Regulación de motores asíncronos
El ajuste de los motores asíncronos se realiza en el siguiente rango:
• inspección visual;
• control de la parte mecánica;
• medición de la resistencia de aislamiento de las bobinas con respecto al cuerpo y entre las bobinas;
• medir las resistencias de los devanados a la corriente continua;
• prueba de bobinas con tensión aumentada a frecuencia industrial;
• ejecución de prueba.
Inspección externa del arranque del motor de inducción desde el panel de control.
La placa debe contener la siguiente información:
• nombre o marca registrada del fabricante,
• tipo y número de serie,
• datos nominales (potencia, voltaje, corriente, velocidad, diagrama de conexión de la bobina, eficiencia, factor de potencia),
• año de emisión,
• peso y GOST para el motor.
Conociendo el escudo del motor al comienzo del trabajo es obligatorio. Luego verifican el estado de la superficie exterior del motor, sus conjuntos de cojinetes, el extremo de salida del eje, el ventilador y el estado de los terminales terminales.
Si un motor trifásico no tiene devanados de estator compuestos y seccionados, los terminales se designan de acuerdo con la tabla.1, y en presencia de tales bobinas, los terminales se designan con las mismas letras que las bobinas ordinarias, pero con números adicionales delante de las letras mayúsculas. Para motores asíncronos de varias velocidades antes de las letras hay números que indican el número de polos en esa sección.
tabla 1
Tabla 2
Nota: terminales numeradas P — conectadas a la red, C — libres, Z — corto circuito
El marcado de los escudos de los motores de varias velocidades y los métodos para encenderlos a diferentes velocidades se pueden explicar con la ayuda de Table. 2.
Al inspeccionar un motor de inducción, se debe prestar especial atención al estado de la caja de conexiones y los extremos de salida, donde son muy comunes varios defectos de aislamiento, mientras se mide la distancia entre las partes activas y la carcasa. Debe ser lo suficientemente grande para que la superficie no se superponga. Igualmente importante es el valor del descentramiento del eje en sentido axial, que según normativa no debe superar los 2 mm (1 mm en un sentido) para motores de hasta 40 kW de potencia.
El tamaño del entrehierro es de gran importancia, ya que tiene un impacto significativo en las características de los motores asíncronos, por lo tanto, después de la reparación o en caso de funcionamiento insatisfactorio del motor, el entrehierro se mide en cuatro puntos diametralmente opuestos. Las holguras deben ser uniformes en toda la circunferencia y no deben diferir en ninguno de estos cuatro puntos en más del 10 % del valor medio.
Los motores asíncronos en diversas máquinas herramienta, como rectificadoras de roscas y engranajes, tienen requisitos especiales de fugas y vibraciones.El descentramiento del eje y la vibración de las máquinas eléctricas se ven muy afectados por la precisión del mecanizado y el estado de las piezas giratorias de la máquina. Los impactos y las vibraciones son particularmente fuertes cuando el eje del motor está doblado.
Desviación: desviación de una posición relativa dada (correcta) de las superficies de piezas giratorias u oscilantes, como cuerpos de rotación. Distinguir entre carreras radiales y finales.
Para todas las máquinas, las fugas no son deseables, ya que interrumpen el funcionamiento normal de los conjuntos de cojinetes y de la máquina en su conjunto. Se mide la fuga con un dial que puede medir carreras de 0,01 mm a 10 mm. Al medir el descentramiento del eje, la punta del indicador se apoya en el eje, que gira a baja velocidad.La desviación de la manecilla indicadora de horas estima el valor del descentramiento, que no debe exceder los valores especificados en las especificaciones técnicas para el máquina o motor.
El aislamiento de las máquinas eléctricas es un indicador importante, porque la durabilidad y confiabilidad de la máquina depende de su condición. Según GOST, la resistencia de aislamiento de los devanados en MΩ de máquinas eléctricas debe ser al menos
donde Un — tensión nominal del devanado, V; Pn — potencia nominal de la máquina, kW.
La resistencia del aislamiento se mide antes del arranque de prueba del motor y luego periódicamente durante la operación; además, se observan después de largas interrupciones en el funcionamiento y después de cualquier parada de emergencia del convertidor.
Si el inicio y el final de cada fase se rastrean en el motor, entonces la resistencia de aislamiento se mide por separado para cada fase en relación con la caja y entre los devanados. En los motores de varias velocidades, la resistencia de aislamiento se comprueba para cada devanado por separado.
Se utilizan voltajes de hasta 1000 V para medir la resistencia de aislamiento de los motores eléctricos megámetros para 500 y 1000 V.
La medición se lleva a cabo de la siguiente manera, la abrazadera para el megóhmetro «Pantalla» está conectada al cuerpo de la máquina, y la segunda abrazadera está conectada al terminal de la bobina con un cable flexible con aislamiento confiable. Los extremos de los cables deben sellarse con mangos de material aislante con un pasador de metal puntiagudo para garantizar un contacto confiable.
El mango del megóhmetro gira a una frecuencia de aproximadamente 2 rps. Los motores pequeños tienen una capacidad pequeña, por lo que la aguja del dispositivo se coloca en una posición correspondiente a la resistencia de aislamiento del devanado de la máquina.
Para máquinas nuevas, la resistencia de aislamiento, como muestra la práctica, fluctúa a una temperatura de 20 ° C en el rango de 5 a 100 megaohmios. A motores con variadores de baja crítica con baja potencia y tensión hasta 1000 V «Reglas para instalaciones eléctricas» no impone requisitos específicos sobre el valor de R.De la práctica, hay casos en que se ponen en funcionamiento motores con resistencias de menos de 0,5 megaohmios, su resistencia de aislamiento aumenta y luego funcionan sin problemas.
La disminución de la resistencia del aislamiento durante el funcionamiento es causada por la humedad de la superficie, la contaminación de la superficie del aislamiento con polvo conductor, la penetración de humedad en el aislamiento y la descomposición química del aislamiento. Para aclarar las razones de la disminución de la resistencia de aislamiento, es necesario medirla utilizando un puente doble, por ejemplo R-316, con dos direcciones de corriente en el circuito controlado. Con diferentes resultados de medición, la causa más probable es la penetración de humedad en el espesor del aislamiento.
En particular, la cuestión de poner en marcha un motor de inducción debe decidirse solo después de probar los devanados con mayor voltaje. La inclusión de un motor con un valor bajo de resistencia de aislamiento sin prueba de sobretensión se permite solo en casos excepcionales, cuando se decide qué es más rentable: poner en peligro el motor o permitir el tiempo de inactividad de equipos costosos.
Durante el funcionamiento del motor, daño al aislamiento, lo que lleva a una disminución de su rigidez dieléctrica por debajo de los estándares permisibles... Según GOST, la prueba de la rigidez dieléctrica del aislamiento de los devanados con respecto a la carcasa y entre se realiza con el motor desconectado de la red durante 1 minuto con tensión de prueba, cuyo valor no debe ser inferior al valor indicado en la tabla. 3.
Tabla 3
El aumento de voltaje se aplica a una de las fases, y las fases restantes se conectan a la carcasa del motor.Si los devanados están conectados dentro del motor en estrella o triángulo, la prueba de aislamiento entre el devanado y la carcasa se realiza simultáneamente para el bobinado completo. El voltaje no se puede aplicar instantáneamente durante la prueba. La prueba comienza con 1/3 del voltaje de prueba, luego el voltaje aumenta gradualmente hasta el voltaje de prueba, y el tiempo de aumento desde la mitad hasta el voltaje de prueba total debe ser de al menos 10 s.
El voltaje completo se mantiene durante 1 minuto, luego se reduce gradualmente a 1 / 3Utest y la configuración de prueba se apaga. Los resultados de la prueba se consideran satisfactorios si durante la prueba no hubo ruptura del aislamiento o superposición en la superficie del aislamiento, mientras que no se observaron golpes bruscos en los instrumentos, lo que indica un daño parcial en el aislamiento.
Si ocurre una falla durante la prueba, se encuentra un lugar con ella y se repara la bobina. La ubicación de la falla se puede determinar volviendo a aplicar voltaje y luego observando si hay chispas, humo o un ligero estallido cuando no hay chispas visibles externamente.
La medición de CC de la resistencia de los devanados, que se lleva a cabo para aclarar los datos técnicos de los elementos del circuito, permite en algunos casos determinar la presencia de un cortocircuito. La temperatura de los devanados durante la medición no debe diferir de la temperatura ambiente en más de 5 °C.
Las medidas se realizan en puente simple o doble, por el método amperímetro-voltímetro o por el método del microohmímetro.Los valores de resistencia no deben diferir del promedio en más del 20%.
Según GOST, al medir la resistencia de los devanados, cada resistencia debe medirse 3 veces. Al medir la resistencia de la bobina con el método de amperímetro-voltímetro, cada resistencia debe medirse en tres valores de corriente diferentes. El valor medio aritmético de tres mediciones se toma como valor de resistencia real.
El método de amperímetro-voltímetro (Fig. 1) se usa en los casos en que no se requiere una alta precisión de medición. La medición por el método del amperímetro-voltímetro se basa en la ley de Ohm:
donde Rx — resistencia medida, Ohm; U- lectura del voltímetro, V; Lectura de amperímetro, A.
La precisión de la medición con este método está determinada por el error total de los instrumentos. Entonces, si la clase de precisión del amperímetro es del 0,5 % y la del voltímetro es del 1 %, entonces el error total será del 1,5 %.
Para que el método amperímetro-voltímetro brinde resultados más precisos, se deben cumplir las siguientes condiciones:
1. la precisión de la medición depende en gran medida de la fiabilidad de los contactos, por lo que se recomienda soldar los contactos antes de la medición;
2. la fuente de corriente continua debe ser una red o una batería bien cargada con un voltaje de 4-6 V para evitar la influencia de la caída de voltaje en la fuente;
3. La lectura de los instrumentos deberá hacerse simultáneamente.
La medida de resistencia mediante puentes se utiliza principalmente en los casos en los que es necesario obtener una mayor precisión de medida. Exactitud métodos puente alcanza el 0,001%. Los límites de medición del puente varían de 10-5 a 106 ohmios.
Un microohmímetro mide una gran cantidad de medidas, por ejemplo, resistencias de contacto, conexiones entre bobinas.
Arroz. 1. Esquema para medir la resistencia de bobinas de CC por el método de amperímetro-voltímetro
Arroz. 2. Esquema para medir la resistencia del devanado del estator de un motor de inducción conectado en estrella (a) y triángulo (b)
Las mediciones se realizan rápidamente ya que no es necesario ajustar el instrumento. La resistencia del devanado de CC para motores con una potencia de hasta 10 kW se mide no antes de 5 horas después del final de su funcionamiento, y para motores de más de 10 kW, no menos de 8 horas con un rotor estacionario. Si se quitan los seis extremos de los devanados del estator del motor, la medición se realiza en el devanado de cada fase por separado.
Cuando los devanados están conectados internamente a una estrella, la resistencia de dos fases conectadas en serie se mide en pares (Fig. 2, a). En este caso, la resistencia de cada fase
Con una conexión delta interna, mida la resistencia entre cada par de extremos de salida de las abrazaderas lineales (Fig. 2, b). Suponiendo que las resistencias de todas las fases son iguales, la resistencia de cada fase está determinada por:
Para motores de varias velocidades, se realizan mediciones similares para cada devanado o para cada sección.
Comprobación de la correcta conexión de los devanados de las máquinas de corriente alterna. A veces, especialmente después de la reparación, los extremos de agua del motor de inducción no están marcados, es necesario determinar el comienzo y el final de los devanados. Hay dos formas más comunes de determinar.
De acuerdo con el primer método, los extremos de los devanados de las fases individuales se determinan primero por pares. A continuación, se monta el circuito de acuerdo con la fig. 3, un.La fuente "más" está conectada al comienzo de una de las fases, "menos" al final.
C1, C2, C3 generalmente se toman como el comienzo de las fases 1, 2, 3 y C4, C5, C6, en los extremos 4, 5, 6. En el momento de encender la corriente en los devanados de otras fases (2 -3) es fuerza electromotriz inducida con polaridad "menos" al comienzo de C2 y C3 y "más" en los extremos de C5 y C6. En el momento en que la corriente está cortada en la fase 1, la polaridad en los extremos de las fases 2 y 3 es opuesta a la polaridad cuando están encendidas.
Después de marcar la fase 1, la fuente de corriente continua se conecta a la fase 3, si al mismo tiempo la aguja del milivoltímetro o galvanómetro se desvía en la misma dirección, todos los extremos de los devanados están marcados correctamente.
Para determinar el inicio y el final según el segundo método, los devanados del motor se conectan a una estrella o triángulo (Fig. 3, b) y se aplica un voltaje reducido monofásico a la fase 2. En este caso, entre los extremos de C1 y C2, así como entre C2 y C3, surge un voltaje ligeramente mayor que el suministrado, y entre los extremos de C1 y C3 el voltaje resulta ser cero. Si los extremos de las fases 1 y 3 están mal conectados, la tensión entre los extremos de C1 y C2, C2 y C3 será menor que la suministrada. Tras la determinación mutua del marcado de las dos primeras fases, la tercera se determina de forma similar.
Activación inicial del motor de inducción. Para establecer la plena capacidad de servicio del motor, se prueba en ralentí y bajo carga. Vuelva a verificar el estado de las partes mecánicas llenando los cojinetes con grasa.
La facilidad de movimiento del motor se verifica girando el eje con la mano, mientras que no debe haber crujidos, traqueteos y sonidos similares que indiquen contacto entre el rotor y el estator, así como el ventilador y la carcasa, entonces la dirección correcta de se comprueba la rotación, para ello el motor se enciende brevemente.
La duración de la primera activación es de 1-2 s. Al mismo tiempo, se monitorea el valor de la corriente de arranque. Se recomienda repetir el arranque a corto plazo del motor 2-3 veces, aumentando gradualmente la duración del encendido, después de lo cual el motor puede encenderse por un período más largo. Con el motor al ralentí, el regulador debe asegurarse de que el tren de rodaje esté en buenas condiciones: sin vibraciones, sin sobretensiones, sin calentamiento de los cojinetes.
Si los resultados de las pruebas son satisfactorios, el motor se enciende junto con la parte mecánica o se prueba en un soporte especial. El tiempo para verificar el funcionamiento del motor varía de 5 a 8 horas, mientras se monitorea la temperatura de los bloques principales y los devanados de la máquina, el factor de potencia, el estado de lubricación de los cojinetes de las unidades.