Měření vzduchových mezer pro stejnosměrné elektrické stroje a synchronní stroje s vyčnívajícími póly se provádí pod každým pólem proti středu boty; pro asynchronní stroje a synchronní stroje s implicitními póly s malými průměry rotoru (do 500-600 mm) – ve čtyřech diametrálně opačných bodech, pro velké průměry rotoru – v osmi bodech.

Při měření vzduchových mezer se kontroluje házivost rotoru a elipsa statoru. Vzduchové mezery se kontrolují spároměrkou na obou stranách pod jedním z vyznačených bodů rotoru za stálého otáčení na vyznačených místech statoru (způsob obcházení jednoho bodu rotoru). Po stanovení optimální polohy statoru změřte vzduchové mezery pod jedním bodem statoru všech označených bodů rotoru (určete házení rotoru). Výsledné vzduchové mezery musí být v mezích uvedených v tabulce.

Typ elektrického stroje

Tolerance hodnot vzduchové mezery

Vzduchové mezery měřené pod středy hlavních pólů:
při mezerách 3 mm a méně a vinutí smyčky se mohou kotvy lišit od aritmetického průměru všech mezer nejvýše o 10 %;

pro mezery nad 3 mm – ne více než 5%;

s vlnovým vinutím lze tyto tolerance zvýšit 2krát.

Vzduchové mezery měřené pod středy přídavných pólů se mohou lišit
od aritmetického průměru všech mezer ve všech případech nejvýše o 5 %.

Nerovnoměrná mezera mezi statorem a
rotor ne více než 10 %

Mezery měřené vůči středu pólů se mohou lišit od aritmetického průměru všech mezer maximálně o 10 % u pomaloběžných strojů a o 5 % u rychloběžných strojů

Mezery se upravují výběrem vhodných kovových distančních podložek pod patkami statorových rámů a jejich natočením v příčném směru vůči podélné ose.
V poslední době našly uplatnění elektrické stroje, u kterých je magnetické pole rotoru vytvářeno budicími vinutími umístěnými na statoru (například vysokofrekvenční generátory). Vzduchová mezera u takových strojů je velmi malá (0,9-1,5 mm) s velmi velkými magnetickými přitažlivými silami, které vznikají při narušení rovnoměrnosti vzduchových mezer po obvodu statoru.
Zařízení pro měření a sledování mezery takových strojů se skládá ze speciálních měřicích cívek umístěných v drážkách statoru na diametrálně protilehlých místech a měřicího zařízení. Když generátor pracuje, v cívkách se indukují e-vlny. d. s, jejichž hodnoty jsou úměrné vzduchové mezeře v měřeném bodě. Srovnání e. atd. lze s dostatečnou přesností posoudit rovnoměrnost vzduchových mezer. Při spouštění generátoru, před jeho zatížením, je nutné zkontrolovat rovnoměrnost vzduchové mezery při budícím proudu rovném 0,5 jmenovitého.

READ
Co je to monolitická podlaha?

Vyrovnání polohy magnetických os statoru a rotoru

Obr. 1. Vyrovnání polohy magnetických os statoru a rotoru.
1 – stator; 2 – rotor; a1, a2 – velikost nesouladu mezi železem rotoru a statoru.

Hodnota excentricity rotoru je stanovena výrobcem u strojů, které ještě nebyly v provozu během doby počátečního spouštění, a její maximální hodnota během provozu, kde U1 a U2 jsou e. d.s. v diametrálně opačných bodech. Během doby instalace, před spuštěním strojů, je měřena excentricita rotoru aplikací buzení a měřením indukovaného např. d.s. v měřicích cívkách v přechodovém režimu (při zapínání nebo vypínání buzení) milivebermetrem Ml 119 nebo měřením magnetického pole ve vzduchové mezeře pomocí Teslametru F3354/1. Excentricita se vypočítá pomocí stejného vzorce a musí být v mezích stanovených výrobcem.
Při nastavování vzduchových mezer musíte současně zkontrolovat polohu aktivní oceli rotoru vůči aktivní oceli statoru, jak je znázorněno na Obr. 1.

Vzduchová mezera – mezera mezi statorem a rotorem (induktorem a kotvou) hraje u elektrických strojů důležitou roli. Jeho velikost a rovnoměrnost rozložení podél vývrtu statoru má velký vliv na hlavní energetické ukazatele strojů a řadu dalších ukazatelů, včetně vibrací, hluku a zahřívání.

Změna vzduchové mezery v důsledku provozního opotřebení je vyjádřena jejím rovnoměrným nebo nerovnoměrným zvětšením podél vrtání statoru u střídavých strojů nebo pod póly u stejnosměrných strojů.

Zvětšená vzduchová mezera snižuje účinnost strojů a zvyšuje proud naprázdno.

Nerovnoměrnost vzduchové mezery způsobuje zkreslení magnetického pole stroje. U asynchronních elektromotorů to má za následek zvýšené vibrace a hluk. U stejnosměrných strojů se navíc může zhoršit komutace, což vede ke zvýšenému jiskření kartáčů. Vzduchová mezera mezi kotvou a přídavnými póly má zvláště znatelný vliv na kvalitu spínání. Kromě toho změna vzduchové mezery pod těmito póly ovlivňuje velikost proudu v komutační části vinutí kotvy. Jak se tento proud zvyšuje, vinutí kotvy a kartáčový aparát se přehřívají.

U lodních stejnosměrných elektrických strojů s výkonem do 50 kW se vzduchová mezera pohybuje od 0,7 do 3,0 mm; při vyšším výkonu – až 10 mm. U synchronních generátorů je jeho hodnota obvykle od 3 do 15 mm, u asynchronních elektromotorů – od 0,25 do 1,5 mm.

Přípustné odchylky hodnot vzduchových mezer lodních elektrických strojů jsou uvedeny v tabulce 10.7 [12].

READ
Jak dlouho spí miminko v postýlce?

Tabulka 10.7 – Přípustné odchylky vzduchové mezery u lodních elektrických strojů

Typ elektrického stroje Odchylka od nominální hodnoty, už ne
Generátor, DC motor Pod hlavními póly: pro smyčkové vinutí s mezerami 3 mm nebo méně – 10%; pro mezery nad 3 mm – 5 mm; pro vlnové vinutí s mezerami 3 mm a méně – 20 %; pro mezery nad 3 mm – 10 % Pod středem přídavných pólů – 5 % aritmetického průměru všech mezer
Synchronní generátor Pro pomalu jedoucí vozidla – 10 %, pro vysokorychlostní – 5 %; Nerovnoměrnost mezery (poměr rozdílu mezi největší a nejmenší mezerou a nejmenší) – 10 %

Asynchronní elektromotory s rotorem nakrátko mají ve srovnání s jinými typy strojů nejmenší vzduchovou mezeru. Proto i malé absolutní změny vzduchové mezery mají významný vliv na výkon těchto strojů. Zvětšení vzduchové mezery asynchronních elektromotorů o každé procento jmenovité hodnoty způsobí zvýšení proudu naprázdno o cca 0,6 % a snížení účinnosti o 0,3 %. Měření vzduchové mezery u těchto strojů vyžaduje vysokou přesnost a představuje určité potíže.

Při absenci přesných hodnot vzduchové mezery asynchronních elektromotorů lze použít přibližné údaje z tabulky 10.8 [10].

Vzhledem k malým hodnotám vzduchové mezery u asynchronních elektromotorů je v některých případech normalizován stupeň nerovnoměrnosti vzduchové mezery ε, který je určen výrazem:

kde δmax, δmin jsou největší a nejmenší hodnoty mezery.

Tabulka 10.8 – Přípustné hodnoty vzduchové mezery asynchronní

Otáčky motoru ot./min Vzduchová mezera (mm) při výkonu, kW
Do 0,1 Do 0,2 Do 0,5 Do 10 10- 20- 50-100 100-200 200-300
Do 1500 0,25 0,3 0,3 0,35 0,35 0,4 0,4 0,5 0,45 0,65 0,5 0,8 0,55 1,0 0,8 1,25 1,0 1,5

Kontrola vzduchové mezery elektrických strojů se provádí pomocí běžných deskových šroubů nebo speciálních klínových šroubů (obrázek 10.37).

Pro kontrolu vzduchových mezer nepřesahujících 1 mm se používají deskové měrky s tloušťkou desky 0,03 až 1 mm a intervalem tloušťky 0,01 mm nebo více, v závislosti na čísle sady desek.

Hluky vyrábí průmysl v délkách 50, 100 a 200 mm. Zaznamenaná hodnota naměřené vzduchové mezery odpovídá tloušťce sady šroubových desek, která do vzduchové mezery vstupuje určitou silou. Přesnost měření vzduchové mezery u takových šroubů je 0,01 mm.

READ
Jak odstranit pero z oblečení bez praní?

Klínové měrky se používají při kontrole velkých vzduchových mezer – u stejnosměrných strojů a synchronních generátorů.

Na povrchu hrotu klínového šroubu (obrázek 10.37a) je stupnice, po které se pohybuje ukazatel dělení. Špička šroubu se zasune do měřené vzduchové mezery až na doraz a ručička se pohybuje po stupnici, až se dostane do kontaktu s koncovou plochou statoru nebo rotoru. Poté se šroub, aniž by se změnila poloha ukazatele, vyjme ze vzduchové mezery a jeho naměřená hodnota se odečte na stupnici naproti ukazateli. Přesnost měření vzduchové mezery u takových šroubů je 0,1 mm.

Klínové měrky s pohyblivým klínem (obrázek 10.37b) se používají při měření mezer 10. 20mm.

Při kontrole vzduchové mezery strojů, které mají otvory ve skříni a ložiskových štítech, se šroub zasouvá do vzduchové mezery těmito otvory. Při absenci takových otvorů se velikost vzduchové mezery měří po odstranění ložiskových štítů. K tomu se rotor (kotva) spustí na povrch vrtání statoru a v radiálním směru se změří vzdálenost mezi přesným horním bodem rotoru (kotvy) a povrchem vrtání statoru. Poté se rotor (kotva) otočí o 90° a měření se opakuje. Vzduchová mezera se vypočítá jako polovina průměrné hodnoty takto naměřených hodnot.

Při měření musí být sonda zasunuta do vzduchové mezery rovnoběžně s osou stroje a musí se dotýkat povrchu statoru (pólu) a rotoru (kotvy), aniž by zapadla do bandáže nebo do drážek jádra.

Velikost vzduchové mezery u strojů s vyčnívajícími póly se kontroluje pod každým pólem, u strojů bez pólů ve čtyřech až osmi bodech. U krátkých délek jader (do 300 mm) je možné měřit vzduchovou mezeru z jednoho konce rotoru (kotvy), u dlouhých jader se tato měření provádějí na obou koncích.

Při kontrole vzduchové mezery synchronních generátorů s vyčnívajícími póly je třeba vzít v úvahu, že mezera pod středem pólového nástavce těchto strojů je 1,5. 2krát menší než na okrajích. Tato konstrukce pólových nástavců je způsobena potřebou zajistit sinusové rozložení magnetické indukce v mezeře a v konečném důsledku získat sinusové EMF ve vinutí statoru.

Stejnosměrné stroje také poskytují určité zvýšení vzduchové mezery pod okraji hlavních pólů. To je způsobeno potřebou snížit zkreslení a oslabit magnetické pole stroje působením reakce kotvy.

READ
Jak pečovat o akrylové povrchy?

V souladu s doporučeními výrobců se kontrola vzduchové mezery u měničů elektrických strojů, mezi které patří např. stejnosměrné stroje a synchronní generátor, provádí následovně.

Pro kontrolu mezery mezi statorem a kotvou vyberte libovolný bod na obvodu statoru, zasuňte šroub do mezery skrz stínící okénko a ručním otáčením kotvy změřte velikost mezery proti určenému bodu na různé polohy armatury.

Pokud se výsledky měření od sebe liší, pak v poloze kotvy, ve které je nejmenší mezera, se na povrch kotvy nanese značka, například křídou, naproti značce statoru.

Poté se změří mezera mezi statorem a kotvou v bodě odpovídajícím jeho značce, ve čtyřech až šesti různých polohách kotvy. Úhly natočení kotvy při této změně polohy by měly být přibližně stejné.

Referenční hodnota vzduchové mezery je určena jako průměr zadaných měření. Tato hodnota by se neměla lišit od jmenovité hodnoty uvedené v dokumentaci opravy o více než 10 %.

Poté zkontrolujte mezeru mezi póly a kotvou. Chcete-li to provést, vložte šroub do okna poklopu a ručním otáčením kotvy změřte velikost mezery mezi kotvou a libovolně zvoleným sloupem v několika polohách kotvy. Stejně jako v předchozím případě se na kotvu umístí značka odpovídající nejmenšímu výsledku měření. Poté změřte mezeru mezi značkou kotvy a každým pólem ve dvou nebo třech bodech.

Kontrolní hodnota vzduchové mezery je rovněž stanovena jako průměrná hodnota zadaných měření a neměla by se lišit od jmenovité hodnoty o více než 10 %.

Obnovení požadovaných rozměrů vzduchových mezer u stejnosměrných strojů se provádí instalací kovových distančních vložek mezi rám a jádra pólů.

U strojů s kluznými ložisky mohou být změny vzduchové mezery způsobeny opotřebením ložiskových pánví. V tomto případě se vložky vymění nebo znovu naplní.

Možný důvod změny vzduchové mezery u asynchronních elektromotorů lze určit opakovaným měřením mezery na několika pozicích statoru. Pokud se naměřené hodnoty mezery po obvodu statoru od sebe liší, ale v různých polohách rotoru zůstávají nezměněny, pak jsou nejpravděpodobnějšími důvody změny mezery zvýšené opotřebení ložisek, posunutí ložiska štíty a deformace svazků aktivního železa statoru.

Pokud se naměřená hodnota mezery mění v závislosti na poloze rotoru, pak příčinou změny vzduchové mezery může být deformace (zakřivení) hřídele rotoru, deformace nebo poškození jeho aktivních železných paketů.

READ
Co je výhodnější: omítka nebo sádrokarton?

Pro měření axiálního chodu rotoru se rotor posune na jednu stranu, dokud se nezastaví. Na stejné straně připevněte přípravek 2 (obrázek 10.38), na kterém je namontován indikátor 3 tak, aby jeho hrot přiléhal ke konci 4 hřídele stroje 1 a šipka byla proti nulové značce stupnice. Poté se kotva posune směrem k indikátoru a na základě jeho odečtení se určí hodnota axiálního chodu, která musí být minimálně 0,2 mm. Horní mez rozběhu určuje konstrukce ložiska.