Электробезопасность при работе с двигателями

Электробезопасность

группа 2

Синхронные машины

Синхронные машины используются в качестве генераторов, двигателей и синхронных компенсаторов. Устанавливаемые на тепловых электростанциях генераторы приводятся во вращение паровыми турбинами и называются турбогенераторами. Синхронные генераторы гидроэлектростанций вращаются с помощью гидротурбин и носят название гидрогенераторов. Кроме электростанций, синхронные генераторы находят применение в установках, требующих автономного источника электроэнергии. Примерами могут служить автомобильные электрические краны, на которых синхронные генераторы приводятся во вращение двигателями внутреннего сгорания.

Трехфазные синхронные генераторы, двигатели и синхронные компенсаторы имеют в принципе одинаковое устройство.
Неподвижная часть машины, называемая статором, состоит из стального или чугунного корпуса, в котором закреплен цилиндрический сердечник статора. Для уменьшения потерь на перемагничивание и вихревые токи его набирают из листов электротехнической стали. В пазах сердечника статора уложена трехфазная обмотка , выполняемая так же, как и обмотка статора асинхронных двигателей. Сердечник статора в совокупности с обмоткой статора называется якорем машины. В подшипниковых щитах, прикрепленных с торцевых сторон к корпусу, либо в стояках, закрепленных на фундаменте, расположены подшипники, несущие вал вращающейся части машины — ротора, или индуктора . Синхронные генераторы гидроэлектростанций выполняют обычно с вертикальным расположением вала. На валу размещен цилиндрический сердечник ротора, выполняемый из сплошной стали. В пазах сердечника ротора уложена обмотка возбуждения, питаемая постоянным током. Для присоединения обмотки возбуждения к внешней электрической цепи на валу укрепляют два изолированных друг от друга и от вала контактных кольца, к которым пружинами прижимаются неподвижные щетки. Обмотка возбуждения служит для возбуждения основного магнитного поля машины.

Питание обмотки возбуждения осуществляется от генератора постоянного тока (возбудителя), вал которого соединен с валом синхронной машины, от полупроводникового преобразователя переменного тока в постоянный либо от других источников постоянного тока.

Двухполюсные синхронные машины с неявно выраженными полюсами ротора изготовляют на частоты вращения 3000, 1500 и 1000 об/мин. Машины, предназначенные для работы с меньшими частотами вращения (750, 600, 500 об/мин и т. д.), имеют явно выраженные полюса, число которых тем больше, чем меньше частота вращения.

Если обмотку возбуждения генератора подключить к источнику постоянного тока, то магнитодвижущей силой обмотки будет создано основное магнитное поле, характеризуемое магнитным потоком. Так как катушки фаз обмотки якоря имеют одинаковые числа витков и смещены в пространстве относительно друг друга на 120 o , то при вращении магнитного поля в трех фазах будут индуктироваться три ЭДС, одинаковые по амплитуде и частоте, сдвинутые по фазе друг относительно друга также на угол 120 o .
Чтобы при постоянной частоте вращения ЭДС изменялись по закону, близкому к синусоидальному, магнитная индукция вдоль воздушного зазора, разделяющего магнитопроводы статора и ротора, должна быть распределена также примерно по синусоидальному закону. В машинах с явно выраженными полюсами это достигается за счет неодинакового воздушного зазора между сердечником статора и полюсными наконечниками, в машинах с неявно выраженными полюсами — за счет соответствующего распределения обмотки возбуждения по пазам сердечника статора.

Для получения стандартной частоты 50 Гц при различных частотах вращения синхронные генераторы изготовляются с разными числами пар полюсов. Так, турбогенераторы изготовляются в большинстве случаев на частоту вращения 3000 об/мин и имеют одну пару полюсов (р = 1). Изготовление турбогенераторов на наименьшее число пар полюсов и, соответственно, на наибольшую частоту вращения позволяет уменьшить габаритные размеры, массу и стоимость генераторов. Частота вращения гидрогенераторов определяется в основном высотой напора воды и для различных станций лежит в пределах от 50 до 750 об/мин, что соответствует числам пар полюсов от 60 до 4.

Если к обмотке якоря подключить приемник электрической энергии, то под действием ЭДС в фазах обмотки якоря и приемника появятся токи; генератор начнет отдавать приемнику электрическую энергию.

При работе генератора с нагрузкой магнитодвижущей силой трехфазной обмотки якоря возбуждается вращающееся магнитное поле якоря, характеризуемое магнитным потоком, частота вращения которого равна частоте вращения ротора. Взаимное расположение осей магнитных полей якоря и ротора при данной нагрузке генератора остается неизменным.

Под действием поля якоря результирующее поле генератора при изменении его нагрузки будет также изменяться, что оказывает влияние в конечном итоге на значение напряжения генератора. Воздействие поля якоря на результирующее поле машины называется реакцией якоря.

В результате взаимодействия магнитного потока и проводников обмотки возбуждения (или полюсов намагниченных сердечников якоря и ротора) на ротор действует электромагнитный момент, направленный у генератора против направления частоты вращения ротора и являющийся тормозящим.

Значение электромагнитного момента, интенсивность и характер действия реакции якоря зависят, кроме значения тока якоря, от характера сопротивления приемников. Объясняется это тем, что при изменении характера сопротивлений приемников изменяется взаимное расположение осей магнитных потоков.

При работе синхронной машины в качестве двигателя обмотка якоря подключается к источнику трехфазного тока, в результате возникает вращающийся магнитный поток Ф’. После разгона ротора до частоты вращения n , близкой к частоте вращения n_o поля якоря, его обмотка возбуждения подключается к источнику постоянного тока и возникает магнитный поток Ф». Благодаря взаимодействию магнитного потока Ф» и проводников обмотки ротора (или полюсов намагниченных сердечников якоря и ротора) возникает вращающий электромагнитный момент, действующий на ротор, и он втягивается в синхронизм, т. е. начинает вращаться с частотой вращения, равной частоте вращения n магнитного поля якоря.

Положение оси магнитного поля ротора относительно оси поля якоря и значение электромагнитного момента зависят от нагрузки двигателя. Так, при работе двигателя в режиме идеального холостого хода электромагнитный момент равен нулю. Некоторой механической нагрузке двигателя соответствует положение ротора, которому соответствует определенный вращающий момент.

Существенной особенностью синхронного двигателя (в отличие от асинхронного) является то, что вращающий момент возникает у него в том случае, когда частота вращения ротора п равна частоте вращения n_o магнитного поля якоря.
Объясняется это тем, что ток в обмотке возбуждения синхронного двигателя появляется не в результате электромагнитной индукции (как в обмотке ротора асинхронного двигателя), а вследствие питания обмотки возбуждения от постороннего источника постоянного тока.

Для получения различных частот вращения синхронные двигатели изготовляют с различными числами полюсов. При частоте частоты вращения будут 3000, 1500, 1000, 750 об/мин и т. д.

Техника безопасности при обслуживании асинхронных двигателей

При работе, связанной с прикосновением к токоведущим или вращающимся частям электродвигателя и приводимого им в движение механизма, необходимо остановить электродвигатель и на его пусковом устройстве или ключе управления повесить плакат “Не включать. Работают люди”.

Операцию отключению и включению электродвигателей напряжением выше 1000 В пусковой аппаратурой с приводами ручного управления производят с изолирующего основания в диэлектрических перчатках.

При работе на электродвигателе заземление накладывают на кабель (с отсоединением или без отсоединения его от электродвигателя) или на его присоединение в распределительном устройстве. При работе на механизме, если она не связана с прикосновением к вращающимся частям или рассоединена соединительная муфта, заземлять питающий кабель электропривода не требуется.

Перед допуском к работе на электродвигателях насосов, дымососов и вентиляторов, если возможно вращение электродвигателей от соединенных с ними механизмов, должны быть закрыты и заперты на замов задвижки и шиберы последних, а также приняты меры по затормаживанию роторов электродвигателей.

Обслуживать щеточный аппарат на работающем электродвигателе допускается единолично работнику оперативного персонала или выделенному для этой цели обученному работнику, имеющему группу по электробезопасности не ниже III. При этом необходимо соблюдать следующие меры предосторожности:

— работать в головном уборе и застегнутой спецодежде, остерегаясь захвата ее вращающимися частями машины;

— пользоваться диэлектрическими галошами или резиновыми ковриками;

— не касаться руками одновременно токоведущих частей двух полюсов или токоведущих и заземляющих частей.

Кольца ротора допускается шлифовать на вращающемся электродвигателе лишь с помощью колодок из изоляционного материала с применением защитных очков. У работающего многоскоростного электродвигателя неиспользуемая обмотка и питающий ее кабель должны рассматриваться как находящиеся под напряжением. Ограждение вращающихся частей электродвигателей во время их работы снимать запрещается!

Организационные мероприятия, обеспечивающие безопасность работ в действующих электроустановках

1. Оформление работ нарядом допуска, распоряжением или перечнем работ в порядке текущей эксплуатации. Наряд – письменное задание на работу в электроустановках, определяющее место, время начала и окончания работы, условия ее безопасного проведения, состав бригады и лиц, ответственных за безопасность работ. По наряду проводят все работы по обслуживанию электроустановок, со снятием напряжения, без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них, без снятия напряжения вдали от токоведущих частей, находящихся под напряжением. Наряд выдается оперативному персоналу непосредственно перед началом подготовки рабочего места. Наряд на работу выписывают в двух экземплярах и заполняют под копирку. Допускается передача наряда по телефону лицом, выдающим наряд, старшему лицу из оперативного персонала данного объекта или ответственному руководителю. При этом наряд заполняют в трех экземплярах: один экземпляр заполняет лицо выдающее наряд, а два – лицо, принимающее его по телефону. При работах в электроустановках без постоянного оперативного персонала и при совмещении лицом из оперативного или оперативно-ремонтного персонала обязанности допускающего и ответственного руководителя выписывают два экземпляра наряда, один из которых передают производителю работ, другой остается у лица, выдающего наряд. При выдаче наряда по телефону лицо, выдающее наряд, диктует его текст (в форме телеграммы), а лицо, принимающее текст, заполняет бланки наряда, указывают его фамилию, подтверждая подписью принимающего текст. Допуск к работе по наряду, выданному по телефону, производят в общем порядке. На однотипные работы, выполняемые без снятия напряжения одной бригадой, может быть выдан общий наряд для поочередного производства работ на нескольких присоединениях, в одном или разных РУ, в разных помещениях подстанции.

2. Допуск к работе.

3. Надзор во время работы.

4. Оформление перерыва в работе, перевод на другое рабочее место и окончание работы.

5. Выполнение работ по распоряжению и в порядке текущей эксплуатации.

Технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ, выполняемых со снятием напряжения

1. Отключение установки с проведением мер, предотвращающих ошибочную Подачу напряжения к месту работ.

2. Вывешивание предупредительных плакатов и ограждение места работы.

3. Проверка отсутствия напряжения.

4. Наложение и снятие заземления.

5. Производство работ по предотвращению аварий и ликвидации их последствий.

Заключение.

В данном дипломном проекте на тему “Асинхронных двигателей” я раскрыл основное устройство асинхронного двигателя, его режимы работы и назначение. В расчетнотехнологической части я подробно расписал основные элементы монтажа: центровку двигателей, выбор фундамента под электрическую машину. Также я раскрыл основные требования при эксплуатации и основные неисправности в процессе работы и после остановки. В разделе техники безопасности я указал основные элементы безопасности в эксплуатации и монтаже асинхронных двигателей, оформление организационных и технических мероприятий, со снятием и без снятия напряжения.

Список используемой литературы

1) М.М. Кацман “Электрические машины” Москва 2001 г.

2) Н.А. Акимова, Н.Ф. Котеленец, Н.И. Сентюрихин “Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования” Москва 2002 г.

3) Сайт “electricalschool.info”

4)Правила устройства электроустановок.

5) Межотраслевых правил охраны труда при эксплуатации электроустановок.

6) Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей

Меры безопасности при эксплуатации электродвигателей

С момента создания электродвигателей прошло много лет. Сложно представить предприятия, в которых не применялись бы электродвигатели. Электродвигатели нашли свое применение повсюду, начиная с бытовых маленьких приборов, аппаратов, заканчиваямощными, промышленными электродвигателями, выполняющих тяжелую работу.

Выпускают электродвигатели трех видов:

Асинхронные электродвигатели делятся на два вида:

• Асинхронный эл.двигатель с короткозамкнутым ротором
• Асинхронный эл.двигатель с фазным ротором

Больше всех используются в промышленности электродвигатели асинхронные с короткозамкнутым ротором. При длительных больших нагрузках, применяют синхронные электродвигатели. Где нужно менять скорость вращения электродвигателя, по технологическим требованиям, там используют асинхронные электродвигатели с фазным ротором, и электродвигатели постоянного тока.

Независимо от вида электродвигателей, требуется их установка и правильная эксплуатация. При монтаже и обслуживании электродвигателей, нужно соблюдать меры б езопасности.

Техника безопасности при монтаже электродвигателей.

Для монтажа электродвигателя требуется четкий проект. В проекте указывают место установки электродвигателя, указывают, в связке с каким агрегатом будет работать, расчет проводов, нагрузок. Удобнее обратиться по проектированию в специализированные проектные мастерские, так как это повышает безопасность.

Для монтажа электродвигателя на место установки, необходимо нанять профессиональных монтажников, которые работают не первый год. Электродвигатели небольшой мощности (до 10Квт), небольшой массы (до 50кг), допускается устанавливать самостоятельно, после монтажа пригласив для проверки бригаду монтажников.

Сечение проводов подбирают по формулам, учитывая, что медный провод сечением 2,5мм2 выдерживает нагрузки до 30Ампер.

Формула расчета мощности для трёхфазной цепи P= 1,7*U*Y. Где U напряжение, Y сила тока, а 1,7 это квадратный корень из 3-х. Переделав формулу, получают расчет тока для электродвигателя мощностью 10Квт, Y= 10000ВТ/(1,7*380Вольт)= 15 ампер Составляют пропорцию 2,5мм2-30Ампер Хмм2-15Ампер Х=(15Ампер*2,5мм2)/30Ампер=1,25мм2 Такого сечения проводов в стандартном ряде нет, поэтому подбирают провод сечением 1,5мм2.

При самостоятельном монтаже нужно быть предельно осторожным. Даже электродвигатель небольшой массы может создать травму монтажникам. По возможности работать нужно при помощи испытанных, проверенных подъемных механизмов. Пользоваться рычагами, работать в защитных средствах: в каске, защитных очках, спецодежде, рукавицах, спец.обуви.

Объяснить работникам, как обезопасить работу. При подъеме электродвигателя от пола на высоту более 1 метра, нельзя подходить к электродвигателю, можно выравнивать, направлять электродвигатель к месту установки, только после того, как двигатель окажется на высоте нескольких сантиметров от пола.

При перемещении и опускании нельзя держать электродвигатель за нижнюю часть. При подключении кабеля питания электродвигателя работы выполняют со снятым напряжением. Автоматический выключатель отключают, на ручку вывешивают плакат «не включать! Работают люди». Отходящие провода кабеля отцепляют от автоматического выключателя, предварительно проверив отсутствие напряжения на контактах.

После установки, закрепления, подключения электродвигателя, сначала электродвигатель запускают без нагрузки, то есть, не соединив его с агрегатом. После проверки проверяют электродвигатель в работе в связке с агрегатом, подав нагрузку.

Техника безопасности при эксплуатации электрических машин.

При работе электродвигателей необходимо соблюдать элементарные правила безопасности. Нельзя касаться вращающихся, движущихся частей электродвигателей, и соединенных с ними аппаратов во время их работы. Нельзя проверять руками, какое направление вращения имеет включенный электродвигатель. Нельзя совать предметы, через отверстия на кожухе крыльчатки электродвигателя. Нельзя находиться возле электродвигателя в развевающейся одежде. Одежда должна быть застегнутой. Не допускать попадания воды на работающий электродвигатель, попадания масел, и других жидкостей. Запрещается открывать крышку Брно (крышка коробки, в которой кабель соединяется с контактами ЭД) электродвигателя, во время его работы. Нельзя стоят на работающем электродвигателе.

Соединительные муфты электродвигателя и агрегата, должны быть закрыты защитным кожухом, во избежание попадания на них разных посторонних предметов, животных и людей. Рекомендуется закрывать козырьками сам электродвигатель, если производственные процессы связаны с перегоном жидкостей. Нельзя бросать различные предметы в сторону работающего электродвигателя. Запрещается разбирать, производить ремонтные работы на работающем электродвигателе. Все ремонтные работы производятся только на отключенном, обесточенном электродвигателе.

Правила безопасности при работе на электродвигателе.

Рабочий электродвигатель должен быть заземлен, заземление ставят при монтаже электродвигателя. Не допускается последовательное соединение заземлений, то есть не должно быть заземления по такой схеме: электродвигатель — металлическая коробка управления электродвигателем — заземляющий контур. Металлическая коробка и электродвигатель соединяются отдельно с заземляющим контуром.

При работе электродвигателя нельзя его промывать водой, или другими жидкостями, нельзя прочищать щеткой, протирать ветошью. Нельзя проверять устойчивость, надежность креплений электродвигателя, пользуясь ломом, монтажкой. Нельзя выполнять какие-либо работы, стоя на самом электродвигателе. Место, где установлен электродвигатель, должен быть хорошо освещен. Не допускается нахождения возле электродвигателя посторонних людей, животных. Площадка вокруг электродвигателя должна быть чистой, не должны быть рядом воспламеняющиеся вещества, предметы, загромождающие доступ к электродвигателю. На полу не должны находиться растёкшиеся масла, другие скользкие вещества и предметы. Не допускается хранение баллонов с пропаном, с кислородом возле электродвигателей. Нельзя укрывать электродвигатель тканями, минватой. При необходимости можно прикрыть электродвигатель ширмами из негорючего материала, во избежание попадания воды и разных мелких предметов.

Техника безопасности при ремонте электрических машин.

Приступая к ремонту электрических агрегатов, первым делом их обесточивают. Отключат автоматические выключатели, вывешивают запрещающие плакаты, предварительно проверив, что нет напряжения, устанавливают переносные заземления, ограничивают доступ посторонних лиц к ремонтируемому электрооборудованию, установив ограждения. Ремонтные работы выполняет только квалифицированный персонал.

Ремонтными случаями электрооборудования являются:

• Сильный нагрев корпусов
• Повышенный гул
• Искрение во время работы.
• Сильный шум в подшипниках электродвигателя.
• Ослабление креплений
• Сильная вибрация
• Произвольная остановка электродвигателя со срабатыванием защиты
• Возгорание электродвигателя (!)

При возгорании электродвигателя, его сразу обесточивают, вызывают пожарных, приступают к тушению углекислотными огнетушителями. Нельзя пытаться тушить горящий электродвигатель не обесточив его.

При необходимости электродвигатель заменяют новым. Придерживаясь выше описанных инструкций, можно обезопасить людей от несчастных случаев и травм.

Техника безопасности при монтаже электродвигателей

При погрузке и разгрузке электродвигателей необходимо пользоваться исправными, надежными к проверенными механизмами и стропами. На каждом инвентарном стропе должна иметься бирка с указанием срока проверки его и допустимой нагрузки. Механизмы, применяемые при монтаже электродвигателей (краны, лебедки, тали, блоки).

Крепление троса на электродвигателе производится к рымам (подъемным кольцам), в которые пропускается стальной стержень или специальные крюки-восьмерки. Перед строповкой необходимо проверить, надежно ли ввернуты рымы в корпусе электродвигателя.

Находиться под поднятым грузом и оставлять без надзора поднятый груз запрещается. К работе по управлению механизмами, а также к строповке грузов допускаются обученные рабочие, имеющие разрешение на выполнение этих работ. Электромонтерам, не имеющим указанных разрешений, работать на строповке грузов и на подъемных механизмах запрещается.

Разгрузка и перемещение электродвигателей вручную двумя рабочими разрешаются при весе не более 80 кг. При погрузке и разгрузке электродвигателей вручную с автомашин и пр. должны применяться надежные настилы. При перемещении электродвигателей по горизонтальной плоскости должны применяться специальные тележки; в случае перемещения вручную под электродвигатель подкладывают широкую доску, деревянный щит или раму и передвигают его по каткам из отрезков стальных труб.

Установка электродвигателей на основания производится, как правило, с помощью кранов. При отсутствии кранов электродвигатели могут быть установлены да основания при помощи ручных лебедок, а также талей, блоков и других устройств, расположенных над местом установки электродвигателя, с предварительной проверкой возможности нагрузки этих перекрытий весом поднимаемого электродвигателя.

Центровка электродвигателей с технологической машиной должна производиться при отключенном автоматическом выключателе, рубильнике и вынутых плавких вставках предохранителей на питающей линии с вывешиванием плаката, запрещающего включение рубильника; концы питающих электродвигатель проводов или кабелей необходимо надеж- но закоротить и заземлить. Проворачивание ротора электродвигателя и технологической машины должно быть согласовано с рабочими, работающими на технологической машине.

Проверка воздушных зазоров, замена смазки в подшипниках, подгонка и регулировка щеток у электродвигателя с фазным ротором и проверка сопротивления изоляции обмоток должны производиться также при отключенном рубильнике, вынутых плавких вставках предохранителей на питающей линии с вывешиванием запрещающего плаката на рубильнике.

Разборка и сборка электродвигателей вручную двумя рабочими разрешается при весе роторов и боковых крышек не более 80 кг с принятием мер предосторожности. Детали разобранных электродвигателей (роторы, крышки) должны быть уложены на надежные деревянные подкладки, исключающие их падение.

Снятие соединительных полумуфт, шкивов, шестерен и подшипников ударами молотков и кувалд запрещается; для этой цели должны применяться специальные съемники.

При промывке подшипников керосином и бензином, а также при покрытии обмоток лаком курение и разведение огня вблизи места работы недопустимы.

Во время сушки электродвигателя током корпус его необходимо заземлить, а подводку питания выполнить в соответствии с правилами и требованиями техники безопасности. При замерах сопротивления и температуры обмоток электродвигатель должен быть отключен от источника питания.

Перед опробованием электродвигателя вхолостую и под нагрузкой после монтажа необходимо: убрать мусор и посторонние предметы, проверить наличие и надежность заземления, предупредить и удалить работающих с технологической машины, поставить ограждение на соединительной муфте или ременной передаче.

Изменение направления вращения электродвигателя (замена подводящих концов), а также устранение неполадок как в электрической, так и механической части агрегата должны производиться обязательно при отключенном рубильнике, вынутых плавких вставках с вывешиванием запрещающего плаката.

При монтаже электродвигателей необходимо обращать особое внимание на исправное состояние инструмента и не допусткать использования инструмента, имеющего дефекты, молотки и кувалды должны иметь ручки надлежащей длины, изготовленные из просушенного дерева крепких пород (кизила, березы или бука), сосновые, еловые, осиновые и им подобные сорта дерева в качестве ручек для инструмента применять запрещается. Деревянные ручки инструмента, молотков, кувалд, напильников, отверток должны быть гладко обработаны (не иметь сучков, сколов, трещин) и надежно закреплены в инструменте.

Гаечные ключи должны применяться точно по размеру гаек или головок болтов. Рекомендуется применение торцовых ключей. При затягивании гаек и болтов запрещается подкладывать подкладки между гранями ключа и гайки. Зубила и крейцмейсели допускаются к применению длиной не менее 150 мм, затылки их не должны быть сбиты.

При использовании для пайки и наварки кабельных наконечников понижающих трансформаторов питающая их проводка должна быть надежно выполнена, а обмотка низшего напряжения и корпус трансформатора заземлены.