Меню

Почему растет ток двигателя

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Нагрузка — асинхронный двигатель

Нагрузка асинхронного двигателя осуществляется соединением двигатели через муфту пли ременную передачу с, рабочей машиной, загрузку которой можно поддерживать постоянной. [1]

Способов нагрузки асинхронного двигателя , используемых на практике, довольно много, каждый из них имеет свою область применения. Основные простейшие способы рассмотрены ниже. [2]

Ток нагрузки асинхронного двигателя является важнейшим показателем его работы, вследствие чего необходимо установить характер зависимости этого тока от других параметров двигателя. [3]

Простейшим способом нагрузки асинхронного двигателя является его торможение посредством одного из тормозных приспособлений. При этом энергия, полученная двигателем от источника питания, теряется в виде тепловых потерь. По указанной причине способ пригоден главным образом для испытания двигателей незначительных мощностей. [4]

Почему при увеличении нагрузки асинхронного двигателя растет ток в статоре. [5]

Добавочные потери при нагрузке асинхронных двигателей возникают за счет действия потоков рассеяния, пульсаций индукции в воздушном зазоре, ступенчатости кривых распределения МДС обмоток статора и ротора и ряда других причин, В короткозамкнутых роторах, кроме того, возникают потери от поперечных токов, т.е. токов между стержнями, замыкающихся через листы сердечника ротора. Эти: токи особенно заметны при скошенных пазах ротора. В таких двигателях, как показывает опыт эксплуатации, добавочные потери при нагрузке могут достигать 1 — 2 % ( а в некоторых случаях даже больше) от подводимой мощности. ГОСТ устанавливает средние расчетные добавочные потери при номинальной нагрузке, равные 0 5 % номинальной потребляемой мощности. [6]

Добавочные потери при нагрузке асинхронных двигателей возникают за счет действия потоков рассеяния, пульсаций индукции в воздушном зазоре, ступенчатости кривых распределения МДС обмоток статора и ротора и ряда других причин. [7]

Добавочные потери при нагрузке асинхронных двигателей возникают за счет действия потоков рассеяния, пульсаций индукции в воздушном зазоре, ступенчатости кривых распределения МДС обмоток статора и ротора и ряда других причин. Эти токи особенно заметны при скошенных пазах ротора. ГОСТ устанавливает средние расчетные добавочные потери при номинальной нагрузке, равные 0 5 % номинальной потребляемой мощности. [8]

Зависимость угла да от нагрузки асинхронного двигателя была рассмотрена в § 12 — 9 при анализе векторной диаграммы двигателя. На холостом ходу угол ср велик, так как двигатель потребляет почти чисто реактивный ток, идущий на создание основного магнитного потока машины. [9]

В этой схеме измерение нагрузки асинхронного двигателя производится с помощью измерительного трансформатора ТМ с двумя первичными обмотками — тока и напряжения. [10]

Таким образом, повышение коэффициента нагрузки асинхронных двигателей приводит благодаря повышению коэффициента мощности к уменьшению суммарных приведенных потерь активной мощности. [12]

Как изменяется скольжение при увеличении нагрузки асинхронного двигателя . [13]

Из аналитических расчетов известно, что чем больше нагрузка асинхронных двигателей за реактором, тем больше должно быть сопротивление реактора для надежной работы аппаратуры по динамическим условиям токов короткого замыкания. Еще в большей степени на выбор реакторов влияет нагрузка синхронных двигателей. [14]

Источник

9 основных неисправностей электродвигателя

В этом обзоре мы рассмотрим типичные неисправности трехфазных асинхронных электродвигателей и способы их предупреждения и устранения.

Электрические неисправности электродвигателя

Электрические неисправности двигателя всегда связаны с обмоткой.

  1. Межвитковое замыкание может возникнуть при ухудшении изоляции в пределах одной обмотки. Возможные причины: перегрев обмотки, некачественная изоляция, износ изоляции вследствие вибрации. Определить межвитковое замыкание бывает сложно. Основной метод диагностики – сравнение сопротивления и рабочего тока всех трех обмоток. Первые симптомы межвиткового замыкания – повышенный нагрев двигателя и падение момента на валу. При этом по одной из фаз ток больше, чем по двум другим.
  2. Замыкание между обмотками происходит из-за смещения обмоток, механической вибрации и ударов. При отсутствии должной электрической защиты может возникнуть короткое замыкание и пожар.
  3. Замыкание обмотки на корпус. При данной неисправности электродвигатель может продолжать работать, если неправильно выполнены заземление и защита от короткого замыкания. Однако в работе он будет смертельно опасен, так как его потенциал будет находиться под фазным напряжением.
  4. Обрыв обмотки. Эта неисправность равносильна пропаданию фазы. Если обрыв происходит в работе, то двигатель резко теряет мощность и начинает перегреваться. При правильно выполненной защите двигатель отключится, поскольку ток по другим фазам будет повышен.

Для устранения большинства из этих поломок требуется перемотка двигателя.

Механические неисправности электродвигателя

Механические неисправности электродвигателя связаны с его конструкцией.

  1. Износ и трение в подшипниках. Проявляется в повышении механической вибрации и шума при работе. В этом случае требуется замена подшипников, иначе неисправность приведет к перегреву и падению производительности двигателя.
  2. Проворачивание ротора на валу. Ротор может вращаться в магнитном поле статора, а вал будет неподвижен. Требуется механическая фиксация ротора на валу.
  3. Зацепление ротора за статор. Эта проблема связана с механической поломкой подшипников, их посадочных мест или корпуса двигателя. Кроме того, подобная неисправность приводит к повреждению обмотки статора. Практически не подлежит ремонту.
  4. Повреждение корпуса двигателя. Может происходить из-за ударов, повышенных нагрузок, неправильного крепления или низкого качества двигателя. Ремонт является трудоемким из-за трудностей соосной установки переднего и заднего подшипников.
  5. Проворачивание или повреждение крыльчатки обдува. Несмотря на то, что двигатель продолжит работать, он будет перегреваться, что существенно сократит срок его службы. Крыльчатку необходимо закрепить (для этого используется шпонка или стопорное кольцо) или заменить.
Читайте также:  Промышленный регулятор для электродвигателя постоянного тока

Аварийные ситуации при работе электродвигателя

Существуют неисправности, не связанные непосредственно с двигателем, но влияющие на его работу, характеристики и срок службы. Большинство этих неисправностей вызваны механической перегрузкой, увеличением тока, и, как следствие, перегревом обмоток и корпуса.

  1. Увеличение нагрузки на валу вследствие заклинивания привода либо приводимых механизмов.
  2. Перекос напряжения питания, который может быть вызван проблемами питающей сети либо внутренними проблемами привода.
  3. Пропадание фазы, которое может произойти на любом участке питания двигателя – от питающей трансформаторной подстанции до обмотки двигателя.
  4. Проблема с обдувом (охлаждением). Может возникнуть из-за повреждения крыльчатки двигателя при собственном охлаждении, из-за останова вентилятора внешнего принудительного охлаждения или вследствие значительного повышения температуры окружающей среды.

Способы защиты электродвигателя

Для защиты электродвигателя от внутренних и внешних неисправностей, а также для минимизации дальнейших трудозатрат по его ремонту применяют различные устройства.

1. Мотор-автоматы и тепловые реле

Мотор-автоматы (автоматы защиты двигателя) и тепловые реле используют для обнаружения превышения тока по одной или всем фазам двигателя. В случае превышения через некоторое время происходит отключение привода.

В отличие от мотор-автомата, у теплового реле нет силовой коммутации. Оно имеет только управляющий контакт, который размыкает питание силовой цепи. Мотор-автомат является самостоятельным коммутационным устройством, способным выключать двигатель.

Минус теплового реле заключается в отсутствии защиты от короткого замыкания. Мотор-автомат имеет защиту от перегрузки и электромагнитную защиту от короткого замыкания, которая мгновенно срабатывает и выключает двигатель при превышении тока уставки в 10-20 раз.

Данные устройства используются наиболее широко и при правильной установке и настройке способны с большой долей вероятности защитить электродвигатель и оборудование от поломки и других негативных последствий.

2. Электронные реле защиты двигателей

Данный вид защиты обеспечивает большой выбор различных защит. Основным элементом таких реле является микропроцессор, который анализирует мгновенные значения напряжения и тока и принимает решения на основе заданных настроек. Это может быть выдача сигнала на индикацию либо на отключение двигателя.

3. Термисторы и термореле

Когда по какой-то причине не сработала тепловая защита по перегрузке, последний рубеж обороны — термозащита. Внутрь обмотки устанавливается термочувствительный элемент (как правило, термистор или позистор), который меняет свое сопротивление в зависимости от температуры. При пересечении порога срабатывает соответствующая защита, и двигатель отключается.

Возможно применение более простых дискретных термореле (термоконтактов), которые размыкают контрольную или тепловую цепь, что приводит к аварийной остановке электродвигателя.

4. Преобразователи частоты

Обычно преобразователи частоты располагают несколькими видами защиты – по превышению момента и тока, по превышению напряжения, обрыву фазы и проч. Кроме того, возможно ограничение момента и тока. В этом случае на двигатель будет подаваться напряжение с меньшим уровнем и частотой, если будет обнаружена перегрузка. При этом будет выдано соответствующее сообщение оператору, а двигатель может продолжать работать.

Также производители частотных преобразователей рекомендуют устанавливать защитный автомат на входе ПЧ, тепловое реле на выходе и термисторную защиту.

Источник

Основными причинами увеличения тока холостого хода являются

асинхронных двигателей при недопустимо высоком значении тока холостого хода

Настоящая инструкция распространяется на 3-х фазные электрические машины мощностью до 400 кВт и рабочим напряжением до 660В.

В инструкции рассмотрены причины вызывающие увеличение тока холостого хода. Даны указания по испытаниям двигателей на холостом ходу и порядок пересчёта обмоточных данных с использованием результатов испытаний, обеспечивающих снижение тока холостого хода до необходимой величины. Даны рекомендуемые значения токов холостого хода.
Основными причинами увеличения тока холостого хода являются:

  • чрезмерное «распушение» сердечника статора;
  • неправильная сборка двигателя (ротор развернут относительно статора);
  • слишком большой зазор между ротором и статором (ротор проточен или от другого двигателя);
  • листы сердечника статора замыкают между собой (результат задевания ротора за статор);
  • нарушение изоляции между листами сердечника статора;
  • статор намотан неправильно (уменьшено количество витков в пазу, увеличено количество параллельных ветвей в фазе, уменьшен шаг и т. д.)
Читайте также:  Примеры расчета цепи постоянного тока с источником тока

Будем считать, что сердечник статора не имеет затиров, обмотка статора уложена и соединена правильно, двигатель собран правильно, и тем не менее ток холостого хода превышает предельно допустимое значение. В подавляющем большинстве случаев причиной является разрушение изоляции между листами сердечника статора во время отжига двигателей в печи перед демонтажем обмотки.

Все отечественные двигатели начиная с 1992 года и двигатели иностранных фирм с 1985 года изготавливаются из электротехнической стали с лаковым покрытием, которое частично разрушается во время отжига при температуре 380 градусов (раньше изоляцией служила оксидная плёнка). Это приводит к увеличению потерь в сердечнике статора, его нагреву, и как следствие увеличению тока холостого хода.

На рисунке 1 показаны кривые намагничивания сердечника статора с хорошей изоляцией (кривая 1) и с нарушенной изоляцией (кривая 2) листов. В определенном масштабе так же изменяется I хх двигателя от приложенного напряжения.

На рисунке видно, что при напряжении 380 В. ток холостого хода при хорошем сердечнике значительно ниже чем с сердечником с нарушенной изоляцией. Для наглядности возьмём конкретный двигатель:

АИР 180S-4, 22 кВт. 380 В. 43 А. 1460 об/мин., имеющего следующие обмоточные данные:

  • тип обмотки — двухслойная
  • шаг по пазам — 1-11
  • диаметр провода — 1,6 мм.
  • проводов в витке — 2
  • витков в пазу 23
  • параллельных ветвей в фазе — 2
  • сопряжение фаз — звезда

При испытании на холостом ходу при 380 В. потребляемый ток составил 27А., что превышает предельно допустимую норму, равную 12 А. В этом случае необходимо снизить напряжение, подаваемое на двигатель, до величины при которой потребляемый ток уменьшится до предельно допустимой нормы, в нашем случае до 12 А. Тем самым по кривой 2 из точки 2 мы перешли в точку 3 (рис.1). Напряжение при этом в нашем случае будет U2 = 330 В.

Теперь необходимо изменить обмоточные данные двигателя так, чтобы потребляемый ток 12А. был при напряжении 380 В. Для этого количество витков в пазу надо увеличить по формуле:

где: W2 — требуемое количество витков в пазу;

W1 – имеющееся количество витков в пазу:

U2 — напряжение при котором устанавливается требуемый ток холостого хода

В нашем случае W1 = 23, поэтому требуемое количество витков:

Округляем полученный результат до ближайшего целого числа и получаем требуемое количество витков в пазу W2 = 26.

Для того что бы такое количество витков уместилось в пазу, необходимо снизить сечение витка обратно пропорционально увеличению их количества в пазу. Расчёт произвести по формуле:

где: Sдоп – максимально допустимое сечение витка, (кв. мм.)

S1 – имеющееся сечение витка (кв. мм.)

В нашем случае виток состоит из 2-х проводов диаметром 1,6 мм., что составляет 4,02 кв. мм. Тогда допустимое сечение витка составит:

Подбираем стандартный провод, обеспечивающий требуемое сечение витка. Выбираем провод диаметром 1,5 мм. в 2 провода, тогда сечение витка S2 составит:

что не превышает допустимое сечение.

Таким образом мы получили электродвигатель с удовлетворительным током холостого хода за счёт увеличения числа витков в катушке и снижения сечения витка. Остальные обмоточные данные остаются без изменений.

Теперь разберёмся, какой двигатель мы получили:

1. Мощность двигателя снизилась пропорционально снижению сечения витка:

что составляет 12%;

2. Двигатель рассчитан на другое напряжение U = 380 х 26/23 = 430В, а включается на 380В, т. е. увеличение количество витков в конечном счете тоже самое, что и включение двигателя на пониженное напряжение, в нашем случае на 13%, что ведёт к снижению индукции на те же 13% во всех элементах магнитной цепи двигателя (это и позволило снизить ток холостого хода).

Как следствие у двигателя снижается пусковой и максимальный моменты, увеличивается время разгона, снижается частота вращения при номинальной нагрузке. Сказанное легко объясняется при рассмотрении механических характеристик на рис.2

Читайте также:  Источник тока можно отключить от цепи не разрывая ее

где: nс – синхронная частота вращения;

n1 и n2 частота вращения при номинальной нагрузке двигателя с заводскими и с изменёнными обмоточными данными

М1п и М2п — пусковой момент двигателей с заводскими и с изменёнными обмоточными данными

М ном — момент на валу двигателя при номинальной нагрузке;

М1max и М2max — максимальный момент двигателей с заводскими и с изменёнными обмоточными данными

Пусковой и максимальный моменты в асинхронных электродвигателях уменьшаются в квадрате от подведённого напряжения. Для пересчитанного нами двигателя напряжение было уменьшено на 13% т. е. составляет 87% от номинального. Тогда пусковой и максимальный моменты составят

0,87 х 0,87 = 0,757 т.е. 75,7 % от номинального. Исходя из вышеизложенного, нельзя увлекаться снижением тока холостого хода путем увеличения витков в обмотке статора т. к. двигатель может просто не раскрутиться или работать неустойчиво потому, что с некоторой натяжкой можно утверждать, что реактивный ток в асинхронных двигателях выполняет ту же роль, что и маховые массы в двигателях внутреннего сгорания.

Ориентировочные значения токов холостого хода приведены в приложении 1.

Приведённый метод пересчета двигателя с целью снижения тока холостого хода дорого обходится для ремонтного цеха т. к. приходится два раза перематывать обмотку статора; сначала по заводским обмоточным данным, потом по пересчитанным.

В некоторых случаях можно избежать двойной перемотки. Рассмотрим несколько способов.

Способ 1. Уменьшаем количество параллельных ветвей в схеме обмотки статора в 2 раза и соединяем фазы в треугольник. Такие переключения эквивалентны увеличению количества витков в

что позволяет снизить индукцию на 15% и ток холостого хода на 30…60%.

При отсутствии параллельных ветвей в фазе в фирменном исполнении необходимо предусмотреть возможность такого переключения, пересчитав обмотку статора на 2 параллельные ветви. Для этого требуется:

— увеличить количество витков в пазу в 2 раза;

— сечение витка уменьшить в 2 раза;

— соединить фазы в 2 параллельные ветви.

Способ 2. Переход с двухслойной обмотки статора на однослойную даёт снижение индукции на 3…4% (за счет более высокого обмоточного коэффициента) и за счёт меньших потерь от потоков рассеяния в лобовых частях позволяет в итоге снизить ток холостого хода на 10…20%, при этом мощность двигателя не меняется. В этом случае необходимо предусмотреть возможность сборки двигателя т. к. вылеты лобовых частей однослойной обмотки больше чем у двухслойной.

Способ 3. При перемотке двигателей с обмоткой пропитанной в эпоксидном компаунде и повергнувшихся выжигу изоляции для облегчения демонтажа обмотки преднамеренно увеличить количество витков в катушке на 8 … 12%. Это также может предотвратить повторную перемотку двигателя. Естественно необходимо заручиться согласием заказчика на снижение мощности. Если снижение мощности недопустимо, необходимо применить материалы с более высоким классом нагревостойкости, что позволит эксплуатировать двигатель при более высоких температурах при номинальной нагрузке.

Если все перечисленные меры по снижению тока холостого хода оказались недостаточными и снижение мощности двигателя недопустимо, необходимо перешихтовать сердечник статора с лакировкой листов.

Разработал Nil
Приложение 1

Токи холостого хода (в Амперах) даны при напряжении 380 В.

Источник



Почему растет ток двигателя

Группа: Участники форума
Сообщений: 741
Регистрация: 28.3.2006
Из: Иваново,Россия
Пользователь №: 2477

Сегодня сняли двигатель поставили другой, теже 136-140 А. Правда двигатель с перемотки, но что то есть в том что параметры одинаковы.
Проводим замер на закрытую выходную задвижку-75А.
Включили параллельно стоящий двигатель (такой же) под нагрузкой -85 А в пределах нормы для 150 кубов.
Пытаясь мыслить логически, думаю, что все таки насос. При работе не гремит, сальники перебили, крышку вскрыли, задиров и дефектов колеса нет. Вал крутится легко от руки.

ответы на вопросы:
Давление на всасе 20 м на напорном 70-75 м.
Работают давно
Уставка автомата защиты 115 А , но видать срабатывает позже, сто лет не грузили котельная ведомственная РЖД, денег нет все на футболистов ушли.

eplit

Просмотр профиля

Группа: Участники форума
Сообщений: 49
Регистрация: 26.4.2010
Из: Ижевск
Пользователь №: 54201

Насос Д320-50 (Д320-50а- агрегат с первой обточкой раб. колеса с параметрами Q/Н=300/39, э/д 55 квт. )

Подача Q 320 м3/час
Напор H 50.00 м
Частота вращения n 1450 (24.2) об/мин (сек-1)
Максимальная потребляемая мощность N 72.00 кВт
Допускаемый кавитационный запас 4.50 м, не менее
Масса насоса m 300 кг

Источник