1. Introducere în motoarele electrice
Un motor electric este un dispozitiv care transformă energia electrică în energie mecanică. Acesta utilizează o bobină energizată (adică o înfășurare statorică) pentru a genera un câmp magnetic rotativ și a acționa asupra rotorului (cum ar fi un cadru închis din aluminiu cu colivie de veveriță) pentru a forma un cuplu de rotație magnetoelectric.
Motoarele electrice sunt împărțite în motoare de curent continuu și motoare de curent alternativ, în funcție de diferitele surse de alimentare utilizate. Majoritatea motoarelor din sistemul energetic sunt motoare de curent alternativ, care pot fi motoare sincrone sau motoare asincrone (viteza câmpului magnetic al statorului motorului nu menține viteza sincronă cu viteza de rotație a rotorului).
Un motor electric este alcătuit în principal dintr-un stator și un rotor, iar direcția forței care acționează asupra firului alimentat în câmpul magnetic este legată de direcția curentului și de direcția liniei de inducție magnetică (direcția câmpului magnetic). Principiul de funcționare al unui motor electric este efectul unui câmp magnetic asupra forței care acționează asupra curentului, determinând rotirea motorului.
2. Diviziunea motoarelor electrice
① Clasificare după sursa de alimentare funcțională
Conform diferitelor surse de alimentare ale motoarelor electrice, acestea pot fi împărțite în motoare de curent continuu și motoare de curent alternativ. Motoarele de curent alternativ sunt, de asemenea, împărțite în motoare monofazate și motoare trifazate.
② Clasificare după structură și principiu de funcționare
Motoarele electrice pot fi împărțite în motoare de curent continuu, motoare asincrone și motoare sincrone în funcție de structura și principiul lor de funcționare. Motoarele sincrone pot fi, de asemenea, împărțite în motoare sincrone cu magneți permanenți, motoare sincrone cu reluctanță și motoare sincrone cu histerezis. Motoarele asincrone pot fi împărțite în motoare cu inducție și motoare de curent alternativ cu comutator. Motoarele cu inducție sunt, de asemenea, împărțite în motoare asincrone trifazate și motoare asincrone cu poli umbriți. Motoarele de curent alternativ cu comutator sunt, de asemenea, împărțite în motoare excitate în serie monofazate, motoare de curent alternativ cu curent continuu cu dublă utilizare și motoare repulsive.
③ Clasificate după modul de pornire și de funcționare
Motoarele electrice pot fi împărțite în motoare asincrone monofazate cu pornire prin condensator, motoare asincrone monofazate acționate prin condensator, motoare asincrone monofazate cu pornire prin condensator și motoare asincrone monofazate cu fază divizată, în funcție de modurile lor de pornire și funcționare.
④ Clasificare după scop
Motoarele electrice pot fi împărțite în motoare de acționare și motoare de control, în funcție de scopul lor.
Motoarele electrice pentru acționare sunt împărțite în continuare în scule electrice (inclusiv scule de găurit, lustruit, șlefuit, canelat, tăiat și expandat), motoare electrice pentru electrocasnice (inclusiv mașini de spălat, ventilatoare electrice, frigidere, aparate de aer condiționat, înregistratoare, înregistratoare video, playere DVD, aspiratoare, camere foto, suflante electrice, aparate de ras electrice etc.) și alte echipamente mecanice mici generale (inclusiv diverse mașini-unelte mici, utilaje mici, echipamente medicale, instrumente electronice etc.).
Motoarele de control sunt împărțite în continuare în motoare pas cu pas și servomotoare.
⑤ Clasificare după structura rotorului
Conform structurii rotorului, motoarele electrice pot fi împărțite în motoare cu inducție în colivie (cunoscute anterior ca motoare asincrone cu colivie) și motoare cu inducție cu rotor bobinat (cunoscute anterior ca motoare asincrone bobinate).
⑥ Clasificate după viteza de funcționare
Motoarele electrice pot fi împărțite în motoare cu viteză mare, motoare cu viteză mică, motoare cu viteză constantă și motoare cu viteză variabilă, în funcție de viteza lor de funcționare.
⑦ Clasificare după forma de protecție
a. Tip deschis (cum ar fi IP11, IP22).
Cu excepția structurii de susținere necesare, motorul nu are protecție specială pentru piesele rotative și cele sub tensiune.
b. Tip închis (cum ar fi IP44, IP54).
Părțile rotative și cele sub tensiune din interiorul carcasei motorului necesită protecția mecanică necesară pentru a preveni contactul accidental, dar aceasta nu împiedică semnificativ ventilația. Motoarele de protecție sunt împărțite în următoarele tipuri, în funcție de diferitele lor structuri de ventilație și protecție.
ⓐ Tip de acoperire cu plasă.
Orificiile de ventilație ale motorului sunt acoperite cu capace perforate pentru a împiedica contactul pieselor rotative și sub tensiune ale motorului cu obiecte externe.
ⓑ Rezistent la picurare.
Structura orificiului de ventilație al motorului poate împiedica lichidele sau solidele care cad vertical să pătrundă direct în interiorul motorului.
ⓒ Rezistent la stropire.
Structura orificiului de ventilație al motorului poate împiedica pătrunderea lichidelor sau a solidelor în interiorul motorului în orice direcție, într-un unghi vertical de 100°.
ⓓ Închis.
Structura carcasei motorului poate împiedica schimbul liber de aer în interiorul și exteriorul carcasei, dar nu necesită o etanșare completă.
ⓔ Impermeabil.
Structura carcasei motorului poate împiedica pătrunderea apei cu o anumită presiune în interiorul motorului.
ⓕ Etanș.
Când motorul este scufundat în apă, structura carcasei motorului poate împiedica pătrunderea apei în interiorul acestuia.
ⓖ Stil de scufundare.
Motorul electric poate funcționa în apă pentru o perioadă lungă de timp la presiunea nominală a apei.
ⓗ Rezistent la explozie.
Structura carcasei motorului este suficientă pentru a preveni transmiterea exploziei de gaz din interiorul motorului către exteriorul acestuia, provocând explozia de gaz combustibil în afara motorului. Relatare oficială „Literatura de inginerie mecanică”, benzinărie inginerească!
⑧ Clasificate după metodele de ventilație și răcire
a. Auto-răcire.
Motoarele electrice se bazează exclusiv pe radiația de suprafață și pe fluxul natural de aer pentru răcire.
b. Ventilator cu răcire automată.
Motorul electric este acționat de un ventilator care furnizează aer de răcire pentru a răci suprafața sau interiorul motorului.
c. Ventilatorul s-a răcit.
Ventilatorul care furnizează aer de răcire nu este acționat de motorul electric în sine, ci este acționat independent.
d. Tip de ventilație prin conducte.
Aerul de răcire nu este introdus sau evacuat direct din exteriorul sau din interiorul motorului, ci este introdus sau evacuat din motor prin conducte. Ventilatoarele pentru ventilarea conductelor pot fi răcite cu ventilator propriu sau cu alt ventilator.
e. Răcire cu lichid.
Motoarele electrice sunt răcite cu lichid.
f. Răcire cu gaz în circuit închis.
Circulația mediului de răcire pentru răcirea motorului se face într-un circuit închis care include motorul și răcitorul. Mediul de răcire absoarbe căldură atunci când trece prin motor și eliberează căldură atunci când trece prin răcitor.
g. Răcire la suprafață și răcire internă.
Mediul de răcire care nu trece prin interiorul conductorului motorului se numește răcire superficială, în timp ce mediul de răcire care trece prin interiorul conductorului motorului se numește răcire internă.
⑨ Clasificare după forma structurii instalației
Forma de instalare a motoarelor electrice este de obicei reprezentată prin coduri.
Codul este reprezentat prin abrevierea IM pentru instalare internațională,
Prima literă din IM reprezintă codul tipului de instalare, B reprezintă instalarea orizontală, iar V reprezintă instalarea verticală;
A doua cifră reprezintă codul caracteristicii, reprezentat prin cifre arabe.
⑩ Clasificare după nivelul de izolație
Nivel A, nivel E, nivel B, nivel F, nivel H, nivel C. Clasificarea nivelului de izolație al motoarelor este prezentată în tabelul de mai jos.
⑪ Clasificat în funcție de orele de lucru nominale
Sistem de lucru continuu, intermitent și pe termen scurt.
Sistem de funcționare continuă (SI). Motorul asigură funcționarea pe termen lung sub valoarea nominală specificată pe plăcuța de identificare.
Ore de funcționare pe termen scurt (S2). Motorul poate funcționa doar pentru o perioadă limitată de timp sub valoarea nominală specificată pe plăcuța de identificare. Există patru tipuri de standarde de durată pentru funcționarea pe termen scurt: 10 min, 30 min, 60 min și 90 min.
Sistem de funcționare intermitentă (S3). Motorul poate fi utilizat doar intermitent și periodic sub valoarea nominală specificată pe plăcuța de identificare, exprimată ca procent de 10 minute pe ciclu. De exemplu, FC = 25%; Printre acestea, S4 până la S10 aparțin mai multor sisteme de funcționare intermitentă în condiții diferite.
9.2.3 Defecțiuni comune ale motoarelor electrice
Motoarele electrice întâmpină adesea diverse defecțiuni în timpul funcționării pe termen lung.
Dacă transmisia cuplului dintre conector și reductor este mare, orificiul de conectare de pe suprafața flanșei prezintă uzură severă, ceea ce mărește jocul de fixare al conexiunii și duce la o transmisie instabilă a cuplului; Uzura poziției rulmentului cauzată de deteriorarea rulmentului arborelui motorului; Uzura dintre capetele arborelui și canalele de pană etc. După apariția unor astfel de probleme, metodele tradiționale se concentrează în principal pe repararea sudurii sau a prelucrării mecanice după placarea cu perie, dar ambele au anumite dezavantaje.
Stresul termic generat de sudarea reparațiilor la temperaturi înalte nu poate fi eliminat complet, fiind predispus la îndoire sau fractură; cu toate acestea, placarea cu perie este limitată de grosimea stratului de acoperire și este predispusă la exfoliere, iar ambele metode utilizează metal pentru repararea metalului, ceea ce nu poate schimba relația „dur-dur”. Sub acțiunea combinată a diferitelor forțe, va provoca în continuare uzură.
Țările occidentale contemporane folosesc adesea materiale compozite polimerice ca metode de reparare pentru a aborda aceste probleme. Aplicarea materialelor polimerice pentru reparații nu afectează stresul termic al sudurii, iar grosimea reparației nu este limitată. În același timp, materialele metalice din produs nu au flexibilitatea de a absorbi impactul și vibrațiile echipamentului, evitând posibilitatea reuzurii și prelungind durata de viață a componentelor echipamentelor, economisind mult timp de nefuncționare pentru întreprinderi și creând o valoare economică uriașă.
(1) Fenomen de defecțiune: Motorul nu poate porni după conectare
Motivele și metodele de gestionare sunt următoarele.
① Eroare la cablarea înfășurării statorului – verificați cablajul și corectați eroarea.
② Circuit deschis în înfășurarea statorului, scurtcircuit la masă, circuit deschis în înfășurarea motorului cu rotor bobinat – identificați punctul de defect și eliminați-l.
③ Sarcină excesivă sau mecanism de transmisie blocat – verificați mecanismul de transmisie și sarcina.
④ Circuit deschis în circuitul rotorului unui motor cu rotor bobinat (contact slab între perie și inelul alunecător, circuit deschis în reostat, contact slab în cablu etc.) – identificați punctul de circuit deschis și reparați-l.
⑤ Tensiunea de alimentare este prea mică – verificați cauza și eliminați-o.
⑥ Pierdere fază alimentare – verificați circuitul și restabiliți alimentarea trifazată.
(2) Fenomen de defecțiune: Creșterea prea mare a temperaturii motorului sau produce fum
Motivele și metodele de gestionare sunt următoarele.
① Supraîncărcat sau pornit prea frecvent – reduceți sarcina și numărul de porniri.
② Pierdere de fază în timpul funcționării – verificați circuitul și restabiliți alimentarea trifazată.
③ Eroare la cablarea înfășurării statorului – verificați cablajul și corectați-l.
④ Înfășurarea statorului este legată la masă și există un scurtcircuit între spire sau faze – identificați locația împământării sau a scurtcircuitului și reparați-o.
⑤ Înfășurarea rotorului coliviei este defectă – înlocuiți rotorul.
⑥ Funcționarea în fază lipsă a înfășurării rotorului bobinat – identificați punctul de defect și reparați-l.
⑦ Frecare între stator și rotor – Verificați dacă rulmenții și rotorul prezintă deformări, reparați-i sau înlocuiți-i.
⑧ Ventilație deficitară – verificați dacă ventilația este liberă.
⑨ Tensiune prea mare sau prea mică – Verificați cauza și eliminați-o.
(3) Fenomen de defect: Vibrații excesive ale motorului
Motivele și metodele de gestionare sunt următoarele.
① Rotor dezechilibrat – nivelare echilibrată.
② Scripete dezechilibrat sau extensie a arborelui îndoită – verificați și corectați.
③ Motorul nu este aliniat cu axa de sarcină – verificați și reglați axa unității.
④ Instalarea necorespunzătoare a motorului – verificați șuruburile de instalare și de fundație.
⑤ Suprasarcină bruscă – reduceți sarcina.
(4) Fenomen de defecțiune: Sunet anormal în timpul funcționării
Motivele și metodele de gestionare sunt următoarele.
① Frecare între stator și rotor – Verificați dacă rulmenții și rotorul prezintă deformări, reparați-i sau înlocuiți-i.
② Rulmenți deteriorați sau lubrifiați necorespunzător – înlocuiți și curățați rulmenții.
③ Funcționarea în caz de pierdere a fazei motorului – verificați punctul de circuit deschis și reparați-l.
④ Coliziunea palei cu carcasa – verificați și eliminați defecțiunile.
(5) Fenomen de defect: Turația motorului este prea mică atunci când este sub sarcină
Motivele și metodele de gestionare sunt următoarele.
① Tensiunea de alimentare este prea mică – verificați tensiunea de alimentare.
② Sarcină excesivă – verificați sarcina.
③ Înfășurarea rotorului coliviei este defectă – înlocuiți rotorul.
④ Contact slab sau deconectat al uneia dintre fazele grupului de fire al rotorului de înfășurare – verificați presiunea periei, contactul dintre perie și inelul colector și înfășurarea rotorului.
(6) Fenomen de defect: Carcasa motorului este sub tensiune
Motivele și metodele de gestionare sunt următoarele.
① Împământare slabă sau rezistență mare la împământare – Conectați firul de împământare conform reglementărilor pentru a elimina defectele de împământare.
② Înfășurările sunt umede – se supun unui tratament de uscare.
③ Deteriorarea izolației, coliziune cu cabluri – Reparați izolația cu vopsea, apoi reconectați cablurile. 9.2.4 Proceduri de funcționare a motorului
① Înainte de demontare, folosiți aer comprimat pentru a îndepărta praful de pe suprafața motorului și ștergeți-l.
② Selectați locația de lucru pentru demontarea motorului și curățați mediul de la fața locului.
③ Familiarizat cu caracteristicile structurale și cerințele tehnice de întreținere ale motoarelor electrice.
④ Pregătiți uneltele (inclusiv uneltele speciale) și echipamentele necesare pentru dezasamblare.
⑤ Pentru a înțelege mai bine defectele de funcționare ale motorului, dacă condițiile permit, se poate efectua un test de inspecție înainte de dezasamblare. În acest scop, motorul este testat cu sarcină, iar temperatura, sunetul, vibrațiile și alte condiții ale fiecărei părți a motorului sunt verificate în detaliu. De asemenea, se testează tensiunea, curentul, viteza etc. Apoi, sarcina este deconectată și se efectuează un test separat de inspecție în gol pentru a măsura curentul în gol și pierderile în gol, și se fac înregistrări. Relatare oficială „Literatura de inginerie mecanică”, benzinărie inginerească!
6. Întrerupeți alimentarea cu energie electrică, deconectați cablajul extern al motorului și păstrați evidența.
⑦ Selectați un megaohmmetru de tensiune adecvat pentru a testa rezistența izolației motorului. Pentru a compara valorile rezistenței izolației măsurate în timpul ultimei întrețineri pentru a determina tendința de modificare a izolației și starea izolației motorului, valorile rezistenței izolației măsurate la diferite temperaturi trebuie convertite la aceeași temperatură, de obicei convertită la 75 ℃.
⑧ Testați raportul de absorbție K. Când raportul de absorbție K > 1,33, indică faptul că izolația motorului nu a fost afectată de umiditate sau că gradul de umiditate nu este sever. Pentru a compara cu datele anterioare, este necesar să convertiți raportul de absorbție măsurat la orice temperatură la aceeași temperatură.
9.2.5 Întreținerea și repararea motoarelor electrice
Când motorul funcționează sau funcționează defectuos, există patru metode pentru a preveni și elimina defecțiunile în timp util, și anume, privirea, ascultarea, mirosul și atingerea, pentru a asigura funcționarea în siguranță a motorului.
(1) Privește
Observați dacă există anomalii în timpul funcționării motorului, care se manifestă în principal în următoarele situații.
① Când înfășurarea statorului este scurtcircuitată, este posibil să se vadă fum dinspre motor.
② Când motorul este supraîncărcat sever sau este defazat, viteza va scădea și se va auzi un sunet puternic de „bâzâit”.
③ Când motorul funcționează normal, dar se oprește brusc, pot apărea scântei la conexiunea slăbită; Fenomenul unei siguranțe arse sau al unei componente blocate.
④ Dacă motorul vibrează violent, acest lucru se poate datora blocării dispozitivului de transmisie, fixării deficitare a motorului, șuruburilor de fundație slăbite etc.
5. Dacă există decolorare, urme de arsură și pete de fum la contactele și conexiunile interne ale motorului, acest lucru indică o supraîncălzire locală, un contact slab la conexiunile conductorilor sau înfășurări arse.
(2) Ascultă
Motorul ar trebui să emită un sunet uniform și ușor, de „bâzâit”, în timpul funcționării normale, fără zgomote sau sunete speciale. Dacă se emite prea mult zgomot, inclusiv zgomot electromagnetic, zgomot al rulmenților, zgomot de ventilație, zgomot de frecare mecanică etc., acesta poate fi un precursor sau un fenomen al unei defecțiuni.
① În cazul zgomotului electromagnetic, dacă motorul emite un sunet puternic și greu, pot exista mai multe motive.
a. Spațiul de aer dintre stator și rotor este neuniform, iar sunetul fluctuează de la înalt la jos cu același interval de timp între sunetele înalte și joase. Acest lucru este cauzat de uzura rulmenților, care face ca statorul și rotorul să nu fie concentrice.
b. Curentul trifazat este dezechilibrat. Acest lucru se datorează unei împământări incorecte, unui scurtcircuit sau unui contact slab al înfășurării trifazate. Dacă sunetul este foarte surd, indică faptul că motorul este supraîncărcat grav sau este defazat.
c. Miez de fier slăbit. Vibrațiile motorului în timpul funcționării determină slăbirea șuruburilor de fixare ale miezului de fier, provocând slăbirea foii de oțel siliconic a miezului de fier și producerea de zgomot.
② Zgomotul rulmentului trebuie monitorizat frecvent în timpul funcționării motorului. Metoda de monitorizare constă în apăsarea unui capăt al șurubelniței pe zona de montare a rulmentului, iar celălalt capăt aproape de ureche pentru a auzi sunetul rulmentului în mișcare. Dacă rulmentul funcționează normal, sunetul său va fi un sunet continuu și mic de „foșnet”, fără fluctuații de înălțime sau sunet de frecare a metalului. Dacă apar următoarele sunete, acestea sunt considerate anormale.
a. Se aude un „scârțâit” atunci când rulmentul funcționează, un sunet de frecare metalică, cauzat de obicei de lipsa uleiului în rulment. Rulmentul trebuie demontat și uns cu o cantitate adecvată de vaselină.
b. Dacă se aude un sunet de „scârțâit”, acesta este sunetul produs atunci când bila se rotește, de obicei cauzat de uscarea unsorii lubrifiante sau de lipsa uleiului. Se poate adăuga o cantitate corespunzătoare de unsoare.
c. Dacă se aude un sunet de „clic” sau „scârțâit”, acesta este sunetul generat de mișcarea neregulată a bilei în rulment, cauzată de deteriorarea bilei în rulment sau de utilizarea pe termen lung a motorului și de uscarea unsorii.
③ Dacă mecanismul de transmisie și mecanismul acționat emit sunete continue, nu fluctuante, acestea pot fi tratate în următoarele moduri.
a. Sunetele periodice de tip „pocnitură” sunt cauzate de îmbinările neuniforme ale curelei.
b. Sunetul periodic de „bufnire” este cauzat de cuplajul sau roata slăbită dintre arbori, precum și de penele sau canalele de pană uzate.
c. Sunetul neuniform de coliziune este cauzat de coliziunea palelor eoliene cu capacul ventilatorului.
(3) Miros
Prin mirosul mirosului motorului, se pot identifica și preveni defecțiunile. Dacă se găsește un miros special de vopsea, indică faptul că temperatura internă a motorului este prea ridicată; dacă se găsește un miros puternic de ars sau ars, acesta se poate datora deteriorării stratului de izolație sau arderii înfășurării.
(4) Atingeți
Atingerea temperaturii unor părți ale motorului poate determina, de asemenea, cauza defecțiunii. Pentru a asigura siguranța, atingeți cu dosul palmei părțile din jur ale carcasei motorului și ale rulmenților atunci când le atingeți. Dacă se constată anomalii de temperatură, pot exista mai multe motive.
① Ventilație deficitară. Cum ar fi detașarea ventilatorului, conducte de ventilație blocate etc.
② Suprasarcină. Cauzează un curent excesiv și supraîncălzirea înfășurării statorului.
③ Scurtcircuit între înfășurările statorului sau dezechilibru de curent trifazat.
④ Porniri sau frânări frecvente.
5. Dacă temperatura din jurul rulmentului este prea ridicată, acest lucru poate fi cauzat de deteriorarea rulmentului sau de lipsa uleiului.
Data publicării: 06 oct. 2023
