151368 (Монтаж электрооборудования)

Лабораторная работа №5

Монтаж электродвигателей

Цель: изучить технологию монтажа электродвигателей на фундаменты и другие основания.

Программа

Провести внешний осмотр приводного двигателя, составить эскиз установочных размеров (расстояния между осями отверстий лап).

Провести ревизию электродвигателя.

Установить двигатель на основание и отцентрировать его вал с валом рабочей машины (двигатель постоянного тока).

Соединить обмотки в клеммой коробке в звезду или треугольник.

Заземлить электродвигатель и запустить его.

Оформить отчет.

В комплект лабораторного стенда входят: трехфазный асинхронный двигатель, оснащенный короткозамкнутым ротором и выполняющий роль приводной машины (рисунок 5.1),

Рисунок 5.1. Двигатель асинхронный, трехфазный с коротко замкнутым ротором: 1 - вал ротора; 2 - подшипник; 3 - подшипниковый щит; 4 - сердечник ротора; 5 – сердечник статора; 6 - корпус; 7 - обмотка; 8 - кожух вентилятора; 9 - вентилятор; 10 - коробка выводов; размеры L1 и L2 – продольное и поперечное расстояния между отверстиями в лапах а также двигатель постоянного тока - рабочая машина; основание для их крепления; муфта для соединения папок машин; мегомметр; инструменты.

Начинать работу нужно с внешнего осмотра приводного двигателя, что является начальным этапом его ревизии, объем ревизии зависит от нескольких факторов. Например, если двигатель получен прямо с завода, то его разборка при ревизии может быть неполной, а если со склада, то нужно знать срок его хранения, условия хранения и так далее. Если двигатель хранился более трех лет, а условия его хранения были неблагоприятны (двигатель несколько раз перемещали с места на место, на него попадала влага), то ревизию нужно провести в полном объеме. Внешний осмотр выявит комплектность, отсутствие наружных повреждений (трещин). В процессе осмотра вручную проворачивают вал двигателя (до 10 кВ), если мощность двигателя больше, то его проворачивают рычагом. При этом устанавливают, не погнут ли вал, не забита ли шпоночная канавка, плавно ли вращается вал, нет ли посторонних шумов в подшипниках. Проверка электрической части предполагает определение целостности обмоток «прозвонкой» и измерение мегомметром сопротивления изоляции между обмотками и сопротивления изоляции каждой обмотки относительно корпуса. При температуре 10 - 30 градусов по Цельсию сопротивление должно быть не меньше 0,5 мОм, если оно окажется меньше, то обмотки двигателя нужно сушить. Сушку обмоток двигателя можно провести, обогревая его инфракрасными облучателями или обдувая горячим воздухом (подробно в курсе «Электрические машины»). Если после сушки сопротивление изоляции больше 0,5 мОм, двигатель считается годным к эксплуатации и устанавливается на основание.

Опорные основания

Опорными основаниями для двигателей средней и большой мощности служат фундаменты из кирпича, бетона или железобетона. Двигатели малой мощности устанавливаются на станинах машин, на кронштейнах, на бетонном полу и даже на прочном деревянном полу. Иногда, когда прочность стен и потолка достаточны, двигатели малой мощности монтируют и па них. Как правило, на основание крепят устройство («салазки» или опорную плиту), позволяющее изменять положение двигателя относительно рабочей машины или редуктора. Это необходимо для регулировки элементов передачи (натяжение цепи или ремня) и достигается перемещением двигателя вдоль пазов «салазок» (см. рисунок 5.2) или пазов опорной плиты (см. рисунок 5.3).

Рисунок 5.2 Рисунок 5.3

Фундаменты

Фундаменты выполняют из кирпича, бетона (1 часть цемента, 3 части песка). Время выдержки бетонного фундамента - до 15 дней. Глубина заложения фундамента зависит от вида грунта, глубины промерзания. Желательно укладывать фундамент на материковый грунт. Размеры фундамента в плане на 150 - 200 мм больше, чем площадь основания двигателя. Если условия работы электродвигателя нормальные, то масса фундамента должна превышать массу двигателя в 10 раз. При ударной нагрузке в 20 раз, как правило, фундаменты рядом стоящих двигателей не связывают друг с другом в единое целое, чтобы возможные вибрации не передавались от одного механизма на другой.

После установки двигателя и рабочей машины на фундаменты их положение проверяют по уровню и соосности валов. Соосность устанавливают путем центрирования при помощи скоб 1 и 3, укрепленных на полумуфтах 2 и 4 (рисунок 5.4) При предварительной центровке стальную линейку или стальной уголок накладывают на одну из полумуфт и проверяют наличие зазора между линейкой и второй полумуфтой.

Проверку выполняют в четырех диаметрально противоположных точках. Точки расположены в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Если зазор есть, то под лапы электродвигателя подкладывают прокладки толщиной 0,5 - 0,8 мм, при этом их число должно быть не более четырех. Окончательную центровку проводят при помощи скоб, закрепленных на полумуфтах болтами 6 и хомутами 5. Используя щупы, измеряют зазоры радиальные (а) и осевые (б).

Если при проворачивании валов от нулевой точки на 90, 180, 270 градусов радиальные зазоры (а) остаются неизменными, а осевые (б) меняются, то центры валов совпадают, но их оси расположены под углом. Если осевые зазоры (б) постоянны, а радиальные (а) нет, то оси валов параллельны, но смещены относительно друг друга. Если меняются и те и другие зазоры, то оси валов находятся под углом и сдвинуты относительно друг друга. В этом случае центровку проводят поэтапно, сначала устраняют сдвиг валов, в затем угол между валами, или наоборот.

Рисунок 5.4: 1,3-скобы центровочные; 2,4-полумуфты; 5-хомут; 6-болты; 7,8-болты регулировочные

После центровки двигатель и рабочая машина должны быть прикреплены болтами на основание. В процессе этого центровка может быть нарушена, поэтому ее надо проверить. Для соблюдения правил техники безопасности валы закрывают кожухом.

После установки двигателя на фундамент (основание) его необходимо подключить к электрической сети. Обмотки асинхронного двигателя включаются по схеме «звезда» или «треугольник». На рисунке 5.5 приведены принципиальные и монтажные схемы соединения фазных обмоток в «звезду» и «треугольник». Если в клемной коробке перемычки, соединяющие выводы начала и конца обмоток, пересекаются между собой, то при длительной эксплуатации от вибрации может нарушиться изоляция. В таком случае очень высока вероятность короткого замыкания. Чтобы этого не случилось, напротив клеммы 1 (начало первой обмотки) выведена клемма 6 (конец третьей обмотки), а напротив клеммы 3 (начало третьей обмотки) клемма 5 (конец второй обмотки). Такое расположение предотвращает пересечение перемычек и возникновение КЗ.

Рисунок 5.5

Электропроводку для подключения двигателя к сети выполняют в стальных трубах, металлорукаве или кабелем (рисунок 5.6). Трубу подводят непосредственно к коробке выводов. Для соединения трубы с коробкой используют муфты и сгоны (рисунок 5. 6 а, б) или гибкие вводы (в). Если проводка проложена в металлорукаве, то для уплотнения ее концов используют втулки из винипласта. Провода, заведенные в коробки, окольцовывают, зачищают и подсоединяют к зажимам клеммников. Клеммные коробки закрывают крышками. Для предотвращения поражения электрическим током людей и животных корпусы электродвигателей и металлические конструкции установки заземляют.

Рисунок 5.6. Способы подготовки электропроводок и зануляющих проводников: а -в трубах к двигателю мощностью до 5,5 кВт; б - в трубах к двигателю мощностью до 40 кВт; в – гибким вводом; г - подключение к корпусу зануляющего проводника; д - гибкой перемычкой для зануления; 1 - коробка; 2 - муфта; 3 - контргайка; 4 - трубы; 5 - гибкий ввод; 6 - шайба; 7 - стальной трос; 8 - флажок

В четырехпроводных сетях, имеющих глухозаземленную нейтраль, все нетоковедущие металлические части соединяют с нулевым проводом, «зануляют». Если будет повреждена изоляции и потенциал попадет на корпус, произойдет короткое замыкание в цепи «фаза-нуль». Сработает защита, и аварийная установка отключится от сети. Каждый двигатель и элемент оборудования зануляют отдельным проводником. Это относится к заземлению.

Качество монтажа проверяют включением двигателя в сеть вхолостую, а затем и под нагрузкой. Предварительно измеряют сопротивление обмоток двигателя, проводки. Проверяют исправность зануления и пускозащитных аппаратов. После этого двигатель отсоединяют от рабочей машины и толчком запускают в работу. При этом не допускают его полного разгона, разгон возможен только до 30% его номинальной скорости. Двигатель отключают и на слух определяют наличие посторонних шумов. При отсутствии последних двигатель включают на один час и проверяют прочность конструкции, степень нагрева обмоток и подшипников (не более 95 градусов). После этого двигатель подсоединяют к рабочей машине и испытывают под нагрузкой 3 часа. Через каждые 30 минут измеряют температуру обмоток (не более 105 градусов для изоляции класса А).

Содержание отчета (см. таблицу 5.1)

Выполнить эскиз фундамента или другого основания.

Выполнить эскиз посадочных размеров двигателя.

Показать расположение валов двигателя и рабочей машины при различных величинах (а) и (в) (рисунок 5.4), положение элементов на рисунке соответствует 0 градусов.

Привести примеры требований ПУЭ по монтажу электродвигателей (3 - 4).

Контрольные вопросы

Какие работы предшествуют монтажу электродвигателей?

Что включает в себя ревизия электродвигателей?

В чем заключается центровка валов?

Как выполнить зануление и измерить направление вращения асинхронного двигателя?

Как опробовать двигатель вхолостую и под нагрузкой?

Лабораторная работа №6

Изучение проводов и кабелей

Цель: изучить устройство, маркировку проводов и кабелей, освоить расчеты по их рациональному экономическому использованию.

Программа

Изучить устройство и маркировку проводов и кабелей.

По заданию преподавателя определить или рассчитать диаметр жил образцов провода или кабеля.

Определить допустимые токовые нагрузки для полученного стандартного сечения.

Рассчитать и выбрать рациональный вариант использования проводов для монтажа проводки.

Ответить на контрольные вопросы.

Наибольшее распространение изолированные провода и кабели получили при монтаже электропроводок. Неизолированные провода применяются, в основном, при строительстве воздушных линий. Устройство проводов и кабелей показано на рисунках 6.1 и 6.2

а) б)

Рисунок 6.1. Устройство одножильного (а) и двухжильного (б) проводов: 1) токопроводящая жила; 2) изоляция; 3) оболочка

Рисунок 6.2. Устройство четырехжильного кабеля: 1) токопроводящая жила; 2) изоляция жилы кабеля; 3) оболочка; 4 - наружный защитный покров

Все провода и кабели имеют свою маркировку. Для отличия провода от других материалов в их маркировке присутствует буква «П». Рассмотрим некоторые марки проводов. Например, провод АПРВ. Первая буква «А» означает, что жила провода алюминиевая; вторая «П» - провод. Третья буква указывает на вид изоляции (Р - резина, В - поливинилхлорид, Н - нейрит (негорючая резина и т. д.). Четвертая буква определяет материал оболочки (по аналогии с материалом изоляции). Если перед буквой «П» нет буквы «А» это значит, что жила провода медная. В маркировке присутствуют и другие признаки (назначение, степень гибкости и др.) При определении вида работ и мощности электроустановки обязательно присутствует количество проводов или кабелей и сечение жил изделия.

Например, АПВ1 (1X2,5): один провод, одножильный, материал жилы - алюминий, изоляция поливинилхлоридная, сечение жилы 2,5 мм ². С некоторыми упрощениями маркировку проводов можно отнести и к кабелям, однако надо иметь в виду, что здесь нет буквы «П».

Например, ВВГ (Зх4)+( 1x2,5): один кабель гибкий с медными жилами, изоляция жил и оболочка поливинилхлоридная; три жилы сечение 4 мм ² , одна жила сечением 2,5 мм . Сведения о марке провода, площади сечения его жил содержатся в сертификате изделия - документе, определяющем его качество. При отсутствии паспортных данных (документ отсутствует) их можно определить, сравнивая неизвестный провод с изделием, имеющим документ.