Montaż i wykonywanie napraw silników indukcyjnych

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Andrzej Wadas

Montaż i wykonywanie napraw silników indukcyjnych
724[05].Z3.01

Poradnik dla ucznia

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2006

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Recenzenci:

mgr inż. Grażyna Adamiec
mgr inż. Henryk Kucharski

Opracowanie redakcyjne:

mgr inż. Barbara Kapruziak

Konsultacja:

dr inż. Bożena Zając

Korekta:

Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 724[05].Z3.01
„Montaż i wykonywanie napraw silników indukcyjnych” zawartego w modułowym programie
nauczania dla zawodu elektromechanik 724[05].

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2006

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Materiał nauczania

4.1. Konstrukcja silników indukcyjnych

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające

4.1.3. Ćwiczenia

4.1.4. Sprawdzian postępów

4.2. Uzwojenia i ich schematy

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające

4.2.3. Ćwiczenia

4.2.4. Sprawdzian postępów

4.3. Uszkodzenia i naprawa silników indukcyjnych

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2. Pytania sprawdzające

4.3.3. Ćwiczenia

4.3.4. Sprawdzian postępów

5. Sprawdzian osiągnięć

6. Literatura

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Poradnik, który Ci przekazujemy, będzie pomocny w przyswajaniu wiedzy

o wykonywaniu napraw silników indukcyjnych oraz w kształtowaniu umiejętności
przeprowadzania przeglądów silników indukcyjnych, sprawdzania ich stanu technicznego
i lokalizowania uszkodzeń.

W Poradniku będziesz mógł znaleźć następujące informacje ogólne:

−

wymagania wstępne, określające umiejętności, które powinieneś posiadać, abyś mógł
rozpocząć pracę z poradnikiem,

−

cele kształcenia, czyli wykaz umiejętności, które opanujesz w wyniku kształcenia
w ramach tej jednostki modułowej,

−

materiał nauczania, czyli wiadomości teoretyczne konieczne do opanowania treści
jednostki modułowej,

−

zestaw pytań sprawdzających, czy opanowałeś już podane treści,

−

ćwiczenia, zawierające polecenia, sposób wykonania oraz wyposażenie stanowiska pracy,
które pozwolą Ci ukształtować określone umiejętności praktyczne,

−

sprawdzian postępów pozwalający sprawdzić Twój poziom wiedzy po wykonaniu
ćwiczeń,

−

sprawdzian osiągnięć opracowany w postaci testu, który umożliwi Ci sprawdzenie Twoich
wiadomości i umiejętności opanowanych podczas realizacji programu jednostki
modułowej,

−

literaturę związaną z programem jednostki modułowej, umożliwiającą pogłębienie Twej
wiedzy z zakresu programu tej jednostki.

W poradniku został zamieszczony wybrany materiał nauczania, ćwiczenia z wykonywania

napraw silników indukcyjnych, pytania sprawdzające.

Bezpieczeństwo i higiena pracy

W czasie pobytu w pracowni musisz przestrzegać regulaminów, przepisów

bezpieczeństwa i higieny pracy oraz instrukcji przeciwpożarowych, wynikających z rodzaju
wykonywanych prac. Przepisy te poznasz podczas trwania nauki.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Schemat układu jednostek modułowych

724[05].Z3

Montaż i naprawa maszyn elektrycznych

724[05].Z3.01

Montaż i wykonywanie napraw

silników indukcyjnych

724[05].Z3.03

Montaż i wykonywanie napraw

transformatorów małej mocy,

spawarek i zgrzewarek

724[05].Z3.02

Montaż i wykonywanie napraw

silników komutatorowych

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

określać zjawiska elektromagnetyczne zachodzące w obwodach magnetycznych,

−

określać właściwości fizyczne i chemiczne materiałów stosowanych do budowy maszyn
elektrycznych,

−

opisywać budowę zasadę i działania silników indukcyjnych,

−

czytać schematy ideowe,

−

posługiwać się miernikami elektrycznymi,

−

dobierać do wykonywanych pomiarów rodzaj i zakres mierników,

−

korzystać z literatury i kart katalogowych silników elektrycznych,

−

stosować podstawowe prawa i zależności dotyczące obwodów prądu stałego
i przemiennego,

−

stosować zasady bhp i ochrony ppoż. obowiązujące na stanowisku pracy.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

rozpoznać uzwojenia silników indukcyjnych na ich schematach,

−

odczytać schematy uzwojeń silników indukcyjnych,

−

określić podstawowe parametry uzwojenia na podstawie schematu,

−

odtworzyć podstawowe parametry uzwojeń zamontowanych w silnikach indukcyjnych,

−

skorzystać z danych zawartych na tabliczkach znamionowych silników indukcyjnych,

−

narysować schematy wybranych uzwojeń,

−

dobrać narzędzia, materiały i podzespoły do prowadzonych prac,

−

sporządzić zestawienie materiałów i/lub podzespołów potrzebnych do naprawy bądź
remontu silnika,

−

zorganizować stanowisko pracy,

−

wykonać izolację żłobkową,

−

nawinąć cewki różnych rodzajów uzwojeń,

−

wykonać uzwojenia silników metodą wsypywania i układania z góry,

−

połączyć końcówki cewek zgodnie ze schematem,

−

połączyć końcówki uzwojeń z tabliczką zaciskową lub pierścieniami,

−

dokonać oględzin i konserwacji silników indukcyjnych,

−

przeprowadzić przeglądy silników indukcyjnych,

−

zlokalizować uszkodzenia w silnikach indukcyjnych na podstawie oględzin i pomiarów,

−

sprawdzić stan techniczny szczotek i pierścieni w silniku indukcyjnym,

−

sprawdzić stan techniczny elementów i podzespołów przeznaczonych do montażu,

−

wykonać montaż i demontaż podzespołów silników indukcyjnych,

−

dokonać wymiany podzespołów mechanicznych w silnikach indukcyjnych,

−

przeprowadzić kontrolę bieżącą podczas napraw i remontów silników,

−

określić koszty naprawy silników indukcyjnych,

−

sporządzić kosztorys wykonanej naprawy,

−

dobrać materiały i podzespoły wykorzystując różne źródła informacji,

−

wykorzystać technikę komputerową do prowadzenia dokumentacji napraw i przeglądów,

−

wykonać próby odbiorcze silników po remontach,

−

zastosować zasady bhp i ochrony ppoż. obowiązujące na stanowisku pracy.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Konstrukcja silników indukcyjnych

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.1.1. Wiadomości ogólne

Maszyny indukcyjne klatkowe charakteryzują się:

−

prostą budową,

−

dużą pewnością ruchową,

−

dużą łatwością obsługi,

−

niską ceną.

Powyższe cechy spowodowały, że są one szeroko stosowane jako:

−

silniki elektryczne (główne zastosowanie),

−

hamulce elektryczne,

−

rzadziej jako prądnice (do wytwarzania energii elektrycznej w małych elektrowniach,

np. wodnych),

−

przesuwniki fazowe (specjalne wykonania maszyn indukcyjnych),

−

transformatory nastawne (regulatory indukcyjne),

−

przetwornice częstotliwości,

−

sprzęgła indukcyjne,

−

serwomechanizmy.

Maszyny indukcyjne posiadają dobre właściwości eksploatacyjne i ruchowe.

Charakterystyki ich można kształtować przez zmianę:

−

warunków zasilania,

−

zmianę impedancji zewnętrznej przyłączanej do uzwojeń maszyny.

Główne zastosowanie maszyn indukcyjnych to układy napędowe o regulowanej

i nieregulowanej prędkości obrotowej.

Podział silników indukcyjnych:

−

ze względu na sposób zasilania:

- maszyny indukcyjne jednofazowe,
- maszyny indukcyjne dwufazowe,
- maszyny indukcyjne trójfazowe,

−

ze względu na sposób wykonania uzwojenia wirnika:

- maszyny pierścieniowe,
- maszyny klatkowe,

−

ze względu na rodzaj ruchu:

- maszyny indukcyjne wirujące,
- maszyny indukcyjne liniowe.

Silnik pierścieniowy jest droższy w stosunku do silnika klatkowego (zwartego), lecz

posiada korzystniejsze właściwości ruchowe, ze względu na możliwości przyłączenia urządzeń
rozruchowych i regulacyjnych.

Zakres mocy na jakie budowane są silniki indukcyjne: od kilku watów do kilku

megawatów przy napięciach zasilających od 100 V do 15 kV.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.1.1.2. Budowa maszyn indukcyjnych

Podstawowe elementy składowe maszyny indukcyjnej:

−

rdzeń ferromagnetyczny stanowiący obwód magnetyczny maszyny,

- rdzeń stojana,
- rdzeń wirnika,

−

uzwojenia ,w których indukują się siły elektromotoryczne i płyną prądy:

- uzwojenia stojana
- uzwojenia wirnika,

−

elementy konstrukcyjne stanowiące obudowę maszyny i umożliwiające ruch obrotowy

wirnika oraz zapewniające odpowiednie chłodzenie maszyny a także odpowiednią ochronę
maszyny przed działaniem czynników zewnętrznych.

4.1.1.3. Rdzeń ferromagnetyczny

W maszynach indukcyjnych obwód magnetyczny składa się z dwóch części: rdzenia

stojana i rdzenia wirnika. Pomiędzy nimi jest szczelina powietrzna. Wielkość szczeliny
powietrznej wynosi:

−

kilka dziesiątych milimetra w małych maszynach,

−

1÷3 mm w maszynach dużych (powyżej 20 kW).

Rys. 1. Schemat budowy maszyny indukcyjnej [1]:

1 - stojan, 2 – wirnik.

Wirujący w przestrzeni strumień magnetyczny maszyny indukcyjnej przemagnesowuje

rdzeń stojana z częstotliwością f, natomiast rdzeń wirnika z częstotliwością s∙f, dlatego dla
zmniejszenia strat od prądów wirowych rdzenie stojana i wirnika wykonane są w formie
pakietów z nakrzemionych blach.

Grubości tych blach wynoszą:

−

0,5 mm - najczęściej stosowana grubość,

−

1÷2 mm - wirniki dużych maszyn indukcyjnych.

Blachy te są izolowane od siebie przez jednostronne oklejenie blach cienkim papierem albo

przez powlekanie ich odpowiednim lakierem izolacyjnym.

Blachy o odpowiednim kształcie wykrawane są za pomocą wykrojników. Dla maszyn

małej i średniej mocy wykrawane są całe blachy rdzenia, a dla maszyn dużej mocy rdzeń
składany jest z segmentów.

Na całym obwodzie rdzenia stojana i wirnika wycinane są rowki, zwane żłobkami (rys. 2

i 3). W żłobkach umieszcza się uzwojenia. Elementy obwodu magnetycznego między żłobkami
noszą nazwę zębów.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 2. Kształty żłobków stojana silnika
indukcyjnego [3]:
a) i b) żłobki półzamknięte (drut

okrągły),

c) żłobek półotwarty (drut prostokątny),
d) żłobek otwarty (drut prostokątny).

Rys. 3. Typowe kształty żłobków wirnika silnika indukcyjnego [3]:

a) wirnik jednoklatkowy z klatką odlewaną bez wypierania
prądu,
b) wirnik jednoklatkowy z klatką odlewaną głęboko żłobkowy
(z wypieraniem prądu) - żłobek półzamknięty,
c) jak b) lecz żłobek zamknięty,
d) wirnik jednoklatkowy z klatką spawaną bez wypierania
prądu,
e) wirnik jednoklatkowy z klatką spawaną głęboko żłobkowy
(z wypieraniem prądu),
f) wirnik dwuklatkowy z klatkami odlewanymi,
g) wirnik dwuklatkowy z klatkami spawanymi,
h) wirnik pierścieniowy, uzwojenie z drutu okrągłego,

i) wirnik pierścieniowy, uzwojenie prętowe.

Kształt żłobków w dużej mierze wpływa na właściwości maszyn indukcyjnych.
Żłobki otwarte są najwygodniejsze przy układaniu w nich uzwojenia, ale równocześnie

powodują one jak gdyby zwiększenie szczeliny przywirnikowej, a więc także zwiększenie
prądu magnesującego, czyli zmniejszenie współczynnika mocy maszyny.

Rys. 4. Blachy stojana i wirnika maszyny indukcyjnej [5]:

a) małej mocy, b) segment blachy stojana maszyny dużej mocy.

Sprasowany pakiet blach stojana (rys. 4a) osadzony jest w kadłubie i umocowany przez

ściśnięcie odpowiednimi pierścieniami dociskowymi albo za pomocą śrub.

Rdzeń wirnika umieszcza się w maszynach małej mocy bezpośrednio na wale, a w dużych

na piaście.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.1.1.4. Uzwojenia

Uzwojenia stojana

Podział uzwojeń stojana ze względu na ilość faz:

−

trójfazowe, które w czasie pracy są połączone w gwiazdę lub trójkąt,

−

dwufazowe,

−

jednofazowe.
Uzwojenia stojanów wykonuje się z drutu nawojowego izolowanego. Są one

impregnowane (mocno usztywniane), by na skutek drgań silnika nie uległy uszkodzeniu.
Dodatkowo uzwojenia te muszą być odizolowane od rdzenia odpowiednią izolacją żłobkową
oraz muszą być zabezpieczone przed wypadaniem ze żłobka za pomocą klinów.

Uzwojenia wirników

Uzwojenia wirników silników indukcyjnych mogą być wykonane z:

−

drutu nawojowego,

−

nieizolowanych prętów (miedzianych, aluminiowych, mosiężnych lub brązowych) o dużym
przekroju, które całkowicie wypełniają żłobek (półzamknięty lub zamknięty). Wystające
poza rdzeń części poszczególnych prętów są ze sobą połączone po obu stronach
pierścieniami zwierającymi, tworząc wraz z prętami uzwojenia rodzaj klatki (klatki
zwartej) (rys. 5). Silnik z takim uzwojeniem nazywa się silnikiem klatkowym lub zwartym.
Klatkę można traktować jako uzwojenie wielofazowe o liczbie faz równej liczbie prętów
(rys. 6).

Rys. 5. Uzwojenie klatkowe wirnika maszyny indukcyjnej [1]:

1 - pręty, 2 - pierścień zwierający czołowy.

Rys. 6. Wirniki silników indukcyjnych [1]:

a) pierścieniowy, b) klatkowy, c) klatkowy o żłobkach skośnych,

1 – pierścienie.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

W przypadku wykonania uzwojenia wirnika z drutu nawojowego jest możliwość

dołączenia do obwodu wirnika dodatkowych zewnętrznych elementów zwiększających
rezystancję każdej fazy. Uzwojenie wirnika jest połączone na stałe z metalowymi pierścieniami
ślizgowymi, osadzonymi na wale maszyny (rys. 7). Tak wykonany silnik nazywa się silnikiem
indukcyjnym pierścieniowym.

Rys. 7. Schemat połączeń silnika indukcyjnego pierścieniowego [1]:

1 - stojan, 2 - wirnik, 3 - szczotki, 4 – pierścienie.

Po tych pierścieniach ślizgają się dwie nieruchome szczotki (A i B

rys. 8), połączone

z obwodem zewnętrznym maszyny.

Rys. 8. Działanie pierścieni ślizgowych [1].

W każdym położeniu wirnika obwód zewnętrzny maszyny łączy się przez szczotkę

spoczywającą na pierścieniu ślizgowym z tym samym punktem uzwojenia Jeżeli w uzwojeniu
indukuje się napięcie przemienne, to w takt tych zmian zmienia się potencjał pomiędzy
szczotkami spoczywającymi na pierścieniach. Napięcie przemienne posiada tą samą
częstotliwość, z jaką zmienia się napięcie w uzwojeniu wirnika. Jest to niezależne od położenia
szczotek i dlatego przesuwanie ich po obwodzie pierścieni nie powoduje żadnych zmian.

Liczba pierścieni ślizgowych zależy od liczby faz przyłączanego obwodu. Najczęściej

spotyka się maszyny z trzema lub dwoma pierścieniami.

Końcówki uzwojenia stojana i uzwojenia wirnika (w przypadku maszyny pierścieniowej)

wyprowadza się na tabliczkę zaciskową, która jest umieszczona na kadłubie maszyny.

4.1.1.5. Kadłuby maszyn indukcyjnych

Kadłub maszyny indukcyjnej wykonuje się jako odlewy (żeliwne lub ze stopu

aluminiowego) albo też jako spawany stalowy (w dużych maszynach). Kadłub nie przewodzi
strumienia magnetycznego, lecz stanowi część konstrukcyjną.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Kadłub z obu stron zamknięty jest tarczami łożyskowymi. W największych maszynach

z obu stron kadłuba znajdują się tarcze lub stojaki łożyskowe ustawione na płycie posadowej
maszyny.

W tarczach (lub w stojakach) umieszczone są łożyska toczne (maszyny małej i średniej

mocy) lub łożyska ślizgowe (maszyny dużej mocy). W maszynach pierścieniowych do jednej
z tarcz łożyskowych (od strony napędowej) są przymocowane sworznie szczotkowe lub
urządzenie służące do podnoszenia szczotek i zwierania pierścieni ślizgowych wirnika (rys. 9).

Rys. 9. Przekrój uproszczony maszyny indukcyjnej [1]:

1 - wał,
2 - łożysko,
3 - tarcza łożyskowa,
4 - wentylator,
5 - uzwojenie stojana,
6 - tarcza

dociskowa

rdzenia

stojana,
7 - rdzeń stojana,
8 - kadłub,
9 - rdzeń wirnika,

10 - tarcza dociskowa rdzenia wirnika,
11 - uzwojenie wirnika,
12 - obsada

szczotkowa

(na

sworzniu

szczotkowym),
13 - przyrząd do zwierania pierścieni i podnoszenia

szczotek,

14 - pierścienie ślizgowe,
15 - pokrywa łożyskowa,
16 - tabliczka zaciskowa uzwojenia wirnika,
17 - tabliczka zaciskowa uzwojenia stojana.

4.1.1.6. Tabliczka znamionowa

Na tabliczce znamionowej umieszcza się podstawowe wielkości znamionowe mające

istotny wpływ na właściwości silnika indukcyjnego. Wszystkie dane znamionowe, które nie
zostały umieszczone na tabliczce znamionowej maszyny oraz informacje dodatkowe
(np. wymiary) podaje się w katalogach silników.

Rys. 10. Tabliczka znamionowa [1].

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Na tabliczce znamionowej silnika indukcyjnego powinny znajdować się następujące dane:

−

moc znamionową P

−

napięcie znamionowe uzwojenia stojana U

, (w przypadku silników trójfazowych jest to

napięcie międzyprzewodowe) oraz układ połączeń stojana,

−

prąd znamionowy uzwojenia stojana I

, w przypadku silników trójfazowych jest to prąd

przewodowy (płynący w przewodzie łączącym uzwojenie z siecią zasilającą),

−

znamionowy współczynnik mocy cos

−

częstotliwość znamionową f

napięcia zasilającego stojan silnika,

−

prędkość obrotową znamionową wirnika n

−

napięcie znamionowe uzwojenia wirnika U

(przy rozwartym i zahamowanym wirniku),

układ połączeń wirnika oraz prąd znamionowy uzwojenia wirnika I

(tylko dla silników

indukcyjnych pierścieniowych).

Na podstawie danych z tabliczki znamionowej można dodatkowo wyznaczyć wielkości:

- moc czynną znamionową pobieraną P

w przypadku silników trójfazowych:

cos

- sprawność znamionową η

oraz straty

znamionowe

∆

oraz

∆

= P

- P

- moment użyteczny znamionowy:

⋅

- poślizg znamionowy:

−

- znamionowe

straty

mocy

czynnej

w uzwojeniu wirnika

∆

Cu2N

(przy

założeniu

∆

= 0):

Cu2N

−

≈

W katalogach silników indukcyjnych znajdują się wszystkie dane tabliczki znamionowej

oraz dodatkowo:

−

u - przeciążalność momentem znamionowym - stosunek momentu użytecznego krytycznego

znamionowego M

do momentu użytecznego znamionowego M

−

1rN

- prąd rozruchowy znamionowy (jako krotność prądu znamionowego I

−

- moment użyteczny rozruchowy znamionowy (jako krotność momentu użytecznego

znamionowego M

) przy rozruchu bezpośrednim silnika,

−

10N

- prąd jałowy,

−

cos

10N

- współczynnik mocy silnika przy biegu jałowym,

−

J - moment bezwładności,

−

wymiary gabarytowe,

−

zasady montażu,

−

warunki eksploatacji silnika,

−

inne dane ogólne.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jak jest zbudowany obwód magnetyczny maszyny indukcyjnej?
2. Dlaczego rdzeń maszyny indukcyjnej wykonany jest z blachy?
3. Jak wykonuje się izolację blach stojana i wirnika maszyny indukcyjnej?
4. Jaka jest rola kadłuba maszyny indukcyjnej?
5. Jakie są zasadnicze typy żłobków stojana maszyny indukcyjnej?
6. Jaka jest rola podnośnika szczotek i zwieracza pierścieni?
7. Jaka jest rola wirników maszyn indukcyjnych?
8. W jakim celu stosuje się wirniki głębokożłobkowe?
9. Jakie są różnice w budowie i właściwościach pomiędzy silnikiem klatkowym a silnikiem

pierścieniowym?

10. Jaką rolę spełniają pierścienie ślizgowe?
11. Dlaczego silniki zwarte (klatkowe) są tańsze i łatwiejsze w eksploatacji?
12. Z czego wynikają różnice w wyglądzie zewnętrznym silników indukcyjnych?
13. Co to jest tabliczka zaciskowa i do czego ona służy?

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Oblicz znamionowy poślizg na podstawie tabliczki znamionowej silnika indukcyjnego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) określić rodzaj silnika otrzymanego do wykonania ćwiczenia,
2) spisać z tabliczki znamionowej konieczne dane do wykonania obliczeń,
3) obliczyć znamionowy poślizg,
4) dokonać analizy przeprowadzonych obliczeń.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

silnik indukcyjny,

−

zeszyt do ćwiczeń,

−

kalkulator,

−

ołówek, linijka, inne przybory kreślarskie,

−

papier do pisania.

Ćwiczenie 2

Określ podstawowe parametry silnika indukcyjnego na podstawie tabliczki znamionowej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

silnik indukcyjny,

−

zeszyt do ćwiczeń,

−

kalkulator,

−

ołówek, linijka, inne przybory kreślarskie,

−

papier do pisania.

Ćwiczenie 3

Połącz silnik w gwiazdę a następnie w trójkąt. Określ wartość napięcia zasilania i oblicz

prądy dla tych połączeń uzwojeń.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) określić rodzaj silnika otrzymanego do wykonania ćwiczenia,
2) spisać z tabliczki znamionowej konieczne dane do wykonania obliczeń,
3) określić na podstawie budowy silnika jego rodzaj (klatkowy/pierścieniowy),
4) określić znamionowe parametry silnika,
5) połączyć zaciski na tabliczce zaciskowej kojarząc uzwojenia w gwiazdę,
6) połączyć zaciski na tabliczce zaciskowej kojarząc uzwojenia w trójkąt,
7) określić wartości napięcia zasilania na podstawie tabliczki znamionowej,
8) obliczyć wartości prądu zasilania, korzystając z danych z tabliczki znamionowej,
9) dokonać analizy przeprowadzonego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

silnik indukcyjny,

−

przewody do połączenia zacisków,

−

zeszyt do ćwiczeń,

−

kalkulator,

−

ołówek, linijka, inne przybory kreślarskie,

−

papier do pisania.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak Nie

1) sklasyfikować maszyny indukcyjne ze względu na ich budowę?



2) przedstawić sposób chłodzenia w maszynie indukcyjnej?



3) odczytać niezbędne dane z tabliczki znamionowej?



4) objaśnić budowę obwodu magnetycznego maszyny indukcyjnej?



5) zidentyfikować zasadnicze typy żłobków stojana maszyny indukcyjnej?



6) zanalizować różnice w budowie i właściwościach pomiędzy silnikiem

klatkowym a silnikiem pierścieniowym?



7) wskazać rolę podnośnika szczotek i zwieracza pierścieni?



8) wskazać rolę, jaką spełniają pierścienie ślizgowe?



9) objaśnić cel stosowania wirników głębokożłobkowych?



„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Uzwojenia i ich schematy

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.1.1. Parametry uzwojeń

Podział uzwojeń ze względu na funkcję, jaką spełniają w obwodzie elektrycznym:

−

uzwojenie zasilane prądem - jest to uzwojenie wzbudzenia; zadaniem jego jest
wytworzenie pola magnetycznego,

−

uzwojenie, w którym indukuje się napięcie - jest to uzwojenie twornika.

Podział uzwojeń ze względu na liczbę faz napięcia zasilającego:

−

uzwojenia 3-fazowe,

−

uzwojenia 2-fazowe,

−

uzwojenia 1-fazowe.

Podział uzwojeń ze względu na sprzężenie ze strumieniem magnetycznym:

−

skupione - wszystkie zwoje sprzężone są z całym strumieniem głównym,

−

rozłożone - sprzężone są w każdej chwili z różną liczbą linii głównego pola
magnetycznego.

Rys. 11. Fragment uzwojenia rozłożonego [1].

Rys. 12. Zwój uzwojenia [1]:

a) zwój falisty, b) zwój pętlicowy,

1 - boki, 2 - połączenia czołowe, Y - poskok uzwojenia.

Boki uzwojenia leżące w żłobkach, są bokami czynnymi. Połączenia boków znajdują się

poza rdzeniem, noszą nazwę połączeń czołowych i powinny być jak najkrótsze. Szeregowo
połączone zwoje o liczbie N tworzą zezwój (rys. 13).

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 13. Zezwój 3-zwojny (N

= 3) [1]:

a) schemat elektryczny, b) szkic.

Podstawowe parametry uzwojeń:

Q - liczba żłobków na obwodzie maszyny,
2p - liczba biegunów, na jaką zostało wykonane uzwojenie jednej fazy. 2p określa liczbę

biegunów magnetycznych (bieguny utajone - istnieją tylko wtedy, gdy przez uzwojenie
płynie prąd), na jaką zostało wykonane uzwojenie jednej fazy. Liczba wytworzonych
biegunów zależy od sposobu połączenia zezwojów między sobą (ważne są kierunki
prądów w bokach zezwojów) oraz od ich rozmieszczenia (rys. 14).

Rys. 14. Wpływ sposobu połączenia zezwojów na liczbę wytwarzanych biegunów magnetycznych [1]:

a) pole 4-biegunowe, b) pole 2-biegunowe.

m - liczba faz; uzwojenia rozłożone są najczęściej uzwojeniami trójfazowymi, symetrycznymi.
q - liczba żłobków na jeden biegun i jedną fazę:

(1)

Rys. 15. Grupa składająca się z [1]:

a) 2 zezwojów, b) 3 zezwojów.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zezwoje łączy się ze sobą szeregowo tworząc tzw. grupę (rys. 15). Grupa charakteryzuje

się tym, że wszystkie jej zezwoje przynależą do jednej pary biegunów.
τ - podziałka biegunowa - jest to odległość między osiami dwu sąsiednich różnoimiennych

biegunów, mierzona na obwodzie maszyny (wewnętrzny obwód stojana lub zewnętrzny
obwód wirnika o średnicy D). Określa ona również odległość między sąsiednimi osiami
neutralnymi, tj. miejscami, w których wartość indukcji w szczelinie jest równa zeru.

−

podziałka biegunowa wyrażona w jednostkach długości:

πD

(2)

−

wyrażona liczbą żłobków:

(3)

Y - poskok uzwojenia (rozpiętość zezwoju) - jest odległość między lewym i prawym bokiem

zezwoju wzdłuż rozwiniętego obwodu maszyny wyrażony liczbą żłobków.

Rys. 16. Najprostsze uzwojenie jednowarstwowe trójfazowe [1]:

a) rozmieszczenie boków zezwojów w żłobkach, b) schemat.

Uzwojenia przedstawia się za pomocą schematów jako płaskie rozwinięcie uzwojenia

maszyny. Zasadę rysowania schematów uzwojeń ilustruje rys. 16 na przykładzie uzwojenia
trójfazowego (m = 3) o jednej parze biegunów (p = 1). Uzwojenie jest ułożone w 6 żłobkach
i tworzy 3 fazy. Na schemacie przedstawiono boki zezwojów i ich połączenia czołowe.

4.2.1.2. Rodzaje uzwojeń i ich schematy

Istnieje bardzo duża ilość wykonań i rodzajów uzwojeń silników indukcyjnych.

Poniżej przedstawione jest zestawienie najczęściej stosowanych uzwojeń:

Uzwojenia stojanów

a) jednowarstwowe:

−

piętrowe:

- dwupiętrowe,
- dwupiętrowe z grupą łamaną,
- trzypiętrowe,

−

wzornikowe:

- grupowe,
- o jednakowych zezwojach,
- koszykowe,

b) dwuwarstwowe:

−

pętlicowe,

−

faliste,

Uzwojenia wirników:

a) uzwojenia wirników pierścieniowych:

−

drutowe,

−

prętowe,

b) uzwojenia wirników klatkowych:

−

jednoklatkowe,

−

dwuklatkowe,

−

głębokożłobkowe,

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Stosując różne kryteria podziału uzwojenia można podzielić na:

1. Ze względu na kształt zezwoju:

−

pętlicowe,

−

faliste.

2. Ze względu na rozpiętość zezwoju:

−

średnicowe

−

uzwojenie, którego poskok równa się podziałce biegunowej,

−

skrócone (cięciwowe)

−

uzwojenie, którego poskok różni się od podziałki

biegunowej. Najczęściej poskok jest mniejszy od podziałki biegunowej, dlatego
nazywa się takie uzwojenie uzwojeniem skróconym.

Podział uzwojeń silników trójfazowych:

1. Ze względu na rozpiętość zezwoju:

−

całkowite – uzwojenie, w których liczba żłobków q przypadająca na biegun i fazę jest

liczbą całkowitą; na każdą parę biegunów przypadają grupy o jednakowej liczbie
zezwojów,

−

ułamkowe – uzwojenia, w których liczba żłobków q przypadająca na biegun i fazę jest

liczbą ułamkową; uzwojenia ułamkowe znajdują zastosowanie tylko w maszynach
o liczbie par biegunów p > 1; w maszynie dwubiegunowej (p = 1) grupa stanowi
uzwojenie jednej fazy, w maszynach wielobiegunowych (p > 1) uzwojenie fazy
stanowi p grup połączonych szeregowo (rzadziej równolegle).

2. Ze względu na liczbę boków leżących w jednym żłobku (liczbę warstw):

−

jednowarstwowe (rys. 17),

−

dwuwarstwowe (rys. 18).

Rys. 17. Uzwojenie jednowarstwowe [1]:

a) bok zezwoju w żłobku, b) połączenie czołowe, c) kształt zezwoju.

Rys. 18. Uzwojenie dwuwarstwowe [1]:

a) boki dwóch zezwojów w żłobku, b) połączenia czołowe, c) kształt zezwoju.

3. Ze względu na sposób wykonania połączeń czołowych:

−

wzornikowe (grupowe, o jednakowych zezwojach, koszykowe); w uzwojeniach

jednowarstwowych połączenia czołowe mijają się w dwóch lub trzech piętrach
(rys. 19), ze względu na to uzwojenie składa się z zezwojów dwóch lub trzech typów

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

różniących się wymiarami połączeń czołowych,

−

piętrowe

(dwupiętrowe

trzypiętrowe);

połączenia

czołowe

uzwojeń

dwuwarstwowych (rys. 20) mijają się, jeden bok zezwoju znajduje się w górnej
warstwie, a drugi w dolnej dwóch żłobków oddalonych o poskok; wszystkie zezwoje
tego uzwojenia mają taki sam kształt, co umożliwia wykonanie ich na jednym
wzorniku.

Wzornik – jest to klocek o określonym kształcie, na który nawija się zezwój w celu

nadania mu określonych wymiarów i kształtu.

Rys. 19. Kształty połączeń czołowych uzwojeń piętrowych [1]:

a) b) uzwojenia dwupiętrowe, c) d) uzwojenia trzypiętrowe.

Oddzielną grupę stanowią zezwoje jednozwojne – są to uzwojenia prętowe i stosuje się

przeważnie w wirnikach. Uzwojenia te mogą być pętlicowe lub faliste. Każdy taki zezwój
umieszcza się w żłobkach. Sposób montażu uzwojenia w maszynie zależy od kształtu żłobka.

Rodzaje żłobków w maszynach prądu przemiennego:

−

otwarte - umożliwiają włożenie zezwoju w całości wykonanego na zewnątrz; stosuje się je

w maszynach wysokonapięciowych, gdzie wykonanie izolacji jest złożone i wykonana musi
być dokładnie,

−

półotwarte - umożliwiają oddzielne wprowadzanie boków uzwojenia nawet o większych

wymiarach,

−

półzamknięte - stosuje się tylko przy przewodzie okrągłym, wsypując poszczególne boki

zezwojów do żłobka.

Rys. 20. Kształty żłobków [1]:

a) otwarty, b) półotwarty, c) półzamknięty.

W zależności od kształtu i wymiarów żłobków stosuje się różne sposoby zabezpieczania

uzwojenia przed wypadaniem (na uzwojenia podczas wirowania działają duże siły
odśrodkowe).

Do zabezpieczenia żłobków otwartych i półotwartych (rys. 21) stosuje się najczęściej kliny

drewniane, fibrowe lub metalowe (np. w wirnikach turbogeneratorów). W żłobkach
półzamkniętych o małych wymiarach do zabezpieczenia wystarczy odpowiednia przekładka
z materiału izolacyjnego.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 21. Przekrój żłobka maszyny indukcyjnej [1]:

a) z uzwojeniem wsypywanym, b) z uzwojeniem wkładanym,

1 - ząb rdzenia, 2 - klin, 3 - izolacja żłobkowa, 4 -przewody uzwojenia,

5 - izolacja zezwoju.

4.2.1.3. Zasady sporządzania schematów uzwojeń trójfazowych

Kolejność postępowania w celu sporządzenia schematu uzwojenia:

1. Należy założyć liczbę żłobków Q i liczbę par biegunów p i liczbę faz m,

2. Obliczyć kąt mechaniczny między sąsiednimi żłobkami:

360

3. Obliczyć kąt elektryczny między wektorami gwiazdy napięć żłobkowych:

= p∙

4. Obliczyć podziałkę biegunową:

5. Obliczyć liczbę żłobków na biegun i fazę:

6. Wykreślić gwiazdę (rys. 22, 23) napięć żłobkowych (sił elektromotorycznych

indukowanych w bokach umieszczonych w poszczególnych żłobkach) i ustalić, w
których żłobkach należy rozmieścić uzwojenia kolejnych faz. Siły elektromotoryczne
fazowe będą sumą geometryczną sił elektromotorycznych indukowanych w bokach
zezwojów przynależnych do poszczególnych faz.

Rys. 22. Gwiazda napięć żłobkowych dla uzwojenia

jednowarstwowego o danych Q = 24, p = 2
oraz

przyporządkowanie

wektorów

gwiazdy do poszczególnych faz uzwojenia
trójfazowego [1].

Rys. 23. Gwiazda napięć żłobkowych dla uzwojenia

dwuwarstwowego średnicowego o danych
Q = 24, p = 2 oraz przyporządkowanie
wektorów gwiazdy do poszczególnych faz
[1].

7. Na rozwiniętym obwodzie maszyny nanieść numerację żłobków i wykreślić (najlepiej

w trzech kolorach) boki zezwojów przynależne do poszczególnych faz,

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

8. Połączyć boki w zezwoje w zależności od przyjętego poskoku i sposobu

rozmieszczenia połączeń czołowych,

9. Połączyć zezwoje w grupy, a grupy w fazy.

Na rysunkach 24 ÷ 28 przedstawione są przykładowe schematy uzwojeń trójfazowych.

Mają one umożliwić poznanie zasad sporządzania różnych typów uzwojeń. Posiadają one stałą
liczbę żłobków oraz stałą liczbę par biegunów. Porównując rysunki zauważyć można między
poszczególnymi uzwojeniami różnicę w:

−

uzyskiwaniu wartości sił elektromotorycznych fazowych,

−

wymiarach zezwojów, z których jest zbudowane uzwojenie fazy (np. uzwojenie

dwupiętrowe),

−

wymiarach zezwojów dla poszczególnych faz (np. uzwojenie trzypiętrowe),

−

długości połączeń między zezwojami przynależnymi do danej fazy (ma to wpływ

na wykorzystanie uzwojenia, technologię jego wykonania oraz zużycie materiałów
przewodowych).

Rys. 24. Uzwojenie jednowarstwowe o jednakowych zezwojach Q = 24, p = 2, m = 3 [1]:

a) schemat uzwojenia,b) wykres wektorowy sił elektromotorycznych fazowych.

Rys. 25. Uzwojenie jednowarstwowe faliste: Q = 24, p = 2, m = 3 [1]:

a) schemat uzwojenia,b) wykres wektorowy sil elektromotorycznych fazowych.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 26. Uzwojenie jednofazowe dwupiętrowe: Q = 24, p = 2, m = 3 [1]:

a) schemat uzwojenia,b) wykres wektorowy sił elektromotorycznych fazowych.

Rys. 27. Uzwojenie jednofazowe trzypiętrowe: Q = 24, p = 2, m = 3 [1]:

a) schemat uzwojenia, b) wykres wektorowy sil elektromotorycznych fazowych.

Rys. 28. Uzwojenie dwuwarstwowe pętlicowe: Q = 24, p = 2, m = 3, Y = 6 [1]:
a) schemat uzwojenia,b) wykres wektorowy sił elektromotorycznych fazowych.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2.1.4. Łączenie uzwojeń trójfazowych

Uzwojenia trzech faz maszyn wirujących można łączyć w gwiazdę lub trójkąt.
Początki poszczególnych faz oznacza się cyfrą „1”, a końce cyfrą „2” umieszczoną

po literze oznaczającej fazę: U1, V1, W1 - początki uzwojeń,

U2, V2, W2 - końce uzwojeń.

Wszystkie sześć końcówek wyprowadza się na tabliczkę zaciskową i na tabliczce łączy się

je w gwiazdę lub trójkąt (rys. 29).

Rys. 29. Tabliczka zaciskowa uzwojenia stojana maszyny indukcyjnej [1]:

a) realizacja połączenia uzwojenia w gwiazdę,b) realizacja połączenia uzwojenia w trójkąt,

1 - przewody łączące maszynę z siecią trójfazową, 2 - śruby zaciskowe, 3 - zwieracze metalowe,

4 - wojenie stojana.

Jeżeli połączenie w gwiazdę lub trójkąt wykonane zostało wewnątrz maszyny, wtedy

na tabliczkę są wyprowadzane tylko końcówki do podłączenia do zasilania.

4.2.1.5. Uzwojenia dwufazowe i jednofazowe

Uzwojenie dwufazowe ma dwa uzwojenia fazowe przesunięte względem siebie o kąt

elektryczny

/2. Uzwojenia fazowe najczęściej różnią się liczbą zwojów, przekrojem

drutu nawojowego i sposobem ułożenia uzwojenia. Osie uzwojeń fazowych są przesunięte
względem siebie o kąt mechaniczny

/p. W silnikach indukcyjnych z uzwojeniem

dwufazowym wyróżnia się:

- fazę główną - zajmuje ona około 2/3 liczby wszystkich żłobków na obwodzie maszyny,
- fazę pomocniczą (rys. 30).

Rys. 30. Uzwojenie dwufazowe jednowarstwowe: Q = 24, p = 2 [1].

Uzwojenia dwufazowe mogą być wykonywane jako jednowarstwowe i dwuwarstwowe.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2.1.6. Uzwojenia o przełączalnej liczbie biegunów

Od liczby par biegunów zależy prędkość wirowania pola magnetycznego a więc również

prędkość wirowania wirnika w maszynie.

(4)

W celu zmiany prędkości silnika (silniki wielobiegowe) zachodzi potrzeba zmiany liczby

biegunów magnetycznych. Stosuje się wtedy tzw. uzwojenia przełączalne, w których przez
zmianę układu połączeń poszczególnych grup zezwojów uzyskuje się zmianę liczby par
biegunów.

Zmianę liczby par biegunów w uzwojeniu jak na rys. 31 uzyskuje się poprzez zmianę

kierunku przepływu prądu w zezwoju o bokach 3 i 4. W tym celu zmienia się połączenia
zezwoju zawierającego boki 3 i 4 przy zachowaniu połączenia szeregowego obu zezwojów lub
przez szeregowy albo równoległy układ połączeń tych zezwojów. W ten sposób przełączone
uzwojenie umożliwia zmianę liczby par biegunów, a więc i prędkości w stosunku 1:2.

Rys. 31. Zmiana liczby par biegunów: a) p = 2, b) p = 1 [1].

Stosując różne wykonania uzwojeń, można zmienić prędkości w stosunku 2:3, 2:5 i inne.

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Które z uzwojeń z rysunków 26, 27 czy 28 jest tańsze z punktu widzenia zużycia

materiału nawojowego?

2. Jaka jest rozpiętość zezwoju dla uzwojenia z rysunku 27?
3. Czy uzwojenie przedstawione na rysunku 29 jest uzwojeniem średnicowym czy

skróconym?

4. Która z tabliczek zaciskowych dotyczy silnika z uzwojeniem połączonym w gwiazdę?

5. W jakiej odległości od siebie znajdują się boki jednego zezwoju?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. Jak obliczyć minimalną liczbę żłobków w uzwojeniu jednowarstwowym?
7. Co stanowi kryterium podziału uzwojeń na pętlicowe i faliste?
8. Jak dzielimy uzwojenia ze względu na rozpiętość zezwoju?
9. Jak scharakteryzowałbyś uzwojenie wzornikowe?

10. Jakie cechy budowy posiada uzwojenie prętowe?
11. Jak wpływa zmiana liczby biegunów na zmianę prędkości obrotowej?
12. Czy połączenia przedstawione na rysunku są poprawne? Czy wirnik silnika będzie obracał

się z tak połączoną tabliczką?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Oblicz, ile żłobków musi zajmować trójfazowe uzwojenie o danych:

- liczba żłobków przypadających na jeden biegun i jedną fazę wynosi 3,
- każda faza wytwarza dwa bieguny magnetyczne.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) określić rodzaj trójfazowego uzwojenia z zadania,
2) wykonać obliczenia,
3) dokonać analizy przeprowadzonego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

zeszyt do ćwiczeń,

−

kalkulator,

−

ołówek, linijka, inne przybory kreślarskie,

−

papier do pisania.

Ćwiczenie 2

Narysuj schemat rozwinięty uzwojenia pętlicowego na podstawie przedstawionego

modelu stojana z przeciętymi połączeniami czołowymi.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się z przedstawionym modelem stojana z przeciętymi połączeniami czołowymi

uzwojenia pętlicowego,

2) sprawdzić, ilu piętrowe jest to uzwojenie,
3) sprawdzić, ilu warstwowe jest to uzwojenie,

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4) określić poszczególne poskoki uzwojenia,
5) określić ilość zwojów zezwoju,
6) narysować schemat rozwinięty uzwojenia,
7) dokonać analizy przeprowadzonego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

model stojana z przeciętymi połączeniami czołowymi

uzwojenia pętlicowego,

−

kalkulator,

−

ołówek, linijka, inne przybory kreślarskie,

−

papier do pisania.

Ćwiczenie 3

Narysuj schemat rozwinięty uzwojenia falistego na podstawie przedstawionego modelu

stojana z przeciętymi połączeniami czołowymi.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się z przedstawionym modelem stojana z przeciętymi połączeniami czołowymi

uzwojenia falistego,

2) sprawdzić, ilu piętrowe jest to uzwojenie,
3) sprawdzić, ilu warstwowe jest to uzwojenie,
4) określić poszczególne poskoki uzwojenia,
5) określić ilość zwojów zezwoju,
6) narysować schemat rozwinięty uzwojenia,
7) dokonać analizy przeprowadzonego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

model stojana z przeciętymi połączeniami czołowymi

uzwojenia falistego,

−

kalkulator,

−

ołówek, linijka, inne przybory kreślarskie,

−

papier do pisania.

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak Nie

1) wskazać, które z uzwojeń jest tańsze z punktu widzenia zużycia materiału

nawojowego?



2) określić rozpiętość zezwoju na podstawie rysunku uzwojenia?



3) wskazać kryterium podziału uzwojeń na pętlicowe i faliste?



4) przedstawić podział uzwojeń ze względu na rozpiętość zezwoju?



5) rozpoznać rodzaje uzwojeń na podstawie schematu uzwojenia?



6) zestawić cechy budowy uzwojenia prętowego?



7) objaśnić wpływ zmian liczby biegunów na zmianę prędkości obrotowej?



„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3. Uszkodzenia i naprawa silników indukcyjnych

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.1.1. Badania i pomiary maszyn indukcyjnych

Badania i pomiary maszyn indukcyjnych przeprowadza się w celu oceny konstrukcji

maszyny, sprawdzenia zgodności konstrukcji maszyny z wymaganiami przepisów, sprawdzenia
zgodności parametrów maszyny z jej danymi znamionowymi oraz w celu wyznaczenia
charakterystyk i parametrów określających właściwości eksploatacyjne maszyny.

Badania i pomiary specjalne maszyn indukcyjnych pozwalają na wyznaczenie parametrów

schematu zastępczego potrzebnego przy obliczeniowym wyznaczaniu właściwości ruchowych
maszyny.

Zakres badań:

−

próby międzyoperacyjne wykonywane w czasie procesu wytwarzania maszyny, którym

poddaje się poszczególne elementy składowe maszyny,

−

próby typu (próby pełne) wykonywane:

• po wyprodukowaniu maszyny, którym poddaje się maszyny o nowej konstrukcji

wykonywane w zakładzie wytwórczym po raz pierwszy,

• maszyny, w których wprowadzono zmiany konstrukcyjne,
• wybrane maszyny produkowane seryjnie w celu okresowej kontroli produkcji,

−

próby wyrobu (próby niepełne) wykonywane dla każdej maszyny wyprodukowanej bądź

wyremontowanej przez wytwórcę, które mają na celu sprawdzenie zgodności
najważniejszych parametrów maszyny z danymi znamionowymi oraz z wymaganiami
obowiązujących przepisów,

−

próby zdawczo-odbiorcze, profilaktyczne i eksploatacyjne.

Zakres i program pozostałych badań przemysłowych jest określony obowiązującymi

przepisami, przy czym:

−

zakres i program prób międzyoperacyjnych określają odpowiednie przepisy zakładowe,

na ogół różne w różnych zakładach wytwórczych,

−

zakres i program prób typu, prób wyrobu i prób zdawczo-odbiorczych określają

odpowiednie przepisy ogólnopolskie obowiązujące wszystkie zakłady wytwórcze.

Również metody wykonywania powyższych badań i pomiarów przemysłowych są

dokładnie określone w obowiązujących przepisach (norm zakładowych lub polskich norm).

Z tego powodu w dalszej części zostaną jedynie wymienione wybrane punkty programu

badań i pomiarów maszyn indukcyjnych, bez szczegółowego omawiania metodyki
wykonywania tych pomiarów.

Badania i pomiary wchodzące w zakres prób typu i prób wyrobu wykonuje się przy

zahamowanym wirniku oraz przy pracy silnikowej maszyny indukcyjnej. Zwykle program
badań i pomiarów obejmuje:

−

oględziny maszyny,

−

wstępne sprawdzenie stanu izolacji między uzwojeniami a korpusem oraz między

uzwojeniami poszczególnych faz (za pomocą induktora),

−

pomiar rezystancji uzwojeń maszyny zimnej (metodą techniczną),

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

pomiar przekładni napięciowej maszyny indukcyjnej pierścieniowej (przy zasilaniu

uzwojenia stojana napięciem znamionowym o częstotliwości znamionowej; przekładnię
napięciową wyznacza się z pomiaru napięcia zasilania uzwojenia stojana oraz napięcia na
rozwartych pierścieniach zahamowanego wirnika),

−

pomiar charakterystyk biegu jałowego silnika indukcyjnego (przy zasilaniu uzwojenia

stojana silnika nie obciążonego pracującego ze zwartym uzwojeniem wirnika - napięciem
o częstotliwości znamionowej i wartości nastawianej w dół w zakresie od 120% do około
30% napięcia znamionowego),

−

pomiar przyrostu temperatury uzwojeń w warunkach znamionowych,

−

pomiar charakterystyk zwarcia maszyny (przy zasilaniu uzwojenia stojana - maszyny

pracującej ze zwartym uzwojeniem wirnika i zahamowanym wirniku - napięciem
o częstotliwości znamionowej i wartości nastawianej w górę od 0 do takiej wartości, przy
której prąd uzwojenia stojana osiągnie wartość wynoszącą od ok. 125% do 200% prądu
znamionowego, nie dopuszczając przy tym do nadmiernego nagrzania się uzwojeń
- tzn. wykonując możliwie szybko pomiary pojedynczych punktów charakterystyki),

−

pomiar charakterystyk ruchowych i elektromechanicznych silnika indukcyjnego (przy

zasilaniu uzwojenia stojana napięciem znamionowym o częstotliwości znamionowej i pracy
silnika ze zwartym uzwojeniem wirnika, zmieniając obciążenie wału w zakresie
od 0 do 125% obciążenia znamionowego),

−

pomiar krzywych nagrzewania się i stygnięcia uzwojeń silnika indukcyjnego (przy

znamionowych warunkach zasilania i obciążenia silnika),

−

próbę izolacji między uzwojeniami a korpusem oraz między uzwojeniami poszczególnych

faz napięciem probierczym o wartości określonej w obowiązujących przepisach (polskich
norm),

−

próbę zwiększenia prędkości kątowej (napędzając obcym silnikiem maszynę indukcyjną

z prędkością określoną w odpowiednich przepisach polskich norm).

Wyniki

powyższych

badań

pomiarów

stanowią

wystarczającą

informację

o właściwościach ruchowych i eksploatacyjnych maszyny. Na podstawie tych pomiarów można
wyznaczyć parametry schematu zastępczego maszyny indukcyjnej.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.1.2. Podstawowe uszkodzenia silników indukcyjnych, ich objawy i sposoby

usuwania

Tabela 1. Typowe elektryczne uszkodzenia silników indukcyjnych [1]:

Objawy

uszkodzenia

Możliwe przyczyny

Niektóre sposoby wykrywania

i usuwania usterek

- uszkodzona linia zasilająca,
- spalony bezpiecznik,

- sprawdzić, czy nie jest spalony

bezpiecznik.

- sprawdzić woltomierzem lub lampką

kontrolną napięcie w sieci i w linii
zasilającej za bezpiecznikami,

- brak styku w zaciskach,

- oczyścić powierzchnię styków zacisków

przy bezpiecznikach, przy wyłączniku,
na tabliczce zaciskowej stojana, wirnika
i rozrusznika (dla silnika
pierścieniowego).

Po włączeniu
silnik nie rusza

- przerwa w rozruszniku,
- zły styk między szczotką

a pierścieniem (w silniku
pierścieniowym)

- sprawdzić obwody induktorem lub

lampką kontrolną,

- usunąć przerwę w rozruszniku,
- oczyścić pierścienie.

- przerwa w uzwojeniu stojana lub

wirnika pierścieniowego

- sprawdzić induktorem obwody

poszczególnych faz stojana i wirnika,

- zlutować połączenie między zezwojami,
- przezwoić silnik w przypadku,

gdy przerwa jest wewnątrz zezwoju.

- zbyt niskie napięcie na zaciskach - zmierzyć napięcie zasilania i porównać

z napięciem na tabliczce znamionowej.

- zwarcie w uzwojeniu stojana lub

wirnika pierścieniowego

- sprawdzić uzwojenia fazowe za pomocą

pomiaru ich rezystancji,

- sprawdzić cały stojan i wirnik

elektromagnesem do wykrywania zwarć,

- zaizolować miejsce zwarcia lub

przezwoić wirnik lub stojan.

- wadliwe połączenie uzwojenia:

• na tabliczce zaciskowej

- sprawdzić prawidłowość połączenia faz

w gwiazdę lub trójkąt odpowiednio do
danych tabliczki znamionowej i napięcia
sieci,

- sprawdzić za pomocą woltomierza

prawidłowość oznaczeń początków
i końców poszczególnych faz.

• przy przełączniku gwiazda-

-trójkąt

- sprawdzić schemat połączeń oraz jakość

styków przełącznika.

• wewnątrz uzwojenia

- sprawdzić łączenie wewnątrz uzwojenia

na podstawie schematu uzwojenia.

- zbyt duże obciążenie na wale lub

zahamowanie maszyny
napędzanej,

- zbadać maszynę napędzaną,
- zmniejszyć obciążenie.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela 1 (cd.). Typowe elektryczne uszkodzenia silników indukcyjnych [1]

Objawy

uszkodzenia

Możliwe przyczyny

Niektóre sposoby wykrywania

i usuwania usterek

Po włączeniu
silnik nie rusza

- zacieranie wirnika o stojan lub

zatarcie w łożyskach,

- sprawdzić lekkość obracania się wirnika

w stojanie,

- wymienić łożyska.

- pomyłkowe załączenie silnika

pierścieniowego przy zwartym
rozruszniku lub zwartych
pierścieniach (podniesionych
szczotkach),

- zwarcie w linii zasilającej

(między zabezpieczeniem a
silnikiem) lub na tabliczce
zaciskowej,

- zmienić połączenie rozrusznika,
- opuścić szczotki na pierścienie,
- wyjąć bezpieczniki - sprawdzić linię

induktorem i usunąć zwarcie.

- zwarcie dwóch faz z kadłubem

lub zwarcie w uzwojeniu stojana
lub wirnika pierścieniowego,

- sprawdzić induktorem - zaizolować

uzwojenie w miejscu zwarcia lub
przezwoić silnik.

Po włączeniu
bezpieczniki
przepalają się
lub następuje
zadziałanie
wyłącznika
samoczynnego

- błąd w połączeniu uzwojeń

- sprawdzić układ połączeń uzwojeń.

- nieodpowiednie zabezpieczenie

(zbyt słabe) silnika,

- zmienić bezpieczniki lub nastawienie

wyłącznika samoczynnego.

- zbyt niskie napięcie lub

nieodpowiednie połączenie faz
(w gwiazdę zamiast w trójkąt),

- zmierzyć napięcie na zaciskach podczas

pracy silnika,

- sprawdzić sposób połączenia faz

i porównać z danymi tabliczki
znamionowej.

- przerwa w jednej fazie,

- po zatrzymaniu silnik nie rusza.
- sprawdzić bezpieczniki,
- zbadać napięcia w linii zasilającej oraz

sprawdzić induktorem uzwojenia faz
silnika,

- usunąć przerwę w fazie,

- przeciążenie silnika,

- zmniejszyć obciążenie,

- zbyt duża rezystancja uzwojenia

wirnika w silnikach:

• klatkowych: wylutowanie się

pręta wirnika, wady odlewu
w postaci dziur i pęcherzy
w prętach odlewanych
z aluminium lub pęknięcia
prętów lub pierścieni,

- sprawdzić klatkę wirnika za pomocą

oględzin oraz usunąć uszkodzenie lub
wykonać nową klatkę wirnika,

- zbyt duża rezystancja uzwojenia

wirnika w silnikach:

Zbyt mała
prędkość
obrotowa silnika
przy obciążeniu

• pierścieniowych: zły styk na

pierścieniach lub w przyrządzie
zwierającym, przerwa
w uzwojeniu lub na zaciskach
wirnika,

- sprawdzić połączenia oraz zbadać

lampką kontrolną obwód wirnika,

- usunąć przerwę.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela 1 (cd.). Typowe elektryczne uszkodzenia silników indukcyjnych [1]

Objawy

uszkodzenia

Możliwe przyczyny

Niektóre sposoby wykrywania

i usuwania usterek

- nieodpowiedni rozrusznik,

- dopasować rozrusznik,

- zbyt wysokie napięcie,

- sprawdzić napięcie sieci,

- częściowe zwarcie w wirniku,
- częściowe zwarcie w stojanie,

- sprawdzić, czy nie ma miejsc gorących,
- odszukać zwarcie,

- niewłaściwe połączenie przy

rozruchu,

- sprawdzić, czy silnik przy rozruchu

otrzymuje na jedną fazę właściwe
napięcie,

Nadmierny prąd
przy rozruchu

- napięcie znamionowe silnika nie

dostosowane do napięcia sieci,

- na przykład silnik przeznaczony do

rozruchu za pomocą przełącznika
gwiazda-trójkąt o napięciu 230/400 V
zasilany z sieci 3x400V. Napięcie silnika
powinno być 660/386V.

Nieodpowiedni
kierunek
wirowania

- zmieniona kolejność połączenia

faz,

- skrzyżować końce dwóch faz na

tabliczce zaciskowej lub na tablicy
rozdzielczej sieci.

- zwarcie w uzwojeniu wirnika,

- sprawdzić wirnik elektromagnesem

do wykrywania zwarć,

- przezwoić wirnik lub usunąć zwarcie.

Ruszanie silnika
pierścieniowego
przy otwartym
rozruszniku

- zwarcie w rozruszniku lub

uszkodzenie przyrządu do
unoszenia szczotek i zwierania
uzwojeń wirnika.

- sprawdzić rozrusznik oraz przyrząd

do unoszenia szczotek,

- usunąć wadę.

- zbyt duży prąd w wirniku

wskutek przeciążenia silnika lub
zbyt niskiego napięcia sieci,

- zmierzyć prąd w stojanie przy

obciążeniu,

- zbyt słaby (powodujący

iskrzenie) lub zbyt silny
(nadmierne tarcie) nacisk
szczotek na pierścienie,

- zmierzyć i wyregulować docisk

szczotek.

- zły stan powierzchni pierścieni, - przetoczyć pierścienie.

- nieodpowiedni gatunek

szczotek,

- sprawdzić gatunek szczotek wg

instrukcji i wymienić szczotki na
odpowiednie.

Nadmierne
iskrzenie
szczotek na
pierścieniach

- zużycie styków mechanizmu

zwierającego,

- sprawdzić styki,
- oczyścić styki,
- zużyte detale wymienić.

- niewłaściwe warunki pracy:

Nadmierne
grzanie się
silnika podczas
pracy (z silnika
wylatuje dym)

• przeciążenie,

- zmierzyć prąd pobierany przez silnik

przy obciążeniu i porównać go z
wartością prądu wg tabliczki
znamionowej,

- zmniejszyć obciążenie lub zastosować

silnik o większej mocy,

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela 1 (cd.). Typowe elektryczne uszkodzenia silników indukcyjnych [1]

Objawy

uszkodzenia

Możliwe przyczyny

Niektóre sposoby wykrywania

i usuwania usterek

- niewłaściwe warunki pracy:

• zbyt niskie napięcie zasilające,

asymetria napięć lub praca
jednofazowa,

- sprawdzić napięcie na zaciskach podczas

pracy silnika,

• utrudnione chłodzenie

- zdemontować silnik, zbadać wentylatory

i osłony,

- oczyścić i przedmuchać sprężonym

powietrzem uzwojenie oraz kanały
wentylacyjne.

• zbyt duża temperatura

otoczenia

- doprowadzić chłodniejsze powietrze

do chłodzenia silnika lub zmniejszyć
obciążenie.

- zwarcie wewnątrz uzwojenia

stojana lub zwarcie z kadłubem,

- silnik pracuje hałaśliwie.
- uzwojenie nagrzewa się

nierównomiernie:

• sprawdzić uzwojenie na zwarcie oraz

na przebicie do masy,

- przezwoić silnik częściowo lub

całkowicie.

- błędne połączenie grup

zezwojów w jednym z uzwojeń
fazowych,

- pomierzyć prądy w poszczególnych

fazach.

- sprawdzić łączenie grup,
- zastosować prawidłowy schemat

połączeń.

Nadmierne
grzanie się
silnika podczas
pracy (z silnika
wylatuje dym)

- podczas pracy silnika nastąpiła

przerwa w jednej fazie,

- zmierzyć prądy w trzech fazach,
- wyłączyć silnik i spróbować ponownie

uruchomić,

- silnik nie rusza i brzęczy.

- nieodpowiednie warunki pracy:

• przeciążenie,

- zmniejszyć prąd w stojanie,
- zmniejszyć obciążenie.

• zbyt niskie napięcie sieci,

- zmierzyć napięcie na zaciskach stojana.

podwyższyć napięcie zasilania.

- zwarcie wewnątrz uzwojenia

wirnika silnika pierścieniowego,

- zbadać uzwojenie wirnika

elektromagnesem do wykrywania zwarć.

- jednofazowa praca wirnika

silnika pierścieniowego
wskutek przerwy lub złego
styku w obwodzie jednej fazy,

- sprawdzić obwód wirnika induktorem

lub lampką kontrolną,

- oczyścić i dokręcić zaciski,
- sprawdzić i oczyścić szczotki oraz

pierścienie ślizgowe.

Nadmierne
nagrzewanie się
wirnika

- pogorszenie wentylacji,

- sprawdzić wentylator i oczyścić

uzwojenia i kanały wentylacyjne w
wirniku.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela 1 (cd.). Typowe elektryczne uszkodzenia silników indukcyjnych [1]

Objawy

uszkodzenia

Możliwe przyczyny

Niektóre sposoby wykrywania

i usuwania usterek

- zwarcie zwojowe w jednej fazie

stojana,

- sprawdzić, czy występuje lokalne

przegrzanie się na połączeniach
czołowych,

- sprawdzić elektromagnesem, czy nie ma

zwarć,

- przezwoić.

- praca silnika na dwóch fazach

(przerwa w trzeciej fazie),

- zatrzymać silnik, następnie spróbować

uruchomić. silnik nie powinien ruszyć,

- znaleźć i usunąć przerwę w linii

zasilającej lub w uzwojeniu.

- znaczna asymetria napięcia

zasilania,

- zmierzyć napięcia i prądy

w poszczególnych fazach,

- usunąć przyczynę asymetrii w sieci,

- nierówna szczelina powietrzna, - wycentrować wirnik w stojanie,

- w razie potrzeby wymienić łożyska.

- drgania wskutek niewłaściwego

sprzęgnięcia lub nie wyważenia
wirnika,

- patrz - uszkodzenia mechaniczne.

- zluzowanie skrub montażowych

lub śrub mocujących silnik
do fundamentu,

- dokręcić śruby.

- ocieranie wirnika o stojan,

- sprawdzić centryczność komór

łożyskowych w tarczach, sprawdzić
łożyska.

- ocieranie wentylatora o osłonę

wentylacyjną,

- zdemontować silnik,
- wyprostować skrzywiony wentylator lub

osłonę.

Nadmierne
hałasy silnika
podczas pracy

- hałasy łożysk tocznych,

- sprawdzić, czy jest smar w łożyskach,
-

łożyska zużyte wymienić.

Tabela 2. Typowe mechaniczne uszkodzenia silników indukcyjnych [1]:

Objawy

uszkodzenia

Możliwe przyczyny

Niektóre sposoby wykrywania

i usuwania usterek

- brak smaru w łożyskach,

- przemyć łożysko w benzynie i napełnić

smarem.

- zbyt dużo smaru w łożyskach,

- sprawdzić i zmniejszyć ilość smaru

(maks. 2/3 objętości komory).

Nadmierne
nagrzewanie się
łożysk tocznych

- smar zanieczyszczony,

- grubsze zanieczyszczenia rozpoznaje się

rozcierając smar między palcami, drobne
zaś za pomocą analizy chemicznej,

- zanieczyszczony smar usunąć, przemyć

łożysko i napełnić nowym smarem.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela 2 (cd.). Typowe mechaniczne uszkodzenia silników indukcyjnych [1]:

Objawy

uszkodzenia

Możliwe przyczyny

Niektóre sposoby wykrywania

i usuwania usterek

Nadmierne
nagrzewanie się
łożysk tocznych

- smar nieodpowiedni,
-

łożysko uszkodzone (pęknięty

pierścień lub koszyczek),

- nieodpowiedni smar usunąć, przemyć

łożysko i napełnić właściwym smarem,
dobranym według katalogu łożysk
tocznych,

- sprawdzić lekkość obracania się wału

oraz prawidłowość montażu,

- poprawić błędy montażu oraz

sprzęgnięcia.

- złe wyważenie wirnika,

- zdemontować maszynę,
- sprawdzić wirnik zwracając uwagę na

zamocowanie połączeń czołowych
uzwojeń,

- wyważyć wirnik.

- skrzywienie wału,

- sprawdzić wał czujnikiem obracając

powoli wirnik,

- wyprostować lub wymienić wał,

- nadmierny luz w łożyskach

ślizgowych,

- sprawdzić luzy w panewkach,
- wymienić tulejki łożyskowe lub wylać na

nowo panewki stopem łożyskowym.

Nadmierna
wibracja
maszyny
podczas biegu

- asymetria magnetyczna wskutek

nierównomierności szczeliny lub
zwarcia w uzwojeniu

- sprawdzić szczelinomierzem

równomierność szczeliny na obwodzie,

- sprawdzić, czy nie ma zwarć

w uzwojeniu.

4.3.1.3. Demontaż silników i mycie elementów

Przed przystąpieniem do demontażu należy zapoznać się z zakresem naprawy, jeśli nie ma

przeciwwskazań, przystąpić do niżej wymienionych czynności:

I. Demontaż silnika

1. Dokonać oględzin zewnętrznych silnika.

Oznaczyć przy pomocy punktaka rozmieszczenie poszczególnych części obiektu.

2. Zdemontować wszystkie elementy zewnętrznej zabudowy silnika tj. zespołu

niezależnego chłodzenia, prądniczki tachometrycznej, wentylatora, koła pasowego,
sprzęgła itp. Do demontażu stosować narzędzie ślusarskie, klucze pneumatyczne lub
ściągacze. Aby zapobiec ewentualnemu uszkodzeniu części w czasie demontażu,
należy części zapieczone zalać naftą lub zrosić preparatem rozpuszczającym rdzę,
np. MULTIBONO 61.

3. Zdemontować skrzynkę zaciskową

−

Odkręcić pokrywę skrzynki. Zdemontować tabliczkę zaciskową i podstawę

skrzynki, spod podstawy wyjąć uszczelki gumowe.

−

Wszystkie części należy odłożyć do przygotowanego kartonu.

4. Zdemontować tarcze łożyskowe.

Odkręcić i zdjąć osłonę przewietrznika, zdemontować przewietrznik. Zdemontować
zakrywki łożyskowe od strony napędu i przewietrznika, a następnie tarcze łożyskowe.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. W wypadku silników pierścieniowych należy zdemontować mechanizm szczotkowy

(szczotki i szczotkotrzymacze).

6. Zdemontować wirnik.
7. Wysunąć wirnik ze stojana.

Uwaga! Niedopuszczalne jest zdejmowanie łożyska z wału bez przyrządu ściągającego,

ponieważ grozi to uszkodzeniem łożyska oraz powierzchni osadzenia na wale.
Ramiona ściągacza (rys. 32) powinny być oparte o wewnętrzny pierścień łożyska.
Jeżeli łożysko jest ciasno osadzone na wale, to można je podgrzać przez polewanie
gorącym olejem.

Czop wału pod łożysko toczne jest pasowany z wewnętrznym pierścieniem na wcisk, aby

podczas pracy nie nastąpiło w żadnym przypadku obracanie się pierścienia na wale (pasowanie
wciskane według 6 klasy dokładności).

Rys. 32. Ściąganie łożyska tocznego z wału [9]:
1 - pokrywa łożyska, 2 - łożysko, 3 - ściągacz.

II. Prace uzupełniające

1. Wszystkie części silnika należy oznaczyć numerem silnika.
2. Elementy mechaniczne należy przygotować do mycia przez usunięcie nadmiernej

ilości smaru oraz dobranie części pod względem wielkości mechanicznych - powyżej
280 należy myć przy pomocy myjki ciśnieniowej. Małe elementy należy myć w myjce
mechanicznej.

III. Mycie elementów mechanicznych silników

1. Elementy przeznaczone do mycia myjką ciśnieniową należy myć na stanowisku

wyznaczonym do tego celu ciepłą wodą z dodatkiem detergentów.

2. Części silnika takie jak stojan lub wirniki silników komutatorowych lub

pierścieniowych należy wydmuchać sprężonym powietrzem. Części umyte wysuszyć.
Tak przygotowane części należy ocenić od strony zgodności mechanicznej
i elektrycznej.

Przy wykonywaniu opisanych prac obowiązują ogólne zasady przestrzegania przepisów bhp.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.1.4. Diagnoza silników. Ocena zgodności strony mechanicznej

Postępowanie podczas diagnozowania silnika oraz ocena zgodności mechanicznej:

I. Diagnoza części mechanicznych

1. Dokonać oględzin poszczególnych elementów i zapisać uwagi odnośnie brakujących

części i mechanicznych uszkodzeń.
Dokonać zapisu dotyczącego:

−

zastosowanych łożysk (typ i ilość),

−

zastosowanych szczotek w układzie pierścieni i/lub komutatora (typ i ilość),

−

naprawy, regeneracji lub wymiany pozostałych elementów tj. tabliczki zaciskowej,

wentylatora i jego osłony, zakrywek łożyskowych, szczotkotrzymaczy itp.

Po dokonanej diagnozie części mechanicznych należy sporządzić rysunki wykonawcze
elementów.

II. Diagnoza części elektrycznej

1. Dokonać oględzin części elektrycznej silnika: uzwojenia, stojana i wirnika.

W wypadku, gdy widoczne jest uszkodzenie któregoś z elementów dokonać zapisu
„wirnik do zwojenia” lub „stojan do zwojenia”.

2. W wypadku gdy uzwojenie nie ma widocznych uszkodzeń, przekazać element do

mycia gorącą wodą. Umyte części wysuszyć w suszarce a następnie przekazać do
badań diagnostycznych.

III. Przekazanie zdiagnozowanych części do kolejnych etapów remontu

1. Sporządzić kalkulację wstępną.
2. W wypadku, gdy podzespół silnika, stojan lub/i wirnik został zakwalifikowany do

zwojenia, należy przekazać do wyzwojenia.

3. W wypadku, gdy któryś z podzespołów silnika został zakwalifikowany do

przezwojenia a nie znane są parametry jego uzwojenia, należy odtworzyć dane
nawojowe.

4. W wypadku konieczności wykonania regeneracji mechanicznej związanej

z napawaniem lub spawaniem podzespół przekazać do spawalni.

Przy wykonywaniu opisanych prac obowiązują ogólne zasady przestrzegania przepisów

bhp i stosowanych instrukcji.

4.3.1.5. Naprawa elementów mechanicznych

Operacje związane z naprawą elementów mechanicznych silników:

I. Regeneracja czopów łożyskowych i końcowych wału

1. Regeneracja czopów wału poprzez napawanie:

−

Wirniki o czopach łożyskowych wału:

- od 18 mm do 35 mm napawać ręcznie łukiem elektrycznym, używając elektrod

ER146 o przekroju Ø 2,5 ÷ 6 w zależności od średnicy spawanego elementu,

- od 35 mm napawać elektrycznie w osłonie CO

Uszkodzone wały do średnicy 18 mm należy wymienić na nowe.

−

Wirniki o średnicy pakietu do 300 mm i długości wału wirnika 800 mm należy

napawać elektrycznie w osłonie CO

przy użyciu drutu W10 EN-440 G3Si1 Ø1,6.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wirniki o wielkościach mechanicznych większych podlegają regeneracji czopów
końcowych wału poprzez napawanie ręczne łukiem elektrycznym.

−

Po wykonaniu napawania element należy zostawić do wystygnięcia, a następnie

przekazać do obróbki mechanicznej.

−

Po zakończeniu obróbki wiórowej wirnik przekazać do przeprowadzenia odbioru

jakościowego.

2. Regeneracja czopów wału poprzez wspawanie nowej końcówki:

−

Obciąć końcówkę regenerowanego wału i przygotować do wspawania nowego

elementu.

−

Wykonać nową końcówkę na podstawie rysunku wykonawczego.

−

Przekazać wirnik z nową końcówką do spawania.

−

Połączyć nową końcówkę z regenerowanym wałem metodą warstwowego

spawania (warstwy nakładać kolejno na ostudzonym podłożu). Zostawić do
wystudzenia.

−

Wał poddać obróbce wykańczającej zgodnie z wymiarami na rysunku

wykonawczym.

−

Po wykonaniu obróbki wirnika przeprowadzić odbiór jakościowy.

II. Regeneracja piast tarcz łożyskowych poprzez moletowanie

Moletowaniu podlegają piasty tarcz łożyskowych, których średnica nie przekracza
80 mm a luz średnicy piasty jest mniejszy lub równy 0,05 mm.

III. Regeneracja piasty tarczy łożyskowej przez tulejowanie

1. Aby wykonać regenerację piasty tarczy łożyskowej, należy ustalić wymiar tulejki

i materiał, z którego będzie wykonana:

−

piasty tarcz łożyskowych żeliwnych – tuleja żeliwna,

−

piasty tarcz łożyskowych aluminiowych – tuleja mosiężna lub żeliwna.

2. Roztoczyć piastę tarczy na odpowiednią średnicę, wykonać tulejkę z naddatkiem

średnicy zewnętrznej i wewnętrznej do 0,1 mm, średnicę zewnętrzną tulei
posmarować klejem do metalu, wcisnąć w roztoczoną piastę. Grubość ścianki
wstawionej tulei żeliwnej nie powinna być mniejsza niż 2,5 mm, tuleja mosiężna może
mieć minimalną grubość 1 mm.

3. Piastę regenerowanej tarczy łożyskowej wytaczać na średnicę nominalną wg tolerancji

K6 dla średnic mniejszych od 80 mm i JS6 dla średnic 80 mm i większych (PN-EN
20286-2).

4. Po zregenerowaniu tarczy przeprowadzić odbiór jakościowy.

IV. Regeneracja łap i użebrowania korpusu

1. Do regeneracji łap lub ożebrowania korpusu należy stosować materiał macierzysty.
2. Przed przystąpieniem do spawania elementów należy zeszlifować krawędzie

elementów w taki sposób, aby możliwe było swobodne nałożenie spoiny.

3. Spoinę nakładać w sposób ciągły łukiem elektrycznym używając elektrod EŻM.

Spoiny powinny być wykonane zgodnie z wymogami spawalnictwa.

4. Wystudzoną spoinę oszlifować w celu wyrównania i wygładzenia dobrze spawanej

powierzchni.

Przy wykonywaniu opisanych prac obowiązują ogólne zasady przestrzegania przepisów bhp.

4.3.1.6. Wyzwajanie i regeneracja pakietów

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Operacje związane z przygotowaniem stojanów silników zwartych oraz stojanów

i wirników silników pierścieniowych:

I. Przygotowanie stojanów do wypalania

1. Obcinanie czół stojanów:

Przed wypaleniem uzwojeń należy obciąć czoła od strony łączeń. Należy przy tym
zwracać uwagę, aby nie uszkodzić blach i klamer spinających pakiet. Gdy
zastosowanie przyrządu mechanicznego jest utrudnione i może powodować
uszkodzenie blach pakietów, należy obciąć czoła przecinakiem ręcznym.

2. Obcięte czoła uzwojenia przeznaczyć na złom.

II. Przygotowanie wirników silników komutatorowych lub pierścieniowych do

wypalenia
1. W celu przygotowania pakietu wirnika komutatorowego do wypalenia należy obciąć

czoło wirnika i wyprowadzenia uzwojenia połączone z komutatorem na obcinarce
czół uzwojeń.
W wypadku braku danych nawojowych połączenia uzwojenia z komutatorem należy
odlutować i podnieść tak, aby opisać skos i poskok komutatorowy uzwojenia. Dane
te należy zapisać. Uzwojenie należy odlutować przy pomocy palnika gazowego,
spalony bandaż usunąć.

2. W wirnikach silników pierścieniowych wyprowadzenia uzwojeń należy odłączyć

od pierścieni.

−

Pierścienie ściągnąć. Przekazać do regeneracji lub na złom w zależności

od kwalifikacji przeprowadzonej w czasie diagnozy.

−

W wypadku zakwalifikowania wału wirnika do naprawy należy sporządzić rysunek

i przekazać go do:
- napawania w wypadku regeneracji,
- do obróbki mechanicznej w wypadku wykonania nowej końcówki lub całego

wału.

III. Wypalanie uzwojeń

Wypalanie można przeprowadzić po ewentualnej wymianie wału lub jego regeneracji.
W celu wypalenia uzwojeń stojanów lub wirników należy je umieścić w piecu
(np. w piecu SEL12) i wypalać przez 4 godziny w temp. 250˚C – faza odgazowania,
a następnie 12 godz. w temperaturze 330˚C.

IV. Wyzwajanie

Uzwojenia wyjmować przy pomocy narzędzi ślusarskich. Wypalone i odzyskane
uzwojenie przeznaczyć na złom.

V. Regeneracja pakietów

1. Wypalone i wyzwojone obiekty należy wydmuchać sprężonym powietrzem i oczyścić

szczotką drucianą na stanowisku wyposażonym w wyciąg.

2. Oczyszczone obiekty należy przekazać na stanowisko regeneracji.

Regeneracji podlegają:

−

podgięcia blach, zwłaszcza krańcowych,

−

zdeformowane żłobki na skutek przesunięcia blach,

−

wtopiona miedź na skutek zwarcia w żłobku,

−

zatarcia wirnika,

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

zabezpieczenia pakietu przed rozsypaniem (jeśli jest uszkodzone mocowanie).

Regenerację należy przeprowadzić ręcznie za pomocą podstawowych narzędzi
ślusarskich.

Zregenerowany obiekt należy powtórnie wydmuchać sprężonym powietrzem.

Przy regeneracji szczególną uwagę zwrócić na pełną drożność żłobków. Powierzchnia
wewnątrz żłobków musi być wolna od ostrych krawędzi, zadziorów, wypaleń itp.
mogących uszkodzić izolację żłobkową.

Obiekt przygotowany do zwojenia należy przekazać na stanowisko zwojenia.

Przy wykonywaniu opisanych prac obowiązują ogólne zasady przestrzegania przepisów bhp.

4.3.1.7. Zwojenie silników

Operacje związane ze zwojeniem silników remontowanych:

I. Nawijanie cewek silników (wsypywanych)

−

Nawijanie cewek należy wykonać zgodnie z KARTĄ UZWOJENIA wystawioną

do remontowanego obiektu.

−

Dobrać szablon i zamontować na nawijarce.

−

Pobrać drut o przekroju i izolacji zgodnie z KARTĄ UZWOJENIA.

−

Nawijać cewki zgodnie z KARTĄ UZWOJENIA. Przy nawijaniu cewek zwrócić

uwagę na jakość izolacji drutu oraz aby w czasie nawijania nie uległa uszkodzeniu.

−

Zdemontować szablon z cewkami z nawijarki, a następnie zdjąć cewki. Cewki

przekazać do uzwojenia.

II. Wykonanie uzwojeń stojanów i wirników drutem profilowym

−

Kręcenie czółenek cewek należy wykonać zgodnie z KARTĄ UZWOJENIA

dla zwojonego obiektu.

−

Ustawić szablon na odpowiednią rozpiętość wg odpowiedniej Kartoteki.

−

Pobrać drut o wymiarze i izolacji podanym w KARCIE UZWOJENIA. Nawijać

czółenka z ilością zwojów i długością wyprowadzeń wg KARTY UZWOJEŃ.
Zwrócić uwagę na jakość izolacji drutu oraz aby w czasie kręcenia czółenek nie
uległa uszkodzeniu.

−

Zdjąć czółenka z szablonu i przekazać do rozciągnięcia.

−

Krępować ręcznie kąty cewek i dokonać sprawdzenia na zwojonym obiekcie.

Gotowe czółenka cewek przekazać do uzwojenia.

III. Wykonanie uzwojeń prętowych wirników silników pierścieniowych

−

Pobrać pręty o przekroju zgodnie z KARTĄ UZWOJENIA.

−

Pręty uzwojenia należy pociąć na długość zgodnie z KARTĄ UZWOJENIA.

−

Pocięte pręty należy oczyścić a następnie pobielić końce.

−

Pobielone pręty należy prostować i krępować na przygotowanym szablonie.

Pręty należy izolować taśmą izolacyjną zgodnie z KARTĄ UZWOJENIA. Gotowe
uzwojenie przekazać do uzwojenia.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

IV. Uzwajanie stojanów i wirników

Wystające części wałków wirników w miejscach przewidywanych połączeń czołowych
należy zabezpieczyć izolacją.
Włożyć izolację żłobkową. Dla cewek wsypywanych długość izolacji powinna być
ściśle dopasowana do żłobka. W wirnikach o uzwojeniach prętowych należy włożyć
najpierw warstwę izolacji dopasowanej do żłobka, a następnie warstwy izolacji, które
wystają ponad żłobek przez szczerbinkę.

1. Zwojenie należy wykonać zgodnie z danymi z KARTY UZWOJENIA.

Przy zwojeniu silników posiadających uzwojenie dwuwarstwowe należy zachować
następującą kolejność:

−

Wkładać kilka boków dolnych (w zależności od poskoku) a następnie boki dolne

i górne następnych cewek. Taką kolejność należy stosować przy zwojeniu stojanów.

−

Cewki wsypywane należy wkładać przez szczerbinkę po kilka drutów, po włożeniu

należy je ubić młotkiem i ubijakiem. Jednocześnie młotkiem gumowym należy
kształtować czoła i zakładać izolację czół. Przekładki międzywarstwowe wsuwać do
żłobka ręcznie, podobnie jak podkładki pod klin.

−

Cewki profilowe (boki górne) należy wkładać między wystającą izolację żłobkową

przy pomocy specjalnej płytki po której zsuwa się pręty do żłobka. Przekładki
międzywarstwowe układać przy pomocy podobnej płytki. Po włożeniu cewek należy
zakończyć izolowanie i uformować izolację przy pomocy nożyczek, noża
widełkowego i stopki.

−

Uzwojenia prętowe należy wkładać do żłobka po uprzednim przygotowaniu izolacji.

Należy wypełnić żłobek izolacją żłobkową, po uprzednim wsunięciu podkładki na
dno żłobka i zamknięciu go klinem. Po włożeniu wszystkich prętów należy je
krępować, najpierw boki dolne (po odsunięciu górnych) a następnie górne. Końce
prętów należy wsunąć w pióra komutatora i skuwki łączące po przeciwnej stronie.
Połączenia uzwojenia spawać lub lutować.

2. Wykonanie połączeń. Klinowanie

W czasie zwojenia należy wykonać połączenia: uzwojeń sztabkowych wirników
pierścieniowych.
Żłobki należy zamknąć klinem, każdorazowo po włożeniu boków górnych cewek
(za wyjątkiem uzwojeń profilowych i prętowych). Pod klin należy wsunąć izolację
a następnie wbić klin młotkiem po dociśnięciu drutów stopką.

3. Prace wykończeniowe

W ostatniej fazie uzwajania należy kształtować czoła przy pomocy gumowych młotków
i stożkowych tulei. Czoła cewek wsypywanych należy bandażować od strony, gdzie nie
ma połączeń międzycewkowych i fazowych. Wystające końce uzwojeń z kołnierza
komutatora należy obciąć. Po uzwojeniu obiekt należy przekazać do łączenia,
lutowania i spawania połączeń (których nie wykonano podczas zwojenia) wraz z
KARTĄ UZWOJENIA.
Po wykonaniu połączeń obiekt należy przekazać do bandażowania.

Przy wykonywaniu opisanych prac obowiązują ogólne zasady przestrzegania przepisów
bhp.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Impregnacja uzwojeń

Opis procesu nasycania uzwojeń metodą zanurzeniową i próżniowo-ciśnieniową lakierami

E8565 firmy Herberts i EKOMID Polifarbu Cieszyn.

Cel nasycania uzwojeń:

−

zapewnienie odpowiedniej wytrzymałości materiałów izolacyjnych, tworzących układ

izolacyjny na działanie czynników zewnętrznych - wilgoci, temperatury, pyłu, agresywnych
czynników chemicznych, drgań itp.,

−

wypełnienie wolnych przestrzeni w uzwojeniach w celu zwiększenia przewodności cieplnej

układu,

−

mechaniczne powiązanie poszczególnych części uzwojenia dla zwiększenia odporności

uzwojenia na wstrząsy i drgania w czasie pracy maszyny.

Do nasycania stosuje się żywice na bazie tworzyw sztucznych, które muszą posiadać

następujące właściwości:

−

dużą odporność na działanie wilgoci i wody,

−

trwałą ciepłoodporność odpowiadającą warunkom pracy uzwojenia,

−

dużą zdolność przesycenia,

−

odpowiednią trwałość, dobrą przyczepność i elastyczność,

−

zdolność równomiernego wysychania i utwardzania wewnątrz uzwojeń i na powierzchni,

−

dużą odporność na działanie czynników chemicznych,

−

dobre właściwości dielektryczne.

Do nasycania uzwojeń stosuje się autoklawy, w których wykonuje się nasycanie

próżniowo-ciśnieniowe oraz nasycanie metodą zanurzeniową w zależności od rodzaju
uzwojenia i warunków pracy maszyny elektrycznej.

Podstawową metodą nasycania uzwojeń jest metoda zanurzeniowa. Metodę ciśnieniowo-

próżniową stosuje się w przypadkach szczególnych wymagań.

nasycania

uzwojeń

używa

się

dwóch

rodzajów

żywic nasycających

jednoskładnikowych o następujących parametrach:

EKOMID, producent Polifarb Cieszyn:

- jednoskładnikowy, bezrozpuszczalnikowy, bezstyrenowy, klasa izolacji H,
- gęstość 20 ˚C .…………………………….. 1,17 ÷ 1,23 [g/cm³],
- lepkość (kubek Forda ø 4 mm, 20 ˚C) …… 100 ÷130 [s],
- czas żelowania 100 ˚C .………..……..…… 8 ÷ 10 [min],
- czas suszenia: ………………...…….…….. 3 ÷5 godz. w temp. 150°C,

1 godz. w temp. 135°C,

E 8565, producent Herberts:

- jednoskładnikowy,
- gęstość w 20 ˚C .………… .………. 1,01 [g/cm³],
- lepkość ………………….………… 85 ± 5 [s],
- żelowanie 100 ˚C ..………… ………. 10 + 2 [min],
- suszenie: …………………….………. 1 godz. w temp. 150°C,

2 godz. w temp. 130°C.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie technologiczne nasycalni:

−

kotły z lakierem do nasycania zanurzeniowego i próżniowo-ciśnieniowego,

−

agregaty próżniowo-chłodnicze,

−

agregaty grzewcze,

−

układ przewietrzania z możliwością grzania,

−

układy do wytwarzania ciśnienia w kotle,

−

układy do sterowania kontrolno-pomiarowego.

Operacje występujące w procesie nasycania:

I. Przygotowanie maszyn uzwojonych do nasycania,

II. Nasycanie uzwojeń metodą zanurzeniową,

III. Nasycanie uzwojeń metoda próżniowo-ciśnieniową,

IV. Utwardzanie (suszenie) uzwojeń po nasyceniu,

V. Chłodzenie uzwojeń po nasyceniu i czyszczenie pozostałości lakieru z elementów nie

podlegających nasyceniu.

OPIS POSTĘPOWANIA W PROCESIE NASYCANIA UZWOJEŃ

I. Przygotowanie uzwojeń do nasycenia

−

zabezpieczyć końcówki wałów nasycanych wirników maszyn przed osadzaniem

lakieru nasycającego poprzez posmarowanie smarem o temperaturze topnienia co
najmniej 180°C,

−

zabezpieczyć gwintowane otwory w uzwojonych stojanach nasycanych maszyn oraz

wszystkie pozostałe gwintowane otwory poprzez wkręcenie w nie śrub,

−

zabezpieczyć zamki korpusów stojanów uzwojonych maszyn poprzez posmarowanie

smarem o temperaturze co najmniej 180°C,

−

sprawdzić wzrokowo uzwojone i przygotowane do nasycenia obiekty, czy uzwojenia

w trakcie przygotowywania do nasycania nie mają oznak wgnieceń, odstających luźno
drutów, uszkodzeń izolacji i czy są czyste,

−

sprawdzić wzrokowo stan przewodów wyprowadzających z uzwojeń, czy nie mają

uszkodzeń mechanicznych.

II. Impregnacja metodą zanurzeniową

−

zanurzyć nasycane obiekty w wannie z lakierem tak długo, aż na zewnątrz przestaną

się wydzielać pęcherzyki powietrza - zależnie od rodzaju i wielkości obiektu wymaga
to 20 ÷ 40 min., żłobki powinny być utrzymywane możliwie w pozycji pionowej.
Ułatwia to wnikanie lakieru i usuwanie powietrza,

−

przystąpić do powolnego wynurzania zanurzonych obiektów i pozostawić je do

ocieknięcia lakieru na okres czasu 30 ÷ 50 min,

−

załadować przeznaczone obiekty po nasycaniu do suszarki, suszyć w temp. 150°C

przez 5 godz. lub w temp. 135°C przez 6 godz.,

−

po utwardzeniu żywicy nasycającej przystąpić niezwłocznie do:

- usunięcia pozostałości żywicy z zamków i pakietów nasycanych obiektów przy

pomocy skrobaków,

- wykręcenia z zabezpieczonych otworów gwintowanych śruby,
- usunięcia lakieru z wałków nasyconych obiektów,
- komutatory nie są czyszczone, gdyż są później i tak obrabiane (przetoczenie

i rowkowanie),

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

- przekazać

nasycone,

oczyszczone

wystudzone

obiekty

kontroli

międzyoperacyjnej.

III. Impregnacja metodą próżniowo-ciśnieniową

−

sprawdzić zgodność nr zlecenia obiektu nasycanego z KARTĄ UZWAJANIA,

−

załadować wsad do kotła z lakierem, rozmieszczając w nim impregnowane obiekty,

−

wynurzyć nasycone obiekty i pozostawić je do ociekania lakieru na okres 30 min.,

−

przemieścić nasycone obiekty do suszarek w celu utwardzenia lakieru w temp. 150°C

przez 5 godz. lub 135°C przez 6 godz.,

−

wyładować nasycone obiekty i przystąpić do czyszczenia po impregnacji jak

w poz. II.

BEZPIECZEŃSTWO I HIGIENA PRACY

Pomieszczenie, w którym znajduje się lakier, powinno być wentylowane. Należy unikać

kontaktu lakieru ze skórą. W przypadku kontaktu ze skórą zmyć rozpuszczalnikiem
a następnie wodą z mydłem. W razie dostania się do oczu należy natychmiast spłukać je dużą
ilością wody i skontaktować się z lekarzem. Zaleca się stosowanie okularów i odzieży
ochronnej.

4.3.1.8. Montaż końcowy silników elektrycznych

Postępowanie przy montażu końcowym silników elektrycznych:

I. Montaż silników zwartych

1. Prace przygotowawcze:

−

na stanowisku montażu należy skompletować wszystkie podzespoły i elementy silnika

wraz z łożyskami,

−

części wymagające gruntowania przekazać do malowania,

−

wirniki po regeneracji (a także z wykonanym wałem) lub z nowym uzwojeniem należy

wyważyć,

−

uzwojone pakiety stojana należy posmarować oliwą i na prasie wcisnąć w korpus.

2. Montaż skrzynki zaciskowej:

Przykręcić podstawę i tabliczkę zaciskową, końce przewodów po uprzednim obcięciu

i odizolowaniu należy uzbroić w końcówki kompatybilne z zaciskami śrubowymi tabliczki
zaciskowej. W wypadku konieczności naciągnąć koszulki termokurczliwe.

Początki i końce faz uzwojeń podłączyć do tabliczki zaciskowej, kojarząc w gwiazdę lub

trójkąt.

Rys. 33. Połączenie w gwiazdę [6].

Rys. 34.Połączenie w trójkąt [6].

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. Uzbrojenie wirnika w zakrywki i łożyska:

−

zakrywki wewnętrzne należy uzupełnić smarem zalecanym przez producenta lub ŁT

(w wypadku łożysk otwartych) i nałożyć z obu stron wału,

−

łożyska należy podgrzać do temperatury 100°C i osadzić na czopach wału, łożyska
odkryte nasmarować smarem zalecanym przez producenta, (specjalnym stosowanym
przy wyższych obrotach lub temperaturze) albo smarem ŁT,

−

dobić łożyska tuleją do oporu,

−

w silnikach do 160 cm wzniosu wału nałożyć tarczę strony przeciwnapędowej

(tylnej),

−

węzeł łożyskowy zakryć tylną zakrywką i przykręcić.

4. Włożenie wirnika w żelazo stojana.

5. Nałożenie tarcz łożyskowych:

−

należy nałożyć tylną tarczę a następnie nabić ją na zamek i przykręcić śrubami,

−

na łożysko należy nałożyć sprężynę falistą a następnie przykręcić zakrywkę

łożyskową,

−

należy wykonać analogiczną czynność z przednią tarczą łożyskową,

−

sprawdzić czy wirnik obraca się bez oporów mechanicznych,

−

zakrywkę łożyskową nasmarować smarem jak w pkt. 3, a następnie przykręcić.

6. Prace końcowe:

−

zawiesić zakrywkę skrzynki tabliczki zaciskowej,

−

zamontować hamulec, silnik współpracujący (jeśli występuje),

−

zamontować wentylator i osłonę wentylatora; w silnikach na 3000 obr/min wentylator

i osłonę montować po próbach wstępnych,

−

zamontować sprzęgło (jeżeli występuje).

Zmontowany silnik przekazać do Stacji Prób.

II. Montaż silników pierścieniowych

1. Prace przygotowawcze:

−

na stanowisku montażu należy skompletować wszystkie podzespoły i elementy

silnika,

−

uszkodzone szczotkotrzymacze i przyrządy zwierające pierścienie należy naprawić lub

zastąpić nowymi,

−

pierścienie nowe lub naprawione należy wcisnąć na wał wirnika, podłączyć

do uzwojenia i następnie należy przetoczyć,

−

wirniki po obróbce mechanicznej i zamontowaniu wszystkich podzespołów na wale

należy wyważyć dynamicznie.

2. Uzbrojenie wirnika w zakrywki i łożyska:

−

zakrywki wewnętrzne należy uzupełnić smarem zalecanym przez producenta

(specjalnym stosowanym przy wyższych obrotach lub temperaturze) albo smarem ŁT
(w wypadku łożysk otwartych) i nałożyć z obu stron wału,

−

łożyska należy podgrzać do temperatury 100°C i osadzić na czopach wału, łożyska
odkryte nasmarować smarem zalecanym przez producenta (specjalnym stosowanym
przy wyższych obrotach lub temperaturze ) albo smarem ŁT,

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

dobić łożyska tuleją do oporu,

−

w silnikach do 160 cm wzniosu wału nałożyć tarczę strony przeciwnapędowej

(tylnej).

Węzeł łożyskowy zakryć tylną zakrywką i przykręcić.

3. Włożenie wirnika w żelazo stojana.

4. Montaż właściwy:

−

zamontować szczotkotrzymacze i ustawić je wstępnie,

−

nałożyć tarcze łożyskowe zgodnie z pkt. I.5,

−

uzbroić szczotkotrzymacze w szczotki a następnie je dotrzeć. Docieranie należy

wykonać poprzez założenie na pierścienie papieru ściernego lub płótna i pokręcanie
wirnikiem. Docierać aż do uzyskania pełnego promienia zestyku szczotkowego.

−

5. Montaż skrzynki zaciskowej.

Przykręcić podstawę i tabliczkę zaciskową, końce przewodów po uprzednim obcięciu

i odizolowaniu należy uzbroić w końcówki kompatybilne z zaciskami śrubowymi tabliczki
zaciskowej.

W wypadku konieczności na przewody naciągnąć koszulki termokurczliwe.
Przewody połączyć na tabliczce zaciskowej zgodnie ze schematem wklejonym

w pokrywkę skrzynki.

6. Zmontowany silnik przekazać do Stacji Prób.

7. Narzędzia.

Do montażu należy używać podstawowego zestawu monterskiego.

Przy wykonywaniu opisanych prac obowiązują ogólne zasady przestrzegania przepisów bhp.

4.3.1.9. Kontrola międzyoperacyjna silników elektrycznych.

Warunkom Technicznym Odbioru podlegają przezwojone lub przekonserwowane

elementy i podzespoły maszyn elektrycznych.

Warunki Techniczne Odbioru określają zakres prób i badań oraz wymagania stawiane

przezwojonym lub przekonserwowanym elementom i podzespołom – przed ich końcowym
montażem.

Zakres prób i badań

I. Kontrola międzyoperacyjna – przed impregnacją

1. Pomiar rezystancji izolacji uzwojeń:

a) pomiar rezystancji izolacji należy przeprowadzać dla wszystkich uzwojeń

zgodnie z PN-88/E-06701 pkt 17.2; pomiaru rezystancji izolacji nie wolno
dokonywać w stosunku do wyprowadzeń z czujników temperatury,

b) rezystancja izolacji uzwojeń mierzona zgodnie z pkt a) winna być nie mniejsza

niż 100 MΩ.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. Próba wytrzymałości napięciowej:

a) próbę wytrzymałości napięciowej izolacji można przeprowadzić tylko

w przypadku

pozytywnego

wyniku

pomiaru

rezystancji

izolacji

przeprowadzonego wg pkt I.1,

b) próbę wytrzymałości napięciowej izolacji uzwojeń nieimpregnowanych

przeprowadzamy zgodnie z PN-EN 60034-1 pkt 8.1 przy napięciu równym
0,75 U

(napięcia probierczego określonego w/w normą).

Uwaga!

Po przeprowadzeniu pomiarów i prób wg pkt I.1 i I.2 należy zewrzeć z masą punkty

pomiaru badanego uzwojenia w celu odprowadzenia nagromadzonego ładunku
elektrycznego.

Uzyskanie pozytywnego wyniku pomiarów i prób uzwojenia, potwierdzonego

zapisem w KARCIE UZWOJENIA, kwalifikuje elementy do procesu impregnacji.

II. Kontrola międzyoperacyjna – po impregnacji

1. Kontroli podlegają zaimpregnowane uzwojenia elementów i podzespołów maszyn

elektrycznych będących przedmiotem niniejszych WTO.

2. Kontrola

międzyoperacyjna

uzwojeń

elementów

wymienionych

pkt II.1

przeprowadzana jest w Stacji Prób.

3. Badania i wymagania.

−

Oględziny zewnętrzne - należy ocenić, czy po procesie impregnacji:

a) nie występują miejscowe uszkodzenia mechaniczne: uzwojenia, wyprowadzeń,

komutatora itp.,

b) wyznaczone

miejsca

elementów

zostały

wyczyszczone

lakieru

impregnacyjnego.

−

Pomiar rezystancji izolacji uzwojeń.

−

Pomiar rezystancji izolacji przeprowadzamy zgodnie z pkt I.1.

−

Próba wytrzymałości napięciowej:

a) próbę wytrzymałości napięciowej izolacji uzwojeń można przeprowadzić tylko

w przypadku

pozytywnego

wyniku

pomiaru

rezystancji

izolacji

przeprowadzonego wg pkt I.1,

b) próbę

wytrzymałości

napięciowej

izolacji

uzwojeń

impregnacji

przeprowadzamy zgodnie z PN-EN 60034-1 pkt 8.1.

Uwaga!

Po przeprowadzeniu pomiarów i prób wg pkt I.1 i I.2 należy zewrzeć z masą punkty

pomiaru badanego uzwojenia w celu odprowadzenia ładunku elektrycznego.

−

Badanie stanu uzwojenia

a) Stojany i wirniki trójfazowych silników elektrycznych.

Podlegają sprawdzeniu symetrii fazowej metodą oscyloskopową w celu wykrycia
zwarć międzyzwojowych i/lub niezgodności w połączeniach międzycewkowych.
Badanie należy przeprowadzić i obraz graficzny ocenić zgodnie z instrukcją
obsługi przyrządu.

b) Wirniki.

Obecność zwarć zwojowych należy wykrywać, przeprowadzając:
- badanie uzwojenia elektromagnesem (wyszukiwanie obwodów zwartych

elektrycznie),

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

- bezpośrednie zasilanie obwodów elektrycznych pełnym napięciem,

po włożeniu wirnika w stojan i oceniając równomierność i wielkość poboru
prądu I

c) Inne elementy elektryczne.

Uzwojenia

elementów

elektrycznych,

które

nie

podlegają

badaniom

wymienionym wyżej muszą być sprawdzane przynajmniej na ciągłość obwodu
(brak przerwy).

III. Informacje dodatkowe

1. Elementy i podzespoły maszyn elektrycznych przebadane z wynikiem pozytywnym

przekazywane są do remontu mechanicznego.

2. Uzwojenia i współpracujące elementy obwodu elektrycznego nie spełniające wymagań

jakościowych podlegają naprawie lub wymianie.

4.3.1.10. Badania końcowe silników elektrycznych po naprawie

Warunkom Technicznym Odbioru podlegają silniki elektryczne po naprawie lub

konserwacji.

WTO określają zakres i metodykę badań końcowych oraz wymagania pozwalające na

odbiór jakościowy przeprowadzonych napraw, konserwacji lub adaptacji silników
elektrycznych i wydanie jednoznacznego orzeczenia gwarantującego ich przydatność
eksploatacyjną.

Zakres badań podstawowych
Podstawowe badania, którym winny podlegać silniki elektryczne, określa PN-88/E-06701

oraz PN-EN-60034-1. Przeprowadzone badania niepełne lub niepełne skrócone w ramach
próby wyrobu, winny potwierdzać właściwości fabryczne silników po przeprowadzonej
usłudze remontowej.

1. Silniki zwarte – klatkowe:

Dla silników o mocy do 50 kW przeprowadza się badania niepełne skrócone, obejmujące:

−

Oględziny zewnętrzne, w ramach których należy:

a) zidentyfikować silnik,
b) sprawdzić zgodność i jakość montażu ze szczególnym zwróceniem uwagi

na połączenia śrubowe i trwałość zamocowania zewnętrznego przewietrznika,

c) sprawdzić kompletność i uszkodzenia mechaniczne.
d) sprawdzić rezystancję przy pomocy czujników temperatury uzwojeń.

−

Badanie wytrzymałości napięciowej izolacji – przeprowadzane zgodnie z PN-EN 60034-

1 pkt 8.1.

−

Próbę ruchową na biegu jałowym, w ramach której należy:

a) sprawdzić stan uzwojenia klatkowego wirnika (ocena przewodności uzwojenia),

obracając powoli wirnik w kierunku przeciwnym do momentu obrotowego; próbę
wykonać przy przepływie przez uzwojenie stojana prądu znamionowego, obserwując
wahania wskazań amperomierzy,

b) ocenić równomierność pracy ruchowej,
c) ocenić głośność i nagrzewanie łożysk,
d) ocenić prędkość obrotową i porównać z wymaganą prędkością synchroniczną,

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

e) dokonać oceny charakterystyki I

= f (U

) po odnotowaniu wartości poboru prądu

przynajmniej przy 0,7∙U

, U

i 1,3∙U

−

Próbę zwarcia tj. pomiar napięcia zasilającego przy przepływie prądu znamionowego,

gdy wirnik jest zahamowany.

Dla silników o mocy 50 kW i większej należy przeprowadzić badania niepełne
obejmujące:
a) badania wymienione w pkt I.1,
b) pomiar rezystancji faz uzwojenia,
c) pomiar rezystancji izolacji uzwojenia wg PN-88/E-06701 pkt 17.2,
d) pomiar strat (poboru mocy) na biegu jałowym i obliczenie % wielkości tych strat

w stosunku do mocy znamionowej (P

2. Silniki pierścieniowe

Silniki pierścieniowe podlegają próbom i badaniom jak silniki zwarte – klatkowe.

W ramach oględzin zewnętrznych należy ocenić również węzeł szczotkowy.

Dodatkowo dokonać pomiaru napięcia wirnika przy znamionowym napięciu zasilania

uzwojenia stojana i przy rozwartym obwodzie wirnika. Pomiaru należy dokonać między
poszczególnymi fazami uzwojenia, oceniając równość napięć i wielkość w porównaniu
z wielkością znamionową.

Badania dodatkowe

−

Badania silnika przy znamionowym obciążeniu. Próba nagrzewania uzwojeń.

Rozszerzone badania obciążeniowe silnika należy przeprowadzać w wypadku:

a) nowej, wymagającej sprawdzenia konstrukcji uzwojenia,
b) ustalenia parametrów znamionowych silnika,
c) gdy próby i badania silnika na biegu jałowym nie pozwalają na pełną ocenę

przydatności eksploatacyjnej.

−

Pomiar drgań mechanicznych

Pomiar drgań mechanicznych silnika będącego w ruchu na biegu jałowym
przeprowadzamy zgodnie z PN-88/E-06714, w wypadku nierównomiernej pracy silnika
po naprawie.

I. Wymagania

Dla orzeczenia pełnej przydatności eksploatacyjnej silników lub ich elementów, uzyskane
wyniki badań przeprowadzanych wg pkt I i II należy odnieść do poniższych wymagań:

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela.4. Rodzaj badania i wymagań [4].

Lp.

Rodzaj badania / pomiaru

Wartość wymagana

Rezystancja izolacji uzwojeń:

a) nowych

min 100 MΩ

b) naprawianych bądź konserwowanych

min 50 MΩ,

c) wskaźnik

zgodnie z PN-E-06701 pkt 17.2,

Wytrzymałość napięciowa izolacji głównej

zgodna z PN-EN 60034-1 pkt 8.1,

Rezystancja uzwojeń

zgodna z wartościami fabrycznymi lub
obliczeniowymi

granicach

błędu

pomiarowego,

Wytrzymałość napięciowa izolacji zwojowej zgodna z PN-88/E- 06701 pkt 17.1,

5.1. Wielkość poboru prądu I

Przy U

zgodna z danymi fabrycznymi lub
skartotekowanymi (baza danych) dla
określonego typu silnika,

5.2 Asymetria prądów międzyfazowych

brak asymetrii,

Pobór mocy przez silnik na biegu jałowym

zgodny z danymi fabrycznymi, nie więcej
jednak niż 4% P

Prędkość obrotowa na biegu jałowym

zgodnie z PN-88/E-06701
tablica VIII lp. 4 i 5,

Temperatura pracy łożysk

zgodnie z PN-E/06701 pkt 16.6,

Głośność pracy łożysk

zgodnie z PN-IEC 34-9 i PN-81/E-
06019,

10. Napięcie zwarcia

15% ÷ 40% U

wg zależności odwrotnie

proporcjonalnej do prędkości obrotowej,

11.

Przewodność uzwojenia klatkowego
wirnika sprawdzana metodą zmiany
położenia wirnika w polu
elektromagnetycznym stojanu

wahania wskazań amperomierzy na
poszczególnych fazach - niewidoczne.
Wyliczona ze wzoru:

100%

max

min

max

⋅

−

zmiana

przewodności

powyżej

wskazuje

wielkość

uszkodzenia

uzwojenia klatkowego,

12. Praca ześlizgu szczotkowego

beziskrowa,

13.

Bicie promieniowe zespołu pierścieni
ślizgowych

max 0,05 mm,

14.

Próba nagrzewania uzwojeń przy
bezpośrednim obciążeniu

zgodnie z PN-88/E 06702 pkt 14÷16,

15. Pomiar drgań mechanicznych

zgodnie z PN-88/E-06714.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

II. Informacje dodatkowe

1. Po przykręceniu wszelkich osłon i zabezpieczeń wału lakierem spirytusowym

- choinkowym w kolorze czerwonym - silniki przekazywane są do lakierni, gdzie
malowane są nawierzchniowo.

2. Po pomalowaniu nawierzchniowym Stacja Prób przybija tabliczki znamionowe i nalepia

niezbędne oznaczenia: kierunku wirowania, zacisku ochronnego, dotyczące wymagań
transportowych itp.

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jaki jest zakres prób pełnych?
2. Kiedy przeprowadza się próby wyrobu?
3. Jakie mogą być przyczyny zbyt małej prędkości obrotowej wirnika przy obciążeniu?
4. W jaki sposób postępowałbyś, aby usunąć nadmierne iskrzenie szczotek na pierścieniach?
5. Jaka jest kolejność czynności przy demontażu silnika?
6. Jaka jest kolejność czynności przy nawijaniu cewek wsypywanych?
7. Jaki jest cel impregnacji cewek?
8. Jaka jest kolejność czynności przy impregnacji cewek?
9. Na czym polega uzbrojenie wirnika w zakrywki i łożyska?

10. Jak objawia się w pracy silnika przerwa w jednej fazie?
11. Co może być przyczyną nieodpowiedniego kierunku wirowania wirnika?
12. Jak objawia się w pracy silnika zbyt niskie napięcie zasilające?
13. Co może być przyczyną nadmiernego hałasu silnika?
14. Jakie są przyczyny nadmiernego nagrzewania się silnika w czasie pracy?
15. Co może być przyczyną, że po włączeniu silnik nie rusza?
16. Jaką wartość powinna mieć rezystancja izolacji uzwojeń?

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj pomiar rezystancji izolacji uzwojeń silnika indukcyjnego zwartego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) rozpoznać badany silnik,
2) dokonać niezbędnych przełączeń na tabliczce zaciskowej,
3) ustalić przebieg pomiarów,
4) wykonać pomiary rezystancji izolacji,
5) dokonać analizy otrzymanych wartości rezystancji,
6) dokonać analizy przeprowadzonego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

instrukcja do ćwiczenia,

−

katalogi silników,

−

Polskie Normy,

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

silnik indukcyjny,

−

multimetr,

−

miernik do pomiaru rezystancji izolacji,

−

zeszyt do ćwiczeń,

−

kalkulator,

−

ołówek, linijka, inne przybory kreślarskie,

−

papier do pisania.

Ćwiczenie 2

Wykonaj wymianę szczotek w silniku pierścieniowym.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się z silnikiem pierścieniowym otrzymanym do ćwiczenia,
2) ustalić typ zastosowanych oryginalnych szczotek,
3) zdemontować osłonę szczotkotrzymaczy,
4) po usunięciu istniejących szczotek zamontować nowe szczotki,
5) dotrzeć nowe szczotki,
6) zamontować z powrotem elementy silnika wcześniej zdemontowane,
7) przeprowadzić próbę pracy silnika,
8) dokonać analizy przeprowadzonego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

stanowisko do wykonywania ćwiczenia,

−

instrukcja do ćwiczenia,

−

katalogi silników,

−

katalog szczotek,

−

silnik pierścieniowy,

−

multimetr,

−

komplet narzędzi,

−

różne szczotki,

−

zeszyt do ćwiczeń,

−

kalkulator,

−

ołówek, linijka, inne przybory kreślarskie,

Ćwiczenie 3

Wymień łożyska toczne w silniku indukcyjnym klatkowym.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się z silnikiem indukcyjnym otrzymanym do ćwiczenia,
2) ustalić typ zastosowanych oryginalnych łożysk tocznych,
3) zdemontować silnik,
4) po usunięciu istniejących łożysk zamontować nowe,
5) zmontować z powrotem silnik,
6) przeprowadzić próbę pracy silnika,
7) dokonać analizy przeprowadzonego ćwiczenia.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

stanowisko do wykonywania ćwiczenia,

−

instrukcja do ćwiczenia,

−

katalogi silników,

−

katalog łożysk tocznych,

−

silnik indukcyjny klatkowy,

−

multimetr,

−

komplet narzędzi,

−

różne łożyska toczne,

−

zeszyt do ćwiczeń,

−

kalkulator,

−

ołówek, linijka, inne przybory kreślarskie.

Ćwiczenie 4

Wykryj ewentualne zwarcia zwojowe wirnika.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się z wirnikiem otrzymanym do ćwiczenia,
2) ustalić metodę wyszukiwania zwartych zwojów,
3) zastosować wybraną metodę do ustalania zwartych zwojów,
4) dokonać analizy przeprowadzonego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

stanowisko do wykonywania ćwiczenia,

−

instrukcja do ćwiczenia,

−

multimetr,

−

elektromagnes do wykrywania zwartych zwojów,

−

komplet narzędzi,

−

zeszyt do ćwiczeń,

−

kalkulator,

−

ołówek, linijka, inne przybory kreślarskie.

Ćwiczenie 5

Wykonaj uzwojenie do stojana silnika indukcyjnego zwartego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się z silnikiem indukcyjnym otrzymanym do ćwiczenia,
2) określić parametry silnika na podstawie tabliczki znamionowej i katalogu,
3) obliczyć parametry uzwojenia,
4) wykonać schemat uzwojenia,
5) sporządzić zestawienie materiałów potrzebnych do wykonania zadania,
6) zorganizować stanowisko pracy,
7) dobrać właściwy szablon do nawinięcia na nim uzwojenia,
8) nawinąć cewki zgodnie ze schematem uzwojenia,

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

9) zwrócić uwagę przy nawijaniu cewek na jakość izolacji drutu oraz by w czasie nawijania

nie uległa ona uszkodzeniu,

10) zdemontować szablon z cewkami z nawijarki a następnie zdjąć cewki,
11) dokonać analizy przeprowadzonego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

stanowisko do wykonywania ćwiczenia,

−

instrukcja do ćwiczenia,

−

katalogi silników,

−

stojan silnika indukcyjnego zwartego,

−

zestaw różnych przewodów nawojowych,

−

zestaw różnych szablonów,

−

komplet narzędzi,

−

zeszyt do ćwiczeń,

−

kalkulator,

−

ołówek, linijka, inne przybory kreślarskie.

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak Nie

1) zidentyfikować rodzaj uzwojenia na podstawie oględzin stojana silnika

klatkowego i pierścieniowego?



2) zidentyfikować rodzaj uzwojenia na podstawie oględzin wirnika silnika

pierścieniowego?



3) obliczyć parametry uzwojenia?



4) określić parametry silnika na podstawie tabliczki znamionowej?



5) określić parametry silnika na podstawie katalogu?



6) wykonać schemat uzwojenia?



7) dobrać właściwy szablon do nawinięcia na nim uzwojenia,



8) dobrać właściwy przewód do wykonania uzwojenia?



9) dobrać właściwy szablon do nawinięcia na nim uzwojenia?



10) nawinąć cewki zgodnie ze schematem uzwojenia?



„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1. Przeczytaj dokładnie instrukcję.
2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3. Odpowiedzi udzielaj wyłącznie na karcie odpowiedzi.
4. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
5. Test zawiera 20 zadań.
6. Do każdego zadania podane są trzy odpowiedzi, z których tylko jedna jest prawidłowa.
7. Zaznacz prawidłową według Ciebie odpowiedź, wstawiając literę X w odpowiednim

miejscu na karcie odpowiedzi.

8. W przypadku pomyłki zaznacz błędną odpowiedź kółkiem, a następnie literą X zaznacz

odpowiedź prawidłową.

9. Za każde poprawne rozwiązanie zadania otrzymujesz jeden punkt.

10. Za udzielenie błędnej odpowiedzi, jej brak lub zakreślenie więcej niż jednej odpowiedzi

- otrzymujesz zero punktów.

11. Uważnie czytaj treść zadań i proponowane warianty odpowiedzi.
12. Nie odpowiadaj bez zastanowienia, jeśli któreś z zadań sprawi Ci trudność – przejdź

do następnego. Do zadań, na które nie udzieliłeś odpowiedzi, możesz wrócić później.

13. Pamiętaj, że odpowiedzi masz udzielać samodzielnie.
14. Na rozwiązanie testu masz 40 minut.

Powodzenia!

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Rdzeń maszyny indukcyjnej wykonuje się z blach ze względu na:

a) zmniejszenie ciężaru maszyny indukcyjnej,
b) zmniejszenie strat od prądów wirowych,
c) poprawę warunków chłodzenia maszyny indukcyjnej.

2. Jednym z materiałów stosowanych na izolację blach rdzenia magnetycznego jest:

a) taśma torlenowa,
b) mikamit,
c) lakier elektroizolacyjny.

3. Żłobkiem stojana maszyny indukcyjnej jest:

a) żłobek półzamknięty z wypieraniem prądu,
b) żłobek półzamknięty bez wypierania prądu,
c) żłobek dla drutu okrągłego półzamknięty.

4. Żłobkiem wirnika maszyny indukcyjnej jest:

a) żłobek zamknięty z wypieraniem prądu,
b) żłobek półotwarty dla drutu prostokątnego,
c) żłobek otwarty dla drutu prostokątnego.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. Zadaniem pierścieni ślizgowych w maszynie pierścieniowej jest:

a) umożliwienie podłączenia rezystorów w celu kształtowania charakterystyki silnika,
b) umożliwienie skrócenia czasu zatrzymania wirnika poprzez wprowadzenie

dodatkowego tarcia,

c) tłumienie drgań wirnika, przez co praca silnika jest cicha.

6. Odległość między bokami jednego zezwoju określa:

τ - podziałka biegunowa,

b) Y - poskok uzwojenia,
c) q - liczba żłobków na biegun i fazę.

7. Silnik posiada liczbę biegunów 2p = 2. W celu dwukrotnego zwiększenia obrotów należy

zastosować silnik o liczbie biegunów 2p równej:
a) 1,
b) 3,
c) 4.

8. Próby wyrobu silnika indukcyjnego przeprowadza się:

a) po każdym kapitalnym remoncie,
b) po każdej modernizacji,
c) po opracowaniu każdej nowej konstrukcji.

9. Przyczyną zbyt małej prędkości obrotowej wirnika przy obciążeniu jest:

a) niewłaściwe połączenie przy rozruchu,
b) przerwa w jednej fazie,
c) błąd w połączeniu uzwojeń.

10. W celu usunięcia nadmiernego iskrzenia szczotek na pierścieniach należy:

a) sprawdzić wentylator,
b) zmniejszyć ilość smaru w łożyskach,
c) sprawdzić gatunek szczotek.

11. Celem impregnacji cewek jest:

a) poprawa warunków chłodzenia uzwojeń,
b) poprawa warunków powstawania pola magnetycznego,
c) zapobieganie przed wypadnięciem klinów ze żłobków.

12. Powstanie przerwy w jednej fazie podczas pracy silnika objawi się:

a) wzrostem prądu pobieranego przez silnik,
b) grzaniem się łożysk,
c) nadmierną wibracją silnika.

13. Uzwajanie silnika poprzez wsypywanie uzwojenia przeprowadza się w żłobkach:

a) otwartych,
b) półotwartych,
c) zamkniętych.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

14. Przyczyną nadmiernego hałasu silnika jest:

a) przeciążenie silnika,
b) zużycie się łożysk silnika,
c) zły stan powierzchni pierścieni.

15. Nadmierne nagrzewanie się silnika w czasie pracy spowodowane jest:

a) nierówną szczeliną powietrzną,
b) zamienioną kolejnością faz napięcia zasilającego,
c) asymetrią napięć zasilających.

16. Silnik po włączeniu nie rusza, ponieważ:

a) została zamieniona kolejność faz napięcia zasilającego,
b) w łożyskach jest zbyt dużo smaru,
c) wystąpiła przerwa w jednej fazie.

17. Minimalna rezystancja izolacji nowych uzwojeń powinna wynosić:

a) 20 MΩ,
b) 50 MΩ,
c) 100 MΩ.

18. Po impregnacji czas suszenia wirnika w temperaturze 150°C powinien wynosić:

a) 5 godzin,
b) 10 godzin,
c) 15 godzin.

19. Nasycanie wirnika przeprowadza się w pozycji:

a) pionowej,
b) poziomej,
c) pozycja nie ma znaczenia.

20. Połączenie uzwojeń silnika w trójkąt uzyskamy, jeśli połączymy na tabliczce zaciskowej

zaciski w następujący sposób:
a) U2-V2-W2, zasilanie do U1, V1, W1,
b) U1-V1-W1, zasilanie do U2, V2, W2,
c) U1-W2, V1-U2, W1-V2, zasilanie do U1, V1, W1.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko
............................................................................................................................

Montaż i wykonywanie napraw silników indukcyjnych

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem:

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. LITERATURA

1. Goźlińska E.: Maszyny elektryczne. WSiP, Warszawa 1998
2. Instrukcje Technologiczne. ZELTECH-ME Spółka z o.o., Łódź 2005
3. Plamitzer A.: Maszyny elektryczne. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1976
4. Polskie Normy:

- PN-E-04272:1972 Maszyny elektryczne wirujące. Silniki indukcyjne trójfazowe.

Metody badań

- PN-EN 60034-1:2001/A11:2003 Maszyny elektryczne wirujące. Dane znamionowe

i parametry

- PN-EN 60034-8:2005 (U) Maszyny elektryczne wirujące. Część 8: Oznaczanie

wyprowadzeń i kierunek wirowania maszyn wirujących

- PN-EN 60317-0-1:2002 Wymagania dotyczące poszczególnych typów przewodów

nawojowych. Wymagania ogólne - Przewody nawojowe emaliowane
miedziane okrągłe

- PN-E-06700:1991 Maszyny elektryczne wirujące. Terminologia
- PN-E-06735:1992/Ap1:1999 Maszyny elektryczne wirujące. Szczotki węglowe,

trzymadła szczotkowe, komutatory i pierścienie ślizgowe. Terminologia

5. Praca zbiorowa: Maszyny i napęd elektryczny. WSiP, Warszawa 1978
6. Warunki Techniczne Odbioru. ZELTECH-ME Spółka z o.o., Łódź 2005
7. Zembrzuski J.; Atlas uzwojeń silników indukcyjnych. WNT, Warszawa 1992
8. Zembrzuski J.; Poradnik przezwajania silników indukcyjnych. WNT, Warszawa 1990
9. Zembrzuski J.; Uszkodzenia i naprawa silników elektrycznych. WNT, Warszawa 1999

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Montaż i wykonywanie napraw silników komutatorowych
21 Montaż i wykonywanie napraw silników komutatorowych
Montaz i wykonywanie napraw tra Nieznany
13 Wykonywanie naprawy silników samochodowych
Montaz i wykonywanie napraw urz Nieznany
Montaż i wykonywanie napraw urządzeń dźwigowych
24 Montaż i wykonywanie napraw urządzeń chłodniczych
Montaż i wykonywanie napraw urządzeń chłodniczych i kilmatyzacyjnych
Instrukcja do ćw 15 Montaż i uruchomienie układu nawrotnego silnika indukcyjnego
Instrukcja do ćw 15 Montaż i uruchomienie układu nawrotnego silnika indukcyjnego
Instrukcja do ćw 15 Montaż i uruchomienie układu nawrotnego silnika indukcyjnego
PODSTAWY STEROWANIA SILNIKIEM INDUKCYJNYM
A3 Silnik indukcyjny pierscieniowy program

więcej podobnych podstron