| Кафедра «Судовая электроэнергетика и автоматика» | ||||||||||||||||||||||
| (наименование кафедры) | ||||||||||||||||||||||
| ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ | ||||||||||||||||||||||
| по | Диагностика и ремонт судового электрооборудования | |||||||||||||||||||||
| (наименование дисциплины) | ||||||||||||||||||||||
| студенту | ИСМАРТ | института | курса | группы | ||||||||||||||||||
| Хорошаев Валерий Александрович | ||||||||||||||||||||||
| (фамилия, имя, отчество студента) | ||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||
| ТЕМА: | Алгоритм и методика ремонта машин постоянного тока | |||||||||||||||||||||
| ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ: | ||||||||||||||||||||||
| 1. Принцип действия и область применения | ||||||||||||||||||||||
| 2. Допустимые режимы работы двигателей | ||||||||||||||||||||||
| 3. Обслуживание двигателей, надзор и уход за ним | ||||||||||||||||||||||
| 4. Ремонт двигателей постоянного тока | ||||||||||||||||||||||
| 5. Межотраслевые правила по технике безопасности | ||||||||||||||||||||||
| 6. Правила безопасности при эксплуатации электроустановок | ||||||||||||||||||||||
| 7. Алгоритм и методика ремонта машин постоянного тока | ||||||||||||||||||||||
| Срок проектирования с | «» | 2020 г. по | «» | 2020 г. | ||||||||||||||||||
| Руководитель проекта | доцент | Семёнов Д.Н. | ||||||||||||||||||||
| (должность) | (подпись) | (инициалы, фамилия) | ||||||||||||||||||||
| Северодвинск 2020 | ||||||||||||||||||||||
ЛИСТ ДЛЯ ЗАМЕЧАНИЙ
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ.. 6
1 Принцип действия и область применения. 7
1.1 Общие сведения. 7
1.2 Реакция якоря машины постоянного тока. 8
1.3 Момент двигателя постоянного тока. 10
1.4 Регулирование частоты.. 11
2 Допустимые режимы работы двигателей. 13
2.1 Допустимые режимы при изменении напряжения. 13
2.2 Допустимые режимы при изменении температуры входящего воздуха. 13
2.3 Допустимые температуры подшипников. 14
3 Обслуживание двигателей, надзор и уход за ним.. 15
3.1 Надзор за нагрузкой и подшипниками двигателей. 15
4 Ремонт двигателей постоянного тока. 16
4.1 Организация ремонта. 16
4.2 Текущий ремонт двигателя. 16
4.3 Капитальный ремонт двигателей. 17
5 Межотраслевые правила по технике безопасности. 20
6 Правила безопасности при экслуатации электроустановок. 21
7 АЛГОРИТМ И МЕТОДИКА РЕМОНТА МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА.. 22
7.1 Общие положения по ремонту машин постоянного тока. 22
7.2 Виды ремонтов. 22
7.3 Дефектовка электрических машин постоянного тока. 23
7.4 Ремонт деталей и узлов электрических машин постоянного тока. 24
7.4.1 Вал якоря. 24
7.4.2 Коллектор. 25
7.4.3 Сердечник якоря. 25
7.4.4 Обмотка якоря. 26
7.4.5 Щёточный механизм.. 27
7.4.6 Сердечники полюсов. 27
7.5 Испытания отремонтированных машин. 28
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.. 30
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 31
ВВЕДЕНИЕ
Двигатели постоянного тока используются в прецизионных приводах, требующих плавного регулирования частоты вращения в широком диапазоне. Свойства двигателя постоянного тока, так же как и генераторов, определяются способом возбуждения и схемой включения обмоток возбуждения. По способу возбуждения можно разделить двигатели постоянного тока на двигатели с электромагнитным и магнитоэлектрическим возбуждением.
Двигатели с электромагнитным возбуждением подразделяются на двигатели с параллельным, последовательным, смешанным и независимым возбуждением. Электрические машины постоянного тока обратимы, то есть, возможна их работа в качестве двигателей или генераторов. Например, если в системе управления с использованием генератора в обратной связи отсоединить генератор от первичного двигателя и подвести напряжение к обмоткам якоря и возбуждения, то якорь начнет вращаться и машина будет работать как двигатель постоянного тока, преобразуя электрическую энергию в механическую.
Двигатели независимого возбуждения наиболее полно удовлетворяют основным требованиям к исполнительным двигателям самоторможение двигателя при снятии сигнала управления, широкий диапазон регулирования частоты вращения, линейность механических и регулировочных характеристик, устойчивость работы во всем диапазоне вращения, малая мощность управления, высокое быстродействие, малые габариты и масса. Однако двигатели постоянного тока имеют существенные недостатки, накладывающие ограничение на область их применения малый срок службы щеточного устройства из-за наличия скользящего контакта между щетками и коллектором, скользящий контакт является источником радиопомех.
1 Принцип действия и область применения
1.1 Общие сведения
Двигатель постоянного тока — электрическая машина, машина постоянного тока, преобразующая электрическую энергию постоянного тока в механическую энергию.
Двигатели постоянного тока находят широкое применение в промышленных, транспортных и других установках, где требуется широкое и плавное регулирование скорости вращения (прокатные станы, мощные металлорежущие станки, электрическая тяга на транспорте и т. д.).
В разных по мощности двигателях применяется различная обмотка возбуждения:
¾ простая волновая обмотка применяется для машин малой и средней мощности (до 500 кВт) при напряжении 110 В и выше.
¾ простая петлевая обмотка применяется для двухполюсных машин малой мощности (до 1 кВт) и машин свыше 500 кВт.
При вращении обмотки якоря в неподвижном магнитном поле, в ней индуктируется переменная ЭДС, изменяющаяся с частотой:
| (1) |
Зависимость ЭДС Е от магнитного потока машины и скорости вращения якоря имеет вид:
| (2) |
где 
При подключении обмотки якоря к сети с напряжением U, ЭДС Е будет приблизительно равна напряжению U, и скорость вращения ротора:
| (3) |
Следовательно, благодаря наличию коллектора при работе машины постоянного тока в двигательном режиме скорость вращения ротора не связана жестко с частотой сети, как в асинхронных и синхронных машинах, а может изменяться в широких пределах путем изменения напряжения U и магнитного потока Ф. Ось симметрии, разделяющая полюса машины постоянного тока, называется ее геометрической нейтралью.
При разомкнутой внешней цепи ток в обмотке якоря не будет протекать, т. к. ЭДС, индуктированные в двух частях обмотки якоря, расположенных по обе стороны геометрической нейтрали, направлены встречно и взаимно компенсируются. Для того чтобы подать от обмотки якоря во внешнюю цепь максимальное напряжение, эту цепь нужно присоединить к двум точкам обмотки якоря, между которыми действует наибольшая разность потенциалов, где и следует устанавливать щетки. При вращении якоря точки смещаются с геометрической нейтрали, но к щеткам будут подходить все новые и новые точки обмотки, между которыми действует ЭДС Е, поэтому ЭДС во внешней цепи будет неизменна по величине и направлению. Для уменьшения пульсаций ЭДС при переходе щеток с одной коллекторной пластины на другую в каждую параллельную ветвь обмотки якоря обычно включается не менее 16 активных проводников.
На якорь, по обмотке которого протекает ток I, действует электромагнитный момент:
| (4) |
При работе машины в двигательном режиме электромагнитный момент является вращающим, а в генераторном режиме – тормозным.
1.2 Реакция якоря машины постоянного тока
Под реакцией якоря понимают явление воздействия магнитного поля, создаваемого током якоря, на магнитное поле главных полюсов.
При холостом ходе генератора магнитное поле машины образовано только главными полюсами. Оно симметрично относительно оси полюсов и его ось совпадает с осью полюсов. Когда генератор работает с нагрузкой, по обмотке якоря протекает ток, который создает свое магнитное поле, называемое полем якоря. Ось магнитного поля якоря совпадает с линией, соединяющей щетки, т. е. с геометрической нейтралью, и перпендикулярна оси главных полюсов. При вращении якоря распределение тока в проводниках якоря остается неизменным и поле якоря — неподвижным в пространстве. Индукция этого поля пропорциональна току в якоре.
На рисунке 1 показано воздействие магнитного поля якоря на магнитное поле машины:
Рисунок 1 – Реакция якоря
Реакция якоря оказывает неблагоприятное влияние на работу машины постоянного тока:
¾ физическая нейтраль смещается относительно геометрической нейтрали на некоторый угол, что ухудшает коммутацию коллекторной машины;
¾ результирующий магнитный поток машины при насыщенной магнитной цепи уменьшается, а значит, уменьшается ЭДС Е, индуктированная в обмотке якоря при нагрузке, по сравнению с ЭДС Е0 при холостом ходе;
¾ в кривой распределения индукции в воздушном зазоре под краями главных полюсов возникают пики, способствующие образованию в машине кругового огня.
Есть несколько способов для уменьшения реакции якоря, самым действенным является применение дополнительных полюсов. Дополнительные полюсы устанавливаются на геометрической нейтральной линии между главными полюсами.
На рисунке 2 показана установка дополнительных полюсов:
Рисунок 2 – Установка дополнительных полюсов
Так же применяется еще компенсационная обмотка. Она включается последовательно с обмоткой якоря и обмоткой дополнительных полюсов. Магнитное поле компенсационной обмотки всегда направлено навстречу магнитному полю якоря и таким образом оно компенсирует поле якоря в зоне главных полюсов.
На рисунке 3 показано включение компенсационной обмотки:
Рисунок 3 – Схема включения компенсационной обмотки
1.3 Момент двигателя постоянного тока
Если обмотку возбуждения и якорь двигателя подключить к сети постоянного тока напряжением U то, возникает электромагнитный вращающий момент Мэм. Полезный вращающий момент М на валу двигателя меньше электромагнитного на значение противодействующего момента, создаваемого в машине силами трения и равного моменту Мх в режиме х.х., то есть:
| (5) |
Пусковой момент двигателя должен быть больше статического тормозного 
в состоянии покоя ротора, иначе якорь двигателя не начнет вращаться. В установившемся режиме (при n = соnst) имеет место равновесие вращающего М и тормозного Мт моментов:
| (6) |
Обсудим некоторые важные вопросы пуска и работы двигателей постоянного тока.
Чтобы ограничить большой пусковой ток якоря, перед пуском последовательно с якорем включается пусковой реостат Rп с небольшим сопротивлением. В этом случае при Е = 0.
Сопротивление реостата Rп выбирается по допустимому току якоря.
По мере разгона двигателя до номинальной частоты вращения э. д. с. Е увеличивается, а ток уменьшается и пусковой реостат постепенно и полностью выводится (пусковые реостаты рассчитываются на кратковременное включение). Регулировочный реостат Rрег в цепи возбуждения с относительно большим сопротивлением (десятки и сотни Ом) перед пуском двигателя полностью выводится, чтобы при пуске ток возбуждения и магнитный поток статора Ф были номинальными. Это приводит к увеличению пускового момента, который обеспечивает быстрый и легкий разгон двигателя.
После пуска и разгона наступает установившийся режим работы двигателя, при котором тормозной момент на валу Мт будет уравновешиваться моментом, развиваемым двигателем Мэм
Электродвигатели постоянного тока могут восстанавливать нарушенный изменением тормозного момента установившийся режим работы, т. е. могут развивать вращающий момент М, равный новому значению тормозного момента Мт при соответственно новой частоте вращения n'.
1.4 Регулирование частоты
Частота вращения якоря двигателя постоянного тока определяется по формуле
| (7) |
Таким образом, частота вращения двигателя постоянного тока прямо пропорциональна приложенному напряжению сети и обратно пропорциональна магнитному потоку статора. Из уравнения (7) следует, что регулировать частоту вращения двигателя можно двумя способами: изменяя поток статора Ф или напряжение U подводимое к двигателю. Регулирование частоты вращения изменением магнитного поля машины осуществляется с помощью регулировочного реостата в цепи возбуждения двигателя. Изменение подводимого к двигателю напряжения производится регулированием напряжения источника.
Можно ввести дополнительный реостат в цепь якоря. В этом случае пусковой реостат заменяется пускорегулирующим Rпр. Такой реостат выполняет функции как пускового реостата, так и регулировочного. Исходя из этого уравнение (7) примет вид:
| (8) |
Отсюда следует, что регулирование частоты вращения двигателя можно осуществить, изменяя напряжение сети, сопротивление пускорегулирующего реостата или поток статора.
Реверсирование двигателей. Уравнение вращающего момента двигателя имеет вид
| (9) |
Из данного выражения следует, что реверсирование, т. е. изменение направления вращения якоря, может быть осуществлено изменением направления тока в обмотке возбуждения (потока Ф) или тока якоря.
Для реверсирования двигателя «на ходу» изменяют направление тока якоря (переключением якорных выводов), а обмотку возбуждения не переключают, так как она обладает большой индуктивностью и разрыв ее цепи с током недопустим. Реверсирование отключенного двигателя осуществляется и изменением направления тока в обмотке возбуждения.
2 Допустимые режимы работы двигателей
2.1 Допустимые режимы при изменении напряжения
Двигатели допускают длительную работу с номинальной нагрузкой при повышении напряжения до 10% и понижении до 5% от номинального. При понижении напряжения на 5% от номинального сила тока статора при номинальной нагрузке увеличивается на 5% от номинального. Как следствие, возрастут потери в меди, но одновременно за счёт снижения напряжения уменьшатся потери в активной стали. Поэтому суммарные потери в двигателе останутся примерно такими же, как и при номинальном напряжении
При понижении номинального тока напряжения более чем на 5% нагрузка двигателя должна быть не ниже номинальной. Это объясняется тем, что повышение силы тока статора более чем на 5% вызовет такое увеличение потерь в меди обмотки статора, которое не компенсируется снижением потерь в активной стали, и температура обмотки статора превысит максимально допустимую. К тому же понижение напряжения более чем на 5% вызовет прямо пропорциональное увеличение токов статора и ротора, а увеличение в более высокой степени опасно. Чем ниже отношение максимального момента, развиваемого двигателем, к номинальному моменту, тем в большей степени будут расти токи статора и ротора при понижении напряжения. При больших снижениях напряжения вращающий момент двигателя, изменяющийся пропорционально квадрату напряжения, может стать меньше момента сопротивления механизма, и двигатель затормозится до полной остановки.
При повышении номинального напряжения на 10% сила тока статора должна быть, как правило, уменьшена на 10% от номинального значения. При этом нагрузка на вал будет соответствовать номинальной. Увеличение температуры активной стали из-за повышения напряжения на 10% опасности не представляет, а на обмотке оно отразится в меньшей степени, чем снижение ее нагрева в результате уменьшения тока статора. Повышение напряжения на двигателе более чем на 10% от номинального не допускается из-за возможности перегрева активной стали, а для двигателей напряжением 3 кВ и выше и по надежности работы изоляции обмотки.
2.2 Допустимые режимы при изменении температуры входящего воздуха
Номинальной температурой входящего воздуха для двигателей, изготовленных по ГОСТ 183-86, считается 40°С. Мощность двигателей при температуре охлаждающего воздуха выше номинальной должна быть уменьшена, а при температуре охлаждающего воздуха ниже номинальной может быть повышена согласно указаниям завода-изготовителя. Например, для двигателей АТД допустимая мощность изменяется в следующих пределах:
¾ Температура входящего воздуха, 
50; 45; 40; 35; 25; 20; 15 и ниже;
¾ Мощность двигателя АТД, % от номинальной: 87,5;95; 100; 102; 105;107,5.
¾ Минимальная температура входящего воздуха не нормируется;
¾ При изменении частоты в пределах ± 5% двигатель может быть нагружен до номинальной мощности.
Ток статора нагруженного двигателя при снижении частоты вначале из-за уменьшения нагрузки на вал снижается. Затем достигнув минимального значения, начинает резко возрастать, так как увеличение тока намагничивания при дальнейшем снижении частоты оказывается сильнее влияния от снижения нагрузки. Потребление двигателем реактивной мощности при снижении частоты возрастает примерно так же, как от повышения напряжения.
2.3 Допустимые температуры подшипников
Вкладыши подшипников скольжения не должны нагреваться выше 80°С, а разность между температурами вкладышами и окружающего воздуха не должна быть выше 45°С.
Температура масла в подшипнике без маслоохладителя ниже температуры вкладыша на 5…10°С, поэтому масло в таких подшипниках не должно нагреваться выше 70…75°С. Для подшипников с принудительной смазкой температура масла на сливе из подшипников не должна превышать 65°С. Температура подводимого масла при длительной работе не должна быть выше 40…45 и ниже 25°С.
Согласно ГОСТ 183-86 для подшипников качения предельно допустимое значение температуры составляет 100°С. Но в большинстве случаев фактическая температура подшипников качения значительно ниже этого значения. Если температура подшипника заметно повысилась, а температура двигателя и наружного воздуха остались на прежнем уровне, это свидетельствует о появлении дефекта в подшипнике. Двигатель при первой возможности следует остановить для ревизии.
Повышенная вибрация ослабляет крепления обмоток и увеличивает износ подшипников и других частей. При сильной вибрации могут произойти задевания ротора за статор, поломка вала ротора и нарушение контакта в обмотка.
3 Обслуживание двигателей, надзор и уход за ним
3.1 Надзор за нагрузкой и подшипниками двигателей
Надзор за нагрузкой двигателей, температурой подшипников и охлаждающего воздуха, поддержанием уровня масла в подшипниках, а также пуск и остановка двигателей осуществляется персоналом, обслуживающим механизмы. Персонал электроцеха обязан периодически осматривать двигатели и контролировать режим их работы по всем показателям, а также производить ремонт и испытания.
Надзор и уход состоит в контроле за температурой и отсутствием ненормального шума. В подшипниках скольжения, кроме того, следят за уровнем и чистотой масла, нормальным вращением смазочных колец. При низком уровне масла его доливают. Обычно подливают масло в подшипники один раз в месяц и реже. Чаще доливают масло только при наличии его утечки из подшипников.
Любая утечка масла, особенно утечка внутрь двигателя, — это серьезный дефект. Попадая на обмотку, масло разрушает изоляцию, резко снижает её электрическую прочность, что может привести к КЗ в обмотке.
Смена масла в подшипниках скольжения и смазки в подшипниках качения производится, как правило, один раз в год.
4 Ремонт двигателей постоянного тока
4.1 Организация ремонта
Для проверки состояния двигателя, устранения неисправностей и повышения надежности периодически проводят текущий и капитальный ремонт.
Текущий ремонт предусматривает замену масла и измерение зазоров в подшипниках скольжения, замену или добавление смазки и осмотр сепараторов в подшипниках качения, чистку и обдувку статора и ротора при снятой задней крышке, осмотр обмоток в доступных местах.
Капитальный ремонт включает полную разборку двигателя с выемкой ротора, чистку, осмотр и проверку статора и ротора, устранение выявленных дефектов (например, перебандажировка схемной части обмотки статора, переклиновка ослабленных клиньев, покраска лобовых частей обмотки и расточки статора), промывку и проверку подшипников скольжения, замену подшипников качения, проведение профилактических испытаний.
Периодичность капитального и текущего ремонта электродвигателей устанавливается по местным условиям. Она должна быть не только обоснована для каждой группы двигателей по температуре и загрязненности окружающего воздуха, но и учитывать требования завода-изготовителя, выявившуюся недостаточную надежность отдельных узлов.
Капитальный ремонт электродвигателей, работающих нормально, целесообразно проводить во время капитального ремонта основных агрегатов (котлов, турбин), на которых электродвигатели установлены, т. е. один раз в 3... 5 лет, но не реже. При этом будут обеспечены одинаковые уровни надежности электродвигателей и основного агрегата. Текущий ремонт электродвигателей обычно проводят один-два раза в год. В целях сокращения трудозатрат на работы по центровке и подготовке рабочего места ремонт электродвигателя целесообразно совмещать с ремонтом механизма, на котором он установлен.
4.2 Текущий ремонт двигателя
При проведении частичной ревизии без разборки двигателя выполняют следующие работы: внешний осмотр общего состояния; осмотр выводов, щеточного механизма, коллекторов или контактных колец, подшипников и других частей; промывка подшипников скольжения и заполнение их маслом; вскрытие подшипников качения и проверка наличия и качества в них консистентной смазки; проверка состояния изоляции обмоток статора и ротора мегомметром; проверка свободного вращения ротора; устранение незначительных дефектов, выявленных при ревизии.
Ревизия двигателя с полной разборкой должна производиться в сухом отапливаемом помещении, оборудованном подъемными средствами.
Разборку электродвигателя начинают со снятия полумуфты, шкива или шестерни с конца вала. После этого подвешивают и удерживают на весу подшипниковые щиты, отворачивают болты торцевых крышек, щиты выводят из заточки статора, а ротор опускают на расточку статора.
При необходимости после снятия щитов производится выемка ротора. При осмотре обмотки статора необходимо обратить внимание на исправность крепления отдельных узлов и лобовых частей, а также на отсутствие трещин и повреждений изоляции и состояние расклиновки обмоток. При обнаружении ослабленных клиньев следует установить между клиньями и обмоткой дополнительные изоляционные прокладки. При осмотре активной стали статора и ротора проверяют плотность опрессовки, надежность крепления и отсутствие коррозии. Выявленные дефекты устраняют, а расточку статора при необходимости покрывают изоляционным лаком.
После устранения дефектов двигатель собирают, проверяют щупом воздушные зазоры через отверстия в щитах с обоих торцов статора. У машин постоянного тока мощностью более 3 кВт проверяют качество паек в «петушках», измеряют падение напряжения между коллекторными пластинами, выясняя причины падения напряжения выше нормы. Для машин серийного производства расхождение значений падения напряжения допускается не более чем на 10% от нормальной, а у машин с уравнительными соединениями расхождение не должно превышать 20...30%.
4.3 Капитальный ремонт двигателей
Этот вид ремонта выполняют с полной их разборкой. Для разборки двигатель стропят на крюк подъемного устройства за рымы и перемещают на свободное место или разворачивают на фундаменте.
Для надежной работы полумуфты в большинстве случаев устанавливаются с напряженной посадкой. Для этого диаметр отверстия в полумуфте должен быть равен номинальному диаметру выступающего конца вала или превышать его не более чем на 0,03...0,04 мм. Снятие полумуфт удобнее всего производить съемниками. Установка полумуфты на вал крупных двигателей, как правило, производится с подогревом ее до температуры 250'С, когда пруток из олова начинает плавиться.
В таблице 1 указаны предельные значения зазоры в подшипниках скольжения
Таблица 1 – Предельные зазоры в подшипниках скольжения электродвигателей
 вала, мм
| Зазор, мм, при  , об/мин
| ||
| Менее 1000 | 1000…1500 | Более 1500 | |
| 18..30 | 0,04…0,093 | 0,06…0,13 | 0,14…0,28 |
| 30…50 | 0,05…0,0112 | 0,075…0,16 | 0,17…0,34 |
| 50…80 | 0,065…0,135 | 0,095…0,196 | 0,2…0,4 |
| 80…120 | 0.08…0.16 | 0,12…0,235 | 0,23…0,46 |
| 120…180 | 0,1…0,195 | 0,15…0,285 | 0,26…0,58 |
| 180…260 | 0,12…0,225 | 0,18…0,3 | 0,3…0,6 |
| 260…360 | 0,14…0,25 | 0,21…0,38 | 0,34…0,68 |
| 360…600 | 0,17…0,305 | 0,25…0,44 | 0,38…0,76 |
При наличии над двигателем крана или монорельса выемку и ввод ротора в статор удобнее всего выполнять при помощи скобы. На рисунке 4 изображен вывод ротора двигателя из статора.
а) – с помощью удлинителя; б) – с помощью скобы и подъёмного механизма; в) – вид сбоку; 1- передвижная серьга; 2 – скоба; 3 – хвостовик; 4 -ступица скобы
Рисунок 4 – Вывод ротора двигателя из статора
При осмотре активной стали статора следует убедиться в плотности её прессовки и проверить прочность крепления распорок в каналах. При слабой прессовке возникает вибрация листов, которая приводит к разрушению межлистовой изоляции стали и затем к местному нагреву ее и обмотки. Вибрирующими листами стали зубцов истирается изоляция обмотки статора. Наконец, листы зубцов от длительной вибрации могут обломиться у основания и при выпадании задеть ротор, врезаться в пазовую изоляцию обмотки статора до меди.
На рисунке 5 показано повреждение обмотки статора из-за неплотной прессовки стали.
1- ротор; 2 – статор; 3 – медь обмотки статора; 4 – обломившийся лист зубца
Рисунок 5 – Повреждение изоляции обмотки статора из-за неплотной прессовки стали
Уплотнение листов стали производится закладкой листочков слюды с лаком или забивкой гетинаксовых клиньев. При осмотре лобовых частей обмотки статора следует проверить их крепление, а также состояние изоляции в местах выхода секции из пазов, межкатушечных соединений.
При осмотре выводной коробки следует проверить, нет ли трещин на изоляторах и надежно ли они закреплены, не сорвана ли резьба на шпильках.
При осмотре ротора проверяют состояние вентиляторов и их крепления, плотность посадки стержней обмотки в пазах, отсутствие трещин, обрыва стержней, следов нагрева и нарушения пайки в местах выхода их из короткозамыкающих колец.
При осмотре подшипников качения после их промывки бензином проверяют легкость и плавность вращения, отсутствие заседаний, притормаживания и ненормального шума. Также следует убедиться, нет ли обрыва заклепок, трещин в сепараторе, не имеет ли он чрезмерного люфта, не касается ли колец, нет ли недопустимого радиального или осевого люфта наружного кольца.
Также обращают внимание на наличие дефектов в деталях подшипника, в том числе малейших раковин, точечных подплавлений от электросварки, этот подшипник должен быть заменен. Подшипники, работающие в особо тяжелых условиях, например в крупных двигателях с частотой вращения 3000 об/мин, следует заменить независимо от их состояния по истечении 5000...8000 ч работы.
В подшипниках качения двигателей применяют мазеподобные (консистентные) смазки, представляющие собой смесь минерального масла (80...90%) и мыла, играющего роль загустителя. Наиболее подходящими смазками для подшипников качения двигателей являются высококачественные смазки ЛИТОЛ-24, ЦИАТИМ-201 и другие, обеспечивающие нормальную работу как при низких (до – 40 С), так и при высоких (до +120 С) температурах.
5 Межотраслевые правила по технике безопасности
Обточку и шлифовку контактных колец ротора, шлифовку коллектора возбудителя выведенного из работы генератора может выполнять по распоряжению единолично работник из числа неэлектротехнического персонала. При работе следует пользоваться средствами защиты лица и глаз.
Обслуживать щеточный аппарат на работающем генераторе допускается единолично по распоряжению, обученному для этой цели работнику, имеющему группу 3.
При этом необходимо соблюдать следующие меры предосторожности:
¾ работать в защитной маске с использованием средств защиты лица и глаз, застегнутой спецодежде, остерегаясь захвата ее вращающимися частями машины;
¾ пользоваться диэлектрическими галошами, коврами;
¾ не касаться руками одновременно токоведущих частей двух полюсов или токоведущей и заземленных частей.
6 Правила безопасности при экслуатации электроустановок
При работе на двигателе постоянного тока допускается установка заземления на любом участке кабельной линии, соединяющей электродвигателе секцией РУ, щитом, сборкой.
Если работы на двигателе постоянного тока рассчитаны на длительный срок, не выполняются или прерваны на несколько дней, то отсоединенная от него кабельная линия должно быть заземлена так же со стороны электродвигателя.
Порядок включения двигателя для опробования должен быть следующим:
¾ производитель работ удаляет бригаду с места работы, оформляет окончание работы и сдает наряд оперативному персоналу. Оперативный персонал снимает установленное заземление, плакаты, выполняет сборку схемы;
¾ после опробования при необходимости продолжения работы на электродвигателе оперативный персонал вновь подготавливает рабочее место, и бригада по наряду повторно допускается к работе на электродвигателе.
Работа на вращающемся двигателе без соприкосновения с токоведущими и вращающимися частями может проводиться по распоряжению.
7 АЛГОРИТМ И МЕТОДИКА РЕМОНТА МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА
7.1 Общие положения по ремонту машин постоянного тока
Требования, которые должны соблюдаться при ремонте машин постоянного тока:
¾ в ремонт направляются электрические машины только комплектные, т. е. такие, у которых имеются все требуемые для данной электрической машины детали.
¾ электрические машины направляются в ремонт без шкивов, шестерен и муфт.
¾ в ремонт не принимаются электрические машины, у которых имеются следующие дефекты: разбит корпус или подшипниковые щиты, либо отбиты две или большее число лап;
¾ в ремонт принимаются электромашины, у которых сохранена конструкция завода-изготовителя.
¾ одновременно с электрической машиной на ремонтное предприятие поступает ее паспорт. При отсутствии паспорта при проведении очередного планового ремонта он должен быть заведен ремонтным предприятием по установленной форме.
¾ материалы и запасные части, применяемые при ремонте электрических машин, должны соответствовать стандартным и техническим условиям. На них должны быть сертификаты;
¾ все вновь изготовляемые при ремонте узлы и детали должны соответствовать чертежам и техническим условиям на их изготовление. Внесение конструктивных изменений в узлы и детали запрещается;
7.2 Виды ремонтов
Как уже было сказано ранее, ремонт бывает текущий и капитальный. При капитальном ремонте генераторов и электродвигателей постоянного тока они подлежат разборке с выемкой из станины (остова) якоря, полюсов, щеткодержателей и соединительных кабелей.
При капитальном ремонте должны производиться следующие работы:
¾ дефектовка разобранной электрической машины;
¾ ремонт механической части якоря и стартера;
¾ ремонт подшипниковых щитов и крышек;
¾ ремонт поврежденных обмоток;
¾ снятие и дефектовка подшипников с заменой дефектных;
¾ пропитка обмоток;
¾ проточка, продороживание и шлифовка коллектора или контактных колец при необходимости;
¾ динамическая балансировка якоря;
¾ ремонт щеткодержателей;
¾ снятие полюсных катушек с заменой покровной изоляции.
Удаление якорной обмотки съем коллектора, выпрессовка вала и другие разборочные работы производятся при необходимости в зависимости от технического состояния электрической машины и определяются при дефектовке совместно с представителем ОТК ремонтного предприятия.
При текущем ремонте проводятся следующие работы:
¾ очищают корпус машины от различных загрязнений, включая масляные следы и пылевой налёт;
¾ меняют (при необходимости) подшипники;
¾ проверяют, насколько правильно подключено заземление и работу его цепей в целом;
¾ восстанавливают изоляцию на выводных концах;
¾ измеряют с помощью мегаомметра сопротивление на изоляции обмоток;
¾ проверяют правильность выбора и установки плавких вставок;
¾ оценивают количество и качество смазочных материалов в подшипниках;
¾ проверяют целостность и наличие щитков для зажимов;
¾ оценивают надёжность фиксации электродвигателя;
¾ проверяют соответствие ширины радиального и осевого зазоров нормативам;
¾ проверяют плавность вращения и общую работу смазочного кольца;
<