§ 7. Монтаж асинхронных двигателей
Подготовка к монтажу. Если электрические двигатели не встроены в рабочие машины, монтаж их производится на месте.
Перед монтажом электродвигатель очищается от пыли, а свободный конец вала при помощи смоченной в бензине или керосине тряпки — от антикоррозийной смазки.
Измеряется сопротивление изоляции обмоток двигателей напряжением до 1000 в с помощью мегомметра. Величина сопротивления не нормируется. В необходимом случае электродвигатель нужно просушить. Имеется несколько методов сушки двигателей. Его, например, включают в сеть на пониженное напряжение (от 10 до 15% номинального). Если это двигатель с фазным ротором, обмотка ротора должна быть закорочена. Сушить двигатели можно также методом наружного обогрева с помощью обычных электрических ламп, печей и т. д. Обмотки двигателя просушивают также с помощью автотрансформатора, вихревых токов и т. д. При этом необходимо следить, чтобы температура обмотки не превышала 110° С.
Напряжение и частота сети должны соответствовать указанным на табличке двигателя. В двигателях с фазным ротором щетки должны легко перемещаться в обоймах щеткодержателей, плотно, без перекосов прилегать к контактным кольцам.
Монтаж. Имеется несколько способов соединения двигателей с рабочими машинами. Чаще всего двигатели соединяются с помощью муфты, а также плоскоременного или клиноременного шкива.
Производя соединение с помощью муфты, следует обеспечить соосность валов, т. е. добиться такого положения, чтобы оба вала находились на одном уровне. В противном случае возникнут дополнительные усилия на подшипники, и двигатель преждевременно выйдет из строя. Для проверки соосности валов применяются специальные скобы. называемые центровочными, стальные линейки или шнурковые отвесы. Стальной линейкой можно проверить соосность валов, когда ширина шкивов электродвигателя и рабочей машины одинакова. Для этого достаточно приложить линейку к торцам шкивов.
К шнурковым отвесам прибегают, когда ширина шкивов разная. Выверку при этом производят таким образом: сверху на середину шкива электродвигателя укладывают шнурок и опускают оба его конца, отяжеленных грузиками, до пола. Аналогично выполняются шнурковые отвесы для шкива рабочей машины. На полу по прямой линии протягивается шнурок и добиваются такого положения, чтобы шнурковые отвесы шкивов расположились на прямой линии,
Для плоскоременной передачи расстояние между осями шкивов электродвигателя и рабочей машины принимается не менее двойной суммы диаметров этих шкивов и максимальное — не более 8 м. При клиноременной передаче минимальное расстояние между осями шкивов устанавливается таким образом: значение высоты ремня по сечению умножается на три и складывается с полусуммой диаметров шкивов. Максимальное межосевое расстояние при клиноременной передаче соответствует минимальному расстоянию при плоскоременной передаче.
При ременной передаче шкивы двигателя и рабочей машины должны находиться на прямой линии. Ременные передачи должны быть обязательно ограждены.
Электрические двигатели большой мощности устанавливаются на специально подготовленном фундаменте. Размер фундамента определяется весовыми нагрузками, приходящимися на него при работе двигателя. Для двигателей, предназначенных к постоянной работе на определенном месте, изготавливают постоянный фундамент (кирпичный, бетонный, деревянный). При выполнении кирпичного фундамента кладка производится на цементном растворе (1 часть цемента на 3 части песка). Для временной эксплуатации двигателя на каком-либо процессе фундамент делается в виде рамы из дерева или металла. Размер фундамента зависит также от грунта, на котором устанавливается двигатель. Допускаемая нагрузка на грунт в среднем колеблется от 2 кг/см2 при плотно слежавшейся земле, а также песчаном или глинистом грунте и до 4— 6 кг/см2 при гравийном.
Если соединение двигателя с рабочей машиной осуществляется с помощью муфты, то выполняется общий фундамент. Нельзя устанавливать фундаменты вплотную к стенам здания или другим машинам, так как это способствует усилению шумов и вибраций. Маломощные двигатели, как указывалось выше, устанавливаются непосредственно на машины и механизмы, а при надобности могут крепиться к стенкам зданий с помощью кронштейнов.
По окончании всех монтажных работ, прежде чем включить двигатель в сеть, необходимо вручную проверить вращение ротора.
§ 8. Пуск асинхронного двигателя в работу
Перед пуском двигатель кратковременно включается в ход. Этим преследуется цель проверить правильность направления вращения и исправность механической части (отсутствие стука, вибрации и т. д.).
После опробования и устранения всех замеченных недостатков двигатель можно включать для нормальной работы.
Короткозамкнутый двигатель непосредственно включается на полное напряжение сети с помощью пусковой аппаратуры. При этом возникает пусковой ток, в несколько раз превышающий номинальный, и снижается напряжение в сети. Следовательно, скорость вращения двигателя уменьшается. При пуске двигателя в ход под нагрузкой он может вовсе остановиться. Поэтому лучше запускать его на холостом ходу. Существуют и другие способы уменьшения пускового тока. Один из них — запуск путем переключения обмотки статора со звезды на треугольник (рис. 57). По этой схеме можно запускать двигатели, когда линейное напряжение сети соответствует обозначенному в паспорте. Например, если напряжение сети равно 380 в, то номинальное напряжение двигателя должно составлять 380, 660 в.
Рис. 57. Пуск асинхронного короткозамкнутого двигателя путем переключения обмотки статора со звезды на треугольник.
Производя запуск двигателя, включая его в сеть вначале на звезду, добиваются уменьшения напряжения на обмотках двигателя в 1,73 раза по сравнению с линейным напряжением сети, что приводит к уменьшению пускового тока. После того как ротор начнет вращаться, двигатель включается на полное линейное напряжение сети путем включения обмоток в треугольник. При этом неизбежно теряется мощность. Поэтому двигатель следует запускать в работу при холостом ходе или с нагрузкой, равной 1/3 от номинальной мощности. Можно запускать двигатель включением пускового сопротивления в одну из фаз двигателя, а затем после разгона, шунтировать сопротивление рубильником.
Для уменьшения пускового тока регулируемые сопротивления могут включаться также во все фазы двигателя.
Двигатель с фазным ротором пускается в ход с помощью реостата, включенного в цепь ротора (рис. 58). Перед включением реостат необходимо полностью ввести, для чего рукояткой установить движок на контактах, определяющих максимальное сопротивление. После включения двигателя в ход надо плавно передвигать рукоятку до крайнего положения, соответствующего минимальному сопротивлению. Обмотки двигателя замкнутся накоротко, и он будет продолжать работать как короткозамкнутый. После остановки (выключения) двигателя ручку пускового реостата устанавливают в первоначальное положение, соответствующее максимальному сопротивлению.
§ 9. Работа трехфазного асинхронного двигателя в однофазном режиме
Трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором могут работать также и в однофазном режиме. С этой целью две фазы двигателя соединяются последовательно и образуют одну рабочую фазу, а в третью включаются пусковые элементы — активное или емкостное сопротивление. Таким образом, третья фаза двигателя при работе в однофазном режиме является вспомогательной (пусковой).
Для включения трехфазного двигателя в однофазную сеть с помощью емкостного сопротивления используются статические конденсаторы.
Подключать двигатель к сети можно, например, по схемам, приведенным на рис. 59. При этом схема 59, а используется, когда трехфазная обмотка соединена в двигателе в звезду, а схема 59, б — при соединении ее в треугольник.
Для определения емкости конденсатора применяется формула :
(мкф), (37)
где Р — мощность двигателя, кВт;
U — междуфазное напряжение сети, в;
f — частота сети, гц;
η — постоянная величина, 3, 14.
Применяя в качестве пускового элемента активное сопротивление, целесообразно пользоваться схемами, которые даны на рис. 60.
В качестве активных сопротивлений применяется константан, никелин, нихром, фехраль. При отсутствии этих материалов можно применять также обычные лампы накаливания.
Выбор численного значения сопротивления в зависимости от мощности двигателя производится по таблице 18. Величины пусковых сопротивлений зависят также и от самих сопротивлений. Так, к примеру, при выборе численных значений сопротивлений из фехраля можно пользоваться таблицей 19.
Рис. 59. Схемы включения трехфазного двигателя в однофазную сеть с помощью емкостных сопротивлений.
б
Рис. 60. Схемы включения трехфазного двигателя в однофазную сеть с помощью активного сопротивления.
Мощность двигателя, работа ющего в однофазном режиме, составляет 2/3 от номинальной мощности в трехфазном режиме.
