От чего зависит срок службы электродвигателей. Методы оценки срока службы асинхронных электродвигателей Что необходимо проверять при работе двигателей

Электродвигатели бывают переменного и постоянного тока. Первые делятся на синхронные и асинхронные , их конструкция надежнее, эксплуатация проще, что допускает использование в производстве бытовой техники для дома, лебедок, компрессоров, насосов, станков, вентиляторов для промышленности. О сроке службы необходимо думать на этапе выбора модели. Если параметры двигателя соответствуют регулярности применения и условиям эксплуатации, он служит долго при условии, что соблюдаются правила эксплуатации.

Сравнение синхронных и асинхронных электродвигателей

Оба вида этого оборудования работают от переменного тока. Скорость синхронных двигателей постоянная, частота вращения магнитного поля равна частоте вращения ротора .

Отличительные особенности:

коэффициент мощности до 0,9;
КПД на 1-3% выше, чем у асинхронного оборудования;
высокая прочность благодаря сравнительно большому воздушному зазору;
низкая чувствительность к скачкам напряжения с электросети;
возможно использование для повышения коэффициента мощности на производстве.

Важно! К недостаткам можно отнести сравнительно высокую стоимость и сложность аппаратуры, используемой для пуска.

Уязвимые узлы:

графитные щетки и подшипники (быстро снашиваются);
относительно слабая пружина для прижимания щеток к коллектору;
тонкосъемное кольцо, склонное к скоплению налета из грязи.

Повышенного внимания требуют щетки. Если графит полностью стирается, повреждается токосъемное кольцо. При его выходе из строя двигатель перестает функционировать.

В асинхронных двигателях частота вращения магнитного поля отличается от частоты вращения ротора. Конструкция простая, эксплуатация более надежная. При отсутствии перегрузок это оборудование служит долго.

Преимущества асинхронной конструкции:

простота производства;
сравнительно низкая стоимость;
минимум затрат на эксплуатацию;
подключение к сети без преобразователей (если отсутствует необходимость регулировать скорость).

При выборе необходимо учесть минусы:

низкий коэффициент мощности и КПД (по сравнению с синхронными моделями);
повышенная зависимость от напряжения в электросети;
большая величина пускового тока и незначительный пусковой момент;
невозможность регулировать скорость, если подключать прямо к сети.

Внимание! Самое уязвимое место – подшипники, но их замена проблем не создает.

Как продлить срок службы двигателей переменного тока

Чтобы этот вид оборудования служил долго, необходимо:

верно выбрать модель;
правильно установить;
соблюдать советы производителя по эксплуатации;
своевременно проводить техническое обслуживание;
контролировать температуру во время работы;
следить за состоянием обмотки;
мгновенно реагировать на посторонний шум и повышенную вибрацию.

При выборе электродвигателя следует учесть:

требуемые обороты и мощность;
способ монтажа и напряжение;
величину КПД и коэффициента мощности;
дополнительные требования, связанные с условиями эксплуатации.

При монтаже используется лебедка, таль или кран. Перед началом работы следует проверить допустимую нагрузку подъемного устройства. При установке можно использовать только инструменты, не имеющие дефектов. При центровке, замене смазки, проверке зазоров, регулировке щеток обязательно отключение рубильника.

Предотвратить сбои помогает регулярный осмотр во время работы. Необходимо периодически затягивать крепления и болты, очищать поверхность. Не менее важен контроль за соответствием показателей тока заводским параметрам.

Срок службы электродвигателя напрямую зависит от срока службы изоляции . Для каждого класса установлен допустимый уровень температуры. Его превышение способствует разрушению изоляционного материала.

Внимание! Если оборвалась обмотка, единственное верное решение – перемотать. Скручивать или спаивать ее нельзя. В процессе перемотки важно соблюдать параметры сечения и количество витков.

Важно правильно выбрать оборудование, обеспечивающее аварийное отключение. Самыми эффективными считаются приборы максимальной токовой защиты (МТЗ).

Во время работы следите, чтобы вибрации и шум не превышали допустимый уровень. Отклонения свидетельствуют о неисправности механизма , которую необходимо найти и устранить немедленно.

Выбор электродвигателя осуществляется с учетом конструкции, режима работы, мощности, условиям пуска. Если самостоятельно рассчитать параметры не получается, желательно посоветоваться с опытным механиком или консультантом магазина. Любая ошибка при покупке может обернуться выходом из строя машины, для которой электродвигатель предназначен, и дополнительными финансовыми затратами.

Ответ на этот вопрос следует искать не в процессе использования электродвигателя, а заблаговременно. За счет грамотного выбора агрегата и соблюдения условий его эксплуатации можно обеспечить долгий и эффективный срок службы. Также нельзя пренебрегать рекомендациями по использованию, качественной установке и профессиональному сервисному обслуживанию техники. Союз всех этих пунктов обеспечивает долговечность устройств.

1. Выбираем электродвигатель правильно

Никому не нужна «головная боль» от электромотора, поэтому при его выборе следует посоветоваться с механиками. Именно эти специалисты будут контактировать с двигателями и заботиться о них, чтобы агрегаты не вышли из строя в самых неподходящий момент. Они уж точно знают, какой двигатель нужен вашей компании. В их компетенции:

подобрать серию устройства и лучшего производителя;
рассчитать нужную мощность и обороты оборудования;
определиться с коэффициентом полезного действия и cos φ;
решить вопрос с рабочим напряжением, вариантом установки и климатическому исполнению;
уточнить дополнительные моменты при выборе агрегатов.

Если вы все же сомневаетесь в грамотности советов механиков, вы также можете проконсультироваться у наших специалистов. Они ответят на все интересующие вас вопросы.

2. Общайтесь напрямую со специалистами завода-производителя

Такая прямая связь с разработчиками позволит вам решать все вопросы по ремонту и сервису оборудования быстро и грамотно. Это выгодно не только для вас, но и для второй стороны. Завод-производитель получает обратную связь от клиентов - а это большой вклад в повышение уровня качества выпускаемых изделий.

3. Не пренебрегайте техникой безопасности при выполнении монтажа, а также рекомендациями по использованию машин

Установка оборудования выполняется с привлечением кранов или ручных лебедок, талей и иных устройств, которые располагают над местом, где планируется использовать электродвигатель . В обязательном порядке проверяйте нагрузку на все устройства.

Еще один момент , на который следует обратить внимание - отключение рубильника, снятие вставок предохранителей на питающей линии и вывешивание на рубильнике запрещающего плаката. Эти процедуры следует выполнять, если планируется проводить:

центровку электрического двигателя с технологической машиной;
проверку зазоров воздуха;
смену смазки;
подгонку щеток;
проверку сопротивления изоляции обмоток.

Осуществляя монтаж оборудования, следует крайне внимательно отнестись к состоянию электромотора и ни в коем случае не использовать инструмент с дефектами.

4. Выполняйте регламентные работы вовремя

В процессе работы устройства необходимо регулярно проверять его внешний вид. Такая профилактическая процедура является очень важной, ведь именно она позволяет вовремя выявить неисправности и исключить перебои в функционировании. Для качественного осмотра поверхность оборудования очищается, после чего затягиваются болтовые соединения и крепления заземлений.

Также важно проводить работы по контролю базовых характеристик электромашины. Это замер токов и определение их соответствия с заводскими параметрами. Уменьшение срока службы напрямую зависит от перегрузки двигателя. Также следует проверить смазку элементов двигателя, его температуру и наличие или отсутствие вибрации и постороннего шум.

5. Обращайте внимание на энергоэффективность

Главнейшим параметром энергоэффективности двигателя является КПД. Его формула:

η=P2/P1=1 - ΔP/P1,
Р2 — полезная мощность на валу электрического двигателя,
Р1 — активная мощность, которую потребляет электродвигатель из сети,
ΔP — суммарные потери, возникающие в двигателе.

Можно проследить обратную зависимость: чем коэффициент полезного действия больше, тем меньше энергии затрачивается электродвигателем, создающим полезную мощность.

На долговечность изоляции во многом оказывает влияние температура. Она сокращается вдвое при повышении температуры на 100 градусов Цельсия. Это говорит о том, что устройства, имеющие повышенную энергоэффективность, служат гораздо дольше, поскольку нагрев и потери их меньше.

6. Используйте оборудование с частотным преобразователем

Такой прибор позволяет отрегулировать скорость вращения двигателя путем изменения входной частоты. Благодаря этой особенности удается уменьшить расход электроэнергии как минимум на 30%, чего нет при классических способах управления оборудованием. В частности, если уменьшить рабочую частоту на 20%, можно сократить энергопотребление в 2 раза!

Кроме энергосбережения частотный преобразователь удлиняет срок эксплуатации мотора, делая всю систему еще более надежной без необходимости ее техобслуживания.

7. Отслеживайте температурный режим

Долговечность электрического двигателя зависит от температуры, до которой нагревается изоляции. Существует несколько классов изоляции со следующими значениями допустимой температуры:

В - 130 градусов Цельсия;
F- 180 град.;
Н - 180 град.

Если температура больше допустимого значения, изоляция может разрушиться раньше времени, а долговечность двигателя, соответственно, уменьшиться.

8. Отслеживайте обмотку электромотора

Дефекты, которые могут произойти в обмотке:

Обрыв в треугольнике;
Обрыв в звезде.

Остановимся на каждом подробнее.

Когда обмотка оборвалась в «треугольнике ». По сути обмотка с дефектом никак не влияет на работу двигателя. Вся мощность распределяется на другие две обмотки путем соединения к сети по типу «открытый треугольник». Итог - обороты ускоряются, двигатель держит нагрузку, но две подключенные фазы сильнее нагреваются. Если эксплуатировать силовой агрегат в таких условиях в течение долгого времени, выгорание обмоток статора неминуемо.

Когда обмотка обрывается в «звезде ». В результате обрыва обмотки в трехфазном двигателе, который включен в сеть по типу «звезда», происходит отказ машины запускаться после ее остановки. Двигатель нагревается, гудит, вибрирует, но не запускается. Все потому, что отсутствует вращающееся магнитное поля. Конечно, запуск электродвигателя возможен, но это требует предварительной раскрутки вала ротора. При этом увеличивается потребление электроэнергии, возрастает шум, а двигатель быстрее изнашивается.

Есть одно рациональное решение, как избежать проблем в результате обрыва обмотки, и оно предполагает поиск и перемотку дефектной обмотки. Не допускается скрутки и спайки, грамотнее перемотать всю обмотку с сохранением количества витков и сечения проволоки.

9. Внимание к аварийному режиму!

Опыт эксплуатации электрических двигателей в течение множества лет показал, что основная доля защит не способна по максимуму обеспечить безаварийную работу агрегатов. К примеру, расчет тепловые реле осуществляется на длительную перегрузку, достигающую 25-30% от номинальной. Однако на практике очень часто они срабатывают, когда происходит обрыв фазы при перегрузке 60% от номинальной. Получается, что реле просто не срабатывает, когда нагрузка меньше, и двигатель функционирует на двух фазах. В итоге машина ломается из-за перегрева изоляции обмотки.

Именно поэтому выбор защиты - крайне важное условие для безопасной работы электрического двигателя. Выделяют несколько разновидностей таких приборов, позволяющих обезопасить агрегат от аварий:

тепловые - расцепители, тепловые реле;
термочувствительные - термисторы, термостаты;
устройства от сверхтоков - автоматы, плавкие предохранители;
приборы максимальной токовой защиты - электронные токовые реле;
приборы защиты от аварий в сети - мониторы сети, реле напряжения и контроля фаз;
комбинированные устройства.

Выбирая релейную защиту лучше всего проконсультироваться со специалистом.

10. Проверяйте шум и вибрацию

Это еще пара характеристик, которые могут повлиять на долговечность машины. Если их показатели за пределами нормы, налицо механическая неисправность. Такие недочеты в работе необходимо сразу же замечать и устранять, определяя причину появления.

Если вопрос самостоятельно не разрешить, необходимо обратиться к производителю или специалистам, которые занимаются решением проблем такого типа. Если вы не обладаете соответствующими знаниями, лучше всего не пытаться исправить недочеты в работе устройства самостоятельно, поскольку это может привести к дополнительным затратам.

«Вечный двигатель» или 10 советов, как продлить его срок службы

Искать ответ на вопрос как долго вам прослужит электродвигатель нужно не в ходе его эксплуатации, а намного раньше. Правильный выбор машины с учетом условий и регулярности ее применения — верный залог того, что она будет работать долго, надежно и эффективно. При этом, конечно, не стоит забывать о соблюдении рекомендаций по эксплуатации, грамотном монтаже и профессиональном обслуживании машины. Именно эти параметры будут определяющими в продолжительности ее жизни.

Теперь рассмотрим каждый из них подробнее и дадим еще несколько советов, на что стоит обратить внимание при эксплуатации электродвигателя, чтобы срок его службы был максимально долгим.

1. Покупайте правильный электродвигатель

Чтобы не приобрести очередную «головную боль» (в виде электродвигателя) на свой объект, посоветуйтесь со своими механиками. Именно эти люди будут сутки напролет обхаживать и заботиться о двигателях, чтобы машина не подвела в самый неподходящий момент. Они профессионалы и подберут то, что необходимо, а не то, что дешево или выгодно. Они умеют правильно, и главное — технически грамотно:

определить производителя и серию двигателя;
указать необходимую мощность и обороты;
уточнить вопрос по рабочему напряжению, способу монтажа, климатическому исполнению;
обратить внимание на значения КПД и cos φ;
указать дополнительные требования к машине.

В том случае, если вы живете по правилу — доверяй, но поверяй — можете совершенно бесплатно получить необходимые рекомендации у наших специалистов.

2. Установите прямую связь со специалистами завода-изготовителя

Это позволит вам напрямую с разработчиками электродвигателя технически грамотно и быстро решать все вопросы, связанные с обслуживанием и ремонтом. Предоставляя обратную связь производителю, вы, хотите того сами или нет, делаете неоценимый вклад в повышения уровня качества производимой производителями продукции.

3. Соблюдайте технику безопасности при проведении монтажных работ и советы по эксплуатации

Установка электродвигателя производится, как правило, с помощью кранов или ручных лебедок, а также талей и других устройств, расположенных над местом его эксплуатации. Обязательно проверяйте возможности их нагрузки!

Также не забывайте, что центровка электродвигателей с технологической машиной, проверка воздушных зазоров, замена смазки в подшипниках, подгонка и регулировка щеток у электродвигателя с фазным ротором, проверка сопротивления изоляции обмоток должны происходить только при отключенном рубильнике, вынутых плавких вставках предохранителей на питающей линии с вывешиванием запрещающего плаката на рубильнике.

При монтаже необходимо обратить особое внимание на состояние электродвигателя и не допускать использования инструмента, имеющего дефекты.

4. Своевременно выполняйте регламентные работы

В первую очередь, проводите регулярный внешний осмотр во время работы двигателя. Эта мера носит профилактический характер, но очень важна. Она позволит предупредить возникновение неисправностей и, как следствие, предотвратить сбой в работе. Во время проведения осмотра очищается поверхность электродвигателя, производится затяжка болтовых соединений и крепления заземлений.

Не менее важно проведение работ по контролю основных параметров электрической машины. Сюда входят замер токов и проверка их на соответствие заводским параметрам. Перегрузка двигателя значительно сокращает срок его службы. Также необходимо убедиться в отсутствии посторонних шумов и вибрации, в том, что двигатель смазан, а его температура не превышает допустимые нормы (подробнее п. 7, 10).

5. Выбирайте энергоэффективные двигатели

Основным показателем энергоэффективности электродвигателя является его коэффициент полезного действия (далее КПД), который рассчитывается по формуле:

η=P2/P1=1 – ΔP/P1,

где Р2 — полезная мощность на валу электродвигателя,

Р1 — активная мощность, потребляемая электродвигателем из сети,

ΔP — суммарные потери, возникающие в электродвигателе.

Как мы видим, чем выше КПД (и соответственно ниже потери), тем меньше энергии потребляет электродвигатель из сети для создания полезной мощности.

Согласно эмпирическому закону срок службы изоляции уменьшается в два раза при увеличении температуры на 100 °C. Таким образом, срок службы двигателя с повышенной энергоэффективностью несколько больше, так как потери и нагрев меньше.

6. Применяйте электродвигатели с преобразователями частоты

Преобразователи частоты позволяют регулировать скорость вращения электродвигателя за счет изменения входной частоты. Это позволяет сэкономить как минимум 30% электроэнергии по сравнению с традиционными способами управления двигателями. Например, если снизить рабочую частоту всего на 20% (с 50 до 40 Гц), то потребление электроэнергии уменьшится вдвое!

Помимо энергосбережения преобразователи частоты увеличивают срок службы электродвигателя, повышают надежность всей системы, не требуют технического обслуживания.

7. Контролируйте температуру двигателя

Нормативный срок службы электродвигателя определяется допустимой температурой нагрева его изоляции. В современных двигателях применяется несколько классов изоляции, допустимая температура нагрева которых составляет:

Класс В — 130 °C,
Класс F — 155 °C,
Класс H — 180 °C.

Превышение допустимой температуры ведет к преждевременному разрушению изоляции и существенному сокращению срока его службы.

8. Следите за обмоткой электродвигателя

Здесь есть два варианта развития событий:

обрыв обмотки в треугольнике,
обрыв обмотки в звезде.

Рассмотрим каждый из них.

Обрыв обмотки в «треугольнике». Из практики известно, что оборванная обмотка никак не мешает нормальной работе электродвигателя. Оставшиеся две обмотки берут на себя всю мощность через подсоединение к сети по топологии «открытый треугольник». В результате двигатель набирает обороты, держит нагрузку, но происходит чрезмерный нагрев двух подключенных фаз. При относительно долгой эксплуатации асинхронного силового агрегата под нагрузкой на валу в таком неверном режиме включения происходит неминуемое выгорание задействованных обмоток статора.

Обрыв обмотки в «звезде». Обрыв обмотки статора в трехфазном электродвигателе, включенном в сеть по топологии «звезда», приводит к тому, что машина отказывается запускаться, если ее остановить. Двигатель греется, издает неприятный гул, вибрирует ротором, но не запускается. Обрыв обмотки приводит к тому, что не образуется вращающееся магнитное поле. Безусловно, двигатель можно запустить, но для этого необходимо предварительно раскрутить вал ротора. Естественно, возрастает электропотребление, шум, а также общий износ двигателя.

Единственно верное решение проблемы обрыва обмотки — это нахождение дефектной обмотки и ее перемотка. Любая скрутка, спайка внутри обмотки неприемлема. Лучше и надежнее перемотать всю обмотку, сохраняя число витков, а также сечение обмоточной проволоки.

9. Особое внимание — аварийный режим!

Многолетний опыт эксплуатации электродвигателей показал, что большинство существующих защит не обеспечивают безаварийную работу электродвигателя. Например, тепловые реле рассчитывают на длительную перегрузку 25-30% от номинальной. Но чаще всего они срабатывают при обрыве одной фазы при нагрузке 60% от номинальной. При меньшей нагрузке реле не срабатывает, электродвигатель продолжает работать на двух фазах и выходит из строя в результате перегрева изоляции обмоток.

Правильный выбор защитного устройства — это важный фактор в обеспечении безопасной эксплуатации электродвигателя. Приборы защиты электродвигателя от аварийных режимов можно разделить на несколько видов:

тепловые защитные устройства — тепловые реле, расцепители;
защитные устройства от сверхтоков — плавкие предохранители, автоматы;
термочувствительные защитные устройства — термисторы, термостаты;
защита от аварий в электросети — реле напряжения и контроля фаз, мониторы сети;
приборы МТЗ (максимальной токовой защиты), электронные токовые реле;
комбинированные устройства защиты.

При выборе релейной защиты проконсультируйтесь со специалистом.

10. Обращайте внимание на вибрацию и шум

Обращайте самое пристальное внимание на такие параметры электрической машины как вибрация и шум. Если они не в пределах нормы, то свидетельствуют о механической неисправности. Очень важно вовремя уловить данные изменения в работе машины, определить причины возникновения, и конечно же устранить их.

Если самостоятельно решить данный вопрос не получается, рекомендуем обращаться напрямую к производителям, обладающим необходимым оборудованием, и специалистам, регулярно решающими подобного рода задачи. Это сэкономит вам время и деньги!

Классификация условий эксплуатации. Влияние условий эксплуатации на срок службы электродвигателей. Непрерывное диагностирование электрических машин. Классификация методов непрерывного диагностирования электрических машин.

Поделитесь работой в социальных сетях

Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск

ЭКСПЛУАТАЦИЯ и ремонт ОБОРУДОВАНИЯ (5 курс)

ЛЕКЦИЯ №5

выбор оборудования на заданный срок службы

Учебные вопросы:

1. Классификация условий эксплуатации. Влияние условий эксплуатации на срок службы электродвигателей.

3. Техническая реализация задач контроля за использованием ресурса.

1. Классификация условий эксплуатации.

Классификация оборудования по местам установки электродвигателей без учета режимов их работы приведена в таблице 1.
Во ВНИПТИЭМ разработана новая классификация условий эксплуатации электродвигателей, учитывающая место установки электродвигателя, режим его работы, условия и частоту пусков, уровень вибрации и другие факторы, влияющие на надежность электродвигателя.

Условия эксплуатации разделены на

Легкие,

нормальные,

жесткие и

особо жесткие.

Легкие условия эксплуатации означают, что один или несколько факторов, влияющих на надежность электродвигателя, отклоняются от номинальных режимов в сторону их облегчения.
Жесткие условия характеризуются наличием одного из факторов, значение которого выше номинального уровня.

Особо жесткие условия характеризуются наличием двух и более факторов, превышающих номинальные значения, либо один из факторов из-за чрезвычайно высокого отклонения от номинального уровня значительно снижает надежность электродвигателя.

Таблица 1

Классификация оборудования по местам установки электродвигателей

Места размещения электроустановок по ГОСТ 16150-69	помещении согласно П ТЭ	условий среды	Примерный перечень помещений
Открытый воздух		Жесткие	Приводные станции навозных транспортеров, агрегаты АВМ и др.
Пол навесом со сравнительно свободным доступом наружного воздуха	Влажные	Жесткие	Приводные станции навозных транспортеров вне помещений накрытые кожухами, кормоприготовительные машины и агрегаты, установленные под навесом
То же, с источником влаги и химически активных газов	Сырые	Жесткие	Вентилируемые навозоуборочные помещения с открытой поверхностью испарения
В помещениях с естественной вентиляцией без каких-либо средств создания микроклимата	Сухие	Нормальные	Механические мастерские
		Пыльные	Жесткие	Вакуумные помещения
		Пыльные		Жесткие	Цехи комбикормов
		Влажные	Жесткие	Навозосборные помещения с резервуарами для пневмоудалення
Помещения с искусственным регулированием климата	Сухие	Легкие	Жилые помещения» лаборатории клубы
Сырые помещения	Сырые	Жесткие	Цехи влажных кормов
		Особо сырые	Жесткие	Пункты первичной обработки молока
		Особо сырые с химически активной средой	Особо жесткие	Стойловые помещения

Режимы работы электродвигателей (S1...S8) приняты по ГОСТ 183-74 (2001) (Машины электрические вращающиеся. Общие технические условия).
Кратковременный режим работы S2 отнесен к жестким условиям эксплуатации, так как из-за малого периода его работы температура электродвигателя не достигает установившегося значения и его изоляция не успевает высохнуть. В период пауз электродвигатель остывает практически до холодного состояния.

Режимы с частыми пусками и реверсами S4, S5, S6, S7 сопровождаются значительными тепловыми, коммутационными и механическими воздействиями на обмотку и механическими на подшипники и поэтому отнесены к особо жестким условиям эксплуатации.

Условия пусков в зависимости от режима работы электродвигателей приняты следующие:

Для легких условий эксплуатации 0,2 пуска в час;

Жестких более 10;

Нормальных 2... 10;

Особо жестких значительно больше 10 пусков в час.
Исследования влияния продолжительности пуска электродвигателей на надежность позволили принять следующую градацию продолжительностей по условиям эксплуатации:

для легких менее 1 с;

нормальных 1...3;

жестких 3...10;

особо жестких более 10 с.

Коэффициенты загрузки приняты следующие:

для легких условий эксплуатации менее 1;

нормальных 1;

жестких и особо жестких более 1.

Уровень вибрации принят, исходя из условий эксплуатации:

менее 10 мм/с для легких и нормальных и

Более 10 мм/с для жестких и особо жестких.

Условия окружающей среды, согласно ГОСТ 15150-69 (МАШИНЫ, ПРИБОРЫ И ДРУГИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗДЕЛИЯ ИСПОЛНЕНИЯ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХ РАЙОНОВ. КАТЕГОРИИ, УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ, ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ В ЧАСТИ ВОЗДЕЙСТВИЯ КЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ), приняты следующие:

легкие условия эксплуатации закрытые помещения с искусственно регулируемым климатом;

нормальные закрытые помещения с естественной вентиляцией; жесткие открытый воздух,

навесы и помещения с повышенной влажностью.

Запыленность определена по данным исследований и классифицирована следующим образом: при содержании пыли менее
16 мг/м 3 легкие условия; 16...60 мУ/м 3 нормальные и свыше 60 мг/м 3 жесткие.

Загазованность определена по техническим условиям на электродвигатели для сельскохозяйственного производства и по аммиаку

Для легких условий составляет менее 0,03 г/м 3 ;

Нормальных 0,03 и

Жестких - более 0,03 г/м 3 .

Сочетание влажности и аммиака представляет особо жесткие условия эксплуатации электродвигателей, особенно общепромышленного исполнения.
Степень влияния аварийного состояния приводного механизма на электродвигатель определяют следующим образом.

При 10 отказах привода, приходящихся на 1 отказ электродвигателя, условно принято считать влияние приводного механизма на электродвигатель незначительным при меньшем числе отказов привода значительным.

Влияние условий эксплуатации на вероятность безотказной работы и срок службы электродвигателей, второй серии общепромышленного исполнения иллюстрируется данными, приведенными в таблице 2.

Таблица 2

Влияние условий эксплуатации на вероятность безотказной работы и срок службы электродвигателей

Условия эксплуатации	Среднее значение вероятности безотказной работа электродвигателя, отн. ед.	Средний срок службы электродвигателя, лет
Легкие		10...8
Нормальные		6...5
Жесткие		4...3
Особо жесткие		До 2

Данные таблицы убедительно показывают непригодность электродвигателей общепромышленного исполнения второй серии к использованию в тяжелых (жёстких) и особо тяжелых {особо жестких) условиях сельскохозяйственного производства.

В последнее время для бытовых нужд сельского населения и для орошения земель широко используются подземные воды. Почти в каждом совхозе, колхозе имеется несколько скважин, оборудованных погружными электронасосами. В связи с этим в сельском хозяйстве все более заметную роль начинают играть погружные электродвигатели. В краях и областях созданы и создаются новые организации по эксплуатации и ремонту электрифицированных установок для подземного водоснабжения.
Проведенные наблюдения показывают, что срок службы погружных электронасосов значительно меньше срока, установленного заводами-изготовителями, и составляет в среднем 40% нормированного. Согласно статистике, около 70% неисправностей электронасосов приходится на электродвигатели.

Надежность погружных электродвигателей зависит от конструктивных и технологических факторов, устройств защиты от аварийных режимов, а также от условий и уровня эксплуатации.

Основные причины выхода - погружных электродвигателей из строя следующие:

а) недостаточный уровень технической эксплуатации (по этой причине происходит 30% всех повреждений);

б) особо жесткие условия эксплуатации;

в) отсутствие надежной защиты от аварийных режимов (перегрузка, работа на двух фазах и др.) 35%.

В настоящее время в эксплуатации находятся в основном электронасосы следующих двух типов: МАПЗМ и ПЭДВ (соответственно: машина асинхронная погружная третьей серии модернизированная и погружной электрический двигатель водонаполненный).
Погружные двигатели старых серий негерметизированы, их полость соприкасается с водой через мелкий сетчатый фильтр. Вода химически воздействует на изоляцию обмотки и металлические части двигателя, а абразивные частицы, несмотря на наличие фильтра, вызывают износ изоляции и подшипников.

Электродвигатель типа МАПЗМ полугерметизированный, а ПЭДВ полностью герметизирован. Двигатели ПЭДВ имеют наилучшую эксплуатационную надежность. Однако их надежность недостаточна, наработка до ремонта колеблется в пределах от 2600 до 4200 ч, что почти в два раза ниже гарантированной заводами- изготовителями. Вероятность безотказной работы нового электродвигателя составляет в среднем не более 0,2 вместо нормированной 9.

Средний срок службы колеблется в пределах от 1,2 до 1,5 года.
Одна из основных причин неудовлетворительной надежности погружных электронасосов процессы коррозии металлических частей и старение изоляции обмоток. Эти процессы происходят как в работающем, так и в неработающем электродвигателе, который рекомендуется заливать дистиллированной водой.

Для повышения эксплуатационной надежности погружных электродвигателей необходимо защитить их от воздействия окружающей среды. В качестве такой защиты предложено заполнять электродвигатели дистиллированной ингибированной водой. Как правило, все воды скважин содержат различные примеси. В герметизированном электродвигателе, заполненном дистиллированной водой, состав добавляемого ингибитора остается постоянным. Оптимальный состав этого ингибитора следующий: уротропин 2,4 г/л; нитрит натрия 1,09 г/л; хромат калия 0,62 г/л. При таком составе ингибитора скорость коррозии деталей и узлов электродвигателей значительно замедляется.

Ингибированная дистиллированная вода наименее активна и по отношению к изоляции обмоток. Опыт показывает, что в погружных электродвигателях слабым узлом является место соединения обмотки с кабелем. Применение липкой полихлорвиниловой ленты не дает положительного эффекта. Усиление изоляции в месте соединения лаком цапон привело к желаемому результату.

Более 100 штук погружных электродвигателей, залитых ингибированной дистиллированной водой с изоляцией мест соединения обмоток, усиленной при помощи лака цапон, были поставлены на пробную эксплуатацию, которая показала, что средний срок их службы возрос более чем в 2,5 раза.

Следует учесть дешевизну ингибитора и возможность его приготовления в любой химической лаборатории. Приготовленный раствор дистиллированной воды с оптимальным составом ингибитора имеет длительный срок хранения. Он может быть заранее подготовлен и расходоваться по мере надобности.

Погружные электродвигатели снабжаются станциями управления старой серии ПЭТ и новой, изготовленной на логических элементах, типа ШЭТ. При комплектовании электродвигателей станциями типа ПЭТ по вине последних выходит из строя 15% электродвигателей, а при наличии станции типа ШЭТ только 8%.

Таким образом, эксплуатационная надежность погружных электродвигателей может быть заметно повышена простыми мерами при очередных ремонтах и ревизиях их в эксплуатации.

2. Непрерывное диагностирование электрических машин. Классификация методов непрерывного диагностирования электрических машин.

В практике технического обслуживания электрических машин в сельском хозяйстве сегодня можно выделить три стратегии обслуживания:

По необходимости (при выходе из строя электрической машины);

Планово-профилактическую (профилактические мероприятия проводятся независимо от технического состояния электрической машины);

Планово-диагностическую (профилактические мероприятия проводятся с учетом технического состояния электрической машины путем ее дискретного диагностирования).

Ни одна из указанных стратегий технического обслуживания не позволяет контролировать развитие процессов повреждения и износа отдельных элементов конструкции электрической машины, в первую очередь изоляционной конструкции (изоляции).

В основу методов непрерывного дигностирования и прогнозирования технического состояния электрических машин в процессе их эксплуатации положена стратегия раннего предупреждения развития процессов повреждения и износа изоляции обмоток и других элементов конструкции.

Сущность стратегии раннего предупреждения развития процессов повреждения и износа изоляции обмоток асинхронных электродвигателей заключается в

Непрерывном контроле за изменением одного или нескольких параметров, характеризующих процессы повреждения и износа изоляции,

В непрерывном контроле параметров, характеризующих текущее техническое состояние изоляции,

В своевременной подаче сигнала обслуживающему персоналу о ненормальном развитии процессов в электрической машине с целью дальнейшего более глубокого диагностирования ее технического состояния и связанных с ней систем в технологические паузы, не отключая электрическую машину в ходе технологического процесса и не нанося этим самым технологического ущерба производству.

Отключение же электрической машины должно производиться только в том случае, когда дальнейшая ее работа в таком режиме может привести к резкому ухудшению ее технического состояния или выходу из строя до окончания технологического процесса, а восстановительная стоимость электрической машины будет выше технологического ущерба. Защиту электродвигателей от работы в аварийных режимах следует рассматривать как крайнюю меру.

КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ НЕПРЕРЫВНОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Проведенные исследования показывают, что непрерывным диагностированием должны быть охвачены:

Тепловые процессы электрических машин;

Процессы, сопровождающиеся сверхтоками;

Процессы при неполнофазных режимах электрических машин;

Текущее состояние изоляции электрических машин.

Непрерывное диагностирование тепловых процессов электрических машин может быть осуществлено одним из следующих методов:

Непрерывным контролем тока, потребляемого электрической машиной и сравнением его с номинальным значением;

Непрерывным контролем превышения температуры обмотки над температурой окружающей среды и сравнением его с номинальным значением;

Непрерывным контролем температуры обмотки и сравнением ее с номинальным значением;

Непрерывным контролем превышения температуры стали над температурой окружающей среды и сравнением его с номинальным значением;

Непрерывным контролем температуры стали и сравнением ее с номинальным значением;

Непрерывным контролем скорости теплового износа изоляции и сравнением ее с номинальным значением;

Непрерывным учетом теплового износа изоляции и выдачей информации с нарастающим итогом;

Непрерывным учетом квадрата кратности потребляемого тока и выдачей информации с нарастающим итогом;

Моделированием тепловых процессов с помощью аналоговых электрических моделей.

Непрерывное диагностирование процессов, сопровождающихся сверхтоками, может быть осуществлено одним из следующих методов:

Непрерывным контролем импульса возникающего сверхтока и сравнением его с допустимым значением;

Непрерывным учетом импульсов возникающих сверхтоков и выдачей информации с нарастающим итогом;

Непрерывным учетом износа изоляции от совокупного воздействия температуры обмотки и сверхтока и выдачей информации с нарастающим итогом.

Непрерывное диагностирование процессов при неполнофазных режимах может быть осуществлено одним из следующих способов:

Непрерывным контролем импульса сверхтока, возникающего при опрокидывании электродвигателя в результате неполнофазного режима и сравнением его с допустимым значением;

Непрерывным контролем напряжения нулевой последовательности и сравнения его с допустимым значением;

Непрерывным контролем токов утечки и сравнением их с допустимым значением.

Рис. 1. Классификация методов непрерывного диагностирования электрических машин

Непрерывное диагностирование текущего состояния изоляции может быть осуществлено непрерывным измерением токов утечки и сравнением их с допустимым значением.

Классификация методов непрерывного диагностирования электрических машин приведена на рис. 1.

3. Техническая реализация задач контроля за использованием ресурса

задача контроля за расходованием ресурса возникает в связи с тем, что при выборе электрооборудования для конкретных условий эксплуатации могут быть допущены ошибки (недостаточная представительность исходных данных) и в процессе эксплуатации могут изменяться условия или дестабилизирующие воздействия. Непрерывный контроль за использованием ресурса в эксплуатационный период позволяет электротехническому персоналу вмешиваться в процесс расходования ресурса, т.е. выполнять функцию ресурсосбережения.

Допустимый годовой износ изоляции:

Е г.доп = Д н /Т сл

где: Д н нормативный ресурс;

Т сл экономически целесообразный срок службы (для АД=10 лет).

Условия сохранения ресурса:

Е г.факт ≤ Е г.доп

ε факт ≤ ε доп

ε скорость старения

Если израсходованный ресурс или скорость старения превышает допустимую, то система действует на оповещение обслуживающего персонала, либо на отключение электроустановки.

PAGE \* MERGEFORMAT 14

Другие похожие работы, которые могут вас заинтересовать.вшм>
2125.		ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ. ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ	9.71 KB
	При текущем и плановопредупредительное обслуживании осуществляется: технический надзор за состоянием трассы и выполнением правил охраны общегосударственных средств связи; технический надзор за всеми сооружениями и действием устройств автоматики сигнализации и телемеханики; проведение профилактических; контроль за электрическими характеристиками кабеля; устранение выявленных неисправностей; обеспечение аварийного запаса кабеля арматуры и материалов в том числе кабеля облегченной конструкции для быстрого устранения повреждений на линии;...
15051.		Классификация условий гражданско-правового договора по объему свободы сторон в их определении	610.48 KB
	Рассмотреть сущность гражданско-правового договора как юридической конструкции; исследовать принцип свободы договора и основания ее ограничения; проанализировать соглашение сторон как основание изменения и расторжения договора;
11526.		Влияние индустриальных объектов на изменение геоэкологических условий окружающей среды на примере теплоэлектростанции	121.48 KB
	Кроме основных компонентов влияние теплоэлектростанций состоит в: пылевые частицы различного состава фтористые соединения окислы металлов газообразные продукты неполного сгорания топлива. Увеличение напоров и объемов водохранилищ гидроузлов продолжение использования традиционных видов топлива уголь нефть газ строительство топливного цикла выдвигают ряд принципиально важных задач глобального характера по оценке влияния энергетики на биосферу Земли. Какое влияние оказывает на характер вредных выбросов в атмосферу вид...
17449.		Составление руководства по эксплуатации конвейера «TP-CPC»	727.78 KB
	Целью данной курсовой является составление руководства по эксплуатации конвейера TP-CPC. Описать движения исполнительных механизмов и условия безопасного использования конвейера. Синтезировать систему логического управления для конвейера TP-CPC с помощью программы CoDeSys. Составить руководство по эксплуатации конвейера для рабочего персонала.
15249.		Служба эксплуатации номерного фонда	38.4 KB
	Рабочие входящие в службу главного инженера помогают переставлять мебель в номерах переносить тяжести участвуют в погрузочно-разгрузочных работах при транспортировке белья в прачечную и обратно и т. Уборка после выезда проводится после освобождения номера с обязательной сменой постельного белья. Смена постельного белья и полотенец проводится по нормам которые зависят от категории гостиницы. Все оборудование в нем должно быть исправным состояние мебели постельного белья отвечать необходимым требованиям.
14684.		Оборудование для газлифтной эксплуатации скважин	83.35 KB
	1 Оборудование для газлифтной эксплуатации скважин Смысл газлифтного способа эксплуатации заключается в обеспечении фонтанирования скважины путем подачи к низу колонны НКТ необходимого количества сжатого газа. При компрессорном газлифте в отличие от фонтанного способа эксплуатации необходимо не только иметь источник сжатого газа но и систему коммуникаций для транспортировки его к устью скважины специальное оборудование устья и самой скважины для подачи газа. Кроме того необходимо отделение газа от добытой газожидкостной смеси для его...
11115.		Улучшение тормозных качеств автомобиля в эксплуатации	1.52 MB
	Разработчики и конструкторы тормозов зарубежных и отечественных фирм все большее предпочтение отдают разработке дисковых тормозов, обладающих стабильными характеристиками в широком диапазоне температур, давлений и скоростей. Но и такие тормоза не в полной мере могут обеспечить эффективное срабатывание тормозной системы, более надежными становятся антиблокировочные системы (АБС)
6085.		Техническая диагностика электрооборудования в процессе эксплуатации	112.83 KB
	Примерный порядок технического диагностирования электроустановок потребителей. Критерии точности и достоверности практически не отличаются от аналогичных критериев оценки приборов и методов используемых при проведении любых измерений а технико-экономические критерии включают в себя объединенные материальные и трудовые затраты продолжительность и периодичность диагностирования. При проектировании диагностических систем необходимо разработать алгоритм диагностирования описывающий перечень порядок проведения элементарных проверок оборудования...
14683.		Оборудование для эксплуатации скважин фонтанным способом	312.15 KB
	Это справедливо даже для месторождений с явно выраженным водонапорным режимом.1 Оборудование для эксплуатации скважин фонтанным способом Условия эксплуатации фонтанных скважин требуют герметизации их устья разобщения межтрубного пространства направления продукции скважин в пункты сбора нефти и газа а также при необходимости полного закрытия скважины под давлением. Необходимость в фонтанной арматуре возникла в связи с началом применения подъемника и устройств для регулирования расхода дебита жидкости или газа фонтанной скважины с помощью...
11368.		Основные виды геодезических работ в строительстве и эксплуатации здания	4.05 MB
	Современное строительное производство представляет собой единый производственный процесс в который составными частями входят: Инженерные изыскания совокупность экономических технических и экологических исследований района предполагаемого строительства с целью получения сведений о природных условиях для проектирования строительства и эксплуатации инженерных сооружений в соответствии с их видом и назначением. Строительное проектирование комплекс работ по составлению проекта который...

ГОСТом предусмотрено 10 номинальных режимов для электродвигателей, которые обозначаются как S 1- S 10, их описание приведено ниже.

S 1 - продолжительный режим работы электродвигателя , характеризуется работой электродвигателя при постоянной нагрузке (Р) и потерях (Р V) на протяжении длительного времени, пока все части машины не достигнут неизменной температуры (Ɵ max = Ɵ нагр).

На выше приведенном рисунке Ɵ 0 - температура внешней среды.

S 2 - кратковременный режим работы электродвигателя - это работа электродвигателя на протяжении небольшого отрезка времени (Δ t p) при постоянной нагрузке (P). При работе за определенное время (Δ t p) составляющие двигателя не успевают нагреваться до установившейся температуры (Ɵ max), после этого машину останавливают и она охлаждается до температуры внешней среды (превышая не более чем на 2 0 С).

S 3 - периодический повторно-кратковременный режим работы электродвигателя , представляет собой последовательность одинаковых циклов, работа в которых происходит при постоянной, неизменной нагрузке. За это время электродвигатель не успевает нагреться до максимальной температуры и при останове не охлаждается до температуры окружающей среды. Не учитываются потери, возникшие при запуске двигателя (пусковой ток не оказывает большого влияния), то есть они не нагревают детали машины. Длительность цикла не превышает десяти минут.

Где Δ t p - время работы двигателя; Δ t R - время простоя, охлаждения; Ɵ нагр1 - температура двигателя при максимальном охлаждении во время цикла; Ɵ нагр2 - максимальная температура нагрева.

Продолжительность включения (ПВ) характеризует данный режим работы и находится по формуле:

Существуют нормированные значения ПВ: 60%, 40%, 25%, 15%.

Указанные в каталогах мощности приводятся для «Продолжительного режима работы (S 1)». Если же двигатель будет работать в других режимах, к примеру, S 2 или S 3, то нагревание его будет происходить медленнее, что позволит увеличить нагрузку на некоторое время. Для режима S 2 допускается увеличение нагрузки на 50% на период времени 10 минут, 25% - 30 минут, 10% - 90 минут. Для работы механизма в режиме S 3 лучше всего применять приводной асинхронный двигатель с повышенным скольжением.

S 1 - S 3 являются основными режимами работы, а S 4 - S 10 были введены для расширения возможностей первых, и предоставления более широкого ряда электродвигателей под конкретные задачи.

S 4 - повторно-кратковременный режим работы электродвигателя с влиянием пусковых процессов , представляется в виде циклической последовательности, в каждом цикле выполняется пуск двигателя за время (Δ t d), работа двигателя при постоянной нагрузке в течении (Δ t p), за эти промежутки времени машина не успевает достичь максимальной температуры (установившейся), а за время паузы (Δ t R) не остывает до внешней среды.

S 5 - Повторно-кратковременный режим работы электродвигателя с электрическим торможением и влиянием пусковых процессов включает в себя те же характерности режима, что и S 4, с осуществлением торможения электродвигателя за время (Δ t F).

Этот режим работы характерен для электропривода лифтов.

S 6 - перемежающийся режим работы электродвигателя - последовательность циклов , при которой работа происходит в течении времени (Δ t р) с нагрузкой, и время (Δ t V) работает на холостом ходу. Двигатель не нагревается до предельной температуры.

S 7 - Перемежающийся режим работы электродвигателя с влиянием пусковых токов и электрическим торможением , особенностью является отсутствие пауз в работе, что обеспечивает 100% периодичность включения. Описывается работа в данном режиме последовательными циклами с достаточно долгим пуском (Δ t d), нормальной работой при неизменной нагрузке и торможением двигателя.

. Так же как и предыдущий режим, этот не содержит пауз, соответственно ПВ=100%. Реализация данного S 8 режима происходит в асинхронных двигателях при переключении пар полюсов . Каждый последовательный цикл состоит из времени разгона (Δ t d), работы (Δ t р) и торможения (Δ t F), но при разных нагрузках, а соответственно при разных скоростях вращения ротора (n).

. Режим, при котором обычно нагрузка и частота вращения изменяются непериодически в допустимом рабочем диапазоне. Этот режим часто включает в себя перегрузки, которые могут значительно превышать базовую нагрузку Для этого типа режима постоянная нагрузка, выбранная соответствующим образом и основанная на типовом режиме S1, берется как базовая (см. рисунок ниже) для определения перегрузки.

Режим, состоящий из ограниченного числа дискретных нагрузок (или эквивалентных нагрузок) и, если возможно, частот вращения, при этом каждая комбинация нагрузки/частоты вращения сохраняется достаточное время для того, чтобы машина достигла практически установившегося теплового состояния (рисунок ниже). Минимальная нагрузка в течение рабочего цикла может иметь и нулевое значение (холостой ход, покой или бестоковое состояние). Для этого типового режима постоянная нагрузка, выбранная в соответствии с типовым режимом S1, принимается за базовую для дискретных нагрузок. Дискретные нагрузки являются, как правило, эквивалентной нагрузкой, интегрированной за определенный период времени. Нет необходимости, чтобы каждый цикл нагрузки точно повторял предыдущий, однако каждая нагрузка внутри цикла должна поддерживаться достаточное время для достижения установившегося теплового состояния, и каждый нагрузочный цикл должен интегрированно давать ту же вероятность относительного ожидаемого термического срока службы изоляции машины.

Длительность рабочего цикла, характер действующей нагрузки, ее величина, потери при пуске, торможении и во время установившегося режима работы, способ охлаждения - все эти параметры описывают режимы работы электродвигателей. Возможные комбинации выше приведенных характеристик имеют огромное разнообразие и потому изготовление двигателей для каждого из них не целесообразно. По наиболее часто использованным и востребованным характерам работы были выделены номинальные режимы, для которых собственно и изготовляются серийные электродвигатели. Параметры электрической машины, которые указаны в паспорте, характеризуют ее работу в одном из номинальных режимов. Изготовитель гарантирует нормальную, безотказную работу эл. двигателя в номинальном режиме при номинальной нагрузке. Необходимо обязательно учитывать режим работы электропривода при выборе двигателя, это обеспечит надежную работу механизма.