Как устанавливать и обслуживать электрические моторы

Каждый электрический двигатель требует соответствующей инсталляции и обслуживания. Как правило, конкретные особенности определяются руководством, включенным в комплект поставки электромотора. Поэтому инструкции как устанавливать и обслуживать электрические моторы, требуют внимательного рассмотрения.

Поставка электродвигателя под эксплуатацию

Электромоторы до 1000 В, максимальной мощностью 1000 кВт, следует рассматривать как значимую часть технологического процесса. Нужно точно следовать указаниям документов в моменты эксплуатации.

Рассмотрим классический вариант технических рекомендаций, которые всегда можно встретить в сопроводительной документации промышленных электромоторов.

Поставленный мотор обязательно проверяется на физическую целостность – возможные повреждения в процессе транспортировки. На случай обнаружения транспортировочных дефектов разумно обратиться к экспедиторской службе, ответственной за транспорт.

На полученном моторе проверяют техническую бирку на точность параметров заявленным данным. Затем снимают блокировку вала и проворачивают эту деталь мотора вручную на два-три оборота. Цель – убедиться в лёгком свободном вращении.

Проверка сопротивления изоляции

До момента ввода в эксплуатацию каждого мотора или при подозрении дефекта статорной обмотки, требуется измерение сопротивления изоляции. Параметр сопротивления, как правило, получают в условиях окружающей температуры не выше 25ºC.

Контрольный параметр значения сопротивления – не менее 10 МОм (измеряется мегометром 500 В или 1000 В постоянного тока). Следует иметь в виду: сопротивление изоляции электромотора уменьшается практически вдвое, когда температура окружающей среды поднимается на 20ºC.

В момент измерения корпус мотора необходимо заземлить, а статорные обмотки после завершения измерений следует обязательно разрядить на корпус, чтобы избежать возможного поражения электрическим током.

Если опорное значение сопротивления изоляции не достигается, очевидно — статорная обмотка мотора насыщена влагой. В этом случае требуется обработка электромотора в сушильном шкафу при температуре 90°С в течение 12 — 16 часов.

На следующем этапе (в течение 6 — 8 часов) двигатель прогревают при 105°С. Статорные обмотки электромотора, залитого морской водой, сушить бессмысленно, поэтому статор, в таком случае, подлежит перемотке.

Ограничительный крутящий момент

Указанные крутящие моменты в таблице ниже является общим ориентиром для выполнения затяжки креплений. При определении момента затяжки необходимо учитывать материал рамы электромотора и технологию обработки поверхности рамы.

Таблица моментов затяжки стальных винтов и гаек

Условия эксплуатации электромотора

Двигатели, питаемые низким напряжением, предназначены для использования в промышленной среде при следующих условиях:

• температура рабочей среды: — 20ºC / + 40ºC;
• высота над уровнем моря: не более 1000 м;
• дифферент питающего напряжения: не более ± 5%;
• отклонение рабочей частоты ± 2%.

Безопасная эксплуатация электромоторов

Установка и эксплуатация моторов выполняется исключительно квалифицированным персоналом, знакомым с требованиями по охране труда и техникой безопасности, а также с национальным законодательством.

Необходимо с целью предотвращения несчастных случаев на месте установки и эксплуатации моторов, обеспечить персонал оборудованием безопасности в соответствии с местными требованиями.

Электромоторы относительно малых токов питания, напрямую коммутируемые термочувствительными переключателями, могут запускаться автоматически.

Электромоторы при хранении:

• содержат в условиях сухих, без пыли, при отсутствии вибраций;
• незащищенные поверхности (концы вала, фланцы) обрабатывают антикоррозийным веществом;
• валы периодически вращают вручную с целью предотвращения затвердения смазки;
• для предотвращения конденсации используют нагреватели;
• электролитические конденсаторы, если таковые установлены на однофазных двигателях, заменяют при условии хранения более 12 месяцев.

Фундамент под электрический мотор

Конечный пользователь мотора отвечает за подготовку фундамента под монтаж электромотора. Основание под мотором следует делать гладким, ровным и, если возможно, без эффекта вибраций.

Поэтому, как правило, рекомендуется бетонный фундамент. Если используется металлический вариант, опорную плату из металла следует обработать антикоррозионным покрытием.

Основание необходимо выполнять достаточно устойчивой конструкцией, способной выдерживать возможные силы срыва. Момент срыва мотора с фундамента — это, прежде всего, демпфированное синусоидальное колебание.

Следовательно, этот момент принимает как положительные, так и отрицательные значения. Напряжение на фундаменте можно рассчитать с помощью таблиц данных, обычно представленных в паспорте электромотора и с помощью приведенной ниже формулы:

F = 0.5 * g * m + (4 * Tмакс / A)

где: F – напряжение на фундамент, g – гравитационное ускорение 9,81 м /с²; m – масса электромотора; Тмакс – максимальный крутящий момент, Нм; A — боковое расстояние между отверстиями лап двигателя, м.

Размер «А» приводится в чертежах двигателей в миллиметрах. Основание следует рассчитывать таким образом, чтобы обеспечивался достаточный резонансный запас между частотой собственных колебаний мотора и различными интерференционными частотами.

Шпильки крепления лап электромотора

Электрический двигатель закрепляется при помощи шпилек, залитых в тело фундамента или закреплённых на опорной плите. Для установки двигателей с ремёнными приводами обычно используются направляющие.

Правильная установка на шпильки предполагает посадку мотора на прокладки 1-2 мм толщиной, закладываемых под лапами.

Электродвигатель помещают на фундамент и выравнивают положение муфты. Используется простой или лазерный уровень для установки вала в строго горизонтальное положение. Высота рамы статора регулируется посредством извлечения или добавления прокладок. Точно выровненный мотор окончательно закрепляют на фундаменте.

Моторы требуют центровки в обязательном порядке. Этот момент особенно важен на случай монтажа двигателей, имеющих прямую связь с нагрузкой. Неправильное выравнивание грозит разрушениями подшипников, появлением вибраций и трещин вала. В случае дефекта подшипника, обнаружения вибраций, после устранения таких дефектов центровку необходимо выполнить заново.

Методика центровки электромотора

Наилучший способ достижения точного выравнивания — установка пары манометров, как показано на рисунке ниже. Каждый датчик опирается на полумуфту, благодаря чему получают разницу между половинами муфты, как в осевом, так и в радиальном направлении.

Медленно вращая вал, наблюдают за калибровочными датчиками и проводят настройку с высокой точностью. Для определения параллельности валов, измеряют с помощью щупа расстояние между внешними краями половин муфты в точке на периферии.

Затем поворачивают обе половины вместе на 90° без изменения относительных положений валов и вновь проводят измерение в той же точке.

Дополнительные измерения проводят после поворота на 180° и на 270°. Для типичных размеров муфты электродвигателя разница между самыми высокими и низкими показаниями не должна превышать 0,05 мм.

Особенности выравнивания валов

Чтобы проверить центры валов на прямо противоположное положение друг другу, устанавливают стальную линейку параллельно валам на повернутой периферии одной половины сцепления.

Далее, с целью проверки параллельности измеряется зазор между периферией другой половины и линейкой в четырёх положениях, Разница между самыми высокими и низкими положениями не должна превышать 0,05 мм.

При выравнивании мотора с машиной, корпус которой не нагревается при работе выше обычной температуры по сравнению с двигателем, необходимо учитывать разницу по высоте вала в результате теплового расширения.

Для двигателя увеличение высоты составляет около 0,03% при нагреве от температуры окружающей среды до рабочей температуры (работа на полной мощности).

Инструкции на монтаж от производителей насосов, редукторов и других механизмов обычно указывают вертикальное и боковое смещение вала при рабочей температуре.

Необходимо иметь в виду эффекты теплового расширения, дабы избежать вибраций и других проблем в процессе обслуживания моторов.

Монтажные шкивы и полумуфты

Необходимо соблюдать осторожность при установке шкивов и полумуфт, так как существует риск повреждения подшипников. Эти компоненты никогда нельзя устанавливать или снимать, применяя чрезмерную силу.

Обычно перед установкой на вал с натягом, шкивы и полумуфты нагревают примерно до Т=100ºC. Выполнение нагрева шкива или полумуфты успешно достигается с помощью индукционного нагревателя, газовой горелки или технической печи.

Соединительная полумуфта или шкив с плотной посадкой рекомендуется насаживать на вал вручную примерно на половину посадочной длины.

Используется специальный инструмент или в простом исполнении — болт с резьбой, гайкой и двумя плоскими кусками металла. Таким болтовым прессом шкив (полумуфта) насаживаются на всю длину посадки.

Рельсы скольжения (направляющие салазки)

Моторы с ремёнными приводами, как правило, монтируются на так называемые рельсы скольжения (рисунок 7.3). Направляющие устанавливаются горизонтально на одном уровне.

Далее монтируется двигатель, и рельсы скольжения надвигаются на фундамент, выравниваются так, чтобы средняя часть шкива двигателя совпадала с серединой шкива ведомой машины.

Необходимо убедиться, что вал мотора расположен параллельно валу привода, после чего натянуть ремень в соответствии с инструкциями поставщика.

Не следует превышать максимально допустимое натяжение ремня (радиальные нагрузки подшипников), указанное в каталоге продукта.

Скользящая направляющая, ближайшая к ремню, располагается таким образом, чтобы натяжной винт находился между двигателем и ведомой машиной.

Винт на другой направляющей остаётся на другой стороне. После выравнивания затягивают болты крепления направляющей.

Монтаж подшипников электромоторов

Всегда следует обращать особое внимание на монтаж подшипников. Подшипники вала устанавливаться путём предварительного нагрева или посредством специальных инструментов.

Съём подшипников с вала выполняется посредством съёмников. Максимальная температура нагрева подшипников для посадки составляет 100°C. Подробная информация по установки предоставляется производителем подшипника.

Процесс установки подшипников на вал электродвигателя может поддерживать как холодный, так и горячий монтаж. Холодный монтаж подходит для небольших подшипников и тех, что не поддерживают плотную посадку на вал.

Для горячего монтажа, с плотной посадкой подшипника на валу, предварительно подшипник нагревается в масляной ванне или специальным нагревателем.

Затем нагретый подшипник насаживается на вал с помощью монтажной втулки, диаметр которой соответствует диаметру внутреннего кольца подшипника. Смазочные подшипники обычно имеют уплотняющие (защитные) пластины, поэтому монтируются без нагрева – на холодную.

Электрические моторы — смазка и наработка подшипников

Моторы до размера рамы 250 обычно снабжаются подшипниками с постоянной смазкой типа Z или 2Z. Двигатели производственного процесса традиционно оснащаются смазочными ниппелями. Сроки службы подшипников:

• для 4-полюсных моторов 20 000 — 40 000 часов,
• для 2 или 4-полюсных двигателей 10 000 — 20 000 часов,
• для более крупных моторов сроки более короткие.

Таблица выбора предохранителя под моторы, подключенные непосредственно к сети 400В, 50 Гц

---

При помощи информации: ABB