Контроль многоскоростных трехфазных асинхронных двигателей (с электромагнитным тормозом) серии YZTD(

Контроль многоскоростных трехфазных асинхронных двигателей (с электромагнитным тормозом) серии YZTD(E) для башенных кранов

Введение
Многоскоростные асинхронные двигатели серии YZTD(E), оснащенные встроенным электромагнитным тормозом, являются ключевым элементом привода механизмов подъема, поворота и передвижения башенных кранов. Их надежность, точность управления скоростью и гарантированное торможение напрямую влияют на безопасность и производительность крановой операции. Строгий контроль качества на этапе производства и приемочных испытаний является обязательным условием допуска этих двигателей к эксплуатации. Данная статья описывает основные аспекты контроля двигателей YZTD(E).

1. Объекты испытаний
Объектами контроля являются многоскоростные трехфазные асинхронные двигатели серии YZTD(E) со встроенным электромагнитным тормозом, предназначенные для установки на башенные краны. Основные характеристики объектов:

• Тип двигателя: Асинхронный, с короткозамкнутым ротором.
• Количество скоростей: Как правило, 2, 3 или 4 скорости, реализуемые переключением числа полюсов (например, схемы 4/8, 4/8/16, 4/6/8/16 полюсов).
• Наличие тормоза: Интегрированный электромагнитный тормоз постоянного тока, рассчитанный на напряжение управления (часто 170В DC или другое, в зависимости от исполнения).
• Назначение: Привод механизмов подъема, поворота (револьверный ход) или передвижения башенного крана.
• Степень защиты: Обычно IP54 или выше, обеспечивающая защиту от пыли и брызг воды.
• Климатическое исполнение: Указывается в соответствии со стандартами (например, У3 для умеренного климата).

2. Область испытаний
Контроль двигателей YZTD(E) охватывает следующие основные области:

• Контроль соответствия конструкторской и технологической документации: Габаритные и установочные размеры, масса, маркировка.
• Проверка электрических параметров:
  • Сопротивление изоляции обмоток статора (каждой скорости) и тормоза.
  • Электрическая прочность изоляции (испытание повышенным напряжением) обмоток статора (между фазами, фазой и корпусом) и обмотки тормоза.
  • Сопротивление обмоток статора постоянному току (каждой скорости) и обмотки тормоза.
• Испытания характеристик в рабочем режиме:
  • Проверка работоспособности на всех скоростях (холостой ход).
  • Измерение потребляемого тока и мощности холостого хода на всех скоростях.
  • Измерение частоты вращения ротора на холостом ходу для всех скоростей.
  • Проверка направления вращения для всех скоростей (должно соответствовать маркировке выводов).
  • Измерение уровня вибрации корпуса на холостом ходу для всех скоростей.
  • Измерение уровня шума на холостом ходу для всех скоростей.
• Испытания встроенного электромагнитного тормоза:
  • Проверка момента срабатывания тормоза (момента оттормаживания).
  • Проверка момента торможения (удерживающего момента).
  • Проверка времени срабатывания тормоза (времени оттормаживания и времени затормаживания).
  • Проверка надежности работы тормоза при циклических включениях/выключениях.
  • Проверка работы тормоза при аварийном отключении питания двигателя и/или тормоза (проверка гарантированного торможения при пропадании управления).
• Проверка нагрева: Испытания на нагрев при номинальной нагрузке для определения превышения температуры обмоток статора и подшипников на всех рабочих скоростях (проводятся на специальных нагрузочных стендах).
• Контроль механической совместимости: Проверка посадочных мест вала, шпоночных пазов, фланцев на соответствие требованиям для монтажа на редуктор кранового механизма.
• Проверка степени защиты (IP): Испытания на герметичность (при необходимости).
• Контроль внешнего вида и качества сборки: Отсутствие механических повреждений, коррозии, качество покраски, надежность креплений, правильность подключения выводов в коробке.

3. Методы испытаний
Методы испытаний базируются на требованиях действующих национальных и международных стандартов, регламентирующих испытания асинхронных двигателей общего назначения, крановых электродвигателей и электромагнитных тормозов. Ключевые методы включают:

• Визуальный осмотр и измерение размеров: С использованием мерительного инструмента (штангенциркули, микрометры, шаблоны).
• Измерение сопротивления изоляции: Мегаомметром на напряжение 500 В DC или 1000 В DC в соответствии со стандартами (например, ГОСТ 3484-88).
• Испытание электрической прочности: Специализированной испытательной установкой, подающей переменное напряжение промышленной частоты (обычно 2Uном + 1000 В, но не менее 1500 В) в течение 1 минуты.
• Измерение сопротивления обмоток: Мостом постоянного тока или микроомметром.
• Испытания холостого хода и проверка направления вращения: Подача номинального напряжения на обмотки статора для каждой скорости, измерение параметров электроизмерительными приборами (ваттметры, амперметры, вольтметры), контроль частоты вращения тахометром или тахогенератором.
• Измерение вибрации: С помощью виброметра (виброакселерометра), установленного на корпусе двигателя в точках, определенных стандартами (например, ГОСТ 30824).
• Измерение шума: С помощью шумомера на определенном расстоянии от двигателя в безэховой камере или в условиях, соответствующих стандартам (например, ГОСТ 31296).
• Испытания электромагнитного тормоза:
  • Момент срабатывания/торможения: Измеряется с помощью динамометра или торсионного датчика на специальном стенде при подаче/снятии номинального напряжения на тормозную катушку.
  • Время срабатывания: Фиксируется с помощью электронного секундомера или осциллографа по сигналам датчиков тока/напряжения тормоза и датчика скорости/положения вала.
  • Циклические испытания: Проводятся на стенде, имитирующем рабочие циклы крана с заданной частотой включений.
  • Проверка аварийного торможения: Моделируется отключение питания тормоза и/или двигателя при вращающемся вале; контролируется факт и скорость остановки вала.
• Тепловые испытания: Проводятся на нагрузочном стенде, создающем номинальный момент на валу двигателя для каждой скорости. Температура измеряется методом сопротивления (для обмоток) или термопарами (для подшипников, корпуса) в установившемся тепловом режиме.
• Проверка степени защиты IP: Тестирование защитой от проникновения твердых тел и воды проводится на специализированных стендах по методикам, описанным в стандарте IEC 60529 (или ГОСТ 14254).

4. Испытательное оборудование
Для проведения полного комплекса испытаний двигателей YZTD(E) требуется следующее оборудование:

1. Испытательные стенды:
   • Стенд холостого хода с регулируемым источником трехфазного напряжения.
   • Нагрузочный стенд с возможностью создания регулируемого момента торможения (электромагнитный порошковый, гидравлический или генераторный тормоз) и измерения момента/скорости.
   • Специализированный стенд для испытаний электромагнитного тормоза (измерение момента, времени срабатывания).
   • Циклический стенд для ресурсных испытаний тормоза.
2. Измерительные приборы:
   • Многофункциональные электроизмерительные приборы (ваттметры, амперметры, вольтметры, фазометры) или системы сбора данных.
   • Мегаомметр (500 В DC, 1000 В DC).
   • Установка испытания электрической прочности (высоковольтная).
   • Мост постоянного тока или микроомметр.
   • Цифровой тахометр (лазерный, контактный) или тахогенератор с измерителем частоты/скорости.
   • Виброметр (виброанализатор) с акселерометрами.
   • Шумомер с калибратором.
   • Термометры сопротивления, термопары с измерительными приборами (мультиметры, термоконвертеры, системы сбора данных).
   • Динамометр или тензометрический датчик момента.
   • Электронный секундомер, осциллограф (для измерения времени срабатывания тормоза).
3. Вспомогательное оборудование:
   • Регулируемые источники постоянного тока (для питания тормоза).
   • Коммутационная аппаратура и системы управления испытаниями.
   • Климатическая камера (для проведения испытаний при заданных температурах, если требуется).
   • Стенд для проверки степени защиты IP.

Заключение
Комплексный контроль многоскоростных двигателей серии YZTD(E) с электромагнитным тормозом является критически важным этапом перед их установкой на башенные краны. Испытания, охватывающие электрические, механические, тепловые параметры и, особенно, надежность работы встроенного тормоза, гарантируют, что двигатель будет соответствовать строгим требованиям безопасности, производительности и долговечности, предъявляемым к крановому оборудованию. Использование современного, поверенного испытательного оборудования и строгое соблюдение стандартизированных методик обеспечивает объективность и достоверность результатов контроля. Регулярный контроль качества по описанным направлениям позволяет минимизировать риски отказов и обеспечить безопасную эксплуатацию башенных кранов.