Задания для лабораторных работ по ПМ.03 Ремонт и наладка электродвигателей, генераторов, трансформаторов, пускорегулирующей и защитной аппаратуры

Лабораторная работа №1

Тема:Определение начал и концов обмоток статора.

Цель занятия:Научиться проводить проверку соответствия силовой электропроводки чертежам

Приобретаемые умения и навыки:

• - выполнять технологические операции по наладке электродвигателей.

• - диагностировать неисправности в электродвигателях.

• - выполнять технологические операции по устранению неисправностей в электродвигателях.

Норма времени: 2 ч.

Оборудование:Инструменты электрика омметр мультиметор трубка ПВХ

Правила охраны труда: см. инструкцию по охране труда.

Литература:

Порядок выполнения работы:

1. В порядке самостоятельной подготовки к выполнению работы ознакомиться с литературными источниками:

- Приготовить трубку ПВХ диаметром 5мм;

- Изучить способы диагностирования начало и концов обмотки электродвигателя.

2. По заданию преподавателя выполнить определениеначало и концов обмотки электродвигателя.

Асинхронные двигатели единой се­рии 4А (2АО, АИР) изготовляются на напряжения 220, 380 и 660 В. На выводном щитке этих машин выводы обмоток располагают таким образом, что бы их можно было соединить в "звезду" или в "треугольник"  (пример соединения  выводов фазных обмоток электродвигателя см. рисунок 1).

 

Таблица; Маркировка  обмоток асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором

Начало фазной обмотки	Конец фазной обмотки
C1	C4
C2	C5
C3	C6

 

 

Методика определения начал и концов фазных обмоток

В том случае, когда выводы обмоток не имеют маркировок или есть сомнения в ее правильности. Появляется необходимость определить начало и конец каждой фазной обмотки. Существует несколько способов определения начал и концов обмоток двигателей. На­ибольшее применение имеет способ установления начал и концов фазных обмоток приведённый  на рисунок 8.

Для проведения работы используется источник питания учебного стенда  и цифровой мультиметр М832 или контрольная лампа накаливания, приготовленные бумажные ярлычки  с надписями С1…С6 для обозначения выводов фазных обмоток. Сначала при помощи мультиметра М832 (работает в режиме омметра) или контрольной лампы определяют оба вывода первой, второй и третьей фазной обмотки электродвигателя. Необходимо определить два вывода фазной обмотки статора асинхронного двигателя, для каждой фазы. Один из выводов первой фазы (1Ф) произвольно принимают за начало и маркируют символами C1, а второй - за конец и маркируют С4. На выводы второй и тре­тьей фаз вывешивают бирки, указывающие, к какой фазе принадлежат вывода (2Ф, ЗФ). Затем конец первой фазы C4 соединяют с одним из выводов второй фазы, а к началу первой фазы и оставшемуся свобод­ному выводу второй фазы подключают вольтметр (принципиальная схема рисунок 2). На выводы третьей фазы подключают пониженное напряжение  до 20 В от источника питания расположенного на стенде. Величина подаваемого напряжения не должна превышать 10…15% U_ном (для исключения перегрева обмоток). Если  мультиметр (работает в режиме вольтметра) покажет  наличие напряжение значит соединение обмоток выполнено «согласно», тогда с концом первой фазы соединено начало второй фазы (маркируется С2). Если же измеряемое напряжение будет равно нулю, значит соединение обмоток выполнено «встречно», тогда с концом С4 первой фазы соединен конец второй фазы. Установленный конец второй фазы маркируется С5. Затем таким же образом устанавливаются начало (СЗ) и конец (С6) обмотки третьей фазы.

Второй способ  приведён на рисунке 3, для проведения понадобится источник постоянного тока расположенный на стенде, его напряжение не должно превышать 5 В. Сначала при помощи мультиметра М832 (работает в режиме омметра) или контрольной лампы определяют оба вывода первой, второй и третьей фазной обмотки электродвигателя. Необходимо определить два вывода фазной обмотки статора асинхронного двигателя, для каждой фазы. Затем к обмотке одной из фаз, принятой за 1Ф приключают через выключатель источник постоянного тока, который выбирают таким, чтобы по обмотке проходил небольшой ток (например, аккумулятор на напряжение 2 В). В момент включения или отклю­чения выключателя в обмотках двух других фаз будет индуктирова­ться электродвижущая сила. Причем направление этой электродвижущей силы будет зависеть от полярности   концов обмоток фазы, в  цепи которой включен аккумулятор. Если к условному "началу" (CI) присо­единен плюс батареи, а к условному "концу" (С4) - минус, то при отключении выключателя на других фазах будет плюс на "началах" (С2 и СЗ) и минус на "концах" (С5 и С6), что можно будет опреде­лить по направлению отклонения стрелки милливольтметра, подключа­емого поочередно к выводным концам двух других фазных обмоток (2Ф, ЗФ). При включении тока полярности на других фазах будут об­ратными указанному.

 

 

               а)                                                               б)

 

Рисунок 1 - Соединение обмоток в звезду (а) и в треугольник(б) на щитке выводов электродвигателя

 

Рисунок 2 - Схема определения начал и концов фаз первый способ

(источник переменного тока)

 

 

Рисунок 3 - Схема определения начал и концов фаз милливольтметром, второй способ (источник постоянного тока 2…4 В)

3. Подготовить отчет следующего содержания:

- цель и задачи работы;

- научится определять начало и концов обмотки электродвигателя.

- ответить на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1)    Какой необходим уход за коллектором и контактными кольцами?

2)    Как производить регулировку щеточного механизма?

3)    Как маркируются начало и конец фазных обмоток асинхронных двигателей?

4)    Основные неисправности электродвигателей постоянного тока и способы их устранения.

5)    Основные неисправности электродвигателей переменного  тока и способы их устранения.

 

.

Лабораторная работа №2

Тема:Контроль нагрузки электрических машин.

Цель занятия:Научиться определять коэффициент мощности и нагрузку электрических машин

Приобретаемые умения и навыки:

• - выполнять технологические операции по наладке электродвигателей.

• - диагностировать неисправности в электродвигателях.

• - выполнять технологические операции по устранению неисправностей в электродвигателях.

Норма времени: 2 ч.

Оборудование:Лабораторная установка (рисунок 3) состоит из короткозамкнутого асинхронного электродвигателя М, нагружаемого с помощью генератора G.

Изменение степени загрузки двигателя осуществляется посредством включения (отключения) нагрузочных резисторов R4.. .R5 и регулировкой напряжения генераторов (в пределах до 220 В) с помощью реостата R6.

В качестве компенсирующего устройства используется батарея конденсаторов С1, С2, СЗ.

Для контроля и необходимых измерений имеются следующие измерительные приборы:

вольтметры PV1, PV2 для контроля напряжения в силовых цепях двигателя М и генератора G.

амперметры РА1, РА2 для измерения тока общего I и емкостного I

- счетчик реактивной РК и активной PI энергии.

- ваттметр PW для измерения активной и реактивной мощности. Включение и отключение установки осуществляется магнитным пускателем КМ1.

Разряд батареи конденсаторов обеспечивается пускателем КМ2 на резисторы R1...R 3.

Правила охраны труда: см. инструкцию по охране труда.

Литература:Варварин В. К., Койлер В. Я., Панов П. А. Наладка электрооборудования. Справочник -2-е изд., перераб. и доп. - М.: Россельхозиздательство, 2016 – 349 с.

Краткие теоретические свединье:

При переменном токе различают три вида мощности: активную, реактивную и полную (или кажущуюся).

Активная мощность Р равна произведению напряжения на активную составляющую тока:

P=UIcos, (Вт ; кВт).

Реактивная мощность Q равна произведению напряжению на активную составляющую тока:

Q=UIsin, (вар; квар).

Полная мощность S равна произведению напряжения на полный ток:

S=UI, (B·A).

Для цепей трехфазного тока в формулы вводится множитель . Так, активная мощность генератора трехфазного тока:

Р=Uicosφ,

где - угол сдвига фаз между током и напряжением.

Перечисленные три мощности можно представить в виде треугольника мощностей (рисунок 1) , из которого следует, что полная мощность:

; cosφ = = .

Так как cos дает соотношение между двумя мощностями, то он называется коэффициентом мощности.

Величина коэффициента мощности показывает, какую часть от полной мощности составляет активная мощность, используемая для полезной работы. Коэффициент мощности также характеризует потребление электроприемником реактивной мощности.

Рисунок 1 - Треугольник мощностей

Реактивная мощность Q может рассматриваться как характеристика скорости обмена энергией между генератором и магнитным полем приемника электрической энергии.

Величина коэффициента мощности не остается постоянной, а меняется во времени.

Различают мгновенное и средневзвешенное значение коэффициента мощности.

Мгновенное значение коэффициента мощности (cos) измеряется фазометром или рассчитывается по формуле:

cosφ=P/(UI);

где Р- активная мощность электроприемника, Вт;

U - линейное напряжение, В;

I - линейный ток, А.

Средневзвешенное значение коэффициента мощности (cos_{ср. вз.}) используется при расчетах за электроэнергию и расчетах при выборе компенсационных установок. Этот коэффициент на основании показаний счетчиков активной и реактивной энергии за определенный промежуток времени (час, сутки, месяц, год) определяется по формуле:

где Wa и Wp - соответственно суммарное потребление активной (Втч) и реактивной (ВАрч) энергии.

Наибольшее влияние на значение коэффициента мощности оказывают асинхронные двигатели и трансформаторы, т.к они нуждаются в намагничивающем токе для создания электромагнитных полей. Активная энергия преобразуется в двигателе в механическую энергию, а реактивная энергия периодически пульсирует, загружая электрическую сеть.

Значение коэффициента мощности асинхронных двигателей зависит от:

степени их загрузки;

колебания питающего напряжения;

величины воздушного зазора между статором и ротором.

Низкий коэффициент мощности вызывает следующие последствия:

1. Увеличение потерь электроэнергии на нагревание кабелей и проводов сетей и обмоток электрических машин. При одной и той же передаваемой активной мощности ток тем больше, чем меньше коэффициент мощности:

Потери же мощности на нагревание пропорциональны квадрату тока:

2. Увеличение сечение и массы кабелей и проводов за счет роста силы тока при уменьшении коэффициента мощности.

3. Увеличение полной мощности генераторов на электростанциях, неполное использование мощности первичных двигателей, увеличение полной мощности трансформаторов.

У трансформаторов при уменьшении коэффициента мощности потребителей уменьшается пропускная способность активной мощности вследствие повышения реактивной, а первичные двигатели у генераторов на электростанциях оказывается загруженными не полностью.

4. Увеличение колебания напряжения сети. Повышение силы тока при уменьшении коэффициента мощности приводит к увеличению потерь напряжения, что вызывает понижение напряжения у потребителя.

Снижение реактивной мощности, циркулирующей между источником тока и приемником, а следовательно, и снижение реактивного тока в генераторах и сетях называется компенсацией реактивной мощности.

Мероприятия по повышению коэффициента мощности могут быть подразделены на естественные и искусственные.

Естественные мероприятия по уменьшению потребления приемниками реактивной мощности должны рассматриваться в первую очередь, поскольку для их осуществления, как правило, не требуется значительных капитальных затрат. К ним относятся следующие:

1. Правильный выбор электродвигателей по мощности и типу (не допускать излишних запасов мощности).

2. Замена малозагруженных асинхронных двигателей двигателями меньшей мощности.

3. Переключение недогруженных асинхронных двигателей с треугольника на звезду.

4. Ограничение холостого хода электродвигателей.

5. Повышение каче6ства ремонта двигателей. Перечисленные естественные мероприятия обеспечивают работу асинхронных двигателей с предельно возможным для них номинальным коэффициентом мощности.

Для дальнейшего повышения коэффициента мощности используют искусственные способы, к числу которых можно отнести применение перевозбужденных синхронных двигателей, синхронных компенсаторов и косинусных конденсаторов.

В условиях сельскохозяйственного производства наиболее целесообразно применять статические конденсаторы. Конденсаторы обладают незначительными потерями (0,3 ... 1% от их мощности), просты и удобны в обслуживании.

Сущность улучшения коэффициента мощности с помощью конденсаторов следует из рассмотрения треугольников мощностей (рисунок 2а).

Q _p=Q – Q _c

а) б)

Рисунок 2 – Треугольник мощностей двигателя: а) – без подключения

конденсаторов; б) – с подключенными конденсаторами,

где Р - активная мощность, определяемая механической нагрузкой на валу двигателя, потерями в мотках и в стали машины;

Q -реактивная мощность, потребляемая на намагничивание машины и создание магнитного поля рассеивания;

S - полная мощность:

При параллельном подключении конденсаторов к обмоткам двигателя общая реактивная мощность, циркулирующая между двигателем и генератором

Q_p = Q - Q_c ,

где Q_c - реактивная мощность конденсаторов (в противофазе по отношению к реактивной мощности двигателя) - рисунок 2б.

Из треугольника мощностей следует, что при подключении конденсаторов

 _к , а cos _к cos

Соответствующим подбором конденсаторов можно добиться, чтобы

Q = Q_c, а  = 0, тогда cos = 1

В этом случае из сети будет потребляться только активная мощность, а реактивная будет циркулировать между двигателем и конденсаторами, полностью разгружая сеть от реактивного тока. Рациональной схемой включения компенсирующих конденсаторов является схема соединения треугольником. В этом случае напряжение на конденсаторах будет в раз выше, чем при соединении звездой а, следовательно, емкость батареи в первом случае при одной и той же реактивной мощности Q_cбудет в 3 раза меньше, чем во втором случае. «Вузовская наука – Северо-Кавказскому региону. Ставрополь, 2000.- 2

Порядок выполнения работы:

1. В порядке самостоятельной подготовки к выполнению работы ознакомиться с литературными источниками:

1. Ознакомиться со схемой и работой лабораторной установки. Записать паспортные данные двигателя.

2. Снять зависимость cos = f (), где  степень загрузки двигателя

 = Р/Р_н

где Р - мощность нагрузки двигателя;

Р_н- номинальная (паспортная) мощность двигателя.

Для снятия зависимости включить установку, рукоятку ЛАТРа установить в крайнее правое положение (по часовой стрелке), рукоятку потенциометра "ВОЗБУЖД" также в крайнее правое положение.

Изменяя положение тумблеров "НАГРУЗКА", снять показания прибора. Результаты измерений занести в таблицу 1.

Таблица 1 – Результаты измерений зависимости cos = f (R_н)

R, Ом	 (х.х.)	30	14
cosL

3. Установить нагрузку, равную 30Ом. Изменяя положение рукоятки потенциометра "ВОЗБУЖД", установить по ваттметру PW значения мощности, указанные в таблице 2, и снять показания фазометра.

Результаты измерений занести в таблицу 2.

Таблица 2 - Результаты измерений зависимости cos= f (Р)

Рн, кВт	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
CosL

По данным таблиц построить графики cos = f (R_н) и cos= f (Р).

4. Рассчитать cos_ср.вз на основе измерения активной и реактивной энергии за время 10 минут по оборотам дисков счетчиков.

5. Ручку потенциометра "ВОЗБУЖД" установить в крайнее правое положение. Включить автомат QF2 (батарея конденсаторов) Изменяя емкость конденсаторов тумблерами 2мкф, 3мкф, 4мкф от С_min = 0мкф до С_max = 9мкф, снять зависимости cos = f (C), I_c = f (С). Результаты измерений занести в таблицу 3.

Таблица 3. – Результаты измерений зависимостей cos = f (C), I_c = f (С)

С, мкФ	0	2	3	4	5	6	7	9
cosL(с)cos#(c)
Ic,A

По данным таблицы 3 построить графики cos_L(с) = f (С) и Ic = f(C).

3. Подготовить отчет следующего содержания:

1. Наименование лабораторной работы и ее цель.

2. Основные формулы для расчета cos.

3. Заполненные таблицы и графики зависимостей cos = f(P_н),

cos = f(R), cos = f(С), I_c = f(C).

4. Результаты измерений активной и реактивной энергии и расчета cos_ср.вз.

5. Вывод по расчету емкости компенсирующих конденсаторов.

Контрольные вопросы

1. Что характеризует коэффициент мощности?

2. От чего зависит cos в асинхронных двигателях?

3. Назвать последствия низкого cos.

4. Назвать методы повышения коэффициента мощности.

5. Объяснить сущность компенсации реактивной мощности с помощью конденсаторов.

Лабораторная работа №3

Тема:Неисправности машин постоянного тока и способы их устранения

Цель занятия:Научиться выявлять неисправности машин постоянного тока и способы их устранения

Приобретаемые умения и навыки:

• - выполнять технологические операции по наладке электродвигателей.

• - диагностировать неисправности в электродвигателях.

• - выполнять технологические операции по устранению неисправностей в электродвигателях.

Норма времени: 2 ч.

Оборудование: Инструменты электрика омметр мультиметор мегомметр

Правила охраны труда: см. инструкцию по охране труда.

Литература:

Порядок выполнения работы:

1. В порядке самостоятельной подготовки к выполнению работы ознакомиться с литературными источниками:

- Осмотреть машину постоянного тока, записать её паспортные данные.

- Провести дефектацию машины до разборки.

- Разобрать машину постоянного тока.

- Выполнить дефектацию машины после разборки.

- Заполнить дефектировочную ведомость.

- Устранить найденныедифекты

2. По заданию преподавателя выполнить ремонт щеток в машинах постоянного тока.

Основные неисправности электродвигателей постоянного тока.

После включения в сеть якорь электродвигателя не вращается. Проверяют сохранность плавких вставок, обрыв пускового реостата и питающих проводов. При повреждение обмотки якоря образуется чрезмерный нагар.

При включение двигателя срабатывает защита. Быстрый ввод ступеней пускового сопротивления. Проверить исправность в цепи якоря.

Во время работы наблюдается сильное искрение под щетками. Такое искрение разрушает щетки и поверхность коллекторных пластин. Это вызвано неправильным положением щеток, слабым нажатием щеток, несоответствием марки щеток, загрязнение поверхности коллектора. Плохое состояние контактных поверхностей щеток (нет ровного блеска).

 

Нагрев двигателя

Нагрев опасен для изоляции. При длительном нагреве срок службы изоляции снижается. Перегрев двигателя  указывает на перегрузку по току. Необходимо замерить силу тока (клещами, амперметром) и при его превышение больше номинального снизить нагрузку.

Причиной перегрева при номинальном токе может быть недостаточное охлаждение машины.

Неравномерный нагрев статора может быть вызван витковыми замыканиями обмотки.

Чрезмерный перегрев подшипников вызван: отсутствием смазки (утечка масла через уплотнения), загрязнением масла, чрезмерной натяжкой приводных ремней.

 Установка щеток коллектора электродвигателя постоянного тока в нейтральное положение

При неправильном положении щеток электродвигателя постоянного тока появляется сильное искрение на поверхности коллектора. Для устранения такого явления щетки выставляются  в нейтральное положение. Э.Д.С. между обмотками главных полюсов и неподвижного якоря должна быть ровна нулю. Поэтому если к клеммам присоединить чувствительный магнито­электрический прибор - милливольтметр, a в обмотку главных полюсов подавать импу­льсами питание от постороннего источника постоянного тока, при нейтральном положении щеток прибор не должен давать откло­нений  стрелки прибора от нуля в положительную или отрицательную сторону. Всякое смещение щеток с нейтрального положения будет вызывать отклонение стрелки  прибора от нуля, при отключении источника питания. Направление откло­нения  стрелки прибора от нуля в положительную или отрицательную сторону на его шкале зависит от того, в какую сторону смещены щетки с нейтрально­го положения.

Установку правильного положения траверсы производят после предварительной пришлифовки щеток к коллектору. Траверсу устанав­ливают предварительно в таком положении, чтобы линия щеток прихо­дилась примерно против середины главных полюсов (обычные обмотки, с симметричными лобовыми частями). Обмотку воз­буждения  отключают, к ней от постороннего источника питания подводят постоянный ток (величина тока не должна превышать 5…10 % номинального). К зажимам якоря присоединяют милливольтметр mV (рисунок 10) затем производят измерение Э.Д.С. трансформации, так как это описано выше. После окончательного закрепления травер­сы необходимо несколько раз проверить показания милливольтметра, ставя коллектор в разные положения.

 

 

Рисунок 10 - Схема для установки щёток в нейтральном положении

 

Очень важно при этом вращать якорь всегда в одну и ту же сторону, чтобы избежать опрокидывания щеток вокруг их точек касания с поверхностью коллектора. Найденное положение щеток нельзя считать окончательным; после хорошей приработки их контактной поверхности оно должно быть еще раз проверено таким же способом, и только после этого нейт­ральное положение может быть с уверенностью отмечено посредством зарубки на краю траверсы или нанесением тонкой полоски масляной краски заметного цвета.

 

4.3 Ревизия  коллектора и щеток электродвигателей

Коллектор, контактные кольца и щетки требуют тщательного ухода. Они должны быть всегда чистыми. Особенно вредна металлическая и угольная проводящая пыль. Смешиваясь с попавшим на контактные поверхности маслом, она образует грязь и вызывает искрение. Коллектор и контактные кольца можно чистить на ходу машины при помощи дощечки, обернутой сухой тряпкой. При этом следует соблюдать правила безопасности, заключающиеся в том, чтобы изолировать себя от соприкосновения с токопроводящими частями и не задевать руками и одеждой вращающиеся части электродвигателя.

Угольные щетки должны иметь зеркально блестящую поверхность на всей площади соприкосновения с коллектором или контактными кольцами. Сработавшиеся щетки надо заменять щетками той же марки.

Шлифовка коллектора выполняется при помощи специальных приспособлений и показана на рисунке 11. Колодки для шлифовки коллектора изготовляются из дерева. Шлифовку коллектора производят при его вращение.

 

 

Рисунок 11 -  Колодки для шлифовки коллектора:

а – с одной ручкой; б – с двумя ручками; 1 – деревянная колодка, 2 – стеклянная бумага

 

4.4 Регулировка щеточного механизма

Щеточный механизм должен свободно перемещаться при освобож­дении стопорного устройства. Траверсы щеточного механизма уста­навливаются по заводским меткам (или так, как описано выше) на нейтраль. Радиальный зазор между контактными кольцами или коллек­тором и щеткодержателями должен быть равномерным по окружности и составлять 2…4 мм. Щеткодержатели устанавливают так, чтобы края щеток были параллельны коллекторным пластинам. Расположение щеток по окружности коллектора должно быть равномерным (рисунок 12…13).

Удельное нажатие на щетку колеблется в пределах от 20 до 40 кПа и зависит от типа и материала щетки и частоты вращения машины. При частоте вращения более 1500 об./мин. удельное нажатие на щетку может быть повышено до 50 кПа. Щетки выбирают по плотности тока, частоте вращения коллектора и условиям коммутации каждого вида машины. Поверхность соприкосновения щетки с контактными кольцами и коллектором должно составлять не менее 80% рабочей поверхности щетки. Проверку производят с помощью динамометра (рисунок 14) усилие нажатия щеток определяется по  их техническим характеристикам.

 

 

Рисунок 12 - Продороживание изоляции между пластинами коллектора: а –    правильно, б – неправильно

 

 

Рисунок 13 -  Пришлифовка щеток к коллектору: а- правильно, б – неправильно, 1 – щётка, 2- стеклянная бумага,

3 – коллектор. Установка обоймы щёткодержателя

 

 

Рисунок 14 - Измерение усилия нажатия  щёток на коллектор электро-  двигателя при помощи  динамометра

 

Указания по проведению ревизии электрических двигателей постоянного и переменного тока приведены в

таблице 7.

 

Таблица 7 - Указания  по проведению ревизии электродвигателей

 

Объект или операция	Требование	Дополнение и объяснение по проведению ревизии
Осмотры	Периодичность осмот­ров устанавливают в за­висимости от производ­ственных условий, но не реже 1 раза в 2 месяца.	При осмотрах следует очищать двигатель от загрязнений, проверять состояние контактных колец и щеток (у электродвига­телей с фазным рото­ром), надежность за­земления и соединений двигателя с механизмом. Кроме того, надо убе­диться в отсутствии тре­щин и сколов в стани­не, подшипниковых щи­тах и крышках подшип­ников, вмятин в кожухе вентилятора; проверить целость крыльчатки вентилятора и изоляции выводов обмоток и пи­тающих проводов.
Контроль напряжения	Для нормальной рабо­ты электродвигателя на­пряжение на питающих шинах должно быть 100…105 % от Uном.	Допускается работа электродвигателя при отклонении напряжения от -5 до +10 % Uном.
Подшипники	Температура подшипников должна быть не выше допустимой. Уровень масла в подшипниках должен быть нормальным. Зазоры в подшипни­ках качения должны со­ответствовать нормати­вам.	Предельно допусти­мая температура для подшипников скольже­ния 80 °С, для подшипни­ков качения 100°С. Нормальный уровень масла отмечен чертой на маслоуказателе Допустимый радиаль­ный зазор при диаметре вала: 20…30 мм - не более 0,1 мм; 35…50 - не более 0,15 мм; 55…80 - не более  0,2 мм; 85… 120 - не более  0,3 мм.
Контактные кольца	Износ колец не дол­жен быть выше допусти­мого.	Допустимый износ  роторного кольца  при его диамет­ре, мм: 72,5—3 мм; 80 и 120 —3 и 4 мм.
Чистка коллектора и кон­тактных колец	Коллектор и контакт­ные кольца должны содержаться в чистоте. Наличие металлической и угольной пыли недо­пустимо. Чистку произ­водят сухой тряпкой. Царапины и почерне­ния необходимо во из­бежание усиленного ис­крения устранять по ме­ре их возникновения.	Допустимо чистить коллектор и контакт­ные кольца на ходу дощечкой, оберну­той сухой тряпкой, с со­блюдением мер безопас­ности (изолировать се­бя от прикосновения к токоведущим частям и не задевать руками и одеждой вращающейся части). Царапины и почерне­ния устраняют полиров­кой коллектора при его номинальной частоте вращения мелкой стек­лянной бумагой, закреп­ляемой на деревянной колодке (рисунок 11). Приме­нять наждачное полотно запрещено.
Продороживание коллектора	При появлении над по­верхностью коллектора выступающей слюды ее надо снять продороживанием с помощью пил­ки-скребка.	Выступающую слюду снимают на 1…1,5 мм. Края пластин коллекто­ра скашивают под углом 45° на ширину не более 0,5 мм.
Щётки	Подбор щеток произ­водится согласно указаний за­вода-изготовителя, данных в техническом паспорте электродвигателя. Щетки необходимо пришлифовать к коллек­тору. По окончании шли­фовки коллектор следу­ет очистить от осевшей на него пыли. Сила нажатия щеток должна быть отрегулиро­вана. Отклонение вели­чины нажатия отдель­ных щеток не должно превышать 10 % от рекомендованного усилия нажатия в техническом паспорте электродвигателя.	Размер щеток должен обеспечивать их свобод­ное передвижение в обойме. Расстояние от обоймы до поверхности коллектора должно быть 2…4 мм. Применение разных щеток недопустимо.   Пришлифовку щеток производят так: под щетку подкладывают стеклянную бу­магу, которую передви­гают вправо и влево       Проверку нажатия вы­полняют динамометром или пружинными весами.
Резервные электродвигатели	Должны быть постоян­но готовы к немедленно­му пуску.	Осмотр и опробование этих электродвигателей производят по утверж­денному графику.

 

Определить исправность электродвигателя можно путем  измерениям тока холостого хода, значения которого приведены в таблице 8.

 

Таблица 8 - Наибольшие допустимые значения тока холостого хода для машин постоянного тока

Номинальная мощность, кВт	Значение тока холостого тока  электродвигателя в % от номинального тока, в зависимости от син­хронной частоты вращения, об./мин.
	3000	1500	1000	750
0,1…0,5	55	70	80	90
0,51 … 1,0	40	55	60	65
1,1…5,0	35	50	55	60
5,1…10,0	25	45	50	55
10,1…25,0	20	40	45	40
25,1…50	18	35	40	45

 

3. Подготовить отчет следующего содержания:

- цель и задачи работы;

- научится выявлять дефекты в машинах постоянного тока.

- научится устранять дефекты постоянного тока

- составить отчёт о полученных сведеньях

- ответить на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1)    Какой необходим уход за коллектором и контактными кольцами?

2)    Как производить регулировку щеточного механизма?

3)  Какие неисправности существуют в двигателях постоянного тока и способы их устранения?

4)  В какие сроки проводится ТО?

5)  Сроки поведения КР?

 

.

Лабораторная работа №4

Тема: Проверка полярности и согласования обмоток машин постоянного тока

Цель занятия:  1. Изучение способов проверки согласованности включения обмоток главных полюсов.

2. Изучение способов проверки правильности соединения обмоток якоря, дополнительных полюсов и компенсационной.

3.Изучение способов определения полярности выводов якоря (щеток).

Приобретаемые умения и навыки:

• - выполнять технологические операции по наладке электродвигателей.

• - диагностировать неисправности в электродвигателях.

• - выполнять технологические операции по устранению неисправностей в электродвигателях.

Норма времени: 2 ч.

Оборудование: Инструменты электрика омметр мультиметор

Правила охраны труда: см. инструкцию по охране труда.

Литература:

Порядок выполнения работы:

1. В порядке самостоятельной подготовки к выполнению работы ознакомиться с литературными источниками:

- Изучить способы проверки полярности и согласования обмоток машин постоянного тока.

- Изучение способов проверки правильности соединения обмоток якоря, дополнительных полюсов и компенсационной.

- Изучение способов определения полярности выводов якоря (щеток).

2. По заданию преподавателя выполнить определение начало и концов обмотки электродвигателя.

При новых включениях машин постоянного тока, в том числе используемых в качестве возбудителей, должны быть проверены соответствие полярностей обмоток заводским обозначениям выводов, правильность внутренних соединений, а также согласования обмоток основных и дополнительных полюсов, компенсационной обмотки для данного направления вращения, что важно для обеспечения безыскровой коммутации во время работы.

Стандартное обозначение выводов обмоток машин постоянного тока приведено в табл. 1.

Наименование выводов обмоток	Обозначение выводов
	Начало	Конец
Обмотка якоря	Я1	Я2
Компенсационная обмотка	К1	К2
Обмотка добавочных полюсов	Д1	Д2
Последовательная обмотка возбуждения	С1	С2
Параллельная обмотка возбуждения	Ш1	Ш2
Пусковая обмотка	П1	П2
Уравнительный провод и уравнительная обмотка	У1	У2

В основу обозначений положено условие, что при правом вращении МПТ в режиме двигателя (по часовой стрелке, если смотреть на машину со стороны приводного конца) – ток в его обмотке проходит от начала 1 к концу 2.  В режиме генератора ток во всех обмотках, кроме включаемых специально на размагничивание и обмоток возбуждения, при правом вращении должен проходить от конца 2 к началу 1.

Основные случаи согласования обмоток МПТ в зависимости от режима работы и направления вращения в соответствии с заводской маркировкой приведены ниже (рис.1):

Проверка согласованности обмоток главных полюсов производится на собранной машине следующим образом:

рис.2.

Проверка согласованности обмоток  рис. 3

Проверка согласованности обмоток главных полюсов импульсным методом   главных полюсов методом проворачивания якоря

Проверка импульсным  методом.

К одной из обмоток присоединяется переносная аккумуляторная батарея 6-12В через рубильник (рис.2), а к другой – милливольтметр. Если при включении рубильника стрелка милливольтметра отклонится вправо (а при отключении наоборот), то заводские обозначения обмоток главных полюсов правильны и обмотки согласованы между собой.

Обмотки дополнительных полюсов и главная (параллельная) обмотка включаются в схему таким образом, чтобы в них при работе возбудителя проходил ток от одних однополярных зажимов к другим, например от Ш1 к Ш2 и от Д2 к Д1 для правого вращения и от Ш2 к К1 и от Д2 к Д1 для левого вращения.

Проверка  методом проворачивания якоря.

В этом случае  собирается аналогичная схема (рис.3), но милливольтметр присоединяется к якорю зажимом любой полярности. При  согласованности обмоток и правильности заводских обозначений выводов милливольтметр при подаче напряжения на различные обмотки будет отклоняться в одну и ту же сторону.

Правильность соединения обмоток якоря, дополнительных полюсов и компенсационной проверяется на собранной машине следующим образом.

рис.4 Схема проверки правильности соединения обмоток якоря, дополнительных полюсов и компенсационной.

К обмоткам якоря и дополнительных полюсов поочередно подключается кратковременно аккумуляторная батарея (рис.4). При противоположных отклонениях гальванометра однополярными зажимами следует считать те, к которым подключался один и тот же зажим батареи. В этом случае должны быть соединены вместе разнополярные зажимы, например Я2 с Д1; чтобы ток в обмотках якоря и дополнительных полюсов проходил от одних однополярных зажимов к другим. При наличии в машине компенсационной обмотки импульс от аккумуляторной батареи подается на обмотку дополни тельных полюсов и компенсационную обмотку, соединенные вместе (соединение их осуществляется заводом  внутри

машины). В этом случае устанавливается правильность включения обмотки дополнительных полюсов и компенсационной обмотки по отношению к обмотке якоря.

Определение полярности выводов якоря (щеток) производится для правильного присоединения к возбудителю измерительных цепей и различных устройств, связанных электрически с цепями возбуждения генератора, при монтаже. Согласно ГОСТ положительными для правого вращения должны быть выводы якоря Я1 и обмотки возбуждения Ш1.  Проверяется двумя способами.

рис.5.Определение полярности выводов якоря

1-й способ. Плюс батареи (постоянного источника) подключается к Ш1 или Ш2 в зависимости от направления вращения якоря. К выводам якоря подключается милливольтметр (плюс прибора соединяется с выводом Я1), и якорь резко приводится во вращение. Если заводская маркировка правильна, то милливольтметр отклонится в правую сторону. В противном случае внешние цепи подключают, исходя из установленной при проверке полярности. 2-й способ применяется, когда якорь нельзя привести во вращение. К якорю возбудителя между коллекторными пластинами в точках, равноотстоящих от разноименных смежных щеток (рис.5), с помощью щупов подключается милливольтметр. В момент подключения батареи к обмотке возбуждения с соответствующей заводской маркировке в обмотке якоря на основе закона электромагнитной индукции образуется противо-ЭДС, имеющая в отдельных проводниках знаки, показанные в кружках на рис. Знаки ЭДС проводников будут такими, как будто физическая нейтраль, имеющая место при работе машины, сместилась по направлению вращения якоря на половину полюсного деления (совпадала с направлением потока основных полюсов). Если при этом милливольтметр, подключенный по линии, соответствующей образовавшейся

физической нейтрали, отклонится вправо, то полярность ЭДС, в точке а положительна, а в точке б отрицательна. Полярность щеток соответствует полярности той точки (а или б) коллектора, которая расположена ближе к ней против движения якоря.

3. Подготовить отчет следующего содержания:

- цель и задачи работы;

1.  Самостоятельно ознакомиться с теоретическими сведениями.

2.  Зарисовать схему  проверки правильности соединения обмоток якоря, дополнительных полюсов и компенсационной (рис.4).

3.  Описать методы и порядок проверки согласно схемы (рис.4).

4.  Зарисовать схему определение полярности выводов якоря (рис.5).

5.  Описать методы и порядок проверки согласно схемы  (рис.5).

6.  Оформить отчет.

7.  Ответить на контрольные вопросы (устно).

Контрольные вопросы

1.  С какой целью проводят проверку полярности и согласования обмоток машин постоянного тока?

2.  Объясните прохождение тока в режиме двигателя и генератора по рис.1.

3.  Какие способы проверки полярности якоря вы знаете?

4.  Сколько существует способов проверки правильности соединения обмоток якоря, дополнительных полюсов и компенсационной?

5.  Сколько существует способов проверки согласованности обмоток главных полюсов?

Лабораторная работа №6

Тема: Обслуживание щёточных аппаратов.

Цель занятия: Научиться обслуживать и выявлять дефекты щеточных аппаратов

Приобретаемые умения и навыки:

• - выполнять технологические операции по наладке электродвигателей.

• - диагностировать неисправности в электродвигателях.

• - выполнять технологические операции по устранению неисправностей в электродвигателях.

Норма времени: 2 ч.

Оборудование: Инструменты электрика омметр мультиметор

Правила охраны труда: см. инструкцию по охране труда.

Литература:

Порядок выполнения работы:

1. В порядке самостоятельной подготовки к выполнению работы ознакомиться с литературными источниками:

- Изучить способы обслуживания щеточных аппаратов;

- Выявить дефекты щеточных аппаратов.

- Изучить способы устранения дефектов щеточных аппаратов

2. По заданию преподавателя выполнить обслуживание щеточного аппарата .

Регулировка щеточного механизма

Щеточный механизм должен свободно перемещаться при освобож­дении стопорного устройства. Траверсы щеточного механизма уста­навливаются по заводским меткам (или так, как описано выше) на нейтраль. Радиальный зазор между контактными кольцами или коллек­тором и щеткодержателями должен быть равномерным по окружности и составлять 2…4 мм. Щеткодержатели устанавливают так, чтобы края щеток были параллельны коллекторным пластинам. Расположение щеток по окружности коллектора должно быть равномерным (рисунок 12…13).

Удельное нажатие на щетку колеблется в пределах от 20 до 40 кПа и зависит от типа и материала щетки и частоты вращения машины. При частоте вращения более 1500 об./мин. удельное нажатие на щетку может быть повышено до 50 кПа. Щетки выбирают по плотности тока, частоте вращения коллектора и условиям коммутации каждого вида машины. Поверхность соприкосновения щетки с контактными кольцами и коллектором должно составлять не менее 80% рабочей поверхности щетки. Проверку производят с помощью динамометра (рисунок 14) усилие нажатия щеток определяется по  их техническим характеристикам.

 

 

 

 

Рисунок 12 - Продороживание изоляции между пластинами коллектора: а –    правильно, б - неправильно

Рисунок 13 -  Пришлифовка щеток к коллектору: а- правильно, б – неправильно, 1 – щётка, 2- стеклянная бумага,

3 – коллектор. Установка обоймы щёткодержателя

3. Подготовить отчет следующего содержания:

- цель и задачи работы;

- научится обслуживать щеточные аппараты.

- ответить на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1)    Виды щеточных аппаратов?

2)    Как производить регулировку щеточного механизма?

3)    Каким способом выявляются дефекты щеточных аппаратов?

4)    Основные неисправности электродвигателей постоянного тока и способы их устранения?

5)    Основные неисправности генераторов постоянного и переменного тока и в чем отличия этих генераторов?

 

.