Файл: Никольский Б.В. Эксплуатация и ремонт электрических машин на металлургических заводах.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 69
Скачиваний: 0
7. Р А С Ч Е Т Т Р Е Х Ф А З Н О Г О А С И Н Х Р О Н Н О Г О Д В И Г А Т Е Л Я Д Л Я Р А Б О Т Ы В О Д Н О Ф А З Н О М Р Е Ж И М Е Б Е З П Е Р Е М О Т К И О Б М О Т К И
Трехфазный двигатель может работать в однофазном режиме при включении его в сеть по схемам с конденсаторами.
Эти схемы изображены на рис. 55, где показано включение обмо ток статора как на звезду, так и на треугольник. В этих случаях напряжение сети подается к началам двух фаз обмотки. К началу третьей фазы и одному зажиму сети подсоединяется рабочий кон денсатор 1 и пусковой конденса тор 2, последний служит для уве личения пускового момента. После запуска электродвигателя пуско
вой конденсатор 2 отключается.
Пусковая емкость подсчитывается по формуле:
|
|
Сп |
= С р + С мкф, |
|
|
|
|
|
|
где Ср — рабочая емкость; |
|
||||
|
|
С 0 — отключаемая |
емкость. |
||||
|
|
Изменение направления враще |
|||||
|
|
ния осуществляют путем переклю |
|||||
|
|
чения сети с одного зажима кон |
|||||
|
|
денсатора |
на другой. Рабочая ем |
||||
|
|
кость |
конденсатора |
|
(мкф) |
для |
|
в |
г |
частоты в 50 гц определяется |
при |
||||
менительно к схемам, приведенным |
|||||||
Рис. 55. Схемы включения конденса |
на рис. 55:*а — 2800; б — 4800; |
||||||
торов в цепь статора трехфазного асин |
в — 1600; г — 2740. |
|
|
|
|||
хронного двигателя: |
|
|
|
||||
/ — рабочий |
конденсатор; 2 — о т к л ю ч а е |
Если |
включать |
электродвига |
|||
|
мый конденсатор |
||||||
|
|
тель без нагрузки, то необходи |
|||||
мости в пусковой емкости нет, рабочая |
емкость будет |
одновременно |
|||||
и пусковой. Включение под нагрузкой |
осуществляется |
с помощью |
|||||
пусковой |
емкости, величину которой определяют по формуле |
|
|||||
- С п = |
(2,5-3) Ср. |
|
|
|
|
|
|
По номинальному напряжению сети выбирают конденсатор в соот ветствии со схемой, изображенной на рис. 55. Для схем а и б UKOim «»
1,15t/; для схемы |
в |
[ / к о н д |
2-2U; для схемы г UKOmœ 1,3/7, |
где U — напряжение |
сети. |
|
|
Технические данные |
конденсаторов приведены в табл. 10. |
||
П р и м е р . Определить |
рабочую и пусковую емкость для двигателя типа |
||
АОЛ-11/2: 220/380 в; 0,86/0,5 а; 0,18 |
квт; 2800 об/мин. |
||
А. Схема а (рис. 55), / н |
= 0,86 a, |
U = 220 в |
|
1. Рабочая емкость: |
|
|
|
Ср = 2800 -If- = 2800 |
|
= 11 мкф. |
102
|
|
|
|
|
Таблица 10 |
О С Н О В Н Ы Е Т Е Х Н И Ч Е С К И Е Д А Н Н Ы Е К О Н Д Е Н С А Т О Р О В |
|
||||
Тип |
Р а б о ч е е |
Емкость |
Тип |
Р а б о ч е е |
Емкость |
к о н д е н с а т о р а |
н а п р я ж е н и е |
мкф |
конденсатора |
н а п р я ж е н и е |
мкф |
|
250 |
1 |
|
250 |
1 |
|
250 |
2 |
|
250 |
2 |
|
250 |
4 |
|
200 |
4 |
|
250 |
10 |
|
200 |
6 |
МБГ-4 |
500 |
1 |
КБГ-МН |
200 |
8 |
|
500 |
2 |
|
300 |
1 |
|
500 |
4 |
|
300 |
2 |
|
750 |
1 |
|
250 |
4 |
|
750 |
2 |
• |
250 |
6 |
П р и м е ч а н и е . Конденсаторы |
типа М Б Г Ч — м е т а л л о б у м а ж н ы е , г е р м е т и з и р о в а н |
ные, частотные; конденсаторы К Б Г - М Н |
— б у м а ж н ы е , герметические, н о р м а л ь н ы е в метал |
л и ч е с к о м п р я м о у г о л ь н о м к о р п у с е . |
|
2. |
Номинальное |
напряжение |
конденсатора: |
|||||
^ н . к о н д = 1,15/7 = 1,15-220 = |
253 в. |
|||||||
3. |
Пусковая |
емкость: |
|
|
|
|||
С п |
= 2,5- С р |
= |
2,5-11 = |
27,5 мкф. |
||||
4. |
Номинальное |
напряжение |
конденсатора: |
|||||
U„.K |
= 1,151/ = |
1,15-220 = |
253 в. |
|||||
По табл. |
10 выбираем конденсаторы: для рабочей емкости МБГ-4 3 шт. по |
|||||||
4 мкф на 250 в и для пусковой — МБГ-4 3 шт. по 10 мкф на 250 в. |
||||||||
Б. Схема |
б (рис. 55), /„ = |
0,86, U = 220 в: |
||||||
1. Ср = 4800 -jf- |
= 4800 - ^ - = 18,7 мкф. |
|||||||
2. |
£ / „ . к 0 „ д = |
|
1,15/7- |
1,15-220 = 253 в. |
||||
С п |
= 2,5Ср = |
2,5-18,7 = 46,75 мкф. |
||||||
По табл. 10 выбираем конденсаторы: |
||||||||
для рабочей |
|
емкости — МБГ-4 5 шт. по 4 мкф на 250 в; |
||||||
для пусковой емкости — МБГ-4 5 шт. по 10 мкф на 250 в; |
||||||||
В. Схема |
а (рис. 55), / н = |
0,5 a, U = 380 в. |
||||||
1. Ср = |
2800 Jjf- = |
= |
3,7 мкф. |
|||||
2. |
( У н . К о н д = |
1,15-У = |
1,15-220 = 253 в. |
|||||
3. |
СП = 2,5 . С Р = 2,5-3,7 = 9,25 мкф. |
По табл. 10 выбираем конденсаторы: для рабочей емкости — МБГ-4 1 шт. по 4 мкф; для пусковой емкости — МБГ-4 1 шт. по 10 мкф.
103
8 . Р А С Ч Е Т Т Р Е Х Ф А З Н О Г О А С И Н Х Р О Н Н О Г О Д В И Г А Т Е Л Я Д Л Я Р А Б О Т Ы В О Д Н О Ф А З Н О М Р Е Ж И М Е С П Е Р Е М О Т К О Й О Б М О Т К И
Асинхронные однофазные электродвигатели с короткозамкнутым ротором должны иметь две обмотки: рабочую и пусковую, которые рассчитываются так же, как и обмотки трехфазного электродви гателя.
Так |
же замеряется диаметр внутренней расточки статора |
Dh |
||||||||||
длина |
активного железа |
просчитывается |
число пазов Zt T , |
опреде |
||||||||
|
|
|
|
ляется |
по |
формуле |
площадь |
|||||
|
|
|
|
поперечного |
сечения |
|
воздуш |
|||||
|
|
|
|
ногозазора: |
|
|
|
|
|
|||
юоо |
|
|
|
|
но = т/ |
= |
2d |
I см2 , |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
800 |
|
|
|
где |
т — полюсное деление, см; |
|||||||
700 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
2р — число |
полюсов; |
|
||||||
600 |
|
|
|
|
же |
|||||||
S00 |
|
|
|
|
I |
— длина |
активного |
|||||
400 |
|
|
|
|
|
леза. |
|
|
|
|
|
|
300 |
|
|
|
|
Подсчитав полюсное деление |
|||||||
|
|
|
|
в воздушном зазоре по кривой |
||||||||
Рис. 56. |
Кривая для |
определения {числа |
(рис. |
56), |
определяют |
число |
||||||
последовательно соединенных витков рабо |
последовательно |
соединенных |
||||||||||
|
чей обмотки |
|
витков |
рабочей |
обмотки |
w$ для |
||||||
|
|
|
|
напряжения |
220 |
в. |
|
|
|
|||
У |
однофазных |
электродвигателей |
рабочая |
обмотка |
занимает |
2/3 числа пазов статора, 1/3 числа пазов статора приходится на пусковую обмотку.
Поэтому число витков в одном пазу рабочей обмотки (в одной секции) определится:
W • 21U '
где Z — число пазов статора.
В однофазном электродвигателе сила тока равна примерно поло вине силы тока трехфазного электродвигателя. Зная значение допу стимой плотности тока для данного типа электродвигателя опреде
ляют сечение |
провода: |
|
^ п р . р а б |
M |
ММ' |
|
|
Как указывалось выше, пусковая обмотка занимает 1/3 пазов статора. Сечение провода пусковой обмотки равно половине сече ния провода рабочей обмотки, зато количество витков в пазу вдвое больше, чем у рабочей обмотки. Шаги по пазам в рабочей и пусковой обмотке одинаковы и подсчитываются, как для трехфазного электро двигателя.
104
П р и м е р . Пересчитать |
трехфазный |
электродвигатель |
типа АО/31/2 |
на одно |
|||||
фазный. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Данные |
двигателя: Р 2 |
= |
0,6 квт; |
( / = 220/380 |
в; |
/=2,4/1,4 |
а; п — |
||
= 2860 об/мин; ц = |
76; cos q> = |
0,85; Dt = 8,2 см; / = |
6,4 см; 2р = 2; Z C T = 24. |
||||||
1. Определяем |
площадь полюсного деления воздушного зазора: |
|
|||||||
_ |
nDt |
, |
3,14-8,2 |
|
|
|
|
|
|
Q6 = - ^ - z = |
g |
' = |
|
|
|
|
2. По кривой (рис. 56) определяем количество последовательно соединенных витков рабочей обмотки для 220 в:
гюф = 400.
3. Число пазов, занятых рабочей и пусковой обмотками:
•^пуск — —g" |
^ — — g - 24 |
— |
8. |
4. Число витков в одном пазу (секции) рабочей обмотки |
|||
Зшф |
3-400 |
= |
__ |
^ р а б = -п-^- = - о |
75. |
||
Обмотка однослойная, |
шаг 1—12. |
5. Сечение провода и диаметр |
при плотности тока Ai = 4 а: |
||
/ |
2 4 |
=0,6 MM2. |
|
5раб = -д^- = —f- |
|
По ГОСТу этому сечению соответствует сечение 0,581 мм2 и диаметр провода 0,86 мм.
Принимаем провод марки ПЭВ-2 диаметром 0,86 мм. 6. Число витков пусковой обмотки
wn = 2шР аб = 2 • 75 = 150.
7. Сечение провода пусковой обмотки и диаметр
_ |
Sn |
0,6 |
п |
, |
S n |
= —g- = |
- ^ — = |
0,3 мм2 . |
По ГОСТу этому сечению соответствует сечение 0,302 мм2 и диаметр 0,62 мм. Принимаем провод марки ПЭВ-2 диаметром 0,62 мм.
После запуска электродвигателя пусковая обмотка отключается.
9. С У Ш К А , П Р О П И Т К А И Л А К И Р О В К А О Б М О Т О К Э Л Е К Т Р И Ч Е С К И Х М А Ш И Н
Сушка обмоток перед пропиткой
Обмотки и изоляционные материалы, которые хранились в поме щении с нормальной влажностью (относительная влажность до 70%) содержат в порах и капиллярах влагу, которая снижает электриче скую прочность изоляции и препятствует глубокому проникновению пропиточного лака в обмотку. Поэтому перед пропиткой обмотки
105
для удаления влаги подвергают сушке. В первую очередь это отно сится к обмоткам с хлопчатобумажной изоляцией.
Обмотки с кремнийорганической изоляцией, пропитанные нетермореактивными лаками (стекломиканиты, стекломикаленты), также до пропитки следует подвергать сушке, так как клеящие лаки в мате
риалах |
могут при пропитке растворяться. |
|
|
|
||||
Обмотки, выполненные из эмалевых проводов с пазовой |
изоля |
|||||||
цией из гибкого миканита и промасленного электрокартона, |
сушить |
|||||||
обязательно. |
|
|
|
|
|
|
||
Обмотки электрических машин, поступивших в электроремонт |
||||||||
ный цех с пониженной |
изоляцией |
для ревизий, подлежат |
сушке. |
|||||
|
|
|
|
Температура сушки |
обмоток до |
пропитки |
||
Температуру и длительность сушки следует задавать в соответ |
||||||||
ствии с классом |
изоляции (табл. 11). |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 11 |
|
Д О П У С Т И М А Я Т Е М П Е Р А Т У Р А С У Ш К И П Е Р Е Д П Р О П И Т К О Й |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
В р е м я с у ш к и , ч |
|
|
|
|
|
Н а г р е в о с т о й - |
Оптимальная |
|
|
Максимально - |
||
К л а с с |
|
|
обмотки |
д о п у с т и м а я |
||||
|
кость |
материала |
т е м п е р а т у р а |
|
||||
н а г р е в о |
|
|
т е м п е р а т у р а |
|||||
|
данного |
с у ш к и |
катушки |
с т а т о р о в , |
||||
стойкости |
|
с у ш к и |
||||||
к л а с с а , °С |
°с |
секций |
р о т о р о в , |
|
||||
|
|
|
"С |
|||||
|
|
|
|
|
я к о р е й |
|
||
У |
|
|
90 |
100—105 |
1—2 |
3 - 4 |
|
ПО |
А |
|
|
105 |
110—120 |
2—3 |
4—5 |
|
130 |
Е |
|
|
120 |
120—130 |
2—3 |
4—5 |
|
140 . |
В |
|
|
130 |
130—140 |
2—3 |
4—6 |
|
150 |
Ф |
|
|
150 |
150—160 |
2—3 |
4—6 |
|
180 |
H |
|
|
180 |
180—200 |
2—3 |
4—6 |
|
220 |
Время окончания сушки для статоров, роторов, якорей опреде |
||||||||
ляют замером сопротивления изоляции обмоток к корпусу, |
которое |
|||||||
должно быть при верхнем пределе |
температуры не ниже 0,5 Мом. |
|||||||
Чем выше температура |
сушки, тем быстрее |
происходит |
удаление |
|||||
летучих |
|
и влаги |
из обмотки. При увеличении температуры |
сушки |
с ПО—120° С до 130—140° С продолжительность сокращается вдвое.
Однако температура для каждого класса изоляции должна быть ограничена в зависимости от ее нагревостойкости во избежание уско ренного старения изоляции обмотки при сушке. С повышением тем пературы сушки на 8—10 град, скорость старения изоляции увели чивается вдвое.
Пропитка обмоток электрических машин
Пропитка обмоток осуществляется с целью повышения нагрево стойкости, влагостойкости, улучшения теплопроводности, повыше ния пробивной прочности, химической и механической прочности изоляции обмоток.
106