Материал: Диагностирование асинхронных двигателей единых серий

Диагностирование асинхронных двигателей единых серий

Курсовая работа

На тему «Диагностирование асинхронных двигателей единых серий»

Задание на курсовую работу

Тема: Диагностирование асинхронных двигателей единых серий.

Исходные данные: Место установки электрооборудования -мастерская.

Наработка: t=1500 ч.

Относительные ущербы в результате отказа: yx=0,6

Отношения затрат: ЗП/ЗР=1/10

Показатели эффективности профилактик: а=1

АННОТАЦИЯ

В работе выполнен расчет: текущих эксплуатационных параметров, ресурса элементов электрооборудования, оптимальной периодичности профилактических мероприятий, годовых затрат на эксплуатацию.

Также было разработано диагностическое устройство и рассчитано его ориентировочная стоимость.

Ключевые слова: сопротивление изоляции, сопротивление контактов, диагностирование, наработка, диагностическое устройство.

Содержание

Введение

. Определение текущих эксплуатационных параметров

. Определение ресурса элемента электрооборудования

. Расчет оптимальной периодичности профилактических мероприятий

. Расчет годовых затрат на эксплуатацию

. Профилактические испытания электрооборудования

. Определение ущерба от перерывов в электроснабжении и отказов электроснабжения

. Разработка диагностического устройства

. Расчет ориентировочной стоимости диагностического устройства

. Выбор инструментов и приспособлений для диагностирования

Выводы

Литература

Введение

Изучение диагностики электрооборудования является важным элементом профессиональной подготовки инженера-электрика. Знания систем, способов и методов диагностирования позволяет с высокой точностью определять механическое состояние оборудования. Благодаря этому снижаются затраты на эксплуатацию электрооборудования, повышается его надежность, сокращаются простой оборудования вследствие полнее используется ресурс деталей электрических машин и аппаратов.

Выполнение курсовой работы по данной дисциплине позволяет на практике ознакомиться с методами и системами диагностирования конкретных видов электрооборудования, принципами их выбора и применения. Кроме того, в процессе выполнения работы осваивается методика проектирования диагностических устройств и основные принципы его организации диагностирования электрооборудования.

Условия эксплуатации двигателя: характер среды - сухие и влажные помещения, режим работы - 24 часа в сутки.

1. Определение текущих эксплуатационных параметров

По таблице 2[1] примем коэффициенты, характеризующие условия среды:

m = 1 c = 0 n = 1,5 η = 0,7

По таблице 3[1] примем и рассчитаем закономерность изменения параметров диагностирования

а) Сопротивление изоляции

 (1)

по таблице 3[1] примем θ = 390 К - установившаяся температура изоляции;

В = 10200 - коэффициент, зависящий от нагревостойкости изоляции;

по таблице 5[1] примем Ro = Rин = 10МОм - начальное сопротивление изоляции;

Rип = 0,5 МОм - предельное значение сопротивления изоляции;

Rи - сопротивление изоляции в момент времени t;

x = 0.034 - коэффициент, учитывающий влияние электрических сил;

k = 1.05 - коэффициент длительной перегрузки;

m, n - коэффициенты, учитывающие условия среды;

η - относительная влажность воздуха;

c - коэффициент, учитывающий химически активную среду;

Таблица 1- Исходные данные для характеристики .

Рис.1 Характер изменения диогностического параметра во времени для сопративления изоляции

б) Сопротивление контактов

по таблице 3[1]

 (2)

2 = 1, c = 0,018, γ = 0,5

по таблице 5[1]

Rk - сопротивление контактов в момент времени t;

Ro = Rкн = 100 мкОм- начальное сопротивление контактов;

Rкп = 1,8 Rкн =180 мкОм - предельное сопротивление контактов;

Таблица 2-Исходные данные для характеристики изменения диогностического параметра во времени для сопративления контактов.

Рисунок 2-Характер изменения диогностического параметра во времени для сопративления контактов.

в) радиальный зазор подшипников

по таблице 3[1]

 (3)

 = 2·10-6

по таблице 5[1]

a - радиальный зазор подшипников в момент времени t;

ao= aн = 0,01мм - начальный радиальный зазор подшипников;

aп= aп = 0,02мм - предельно радиальный зазор подшипников;

 = 0,013мм

Таблица 3-Исходные данные для характеристики

Рисунок 3- Характерного изменения диогностического параметра во времени для радиаль зазора.

Результаты расчетов сведем в таблицу 4:

Таблица 4.

2. Определение ресурса элемента электрооборудования

а) определим ресурс изоляции, используя метод многоступенчатого линейного прогнозирования так как зависимость сопротивления изоляции от времени нелинейная.

Рассчитаем гарантированный ресурс безотказной работы:

 (4)

= 300ч. - период между данным и предыдущим диагностированием;

 - корректирующий коэффициент;

 - определим для изоляции по формуле (1) при = 1200ч.

 = =Мом

= Rип=0,5 Мом

= Rин=10 Мом

= Rи =2,03Мом

ч.

б) определим ресурс контактов используя метод линейного прогнозирования так как зависимость сопротивления контактов от времени линейная:

 (5)

 (6)

- коэффициент остаточного ресурса;

= Rкп=180 мкОм

= Rкн=100 мкОм

= Rк =203 мкОм

=0,12ч.

=204,5ч.

Контакты выработали свой ресурс.

в) определим ресурс подшипников используя метод линейного прогнозиро-вания так как зависимость радиального зазора подшипников от времени линейная

Рассчитаем остаточный ресурс безотказной работы:

= aп=0,04 мм

= aн=0,01 мм

= a=0,013мм

По формуле (6): =0,9

По формуле (5): =13500ч.

3. Расчет оптимальной периодичности профилактических мероприятий

Оптимальная периодичность профилактических мероприятий определяется по минимуму удельных затрат:

 (7)

ЗП/ЗР , а , yx - смотреть задание на курсовую работу

λ - интенсивность отказа оборудования определяется измерением интенсивности отказов отдельных элементов: (8)

λ I - интенсивность отказов i-го элемента;

tci - срок службы этого элемента;

 либо  (9)

а) определим интенсивность отказов изоляции:

=3935,9ч.

=0.0003ч-1 (10)

б) определим интенсивность отказов контактов:

=1704,5ч.

=0,0006ч-1 (11)

в) определим интенсивность отказов подшипников:

=15000ч.

=0,000067 ч-1 (12)

Определим интенсивность отказа оборудования:

 =0,0003+0.0006+0.000067=0,000967 ч-1 (13)

Определим оптимальную периодичность профилактических работ:

=8ч.

. Расчет годовых затрат на эксплуатацию

Наш электрический двигатель относится к 1-ой группе электрооборудования. По таблице 6[2] определим периодичность технического обслуживания Пто и диагностирования Пд , а также среднюю трудоемкость технического обслуживания Тто , диагностирования Тд и текущего ремонта Ттр.

Пто=2мес. Пд=4мес. Тто=0.75чел.ч Тд=1,09чел.ч Ттр=0.88чел.ч

Определим количество диагностирований в год:

= 12/4 = 3 (14)

Определим количество технических обслуживаний в год:

 (15)

Определим годовые трудозатраты на эксплуатацию:

Т= Тто +Тд +Ттр= 0.75+1.09+0.88 = 2.74 чел.ч (16)

Определим годовые затраты на оплату труда электромонтеров:

ЗП = СТ · Т (17)

где СТ - часовая тарифная ставка оплаты труда

СТ = 385 р/час

ЗП = СТ · Т = 385 · 2.74 =1054,9руб.

5. Профилактические испытания электрооборудования

Испытания действующих электроустановок всех потребителей независимо от их ведомственной принадлежности номинальным напряжением до 220 кВ должны производиться в объеме и с периодичностью. При испытании электроустановок номинальным напряжением свыше 220 кВ следует руководствоваться действующими Нормами испытания электрооборудования Минэнерго и инструкциями заводов-изготовителей.

Конкретные сроки испытаний электроустановок определяются ответственным за электрохозяйство лицом на основе норм и ведомственной или местной системы планово-предупредительного ремонта (ППР) в соответствии с типовыми и заводскими инструкциями в зависимости от местных условий и состояния установок.

Для отдельных видов электроустановок, не включенных в нормы, конкретные сроки и нормы испытаний должны устанавливаться лицом, ответственным за электрохозяйство, на основе инструкций заводов-изготовителей и ведомственной или местной системы ППР.

Электрооборудование производства иностранных фирм подлежит испытанию по нормам ПТЭ после истечения гарантийного срока эксплуатации. Изоляция электрооборудования производства иностранных фирм, которая согласно технической документации испытана напряжением ниже предусмотренного нормами, должна испытываться напряжением, устанавливаемым в каждом отдельном случае с учетом опыта эксплуатации, но не ниже 90 % испытательного напряжения, принятого фирмой, если другие указания поставщика отсутствуют.

Заключение о пригодности электрооборудования к эксплуатации дается не только на основании сравнения результатов испытания с Нормами, но и по совокупности результатов всех проведенных испытаний и осмотров.

Значения параметров, полученные при испытаниях, должны быть сопоставлены с исходными, с результатами измерений параметров однотипного электрооборудования или электрооборудования других фаз, а также с результатами предыдущих испытаний.

Под исходными значениями измеряемых параметров следует понимать значения, указанные в паспортах и протоколах заводских испытаний. При отсутствии таких значений в качестве исходных могут быть приняты значения параметров, полученные при приемосдаточных испытаниях или испытаниях по окончании восстановительного ремонта. Если отсутствуют и эти значения, разрешается за исходные принимать значения, полученные при более раннем испытании.

Электрооборудование и изоляторы на номинальное напряжение, превышающее номинальное напряжение электроустановки, в которой они эксплуатируются, могут испытываться повышенным напряжением по нормам, установленным для класса изоляции данной установки.

При отсутствии необходимой испытательной аппаратуры переменного тока электрооборудование распределительных устройств напряжением до 20 кВ допускается испытывать повышенным выпрямленным напряжением, которое должно быть равно полуторакратному значению испытательного напряжения промышленной частоты.