Испытание электрических машин после ремонта.
Отремонтированные машины в зависимости от мощности и назначения подвергаются приемосдаточным испытаниям согласно установленным нормам [22].
К числу основных испытаний, которым подвергают электрические машины, относят: проверку сопротивления изоляции всех обмоток относительно корпуса и между ними, правильность маркировки выводных концов; измерение сопротивления обмоток; проверку коэффициента трансформации асинхронных двигателей с фазным ротором и холостого хода; испытание на повышенную частоту вращения, контроль изоляции между витками, проведение опыта короткого замыкания, испытание на нагревание под нагрузкой, испытание электрической прочности изоляции.
Сопротивление обмоток постоянному току чаще всего измеряют методом измерительных мостов и методом амперметра—вольтметра. При этом измеренные сопротивления не должны отличаться друг от друга более чем на ±2%.
Электрическую прочность изоляции относительно корпуса ис- пытывают переменным током частотой 50 Гц в течение 1 мин. Величина испытательного напряжения зависит от мощности и номинального напряжения машины и приводится в ПУЭ.
В частности, электрические машины мощностью до 1000 кВт подвергают следующим испытаниям:
1) проверке сопротивления изоляции всех обмоток относительно корпуса и между собой. Проверку проводят при номинальном напряжении для машин до 1 кВ мегомметром на напряжение 1000 В. Сопротивление изоляции должно быть в пределах 0,5—1 МОм;
2) испытанию изоляции электрической прочности повышенным напряжением переменным током промышленной частоты 50 Гц в течение 1 мин (величина напряжения для обмоток статора машин пе- ременного тока приведена в табл. 6.1);
3) измерению величины зазоров между сталью ротора и статора, а также в подшипниках.
Измерение сопротивления изоляции постоянному току обмоток статора и ротора выполняется у электродвигателей номинальным на- пряжением 3 кВ и выше и мощностью 300 кВт и более.
Испытание на холостом ходу проводится для электродвигателемощностью 100 кВт и более на номинальное напряжение 3 кВ и выше.
Проверка позволяет установить существенные неполадки, на- пример: повышенный ток холостого хода указывает на увеличенный зазор между статором и ротором или малое число витков в обмотке статора; большие потери мощности при холостом ходе –на междувитковое замыкание, повреждение сердечника или повышенное трение в подшипниках.Измерение тока холостого хода каждой фазы и пусковых токов проводят на специальных испытательных стендах, оборудованных ис- точниками регулируемого напряжения, двигателями-генераторами, преобразователями, выпрямителями, трансформаторами, индукци- онными регуляторами с плавным регулированием напряжения от 60 до 500 В и другим оборудованием с необходимыми контрольно- измерительными приборами и аппаратурой. Испытательные стенды снабжены также приспособлениями для установки и крепления машин и пультов управления.
Обмотки ремонтируемых электродвигателей контролируют и испытывают на трех стадиях производства: после изготовления катушек обмоток, укладки обмоток в пазы и сборки двигателя.
Заключительные этапы проверки ремонтируемого электродвигателя измерение зазоров и пробный пуск. Перед окончательными испытаниями на стенде проверяют правильность сборки и взаимодействия всех частей двигателя путем пробного пуска и работы на холостом ходу в течение 30 мин.
Перед пробным пуском проверяют готовность машины к пуску и работе: наличие смазочного масла в подшипниках, правильность положения щеток (у электродвигателей с фазным ротором щетки должны быть опущены на контактные кольца, а пусковой реостат введен полностью), отсутствие в машине посторонних предметов, свободное вращение ротора без задевания вращающимися частями, прочное закрепление неподвижных подшипниковых щитов. Запустив машину с подшипниками скольжения, наблюдают за работой смазочного кольца: оно должно плавно вращаться и подавать масло на шейку вала. Шариковые и роликовые подшипники должны работать без шума.
По истечении 30 мин работы на холостом ходу двигатель останавливают и, приняв меры предосторожности, исключающие пуск его в работу, тщательно осматривают и ощупывают его обмотку, подшипники и другие части, чтобы выявить местные нагревы и дефекты деталей. Двигатель передают на испытательную станцию для окончательных испытаний, где в первую очередь определяют его номинальные данные.
Методика и объем испытаний для отремонтированного двигателя устанавливаются инструкциями, разработанными для конкретной испытательной станции ремонтного цеха, с учетом требований ГОСТ, ПУЭ и инструкций заводов-изготовителей электродвигателей. Результаты испытаний заносятся в протокол.
Испытание электрических машин постоянного тока при ремонте
Машины постоянного тока мощностью до 200 кВт, напряжением до 440 В следует испытывать по пп.1, 2, 4в, 8; все остальные — дополнительно по пп.3, 4а, 5 настоящего параграфа.
Возбудители синхронных генераторов и компенсаторов следует испытывать по пп.1-6, 8 настоящего параграфа.
Измерение по п.7 настоящего параграфа следует производить для машин, поступивших на место монтажа в разобранном виде.
1. Определение возможности включения без сушки машин постоянного тока.
Следует производить в соответствии с указаниями завода-изготовителя.
2. Измерение сопротивления изоляции.
а) Сопротивление изоляции обмоток.
Измерение производится при номинальном напряжении обмотки до 0,5 кВ включительно мегаомметром на напряжении 500 В, а при номинальном напряжении обмотки выше 0,5 кВ — мегаомметром на протяжении 1000 В.
Измеренное значение сопротивления изоляции должно быть не менее приведенного в табл.1.8.7.
б) Сопротивление изоляции бандажей.
Измерение производится относительно корпуса и удерживаемых ими обмоток.
Измеренное значение сопротивления изоляции должно быть не менее 0,5 Мом.
3. Испытание изоляции повышенным напряжением промышленной частоты.
Испытание производится по нормам, приведенным в табл.1.8.8. Продолжительность приложения нормированного испытательного напряжения 1 мин. Обмотки машин мощностью менее 3 кВт допускается не испытывать.
4. Измерение сопротивления постоянному току:
а) обмоток возбуждения. Значение сопротивления должно отличаться от данных завода-изготовителя не более чем на 2%;
б) обмотки якоря (между коллекторными пластинами). Значения сопротивлений должны отличаться одно от другого не более чем на 10% за исключением случаев, когда колебания обусловлены схемой соединения обмоток;
в) реостатов и пускорегулировочных резисторов. Измеряется общее сопротивление, проверяется целость отпаек. Значения сопротивлений должны отличаться от данных завода-изготовителя не более чем на 10%.
5. Снятие характеристики холостого хода и испытание витковой изоляции.
Подъем напряжения следует производить: для генераторов постоянного тока до 130% номинального напряжения; для возбудителей — до наибольшего (потолочного) или установленного заводом-изготовителем напряжения. При испытании витковой изоляции машин с числом полюсов более четырех среднее напряжение между соседними коллекторными пластинами должно быть не выше 24 В. Продолжительность испытания витковой изоляции — 3 мин.
Отклонение данных полученной характеристики от значений заводской характеристики должно находиться в пределах погрешности измерения.
6. Снятие нагрузочной характеристики.
Следует производить для возбудителей при нагрузке до значения не ниже номинального тока возбуждения генератора. Отклонение от заводской характеристики не нормируется.
7. Измерение воздушных зазоров между полюсами.
Измерения производятся у машин мощностью 200 кВт и более. Размеры зазора в диаметрально противоположных точках должны отличаться один от другого не более чем на 10% среднего размера зазора. Для возбудителей турбогенераторов 300 МВт и более это отличие не должно превышать 5%.
8. Испытание на холостом ходу и под нагрузкой.
Определяется предел регулирования частоты вращения или напряжения, который должен соответствовать заводским и проектным данным.
Дополнительную информацию об испытаниях маших постоянного тока можно найти в данной статье
Как заказать услуги в нашей компании
Позвоните нам по номеру 8 (915) 208-27-05 или оставьте свой номер, чтобы мы могли вам перезвонить
Один звонок и наши специалисты приедут к вам в кратчайшие сроки.
ТЕХНОЛОГИЯ ИСПЫТАНИЯ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА
Машины постоянного тока мощностью до 200 кВт и напряжением до 440 В, вводимые в эксплуатацию после монтажа, проходят приемосдаточные испытания в объеме, предусмотренном ПУЭ.
Измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса и бандажей машины, а также между обмотками осуществляется мегаомметром на 1000 В. При проверке изоляции обмотки по отношению к корпусу один из щупов мегаомметра прикладывают к зачищенной металлической поверхности корпуса машины, второй к выводному концу той обмотки, сопротивление изоляции которой измеряют. Если в машине имеется несколько обмоток, то кроме измерения сопротивления изоляции каждой из них по отношению к корпусу проверяют состояние их изоляции между собой. С этой целью все остальные обмотки соединяют с корпусом или по окончании измерения сопротивления изоляции всех обмоток по отношению к корпусу определяют сопротивление изоляции между каждыми двумя обмотками. Согласно ПУЭ оно должно быть не ниже 0,5 МОм между обмотками и каждой обмоткой относительно корпуса при 10—30 °С.
Сопротивление изоляции ниже 0,5 МОм может быть вызвано попаданием в изоляцию влаги, поверхностной влажностью, оседанием токопроводящей пыли на выводах, обмотках, коллекторе. При этом рекомендуется продуть машину сухим сжатым воздухом, очистить выводы обмоток, торец коллектора, изоляционные детали щеткодержателей. Если после, чистки и продувки сопротивление изоляции не повысится, выполняют поверхностную сушку машины и осуществляют контрольное измерение сопротивления изоляции. Необходимо помнить, что показания мегаомметра зависят от продолжительности приложения напряжения к проверяемой обмотке. Чем больше время, прошедшее от момента приложения напряжения к изоляции до момента отсчета, тем больше измеренное сопротивление изоляции. С повышением температуры сопротивление изоляции уменьшается.
При измерении сопротивления обмоток постоянному току проверяют состояние их контактных соединений (паек, болтовых, сварных соединений), сопротивления измеряют методом амперметра— вольтметра, моста и микроомметра. Необходимо помнить о некоторых особенностях измерений сопротивлений обмоток машин постоянного тока:
-сопротивление последовательной обмотки возбуждения, уравнительной и обмотки добавочных полюсов невелико (тысячные доли ома), поэтому его измеряют с помощью микроомметра;
-сопротивление обмотки якоря определяют методом амперметра — вольтметра с использованием специального двухконтактного щупа с пружинами с изоляционной рукояткой;
Измерение сопротивления якоря с помощью двухконтактного щупа.
Сопротивление постоянному току реостатов и пускорегулировочных резисторов обычно измеряют мостами ММВ, МВУ-49, Р-333 и др. При этом измерения выполняют для всего реостата полностью и на каждом положении ползунка (ответвлении).
Испытание машин постоянного тока высоким напряжением производится при отключенных конденсаторах, так как их испытательное напряжение обычно ниже испытательного напряжения машин.
При испытаниях машин постоянного тока по методу взаимной нагрузки могут быть использованы три способа введения в контур испытуемых машин энергии, необходимой для компенсации потерь: параллельное и последовательное включение источника электрической энергии, а также подключение механического источника энергии.
При испытании машины постоянного тока напряжение повышается на 30% лишь при числе полюсов не более четырех.
Наименьшую опасность представляет испытание машин постоянного тока и асинхронных двигателей с фазовыми роторами, в которых наиболее слабым местом являются проволочные бандажи на лобовых частях обмотки.
Разрыв таких бандажей в закрытых и защищенных машинах представляет аварию, не выходящую из пределов машины; только при машинах совершенно открытого исполнения возможно нанесение повреждений окружающим предметам и персоналу. Вполне достаточным мероприятием по обеспечению безопасности в подобных случаях является удаление из опасной зоны всего того, что может пострадать от разлетающихся обрывков бандажей.
В ряде случаев для упрощения схем испытания машин постоянного тока с возвратом энергии в сеть вместо механически связанных двигателя постоянного тока и синхронного генератора используют статический преобразователь постоянного тока в переменный требуемой частоты ( инвертор), вход которого подключен к генератору ГПТ, а выход — к сети. Регулирование мощности в этом случае осуществляется за счет изменения длительности проводящего состояния преобразователя.
Приемо-сдаточные испытания проходит каждая машина после ремонта или выпуска завода-изготовителя. Программа приемо-сдаточных испытаний машины постоянного тока включает в себя внешний осмотр машины, измерения сопротивления обмоток, испытания на нагревание в течение 1 ч, проверку частоты вращения и реверсирования при номинальных значениях напряжения, токов нагрузки и возбуждения для электродвигателей, для тяговых генераторов — проверку напряжений, соответствующих продолжительному режиму при низшем и высшем напряжениях, при номинальной частоте вращения, испытания на повышенную частоту вращения, проверку биения коллектора, коммутации, сопротивления и электрической прочности изоляции.
При использовании этого метода в машине искусственно создается тепловой режим, соответствующий работе в номинальных условиях, что достигается путем чередования режимов холостого хода и короткого замыкания. Этот способ нагрузки может быть рекомендован при проведении испытаний машин постоянного тока и синхронных машин.
Способ самоторможения используется для машин постоянного тока и синхронных машин, имеющих значительный момент инерции ротора. Для определения потерь частоту вращения испытуемой машины доводят до значения, несколько превышающего номинальное, после чего источник энергии отключают. При этом в ходе испытаний машин постоянного тока проводят два опыта: самоторможение без возбуждения и самоторможение при холостом ходе и токе возбуждения, которому соответствует номинальное напряжение на выводах разомкнутой обмотки якоря при номинальной частоте вращения.
Испытание изоляции обмотки между смежными витками для работающего на холостом ходу электрического двигателя проводится напряжением, равным 1 3 от номинального, в течение 3 мин. Для гидрогенераторов изоляция обмотки между смежными витками должна испытываться напряжением, равным 1 5 от номинального, в течение 5 мин, для турбогенераторов — напряжением, равным 1 3 от номинального, в течение 5 мин. Требуемое значение испытательного напряжения генераторов достигается увеличением тока возбуждения. При испытаниях машин постоянного тока с числом полюсов более четырех напряжение между смежными коллекторными пластинами не должно превышать 24 В.
Измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса машины, а для машин с параллельной и смешанной обмоткой возбуждения и между обмотками производить в практически холодном состоянии в соответствии с правилой.
Величина сопротивления изоляции в мегомах, замеренная мегомметром на 500 В, должна быть не ниже:
-для машин на напряжение на 100 В — 0,5 Мом;
-для машин на напряжение свыше 100 В — 1 Мом.
Испытание при повышенной скорости вращения разрешается производить как в режиме двигателя, так и в режиме генератора, при этом превышение скорости должно быть:
а) для электродвигателей с последовательным возбуждением — на 20% сверх максимальной, но не менее чем на 50% сверх номинальной;
б) для электродвигателей с регулировкой скорости вращения — на 20% сверх максимальной;
в) для всех остальных электрических машин — на 20% выше номинальной.
При испытании скорость вращения плавно повысить до требуемого значения, выдержать в течение 2 мин и плавно снизить.
Номинальные данные машины (указанные на заводском щитке) проверять в течение 1 ч.
Реверсивные машины вращать по 30 мин в каждую сторону. При этом:
а) генераторы должны развивать номинальную мощность при отклонениях напряжения от номинального на ±5%;
б) двигатели должны отдавать номинальную мощность при отклонениях напряжения от номинального от -5 до +10%.
Испытания на кратковременную перегрузку по току производить в течение 1 мин с нагрузкой по току, превышающей на 50% номинальную.
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
При производстве ремонтных работ без разборки на механической части электродвигателя последний должен быть остановлен, а на ключе управления или приводе выключателя повешен плакат: «Не включать, работают люди».
У работающего двухскоростного электродвигателя не используемая обмотка и питающий ее кабель должны рассматриваться как находящиеся под напряжением.
Уход за щетками, их замену на работающем двигателе допускается производить специально обученным лицам с квалификационной группой не ниже III при соблюдении следующих мер предосторожности:
а) работающие должны остерегаться захвата одежды или обтирочного материала вращающимися частями машины; работа должна производиться в налокотниках, плотно стягивающих руку у запястья или с застегнутыми у запястья рукавами;
б) у возбудителей со стороны коллекторов и у колец ротора должны быть разостланы резиновые диэлектрические маты или работа людей должна производиться в диэлектрических галошах;
в) запрещается касаться руками одновременно токоведущих частей различной полярности или токоведущих частей и заземленных частей машины.
Должен применяться инструмент с изолированными ручками.
При работе на двигателе постоянного тока допускается установка заземления на любом участке кабельной линии, соединяющей электродвигателе секцией РУ, щитом, сборкой.
Если работы на двигателе постоянного тока рассчитаны на длительный срок, не выполняются или прерваны на несколько дней, то отсоединенная от него кабельная линия должно быть заземлена так же со стороны электродвигателя.
В тех случаях когда сечение жил кабеля не позволяет применять переносное заземление, у электродвигателей напряжением до 1000В допускается заземлять кабельную линию медным проводником сечение не менее сечения жил кабелей либо соединять между собой жилы кабеля и изолировать их такое заземление или соединение жил кабеля должно учитываться в оперативной документации на равнее с переносным заземлением.
Порядок включения двигателя для опробования должен быть следующим:
1) Производитель работ удаляет бригаду с места работы, оформляет окончание работы и сдает наряд оперативному персоналу оперативный персонал снимает установленное заземление, плакаты, выполняет сборку схемы.
2) После опробования при необходимости продолжения работы на
электродвигателе оперативный персонал вновь подготавливает рабочее место, и бригада по наряду повторно допускается к работе на электродвигателе.
Работа на вращающемся двигателе без соприкосновения с токоведущими и вращающимися частями может проводится по распоряжению.
Обслуживание щеточного аппарата на работающем двигателе допускается выполнять по распоряжению для этой цели работку, имеющему 3-ю группу.
Работать с использованием средств защиты лица и глаз, в застегнутой
спецодежде остерегаясь захвата ее вращающимися частями электродвигателя. Пользоваться диэлектрическими галошами, ковриками, не касаться руками одновременно токоведущих частей двух полисов или токоведущих и заземляющих частей.
Кольца ротора допускаются шлифовать на вращающемся двигателе лишь с помощью колодок из изоляционного материала.
Рабочее место должна быть обеспечена аптечками с медикаментами и средствами для оказания первой помощи пострадавшим. При несчастных случаях необходимо немедленно принять меры по оказанию пострадавшему первой помощи и в случае надобности направить его в ближайший медицинский пункт с сопровождающим или вызвать врача.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
При работе с электрическими машинами переменного тока были приобретены навыки работы с электродвигателем.Были закреплены теоретические знания, полученные в университете.
Двигатели постоянного тока имеют огромное значение для промышленности, они неприхотливы, надежны, имеют большую долговечность и более просты по устройству, но более дорожи, чем двигатели переменного тока. Недостатки двигателей устраняются при помощи различных модификаций, таких как двухклеточный ротор и глубокий паз на роторе и другими.
На мой взгляд полноценного заменителя двигателей постоянного тока в настоящее время не существует.
За время прохождения практики не было получено никаких замечаний, работа велась слажено и четко выполнялись все требования.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1 Правила устройства электроустановок ПУЭ-7 [Текст] : нормативно-технический материал / Деан — СПб, 2012. — 224 с.
2 Мысьянов А.М., Нестеренко В.М. Ремонт электрооборудования промышленных предприятий [Текст]: учебник для нач. проф. Образования. -М.: Академия, 2008. -448с.
3 Москаленко В.В. Электрический привод /Учебное пособие – М.: Ака- демия, 2009. – 366 с.
4 Савченко П.И. и др. Практикум по электроприводу в сельском хозяйст- ве.- М.: Колос, 1996. — 244с.
5 Аипов Р.С., Ярмухаметов У.Р. Электропривод: конспект лекций. Часть II/ Р.С.Аипов, У.Р.Ярмухаметов. – Уфа.: БГАУ, 2014. — 102 с.
6 Стандарт организации . Самостоятельная работа студента. Оформление текста рукописи [Текст] : СТО 0493582-004-2010. Взамен СТО 0493582-003-2006. – Введ. 2010-04-01. – Уфа.: БГАУ, 2013. – 36 с.