Pagrindinės žinios apie elektros variklius

1. Įvadas į elektros variklius

Elektros variklis yra įtaisas, kuris elektros energiją paverčia mechanine energija. Jis naudoja įjungtą ritę (t. y. statoriaus apviją), kad sukurtų besisukantį magnetinį lauką ir veiktų rotorių (pvz., uždarą aliuminio rėmą su voverės narvu), kad susidarytų magnetoelektrinis sukimo momentas.

Pagal skirtingus naudojamus maitinimo šaltinius elektros varikliai skirstomi į nuolatinės srovės ir kintamosios srovės variklius. Dauguma elektros energijos sistemos variklių yra kintamosios srovės varikliai, kurie gali būti sinchroniniai arba asinchroniniai varikliai (variklio statoriaus magnetinio lauko greitis nepalaiko sinchroninio greičio su rotoriaus sukimosi greičiu).

Elektros variklis daugiausia sudarytas iš statoriaus ir rotoriaus, o jėgos, veikiančios įjungtą laidą magnetiniame lauke, kryptis yra susijusi su srovės kryptimi ir magnetinės indukcijos linijos kryptimi (magnetinio lauko kryptimi). Elektros variklio veikimo principas yra magnetinio lauko poveikis srovę veikiančiai jėgai, dėl ko variklis sukasi.

2. Elektros variklių skirstymas

① Klasifikacija pagal darbinį maitinimo šaltinį

Pagal skirtingus elektros variklių darbinius energijos šaltinius juos galima suskirstyti į nuolatinės srovės ir kintamosios srovės variklius. Kintamosios srovės varikliai taip pat skirstomi į vienfazius ir trifazius variklius.

② Klasifikacija pagal struktūrą ir veikimo principą

Pagal savo struktūrą ir veikimo principą elektros variklius galima suskirstyti į nuolatinės srovės variklius, asinchroninius variklius ir sinchroninius variklius. Sinchroniniai varikliai taip pat gali būti skirstomi į nuolatinių magnetų sinchroninius variklius, reluktancinius sinchroninius variklius ir histerezės sinchroninius variklius. Asinchroniniai varikliai gali būti skirstomi į indukcinius ir kintamosios srovės kolektorinius variklius. Indukciniai varikliai dar skirstomi į trifazius asinchroninius variklius ir šešėlinio poliaus asinchroninius variklius. Kintamosios srovės kolektoriniai varikliai taip pat skirstomi į vienfazius nuosekliai žadinamus variklius, kintamosios ir nuolatinės srovės dvigubos paskirties variklius ir stūmos variklius.

③ Klasifikuojama pagal paleidimo ir veikimo režimą

Pagal paleidimo ir veikimo režimus elektros variklius galima suskirstyti į kondensatoriaus užvedimo vienfazius asinchroninius variklius, kondensatoriaus valdomus vienfazius asinchroninius variklius, kondensatoriaus užvedimo vienfazius asinchroninius variklius ir padalintos fazės vienfazius asinchroninius variklius.

④ Klasifikavimas pagal paskirtį

Elektros variklius pagal jų paskirtį galima suskirstyti į pavaros ir valdymo variklius.

Elektriniai varikliai toliau skirstomi į elektrinius įrankius (įskaitant gręžimo, poliravimo, šlifavimo, pjovimo, išpjovimo ir plėtimo įrankius), buitinių prietaisų elektrinius variklius (įskaitant skalbimo mašinas, elektrinius ventiliatorius, šaldytuvus, oro kondicionierius, įrašymo įrenginius, vaizdo įrašymo įrenginius, DVD grotuvus, dulkių siurblius, fotoaparatus, elektrinius pūstuvus, elektrinius skustuvus ir kt.) ir kitą bendrą smulkią mechaninę įrangą (įskaitant įvairias smulkias stakles, smulkiąją techniką, medicinos įrangą, elektroninius prietaisus ir kt.).

Valdymo varikliai dar skirstomi į žingsninius variklius ir servo variklius.
⑤ Klasifikacija pagal rotoriaus struktūrą

Pagal rotoriaus struktūrą elektros variklius galima suskirstyti į narvelinius asinchroninius variklius (anksčiau vadintus voverės narveliniais asinchroniniais varikliais) ir apvinio rotoriaus asinchroninius variklius (anksčiau vadintus apvinio rotoriaus asinchroniniais varikliais).

⑥ Klasifikuojama pagal veikimo greitį

Pagal veikimo greitį elektros variklius galima suskirstyti į greitaeigius, mažaeigius, pastovaus greičio ir kintamo greičio variklius.

⑦ Klasifikavimas pagal apsaugos formą

a. Atvirojo tipo (pvz., IP11, IP22).

Išskyrus būtiną atraminę konstrukciją, variklis neturi specialios besisukančių ir įtampingųjų dalių apsaugos.

b. Uždaro tipo (pvz., IP44, IP54).

Variklio korpuso viduje esančioms besisukančiosioms ir įtampą turinčioms dalims reikalinga mechaninė apsauga, kad būtų išvengta atsitiktinio prisilietimo, tačiau tai reikšmingai netrukdo ventiliacijai. Apsauginiai varikliai skirstomi į šiuos tipus pagal jų skirtingas ventiliacijos ir apsaugos konstrukcijas.

ⓐ Tinklelio dangos tipas.

Variklio ventiliacijos angos yra uždengtos perforuotais dangčiais, kad besisukančios ir įtampą turinčios variklio dalys nesiliestų su pašaliniais objektais.

ⓑ Atsparus lašelimui.

Variklio ventiliacijos angos konstrukcija gali užkirsti kelią vertikaliai krintantiems skysčiams ar kietoms dalelėms tiesiogiai patekti į variklio vidų.

ⓒ Atsparus vandens purslams.

Variklio ventiliacijos angos konstrukcija gali užkirsti kelią skysčiams ar kietoms medžiagoms patekti į variklio vidų bet kuria kryptimi vertikaliu 100 ° kampu.

ⓓ Uždaryta.

Variklio korpuso konstrukcija gali neleisti laisvai keistis orui korpuso viduje ir išorėje, tačiau jai nereikia visiško sandarumo.

ⓔ Atsparus vandeniui.
Variklio korpuso konstrukcija gali užkirsti kelią tam tikro slėgio vandeniui patekti į variklio vidų.

ⓕ Vandeniui nepralaidus.

Kai variklis panardinamas į vandenį, variklio korpuso konstrukcija gali neleisti vandeniui patekti į variklio vidų.

ⓖ Nardymo stilius.

Elektrinis variklis gali ilgą laiką veikti vandenyje esant vardiniam vandens slėgiui.

ⓗ Apsauga nuo sprogimo.

Variklio korpuso konstrukcija yra pakankama, kad dujų sprogimas variklio viduje nebūtų perduotas į variklio išorę ir sukeltų degių dujų sprogimą už variklio ribų. Oficiali „Mechanikos inžinerijos literatūros“ paskyra, inžinierių degalinė!

⑧ Klasifikuojama pagal vėdinimo ir vėsinimo metodus

a. Savaiminis aušinimas.

Elektros varikliai aušinami vien tik paviršiaus spinduliuote ir natūraliu oro srautu.

b. Savaime aušinamas ventiliatorius.

Elektros variklį varo ventiliatorius, kuris tiekia aušinimo orą variklio paviršiui arba vidui aušinti.

c. Jis aušinamas ventiliatoriumi.

Aušinimo orą tiekiantis ventiliatorius nėra varomas paties elektros variklio, o yra varomas nepriklausomai.

d. Vamzdynų vėdinimo tipas.

Aušinimo oras nėra tiesiogiai įvedamas arba išleidžiamas iš variklio išorės arba vidaus, bet yra įvedamas arba išleidžiamas iš variklio vamzdynais. Vamzdynų vėdinimo ventiliatoriai gali būti aušinami savaime arba kitaip.

e. Aušinimas skysčiu.

Elektros varikliai aušinami skysčiu.

f. Uždaros grandinės dujų aušinimas.

Variklio aušinimo terpė cirkuliuoja uždaroje grandinėje, kurią sudaro variklis ir aušintuvas. Aušinimo terpė sugeria šilumą, eidama per variklį, ir išskiria šilumą, eidama per aušintuvą.
g. Paviršiaus aušinimas ir vidinis aušinimas.

Aušinimo terpė, kuri nepraeina pro variklio laidininko vidų, vadinama paviršiniu aušinimu, o aušinimo terpė, kuri praeina pro variklio laidininko vidų, vadinama vidiniu aušinimu.

⑨ Klasifikacija pagal įrengimo konstrukcijos formą

Elektros variklių montavimo forma paprastai pateikiama kodais.

Kodas pateikiamas santrumpa IM, reiškiančia tarptautinį įrengimą.

Pirmoji raidė IM žymi įrengimo tipo kodą, B reiškia horizontalų įrengimą, o V – vertikalų įrengimą;

Antrasis skaitmuo žymi funkcijos kodą, kuris žymimas arabiškais skaitmenimis.

⑩ Klasifikacija pagal izoliacijos lygį

A lygis, E lygis, B lygis, F lygis, H lygis, C lygis. Variklių izoliacijos lygio klasifikacija pateikta toliau pateiktoje lentelėje.

⑪ Klasifikuojama pagal norminį darbo valandų skaičių

Nuolatinė, pertraukiama ir trumpalaikė darbo sistema.

Nuolatinio darbo sistema (SI). Variklis užtikrina ilgalaikį veikimą esant vardinei vertei, nurodytai ant vardinės plokštelės.

Trumpalaikis darbo laikas (S2). Variklis gali veikti tik ribotą laiką, esant vardinėje plokštelėje nurodytai vardinei vertei. Yra keturi trumpalaikio veikimo trukmės standartai: 10 min., 30 min., 60 min. ir 90 min.

Periodinio darbo sistema (S3). Variklis gali būti naudojamas tik su pertraukomis ir periodiškai, esant vardinėje plokštelėje nurodytai vardinei vertei, išreikštai 10 minučių ciklo procentine dalimi. Pavyzdžiui, FC = 25 %; iš jų S4–S10 priklauso kelioms pertraukiamo darbo sistemoms skirtingomis sąlygomis.

9.2.3 Dažniausi elektros variklių gedimai

Ilgalaikio eksploatavimo metu elektros varikliai dažnai susiduria su įvairiais gedimais.

Jei sukimo momento perdavimas tarp jungties ir reduktoriaus yra didelis, jungiamoji anga flanšo paviršiuje smarkiai susidėvi, todėl padidėja jungties tarpas ir sukimo momento perdavimas tampa nestabilus; guolio padėties susidėvėjimas dėl variklio veleno guolio pažeidimo; susidėvėjimas tarp veleno galvučių ir griovelių ir kt. Atsiradus tokioms problemoms, tradiciniai metodai daugiausia skirti remontiniam suvirinimui arba apdirbimui po šepečio padengimo, tačiau abu šie būdai turi tam tikrų trūkumų.

Aukštos temperatūros remontinio suvirinimo metu susidarančio terminio įtempio visiškai pašalinti neįmanoma, todėl jis linkęs lenktis arba lūžti; Tačiau šepečio padengimą riboja dangos storis ir jis linkęs luptis, o abiem būdais metalo remontui naudojamas metalas, kuris negali pakeisti „kieto ir kieto“ santykio. Veikiant įvairioms jėgoms, vis tiek atsiras pakartotinis dilimas.

Šiuolaikinės Vakarų šalys dažnai naudoja polimerines kompozicines medžiagas kaip remonto metodus šioms problemoms spręsti. Polimerinių medžiagų naudojimas remontui neturi įtakos suvirinimo terminiam įtempiui, o remonto storis nėra ribojamas. Tuo pačiu metu gaminyje esančios metalinės medžiagos nėra pakankamai lanksčios, kad sugertų įrangos smūgius ir vibraciją, išvengtų pakartotinio susidėvėjimo galimybės ir pailgintų įrangos komponentų tarnavimo laiką, taip sutaupant įmonėms daug prastovų ir sukuriant didžiulę ekonominę vertę.
(1) Gedimo reiškinys: Variklis negali užsivesti po prijungimo

Priežastys ir gydymo metodai yra tokie.

① Statoriaus apvijos laidų klaida – patikrinkite laidus ir ištaisykite klaidą.

② Nutrūkusi grandinė statoriaus apvijoje, trumpasis jungimas įžeminime, nutrūkusi grandinė rotoriaus variklio apvijoje – nustatykite gedimo vietą ir ją pašalinkite.

③ Per didelė apkrova arba užstrigęs transmisijos mechanizmas – patikrinkite transmisijos mechanizmą ir apkrovą.

④ Nutrūkusi grandinė apvinio rotoriaus variklio rotoriaus grandinėje (blogas kontaktas tarp šepetėlio ir kontaktinio žiedo, nutrūkusi grandinė reostate, blogas kontaktas laide ir kt.) – nustatykite nutrūkusios grandinės vietą ir ją pataisykite.

⑤ Maitinimo įtampa per žema – patikrinkite priežastį ir ją pašalinkite.

⑥ Maitinimo šaltinio fazės nutrūkimas – patikrinkite grandinę ir atkurkite trijų fazių jungtį.

(2) Gedimo reiškinys: Variklio temperatūros padidėjimas per didelis arba rūkimas

Priežastys ir gydymo metodai yra tokie.

① Perkrautas arba per dažnas paleidimas – sumažinkite apkrovą ir paleidimų skaičių.

② Fazės nutrūkimas veikimo metu – patikrinkite grandinę ir atkurkite trifazį laidą.

③ Statoriaus apvijos laidų klaida – patikrinkite laidus ir juos pataisykite.

④ Statoriaus apvija yra įžeminta ir tarp vijų arba fazių yra trumpasis jungimas – nustatykite įžeminimo arba trumpojo jungimo vietą ir ją pataisykite.

⑤ Narvelio rotoriaus apvija nutrūkusi – pakeiskite rotorių.

6. Trūksta rotoriaus apvijos fazės – nustatykite gedimo vietą ir ją pašalinkite.

⑦ Statoriaus ir rotoriaus trintis – patikrinkite, ar guoliai ir rotorius nėra deformuoti, suremontuokite arba pakeiskite.

⑧ Prasta ventiliacija – patikrinkite, ar ventiliacija neužblokuota.

⑨ Įtampa per didelė arba per maža – patikrinkite priežastį ir ją pašalinkite.

(3) Gedimo reiškinys: per didelė variklio vibracija

Priežastys ir gydymo metodai yra tokie.

① Nesubalansuotas rotorius – išlyginimo balansas.

② Nesubalansuotas skriemulys arba sulenktas veleno ilgintuvas – patikrinkite ir pataisykite.

③ Variklis nesulygiuotas su apkrovos ašimi – patikrinkite ir sureguliuokite įrenginio ašį.

④ Netinkamas variklio montavimas – patikrinkite montavimo ir pamato varžtus.

⑤ Staigus perkrovimas – sumažinkite apkrovą.

(4) Gedimo reiškinys: Nenormalus garsas veikimo metu
Priežastys ir gydymo metodai yra tokie.

① Statoriaus ir rotoriaus trintis – patikrinkite, ar guoliai ir rotorius nėra deformuoti, suremontuokite arba pakeiskite.

② Pažeisti arba prastai sutepti guoliai – pakeiskite ir išvalykite guolius.

③ Variklio fazės nutrūkimo operacija – patikrinkite atviros grandinės tašką ir jį sutaisykite.

④ Peilio susidūrimas su korpusu – patikrinkite ir pašalinkite gedimus.

(5) Gedimo reiškinys: Variklio greitis yra per mažas esant apkrovai

Priežastys ir gydymo metodai yra tokie.

① Maitinimo įtampa per žema – patikrinkite maitinimo įtampą.

② Per didelė apkrova – patikrinkite apkrovą.

③ Narvelio rotoriaus apvija nutrūkusi – pakeiskite rotorių.

④ Blogas arba atjungtas vienos apvijos rotoriaus laidų grupės fazės kontaktas – patikrinkite šepečio prispaudimą, šepečio ir kontaktinio žiedo kontaktą bei rotoriaus apviją.
(6) Gedimo reiškinys: Variklio korpusas yra įtemptas

Priežastys ir gydymo metodai yra tokie.

① Blogas įžeminimas arba didelė įžeminimo varža – Prijunkite įžeminimo laidą pagal taisykles, kad išvengtumėte blogo įžeminimo gedimų.

② Apvijos drėgnos – išdžiovinkite.

③ Izoliacijos pažeidimas, laidų susidūrimas – panardinkite dažus, kad pataisytumėte izoliaciją, vėl prijunkite laidus. 9.2.4 Variklio eksploatavimo procedūros

① Prieš išardydami, suslėgtu oru nupūskite dulkes nuo variklio paviršiaus ir nuvalykite jį.

② Pasirinkite variklio išardymo darbo vietą ir išvalykite aplinką vietoje.

③ Susipažinęs su elektros variklių konstrukcinėmis charakteristikomis ir techninės priežiūros reikalavimais.

④ Paruoškite reikiamus įrankius (įskaitant specialius įrankius) ir įrangą išardymui.

⑤ Siekiant geriau suprasti variklio veikimo defektus, prieš išmontavimą, jei sąlygos leidžia, galima atlikti patikrinimo bandymą. Šiuo tikslu variklis išbandomas su apkrova, išsamiai tikrinama kiekvienos variklio dalies temperatūra, garsas, vibracija ir kitos sąlygos. Taip pat išbandoma įtampa, srovė, greitis ir kt. Tada apkrova atjungiama ir atliekamas atskiras patikrinimo bandymas be apkrovos, siekiant išmatuoti be apkrovos srovę ir be apkrovos nuostolius, ir užrašomi įrašai. Oficiali „Mechanikos inžinerijos literatūros“ paskyra, inžinierių degalinė!

⑥ Išjunkite maitinimą, atjunkite variklio išorinius laidus ir išsaugokite įrašus.

⑦ Pasirinkite tinkamą įtampos megaommetrą variklio izoliacijos varžai patikrinti. Norint palyginti izoliacijos varžos vertes, išmatuotas per paskutinę techninę priežiūrą, ir nustatyti izoliacijos pokyčių tendenciją bei variklio izoliacijos būseną, skirtingose ​​temperatūrose išmatuotas izoliacijos varžos vertes reikia konvertuoti į tą pačią temperatūrą, paprastai į 75 ℃.

⑧ Patikrinkite sugerties koeficientą K. Kai sugerties koeficientas K > 1,33, tai rodo, kad variklio izoliacija nebuvo paveikta drėgmės arba drėgmės lygis nėra didelis. Norint palyginti su ankstesniais duomenimis, taip pat reikia konvertuoti bet kurioje temperatūroje išmatuotą sugerties koeficientą į tą pačią temperatūrą.

9.2.5 Elektros variklių priežiūra ir remontas

Kai variklis veikia arba sugenda, yra keturi būdai, kaip laiku išvengti gedimų ir juos pašalinti: apžiūrėti, klausytis, uostyti ir liesti, kad būtų užtikrintas saugus variklio veikimas.

(1) Žvilgsnis

Stebėkite, ar variklio veikimo metu nėra kokių nors nukrypimų, kurie daugiausia pasireiškia šiose situacijose.

① Kai statoriaus apvija yra trumpai sujungta, iš variklio gali matytis dūmai.

② Kai variklis yra labai perkrautas arba išsijungia fazė, greitis sulėtėja ir girdisi garsus „zvimbimas“.

③ Kai variklis veikia normaliai, bet staiga sustoja, atsilaisvinusiose jungtyse gali atsirasti kibirkščių; tai gali būti perdegusio saugiklio arba užstrigusio komponento reiškinys.

④ Jei variklis smarkiai vibruoja, tai gali būti dėl transmisijos įtaiso užstrigimo, blogo variklio pritvirtinimo, atsilaisvinusių pamato varžtų ir pan.

⑤ Jei variklio vidiniuose kontaktuose ir jungtyse yra spalvos pakitimų, degimo žymių ir dūmų dėmių, tai rodo, kad gali būti vietinis perkaitimas, prastas kontaktas laidininkų jungtyse arba apdegusios apvijos.

(2) Klausyk

Normaliai veikdamas variklis turėtų skleisti tolygų ir lengvą „zvimbimą“, be jokio triukšmo ar ypatingų garsų. Jei skleidžiamas per daug triukšmo, įskaitant elektromagnetinį triukšmą, guolių triukšmą, ventiliacijos triukšmą, mechaninės trinties triukšmą ir kt., tai gali būti gedimo pranašas arba reiškinys.

① Jei variklis skleidžia garsų ir sunkų elektromagnetinį triukšmą, tam gali būti kelios priežastys.

a. Oro tarpas tarp statoriaus ir rotoriaus yra nevienodas, o garsas svyruoja nuo aukšto iki žemo, o intervalo tarp aukšto ir žemo garso trukmė yra tokia pati. Taip yra dėl guolių susidėvėjimo, dėl kurio statorius ir rotorius nėra koncentriški.

b. Trifazė srovė nesubalansuota. Taip yra dėl neteisingo įžeminimo, trumpojo jungimo arba prasto trifazės apvijos kontakto. Jei garsas labai duslus, tai rodo, kad variklis yra labai perkrautas arba išsijungia fazė.

c. Atsilaisvinusi geležinė šerdis. Variklio vibracija veikimo metu atlaisvina geležinės šerdies tvirtinimo varžtus, todėl atsilaisvina geležinės šerdies silicio plieno lakštas ir skleidžia triukšmą.

② Guolio keliamą triukšmą reikia dažnai stebėti varikliui veikiant. Stebėjimo metodas – prispausti vieną atsuktuvo galą prie guolio tvirtinimo vietos, o kitą galą laikyti prie ausies, kad būtų girdėti guolio veikimo garsas. Jei guolis veikia normaliai, jo skleidžiamas garsas bus nuolatinis ir tylus „čežėjimas“, be jokių aukščio svyravimų ar metalo trinties garso. Jei atsiranda toliau išvardyti garsai, tai laikoma nenormaliu.

a. Guoliui veikiant girdimas „girgždėjimas“ – tai metalo trinties garsas, dažniausiai atsirandantis dėl alyvos trūkumo guolyje. Guolį reikia išardyti ir sutepti tinkamu kiekiu tepalo.

b. Jei girdimas „girgždėjimas“, tai garsas, atsirandantis rutuliui sukantis, dažniausiai dėl tepimo tepalo džiūvimo arba alyvos trūkumo. Galima įpilti reikiamą kiekį tepalo.

c. Jei girdimas „spragtelėjimas“ arba „girgždėjimas“, tai garsas, kurį sukelia netaisyklingas rutulio judėjimas guolyje, kurį sukelia rutulio pažeidimas guolyje arba ilgalaikis variklio naudojimas ir tepimo tepalo išdžiūvimas.

③ Jei transmisijos mechanizmas ir varomasis mechanizmas skleidžia nuolatinius, o ne svyruojančius garsus, su jais galima susidoroti šiais būdais.

a. Periodinius „spragtelėjimus“ sukelia nelygūs diržo sujungimai.

b. Periodinį „dunksėjimo“ garsą sukelia atsilaisvinusi jungtis arba skriemulys tarp velenų, taip pat susidėvėję pleištai arba grioveliai pleištams.

c. Netolygus susidūrimo garsas atsiranda dėl vėjo menčių susidūrimo su ventiliatoriaus dangčiu.
(3) Kvapas

Užuodžiant variklio kvapą, taip pat galima nustatyti gedimus ir jų išvengti. Jei juntamas ypatingas dažų kvapas, tai rodo, kad variklio vidinė temperatūra yra per aukšta; Jei juntamas stiprus degėsių ar degėsių kvapas, tai gali būti dėl izoliacijos sluoksnio pažeidimo arba apvijos degimo.

(4) Palieskite

Palietus kai kurių variklio dalių temperatūrą, taip pat galima nustatyti gedimo priežastį. Siekiant užtikrinti saugumą, liečiant aplinkines variklio korpuso dalis ir guolius, reikia naudoti rankos nugarėlę. Jei aptinkama temperatūros nukrypimų, tam gali būti kelios priežastys.

① Prasta ventiliacija. Pavyzdžiui, atsilaisvinęs ventiliatorius, užsikimšę ventiliacijos kanalai ir pan.

② Perkrova. Dėl to padidėja srovė ir statoriaus apvija perkainta.

③ Trumpasis jungimas tarp statoriaus apvijų arba trifazės srovės disbalansas.

④ Dažnas užvedimas iš vietos arba stabdymas.

5. Jei guolio aplinkinė temperatūra yra per aukšta, tai gali būti dėl guolio pažeidimo arba alyvos trūkumo.