Λύσεις — Ενότητα 4.4: Έλεγχος – βλάβες – συντήρηση Α.Τ.Κ. (σελ. 281-282) – ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΜΗΧΑΝΕΣ Γ΄ ΕΠΑΛ

ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΜΗΧΑΝΕΣ Γ΄ ΕΠΑΛ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΜΗΧΑΝΕΣ Γ΄ ΕΠΑΛ – ΛΥΣΕΙΣ – ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Ασκήσεων Σχολικού Βιβλίου Λύσεις — Ενότητα 4.4: Έλεγχος – βλάβες – συντήρηση Α.Τ.Κ. (σελ. 281-282) – ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΜΗΧΑΝΕΣ Γ΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις — Ενότητα 4.4: Έλεγχος - βλάβες - συντήρηση Α.Τ.Κ. (σελ. 281-282)

Λύσεις των 19 ερωτήσεων της ενότητας 4.4: 14 θεωρίας και 5 πολλαπλής επιλογής.

Ερώτηση 1 — Βασικοί έλεγχοι κινητήρων (ονομαστικά)

Ερώτηση: Αναφέρετε ονομαστικά τους βασικούς ελέγχους που πρέπει να γίνονται στους ηλεκτρονικούς κινητήρες.

Απάντηση:

Οι κινητήρες κατά την αγορά, εγκατάσταση και λειτουργία υπόκεινται στους παρακάτω ελέγχους (4.4.1, Ανακεφαλαίωση σελ. 284): ① έλεγχος με την παράδοση (κινητήρας, εξαρτήματα, πίνακας, ζημιές μεταφοράς)· ② έλεγχος μεταφοράς και αποθήκευσης (ανύψωση, χώρος ≥ 3 °C, στεγνός, έδρανα, ψήκτρες, μηνιαία μισή στροφή)· ③ έλεγχος προστασίας (υπερφόρτιση, βραχυκύκλωμα, πτώση τάσης)· ④ έλεγχος θεμελίωσης-σύνδεσης (θεμέλια, γείωση, συνδέσεις κατά πινακίδα)· ⑤ έλεγχος υγρασίας (μέγγερ 500 V ≥ 40 MΩ, στέγνωμα)· ⑥ έλεγχος μηχανικής ζεύξης (ευθυγράμμιση ≤ 0,1 mm, ιμάντες, ζυγοστάθμιση)· ⑦ έλεγχος πριν την έναρξη λειτουργίας (15 επιμέρους έλεγχοι — σύσφιγξη, ξένα σώματα, μονώσεις με μέγγερ 1000 V, θερμίστορ, καλύμματα, αερισμός, αποστάσεις, λίπανση, καλωδίωση)· ⑧ έλεγχος συνδεσμολογίας - φοράς περιστροφής - εκκίνησης - σταματήματος· ⑨ έλεγχοι κατά τη διάρκεια της λειτουργίας (κραδασμοί, υπερφόρτωση, θερμοκρασίες).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Παράδοση· μεταφορά-αποθήκευση· προστασία· θεμελίωση-σύνδεση· υγρασία· μηχανική ζεύξη· πριν την έναρξη λειτουργίας· συνδεσμολογία-φορά-εκκίνηση-σταμάτημα· κατά τη λειτουργία.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Οι εννέα έλεγχοι.

Ερώτηση 2 — Οι τρεις βασικοί τύποι προστασίας

Ερώτηση: Ποιοι είναι οι τρεις βασικοί τύποι προστασίας που πρέπει ο εγκαταστάτης κινητήρων να εξασφαλίσει;

Απάντηση:

Ο αγοραστής/εγκαταστάτης πρέπει να εξασφαλίζει τουλάχιστον (σελ. 264): 1. Προστασία έναντι υπερφόρτισης — θερμικό ρελέ ή αυτόματος διακόπτης με θερμικό στοιχείο, ώστε ο κινητήρας να αποσυνδέεται όταν το ρεύμα υπερβεί για ορισμένο χρόνο το ονομαστικό (υπερθέρμανση τυλιγμάτων)· 2. Προστασία έναντι βραχυκυκλώματος — ασφάλειες ή μαγνητικό στοιχείο αυτόματου διακόπτη, για άμεση διακοπή στα πολύ μεγάλα ρεύματα σφάλματος· 3. Προστασία έναντι πτώσης της τάσης — ρελέ ελλείψεως/πτώσης τάσης (πηνίο ελάχιστης τάσης) που αποσυνδέει τον κινητήρα όταν η τάση πέσει κάτω από το επιτρεπόμενο όριο (μειωμένη ροπή, αύξηση ρεύματος, κίνδυνος ανατροπής) και εμποδίζει την αυτόματη επανεκκίνηση μετά από διακοπή.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Προστασία έναντι υπερφόρτισης (θερμικό), έναντι βραχυκυκλώματος (ασφάλειες/μαγνητικό) και έναντι πτώσης της τάσης (ρελέ ελάχιστης τάσης).

Κριτήρια αξιολόγησης:

Οι τρεις προστασίες.

Ερώτηση 3 — Έλεγχος υγρασίας: όργανα, μετρήσεις, στέγνωμα

Ερώτηση: Πώς γίνεται ο έλεγχος υγρασίας (όργανα, μετρήσεις, στέγνωμα);

Απάντηση:

Όλοι ανεξαιρέτως οι κινητήρες, πριν τεθούν σε λειτουργία (και περιοδικά κατά τη συντήρηση), ελέγχονται ως προς την υγρασία (σελ. 265). Όργανο: μέγγερ (μεγγόμετρο) — γεννήτρια/όργανο μέτρησης αντίστασης μόνωσης με υψηλή συνεχή τάση δοκιμής. Μέτρηση: με μέγγερ στα 500 V μετράμε την αντίσταση μόνωσης των τυλιγμάτων — κάθε φάση ως προς το σασί (κέλυφος) και φάση προς φάση (σχ. 4.78). Αποδεκτή θεωρείται η υγρασία όταν, υπό κανονικές κλιματολογικές συνθήκες, η αντίσταση μόνωσης είναι τουλάχιστον 40 MΩ. (Πριν την έναρξη λειτουργίας γίνεται και έλεγχος με μέγγερ 1000 V.) Στέγνωμα (αν η αντίσταση είναι μικρότερη): α) με ηλεκτρικό ρεύμα — τροφοδοτούμε τον στάτη με μειωμένη τάση, 10-15 % της ονομαστικής, ώστε τα τυλίγματα να θερμανθούν ήπια από τις απώλειες Joule και να εξατμιστεί η υγρασία· β) με εξωτερική θέρμανση — αφού αποσυναρμολογήσουμε τον κινητήρα, τον θερμαίνουμε με αντιστάσεις, σε φούρνο κ.λπ., ακολουθώντας συγκεκριμένη διαδικασία (σταδιακή άνοδος θερμοκρασίας, παρακολούθηση της αντίστασης μόνωσης μέχρι να σταθεροποιηθεί)· συνιστάται το στέγνωμα σε φούρνο και, αν χρειάζεται, επικοινωνία με το εργοστάσιο κατασκευής.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Μέγγερ 500 V: αντίσταση μόνωσης φάσης-σασί και φάσης-φάσης ≥ 40 MΩ· αν μικρότερη, στέγνωμα με ρεύμα (στάτης σε 10-15 % της τάσης) ή με εξωτερική θέρμανση/φούρνο μετά από αποσυναρμολόγηση (συνιστάται), κατά τις οδηγίες του κατασκευαστή.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Όργανο + όριο + δύο τρόποι στεγνώματος.

Ερώτηση 4 — Πώς αυξάνει την ταχύτητα ο χειριστής δακτυλιοφόρου κινητήρα

Ερώτηση: Πώς πρέπει να αυξάνει ο χειριστής δακτυλιοφόρου κινητήρα την ταχύτητα και για ποιο λόγο;

Απάντηση:

Στους δακτυλιοφόρους κινητήρες ο χειριστής πρέπει να αυξάνει την ταχύτητα διαδοχικά (βηματικά, σιγά-σιγά), αφαιρώντας μία-μία τις βαθμίδες αντιστάσεων του εκκινητή του δρομέα (R4 → R3 → R2 → R1) και αφήνοντας τον κινητήρα να επιταχύνει σε κάθε βαθμίδα πριν περάσει στην επόμενη (σελ. 268). Λόγος: αν η αύξηση γίνει πολύ γρήγορα (π.χ. βραχυκύκλωση των αντιστάσεων ενώ οι στροφές είναι ακόμη χαμηλές/η ολίσθηση μεγάλη), ο κινητήρας απορροφά πολύ μεγάλο ρεύμα από το δίκτυο και από το κύκλωμα του δρομέα, με συνέπεια το «κάψιμο» και την πρόωρη φθορά των δακτυλίων και των ψηκτρών (σπινθηρισμοί, υπερθέρμανση επαφών), αιχμές ροπής και καταπόνηση των τυλιγμάτων. Γι' αυτό προτιμάται ο αυτόματος εκκινητής με ηλεκτρονόμους και χρονοδιακόπτη (σχ. 4.62).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Διαδοχικά/βηματικά, αφαιρώντας μία-μία τις αντιστάσεις του εκκινητή· αν γίνει γρήγορα, μεγάλο ρεύμα → κάψιμο και πρόωρη φθορά δακτυλίων-ψηκτρών.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Τρόπος + λόγος.

Ερώτηση 5 — Γιατί περιμένουμε πλήρη στάση πριν την αποσύνδεση καλωδίων

Ερώτηση: Γιατί μετά τη διακοπή τροφοδοσίας πρέπει να περιμένουμε να σταματήσει πλήρως η περιστροφή για να αποσυνδέσουμε τα καλώδια τροφοδοσίας;

Απάντηση:

Το βιβλίο (σελ. 268) ορίζει: «μετά τη διακοπή παροχής στον κινητήρα, για να αποσυνδέσουμε τα καλώδια τροφοδοσίας από τον πίνακα άκρων, πρέπει να περιμένουμε να σταματήσει πλήρως η περιστροφή». Λόγοι: ① όσο ο δρομέας στρέφεται, το τύλιγμα του στάτη διατηρεί τάση: ο παραμένων μαγνητισμός και τα ρεύματα του δρομέα (που σβήνουν με τη σταθερά χρόνου του — αρκετά δευτερόλεπτα στους μεγάλους κινητήρες) επάγουν στον στάτη Η.Ε.Δ. (ο κινητήρας «λειτουργεί ως γεννήτρια»), οπότε οι ακροδέκτες δεν είναι ασφαλείς — κίνδυνος ηλεκτροπληξίας ή τόξου στην αποσύνδεση· ② σε εγκαταστάσεις με πυκνωτές αντιστάθμισης παράλληλα στον κινητήρα, ο στρεφόμενος κινητήρας μπορεί να αυτοδιεγερθεί και να αναπτύξει επικίνδυνη τάση· ③ αν τα καλώδια αποσυνδεθούν/επανασυνδεθούν με τον κινητήρα να στρέφεται, μια τυχαία επανατροφοδότηση εκτός φάσης προκαλεί μεγάλα μεταβατικά ρεύματα και ροπές (μηχανική καταπόνηση)· ④ μηχανική ασφάλεια: εργασία στο κιβώτιο ακροδεκτών δίπλα σε στρεφόμενο άξονα/ιμάντα. Ο κινητήρας «σβήνει» μόνο με τη διακοπή τροφοδοσίας, οπότε η στάση πρέπει να διαπιστωθεί οπτικά.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Γιατί όσο στρέφεται ο δρομέας (παραμένων μαγνητισμός, ρεύματα δρομέα, πυκνωτές) ο στάτης διατηρεί επαγόμενη τάση → κίνδυνος ηλεκτροπληξίας/τόξου στους ακροδέκτες· επίσης κίνδυνος μεταβατικών ρευμάτων σε επανασύνδεση και μηχανικής ασφάλειας.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Παραμένουσα τάση + ασφάλεια.

Ερώτηση 6 — Κινητήρας διπλών στροφών Dahlander Δ/ΥΥ και Υ/ΥΥ (σχέδιο)

Ερώτηση: Σχεδιάστε κινητήρα διπλών στροφών με τύλιγμα (DAHLANDER) Δ/ΥΥ, και Υ/ΥΥ.

Απάντηση:

Οι κινητήρες διπλών στροφών 3000/1500 ή 1500/750 στρ/min έχουν μία περιέλιξη με συνδεσμολογία Dahlander (μέθοδος διαδοχικών πόλων — διπλασιασμός πόλων, λόγος 2:1) και 6 ακροδέκτες (U1 V1 W1 / U2 V2 W2 — παλιά U V W / X Y Z) (σελ. 270). Κάθε φάση αποτελείται από δύο μισά πηνία σε σειρά με μεσαία λήψη.
Δ/ΥΥ (σχ. 4.72, 4.74 — σταθερή ροπή): Χαμηλές στροφές (Δ): οι τρεις φάσεις συνδέονται σε τρίγωνο με τις έξι ημι-περιελίξεις σε σειρά ανά πλευρά· το δίκτυο R, S, T (L1, L2, L3) συνδέεται στους ακροδέκτες U1, V1, W1 (κορυφές του τριγώνου) και οι μεσαίες λήψεις U2, V2, W2 μένουν ελεύθερες → p ζεύγη πόλων (π.χ. 1500). Υψηλές στροφές (ΥΥ): το δίκτυο συνδέεται στις μεσαίες λήψεις U2, V2, W2 και οι U1, V1, W1 βραχυκυκλώνονται μεταξύ τους (λαμάκι) → κάθε φάση γίνεται δύο παράλληλα ημι-πηνία, οι τρεις φάσεις σε διπλό αστέρα → μισοί πόλοι, διπλάσια ταχύτητα (3000). Σχέδιο: τρίγωνο με κορυφές U1, V1, W1 και μέσα πλευρών U2, V2, W2· αριστερά «χαμηλές: L1 L2 L3 → U1 V1 W1», δεξιά «υψηλές: L1 L2 L3 → U2 V2 W2, U1-V1-W1 γεφυρωμένα».
Υ/ΥΥ (σχ. 4.73 — για φυγοκεντρικά φορτία, π.χ. ανεμιστήρες, όπου η ροπή πέφτει με το τετράγωνο της ταχύτητας): Χαμηλές (Υ): οι τρεις φάσεις (κάθε μία με τα δύο ημι-πηνία σε σειρά) συνδέονται σε απλό αστέρα — τα άκρα X, Y, Z (τέλη) ενωμένα σε κόμβο, δίκτυο στα U1, V1, W1, μεσαίες λήψεις U2, V2, W2 ελεύθερες. Υψηλές (ΥΥ): δίκτυο στις μεσαίες λήψεις U2, V2, W2, U1, V1, W1 γεφυρωμένα → διπλός αστέρας. Σχέδιο: αστέρας με κέντρο τον κόμβο των τελών, τρία σκέλη με μεσαίες λήψεις U2, V2, W2 και άκρα U1, V1, W1· δύο συνδεσμολογίες κιβωτίου όπως στο Δ/ΥΥ. Και στις δύο περιπτώσεις η εκκίνηση γίνεται πάντοτε από τις χαμηλές στροφές (σελ. 271).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Μία περιέλιξη Dahlander, 6 ακροδέκτες: χαμηλές = Δ (ή Υ) με δίκτυο στα U1 V1 W1 και U2 V2 W2 ελεύθερα· υψηλές = ΥΥ με δίκτυο στα U2 V2 W2 και U1 V1 W1 γεφυρωμένα· Δ/ΥΥ σταθερή ροπή, Υ/ΥΥ για φυγοκεντρικά φορτία· εκκίνηση από χαμηλές.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Περιγραφή δύο σχεδίων + συνδέσεις κιβωτίου.

Ερώτηση 7 — Περιοδικές εργασίες συντήρησης χωρίς αποσυναρμολόγηση

Ερώτηση: Ποιες εργασίες συντήρησης πρέπει να γίνονται περιοδικά χωρίς να αποσυναρμολογηθεί ο κινητήρας;

Απάντηση:

Περιοδικά, χωρίς αποσυναρμολόγηση του κινητήρα από τη μηχανή, γίνονται (σελ. 273): ① καθαρισμός των καναλιών αερισμού· ② καθαρισμός του πλέγματος του καλύμματος του ανεμιστήρα· ③ λίπανση των εδράνων και έλεγχος του συστήματος λίπανσης (γρασαδόροι-βαλβίδες, διαστήματα ≤ 1 έτος)· ④ καθαρισμός των μερών με ίχνη σκουριάς· ⑤ έλεγχος της αντίστασης μόνωσης της περιέλιξης και των καλωδίων σύνδεσης (μέγγερ). Στους κινητήρες μεγάλης ισχύος τηρείται επίσης κατάσταση ωρών λειτουργίας και αριθμού εκκινήσεων.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Καθαρισμός καναλιών αερισμού και πλέγματος ανεμιστήρα, λίπανση εδράνων/έλεγχος λίπανσης, καθαρισμός σκουριάς, έλεγχος αντίστασης μόνωσης περιέλιξης-καλωδίων.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Οι πέντε εργασίες.

Ερώτηση 8 — Περιοδικοί έλεγχοι και επιθεωρήσεις κατά τη λειτουργία

Ερώτηση: Ποιοι έλεγχοι και επιθεωρήσεις πρέπει να γίνονται περιοδικά κατά τη λειτουργία του κινητήρα;

Απάντηση:

Κατά τη λειτουργία πρέπει περιοδικά να ελέγχονται και να επιθεωρούνται (σελ. 272-273): ① οι κοχλίες και τα περικόχλια σύσφιξης του κινητήρα στη βάση του· ② η ακρίβεια της ζεύξης (ευθυγράμμιση)· ③ η θερμοκρασία του περιβάλλοντος και του κινητήρα (κατ' αρχήν στο κέλυφος και τοπικά στα έδρανα και τον άξονα)· ④ οι κοχλίες σύσφιξης του καλύμματος του ανεμιστήρα· ⑤ οι συνδέσεις στο κιβώτιο ακροδεκτών (καλή επαφή και σύσφιξη)· ⑥ ο θόρυβος, κυρίως ο προερχόμενος από τα έδρανα· ⑦ η τάση («τέντωμα») των ιμάντων αν έχουμε ιμαντοκίνηση· ⑧ η αντίσταση μόνωσης της περιέλιξης. Στους δακτυλιοφόρους επιπλέον: α) οι δακτύλιοι, β) οι ψήκτρες ως προς το μέγεθος, την πίεση και τη δυνατότητα ολίσθησης μέσα στις ψηκτροθήκες, γ) ο ψηκτροφορέας ως προς τη στερέωση και τη μόνωσή του. Επίσης μετά την εκκίνηση: ταχύτητα κραδασμών (≤ 4,5 mm/s), αποφυγή παρατεταμένης υπερφόρτωσης, θερμοκρασίες εντός ορίων κλάσης μόνωσης (έδρανα ≤ 70 °C).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Κοχλίες βάσης, ζεύξη, θερμοκρασία (κέλυφος, έδρανα, άξονας), κοχλίες καλύμματος ανεμιστήρα, συνδέσεις κιβωτίου, θόρυβος εδράνων, τάση ιμάντων, αντίσταση μόνωσης· δακτυλιοφόροι: δακτύλιοι, ψήκτρες, ψηκτροφορέας· κραδασμοί ≤ 4,5 mm/s.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Οι 8 + 3 έλεγχοι.

Ερώτηση 9 — Εύρεση ακροδεκτών των πηνίων του στάτη

Ερώτηση: Πώς μπορείτε να βρείτε τους ακροδέκτες των πηνίων του στάτη κινητήρα;

Απάντηση:

Όταν στο κιβώτιο υπάρχουν έξι ακροδέκτες χωρίς σήμανση, βρίσκουμε ποια ζεύγη ανήκουν στο ίδιο πηνίο (φάση) με δύο τρόπους (σελ. 277, σχ. 4.76): α) Με δοκιμαστικό κατσαβίδι (λυχνία δοκιμής): συνδέουμε μία φάση του δικτύου σε ένα από τα «άνω» άκρα και με δοκιμαστικό κατσαβίδι ακουμπάμε διαδοχικά τα «κάτω» άκρα· όπου ανάψει το δοκιμαστικό, εκεί είναι το άλλο άκρο του ίδιου πηνίου (κλειστό κύκλωμα μέσω του τυλίγματος)· επαναλαμβάνουμε για τα άλλα δύο. β) Με ωμόμετρο (ασφαλέστερο): αφού μηδενίσουμε το ωμόμετρο, συνδέουμε τον έναν ακροδέκτη του σε ένα από τα άνω άκρα και τον άλλο με τη σειρά στα τρία κάτω· όπου το ωμόμετρο δείχνει ένδειξη (μικρή αντίσταση, όχι άπειρο) είναι το άλλο άκρο του πηνίου που ψάχνουμε. Έτσι ορίζουμε τα ζεύγη U1-U2, V1-V2, W1-W2· (η σωστή πολικότητα — αρχή/τέλος — προσδιορίζεται με δοκιμή φοράς ή με μπαταρία-γαλβανόμετρο).

Σύνοψη: (ενδεικτική) α) Φάση σε ένα άκρο και δοκιμαστικό κατσαβίδι στα άλλα — όπου ανάβει είναι το ζευγάρι του· β) μηδενισμένο ωμόμετρο: ένας ακροδέκτης σε ένα άκρο, ο άλλος διαδοχικά στα υπόλοιπα — όπου ένδειξη είναι το άλλο άκρο του πηνίου.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Δύο μέθοδοι.

Ερώτηση 10 — Υπολογισμός συντελεστή ισχύος κινητήρα

Ερώτηση: Πώς μπορείτε να υπολογίσετε το συντελεστή ισχύος κινητήρα;

Απάντηση:

Μετράμε (σελ. 278, σχ. 4.77, 4.79): την πολική τάση U με βολτόμετρο, το ρεύμα γραμμής I με αμπερόμετρο ή αμπεροτσιμπίδα και την πραγματική ισχύ P με βαττόμετρο — στα τριφασικά με δύο βαττόμετρα σε σύνδεση Aaron, P = W1 + W2 (σχ. 4.79γ). Τότε, από P = √3·U·I·συνφ: \( συνφ = \frac{P}{\sqrt{3} \cdot U \cdot I} = \frac{W_1 + W_2}{\sqrt{3} \cdot U \cdot I} \) (4.17). Εναλλακτικά με όργανο συνφ (φασίμετρο) ή, αν είναι γνωστή η φαινομένη ισχύς S = √3·U·I, συνφ = P/S. Ο συνφ του Α.Τ.Κ. είναι χαμηλός στο κενό και αυξάνεται με το φορτίο· αν είναι < 0,85 γίνεται διόρθωση με πυκνωτές.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Μετράμε U, I (αμπεροτσιμπίδα) και P (δύο βαττόμετρα Aaron, W1 + W2)· συνφ = P/(√3·U·I).

Κριτήρια αξιολόγησης:

Μετρήσεις + τύπος (4.17).

Ερώτηση 11 — Κυκλώματα μέτρησης αντίστασης μόνωσης· διαδικασία

Ερώτηση: Σχεδιάστε κυκλώματα μέτρησης αντίστασης μόνωσης περιελίξεων κινητήρα και εξηγείστε τη διαδικασία μέτρησης.

Απάντηση:

Όργανο: μέγγερ (μεγγόμετρο) — παράγει υψηλή συνεχή τάση (500 V, 1000 V) και δείχνει απευθείας την αντίσταση μόνωσης σε MΩ. Προετοιμασία: ο κινητήρας εκτός τάσης και αποσυνδεδεμένος από το δίκτυο, τα λαμάκια του κιβωτίου αφαιρεμένα ώστε οι τρεις φάσεις να είναι ανεξάρτητες, κέλυφος γειωμένο. Κύκλωμα α (σχ. 4.78 αριστερά — έλεγχος υγρασίας, μέγγερ 500 V): ο ένας ακροδέκτης του μέγγερ στο μεταλλικό σασί (κέλυφος) του κινητήρα και ο άλλος διαδοχικά σε κάθε φάση (U1, V1, W1) → αντίσταση μόνωσης φάσης-γης· κατόπιν μεταξύ φάσης-φάσης (U1-V1, V1-W1, W1-U1). Απαιτείται ≥ 40 MΩ για κάθε μέτρηση, αλλιώς στέγνωμα. Κύκλωμα β (σχ. 4.78 δεξιά — έλεγχος αντοχής μόνωσης πριν την έναρξη, μέγγερ 1000 V): ξανά κάθε φάση ως προς το σασί και κάθε φάση ως προς τις υπόλοιπες δύο (οι άλλες δύο γεφυρωμένες μεταξύ τους). Διαδικασία: συνδέουμε, στρέφουμε τη μανιβέλα/πατάμε το πλήκτρο δοκιμής για ~1 min μέχρι να σταθεροποιηθεί η ένδειξη, καταγράφουμε την τιμή (MΩ) και τη θερμοκρασία, εκφορτίζουμε το τύλιγμα (χωρητικό φορτίο) πριν αγγίξουμε τους ακροδέκτες, επαναλαμβάνουμε για όλες τις φάσεις και τα καλώδια σύνδεσης· συγκρίνουμε με τα όρια (40 MΩ / οδηγίες κατασκευαστή) και τις προηγούμενες μετρήσεις (τάση πτώσης = γήρανση/υγρασία).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Μέγγερ, κινητήρας εκτός τάσης με λαμάκια αφαιρεμένα· 500 V: κάθε φάση προς σασί και φάση-φάση, ≥ 40 MΩ (υγρασία)· 1000 V: κάθε φάση προς σασί και προς τις άλλες δύο (γεφυρωμένες)· ~1 min ανά μέτρηση, εκφόρτιση, καταγραφή/σύγκριση.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Δύο κυκλώματα + διαδικασία + όρια.

Ερώτηση 12 — Διόρθωση συντελεστή ισχύος

Ερώτηση: Πώς γίνεται η διόρθωση του συντελεστή ισχύος;

Απάντηση:

Η Δ.Ε.Η. απαιτεί συνφ ≥ 0,85· ο Α.Τ.Κ. (επαγωγικό φορτίο) έχει συχνά μικρότερο, ιδίως σε μερικό φορτίο, οπότε αντισταθμίζουμε την άεργη ισχύ με πυκνωτές (σελ. 279). α) Μετρήσεις: ρεύμα (A), τάση (V), ισχύς (W). β) Υπολογισμοί: από \( συνφ_1 = \frac{P}{\sqrt{3} U I} \) βρίσκουμε τη γωνία φ1 και την εφφ1· από τον επιθυμητό συνφ2 (≥ 0,85) την εφφ2. Η άεργη ισχύς που πρέπει να δώσουν οι πυκνωτές είναι Qc = P·(εφφ1 − εφφ2). γ) Πυκνωτές: τρεις πυκνωτές σε αστέρα στα άκρα U, V, W του κινητήρα, καθένας \( C_Y = \frac{P (εφφ_1 - εφφ_2)}{3 \cdot 2πf \cdot U_φ^2} \), με Uφ = U/√3 (4.18)· ή τρεις σε τρίγωνο στα U, V, W, καθένας \( C_Δ = \frac{P (εφφ_1 - εφφ_2)}{3 \cdot 2πf \cdot U^2} \) (4.19)· προκύπτει CY = 3·CΔ (4.20) — στο τρίγωνο χρειάζεται τρεις φορές μικρότερη χωρητικότητα (αλλά για την πολική τάση). δ) Σύνδεση (σχ. 4.80): οι πυκνωτές συνδέονται παράλληλα στον κινητήρα, στους ακροδέκτες U1, V1, W1 (μετά τον διακόπτη/εκκινητή, ώστε να ζεύγνυνται μαζί του), με τις γραμμές L1, L2, L3· επαληθεύουμε μετρώντας ξανά A, V, W. Αποφεύγεται η υπεραντιστάθμιση (κίνδυνος αυτοδιέγερσης στη στάση).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Μετράμε A, V, W → συνφ1 → εφφ1· από συνφ2 ≥ 0,85 → εφφ2· τρεις πυκνωτές σε αστέρα CY = P(εφφ1 − εφφ2)/(3·2πf·Uφ²) ή σε τρίγωνο CΔ = P(εφφ1 − εφφ2)/(3·2πf·U²), CY = 3CΔ, παράλληλα στα U, V, W του κινητήρα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Μετρήσεις, υπολογισμοί, τύποι, σύνδεση.

Ερώτηση 13 — Κύκλωμα μέτρησης αντίστασης τυλιγμάτων στάτη

Ερώτηση: Σχεδιάστε και εξηγείστε κύκλωμα μέτρησης αντίστροφης μόνωσης τυλιγμάτων στο στάτη.

Απάντηση:

Η ερώτηση αναφέρεται στη μέτρηση της (ωμικής) αντίστασης των τυλιγμάτων του στάτη (§8, σελ. 280, σχ. 4.81) — που γίνεται με ωμόμετρο μεταξύ δύο ακροδεκτών του κινητήρα, χωρίς να λύσουμε τη συνδεσμολογία (η αντίσταση μόνωσης μετριέται με μέγγερ, ερ. 11). α) Σύνδεση αστέρα (σχ. 4.81α): τα U2, V2, W2 είναι γεφυρωμένα (κόμβος)· συνδέουμε το ωμόμετρο μεταξύ δύο ακροδεκτών U1-V1: το ρεύμα διαρρέει δύο φάσεις σε σειρά (U1 → κόμβος → V1), άρα η μετρούμενη αντίσταση είναι Rμ = 2R και η αντίσταση κάθε φάσης R = Rμ/2. β) Σύνδεση τριγώνου (σχ. 4.81β): U1-W2, V1-U2, W1-V2 γεφυρωμένα· μεταξύ δύο κορυφών (π.χ. U1-V1) το ωμόμετρο «βλέπει» μία φάση R παράλληλα με τις άλλες δύο σε σειρά (2R): \( R_μ = \frac{R \cdot 2R}{R + 2R} = \frac{2}{3} R \), άρα R = (3/2)·Rμ = 1,5·Rμ. Σχέδιο: πινακίδα έξι ακροδεκτών με τα λαμάκια του αστέρα (οριζόντιο στη σειρά U2 V2 W2) ή του τριγώνου (κατακόρυφα U1-W2, V1-U2, W1-V2) και ωμόμετρο Ω με τους δύο ακροδέκτες του σε U1 και V1. Η μέτρηση χρησιμεύει για έλεγχο διακοπής/βραχυκυκλώματος φάσης, συμμετρίας των τριών φάσεων (ίσες αντιστάσεις), υπολογισμό απωλειών χαλκού (3·I²·R) και θερμοκρασίας (μέθοδος μεταβολής αντίστασης).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ωμόμετρο μεταξύ δύο ακροδεκτών: σε αστέρα Rμ = 2R → R = Rμ/2· σε τρίγωνο Rμ = R∥2R = (2/3)R → R = 1,5·Rμ (σχ. 4.81)· έλεγχος διακοπής, συμμετρίας φάσεων, απωλειών χαλκού.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Δύο κυκλώματα + τύποι.

Ερώτηση 14 — Στοιχεία για παραγγελία κινητήρα

Ερώτηση: Ποια στοιχεία πρέπει να έχουμε για να παραγγείλουμε τον κατάλληλο κινητήρα;

Απάντηση:

Κατά την παραγγελία δίνονται (σελ. 280): ① η ισχύς (σε HP ή kW)· ② η ταχύτητα (στρ/min — αριθμός πόλων, μία ή περισσότερες ταχύτητες)· ③ η τάση (π.χ. 380VΔ/660VY, 400 V)· ④ η συχνότητα (50/60 Hz)· ⑤ η έδραση (τρόπος στήριξης — με πόδια, φλάντζα, κατακόρυφος/οριζόντιος άξονας)· ⑥ η θερμοκρασία περιβάλλοντος· ⑦ οι συνθήκες λειτουργίας (αριθμός εκκινήσεων, είδος φορτίου/εκκίνησης, υγρασία-σκόνη → βαθμός προστασίας IP, τύπος δρομέα κ.ά.). Για ανταλλακτικά είναι απαραίτητος ο αριθμός σειράς του κινητήρα.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ισχύς, ταχύτητα, τάση, συχνότητα, έδραση, θερμοκρασία περιβάλλοντος, συνθήκες λειτουργίας (εκκινήσεις κ.ά.)· για ανταλλακτικά ο αριθμός σειράς.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Τα επτά στοιχεία.

Ερώτηση 15 (πολλαπλής επιλογής) — Πινακίδα 380Υ σε δίκτυο 220/380 V

Ερώτηση: Η πινακίδα κινητήρα αναγράφει 380Υ μπορεί να συνδεθεί σε δίκτυο 220/380V ΔΕΗ: α. κατά Υ, β. κατά Δ, γ. με διακόπτη Υ-Δ.

Απάντηση:

Σωστή απάντηση: α. κατά Υ — «εάν στην πινακίδα στοιχείων αναγράφεται 380Υ, ο κινητήρας πρέπει να συνδεσμολογηθεί κατά Υ» (σελ. 267)· σε Δ κάθε φάση θα έπαιρνε 380 V αντί 220 V (υπερφόρτιση), άρα ούτε Υ-Δ.

Σύνοψη: α — κατά Υ.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Σωστό γράμμα.

Ερώτηση 16 (πολλαπλής επιλογής) — Αριθμός εκκινήσεων από ψυχρή κατάσταση

Ερώτηση: Ανεξάρτητα με τη μέθοδο εκκίνησης, ένας κινητήρας βραχυκυκλωμένου δρομέα μπορεί να εκκινήσει χωρίς να δημιουργηθούν στο μέλλον προβλήματα από την ψυχρή κατάσταση: α. 2-3 φορές το πολύ μέσα σε διάστημα 8 ωρών, β. μέχρι 20 φορές ανάλογα με την ισχύ του, γ. δεν υπάρχει πρόβλημα αριθμού εκκινήσεων, αφού έχει εξασφαλιστεί ο σωστός τρόπος εκκίνησης.

Απάντηση:

Σωστή απάντηση: α. 2-3 φορές το πολύ μέσα σε διάστημα 8 ωρών — σελ. 268, §6 — κάθε εκκίνηση θερμαίνει έντονα τα τυλίγματα (ρεύμα εκκίνησης), ανεξάρτητα από τη μέθοδο.

Σύνοψη: α.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Σωστό γράμμα.

Ερώτηση 17 (πολλαπλής επιλογής) — Πότε αντικαθίστανται οι ψήκτρες

Ερώτηση: Οι ψήκτρες του δακτυλιοφόρου κινητήρα πρέπει να αντικαθίστανται: α. όταν καταστραφούν, β. όταν το ύψος της ψήκτρας μειωθεί κατά 60%, γ. όταν έχει μείνει 10% του αρχικού ύψους.

Απάντηση:

Σωστή απάντηση: β. όταν το ύψος της ψήκτρας μειωθεί κατά 60 % — «πρέπει να αντικαθίστανται όταν το ύψος της ψήκτρας έχει μειωθεί κατά 60 %· εάν το αρχικό ύψος είναι 40 mm, αντικατάσταση στα 16 mm» (σελ. 272).

Σύνοψη: β.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Σωστό γράμμα.

Ερώτηση 18 (πολλαπλής επιλογής) — Ροπή φορτίου μεγαλύτερη από ροπή εκκίνησης

Ερώτηση: Η ροπή του φορτίου είναι μεγαλύτερη από τη ροπή εκκίνησης του κινητήρα: α. ο κινητήρας θα υπερθερμανθεί, β. δύσκολη εκκίνηση ακολουθούμενη από μεγάλο βύθισμα τάσης, γ. ο κινητήρας δεν θα ξεκινήσει.

Απάντηση:

Σωστή απάντηση: γ. ο κινητήρας δεν θα ξεκινήσει — πίνακας βλαβών, σύμπτωμα 1 «ο κινητήρας δεν ξεκινάει» — πιθανή αιτία «η ροπή του φορτίου είναι μεγαλύτερη από τη ροπή εκκίνησης» (σελ. 274)· (η υπερθέρμανση είναι δευτερογενής συνέπεια αν μείνει υπό τάση).

Σύνοψη: γ.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Σωστό γράμμα.

Ερώτηση 19 (πολλαπλής επιλογής) — Έλεγχος καλωδίωσης στην πρώτη εκκίνηση

Ερώτηση: Ο έλεγχος καλωδίωσης κατά την πρώτη εκκίνηση του κινητήρα περιλαμβάνει: α. έλεγχο πίνακα-διακοπών-αυτόματου. β. έλεγχο πίνακα-κινητήρα. γ. έλεγχο καλωδίωσης εκκινητή. δ. όλα τα παραπάνω.

Απάντηση:

Σωστή απάντηση: δ. όλα τα παραπάνω — ο έλεγχος καλωδίωσης (σελ. 267, §15) περιλαμβάνει τον έλεγχο του πίνακα, των διακοπτών και του αυτόματου εκκίνησης, τη ρύθμιση των προστασιών και τη σύνδεση των τυλιγμάτων με τους αγωγούς κατά την πινακίδα — δηλαδή πίνακα, εκκινητή και κινητήρα.

Σύνοψη: δ.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Σωστό γράμμα.

Προηγούμενο Στοιχείο

Επιστροφή στην Ενότητα

Επόμενο Στοιχείο