Каталог товаров

Статьи
Вернуться назад.

 

Давайте перечислим главные  причины выхода из строя электродвигателей, это нам позволит провести анализ, а также наметить пути  решения проблем. По нашему мнению,  основными причинами являются:

  1. Очень  длинный период  работы электродвигателя без ремонта, банальный  износ. К этому же пункту можно отнести   плохое техническое обслуживание;
  2.   Неправильное  хранение;
  3.  Эксплуатация электродвигателя, в неправильном  режиме работы, на который он рассчитан.

 Предотвратить недопустимо-длительную работу без ремонта позволяет система технического обслуживания, целью которой является обеспечение функционирования электрического оборудования в соответствии с установленными требованиями ПТЭЭП и ПОТРМ-016-2001 при минимальных материальных и трудовых затратах на поддержание и восстановление его исправности и работоспособности.

Техническое обслуживание для всех видов электрических машин, находящихся эксплуатации, включает в себя операции нерегламентированного и регламентированного обслуживания. При техническом обслуживании производятся следующие работы:

-мелкий ремонт, не требующий специальной остановки машины и осуществляемый во время перерывов в работе технологических установок с целью своевременного исправления незначительных дефектов, в том числе: подтяжка контактов и креплений;

-регулировка защиты;

-протирка и чистка доступных частей машины (наружных поверхностей, колец, коллекторов и т. д.);

-повседневный контроль выполнения ПТЭ и инструкций заводов изготовителей, в частности, контроль нагрузки, температуры подшипников, обмоток и корпуса;

-контроль наличия смазки;

-проверка отсутствия ненормальных шумов и гула, повседневный контроль исправности заземления;

-отключение электромашин в аварийных ситуациях;

-участие в приемо-сдаточных испытаниях после монтажа, ремонта и наладки электрических машин и систем их защиты и управления.

Если двигатель находится в неблагоприятной среде, например влажность – проводятся мероприятия по сушке и восстановлению сопротивления изоляции.

Правильность режима работы, отсутствие перегрузки во многом зависит от приводимых им в движение технологических агрегатов, а следовательно от контроля со стороны обслуживающего технологического персонала.

Рассмотрев причины отказов, прежде чем приступить к решению проблемы рассмотрим также типы отказов, которые можно разделить на две категории— электрические, механические.

 Электрические отказы

 Пробой изоляции между фазами. Приводит к короткому замыканию в обмотке. При коротком замыкании обмотки статора наблюдаются сильные вибрации двигателя переменного тока, которые прекращаются после отключения его от сети, сильное гудение, несимметрия токов в фазах, быстрый нагрев отдельных участков обмотки. В случае короткого замыкания обмотки фазного ротора наблюдается такой же эффект, как при нарушении изоляции между контактными кольцами и валом.

Обрыв проводников обмотки статора. Это приводит к несимметрии токов и быстрому нагреву одной из фаз (в крайнем режиме — обрыв фазы, ротор не вращается или его частота вращения мала, наблюдается сильный шум и быстрый нагрев двигателя).

Обрыв стержня короткозамкнутой обмотки ротора. Приводит к повышенным вибрациям, уменьшению частоты вращения под нагрузкой, пульсациям тока статора последовательно во всех фазах.

Витковое короткое замыкание обмотки статора или ротора. Приводит к чрезмерному нагреву электрической машины при номинальной нагрузке.

Нарушение контактов, паяных или сварных соединений. В асинхронных двигателях эквивалентно по своему проявлению обрыву витков, стержней короткозамкнутых обмоток или фазы обмотки в зависимости от места нахождения данного соединения. Нарушение контакта в цепи щеток приводит к повышенному искрению между контактными кольцами и щетками.

Недопустимое снижение сопротивления изоляции. Может быть следствием сильного загрязнения изоляции, увлажнения и частичного разрушения, вызванных старением изоляции.

 Механические отказы

 Нарушение межлистовой изоляции сердечников магнитопроводов. Приводит к недопустимому повышению температуры отдельных участков магнитопровода и всего магнитопровода в целом, повышенному нагреву обмоток, выгоранию части магнитопровода (пожар в стали).

Выплавка баббита в подшипниках скольжения и чрезмерный износ подшипников качения. Приводят к нарушению соосности валов электрической машины и механизма, к появлению эксцентриситета ротора. Выплавка баббита вызывает повышение вибраций электрической машины, которые не исчезают после отключения ее от сети. Износ подшипников качения приводит к появлению больших сил одностороннего притяжения, в результате чего двигатель не развивает номинальной скорости, а его работа сопровождается сильным гудением. Повышенные вибрации могут являться также следствием нарушения уравновешенности вращающихся частей (ротора, полумуфт или шкива).

 Деформация вала ротора. Приводит к появлению эксцентриситета ротора и больших сил одностороннего притяжения.

 Ослабление крепления полюсов и сердечников статоров. Приводит к повышенным вибрациям, исчезающим после отключения машины от сети.

 Ослабление крепления листов магнитопровода. Вызывает шум и повышенные вибрации двигателя.

 Засорение охлаждающих (вентиляционных) каналов. Приводит к недопустимому нагреву электрической машины или отдельных ее частей.

 Выработка коллектора и контактных колец. Приводит к ухудшению коммутации, быстрому износу щеток и повышенному нагреву контактных колец и коллектора.

Анализ перечисленных выше неисправностей приводит к выводу, что причиной остановки электродвигателя может стать дефект, который не возможно выявить по результатам общего осмотра или технического обслуживания, проводимого обслуживающим персоналом электроучастка. Чтобы предотвратить или снизить вероятность выхода из строя электродвигателя рассмотрим методы диагностирования.

 Способы защиты электродвигателей

Существуют различные способы защиты электродвигателей. В настоящее время получили распространение защиты, реагирующие на изменение тока (токовые) – это предохранители и тепловые реле, а также на изменение температуры (температурные).

 Защита, выполненная предохранителями, отличается простотой и доступностью при относительно небольшой стоимости. Предохранители, надежно защищая электрооборудование при токах короткого замыкания, в то же время сами являются причиной выхода из строя электродвигателей из-за перегорания плавкой вставки одной из фаз.

 Тепловые реле, встраиваемые в коммутационные аппараты, какими являются магнитный пускатель и автоматический выключатель, не могут обеспечить защиту электродвигателей в силу своей нечувствительности к токам перегрузки, при обрыве одной из фаз питающего напряжения.

 

Основные аварийные режимы электродвигателей возникают:

 

1. Обрыв фаз – 50%.

2. Затормаживание ротора –20%.

3. Технологические перегрузки –10%.

4. Понижение сопротивления изоляции –10%.

5. Нарушение охлаждения –10%.

Каким же образом реагируют на эти режимы наиболее распространённые защиты? Основной защитой электродвигателя уже более 100 лет является тепловое реле тока, которое имеет ряд недостатков, которые делают её малоэффективной.

Тепловые реле (РТЛ, РТП), массово применяемые для защиты электродвигателей, обладают принципиальными недостатками, резко снижающими вероятность отключения электродвигателя при аварийных ситуациях.

Так как, конструктивно, тепловая защита выполнена на основании косвенного метода определения увеличения тока двигателя, то при прохождении последнего через биметаллическую пластину происходит изменение её геометрической конфигурации с последующим разрывом цепи магнитного пускателя.

Инерционность срабатывания теплового реле по паспортным данным от 10 до 20 сек., вследствие чего реле не может защитить в полной мере от заклинивания ротора электродвигателя, так как изоляция обмотки статора подвергается старению через 4 сек после заклинивания.

Вышеперечисленное относится к идеально настроенным тепловым реле в лабораторных условиях, при равномерной, номинальной нагрузке электродвигателя, при том, что в промышленности в реальных условиях эксплуатации 80% двигателей работают в недогруженном режиме с переменной нагрузкой.

При обрыве одной из фаз, тепловое реле реально не срабатывает, а двигатель в следствие неполнофазного режима выходит из строя (из-за перегрева статорной обмотки).

Двигатели с длительным запуском тепловое реле в ряде случаев может отключать. Поэтому обслуживающий персонал часто отключает в таких случаях тепловое реле, оставляя двигатель абсолютно незащищённым.

Изучив отечественные и зарубежные аналоги, стоимость и возможность применения в качестве предлагаемых для внедрения на производстве, предлагается внедрение на производстве реле контроля и защиты РКЗ.

Реле предназначены для установки в цепях питания трехфазных электроустановок переменного тока (электродвигателей, трансформаторов и других ответственных агрегатов) c целью повышения их надежности и увеличения срока службы. Реле осуществляет контроль рабочих токов обслуживаемой электроустановки и при выявлении аварийных режимов работы отключает ее. Отключение происходит в следующих аварийных ситуациях:

-при перегрузке по току недопустимой продолжительности;

-при недогрузке (холостом ходе) электроустановки;

-при обрыве любой фазы;

-при перекосе фаз по току.

Реле сохраняет в памяти значение контролируемых токов и режимных уставок в момент защитного отключения, а также сохраняет информацию о причине аварии. Реле позволяет осуществлять автоматическое отключение или циклический режим работы электроустановки с целью экономии ее ресурса.

Достоинства и преимущества РКЗ, принцип работы.

Реле контроля и защиты типа РКЗ выпускается серийно в течение 5-ти лет. Реле нашло применение на многих предприятиях различного профиля в качестве универсальной токовой защиты асинхронных электродвигателей (ЭД).

Назначение реле - предотвратить выход ЭД из строя при возникновении следующих аварийных ситуаций:

- неисправностях в питающей сети (перекос фаз, потеря одной из фаз);

- перегрузке по току (поломка или заклинивание приводных механизмов, разрушение подшипников и т.п.).

- недопустимом снижении нагрузки (поломка приводных механизмов, сухой ход насоса);

Кратко обоснуем преимущества выбранного реле.

Среди отечественных защит аналогичного назначения наиболее известны устройства типа БТЗ, УЗОТЭ, ФУКЗ и некоторые другие. Принцип токовой защиты везде одинаков. Все устройства, как и реле РКЗ, содержат датчики тока определенной конструкции, электронный блок, контролирующий токовый режим и исполнительный орган в виде ключа, выдающего сигнал на отключение контактора.

Будучи аналогичными по принципу действия, устройства существенно отличаются по совокупности схемотехнических и конструктивных решений. Рассмотрим основные преимущества РКЗ.

Все перечисленные выше устройства содержат определенное количество элементов регулировки уставок режимов в виде потенциометров, переключателей и кнопок, имеющих механический контакт и разъемных контактных соединений (у ФУКЗ - несколько десятков!).

Как известно, такие элементы имеют самую низкую надежность по сравнению с другими электронными компонентами, нестабильны во времени и диапазоне температур, подвержены коррозии и разрушаются в условиях агрессивной среды.

В сравнении с этим РКЗ не содержит ни одного элемента с механическим контактом или разъемного соединения. Все настройки и регулировки осуществляются электронным способом.

Специалисты могут подсчитать, что надежность реле при таком соотношении окажется на несколько порядков выше. Высокая надежность - одно из важнейших преимуществ РКЗ.

Во всех устройствах пользуются регуляторы уставок режимов на потенциометрах. Общеизвестны недостатки потенциометров - нестабильность во времени и в диапазоне температур, чувствительность к ударам и вибрациям, что может приводить к неконтролируемому изменению уставок в процессе эксплуатации. Кроме этого, потенциометр не защищен от несанкционированного доступа любого постороннего лица.

В РКЗ использован способ электронной цифровой записи уставок, в связи с чем они в принципе не подвержены колебаниям, что обеспечивает максимальную точность и стабильность работы реле. Изменить уставки может только специально обученный персонал с помощью специального приспособления (пульта), и никто другой. Высокая стабильность работы и защита от несанкционированного доступа - важнейшие преимущества РКЗ.

Существенным недостатком устройств является довольно несовершенные способы настройки уставок. Например, в УЗОТЭ настройка самая грубая, осуществляется по субъективным ощущениям оператора ("слабая засветка индикатора", "повернуть на 10 - 20 град."). Понятно, что при этом трудно говорить о каких-либо количественных показателях, настройка весьма приближенная. Другие устройства имеют аналогичные недостатки, настройка по току во всех устройствах идет от фактического режима двигателя.

В предлагаемом реле применен совершенно новый способ настройки уставок режимов - цифровой ввод уставок в виде непосредственных значений тока. При таком способе вообще отсутствует погрешность настройки уставок и реле может быть настроено на любой требуемый режим. Возможность точной настройки на любой режим - важное преимущество РКЗ.

Все известные устройства оснащаются датчиками тока единственного типоразмера, перекрывая необоснованно широкий диапазон токов. Это приводит к значительному увеличению погрешности устройства, особенно при малых токах или требует подбора числа витков фазного провода, как например в УЗОТЭ. Это весьма неудобно при монтаже устройства и не всегда возможно.

РКЗ выпускается шести модификаций с датчиками тока шести типоразмеров, каждый из которых перекрывает определенный ограниченный диапазон токов и подбирается оптимально в соответствии с мощностью защищаемого ЭД. Это в сочетании с цифровой обработкой обеспечивает максимальную точность измерений (до 1%). Высокая точность измерений - важное преимущество РКЗ.

Важным качеством предлагаемого реле является наличие дистанционного беспроводного пульта, который обеспечивает возможность получения оперативной информации о текущем режиме двигателя. Это позволяет обслуживающему персоналу оперативно контролировать токовый режим двигателя и регистрировать его изменения. Такой возможности не обеспечивает ни одно другое устройство.

Реле РКЗ имеет самую простую схему подключения - всего три вывода и для установки не требует высокой квалификации обслуживающего персонала, тем самым обеспечивая простоту монтажа и обслуживания

Наличие микропроцессора в РКЗ делает его многофункциональным устройством и обеспечивает такие полезные функции, как сохранение в памяти параметров аварийного отключения, наличие счетчиков аварийных отключений, автоматический сброс защиты через заданное время и некоторые другие, отсутствующие у аналогичных устройств.

Учитывая все вышеизложенное можно сделать вывод о том, что реле РКЗ в настоящее время является наиболее надежным, простым в эксплуатации и вместе с тем наиболее точным, чувствительным и многофункциональным устройством токовой защиты в сравнении с известными аналогами.

Vapormax
Акции
Новости
  • 13.02.2019 - Поступили мотоблоки Мотор Сич МБ 8э - спешите!

    Подробнее...  
  •  

     с 20 февраля  2019 года цены стали ниже на всю линейку электрических водонагревателей Атлантик 

     

    Подробнее...  
  • Станки  fdb maschinen - подарок каждому покупателю в 2019 году

    Подробнее...  
  • С 1 января  2019 года на складе компании Новые Модели Мотоблоков Мотор Сич.

     

    Подробнее...  
  •  

     с 28 декабря   2018 года  на складе компании огромный выбор  насосов для дизеля

     

    Подробнее...
ГОРДИМСЯ НАШЕЙ КОМАНДОЙ
 

Пишите на scype: boss-motor

в Google+


Youtube-Logo

 

 

ООО "Электромотор" © 2015-2019. Все права защищены.

Копирование материалов с сайта без разрешения руководства
ООО «ЭлектроМотор» не желательно