Osnovno znanje o elektromotorjih

1. Uvod v elektromotorje

Elektromotor je naprava, ki pretvarja električno energijo v mehansko energijo. Uporablja napajano tuljavo (tj. statorsko navitje) za ustvarjanje vrtečega se magnetnega polja in deluje na rotor (na primer zaprt aluminijast okvir s kletko za veverice), da ustvari magnetoelektrični vrtilni moment.

Elektromotorji se glede na uporabljene vire energije delijo na enosmerne motorje in izmenične motorje. Večina motorjev v elektroenergetskem sistemu so izmenični motorji, ki so lahko sinhroni ali asinhroni motorji (hitrost statorskega magnetnega polja motorja ne vzdržuje sinhrone hitrosti s hitrostjo vrtenja rotorja).

Elektromotor je sestavljen predvsem iz statorja in rotorja, smer sile, ki deluje na napajano žico v magnetnem polju, pa je povezana s smerjo toka in smerjo magnetne indukcijske črte (smerjo magnetnega polja). Načelo delovanja elektromotorja je vpliv magnetnega polja na silo, ki deluje na tok, kar povzroči vrtenje motorja.

2. Delitev elektromotorjev

① Razvrstitev glede na delovno napajanje

Glede na različne vire delovne moči elektromotorjev jih lahko razdelimo na enosmerne motorje in izmenične motorje. Izmenični motorji se delijo tudi na enofazne motorje in trifazne motorje.

② Razvrstitev po strukturi in principu delovanja

Elektromotorje lahko glede na njihovo strukturo in princip delovanja razdelimo na enosmerne motorje, asinhrone motorje in sinhrone motorje. Sinhrone motorje lahko delimo tudi na sinhrone motorje s permanentnimi magneti, reluktančne sinhrone motorje in histerezne sinhrone motorje. Asinhrone motorje lahko delimo na indukcijske motorje in izmenične komutatorske motorje. Indukcijski motorji se nadalje delijo na trifazne asinhrone motorje in asinhrone motorje s senčnimi polnimi vezji. Izmenični komutatorski motorji se delijo tudi na enofazne serijsko vzbujene motorje, izmenično-enosmerne motorje z dvojnim namenom in odbojne motorje.

③ Razvrščeno po zagonu in načinu delovanja

Elektromotorje lahko glede na njihov zagon in način delovanja razdelimo na enofazne asinhrone motorje, ki jih zaganja kondenzator, enofazne asinhrone motorje, ki jih poganja kondenzator, enofazne asinhrone motorje, ki jih zaganja kondenzator, in enofazne asinhrone motorje z deljeno fazo.

④ Razvrstitev po namenu

Elektromotorje lahko glede na njihov namen razdelimo na pogonske motorje in krmilne motorje.

Elektromotorji za pogon se nadalje delijo na električna orodja (vključno z orodji za vrtanje, poliranje, rezanje, rezanje in raztezanje), elektromotorje za gospodinjske aparate (vključno s pralnimi stroji, električnimi ventilatorji, hladilniki, klimatskimi napravami, snemalniki, videorekorderji, DVD predvajalniki, sesalniki, kamerami, električnimi puhalniki, električnimi brivniki itd.) in drugo splošno majhno mehansko opremo (vključno z različnimi majhnimi stroji, majhnimi stroji, medicinsko opremo, elektronskimi instrumenti itd.).

Krmilni motorji se nadalje delijo na koračne motorje in servo motorje.
⑤ Razvrstitev glede na strukturo rotorja

Glede na strukturo rotorja lahko elektromotorje razdelimo na asinhrone motorje s kletko (prej znane kot asinhroni motorji s kletko) in asinhrone motorje z navitim rotorjem (prej znane kot asinhroni motorji z navitim rotorjem).

⑥ Razvrščeno po delovni hitrosti

Elektromotorje lahko glede na njihovo delovno hitrost razdelimo na visokohitrostne motorje, nizkohitrostne motorje, motorje s konstantno hitrostjo in motorje s spremenljivo hitrostjo.

⑦ Razvrstitev po zaščitni obliki

a. Odprti tip (kot sta IP11, IP22).

Razen potrebne podporne konstrukcije motor nima posebne zaščite za vrteče se in žive dele.

b. Zaprti tip (kot sta IP44, IP54).

Vrteči se in deli pod napetostjo v ohišju motorja potrebujejo potrebno mehansko zaščito, da se prepreči nenameren stik, vendar to ne ovira bistveno prezračevanja. Zaščitni motorji so razdeljeni v naslednje tipe glede na njihove različne prezračevalne in zaščitne strukture.

ⓐ Vrsta mrežastega pokrova.

Prezračevalne odprtine motorja so prekrite s perforiranimi pokrovi, da se prepreči stik vrtečih se in živih delov motorja z zunanjimi predmeti.

ⓑ Odporno proti kapljanju.

Struktura odzračevalne odprtine motorja lahko prepreči neposreden vdor navpično padajočih tekočin ali trdnih snovi v notranjost motorja.

ⓒ Odporno na brizganje vode.

Struktura odzračevanja motorja lahko prepreči vdor tekočin ali trdnih snovi v notranjost motorja v kateri koli smeri znotraj navpičnega kota 100°.

ⓓ Zaprto.

Struktura ohišja motorja lahko prepreči prosto izmenjavo zraka znotraj in zunaj ohišja, vendar ne zahteva popolnega tesnjenja.

ⓔ Vodoodporno.
Struktura ohišja motorja lahko prepreči vdor vode pod določenim tlakom v notranjost motorja.

ⓕ Vodotesno.

Ko je motor potopljen v vodo, lahko struktura ohišja motorja prepreči vdor vode v notranjost motorja.

ⓖ Slog potapljanja.

Elektromotor lahko deluje v vodi dlje časa pod nazivnim vodnim tlakom.

ⓗ Odporno proti eksploziji.

Struktura ohišja motorja je zadostna, da prepreči prenos eksplozije plina v motorju na zunanjo stran motorja, kar bi povzročilo eksplozijo vnetljivega plina zunaj motorja. Uradni račun "Literatura o strojništvu", inženirska bencinska črpalka!

⑧ Razvrščeno po metodah prezračevanja in hlajenja

a. Samohlajenje.

Elektromotorji se za hlajenje zanašajo izključno na površinsko sevanje in naravni pretok zraka.

b. Ventilator s samohlajenjem.

Elektromotor poganja ventilator, ki dovaja hladilni zrak za hlajenje površine ali notranjosti motorja.

c. Hladil ga je ventilator.

Ventilator, ki dovaja hladilni zrak, ne poganja sam elektromotor, temveč je gnan neodvisno.

d. Vrsta prezračevanja cevovoda.

Hladilni zrak se ne dovaja ali odvaja neposredno od zunaj motorja ali od znotraj motorja, temveč se dovaja ali odvaja iz motorja po cevovodih. Ventilatorji za prezračevanje cevovodov so lahko hlajeni z lastnim ventilatorjem ali pa so hlajeni z drugim ventilatorjem.

e. Hlajenje s tekočino.

Elektromotorji se hladijo s tekočino.

f. Hlajenje plina z zaprtim krogom.

Kroženje medija za hlajenje motorja poteka v zaprtem krogu, ki vključuje motor in hladilnik. Hladilni medij absorbira toploto pri prehodu skozi motor in jo sprošča pri prehodu skozi hladilnik.
g. Površinsko hlajenje in notranje hlajenje.

Hladilni medij, ki ne prehaja skozi notranjost vodnika motorja, se imenuje površinsko hlajenje, hladilni medij, ki prehaja skozi notranjost vodnika motorja, pa notranje hlajenje.

⑨ Razvrstitev po obliki namestitvene strukture

Oblika namestitve elektromotorjev je običajno predstavljena s kodami.

Koda je predstavljena s kratico IM za mednarodno namestitev,

Prva črka v IM predstavlja kodo vrste namestitve, B predstavlja vodoravno namestitev in V predstavlja navpično namestitev;

Druga številka predstavlja kodo funkcije, predstavljeno z arabskimi številkami.

⑩ Razvrstitev glede na stopnjo izolacije

Stopnja A, stopnja E, stopnja B, stopnja F, stopnja H, stopnja C. Klasifikacija motorjev glede na stopnjo izolacije je prikazana v spodnji tabeli.

⑪ Razvrščeno glede na nazivne delovne ure

Neprekinjen, občasen in kratkotrajen delovni sistem.

Sistem neprekinjenega delovanja (SI). Motor zagotavlja dolgotrajno delovanje pod nazivno vrednostjo, navedeno na imenski ploščici.

Kratkotrajno delovanje (S2). Motor lahko deluje le omejen čas pod nazivno vrednostjo, navedeno na imenski ploščici. Obstajajo štirje tipi standardov trajanja za kratkotrajno delovanje: 10 min, 30 min, 60 min in 90 min.

Sistem s prekinitvami delovanja (S3). Motor se lahko uporablja le s prekinitvami in periodično pod nazivno vrednostjo, navedeno na imenski ploščici, izraženo v odstotkih 10 minut na cikel. Na primer, FC=25 %; Med njimi S4 do S10 spadajo v več sistemov s prekinitvami delovanja pod različnimi pogoji.

9.2.3 Pogoste napake elektromotorjev

Elektromotorji se med dolgotrajnim delovanjem pogosto soočajo z različnimi napakami.

Če je prenos navora med priključkom in reduktorjem velik, je povezovalna odprtina na površini prirobnice močno obrabljena, kar poveča razdaljo med priključkom in vodi do nestabilnega prenosa navora; obraba ležaja zaradi poškodbe ležaja gredi motorja; obraba med glavami gredi in utori za ključe itd. Po pojavu takšnih težav se tradicionalne metode osredotočajo predvsem na popravilno varjenje ali strojno obdelavo po krtačnem galvaniziranju, vendar imata obe določene pomanjkljivosti.

Toplotne napetosti, ki nastane pri popravilnem varjenju pri visokih temperaturah, ni mogoče popolnoma odpraviti, kar je nagnjeno k upogibanju ali lomu. Vendar pa je krtačenje omejeno z debelino prevleke in je nagnjeno k luščenju, obe metodi pa za popravilo uporabljata kovino, kar ne more spremeniti razmerja "trdo proti trdemu". Pod skupnim delovanjem različnih sil bo še vedno prišlo do ponovne obrabe.

Sodobne zahodne države pogosto uporabljajo polimerne kompozitne materiale kot metode popravila za reševanje teh težav. Uporaba polimernih materialov za popravilo ne vpliva na toplotne obremenitve pri varjenju, debelina popravila pa ni omejena. Hkrati kovinski materiali v izdelku nimajo prožnosti, da bi absorbirali udarce in vibracije opreme, preprečili možnost ponovne obrabe in podaljšali življenjsko dobo komponent opreme, kar podjetjem prihrani veliko časa v izpadu in ustvari ogromno ekonomsko vrednost.
(1) Pojav napake: Motor se po priklopu ne more zagnati

Razlogi in metode ravnanja so naslednji.

① Napaka v ožičenju statorskega navitja – preverite ožičenje in odpravite napako.

② Odprt tokokrog v navitju statorja, kratek stik ozemljitve, odprt tokokrog v navitju motorja z navitim rotorjem – poiščite mesto napake in ga odpravite.

③ Prekomerna obremenitev ali zagozden mehanizem prenosa – preverite mehanizem prenosa in obremenitev.

④ Odprt tokokrog v rotorskem tokokrogu motorja z navitim rotorjem (slab stik med krtačo in drsnim obročem, odprt tokokrog v reostatu, slab stik v vodniku itd.) – poiščite mesto odprtega tokokroga in ga popravite.

⑤ Napajalna napetost je prenizka – preverite vzrok in ga odpravite.

⑥ Izguba faze napajanja – preverite tokokrog in obnovite trifazno napajanje.

(2) Pojav napake: Previsok dvig temperature motorja ali dimljenje

Razlogi in metode ravnanja so naslednji.

① Preobremenitev ali prepogosti zagoni – zmanjšajte obremenitev in število zagonov.

② Izguba faze med delovanjem – preverite tokokrog in ponovno vzpostavite trifazno napetost.

③ Napaka v ožičenju statorskega navitja – preverite ožičenje in ga popravite.

④ Navitje statorja je ozemljeno in med ovoji ali fazami je kratek stik – ugotovite mesto ozemljitve ali kratkega stika in ga popravite.

⑤ Navitje rotorja kletke je pretrgano – zamenjajte rotor.

⑥ Manjkajoča faza delovanja navitja rotorja – ugotovite mesto napake in ga odpravite.

⑦ Trenje med statorjem in rotorjem – Preverite ležaje in rotor glede deformacij, jih popravite ali zamenjajte.

⑧ Slabo prezračevanje – preverite, ali je prezračevanje neovirano.

⑨ Napetost je previsoka ali prenizka – Preverite vzrok in ga odpravite.

(3) Pojav napake: Prekomerne vibracije motorja

Razlogi in metode ravnanja so naslednji.

① Neuravnotežen rotor – izravnalno ravnovesje.

② Neuravnotežena jermenica ali ukrivljen podaljšek gredi – preverite in popravite.

③ Motor ni poravnan z osjo obremenitve – preverite in prilagodite os enote.

④ Nepravilna namestitev motorja – preverite namestitev in vijake temelja.

⑤ Nenadna preobremenitev – zmanjšajte obremenitev.

(4) Pojav napake: Nenavaden zvok med delovanjem
Razlogi in metode ravnanja so naslednji.

① Trenje med statorjem in rotorjem – Preverite ležaje in rotor glede deformacij, jih popravite ali zamenjajte.

② Poškodovani ali slabo mazani ležaji – zamenjajte in očistite ležaje.

③ Delovanje ob izpadu faze motorja – preverite odprto tokokrog in ga popravite.

④ Trčenje lopatice z ohišjem – preverite in odpravite napake.

(5) Pojav napake: Hitrost motorja je prenizka pri obremenitvi

Razlogi in metode ravnanja so naslednji.

① Napajalna napetost je prenizka – preverite napajalno napetost.

② Prekomerna obremenitev – preverite obremenitev.

③ Navitje rotorja kletke je pretrgano – zamenjajte rotor.

④ Slab ali prekinjen stik ene faze skupine žic rotorja navitja – preverite pritisk krtače, stik med krtačo in drsnim obročem ter navitje rotorja.
(6) Pojav napake: Ohišje motorja je pod napetostjo

Razlogi in metode ravnanja so naslednji.

① Slaba ozemljitev ali visoka ozemljitvena upornost – Ozemljitveno žico priključite v skladu s predpisi, da odpravite napake zaradi slabe ozemljitve.

② Navitja so vlažna – opraviti postopek sušenja.

③ Poškodba izolacije, trčenje vodnikov – Potopite izolacijo v barvo, ponovno priključite vodnike. 9.2.4 Postopki delovanja motorja

① Pred demontažo s stisnjenim zrakom odpihnite prah s površine motorja in ga obrišite do čistega.

② Izberite delovno mesto za demontažo motorja in očistite okolje na lokaciji.

③ Seznanjen s strukturnimi značilnostmi in tehničnimi zahtevami vzdrževanja elektromotorjev.

④ Pripravite potrebno orodje (vključno s posebnim orodjem) in opremo za razstavljanje.

⑤ Za boljše razumevanje napak v delovanju motorja se lahko pred demontažo, če pogoji to dopuščajo, izvede pregledni preizkus. V ta namen se motor preizkusi z obremenitvijo, pri čemer se podrobno preveri temperatura, zvok, vibracije in drugi pogoji vsakega dela motorja. Preizkusijo se tudi napetost, tok, hitrost itd. Nato se obremenitev odklopi in izvede se ločen pregled brez obremenitve za merjenje toka brez obremenitve in izgube brez obremenitve ter se zabeležijo podatki. Uradni račun »Literatura o strojništvu«, inženirska bencinska črpalka!

⑥ Izklopite napajanje, odstranite zunanje ožičenje motorja in vodite evidenco.

⑦ Za preverjanje izolacijske upornosti motorja izberite primeren napetostni megaohmmeter. Za primerjavo vrednosti izolacijske upornosti, izmerjene med zadnjim vzdrževanjem, ter za določitev trenda sprememb izolacije in stanja izolacije motorja je treba vrednosti izolacijske upornosti, izmerjene pri različnih temperaturah, pretvoriti na isto temperaturo, običajno na 75 ℃.

⑧ Preverite absorpcijsko razmerje K. Če je absorpcijsko razmerje K > 1,33, to pomeni, da izolacija motorja ni bila prizadeta zaradi vlage ali da stopnja vlage ni visoka. Za primerjavo s prejšnjimi podatki je treba absorpcijsko razmerje, izmerjeno pri kateri koli temperaturi, pretvoriti v enako temperaturo.

9.2.5 Vzdrževanje in popravilo elektromotorjev

Ko motor deluje ali ne deluje pravilno, obstajajo štirje načini za preprečevanje in pravočasno odpravljanje napak, in sicer z opazovanjem, poslušanjem, vohanjem in dotikom, da se zagotovi varno delovanje motorja.

(1) Poglej

Med delovanjem motorja opazujte morebitne nepravilnosti, ki se kažejo predvsem v naslednjih situacijah.

① Ko je statorsko navitje v kratkem stiku, se lahko iz motorja kadi.

② Ko je motor močno preobremenjen ali ne deluje v fazi, se bo hitrost upočasnila in slišal se bo močan "brenčeč" zvok.

③ Ko motor deluje normalno, a se nenadoma ustavi, se lahko na ohlapni povezavi pojavijo iskre; Pojav pregorele varovalke ali zagozditve komponente.

④ Če motor močno vibrira, je to lahko posledica zatikanja prenosne naprave, slabe pritrditve motorja, ohlapnih temeljnih vijakov itd.

⑤ Če se na notranjih kontaktih in priključkih motorja pojavijo razbarvanje, sledi ožganosti in madeži dima, to kaže na morebitno lokalno pregrevanje, slab stik na prevodnih priključkih ali zgorela navitja.

(2) Poslušajte

Motor mora med normalnim delovanjem oddajati enakomeren in rahel "brenčeč" zvok, brez hrupa ali posebnih zvokov. Če se oddaja preveč hrupa, vključno z elektromagnetnim hrupom, hrupom ležajev, hrupom prezračevanja, mehanskim hrupom trenja itd., je to lahko predhodnik ali pojav okvare.

① Če motor oddaja glasen in močan elektromagnetni šum, je za to lahko več razlogov.

a. Zračna reža med statorjem in rotorjem je neenakomerna, zvok pa niha od visokega do nizkega z enakim časovnim intervalom med visokim in nizkim zvokom. To je posledica obrabe ležajev, zaradi katere stator in rotor nista koncentrična.

b. Trifazni tok je neuravnotežen. To je posledica napačne ozemljitve, kratkega stika ali slabega stika trifaznega navitja. Če je zvok zelo pridušen, to pomeni, da je motor močno preobremenjen ali da mu zmanjkuje faze.

c. Ohlapno železno jedro. Zaradi vibracij motorja med delovanjem se pritrdilni vijaki železnega jedra zrahljajo, kar povzroči zrahljanje silicijeve jeklene pločevine železnega jedra in oddajanje hrupa.

② Hrup ležajev je treba med delovanjem motorja pogosto spremljati. Metoda spremljanja je, da en konec izvijača pritisnete ob mesto namestitve ležaja, drugi konec pa blizu ušesa, da slišite zvok teka ležaja. Če ležaj deluje normalno, bo njegov zvok neprekinjen in rahel "šumeč" zvok, brez nihanj višine ali zvoka trenja kovine. Če se pojavijo naslednji zvoki, se to šteje za nenavadno.

a. Med delovanjem ležaja se sliši "škripajoč" zvok, ki je posledica trenja kovine in ga običajno povzroči pomanjkanje olja v ležaju. Ležaj je treba razstaviti in nanj naliti ustrezno količino mazalne masti.

b. Če se sliši "škripajoč" zvok, gre za zvok, ki nastane pri vrtenju krogle, običajno zaradi sušenja mazalne masti ali pomanjkanja olja. Dodati je mogoče ustrezno količino masti.

c. Če se sliši »klik« ali »škripanje«, gre za zvok, ki ga povzroča nepravilno gibanje kroglice v ležaju, kar je posledica poškodbe kroglice v ležaju ali dolgotrajne uporabe motorja ter sušenja mazalne masti.

③ Če prenosni mehanizem in gnani mehanizem oddajata neprekinjene in ne nihajoče zvoke, jih je mogoče odpraviti na naslednje načine.

a. Periodične "pokajoče" zvoke povzročajo neenakomerni spoji jermena.

b. Periodični "tolčeči" zvok povzročajo ohlapna sklopka ali jermenica med gredmi, pa tudi obrabljeni ključi ali utori za ključe.

c. Neenakomeren zvok trčenja povzročajo vetrne lopatice, ki trčijo v pokrov ventilatorja.
(3) Vonj

Z vonjem motorja je mogoče prepoznati in preprečiti tudi napake. Če se pojavi poseben vonj po barvi, to pomeni, da je notranja temperatura motorja previsoka; če se pojavi močan vonj po zažganem ali zgorelem, je to lahko posledica prekinitve izolacijske plasti ali zgorevanja navitja.

(4) Dotik

Dotikanje temperature nekaterih delov motorja lahko določi tudi vzrok okvare. Zaradi varnosti se je treba s hrbtno stranjo roke dotakniti okoliških delov ohišja motorja in ležajev. Če se odkrijejo temperaturne nepravilnosti, je lahko za to več razlogov.

① Slabo prezračevanje. Na primer odlepljen ventilator, zamašeni prezračevalni kanali itd.

② Preobremenitev. Povzroča prekomeren tok in pregrevanje statorskega navitja.

③ Kratek stik med statorskimi navitji ali neravnovesje trifaznega toka.

④ Pogosto speljevanje ali zaviranje.

⑤ Če je temperatura okoli ležaja previsoka, je to lahko posledica poškodbe ležaja ali pomanjkanja olja.