ЭЛЕКТРОТЕХНИКА Лабораторная работа

Электротехника
  • Элементы электрических цепей
  • Схемы замещения источников
    электрической энергии
  • Анализ цепи переменного тока
     и входящих в нее элементов
  • Параллельное соединение резистивного
    и индуктивного элементов
  • Машины постоянного и переменного тока
  • Принцип действия асинхронного
    и синхронного двигателей
  • Принцип действия машин постоянного тока
  • Трансформаторы и электромагнитные устройства
  • Трансформатор
  • ПРИВЕДЕННЫЙ ТРАНСФОРМАТОР
  • ВЕКТОРНАЯ ДИАГРАММА ТРАНСФОРМАТОРОВ
  • ТРЕХФАЗНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ
  • СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ
  • Машины переменного тока
  •  Электрические машины разделяются
    на генераторы и электродвигатели
  • Коллекторные двигатели переменного тока
  • Разборка и сборка электродвигателя
    постоянного тока
  • Выполнению ремонтных работ
  • Электроника
  • Электрические и электронные аппараты
    и устройства
  • Некоторые лампы СВЧ диапазона
  • Полупроводниковые диоды
  • Тиристоры.
  • Выпрямители и инверторы промышленной частоты
  • Электронные усилители
  • Обратная связь в усилителях
  • Катодный и эмиттерный повторители
  • Усилители мощности
  • Повторитель напряжения
  • Шумы в усилителях
  • Генераторы электрических колебаний
  • RC-генераторы
  • Ждущий мультивибратор
  • Мультивибратор на ОУ
  • Цифровые электронные устройства
  • Реализация сложных логических функций
    на интегральных микросхемах
  • Последовательные цифровые устройства
  • Счётчик
  • Регистр
  • Комбинационное цифровое устройство
  •  Сумматоры
  • Импульсные генераторы
    на цифровых микросхемах
  • Охлаждение полупроводниковых приборов
  • Способы охлаждения полупроводниковых
    приборов
  • Воздушное, естественное
    и принудительное охлаждение
  • Системы охлаждения силовых модулей
  • Основные методы охлаждения
  • Расчет параметров охладителей
  • Выбор охладителя
  • Дискретные приборы
  •  

    Тема: Разборка и сборка электродвигателя постоянного тока. Составление дефектной ведомости.

    Цель: Изучить технологию разборки, сборки и дефектацию ДПТ при капитальном ремонте.

    Теоретическое обоснование

    Назначение классификация электрических машин

    Электрическая энергия является основным видом энергии. Электрические машины, производящие электроэнергию и потребляющие ее, составляют основное звено электросистемы.

    Возможность изготовления электрической машины мощностью от нескольких ватт до десятков и даже сотен тысяч киловатт позволяет использовать ее в качестве основной рабочей машины при электрификации промышленности, транспорта и сельского хозяйства. Как и все электромагнитные механизмы, электрическая машина является преобразователем энергии. При производстве электроэнергии на тепловых и атомных электростанциях тепловую энергию, полученную при сжигании топлива или в результате ядерных реакций, посредством паровой турбины преобразуют в механическую энергию вращения, которая приводит в действие электрическую машину-генератор. На гидравлических электростанциях для получения электроэнергии используют энергию воды, поднятой на определенный уровень посредством плотины. Вода, проходящая через гидротурбину, вращает ее колесо, вал которого связан с валом генератора. В результате электромагнитных процессов, происходящих в генераторе, механическая энергия преобразуется в электрическую. Основная часть электрической энергии, преобразуется вновь в механическую энергию, необходимую для приведения в действие машин, механизмов, станков. Это преобразование осуществляется при помощи электрических машин, называемых электрическими двигателями.

    Конструкция машин постоянного тока

    Рассмотрим конструкцию двигателя постоянного тока. В машинах постоянного тока неподвижную часть (статор) называют индуктором, а подвижную часть (ротор)-якорем. Корпус индуктора изготавливают из стальной трубы или отливают из стали и механически обрабатывают. В отличии от асинхронных машин корпус машины постоянного тока служит магнитопроводом, поэтому должен быть выполнен из материала, хорошо проводящего магнитный поток. К корпусу крепятся болтами основные и дополнительные полюса, на которых располагаются обмотки. Сердечники плюсов собирают из листов, отштампованных из конструкционной листовой стали толщиной 1-4 мм., и скрепляют шпильками или сваркой. Обмотку из медных проводов наматывают, изолируют и надевают на сердечник. Обмотки основных и дополнительных полюсов соединяют в определенной последовательности, а их концы выводят в коробку выводов.

    Якорь состоит из вала, на который надеты нажимная шайба, листы якоря, отштампованные из электротехнической стали, и нажимная шайба. Последняя надета на вал с натягом и удерживает листы якоря в спрессованном состоянии. В пазы сердечника укладывается обмотка из медного провода, на которую, как правило, заранее нанесена электрическая изоляция. На лобовые части обмотки во избежание ее разрушения центробежными силами, возникающими при вращении якоря, наматывают бандажи их стальной проволоки или нётканой стеклянной ленты.

    Неисправности электрической машины постоянного тока

    Рассмотрим наиболее часто встречающиеся дефекты электрического характера и их происхождение.

    При эксплуатации электрических машин происходит постепенное разрушение изоляции обмоток в результате ее нагрева, воздействия механических усилий от вибрации, динамических сил при пусках и переходных процессах, центробежных сил при вращении, влияние агрессивных сред и влаги, загрязнение различной пылью. Необратимые изменения структуры и химического состава изоляции называют старением, а процесс ухудшения свойств изоляции в результате старения называют износом.

    Основной причиной выхода из строя изоляции машин являются температурные воздействия. При температурном расширении изоляционных материалов нарушается их структура, возникают внутренние механические напряжения. Тепловое старение изоляции делает ее уязвимой для механических воздействий. При потере механической прочности и эластичности изоляция не способна противостоять вибрации или ударам, проникновению влаги и неодинаковым тепловым расширениям меди, стали и изоляционных материалов. Усадка изоляции от нагрева приводит к ослаблению креплений и "разбалтыванию" катушек, клиньев, пазовых прокладок и других крепежных конструкционных деталей, что способствует повреждению обмоток при относительно слабых механических воздействиях. В начальный период эксплуатации пропиточный лак хорошо цементирует обмотку, но из-за теплового старения лака цементация нарушается и действие вибрации становится более ощутимо.

    При эксплуатации обмотка может загрязняться пылью из окружающего воздуха, маслами из подшипников, угольной пылью при работе щеток. В рабочих помещениях металлургических и угольных предприятий пыль настолько легка и мелка, что попадает в такие места машины, куда ее попадание казалось бы невозможным. Она образует проводящие мостики, которые могут вызвать перекрытие или пробой на корпус.

    Иногда во время эксплуатации возникают аварийные выходы из строя машин при нарушении целостности изоляции. Это происходит при неправильной эксплуатации, а также при проявлении скрытых дефектов производства.

    Между витковые замыкания возникают при нарушении изоляции проводов, при этом два рядом лежащих провода замыкаются, в обмотке образуется контур с малым сопротивлением, по которому начинает проходить большой ток. Ток разогревает провода, изоляция, соприкасающаяся с проводами, обугливается и разрушается, отдельные проводники нагреваются до высокой температуры, и происходит выгорание части обмотки.

    Для обнаружения витковых замыканий, в обмотке якоря можно применить метод падения напряжения, который сводится к следующему.

    Схема для проверки витковых замыканий

    Рисунок 1 - Схема для проверки витковых замыканий

    К двум смежным коллекторным пластинам с помощью пары щупов подводят постоянный ток, а второй парой щупов и милливольтметром измеряют падение напряжения на этой паре коллекторных пластин. В случае замыкания в секции присоединенной к данной паре пластин, сопротивление ее снижается и падение напряжения будет меньше, чем на другой паре пластин, между которыми нет замыкания. При этих измерениях сила тока должна быть одинакова.

    К электрическим дефектам, относя также потерю контакта, увеличение его сопротивления в месте пайки или присоединения обмотки к зажимам панели. При увеличении сопротивления происходит местный нагрев, а при достижении определенной температуры разрушение контакта, нарушение изоляции, различные замыкания приводящие к выходу машины их строя. Увеличение сопротивления обмотки может происходить также при потере контакта одного проводника из нескольких, соединенных параллельно.

    В машинах, имеющих коллектор возможно нарушение их нормальной работы. В контакте происходят механические (от трения щетки о коллектор) и электрические (от прохождения электрического тока по контакту щетка-коллектор) потери. В контакте также происходят физико-химические процессы. Определить влияние отдельных факторов на работоспособность коллектора весьма трудно, их совместное действие приводит к механической выработке коллектора, подгару. От сильного нагрева может произойти отпайка проводников обмоток от коллектора, ухудшения контакта между щеткой и коллектором, что также приводит к повышению температуры нагрева. В коллекторе может произойти выступание одной или нескольких пластин, что нарушает контакт и неизбежно приводит к выходу его из строя.

    Рассмотри наиболее часто встречающиеся дефекты механического характера и их происхождение.

    К механическим повреждениям относят неисправность подшипников из-за вытекания смазки, несвоевременного ее заполнения или замены, собственные дефекты подшипников (набои колец, выработка шариков).

    В машинах имеющих два шариковых подшипника, при определенных условиях возможна выработка в подшипниковом щите гнезда для установки плавающего подшипника. При нагревании и охлаждении машины наружное кольцо подшипника незначительно перемещается в осевом направлении и после некоторой выработки гнезда может начать вращаться в направлении вращения шариков, вырабатывая еще большее гнездо в подшипниковом щите. При сильной выработке ротор опускается и цепляется о статор. Заметив повреждение, машину следует отправить в ремонт. При сильном и продолжительном цеплянии происходит нагревание сердечника статора и выгорание изоляции, замыкание на корпус и между витками.

    Реализация сложных логических функций на интегральных микросхемах