Як визначити ковзання асинхронного двигуна в процесі наладки й експлуатації

Якщо частота обертання електродвигуна істотно відрізняється від синхронної, її визначають тахометром або тахогенератором, який приєднується конкретно на валу електродвигуна, а ковзання мотора визначають за формулою S = (n1 - n2) / n1, де n1 = 60f / p - синхронна частота обертання- n2 - фактична частота обертання.

Переваги цього методу визначення ковзання електродвигуна: швидкість вимірювань і можливість створювати їх як при постійній, так і при змінній частоті обертання. До недоліків такого методу вимірювання можна віднести невисоку точність звичайних тахометрів (похибка 1-8%) і складність їх градуювання. Крім того, тахометр не може застосовуватися при випробуванні електродвигунів малої потужності, тому що втрати на тертя всередині механізму тахометра представляють помітну навантаження.

Для виконання різних вимірів ручної тахометр зазвичай забезпечується комплектом змінних наконечників різної форми і призначення, що надягають на кінець валика (рис. 1). З цих наконечників більш широко застосовується гумовий конус, оправлений в залізний патрон. Всі ці наконечники служать для дотику з конічним поглибленням в торці вала електронної машини. Наконечник з гумовим центром вживають при вимірюванні величезних частот, з залізним - для малих і середніх.

При наявності поглиблення по центру валу застосовується подовжувач, який надягає на вал тахометра, а відповідний наконечник - на подовжувач. При відсутності або недостатності центрів користуються шківом, який притискається бічною поверхнею (гумовим кільцем) до поверхні обертового вала.

Відповідно до визначених критеріїв виміру вибирають пристосування (подовжувач наконечник). До вимірювання прибирають мастило, бруд, пил з центру поглиблення або поверхні вала.

Для вимірювання частоти обертання електродвигуна слід попередньо встановити на тахометрі потрібний межа вимірювання. Якщо порядок вимірювання частоти невідомий, то вимірювання слід починати з самого найвищого межі щоб уникнути псування тахометра.

Вимірювання слід створювати короткостроково (3-5 с), обережно притискаючи наконечник тахометра до обертається валу з маленьким натиском так, щоб вісь вала тахометра збігалася з віссю вимірюваного вала або при використанні шкивом була паралельною їй.

Якщо ковзання не перевищує 5%, частота обертання може бути виміряна стробоскопічним способом із застосуванням неонової лампи.

На торці вала двигуна крейдою наносять діаметральну рису. Під час роботи мотора її висвітлюють неоновою лампою, яка живиться від мережі тієї ж частоти, що і движок. Спостерігач бачить на торці вала не межу, а зірку, повільно крутиться проти напрямку обертання валу. Кількість променів зірки знаходиться в залежності від числа пар полюсів двигуна і від положення неонової лампи. Якщо світло від обох електродів лампи падає на торець вала, число променів уявній зірки одно 2р. Якщо ж торець вала з нанесеною крейдяний рисою висвітлюється тільки одним електродом, число променів уявній зірки дорівнює числу пар полюсів.

За час t (зазвичай 30 с), що вимірюється секундоміром, підраховується кількість променів уявній зірки m, які пройшли через вертикальне положення. Так як число променів уявній зірки одно 2р, ковзання

де f1 - частота мережі, яка живить неонову лампу.

При f1 = 50 Гц.

Інший варіант стробоскопічного методу полягає в наступному. На валу мотора з торцевої сторони кріплять один з дисків (рис. 2). Збирають схему (рис. 3). У двополюсної машини на валу закріплюють диск, позначений як 2р = 2, і висвітлюють його неоновою лампою з пятачковий електродом.

Мал. 2. Зображення стробоскопических дисків залежно від кількості пар полюсів асинхронного електродвигуна

Мал. 3. Схема включення неонової лампи для стробоскопічного методу визначення ковзання: 1 - неонова лампа, 2 - стробоскопический диск, 3 - індукційна котушка

Ротор крутиться несинхронно і відстає від поля, так що видно диск, повільно обертається в бік, зворотний обертанню ротора. Якщо за час t повз нерухомій точки (стрілки, укріпленої на підшипнику) проходить m темних секторів, значення ковзання визначається за виразом

Рахунок проходять повз нерухомій точки секторів слід починати не з моменту запуску секундоміра, а з наступного проходження мітки.

Для отримання різкості зображення на лампу слід подавати напруга, крива конфігурації якого показана на рис. 4. Лампа спалахує тоді, коли напруга на її затискачах домагається значення, іменованого порогом запалювання.

Мал. 4. Схема включення неонової лампи для отримання гострої форми кривої напруги: 1 - неонова лампа- 2 - реактивна котушка з дуже насиченим магнітопроводом з індуктивним опором Х (падіння напруги на опорах R і Х приблизно однакові)

Визначення ковзання мотора за допомогою індукційної котушки. Цей спосіб заснований на контролі частоти обертання потоків розсіювання ротора Фр (рис. 5), які з частотою, пропорційною ковзанню, перетинають витки індукційної котушки.

Мал. 5. Схема вимірювання ковзання ротора асинхронного електродвигуна за допомогою індукційної котушки

До висновків котушки підключають чутливий мілівольтметр (краще з нулем посередині шкали) - котушку розташовують у кінця вала ротора. Повертаючи котушку в різні сторони, знаходять положення, при якому спостерігаються найбільші коливання стрілки приладу. За кількістю повних коливань k за час t розраховують значення ковзання

а при f = 50 Гц.

Для розрахунку комфортно відрахувати 50 повних коливань і за секундоміром відзначити час. Тоді:.

Як індукційної котушки можна використовувати котушку реле або контактора постійного струму, що має 10-20 тис. Витків (або намотати котушку з числом витків більше 3000). Для посилення магнітного потоку в котушку вставляють сердечник, набраний з декількох смуг трансформаторної сталі. Спосіб індукційного котушки дуже простий і придатний для всіх видів машин.

У асинхронних електродвигунів з фазним ротором крім описаних вище методів ковзання може бути визначено за допомогою магнітоелектричного амперметра, що включається в одну з фаз ротора, а при наявності невиключаемого опору в ланцюзі ротора - за допомогою вольтметра, підключеного до кілець ротора. Рекомендується використовувати прилади з двостороннім шкалою. Ковзання асинхронного електродвигуна розраховується за кількістю повних коливань стрілки приладу, так само як при використанні методу з індукційної котушкою.