден техническим руководителем Потребителя.
2.5.6. Продуваемые электродвигатели, устанавливаемые в пыльных помещениях и помещениях с повышенной влажностью, должны быть оборудованы устройствами подвода чистого охлаждающего воздуха, температура которого и его количество должны соответствовать требованиям заводских инструкций.
Плотность тракта охлаждения (корпуса электродвигателя, воздуховодов, заслонок) должна проверяться не реже 1 раза в год.
2.5.7. Электродвигатели с водяным охлаждением активной стали статора и обмотки ротора, а также со встроенными водяными воздухоохладителями должны быть оборудованы устройствами, сигнализирующими о появлении воды в корпусе. Эксплуатация оборудования и аппаратуры систем водяного охлаждения, качество воды должны соответствовать требованиям заводских инструкций.
2.5.8. На электродвигателях, имеющих принудительную смазку подшипников, должна быть установлена защита, действующая на сигнал и отключение электродвигателя при повышении температуры вкладышей подшипников или прекращении поступления смазки.
2.5.9. Напряжение на шинах распределительных устройств должно поддерживаться в пределах (100÷105)% от номинального значения. Для обеспечения долговечности электродвигателей использовать их при напряжении выше 110 и ниже 90% от номинального не рекомендуется.
При изменении частоты питающей сети в пределах ±2,5% от номинального значения допускается работа электродвигателей с номинальной мощностью.
Номинальная мощность электродвигателей должна сохраняться при одновременном отклонении напряжения до ±10% и частоты до ±2,5% номинальных значений при условии, что при работе с повышенным напряжением и пониженной частотой или с пониженным напряжением и повышенной частотой сумма абсолютных значений отклонений напряжения и частоты не превышает 10%.
2.5.10. На групповых сборках и щитках электродвигателей должны быть предусмотрены вольтметры или сигнальные лампы контроля наличия напряжения.
2.5.11. Электродвигатели механизмов, технологический процесс которых регулируется по току статора, а также механизмов, подверженных технологической перегрузке, должны быть оснащены амперметрами, устанавливаемыми на пусковом щите или панели. Амперметры должны быть также включены в цепи возбуждения синхронных электродвигателей. На шкале амперметра должна быть красная черта, соответствующая длительно допустимому или номинальному значению тока статора (ротора).
На электродвигателях постоянного тока, используемых для привода ответственных механизмов, независимо от их мощности должен контролироваться ток якоря.
2.5.12. Электродвигатели с короткозамкнутыми роторами разрешается пускать из холодного состояния 2 раза подряд, из горячего — 1 раз, если заводской инструкцией не допускается большего количества пусков. Последующие пуски разрешаются после охлаждения электродвигателя в течение времени, определяемого заводской инструкцией для данного типа электродвигателя.
Повторные включения электродвигателей в случае отключения их основными защитами разрешаются после обследования и проведения контрольных измерений сопротивления изоляции.
Для электродвигателей ответственных механизмов, не имеющих резерва, одно повторное включение после действия основных защит разрешается по результатам внешнего осмотра двигателя.
Повторное включение электродвигателей в случае действия резервных защит до выяснения причины отключения не допускается.
2.5.13. Электродвигатели, длительно находящиеся в резерве, должны быть постоянно готовы к немедленному пуску; их необходимо периодически осматривать и опробовать вместе с механизмами по графику, утвержденному техническим руководителем Потребителя. При этом у электродвигателей наружной установки, не имеющих обогрева, должны проверяться сопротивление изоляции обмотки статора и коэффициент абсорбции.
2.5.14. Вертикальная и поперечная составляющие вибрации (среднеквадратичное значение виброскорости или удвоенная амплитуда колебаний), измеренные на подшипниках электродвигателей, сочлененных с механизмами, не должны превышать значений, указанных в заводских инструкциях.
При отсутствии таких указаний в технической документации вибрация подшипников электродвигателей, сочлененных с механизмами, должна быть не выше следующих значений:
Источник
Условия эксплуатации и допустимые режимы работы электродвигателей
2.1. Для обеспечения нормальной работы электродвигателей напряжение на шинах собственных нужд должно поддерживаться 100-105% номинального. При необходимости допускается работа электродвигателей с сохранением номинальной мощности при отклонениях напряжения в сети до величины ±10% номинального значения. Контроль уровня напряжения на шинах собственных нужд должен осуществляться по измерительным приборам (по индикации на мониторах АСУ ТП), установленным на щитах управления (ЩЩУ, БЩУ), а также приборам, подключенным к трансформаторам напряжения или непосредственно к шинам секций и силовых сборок в помещениях КРУ, РУСН и пр.
2.2. При изменении частоты питающей сети в пределах ±2,5% (1,25Гц) от номинальной, допускается работа электродвигателя с номинальной нагрузкой.
2.3. Номинальная мощность электродвигателей должна сохраняться при одновременном отклонении напряжения до ±10% и частоты до ±2,5% (±1,25Гц) номинальных значений при условии, что при работе с повышенным напряжением и пониженной частотой или с пониженным напряжением и повышенной частотой сумма абсолютных значений отклонений напряжения и частоты не превышает 10%.
2.4. Напряжение на шинах постоянного тока, питающих силовые шкафы электродвигателей, цепи управления, устройства релейной защиты, сигнализации и автоматики в нормальных эксплуатационных условиях, допускается поддерживать на 5% выше номинального напряжения электроприемников,
2.5. Электродвигатели должны допускать прямой пуск от полного напряжения сети и обеспечивать пуск механизма как при полном напряжении сети, так и при напряжении не менее 80% номинального в процессе пуска. Значения моментов сопротивления на валу двигателей при пусках, а также допустимых моментов инерции приводимых механизмов должны быть установлены в технических условиях на двигатели конкретных типов.
2.6. Двухскоростные электродвигатели, как правило, допускают прямой пуск только от обмотки меньшей частоты вращения с последующим переключением (при необходимости) на обмотку большей частоты вращения.
Коммутация таких двигателей должна производиться не более чем двумя выключателями.
Не допускается одновременное включение обеих обмоток.
2.7. Согласно ГОСТ Р 51757 [14] двухскоростные электродвигатели напряжением свыше 1000В должны допускать шесть переключений схемы обмотки статора (изменений частоты вращения) в сутки.
2.8. По условиям крепления обмотки статора асинхронные электродвигатели, изготовленные в соответствии с ГОСТ Р 51757 [14], должны допускать повторную подачу питания при векторной сумме остаточного напряжения на шинах собственных нужд, к которым подключен двигатель, и вновь подводимого напряжения питания, не превышающего 180% номинального.
Двухскоростные двигатели, работающие на большей частоте вращения, при повторной подаче напряжения должны обеспечивать самозапуск на той же частоте вращения. Количество режимов с повторной подачей питания за срок службы двигателя — не более 500.
Дата добавления: 2015-12-22 ; просмотров: 3626 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Источник