Основные аварийные режимы электродвигателей в сельском хозяйстве и их функциональные связи
Чтобы правильно защитить электродвигатели, необходимо знать причины их отказов. По данным статистики основные аварийные режимы возникают из-за:
• обрыва фазы (ОФ) — 40...50 %;
• остановки ротора (ОР) — 20...25 %;
• технологических перегрузок (ТП) —8...10 %;
• понижения сопротивления изоляции (ПСИ) — 10...15%;
• нарушения охлаждения (НО) —8...10 %.
Приведенные цифры основаны на большом статистическом материале и отражают среднее распределение причин отказов. Однако причины отказов асинхронных двигателей, используемых для привода конкретных характерных сельскохозяйственных машин и механизмов, распределяются по другому (таблица 3).
Основной аварийный режим электродвигателей в сельском хозяйстве — обрыв одной фазы. Если этот режим является следствием однофазного короткого замыкания, то ЭДС, генерируемая в поврежденной фазе электродвигателями, работающими на двух фазах, по исправной цепи со стороны двигателей создает через место короткого замыкания потенциал в нулевом проводе, который может быть причиной поражения животных и людей электрическим током.
Таблица 3 – Распределение основных причин отказов электродвигателей
Машины, механизмы | Средний срок службы | Вероятность отказов | ||||
ОФ | ОР | ТП | ПСИ | НО | ||
Транспортеры, убирающие навоз | 2,8 | 0,23 | 0,71 | 0,06 | ||
Вентиляторы в животноводческих помещениях | 2,9 | 0,4 | 0,21 | 0,09 | 0,3 | |
Электрокалориферы | 0,69 | 0,17 | 0,14 | |||
Центробежные насосы | 4,3 | 0,42 | 0,31 | 0,09 | 0,18 | |
Погружные насосы | 2,4 | 0,44 | 0,23 | 0,06 | 0,23 | 0,04 |
Вакуумные насосы | 3,7 | 0,37 | 0,41 | 0,06 | 0,16 | |
Дробилки | 3,8 | 0,11 | 0,24 | 0,10 | 0,38 | 0,17 |
Нории в помещениях | 3,3 | 0,26 | 0,64 | 0.10 | ||
Нории в полевых условиях | 2,7 | 0,16 | 0.4 | 0,07 | 0,37 | |
Дозаторы | 5,3 | 0,32 | 0,58 | 0,1 | ||
Станки в мастерских | 9,1 | 0,1 | 0,1 | 0,8 |
Анализируя функциональные связи, можно определить оптимальную область применения каждого вида защиты и обосновать технические требования к устройствам защиты в зависимости от назначения (рисунок 1).
Несимметричное напряжение вызывает нагрев электродвигателя (5% несимметрии вызывает уменьшение мощности на 10…15%; 10% на 25…45%). Помимо этого несимметрия напряжения вызывает дополнительную вибрацию.
Рисунок 1 – Основные функциональные связи при аварийных режимах электродвигателей