În legătură cu apariția în bobina a înfășurărilor cu scurtcircuit a rotoarelor motoarelor electrice asincrone de defecte, în condiții de funcționare este necesară verificarea periodică a stării tehnice a acestor înfășurări.
Când se rupe tijele înfășurărilor rotorului, crește timpul de accelerație și pierderile adiționale ale motoarelor, scad eficiența și factorul de putere, crește consumul curent și alunecă.
Efectul cel mai nociv asupra funcționării motoarelor electrice se datorează vibrațiilor cauzate de întreruperea tijelor de înfășurare cu scurtcircuit. Ca urmare, vibrațiile conduc la defectarea motoarelor electrice.
În literatura tehnică, se introduce conceptul de coeficient de asimetrie, care pentru cazul ruperii unei tije.
Studiile efectuate asupra efectului ruperilor de tije asupra caracteristicilor și vibrațiilor motoarelor de inducție au arătat că pentru motoarele electrice cu serii unificate este permisă o pauză de cel mult o tijă.
Semnele exterioare ale prezenței pauzelor în tijele motoarelor electrice sunt vibrații și zgomote crescute în timpul funcționării, crescând odată cu creșterea încărcării. De asemenea, este caracteristic faptul că vibrațiile și zgomotul se schimbă periodic cu o frecvență egală cu dublul frecvenței de alunecare.
Săgeți ampermetre incluse în circuitul electric de alimentare cu o colivie de veveriță tije înfășurări fluctua periodic rupturi din cauza modificărilor periodice ale valorii efective a curenților din fazele.
În practică, se utilizează mai multe metode pentru a determina starea tehnică a înfășurărilor cu rotor scurtcircuitat.
Metoda de măsurare a curenților în înfășurările statorului când rotorul este rotit cu mâna face posibilă stabilirea prezenței spărturilor tijelor în înfășurările cu scurtcircuit ale motoarelor de inducție. În această metodă, una sau două faze ale înfășurărilor motorului stator cuprind la AC tensiune egală cu 10-15% din valoarea nominală și lentă rotirii rotorului măsurat manual curentului din circuitul de alimentare (fig. 19).
Fig. 19. Schema de determinare a ruperilor tijelor de înfășurare cu scurtcircuit a rotoarelor motoarelor electrice
Pentru a determina schimbarea curentului, este convenabil să folosiți un ampermetru de auto-înregistrare. Trebuie menționat faptul că această metodă este mai sensibilă la rupturile tijelor atunci când tensiunea este aplicată la o fază a înfășurării decât atunci când tensiunea este aplicată pe două faze. Dacă curentul din înfășurarea statorului nu se schimbă în timpul rotirii rotorului, nu există rupturi în tijele înfășurării rotorului. Schimbarea curentului la rotirea rotorului arată că tijele sunt rupte. Datorită faptului că modificarea curentă depinde de numărul de tije deteriorate și de aranjamentul lor reciproc, este dificil să se determine numărul de bare rupte prin abaterea acului ampermetrului. După detectarea faptului că există ruperea tijelor, motorul trebuie dezasamblat și numărul de bare rupte determinat cu exactitate.
O metodă de bare de control ale înfășurări rotorice scurtcircuitate 121 bazate pe utilizarea motoarelor electrice în funcție de numărul de tije de alunecare atârnând. La determinarea numărului de tije suspendate în conformitate cu metoda a fost măsurată cu alunecare a motorului la o sarcină și temperatură predeterminată, iar valoarea rezultată este comparată cu martorul, așa cum sa măsurat pe motor electric cu un rotor, care nu are continuitate. Pentru a utiliza această metodă trebuie să aibă o referință curbe alunecare în funcție de sarcină pentru un anumit tip de motor, care limitează aplicarea metodei în funcționarea echipamentelor electrice.
Determinarea stării tehnice a înfășurărilor cu scurtcircuit a rotoarelor motoarelor electrice din serii unice, în legătură cu accesul relativ ușor la motoarele electrice, nu cauzează dificultăți. Pentru motoarele electrice speciale, de exemplu, submersibile, determinarea stării tehnice a înfășurărilor scurtcircuitate prin metode tradiționale este o operație destul de intensă a forței de muncă. De aceea, pentru monitorizare, motoarele electrice ale pompelor electrice submersibile trebuiau ridicate din fântână la suprafață. În acest sens, sucursala ucraineană GOSNITI a elaborat două metode pentru determinarea stării tehnice a înfășurărilor cu scurtcircuit a rotoarelor electrice, acces la care este imposibil sau dificil.
O metodă de determinare a gradului de deteriorare a scurtcircuitează înfășurările rotorului motoarelor asincrone submersibile bazate pe presupunerea că atunci când rotorul este în staționare, un scurt-circuitat bobinaj care au deteriorat, curentul în fazele depind de poziția rotorului în raport cu statorul.
În motoarele electrice ale pompelor submersibile, divizarea polului este de 180 °, prin urmare, atunci când rotorul având înfășurările de defecte se rotește, perioada schimbării efective a curentului de fază corespunde la jumătate din rotația rotorului. Modificarea valorii efective a curentului se datorează modificării rezistenței magnetice a fazei motorului atunci când deformarea defectelor de înfășurare a rotorului este modificată față de înfășurarea statorului în care se măsoară curentul. La motoarele submersibile, această schimbare este relativ mare. Astfel, atunci când patru tije adiacente sunt rupte, valoarea efectivă a curentului se modifică cu 42% din valoarea medie când rotorul este rotit cu o rotație.
Metoda dezvoltată permite determinarea gradului de deteriorare a înfășurărilor cu rotor scurtcircuit fără a ridica motoarele submersibile din puț. Metoda este, de asemenea, potrivită pentru monitorizarea altor tipuri de motoare asincrone, accesul la arborii cărora este dificil sau imposibil. Pentru a determina starea tehnică a tijei prin incitarea fazelor de înfășurare a statorului, rotorul motorului electric este rotit în anumite unghiuri (rotație în trepte). După fiecare rotire, înfășurarea statorului este conectată la o tensiune AC stabilizată și un curent de înregistrare este înregistrat de un ampermetru de înregistrare automată. Pasul este continuat până când rotorul face o întoarcere.
Fig. 20. Schema de determinare a gradului de deteriorare a înfășurărilor cu scurtcircuit a rotoarelor motoarelor submersibile
În Fig. 20 este o diagramă pentru determinarea deteriorării înfășurărilor cu scurtcircuit a rotoarelor motoarelor submersibile. Pentru a aluneca rotorul, statorul motorului M este conectat la rețeaua de curent alternativ prin diodele D1, D2 și D3. Prin pornirea și oprirea comutatoarelor B1 și B2, care sunt conectate printr-o serie de diode, rotorul este deplasat în trepte. Pentru deplasarea rotorului, alte circuite pot fi de asemenea utilizate, de exemplu, cu supape controlate. Partea de măsurare a circuitului constă dintr-un ampermetru de înregistrare A, care înregistrează curentul prin transformatorul de curent Tm. După fiecare mișcare a rotorului bobinajului stator este deconectat de la rețeaua electrică, două motoare comutator de ieșire Q3 este alimentat tensiunea stabilizată și un ampermetru A scris valoarea curentului în înfășurări.
Dacă nu există nici o deteriorare în bobina scurtcircuitată a rotorului, curentul va fi același pentru toate pozițiile rotorului. Dacă rotorul are un scurt-circuitat lichidare tije pauze, curentul va depinde de poziția rotorului în raport cu înfășurările statorice, în care variația curentului va fi mai mare, cu cât numărul de tije sunt deteriorate. Prin schimbarea curenților în diferite poziții ale rotorului într-o singură revoluție, se estimează starea tehnică a înfășurării scurtcircuitate.
Gradul de deteriorare a înfășurării rotorului la localizarea locală a defectelor este determinat de formula
unde γ este gradul de deteriorare a lichidului,%; RR - coeficientul caracteristicilor de proiectare ale motorului electric; Imax. Imin - valorile cele mai mari și mai mici ale curenților măsurați, A.
Datele experimentale arată că motorul submersibil (RR = 1), înfășurarea rotorului 24 care are o ruptură tijă atunci când două γ = 9,8%, iar la rupere patru γ = 28%. Valoarea admisă a y pentru aceste motoare este de 10%.
O metodă de determinare a stării tehnice a înfășurări rotorice scurtcircuitate dezvoltate în motoarele de ramură GOSNITI din Ucraina pentru a avea acces la arbori care sunt dificil sau imposibil de a determina numărul de bare deteriorate, indiferent de poziția lor relativă. Metoda nu necesită oprirea motorului. Metoda se bazează pe determinarea relației dintre curenții electrici de frecvență de modulare, a căror scurtcircuitate înfășurare este defect și de alunecare dependența motoare pe sarcină și numărul de tije deteriorate.
La motoarele electrice care au deteriorat tijele, datorită modificării periodice a rezistenței magnetice a fazelor în timpul rotirii rotorului, are loc modularea curenților consumați din rețeaua electrică. Valoarea modularității curenților depinde de numărul de tije deteriorate și de poziționarea lor relativă, iar frecvența de modulație este determinată numai de valoarea alunecării.
Fig. 21. oscilogramele curenților consumate PEDV submersibilă motor 8-140, cu continuitatea barelor rotorice (a) și patru tije la rupere (b).
În Fig. 21 prezintă oscilogramele curenților consumați de motorul submersibil pentru cazurile în care tijele rotorului nu sunt deteriorate și când tijele se întrerup. Valoarea motorului alunecare depinde de încărcarea și starea înfășurări rotorice scurtcircuitate (numărul de tije cu ruperi și atenuare). Alunecarea motoarelor electrice crește odată cu creșterea numărului de tije deteriorate. În funcție de alunecare Motoare submersibile PEDV-8-140 asupra consumului de energie pentru cazurile în care tijele nu au o continuitate și întrerupere a două, patru și șase bare ale rotorului sunt reprezentate în Fig. 22.
Fig. 22. Dependența de alunecare a motoarelor electrice ПЭДВ-8-140 asupra consumului de energie și a stărilor de înfășurare cu scurtcircuit a rotorului:
1 - nu există bare rupte; 2 - când se rupe două tije; 3 - cu o spargere în patru tije; 4 - cu spargerea a șase tije.
Din curbele arătate în figură, se observă că pentru o anumită putere, pe măsură ce numărul de bare rupte crește, alunecarea crește. Astfel, la un consum de putere de 8 kW cu spargerea a două, patru și șase tije, alunecarea crește cu 8,17 și, respectiv, 41%. Partea umbrită a figurii corespunde valorilor admisibile ale motoarelor submersibile PEDV-8-140.
Schema de determinare a stării tehnice a înfășurărilor cu rotor scurtcircuit, utilizând metoda descrisă mai sus, este ilustrată în fig. 23.
Fig. 23. Schema de determinare a stării tehnice a înfășurărilor cu rotoare scurte
Motorul motor M măsoară consumul de energie de către Wattmetrul W și frecvența curentă de modulație de către dispozitivul Hz. Pe grafic (figura 22) există un punct corespunzător rezultatelor măsurătorilor obținute. Dacă punctul este situat în zona umbrită, motorul poate fi lăsat să funcționeze. În caz contrar, motorul trebuie reparat. Folosind curbele din Fig. 22, poziția punctului poate determina numărul de tije defecte ale înfășurării cu scurtcircuit a rotorului. Motoarele submersibile cu 24 bare de înfășurare cu scurtcircuit permit funcționarea cu o pauză de nu mai mult de două tije.
Pentru a facilita utilizarea acestei metode în condiții de funcționare, este recomandabil să se realizeze o nomogramă universală pentru determinarea numărului admis de bare rupte pentru întreaga gamă de capacități ale unui anumit tip de motoare electrice (de exemplu, cele submersibile).
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: