Електротехніка і спецтехнологія електромонтерів

1) Трифазні електродвигуни

Основним недоліком двигунів з короткозамкненим ротором є трудність регулювання частоти обертання ротора , а значить і пуску навантаженого електродвигуна .

Змінити частоту обертання можна зміною кількості пар полюсів або частоти . Перший спосіб застосовують для зменшення частоти обертання , а другий - для збільшення .

У деяких двигунах кількість обмоток (а отже ,й частота обертання) зміна , але плавно не регулюється . Двигуни мають не великий пусковий момент і значну кратність пускової сили струму .

Однією із найважливіших характеристик двигуна є ККД . Він обернено пропорціонально залежить від зазору між магніто проводами статора й ротора .

Електродвигун вибирають за потужністю , частотою обертання , режимом роботи та конструктивним виконанням .

Режим роботи - тривалий , короткочасний та повторно - короткочасний , позначають відповідно S1 , S2 , S3 .

У тривалому режимі працюють двигуни вентиляторов, водяних насосів тощо.

На паспорті двигуна короткочасного режиму надпису S2 немає , а вказана тривалість періоду навантаження : 10 , 30 , 60 або 90 хв.

У двигунів повторно - короткочасного режиму вказують тривалість вмиканнях в процентах : ПВ 15, 25 , 40 чи 60 %

Для всіх режимів недопустиме перевантаження двигуна , тому що при перегріванні він виходить із ладу .

Кожний клас нагрівостійкості ізоляції має допустиму температуру нагрівання : А - 105 °С (волокнисті матеріали , папір , емаль , лаки , деякі полімери) ; Е - 120 °С (деякі синтетичні матеріали) ; В - 130 - (на основі слюди , азбесту чи скловолокна з органічними просочувальними сумішами ); С - понад 180 °С (слюда, кварц , скло , фарфор ) .

Під впливом теплоти , вібрації та інших факторів ізоляція старіє , тобто втрачає електроізоляцію та механічні властивості , а надмірна напруга її прибиває .

Температуру нагрівання електродвигуна визначають рукою . Якщо її можна втримати , то перегрівання не має .

Якщо двигун при тривалій роботі залишається холодним або трохи теплим , то це певна ознака недовантаження . Його слід повністю завантажити або замінити двигуном меншої потужності .

При виборі двигуна звертають увагу на виконання за ступенем захисту . У захищених двигунах обмотка закрита лише від дощу , а сторонні предмети різної величини можуть потрапити всередину. Це двигуни серії 4А з ступенем захисту ІР23 . Закриті обдувні двигуни захищені від потраплянням предметів , розміри яких більші 1 мм. Їх ступінь захисту ІР44 .

Іноді має значення з якого матеріалу виготовлений корпус та інші деталі двигуна . Літерою Х позначають алюмінієвою станину і чавунні щити .

Перед пробним пуском двигуна перевіряють правильність підключення (згідно схеми) двигуна , приладів, апаратів . Мегомметром вимірюють опір ізоляції між проводами та кожним проводом і землею при відключеному приймачі і апаратах . Він неповинний бути меншим 0,5 МОм . Ротор прокручують рукою . Перевіряють справність робочої машини , прокручують рукою всі її частини .

Перед пуску двигуна слід відійти від нього , щоб не бути травмованим у випадки несправності .

Перший раз вимикають двигун на одну мить . Зразу ж після натискання кнопки "Пуск" натискають на кнопку "Стоп". При справності двигуна , апаратури і електричного кола та при наявності струму він встигне зробити кілька оборотів . Це буде доказом справності електроустановки і покаже напрямок обертання ротора .

Якщо ротор обертається в інший бік і не реверсується , міняють місцями будь - які два проводи на клемах двигуна або пусковому обладнанні .

У випадку ,якщо напрямок обертання двигуна візуально визначити не можна ,стежать за показами приладів . Наприклад , заглибний двигун знаходиться на глибині 20 м. На його роботу і напрямок обертання вкаже амперметр .

2) Несправності електродвигунів

Якщо двигун не працює , індикатором перевіряють наявність напруги на запобіжниках , пусковій апаратурі , а потім на затискачах двигуна . Операції можна виконувати і в зворотній послідовності . Відсутність напруги на всіх трьох фазах може бути у випадках : якщо струм не надходить від джерела або не проходить через пускові апарати .

Відсутність напруги на двох або на одній фазах може виникнути внаслідок перегоряння запобіжника , поганого контакту , обриву проводу . Поганий контакт визначають вольтметром , заміривши напругу на ньому при працюючому двигуні . За показами амперметра і вольтметра обчислюють опір у контакті і усувають чи зменшують його зачищенням і затягуванням .

3) "Перекинута" фаза

Початки виводів трифазних двигунів позначають С1, С2 і С3 , а кінці -С4, С5 і С6 . При розбиранні та складанні двигунів бирки іноді гублять , а кінці плутають з початками .

Оскільки фаза "перекинута" (обмотка залишилась на місці) , то струм іде у зворотному напрямку . Отже , ця обмотка не тільки не допомагає двом іншим , а й гальмує їх роботу (двигун не розвиває оберти , втрачає потужність). Виникає потреба перевірити чи правильно взято кінці і початки фаз . Найзручніше це зробити так . Провонюють всі обмотки , щоб з'ясувати , який кінець якій обмотці належить . На обидва кінці однієї обмотки надівають шматочки ізоляційної трубки з надписами А1 та А2 , другої - В1 та В2 , третьої - С1 та С2 (рис. 66).

До виводів А1 та А2 приєднують міліамперметр для постійного струму , а кінцями С1 і С2 на одну мить доторкаються до джерела постійного струму (сухий елемент або акумулятор). Стрілка приладу повертається вправо або вліво. Тепер доторкаємося виводом В1 до мінуса , а В2 до плюса , стрілка повинна відхилитися в той же бік , що і в попередньому випадку . Якщо вона відхиляється в протилежний , то трубка з надписами В1 та В2 міняють місцями .

Повторюємо дослід , приєднавши міліамперметр до виводів фази В . Якщо тепер відхилення не збіглися , то трубки міняють місцями на фазі А . Для більшої впевненості експеримент можна повторити .

Тепер використовують стандартні позначення .

Якщо стрілки не відхиляються , значить джерело струму слабке . У цьому випадку прилад переключають на чутливі ший діапазон .

Визначити , у якій з фаз виникло коротке замикання , можна так . На виводи С1 і С2 подають на кількість секунд зміну напруг і замірюють індуковану напругу на виводах А1 і А2 ,а потім на В1 і В2. Якщо , напруга на В1 і В2 буде меншою , значить частина витків там замкнута , а якщо однакова - випробування повторюють, подаючи напругу на А1 і А2 і замірюючи напругу на В1 і В2 та С1 і С2. Джерелом змінного струму може бути лампа , ввімкнута в штепсельне розняття (рис. 67).

Пошук міжвиткового короткого замикання ускладнюється , якщо виведено лише три кінці обмотки і нуль не поданий на масу . Це означатиме , що фазні обмотки з'єднано в трикутник , а прикладена напруга (до точок А і В , рис.68) викликатиме струм не лише в обмотці АВ , а й в двох інших . Зрозуміло , що струм в одній обмотці буде більший струму в двох інших . Зрозуміло , що струм в одній обмотці , де немає короткого замикання .

4) Визначення придатності електродвигуна

Якщо у вас є двигун , що не працює , то не відправляйте його зразу ж на перемотування . Він , можливо , його не потребує . На нього , як правило , немає паспорта , або відсутні виводи обмоток . При наявності виводів вимірюють опір обмоток . Якщо якась з них обірвана , то опір буде безмежним .

Що вказує на пошкодження ізоляції . У цьому випадку двигун розбирають . Його слід розбирати і при наявності люфта в підшипниках або якщо ротор туго прокручується в підшипниках .

У невеликого двигуна викручують гвинти кріплення одного підшипникового щита до корпуса і легким ударом торцем вала об тверду підставку (дошку , колоду) , зсовують корпус двигуна з ротора . Верхній підшипниковий щит (гвинти якого вкручені) залишиться із своїм підшипником на постійному місці , а нижній - разом з гвинтами кріплення під дією сили інерції корпуса зміститься вниз на підставку . Нижній підшипник залишиться на валу або зміститься з нього разом із своїм щитом . Виконують цю операцію обережно , щоб не пошкодити ізоляцію обмоток ,а також поверхню статора та ротора .

Спочатку оглядають обмотку статора . Потемніння ізоляції хоча б на невеликій площі вказує на її непридатність . Відшукавши виводи обмоток , якщо кінці відірвані , обережно розрізують бандажі , вимірюють опір обмоток . Може статися , що припаюванні виводів ремонт закінчиться . Але здебільшого доводиться перемонтувати обмотки статора .

Замінивши мастило у підшипниках , а при наявності люфта й самі підшипники , двигун складають та випробовують , визначаючи при цьому й частоту обертання за допомогою тахометра .

Захист електродвигунів від короткого замикання здійснюються запобіжниками , а також автоматичними вимикачами . Плавкі вставки для двигунів з короткозамкненим ротором вибирають за номінальною силою струму двигуна . Автоматичні вимикачі повинні захищати двигуни від коротких замикань .

ІІІ. Заземлення і заземлюючі пристрої сільського електрообладнання

1) Призначення заземлюючих пристроїв

Основним заходом захисту людей від ураження струмом при доторканні до металевих конструкцій і корпусів електрообладнання , які опинилися під напругою внаслідок пошкодження ізоляції , є влаштування захисних заземлень .

Захисне заземлення - це з'єднання з землею металевих частин електричних установок , які можуть в будь - який час опинитися під напругою в результаті пошкодження ізоляції мереж чи приймачів електричної енергії .

З'єднують металеві конструкції електричних установок і корпуси електроприймачів з землею заземлюючими захисними провідниками приєднують їх до розміщеного у землі металевого електрода або груп електродів , з'єднаних паралельно (труби , стержні , кутники , штаби). Ці електроди називаються заземлюючими .

Сукупність заземлювачів і заземлюючих провідників називається заземлюючим пристроєм .

На рисунку 68 зображено заземлення електроприймачів у мережах з ізольованою нейтраллю . У цьому випадку , якщо людина доторкнулася до корпуса електроприймача , що перебуває під напругою , то вона приєднується до кола замикання на ділянці між корпусом і землею . Призначення захисного заземлення полягає в тому , щоб створити між металевими конструкціями або корпусом обладнання , яке захищають , і землею електричне з'єднання достатньо малого (порівняно з тілом людини) опору або конструктивного так виконаного , щоб струм через паралельно приєднане тіло людини чи тварини знижувався до величини , яка не загрожує їх життю і здоров'ю .

Крім створенні безпеки людей і тварин при однофазних замиканнях, заземлення може мати також інше призначення : обмеження перенапруги , забезпечення дії релейного захисту , визначення режимів роботи установки при нормальній експлуатації . До останніх належать : заземлення нейтралів трансформаторів в установках напругою 110 кВ і вище , яке має основне призначення - зниження вимог до ізоляції ; заземлення нейтралей генераторів ; система з використанням землі у вигляді робочого привода в мережах змінного струму або на електрифікованому транспорті ; заземлення розрядників і т. п. Ці заземлення називаються "робочими" на відміну від захисних .

У випадку , коли маємо установку напругою до 1000 В з заземленою нейтраллю генераторів чи трансформаторів, металеві корпуси електроприймачів з'єднуються з цією нейтраллю за допомогою захисних провідників достатньо малого опору . Таке з'єднання перетворює замикання струмоведучих частин на корпуси електроприймачів у коротке замикання , яке усувають автоматичним вимикачем чи запобіжником .

Таким чином , основне призначення занулення - це забезпечення автоматичного вимикання ділянки мережі , на якій відбулося замикання перебуваючих під напругою провідників на металеві частини електрообладнання .

Захисні заземлення або занулення повинні забезпечити :

1. в установках з ізольованою нейтраллю - безпечну силу струму , який проходить через тіло людини при замиканні фази мережі на заземленні частини ;

2. в установках з заземленою нейтраллю - автоматичне вимикання пошкоджених ділянок мережі .

Важливим є вимірювання потенціалів у мережах установки або окремих її частинах . Без цього у деяких випадках неможливо створити безпечні умови праці . Вирівнювання потенціалів застосовують разом із системою заземлення , занулення та ін.

Якщо заземлення або занулення малоефективні чи влаштування їх викликає значні труднощі , успішно застосовують системи захисного вмикання , які забезпечують швидкодіюче вимикання обладнання або його частин за 0,05 - 0,2 с при однофазних замиканнях на землю або на корпус обладнання , а також при доторканні людини до частин , що перебувають під напругою . Ці системи досить широко застосовуються .

Ізоляція від землі призначена для створення безпеки шляхом застосування ізолюючих площадок для ремонтних робіт , площадок обслуговування обладнання , корпуси або струмоведучі частини якого перебувають під напругою .

Останнім часом використовують додаткову ізоляцію , тобто роблять корпуси електрообладнання апаратів , електроінструментів , побутових електроприймачів та інших приладів з ізолюючих матеріалів або з додатковими ізолюючими вставками між корпусом , робочим інструментом і частинами , які можуть потрапити під напругу при пошкодженні ізоляції струмоведучих частин . Внаслідок цього таке електрообладнання має подвійну ізоляцію . Подвійна ізоляція гарантує безпеку , при цьому відпадає необхідність у заземленні або зануленні і пов'язаних з цим витрат на їх влаштування та обслуговування . Разом з тим в процесі експлуатації можливі випадки перекриття ізоляції провідним пилом (електроінструмент). Для запобігання цьому потрібно проводити нагляд ,профілактичні перевірки та випробування . Крім того , ізолюючі перекриття тільки тоді надійні , коли вони механічно достатньо міцні і відповідають вимогам роботи . Покриття з фарби , лаків , емалі тощо не задовольняють умови додаткової ізоляції .

2) Опір заземлюючого пристрою

Опір , який чинить струму земля , називається опором розтікання . Опір розтікання заземлювача R3 визначають як відношенні напруги на цьому відносно землі U3 до сили струму що проходить через заземлювачі у землю І3 :

Замість терміна "опір розтікання заземлювача" часто вживається умовний скорочений термін "опір заземлювача".

Щоб забезпечити захисні функції , заземлювачі повинні мати опір , який не перевищує певної величини .

Опір заземлюючого пристрою складається з опору заземлювача і опору заземлюючої мережі .

До опору заземлювача входить також опір переходу струму від заземлювача до прилеглої до неї землі , тобто опір контакта становить тільки незначну частину опору заземлювача , навіть наявність на стальному заземлювачі шару окису не впливає на опір розтіканню заземлювача в цілому . Опір заземлювача залежить від багатьох умов і перш за все від властивостей землі , в яку він заглиблений .

Величина опору заземлюючої мережі залежить не тільки від активної , а й реактивної складової . На величину реактивного опору впливає матеріал провідника , зокрема сталь ; при збільшенні відстані між фазним і заземлюючим провідниками реактивна складова збільшується . Цей фактор повинен враховуватися при експлуатації електроустановок з заземленою нейтраллю напругою до 1000 В , а також при влаштуванні виносних заземлень . При постійному і змінному струмах розтікання в землі струмів замикання на землю проходить по - різному .

Постійний струм поширюється через досить значний поперечний переріз землі , так що опір її , за винятком ділянки , яка прилягає безпосередньо до заземлювачів і становить основну частину опору розтіканню , можна не враховувати . При змінному струмі його розподіл у землі значною мірою залежить від індуктивного опору кола лінія - землі .Відомо , що при цьому енергія магнітного поля , а внаслідок цього самоіндукція кола наближається до мінімуму , завдяки чому зворотній струм через землю концентрується у зоні проходження лінії вздовж її траси , поширюються при промисловій частоті на ширину і глибину приблизно 2 - 3 км.

Страницы: 1, 2, 3