Sw-motors.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Обмотки статора электродвигателя, классификация, характеристики, применение

Обмотки статора электродвигателя, классификация, характеристики, применение

Обмотки статоров различных типов и видов электрических машин переменного тока разнообразны по конструкции, технологии их изготовления и укладки в пазы.

Для того чтобы яснее представить себе существующие конст

рукции катушек обмоток статоров машин переменного тока, а так

же в связи с тем, что от вида и типа катушек зависят технологиче

ские операции, выполняемые при ремонте обмоток, следует при

вести условную классификацию катушек обмоток статоров электри

ческих машин переменного тока по ряду конструктивных и техноло

Номинальное напряжение до 660 В, 3 кВ и вышы имеет широкое распространение в классе напряжении до 660

также и по периметру каждого витка (витковая изоляция). Соотношение площади проводниковых и изоляционных материалов сечении площади паза для обмоток низкого и высокого напряжен можно оценить по рис. 3. Кроме того, при изготовлении катушек напряжение машины 10 кВ и выше применяются так называем противокоронные меры, которые заключаются либо в устанавливаются в

16 специальных конструктивных элементов внутри катушек, либо в нанесении дополнительного покрытия наружной поверхности изоляций катушек полупроводящими лаками.

Вид обмоточного провода, из которого изготовляются катушки. Катушки из круглого обмоточного провода — мягкие катушки, окончательная формовка лобовых частей которых производится в процессе их укладки в пазы статора, применяются для асинхронных двигателей низкого напряжения мощностью до 100 кВт. Катушки из обмоточного провода прямоугольного сечения — жесткие катушки, которые укладываются в пазы статора в окончательно отформованном при их изготовлении виде, применяются в электрических машинах высокого напряжения. Следует отметить, что имеется целый ряд типоразмеров электрических машин низкого напряжения, где также применяются жесткие катушки, — это» асинхронные и синхронные двигатели в диапазоне мощностей 100—400 кВт.

Класс нагревостойкости. В зависимости от расчетных электромагнитных нагрузок в пусковом и номинальном режимах и связанных с этим температурных факторов, а также от эксплуатационных условий обмотки электрических машин по ГОСТ 183—74 могут быть изготовлены по классам нагревостойкости А, Е, В, F и Н. Технологически это означает применение для обмотки каждого класса нагревостойкости соответствующих марок обмоточных проводов и изоляционных материалов, способных нормально работать при температурах, характеризующих данный класс.

Характеристики основных групп изоляционных материалов и обмоточных проводов, относящихся к тем или иным классам нагревостойкости, будут даны ниже при непосредственном рассмотрении технологических процессов изготовления катушек.

Число сторон катушек в пазу.

Различие обмоток по этому признаку заключается в том, что в однослойной обмотке сторона катушки занимает повысоте весь паз статора, а в двухслойной — только половину паза. По конструкции и технологии изготовления катушки однослойных и двухслойных обмоток, изготовляемых из круглого провода (для двигателей до 100 кВт), не имеют между собой принципиальных отличий. Катушки однослойных и двухслойных обморок, изготовляемые из обмоточных проводов прямоугольного сечения, принципиально отличаются между собой и по конструкции, по технологии изготовления, а также по технологии их укладки и монтажа в статоре.

Вид элементов обмотки.

Различие элементов обмотки по данному признаку заключается в том, что катушка может быть технологически изгоготовлена замкнутой с последовательным соединением в oт этом случае обмотку называют катушечной) или элемен, обмотки изготовляются в виде стержней, а соединение витков стержней в катушку производится в процессе монтажа обмотки

тор; такие обмотки называют стержневыми.

Каждый из видов катушек обмоток электрических машин переменного тока приведениои условной классификации в силу различныз технологических и эксплуатационных факторов имеют и

Читать еще:  Ford escape какой двигатель лучше

внутри данного вида различия по конструкции и применяемы материалам.

К обмоткам высокого напряжения статоров, которые наиболее широко применяются в настоящее время, по приведенной выц классификации, относят: двухслойные катушечные обмотки из обм. точных проводов прямоугольного сечения, на номинальное напря. жение 3, 6 и 10 кВ с изоляцией классов нагревостойкости В, F и Н Такие обмотки применяются в подавляющем большинстве синхронных и асинхронных электрических машинах мощностью 100— 6000 кВт, составляющих основной парк электрических машин высокого напряжения в стране. В связи с выбранным видом обмоток следует ознакомиться с построением схем обмоток статоров электрических машин, в которых применяются эти виды обмоток.

Перемотать или купить новый? Плюсы и минусы перемотки электродвигателя

Даже качественный электродвигатель спустя некоторое время активной эксплуатации требует замены изоляции обмотки. Перемотка трехфазного электродвигателя – это метод восстановления характеристики – частоты вращения либо вольтажа. Провод для перемотки подбирают исходя из необходимых рабочих параметров мотора.

Привод механизмов подвергает электродвигатель перегреву, вибрациям, воздействию повышенной влажности, пыли и так далее. Кроме того, термические перепады нарушают эластичность изоляции. Токопроводящая угольная пыль может привести к пробою на корпус и замыканию между витками обмоток.
Что подразумевает перемотка трехфазного асинхронного электродвигателя:

  • удаление старой обмотки;
  • диагностика изоляции;
  • подбор обмоточных материалов
  • намотка;
  • укладка новых катушек;
  • соединение электроцепи;
  • защита обмотки;
  • сборка.

Как проходит перемотка электродвигателя?

Сначала электродвигатель разбирают, срезают лобовую часть обмоток на токарном станке. После этого мотор нагревают в тупиковой печи до 300 градусов для размягчения. При температуре статора/якоря 80 градусов по Цельсию соскребают остальные части обмотки. Двигатель продувают.

После этого необходимо провести проверку технических характеристик двигателя: сечение провода, число витков, количество пазов. Провод нужного сечения освобождают от изоляции и заслуживают, наматываются катушки.

В пазах статора укладывают коробки с проводом, закрывают крышками, фиксируя клиньями. Межфазную изоляцию нужно вставляют в лобные части, окунают всю конструкцию в лак и сушат при температуре 140 градусов.

После сборки электродвигателя измеряют сопротивление, подключают и испытывают.

Недостатки процедуры

Пользователям двигателей и руководству предприятий рано или поздно нужно решить, отправлять мотор на перемотку либо купить новый. На первый взгляд кажется, что, конечно, ремонт дешевле покупки, особенно если прежнее оборудование служило долго верой и правдой.

Тем не менее, не все так просто с точки зрения экономики. Стоимость перемотки составляет 40-60% от цены нового электродвигателя. Учтите, что перемотанный двигатель имеет сокращенный срок службы. Едкие химикаты, используемые при ремонте, нарушают изоляционный слой листов статора мотора, снижают КПД и приводят к потере стали. Присмотреть трехфазный двигатель на замену c нужными характеристиками можно в каталоге электродвигателей АИР.

Также следует учесть, что новая обмотка значительно уступает заводской по эксплуатационным характеристикам, что обязательно ухудшит производительность всего двигателя. Перемотка снижает коэффициент полезного действия электродвигателя на 1%, энергоэффективность на 7%.

Что важно знать о восстановлении асинхронного электродвигателя?

Очень важно выбрать проверенное место для перемотки или ремонта двигателя. Особенно это касается моторов взрывозащищенного и кранового типа, где нужен опыт и внимание к деталям

Точечное обслуживание не принесет ожидаемой эффективности ремонта. Перемотка статора или ротора должна сопровождаться заменой подшипников, проверки посадочных мест и т.д. Иначе одно слабое место повлечет за собой сбой всей системы.

  • Отправка оборудования на ремонт и обратно – дорогостоящее удовольствие. Что служит еще одним доводом в пользу покупки нового двигателя.
  • Срочный капитальный ремонт двигателя может быть выполнен за 48 часов.
  • Читать еще:  Шумно работает двигатель хонда фит

    БЛОГ ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА

    Студенческий блог для электромеханика. Обучение и практика, новости науки и техники. В помощь студентам и специалистам

    • главная
    • инфо
    • блог
    • словарь электромеханика
    • электроника
    • крюинговые компании
      • Одесса/Odessa
      • Николаев/Nikolaev
    • Обучение
      • Предметы по специальности
        • АГЭУ
        • АСЭЭС
        • Диагностика и обслуживание судовых технических средств
        • Мехатронные системы
        • Микропроцессоры
        • Моделирование электромеханических систем
        • МПСУ
        • САЭП
        • САЭЭС
        • СДВС
        • СИВС
        • Силовая электроника
        • Судовые компьютерные ceти
        • СУЭ и ОСУ
        • ТАУ
        • Технология судоремонта
        • ТЭП
        • ТЭЭО и АС
      • Общие предметы
        • Безопасность жизнедеятельности
        • Высшая математика
        • Ділова українська мова
        • Интеллектуальная собственность
        • Культурология
        • Материаловедение
        • Охрана труда
        • Политология
        • Системы технологий
        • Судовые вспомогательные механизмы
        • Судовые холодильные установки
      • I курс
        • конспекты
        • ргр
        • контрольные
        • лабораторные
        • курсовые
        • зачёты
        • экзамены
      • II курс
        • конспекты
        • ргр
        • контрольные
        • лабораторные
        • курсовые
        • зачёты
        • экзамены
      • III курс
        • конспекты
        • ргр
        • контрольные
        • лабораторные
        • курсовые
        • зачёты
        • экзамены
      • IV курс
        • конспекты
        • ргр
        • контрольные
        • лабораторные
        • курсовые
        • зачёты
        • экзамены
      • V курс
        • конспекты
        • ргр
        • контрольные
        • лабораторные
        • курсовые
        • зачёты
        • экзамены
    • Теория
      • английский
      • интернет-ресурсы
      • литература
      • тематические статьи
    • Практика
      • типы судов
      • пиратство
      • видеоуроки
    • мануалы
    • морской словарь
    • технический словарь
    • история
    • новости науки и техники
      • авиация
      • автомобили
      • военная техника
      • робототехника

    23.03.2019

    Перемотка электродвигателей: зачем и как проводится процедура

    Причины и признаки износа обмотки

    Выполняется перемотка обмотки двигателя при возникновении таких «симптомов», как посторонний шум и стук, сопровождаемые нарушением целостности и потерей эластичности изоляции. Происходит подобное по нескольким причинам. Основными среди них являются:

    • воздействие природных явлений, включающих в себя высокую влажность, температурные колебания;
    • попадание машинного масла, пыли и других загрязнений;
    • неправильная эксплуатация силового агрегата;
    • влияние на мотор вибрационных нагрузок.

    Частой причиной износа, растяжения, потери целостности изоляции выступают температурные моменты. При перегреве возникает излишнее перенапряжение, делает которое обмотку чувствительной к внешним воздействиям. Малейшие удары и вибрации приводят к поломкам.

    Также распространённой причиной выхода из строя обмоток электродвигателей является поломка подшипников, которые из-за перегрузок или в силу временного износа могут разлетаться на маленькие кусочки, что приводит к сгоранию обмоток.

    Для того чтобы предотвратить все вышеперечисленные факторы, негативно влияющие на эксплуатацию моторов, необходимо периодически производить разборку электродвигателей, в процессе которой нужно чистить обмотки, при необходимости лакировать их специальным лаком (для восстановления изоляции), а также менять подшипники, сальники, пыльники и другие изнашивающиеся элементы.

    В том случае если всё-таки электродвигатель «сгорел», то целесообразнее перемотать его обмотку нежели покупать новый. Профессиональная, выполненная по всем правилам перемотка электродвигателей позволяет снизить расходы, предупредив необходимость покупки нового мотора. Стоимость процедуры дешевле нового узла на 40-60% минимум. Обычно проводится она в короткие сроки.

    Алгоритм перемотки обмотки на электрическом двигателе

    Перемотка ротора и статора осуществляются последовательно в несколько этапов. Сначала снимается мотор, выполняется его разбор. При получении доступа к обмотке производится ее демонтаж. Для замены подбирается и рассчитывается новая изоляция. Она наматывается на катушки, которые устанавливаются в электродвигатель и впоследствии привариваются друг к другу.

    Обмотка тщательно пропитывается особым лаком и помещается в печь, разогретую до определенной температуры. Конечным этапом процедуры являются испытательные работы. В процессе их проведения осуществляется проверка готовности мотора к эксплуатации. Эта проверка заключается главным образом в измерении сопротивления изоляции электродвигателя, а также максимальных рабочих характеристик мотора при его нагрузке.

    Выполняется перемотка электродвигателей в Москве специализированной компанией, имеющей в обеспечении профессиональные печи. После этой процедуры ресурс мотора не сокращается. Изоляцию можно защитить от быстрого изнашивания. Для этого необходимо проводить периодические ремонтные мероприятия. В зависимости от интенсивности эксплуатации техники их периодичность должна составлять 2-3 года.

    Читать еще:  Датчик запуска двигателя ниссан цефиро

    Диагностические математические модели вентильных двигателей с ориентацией на обнаружение витковых коротких замыканий обмотки статора

    В статье рассматриваются дифференциальные уравнения вентильного двигателя с постоянными магнитами, у которого в одной из параллельных ветвей обмотки статора произошло замыкание одного или нескольких витков. Из-за возникшей асимметрии фазных величин в качестве напряжения на зажимах обмотки статора принимаются симметричные линейные напряжения. Показано, что витковые замыкания вызывают несинусоидальный и несимметричный характер фазных токов и напряжений при номинальном нагрузочном моменте на валу, причем вначале наблюдается рост частоты и кратностей токов в фазах с увеличением числа замкнутых витков, в дальнейшем фазные токи уменьшаются (при продолжающемся росте тока замкнутого контура), и происходит «опрокидывание» ротора.

    Diagnostic mathematical models of valve motors with a focus on the detection of winding short circuits of the stator winding

    The article deals with the differential equations of a valve motor with permanent magnets, in which one or more turns were closed in one of the parallel branches of the stator winding. Due to the resulting asymmetry of the phase values, symmetrical linear voltages are assumed as the voltage at the terminals of the stator winding. It is shown that loop closures cause non-sinusoidal and asymmetric character of phase currents and voltages at the rated load moment on the shaft, and at first there is an increase in the frequency and multiplicities of currents in the phases with an increase in the number of closed turns, in the future the phase currents decrease (with a continued increase in the closed loop current) and the rotor «tipping» occurs.

    В условиях изготовления и эксплуатации, при заводских испытаниях вентильных двигателей с постоянными магнитами возможны короткие замыкания элементов обмотки статора, вызванные механическими или термическими разрушениями их изоляции. Например, у асинхронных низковольтных двигателей отказы из-за межвитковых замыканий достигают 90% от общего количества отказов [1]. Статорные обмотки рассматриваемых вентильных двигателей [2] (с мощностями до нескольких сотен киловатт) и асинхронных двигателей не имеют принципиальных отличий, поэтому вероятность витковых замыканий в них также достаточно велика.

    Разработка математической модели электродвигателя, имеющего названную аномалию обмотки, имеет важное диагностическое значение. Такая модель позволяет указать характерные признаки этой неисправности.

    Будем для примера рассматривать обмотки статора вентильных двигателей 6ДВМ 300, которые являются 4-полюсными и имеют также по четыре параллельных ветви (рис. 1).

    Короткозамкнутый контур охватывает один или несколько витков и принадлежит одной из параллельных ветвей.

    При соединении обмотки в звезду наличие несимметрии в ее фазах вызовет, очевидно, смещение потенциала нейтрали, поэтому будем считать заданными линейные симметричные напряжения (uАВ, uВС, uСА) на входных зажимах статорной обмотки.

    Источником питания вентильного двигателя является статический преобразователь частоты со звеном постоянного тока, ключи инверторного моста которого управляются сигналами резольвера (датчика положения ротора). Использование также ШИМ-технологии с высокой несущей частотой модуляции и цепей фильтрации позволяет иметь у двигателя ток и напряжение синусоидальными.

    В соответствии с рис. 1 и следующим из него равенством для фазных токов

    для фазных напряжений справедливы выражения

    где IM = HcBhM, здесь HcB, hM – соответственно коэрцитивная сила и высота постоянного магнита;

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector