Токовые перегрузки и их влияние на работу и срок службы электродвигателей

Токовые перегрузки и их влияние на работу и срок службы электродвигателей

Анализ повреждений асинхронных двигателей показывает, что основной причиной их выхода из строя является разрушение изоляции из-за перегрева.

Перегрузка электротехнического изделия (устройства) — превышение фактического значения мощности или тока электротехнического изделия (устройства) над номинальным значением. (ГОСТ 18311-80).

Температура нагрева обмоток электродви гателя зависит от теплотехнических характеристик двигателя и параметров окружающей среды. Часть выделяемого в двигателе тепла идет на нагрев обмоток, а остальное отдается в окружающую среду. На процесс нагрева влияют такие физические параметры, как теплоемкость и теплоотдача .

В зависимости от теплового состояния электродвигателя и окружающего воздуха степень их влияния может быть различной. Если разность температур двигателя и окружающей среды невелика, а выделяемая энергия значительна, то ее основная часть поглощается обмоткой, сталью статора и ротора, корпусом двигателя и другими его частями. Происходит интенсивный рост температуры изоляции . По мере нагрева все больше проявляется влияние теплоотдачи. Процесс устанавливается после достижения равновесия между выделяемым теплом и теплом, отдаваемым в окружающую среду.

Повышение тока сверх допустимого значения не сразу приводит к аварийному состоянию . Требуется некоторое время, прежде чем статор и ротор нагреются до предельной температуры. Поэтому нет необходимости в том, чтобы защита реагировала на каждое превышение тока. Она должна отключать машину только в тех случаях, когда возникает опасность быстрого износа изоляции.

С точки зрения нагрева изоляции большое значение имеют величина и длительность протекания токов, превышающих номинальное значение. Эти параметры зависят прежде всего от характера технологического процесса.

Перегрузки электродвигателя технологического происхождения

Перегрузки электродвигателя, вызванные периодическим увеличением момента на валу рабочей машины. В таких станках и установках мощность электродвигателя все время изменяется. Трудно заметить сколько-нибудь длительный промежуток времени, в течение которого ток оставался бы неизменным по величине. На валу двигателя периодически возникают кратковременные большие моменты сопротивления, создающие броски тока.

Такие перегрузки обычно не вызывают перегрева обмоток электродвигателя, имеющих сравнительно большую тепловую инерцию. Однако при достаточно большой длительности и неоднократной повторности создается опасный нагрев электродвигателя. Защита должна «различать» эти режимы. Она не должна реагировать на кратковременные толчки нагрузки.

В других машинах могут возникать сравнительно небольшие, но длительные перегрузки. Обмотки электродвигателя постепенно нагреваются до температуры, близкой к предельно допустимому значению. Обычно электродвигатель имеет некоторый запас по нагреву, и небольшие превышения тока, несмотря на продолжительность действия, не могут создать опасной ситуации. В этом случае отключение не обязательно. Таким образом, и здесь защита электродвигателя должна «различать» опасную перегрузку от неопасной.

Аварийные перегрузки электродвигателя

Кроме перегрузок технологического происхождения , могут быть аварийные перегрузки , возникающие по другим причинам (авария в питающей линии, заклинивание рабочих органов, снижение напряжения и др.). Они создают своеобразные режимы работы асинхронного двигателя и выдвигают свои требования к средствам защиты . Рассмотрим поведение асинхронного двигателя в характерных аварийных режимах.

Перегрузки при длительном режиме работы с постоянной нагрузкой

Обычно электродвигатели выбирают с некоторым запасом по мощности. Кроме того, большую часть времени машины работают с недогрузкой. В результате ток двигателя часто значительно ниже номинального значения. Перегрузки возникают, как правило, при нарушениях технологии, поломках, заедании и заклинивании в рабочей машине.

Такие машины, как вентиляторы, центробежные насосы, ленточные и шнековые транспортеры, имеют спокойную постоянную или слабо изменяющуюся нагрузку. Кратковременные изменения подачи материала практически не влияют на нагрев электродвигателя. Их можно не принимать во внимание. Иное дело, если нарушения нормальных условий работы остаются на длительное время.

Большинство электроприводов имеет определенный запас мощности. Механические перегрузки прежде всего вызывают поломки деталей машины. Однако, принимая во внимание случайный характер их возникновения, нельзя быть уверенным, что при определенных обстоятельствах окажется перегруженным и электродвигатель. Например, это может случиться с двигателями шнековых транспортеров. Изменение физико-механических свойств транспортируемого материала (влажность, крупность частиц и т. д.) немедленно отражается на мощности, требуемой на его перемещение. Защита должна отключать электродвигатель при возникновении перегрузок, вызывающих опасный перегрев обмоток.

С точки зрения влияния длительных превышений тока на изоляцию следует различать два вида перегрузок по величине: сравнительно небольшие (до 50%) и большие (более 50%).

Действие первых проявляется не сразу, а постепенно, в то время как последствия вторых проявляются через короткое время. Если превышение температуры над допустимым значением невелико, то старение изоляции происходит медленно. Небольшие изменения в структуре изолирующего материала накапливаются постепенно. По мере возрастания температуры процесс старения значительно ускоряется.

Считают, что перегрев сверх допустимого на каждые 8 — 10°С сокращает срок службы изоляции обмоток электродвигателя в два раза. Таким образом, перегрев на 40°С сокращает срок службы изоляции в 32 раза! Хоть это и много, но обнаруживается оно после многих месяцев эксплуатации.

При больших перегрузках (более 50%) изоляция быстро разрушается под действием высокой температуры.

Для анализа процесса нагрева воспользуемся упрощенной моделью двигателя. Повышение тока вызывает увеличение переменных потерь. Обмотка начинает нагреваться. Температура изоляции изменяется в соответствии с графиком на рисунке. Величина установившегося превышения температуры зависит от величины тока.

Через некоторое время после возникновения перегрузки температура обмоток достигает допустимого для данного класса изоляции значения. При больших перегрузках оно будет короче, при малых — длиннее. Таким образом, каждому значению перегрузки будет соответствовать свое допустимое время, которое можно считать безопасным для изоляции.

Зависимость допустимой длительности перегрузки от ее величины называется перегрузочной характеристикой электродвигателя . Теплофизические свойства электродвигателей разных типов имеют некоторые отличия, также отличаются и их характеристики. На рисунке сплошной линией показана одна из таких характеристик.

Перегрузочная характеристика электродвигателя (сплошная линия) и желаемая характеристика защиты (пунктирная линия)

Из приведенной характеристики можно сформулировать одно из основных требований к защите перегрузок, действующей в зависимости от тока. Она должна срабатывать в зависимости от величины перегрузки. Э дает возможность исключить ложные срабатывания при неопасных бросках тока, возникающие, например, при пуске двигателя. Защита должна срабатывать только при попадании в область недопустимых значений тока и длительности его протекания. Ее желаемая характеристика, показанная на рисунке пунктирной линией, должна всегда располагаться под перегрузочной характеристикой двигателя.

На работу защиты влияет ряд факторов (неточность настройки, разброс параметров и др.), в результате действия которых наблюдаются отклонения от средних значений времени срабатывания. Поэтому пунктирную кривую на графике следует рассматривать как некую среднюю характеристику. Для того чтобы в результате действия случайных факторов характеристики не пересеклись, что вызовет неправильное отключение двигателя, необходимо обеспечить определенный запас. Фактически приходится иметь дело не с отдельной характеристикой, а с защитной зоной, учитывающей разброс времени срабатывания защиты.

С точки зрения точного действия защиты электродвигателя желательно, чтобы обе характеристики были по возможности близки одна к другой. Это позволит избежать ненужное отключение при перегрузках, близких к допустимым. Однако при наличии большого разброса обеих характеристик достигнуть этого невозможно. Для того чтобы не попасть в зону недопустимых значений тока при случайных отклонениях от расчетных параметров, необходимо обеспечить определенный запас.

Характеристика защиты должна располагаться на некотором расстоянии от перегрузочной характеристики двигателя, чтобы исключить их взаимное пересечение. Но при этом получается проигрыш в точности действия защиты электродвигателя.

В области токов, близких к номинальному значению, появляется зона неопределенности. При попадании в эту зону нельзя точно сказать, сработает защита или нет.

Такой недостаток отсутствует у защиты, действующей в функции температуры обмоток. В отличие от токовой защиты она действует в зависимости от причины, вызывающей старение изоляции, ее нагрева. При достижении опасной для обмотки температуры она отключает двигатель независимо от причины, вызвавшей нагрев. Это — одно из главных достоинств температурной защиты .

Однако не следует преувеличивать недостаток токовой защиты. Дело в том, что двигатели имеют определенный запас по току. Номинальный ток электродвигателя всегда ниже того тока, при котором температура обмоток достигает допустимого значения. Его устанавливают, руководствуясь экономическими расчетами. Поэтому при номинальной нагрузке температура обмоток двигателя ниже допустимого значения. За счет этого и создается тепловой резерв двигателя, который в определенной степени компенсирует недостаток тепловых реле.

Многие факторы, от которых зависит тепловое состояние изоляции, имеют случайные отклонения. В связи с этим уточнения характеристик не всегда дают желаемый результат.

Перегрузки при переменном длительном режиме работы

Некоторые рабочие органы и механизмы создают нагрузку, изменяющуюся в больших пределах, как, например, в машинах для дробления, измельчения и других аналогичных операций. Здесь периодические перегрузки сопровождаются недогрузками вплоть до работы на холостом ходу. Каждое увеличение тока, взятое в отдельности, не приводит к опасному росту температуры. Однако, если их много и они повторяются достаточно часто, действие повышенной температуры на изоляцию быстро накапливается.

Процесс нагрева электродвигателя при переменной нагрузке отличается от процесса нагрева при постоянной или слабо выраженной переменной нагрузке. Различие проявляется как в ходе изменения температуры, так и в характере нагрева отдельных частей машины.

Вслед за изменениями нагрузки изменяется и температура обмоток. Из-за тепловой инерции двигателя колебания температуры имеют меньший размах. При достаточно высокой частоте нагрузки температуру обмоток можно считать практически неизменяющейся. Такой режим работы будет эквивалентен длительному режиму с постоянной нагрузкой. При низкой частоте (порядка сотых долей герца и ниже) колебания температуры становятся ощутимыми. Периодические перегревы обмотки могут сократить срок службы изоляции.

При больших колебаниях нагрузки с низкой частотой электродвигатель постоянно находится в переходном процессе. Температура его обмотки изменяется вслед за колебаниями нагрузки. Так как отдельные части машины имеют разные теплофизические параметры, то каждая из них нагревается посвоему.

Протекание тепловых переходных процессов при изменяющейся нагрузке — явление сложное и не всегда поддается расчету. Поэтому о температуре обмоток двигателя нельзя судить по току, протекающему в данный момент времени. Ввиду того, что отдельные части электродвигателя нагреваются по-разному, внутри электродвигателя происходят перетоки тепла из одной ее части в другие. Может быть и так, что после отключения электродвигателя температура обмоток статора будет расти за счет тепла, поступающего от ротора. Таким образом, величина тока может и не отражать степень нагрева изоляции. Следует также принять во внимание, что при некоторых режимах ротор будет нагреваться более интенсивно, а охлаждаться менее интенсивно, чем статор.

Сложность процессов теплообмена затрудняет контроль нагрева электродвигателя . Даже непосредственное измерение температуры обмоток может при некоторых условиях дать погрешность. Дело в том, что при неустановившихся тепловых процессах температура нагрева различных частей машины может быть разной и измерение в одной точке не может дать истинной картины. Тем не менее по сравнению с другими методами измерение температуры обмотки дает более точный результат.

Повторно-кратковременный режим работы можно отнести к наиболее неблагоприятному с точки зрения действия защиты. Периодическое включение в работу предполагает возможность кратковременной перегрузки двигателя. При этом величина перегрузки должна быть ограничена по условию нагрева обмоток не выше допустимого значения.

Защита, «следящая» за состоянием нагрева обмотки, должна получать соответствующий сигнал. Так как в переходных режимах ток и температура могут не соответствовать друг другу, то защита, действие которой основано на измерении тока, не может выполнять свою роль должным образом.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Бортовой компьютер для Как перезагрузить бортовой компьютер на Ford Explorer

Как перезагрузить бортовой компьютер на Ford Explorer

Существует множество причин сброса компьютера в Ford Explorer. Например, когда вы добавляете новое оборудование или заменяете компоненты двигателя, вам потребуется перезагрузить компьютер, чтобы он распознал новые детали. Еще одна причина — загорается индикатор двигателя во время движения. Это признак того, что с двигателем вашего Ford Explorer что-то не так. Перезагрузка бортового компьютера обычно временно выключает свет.

Шаг 1
Откройте капот: освободите основную защелку, потянув за рычаг разблокировки под рулевым колесом возле доски пола. Как только это будет сделано, вы должны освободить вторичную защелку, проведя рукой между решеткой и вытяжкой. Потяните защелку к себе. Закрепите его с помощью защитной планки.

Шаг 2
Отсоедините отрицательную клемму аккумулятора. Вам нужно будет ослабить зажимной винт, используя разводной ключ. Когда это ослаблено, вы можете отодвинуть зажим от батареи.

Шаг 3
Заверните отрицательный зажим в полотенце. Отложите его от батарейного отсека.

Шаг 4
Оставьте отрицательный кабель аккумулятора выключенным как минимум на пять минут. Это дает бортовому компьютеру время для полного сброса, что приведет к удалению любых кодов неисправностей.

Шаг 5
Снимите полотенце с отрицательного зажима кабеля аккумулятора. Замените отрицательный зажим батареи. Затянуть зажимной винт.

Шаг 6
Закройте капюшон после снятия защитной планки.

Запустить двигатель. Контрольная лампа двигателя должна быть выключена. Если он все еще включен, есть большая проблема. Вам нужно будет запустить диагностический тест как можно скорее. Многие магазины автозапчастей сделают это бесплатно.

Подсказки
Перезагрузка компьютера не устраняет проблему, из-за которой загорелся индикатор двигателя. Обычно после пяти запусков свет снова включается. Вам нужно будет как можно скорее обслужить свой автомобиль.
После перезагрузки компьютера вам нужно будет установить часы и любые настройки радиостанции, которые вы сохранили.
Предупреждение
В некоторых областях незаконно сбрасывать компьютер без устранения проблемы, особенно если проблема связана с системой выбросов вашего Проводника. Если вы живете в одной из этих областей, например в Калифорнии, исправьте проблемы перед перезагрузкой компьютера.

Предметы, которые вам понадобятся:

• Разводной ключ
• Полотенце

Стиральная машинка LG выдает ошибку LE – что делать

Приготовились стирать, включили стиральную машину, набралась вода, начал вращаться барабан, а после этого машинка выдала ошибку LE? При этом барабан не вращается ни на одной из предложенных программ. Из-за чего это произошло и что делать? Необходимо разобраться в причинах поломки и, по возможности, устранить ее причину самому.

LE? Что это значит?

Если на дисплее стиральной машинки высвечивается ошибка LE, то это говорит о том, что, по какой-то причине, мотор блокируется. Как правило, это значит, что во внутренней или внешней электросети присутствуют какие-либо неполадки, вследствие чего, блокируется мотор.

Не стоит путать ошибку LE с 1E, ведь они обозначают абсолютно разное:

• LE – произошла перегрузка двигателя;
• 1E – не происходит подача воды.

Когда поломку можно устранить самому?

1. Одной из самых частых причин считается неплотно закрытая дверца. При этом она не может замкнуть цепь, что, в свою очередь говорит о том, что выполнение программы невозможно. Следует заново открыть дверцу и закрыть до щелчка;
2. Отошли контакты УБЛ. Для того, чтобы разобраться самостоятельно, необходимо снять верхнюю крышку аппарата и проверить, все ли провода и контакты на месте. Если они просто отошли, то достаточно соединить снова. В случае же, если провода перетерлись или оборвались, то нужно вызвать мастера.
3. Наличие сбоев в работе управления. Такое может происходить из-за скачков напряжения. Для устранения поломки нужно выключить машину от сети электропитания на 15 минут, чтобы электронный контролер заработал;
4. Перегрузка стиральной машинки. Как правило, происходит при нескольких режимах: «Шелк», «Шерсть», «Ручная стирка». Появление ошибки говорит о том, что аппарат просто не способен справиться с таким весом. Чтобы продолжить работу, необходимо вытащить какую-то часть белья, при этом остановив программу;
5. Блокирование барабана. Часто случается так, что от одежды может оторваться пуговица, от лифчика вылезти косточка и так далее. Все мелкие предметы могут оказаться между барабаном и корпусом. Вследствие этого, барабан не может продолжать крутиться. Чтобы он начал двигаться, следует выключить машинку и попробовать покрутить его в разные стороны. Если вращение невозможно, то нужно разобрать весь бак и извлечь предмет, блокирующий движение;
6. Нестабильное напряжение электросети. При нестабильности электрической сети могут произойти сбои в работе техники, что приводит к выдаче ошибки LE. Для устранения рекомендуется приобрести стабилизатор напряжения.

Если машинка выдает ошибку PF с кодом LE, и все неисправности устраняются после того, как машинка перезагружается, то все равно стоит купить стабилизатор напряжения, поскольку в дальнейшем это может привести к серьезным сбоям в работе аппарата.

Неполадки, которые однозначно нужно ремонтировать

Далеко не все поломки можно устранить самостоятельно. Поэтому, в некоторых случаях следует обратиться к мастеру. Ниже представлены те самые случаи:

Заключение

Как правило, ошибка LE выдается у стиральных машин марки LG с прямым приводом. Кроме того, она сопровождается зависанием выбранной программы, хотя при этом барабан свободно прокручивается. Тем не менее, его скорость и работа нарушены. При невозможности разобраться самостоятельно, следует обратиться к мастеру, чтобы предотвратить ухудшение ситуации.

4 способа как сбросить ошибку двигателя Check Engine

Контрольная лампочка двигателя Check Engine загорается, когда компьютер вашего автомобиля обнаруживает проблему в силовой трансмиссии. Это может указывать на серьезное или незначительное осложнение, но игнорирование этого определенно усугубит проблему, что приведёт к значительным повреждениям и дорогостоящему ремонту. Вы можете избежать всех неприятностей, если знаете причины появления сигнала. Тем не менее, он иногда не выключается, несмотря на решение проблемы. В этом случае вам не помешает узнать, как сбросить «чек».

Большинство водителей раздражаются, если «чек» все еще не гаснет, даже если неисправность автомобиля была исправлена. В этом случае компьютер вашего автомобиля неисправен, и для решения этой проблемы требуется небольшое вмешательство.

1. Использование сканера

Использование диагностического прибора — самый простой способ сброса индикатора проверки двигателя. Вот 5 простых действия:

2. Метод отключения аккумулятора

Отсоединения аккумулятора — это старый способ сброса проверки индикатора двигателя. Вот три шага, чтобы сбросить «чек» этим методом:
Шаг 1: Отсоединение кабелей от аккумулятора. На этом этапе вы должны использовать гаечный ключ для откручивания положительных и отрицательных кабелей.

Шаг 2: Разрядить оставшееся электричество. Следующее, что вы должны сделать, это нажать и удерживать автомобильный сигнал около 30 секунд. Это действие поможет разрядить аккумулятор автомобиля.

Шаг 3: Подождать и повторно подключить аккумулятор. После отсоединения кабелей аккумулятора и разрядки оставшегося электричества, все, что вам нужно сделать, это подождать около 15 минут, а затем подключить обратно аккумулятор. Коды ошибок будут удалены. (Примечание: этот метод может не сработать на некоторых автомобилях). В случае, если после этой процедуры «чек» загорается снова, это может означать, что проблема все же намного серьёзней.

3. Включение и выключение зажигания

Похожий на второй метод, но без отключения аккумулятора. Нужно просто включать и выключать зажигание автомобиля три раза подряд с промежутком в секунду на каждом шаге. После того, как вы закончите, заводите машину и проверьте сбросился индикатор или нет.

4. Дайте индикатору контроля двигателя погаснуть самому

Подождите, пока «чек» погаснет сам по себе. Самый простой метод, потому что вам ненужно практически ничего делать. Компьютерная система в большинстве автомобилях автоматически перепроверит проблемы, которые могут активировать индикатор ошибки. Если это незначительная проблема, она автоматически исправиться, и «чек» погаснет. Однако, если «чек» все еще горит в течении трех дней, вам нужно применить методы, упомянутые выше, чтобы его сбросить.

Если это продолжает происходить, несмотря на следующие процедуры сброса, вы должны показать свой автомобиль в ближайшем автосервисе и диагностировать его профессиональным механиком. Профессиональная диагностика использует более сложные инструменты и позволяет выявить точные проблемы.

ПОМНИТЕ: Вы всегда можете обратиться в наш автосервис, где Вашему автомобилю с радостью окажут профессиональную техническую помощь. Также Вы можете записаться к нам на плановый технический осмотр! Ознакомитесь пожалуйста с нашими услугами по ремонту и диагностике автомобиля.