Электрооборудование / Факторы, влияющие на надежность и долговечность работы асинхронных электродвигателей

Дата публикации на портале: 29.05.2009 г.

Общеизвестно, что асинхронные общепромышленные и крановые электродвигатели составляют основу привода большинства механизмов. Поэтому вопрос целесообразности ремонта вышедшего из строя мотора постоянно актуален для соответствующих служб большинства промышленных предприятий.

Общеизвестно, что асинхронные общепромышленные и крановые электродвигатели составляют основу привода большинства механизмов. Поэтому вопрос целесообразности ремонта вышедшего из строя мотора постоянно актуален для соответствующих служб большинства промышленных предприятий.

Неизбежными факторами, влияющими на надежность и долговечность работы асинхронных электродвигателей, являются:
- температура обмоток;
- вибрация;
- воздействие влаги.

Рассмотрим влияние вышеуказанных факторов на работу электродвигателя после капитального ремонта.

1. Капитальный ремонт электродвигателя предполагает полную замену обмоток статора и ротора, если он фазный. Для извлечения старой обмотки в 90% случаев применяется тепловая обработка статора вместе со станиной при температуре 200-250°С в течение 2-3 часов. Такая операция, особенно проводимая повторно, существенно ухудшает свойства электротехнической стали, значительно увеличивает ее магнитные потери, прежде всего, из-за разрушения электроизоляционного покрытия между отдельными листами магнитопровода. ГОСТ на электротехническую сталь нормирует, так называемый, «коэффициент старения». Он характеризует процент увеличения удельных потерь в стали при выдержке ее в течение 120 часов в температурном режиме 120-150°С и составляет 3-8% для сталей различных марок. Несложно представить, каким будет «коэффициент старения» стали при неоднократном воздействии на сердечник статора температуры 250°С. Большие магнитные потери заметно снижают К.П.Д. двигателя и приводят к интенсивному нагреву его обмоток, особенно если мощность двигателя более 15-30 кВт. В этом случае стальные потери могут составлять до 40% от общих потерь.

2. Нагрев статора до предельно высокой температуры приводит к деформации посадочных поверхностей замков, что весьма ощутимо для электродвигателей в алюминиевом корпусе; как следствие нарушается равномерность воздушного зазора между статором и ротором, появляется касание ротора о статор, увеличивается общая вибрация электромашины.

Из комплектующих изделий при «рециклировании» заменяются, как правило, только подшипники. Подшипниковые щиты, крышки подшипников и ротора используют от двигателей, отработавших свой ресурс. Бывшие в употреблении детали имеют зачастую недопустимый износ посадочных поверхностей, особенно ступиц щитов под посадку подшипников. Неоднократная напрессовка и распрессовка деталей приводного механизма вызывает повышенное радиальное биение выходного конца вала. Перечисленные отклонения также негативно сказываются на равномерности воздушного зазора между статором и ротором с последствиями повышенной вибрации, о которых говорилось выше.

Многочисленные проверки восстановленных электромоторов в контрольных лабораториях нашего предприятия показали, что допуски установочно-присоединительных размеров на всех проверяемых двигателях не соответствуют предусмотренным ГОСТ 8592-79. Наибольшую погрешность имеют параллельность опорной поверхности лап оси вращения двигателя, радиальное биение выходного конца вала, радиальное и особенно торцевое биение крепительного фланца.

3. Из-за отсутствия стандартных запасных частей в «рециклированных» электродвигателях нередко применяются резиновые уплотнения кустарного производства. Их использование между станиной и коробкой выводов, между крышкой и коробкой выводов приводит к нарушению степени защиты электромашины, установленной заводом- изготовителем, к опасности проникновения влаги внутрь двигателя, особенно работающего на открытом воздухе.

Все вышесказанное убедительно доказывает, что «рециклированные» электродвигатели при работе испытывают на себе повышенное воздействие всех трех неблагоприятных факторов: тепла, вибрации, влаги.

Нельзя забывать про общеизвестное правило «десяти градусов»: срок службы изоляции уменьшается вдвое при превышении рабочей температуры изоляции на 10°С выше допустимой.

Интересные результаты по исследованию совместного влияния высокой температуры и повышенной вибрации на срок службы асинхронных электродвигателей представлены в книге Гольдберга О. Д. «Качество и надежность асинхронных двигателей», М., «Энергия», 1968г. В ней представлены результаты экспериментов по определению надежности обмоток двух партий асинхронных двигателей А2-71-4. Первая партия электродвигателей проверялась на воздействие только одного фактора - теплового старения при повышенной температуре. Вторая партия испытывалась при воздействии двух факторов - теплового старения и вибрационного ускорения равного 1,5g. По результатам испытаний средняя наработка на отказ первой партии составила 1432 часа, а второй - 330 часов. Другими словами, при добавлении к фактору теплового старения фактора вибрации средняя наработка на отказ уменьшилась более чем в 4 раза! Суммарное воздействие неблагоприятных факторов, которым неизбежно подвергается «рециклированный» электродвигатель, кратно уменьшает показатели их надежности в сравнении с теми, которые гарантирует завод - изготовитель.

Инженер-Сервис – официальный партнёр ОАО Сибэлектромотор

Источник: http://www.stroynet.ru