1. Introdución aos motores eléctricos
Un motor eléctrico é un dispositivo que converte a enerxía eléctrica en enerxía mecánica. Utiliza unha bobina energizada (é dicir, un enrolamento do estator) para xerar un campo magnético rotatorio e actuar sobre o rotor (como unha estrutura de aluminio pechada en forma de gaiola de esquío) para formar un par de rotación magnetoeléctrico.
Os motores eléctricos divídense en motores de corrente continua e motores de corrente alterna segundo as diferentes fontes de alimentación empregadas. A maioría dos motores do sistema de alimentación son motores de corrente alterna, que poden ser motores síncronos ou motores asíncronos (a velocidade do campo magnético do estator do motor non mantén a velocidade síncrona coa velocidade de rotación do rotor).
Un motor eléctrico consta principalmente dun estator e un rotor, e a dirección da forza que actúa sobre o cable energizado no campo magnético está relacionada coa dirección da corrente e a dirección da liña de indución magnética (dirección do campo magnético). O principio de funcionamento dun motor eléctrico é o efecto dun campo magnético sobre a forza que actúa sobre a corrente, facendo que o motor xire.
2. División de motores eléctricos
① Clasificación segundo a fonte de alimentación de funcionamento
Segundo as diferentes fontes de enerxía de funcionamento dos motores eléctricos, estes pódense dividir en motores de corrente continua e motores de corrente alterna. Os motores de corrente alterna tamén se dividen en motores monofásicos e motores trifásicos.
② Clasificación por estrutura e principio de funcionamento
Os motores eléctricos pódense dividir en motores de corrente continua, motores asíncronos e motores síncronos segundo a súa estrutura e o seu principio de funcionamento. Os motores síncronos tamén se poden dividir en motores síncronos de imán permanente, motores síncronos de reluctancia e motores síncronos de histérese. Os motores asíncronos pódense dividir en motores de indución e motores de conmutación de corrente alterna. Os motores de indución divídense á súa vez en motores asíncronos trifásicos e motores asíncronos de polo sombreado. Os motores de conmutación de corrente alterna tamén se dividen en motores excitados en serie monofásicos, motores de corrente alterna de dobre propósito e motores repulsivos.
③ Clasificados por modo de arranque e funcionamento
Os motores eléctricos pódense dividir en motores asíncronos monofásicos arrancados por condensador, motores asíncronos monofásicos accionados por condensador, motores asíncronos monofásicos arrancados por condensador e motores asíncronos monofásicos de fase dividida segundo os seus modos de arranque e funcionamento.
④ Clasificación por finalidade
Os motores eléctricos pódense dividir en motores de accionamento e motores de control segundo o seu propósito.
Os motores eléctricos para accionamento divídense á súa vez en ferramentas eléctricas (incluíndo ferramentas de perforación, pulido, pulido, ranurado, corte e expansión), motores eléctricos para electrodomésticos (incluíndo lavadoras, ventiladores eléctricos, frigoríficos, aparellos de aire acondicionado, gravadores, gravadores de vídeo, reprodutores de DVD, aspiradoras, cámaras, sopradores eléctricos, máquinas de afeitar eléctricas, etc.) e outros equipos mecánicos pequenos xerais (incluíndo varias máquinas-ferramentas pequenas, maquinaria pequena, equipos médicos, instrumentos electrónicos, etc.).
Os motores de control divídense á súa vez en motores paso a paso e servomotores.
⑤ Clasificación por estrutura do rotor
Segundo a estrutura do rotor, os motores eléctricos pódense dividir en motores de indución de gaiola (antes coñecidos como motores asíncronos de gaiola de esquío) e motores de indución de rotor bobinado (antes coñecidos como motores asíncronos bobinados).
⑥ Clasificados por velocidade de funcionamento
Os motores eléctricos pódense dividir en motores de alta velocidade, motores de baixa velocidade, motores de velocidade constante e motores de velocidade variable segundo a súa velocidade de funcionamento.
⑦ Clasificación por forma protectora
a. Tipo aberto (como IP11, IP22).
Agás a estrutura de soporte necesaria, o motor non ten protección especial para as pezas rotatorias e activas.
b. Tipo pechado (como IP44, IP54).
As pezas rotatorias e con tensión dentro da carcasa do motor precisan da protección mecánica necesaria para evitar o contacto accidental, pero isto non dificulta significativamente a ventilación. Os motores protectores divídense nos seguintes tipos segundo as súas diferentes estruturas de ventilación e protección.
ⓐ Tipo de cuberta de malla.
As aberturas de ventilación do motor están cubertas con revestimentos perforados para evitar que as pezas rotatorias e activas do motor entren en contacto con obxectos externos.
ⓑ Resistente ás goteiras.
A estrutura da ventilación do motor pode evitar que líquidos ou sólidos que caian verticalmente entren directamente no interior do motor.
ⓒ Resistente a salpicaduras.
A estrutura da ventilación do motor pode evitar que líquidos ou sólidos entren no interior do motor en calquera dirección dentro dun rango de ángulo vertical de 100 °.
ⓓ Pechado.
A estrutura da carcasa do motor pode impedir a libre intercambio de aire dentro e fóra da carcasa, pero non require un selado completo.
ⓔ Impermeable.
A estrutura da carcasa do motor pode evitar que entre auga cunha certa presión no interior do motor.
ⓕ Estanco.
Cando o motor está mergullado en auga, a estrutura da carcasa do motor pode impedir que a auga entre no seu interior.
ⓖ Estilo de mergullo.
O motor eléctrico pode funcionar na auga durante moito tempo á presión nominal da auga.
ⓗ A proba de explosións.
A estrutura da carcasa do motor é suficiente para evitar que a explosión de gas do interior do motor se transmita ao exterior do motor, provocando a explosión de gas combustible no exterior do motor. Relato oficial de "Literatura de Enxeñaría Mecánica", gasolineira de enxeñeiros!
⑧ Clasificados por métodos de ventilación e refrixeración
a. Autorrefrixeración.
Os motores eléctricos dependen unicamente da radiación superficial e do fluxo de aire natural para a súa arrefriamento.
b. Ventilador autorrefrigerado.
O motor eléctrico é accionado por un ventilador que subministra aire de refrixeración para arrefriar a superficie ou o interior do motor.
c. Arrefriou o ventilador.
O ventilador que subministra aire de refrixeración non é accionado polo propio motor eléctrico, senón que é accionado de forma independente.
d. Tipo de ventilación por tubaxes.
O aire de refrixeración non se introduce nin se descarga directamente desde o exterior ou o interior do motor, senón que se introduce ou se descarga desde o motor a través de tubaxes. Os ventiladores para a ventilación de tubaxes poden ser autoarrefrixerados ou outros ventiladores.
e. Refrixeración líquida.
Os motores eléctricos arrefríanse con líquido.
f. Refrixeración por gas de circuíto pechado.
A circulación do medio para arrefriar o motor faise nun circuíto pechado que inclúe o motor e o refrigerador. O medio de refrixeración absorbe calor ao pasar polo motor e libera calor ao pasar polo refrigerador.
g. Arrefriamento superficial e arrefriamento interno.
O medio de refrixeración que non atravesa o interior do condutor do motor chámase refrixeración superficial, mentres que o medio de refrixeración que atravesa o interior do condutor do motor chámase refrixeración interna.
⑨ Clasificación por tipo de estrutura de instalación
A forma de instalación dos motores eléctricos adoita representarse mediante códigos.
O código represéntase coa abreviatura IM para instalación internacional,
A primeira letra de IM representa o código do tipo de instalación, B representa a instalación horizontal e V representa a instalación vertical;
O segundo díxito representa o código da característica, representado por números arábigos.
⑩ Clasificación por nivel de illamento
Nivel A, nivel E, nivel B, nivel F, nivel H, nivel C. A clasificación do nivel de illamento dos motores móstrase na táboa seguinte.
⑪ Clasificado segundo as horas de traballo nominales
Sistema de traballo continuo, intermitente e a curto prazo.
Sistema de servizo continuo (SI). O motor garante un funcionamento a longo prazo por debaixo do valor nominal especificado na placa de identificación.
Horas de traballo a curto prazo (S2). O motor só pode funcionar durante un período de tempo limitado por debaixo do valor nominal especificado na placa de identificación. Hai catro tipos de estándares de duración para o funcionamento a curto prazo: 10 min, 30 min, 60 min e 90 min.
Sistema de traballo intermitente (S3). O motor só se pode usar de forma intermitente e periodica por debaixo do valor nominal especificado na placa de identificación, expresado como unha porcentaxe de 10 minutos por ciclo. Por exemplo, FC = 25 %; Entre eles, os sistemas de traballo de funcionamento intermitente do S4 ao S10 pertencen a varios sistemas de traballo de funcionamento intermitente en diferentes condicións.
9.2.3 Fallos comúns dos motores eléctricos
Os motores eléctricos adoitan atoparse con diversas avarías durante o funcionamento a longo prazo.
Se a transmisión de par entre o conector e o redutor é grande, o orificio de conexión na superficie da brida mostrará un desgaste severo, o que aumenta a fenda de axuste da conexión e leva a unha transmisión de par inestable; O desgaste da posición do rodamento causado por danos no rodamento do eixe do motor; Desgaste entre as cabezas do eixe e as chavetas, etc. Despois da aparición destes problemas, os métodos tradicionais céntranse principalmente na reparación de soldaduras ou mecanizado despois do galvanizado con cepillo, pero ambos teñen certos inconvenientes.
A tensión térmica xerada pola soldadura de reparación a alta temperatura non se pode eliminar por completo, o que fai que sexa propensa a dobrarse ou fracturarse; non obstante, o galvanoplastia con cepillo está limitada polo grosor do revestimento e é propensa a pelarse, e ambos os métodos usan metal para reparar o metal, o que non pode cambiar a relación "duro a duro". Baixo a acción combinada de varias forzas, aínda causará desgaste.
Os países occidentais contemporáneos adoitan empregar materiais compostos poliméricos como métodos de reparación para abordar estes problemas. A aplicación de materiais poliméricos para a reparación non afecta á tensión térmica da soldadura e o grosor da reparación non está limitado. Ao mesmo tempo, os materiais metálicos do produto non teñen a flexibilidade para absorber o impacto e a vibración do equipo, evitando a posibilidade de desgaste e prolongando a vida útil dos compoñentes do equipo, aforrando moito tempo de inactividade para as empresas e creando un enorme valor económico.
(1) Fenómeno de fallo: o motor non pode arrancar despois de conectarse
As razóns e os métodos de xestión son os seguintes.
① Erro de cableado do enrolamento do estator: comprobe o cableado e corríxao.
② Circuíto aberto no enrolamento do estator, curtocircuíto de conexión a terra, circuíto aberto no enrolamento do motor de rotor bobinado: identificar o punto de fallo e elimínalo.
③ Carga excesiva ou mecanismo de transmisión atascado: comprobe o mecanismo de transmisión e a carga.
④ Circuíto aberto no circuíto do rotor dun motor de rotor bobinado (contacto deficiente entre a escobilla e o anel deslizante, circuíto aberto no reóstato, contacto deficiente no cable, etc.): identifique o punto do circuíto aberto e repáreo.
⑤ A tensión de alimentación é demasiado baixa: comprobe a causa e elimínea.
⑥ Perda de fase da subministración de enerxía: comprobe o circuíto e restableza a alimentación trifásica.
(2) Fenómeno de fallo: aumento da temperatura do motor demasiado alto ou fume
As razóns e os métodos de xestión son os seguintes.
① Sobrecarga ou arranque con demasiada frecuencia: reduza a carga e o número de arranques.
② Perda de fase durante o funcionamento: comprobe o circuíto e restableza a tensión trifásica.
③ Erro de cableado do enrolamento do estator: comprobe o cableado e corríxao.
④ O enrolamento do estator está conectado a terra e hai un curtocircuíto entre as espiras ou as fases; identifique a localización da conexión a terra ou do curtocircuíto e repáreo.
⑤ Enrolamento do rotor da gaiola roto: substituír o rotor.
⑥ Funcionamento por falta de fase do enrolamento do rotor bobinado: identificar o punto de fallo e reparalo.
⑦ Fricción entre o estator e o rotor: comprobar se os rolamentos e o rotor están deformados, reparalos ou substituílos.
⑧ Mala ventilación: comproba se a ventilación non está obstruída.
⑨ Tensión demasiado alta ou demasiado baixa: comprobe a causa e elimínea.
(3) Fenómeno de fallo: vibración excesiva do motor
As razóns e os métodos de xestión son os seguintes.
① Rotor desequilibrado: nivelación do equilibrio.
② Polea desequilibrada ou extensión do eixo curvada: comprobar e corrixir.
③ O motor non está aliñado co eixe de carga: comprobe e axuste o eixe da unidade.
④ Instalación incorrecta do motor: comprobe os parafusos de instalación e de cimentación.
⑤ Sobrecarga repentina: reduza a carga.
(4) Fenómeno de fallo: son anormal durante o funcionamento
As razóns e os métodos de xestión son os seguintes.
① Fricción entre o estator e o rotor: comprobar se os rolamentos e o rotor están deformados, reparalos ou substituílos.
② Rodamentos danados ou mal lubricados: substituír e limpar os rodamentos.
③ Funcionamento por perda de fase do motor: comprobe o punto de circuíto aberto e repáreo.
④ Colisión da lámina coa carcasa: comprobar e eliminar as avarías.
(5) Fenómeno de fallo: A velocidade do motor é demasiado baixa cando está baixo carga
As razóns e os métodos de xestión son os seguintes.
① A tensión da fonte de alimentación é demasiado baixa: comprobe a tensión da fonte de alimentación.
② Carga excesiva: comprobe a carga.
③ Enrolamento do rotor da gaiola roto: substituír o rotor.
④ Contacto deficiente ou desconectado dunha fase do grupo de cables do rotor de enrolamento: comprobe a presión da escobilla, o contacto entre a escobilla e o anel deslizante e o enrolamento do rotor.
(6) Fenómeno de fallo: A carcasa do motor está activa
As razóns e os métodos de xestión son os seguintes.
① Conexión a terra deficiente ou resistencia de conexión a terra elevada: conecte o cable de conexión a terra segundo a normativa para eliminar fallos de conexión a terra deficiente.
② Os enrolamentos están húmidos; deben someterse a un tratamento de secado.
③ Danos no illamento, colisión con cables: mergulle a pintura para reparar o illamento e volva conectar os cables. 9.2.4 Procedementos de funcionamento do motor
① Antes da desmontaxe, use aire comprimido para eliminar o po da superficie do motor e limpeo.
② Seleccione o lugar de traballo para o desmontaxe do motor e limpe o ambiente in situ.
③ Familiarizado coas características estruturais e os requisitos técnicos de mantemento dos motores eléctricos.
④ Prepare as ferramentas (incluídas as ferramentas especiais) e o equipamento necesarios para a desmontaxe.
⑤ Para comprender mellor os defectos no funcionamento do motor, pódese realizar unha proba de inspección antes do desmontaxe se as condicións o permiten. Para este fin, o motor próbase cunha carga e compróbanse en detalle a temperatura, o son, a vibración e outras condicións de cada parte do motor. Tamén se proban a tensión, a corrente, a velocidade, etc. Despois, desconéctase a carga e realízase unha proba de inspección sen carga por separado para medir a corrente sen carga e a perda sen carga, e fáiselle un rexistro. Conta oficial de "Literatura de Enxeñaría Mecánica", gasolineira de enxeñeiros!
⑥ Corte a subministración eléctrica, retire a fiabilidade externa do motor e garde rexistros.
⑦ Escolla un megaóhmetro de tensión axeitado para comprobar a resistencia de illamento do motor. Para comparar os valores de resistencia de illamento medidos durante o último mantemento para determinar a tendencia do cambio de illamento e o estado de illamento do motor, os valores de resistencia de illamento medidos a diferentes temperaturas deben converterse á mesma temperatura, normalmente convertida a 75 ℃.
⑧ Comprobe a taxa de absorción K. Cando a taxa de absorción K > 1,33, indica que o illamento do motor non se viu afectado pola humidade ou que o grao de humidade non é grave. Para comparar cos datos anteriores, tamén é necesario converter a taxa de absorción medida a calquera temperatura á mesma temperatura.
9.2.5 Mantemento e reparación de motores eléctricos
Cando o motor está en marcha ou funciona mal, existen catro métodos para previr e eliminar as avarías de maneira oportuna, concretamente, mirar, escoitar, cheirar e tocar, para garantir o funcionamento seguro do motor.
(1) Mirar
Observe se hai algunha anomalía durante o funcionamento do motor, que se manifesta principalmente nas seguintes situacións.
① Cando o enrolamento do estator está en curtocircuíto, pode verse fume procedente do motor.
② Cando o motor está moi sobrecargado ou se desfasa, a velocidade reducirá e escoitarase un forte zunido.
③ Cando o motor funciona normalmente, pero para de súpeto, poden aparecer faíscas na conexión solta; o fenómeno dun fusible fundido ou dun compoñente atascado.
④ Se o motor vibra violentamente, pode deberse a un atasco do dispositivo de transmisión, a unha fixación deficiente do motor, a parafusos de cimentación soltos, etc.
⑤ Se hai decoloración, marcas de queimadura e manchas de fume nos contactos internos e conexións do motor, indica que pode haber un sobrequecemento local, un contacto deficiente nas conexións dos condutores ou enrolamentos queimados.
(2) Escoitar
O motor debe emitir un son de "zunido" uniforme e lixeiro durante o funcionamento normal, sen ningún ruído nin sons especiais. Se emite demasiado ruído, incluído ruído electromagnético, ruído de rolamentos, ruído de ventilación, ruído de fricción mecánica, etc., pode ser un precursor ou un fenómeno dun mal funcionamento.
① No caso do ruído electromagnético, se o motor emite un son forte e pesado, pode haber varias razóns.
a. O espazo de aire entre o estator e o rotor é desigual e o son flutúa de agudo a grave co mesmo intervalo de tempo entre os sons agudos e graves. Isto débese ao desgaste dos rolamentos, que fai que o estator e o rotor non sexan concéntricos.
b. A corrente trifásica está desequilibrada. Isto débese a unha conexión a terra incorrecta, a un curtocircuíto ou a un contacto deficiente do enrolamento trifásico. Se o son é moi apagado, indica que o motor está gravemente sobrecargado ou fóra de fase.
c. Núcleo de ferro solto. A vibración do motor durante o funcionamento fai que os parafusos de fixación do núcleo de ferro se afrouxen, o que fai que a folla de aceiro ao silicio do núcleo de ferro se afrouxe e emita ruído.
② En canto ao ruído dos rolamentos, débese monitorizar con frecuencia durante o funcionamento do motor. O método de monitorización consiste en premer un extremo do destornillador contra a zona de montaxe do rolamento e colocar o outro extremo preto da orella para escoitar o son do rolamento en movemento. Se o rolamento funciona normalmente, o ruído será un pequeno "rosmar", sen flutuacións de altura nin ruído de fricción metálica. Se se producen os seguintes ruídos, considérase anormal.
a. Hai un son de "chirrido" cando o rolamento está en funcionamento, que é un son de fricción metálica, normalmente causado pola falta de aceite no rolamento. O rolamento debe desmontarse e engadirlle unha cantidade axeitada de graxa lubricante.
b. Se se escoita un son de "chirrido", é o son que se produce cando a bóla xira, normalmente causado polo secado da graxa lubricante ou pola falta de aceite. Pódese engadir unha cantidade axeitada de graxa.
c. Se se escoita un son de "clic" ou "chirrido", é o son xerado polo movemento irregular da bóla no rolamento, causado polo dano da bóla no rolamento ou polo uso a longo prazo do motor e polo secado da graxa lubricante.
③ Se o mecanismo de transmisión e o mecanismo accionado emiten sons continuos en lugar de flutuantes, pódense xestionar do seguinte xeito.
a. Os ruídos de "estallido" periódicos son causados por unións irregulares da correa.
b. O son de "golpeo" periódico está causado por un acoplamento ou unha polea solta entre os eixes, así como por chavetas ou ranuras para chavetas desgastadas.
c. O son desigual da colisión débese á colisión das aspas do vento coa cuberta do ventilador.
(3) Olfacto
Ao cheirar o cheiro do motor, tamén se poden identificar e previr fallos. Se se detecta un cheiro especial a pintura, indica que a temperatura interna do motor é demasiado alta; se se detecta un forte cheiro a queimado ou a queimado, pode deberse á rotura da capa de illamento ou á queima do enrolamento.
(4) Toque
Tocar a temperatura dalgunhas pezas do motor tamén pode determinar a causa do avaría. Para garantir a seguridade, débese usar o dorso da man para tocar as pezas circundantes da carcasa do motor e os rolamentos ao tocalas. Se se atopan anomalías de temperatura, pode haber varias razóns.
① Mala ventilación. Como desprendimento do ventilador, condutos de ventilación bloqueados, etc.
② Sobrecarga. Provoca unha corrente excesiva e un sobrequecemento do enrolamento do estator.
③ Curtocircuíto entre os enrolamentos do estator ou desequilibrio de corrente trifásica.
④ Arranque ou freada frecuente.
⑤ Se a temperatura arredor do rolamento é demasiado alta, pode deberse a danos no rolamento ou á falta de aceite.
Data de publicación: 06-09-2023