Ремонт асинхроных двигателей

Ремонт 

 

Ослабление прессовки 

Выпадение вентиляционных распорок.

 

Ослабление стяжных болтов.

 

Отлом и выпадение отдельных зубцов 

Ремонт распорок

 

Подтянуть болты

 

Забить и укрепить клинья 

 

Распушение зубцов 

Слабые крайние листы  или нажимные шайбы 

Подпрессовка. Усиление крайних листов 

 

Нагрев сердечника 

Заусенцы. Зашлифованные  места. Механические повреждения поверхности  сердечников

 

Порча изоляции стяжных болтов 

Расчистка

 

Замена изоляции 

 

Выгорание участков 

Пробой изоляции обмотки  на сталь 

Расчистка. Перешихтовка 

 

Деформация стали 

Неправильная сборка или  монтаж машины. Механические повреждения 

Расчистка. Перешихтовка. Правка 

 

 

2.8 Ремонт деталей механической  части

 

Ремонт вала. Формы валов  электрических машин с указанием  посадок и шероховатостей показаны на рис.9:

 

Вал может иметь следующие  повреждения: изгиб, трещины, задиры и  царапины шеек, общую выработку, конусность и овальность шеек, развал шпоночных  канавок, забоины и расклепывание  торцов, смятие и износ резьбы на концах вала, потерю напряженности  посадки на валу сердечника и в  редких случаях поломку вала.

 

Ремонт валов является ответственной работой и имеет  специфические особенности, так  как ремонтируемый вал очень  сложно отделить от сопряженного с  ним сердечника. Допустимая норма  на обточку шеек вала составляет 5 - 6% от его диаметра; допустимая конусность 0,0003, овальность 0,002 от диаметра. Валы, имеющие трещины глубиной более 10-15% размера диаметра при длине  более 10% длине вала или периметра, подлежат замене. Общее количество вмятин и углублений не должно превышать 10% посадочной поверхности под шкив или муфту и 4% под подшипник.

 

Ремонт станин и подшипниковых  щитов. Основные повреждения станин и подшипниковых щитов: поломка лап крепления станины; повреждение резьбы в отверстиях станины; трещины и коробление подшипниковых щитов; износ посадочной поверхности отверстия щита под посадку подшипника.

 

Ремонт станины и подшипниковых  щитов заключается в заварке  трещин, приварке отбитых лап, восстановлении изношенных посадочных мест, разрушенной  резьбы в отверстиях и удалении оставшихся оторванных.

 

Рис.10. Заливка вкладыша центробежным способом

 

Частота вращения патрона  при заливке подшипников баббитом центробежным способом:

 

 

Внутренний диаметр подшипника, мм  

Частота вращения патрона, об/мин  

Внутренний диаметр подшипника, мм  

Частота вращения патрона, об/мин 

 

Б16, БН 

Б83  

Б16, БН 

Б83 

 

30

 

40

 

50

 

60

 

70

 

80

 

90 

1490

 

1250

 

1150

 

1060

 

980

 

910

 

850 

1670

 

1400

 

1290

 

1190

 

1100

 

1020

 

960 

100

 

110

 

120

 

130

 

140

 

150

 

160 

810

 

770

 

740

 

710

 

680

 

660

 

640 

910

 

870

 

830

 

800

 

770

 

740

 

720 

 

 

 

Основные требования к  установке подшипников скольжения:

 

рабочие части вкладышей  подшипников должны быть пригнаны (шабрением  по шейкам в средней их части по дуге от 60 до 120°);

 

норма поверхности соприкосновения (при проверке на краску) шейки вала и нижнего вкладыша - два пятна  на 1 см2 поверхности на дуге 60-90°; наличие плотных поясов по концам шейки вала и верхнего вкладыша - одно пятно на 1см2.

 

Повреждения и замена подшипников  качения. Основным повреждением подшипников  качения является износ рабочих  поверхностей: обоймы, сепаратора, кольца, шариков или роликов, а также  наличие глубоких рисок и царапин, следов коррозии, появления цветов побежалости. Ремонт подшипников качения  в ЭлРЦ не производят, а заменяют новыми. У электромашин средней мощности срок службы подшипников качения составляет 2 - 5 лет в зависимости от размера двигателя и режима его работы. Допустимые радиальные зазоры в подшипниках качения электрических машин:

 

Основные требования к  установке подшипников качения:

 

внутренние кольца подшипников  должны быть насажены на вал плотно;

 

наружные кольца подшипников  должны быть вставлены в расточки подшипниковых щитов свободно с  зазором 0,05 - 0,1 мм по диаметру;

 

Внутренний диаметр подшипника, мм 

Осевая игра в однорядных шарикоподшипниках, мм, для серии 

Радиальный зазор, мм 

 

200 

300 

в новых однорядных шарикопод-шипниках 

в новых роликопод-шипниках 

Наибольший допустимый при износе подшипников 

 

20 - 30

 

30 - 50

 

50 - 80

 

80 - 100

 

100 - 120 

----

 

0,12 - 0,22

 

0,14 - 0,32

 

0,25 - 0,43

 

0,25 - 0,46 

----

 

0,13 - 0,23

 

0,17 - 0,38

 

0,29 - 0,50

 

0,32 - 0,56 

0,01 - 0,02

 

0,01 - 0,02

 

0,01 - 0,02

 

0,02 - 0,03

 

0,02 - 0,04 

0,02 - 0,05

 

0,02 - 0,06

 

0,02 - 0,06

 

0,04 - 0,08

 

0.05 - 0.09 

0,1

 

0,2

 

0,2

 

0,3

 

0,3 

 

 

 

осевой зазор (величина осевого  перемещения одной обоймы относительно другой) не должен превышать 0,3 мм.

 

Ремонт уплотнений. Попадание  смазки из подшипников внутрь электрических  машин происходит из-за конструктивных недостатков, неправильного монтажа  уплотнений и неправильного применения смазки. Кольцо с зубчиками, насаженное на вал дополнительно к обычному сальниковому уплотнению, не допускает  попадания смазки внутрь машины. Для  установки такого кольца необходимо укоротить вкладыш подшипника кольцевой  смазки.

 

Для устранения сильной утечки смазки внутрь машины на вал насаживают маслоотражательное кольцо с наклонными отражателями для отбрасывания масла в подшипник. При сильной осевой вентиляции следует устанавливать дополнительные уплотнения лабиринтного типа. Ремонт уплотняющих устройств заключается в замене шпилек с поврежденной резьбой, сверлении и нарезке резьбы в новых отверстиях уплотняющих колец.

 

Балансировка роторов. Для  обеспечения работы электрической  машины вибраций после ремонта ротор  в сборе со всеми вращающимися частями (вентилятором, кольцами муфтой, шкивом и т.п.) подвергают балансировке.

 

Различают статическую и  динамическую балансировку. Первую рекомендуют для машин с частотой вращения до 1000 об/мин и коротким ротором, вторую дополнительно к первой - для машин с частотой вращения более 1000 об/мин и для специальных машин с удлиненным ротором. Статическую балансировку производят на двух призматических линейках, точно выверенных по горизонтали. Хорошо сбалансированный ротор остается неподвижным, находясь в любом положении относительно своей горизонтальной оси. Балансировку ротора проверяют для 6 - 8 положений ротора, поворачивая его вокруг оси на угол 45-60°. Балансировочные грузы закрепляют сваркой или винтами. Свинцовые грузы забивают в специальные канавки, имеющие форму ласточкина хвоста.

 

При динамической балансировке место расположения определяют по величине биения (вибрации) при вращении ротора.

 

Динамическую балансировку производят на специальном балансировочном  станке. Установленный для проверки вращающийся ротор при неуравновешенности начинает вместе с подшипниками вибрировать.

 

Рис.11. Станок для динамической балансировки роторов:

 

1 - стойка; 2 - балансируемый ротор; 3 - индикатор стрелочный; 4 - муфта; 5 - привод

 

Чтобы определить место неуравновешенности, один из подшипников закрепляют неподвижно, тогда второй при вращении продолжает вибрировать. К ротору подводят острие цветного карандаша или оставляют  на нем метку. При вращении ротора в обратном направлении стой же скоростью  тем же способом наносят вторую метку. По среднему положению между двумя  полученными метками определяют место наибольшей неуравновешенности ротора.

 

В диаметрально противоположной  по отношению к месту наибольшей неуравновешенности точке закрепляют балансировочный груз или высверливают отверстие в точке наибольшей неуравновешенности. После этого  аналогичным способом определяют неуравновешенность второй стороны ротора.

 

Сбалансированную машину устанавливают на гладкую горизонтальную плиту. При удовлетворительной балансировке машина, работающая с номинальной  частотой вращения, не должна иметь  качаний и перемещений по плите. Проверку производят на холостом ходу в режиме двигателя.

 

Ремонт обмоток. Перед  ремонтом обмоток необходимо точно  определить характер неисправности. Часто  направляются в ремонт исправные  электродвигатели, ненормально работающие в результате повреждения питающей сети, приводного механизма или неправильной маркировки выводов.

 

Технологический процесс  полной перемотки статора асинхронного электродвигателя.

 

Операция

 

Ремонтные работы

 

Оборудование, инструмент,

 

Приспособление

 

Демонтаж обмотки статора

 

Освобождают от крепления  лобовые части катушек и соединительные провода после отжига статора; разрезают  соединения между катушками и  фазами; осаживают клинья вниз и  выбивают их из пазов статора; удаляют  обмотку из пазов; очищают пазы, продувают  и протирают

 

Приспособления для демонтажа  статорных обмоток и очистки  пазов

 

Заготовка изоляции и гильзовка пазов статора электродвигателя

 

Устанавливают статор на кантователь, замеряют длину и ширину паза; изготавливают шаблон, нарезают гильзы из прессшпана, пояски и другой изоляционный материал; устанавливают гильзы и укладывают пояски

 

Кантователь статоров

 

Намотка катушек статора  на намоточном станке

 

Распаковывают бухту, измеряют провода, устанавливают бухту на вертушку; закрепляют провода в поводке; определяют размер витка катушки. Устанавливают  шаблон; наматывают катушечную группу, отрезают провод, перевязывают намотанную катушку в двух местах и снимают  ее с шаблона.

 

Микрометр, универсальный  шаблон, намоточный станок

 

Укладка катушек в статор

 

Укладывают катушки в  пазы статора. Устанавливают прокладки  между катушками в пазах и  в лобовых частях.

 

Уплотняют провода в пазах  и оправляют лобовые части; закрепляют катушки в пазах клиньями, изолируют  концы катушек лакотканью и киперной лентой.

 

Инструмент обмотчика, баночка  с клеем

 

Сборка схемы обмотки  статора

 

Зачищают концы катушек  и соединяют их по схеме; сваривают  электросваркой (паяют) места соединений, заготавливают и присоединяют выводные концы; изолируют места соединений; бандажируют схему соединения и выправляют лобовые вылеты; проверяют правильность соединения и изоляцию

 

Напильник, нож, плоскогубцы, молоток. Электродуговой паяльник, мегомметр, контрольная лампа.

 

Сушка и пропитка обмотки  статора лаком 

Загружают статор в сушильную  камеру при помощи подъемного механизма; выгружают из камеры после просушки обмотки; пропитывают обмотку статора  в ванне, дают стечь после пропитки, снова загружают в камеру; сушат; вынимают из камеры и удаляют подтеки лака с активной части магнитопровода растворителем  

Сушильная камера 

 

Покрытие лобовых частей обмотки электроэмалью 

Покрывают лобовые части  обмотки статора электроэмалью 

Кисть или пульверизатор 

 

 

 

Рис.12. Укладка в пазы катушек  всыпной обмотки

2.9 Объем и нормы испытаний  электродвигателя

 

При ремонтных работах  большое внимание уделяют контролю и испытаниям машины и ее отдельных  частей как в процессе ремонта, так и при выпуске отремонтированной машины. Различают предремонтные испытания отдельных частей машины в процессе ремонта и испытания машины (выпускные испытания).

 

В процессе ремонта осуществляют пооперационный контроль, т.е. контроль качества выполняемых работ после  каждой операции. При этом убеждаются в отсутствии витковых замыканий  после ремонта или после изготовления новой обмотки до пайки схемы  в отсутствии обрывов провода  уложенных секций и катушек. В процессе ремонта проверяют сопротивление изоляции обмоток между собой и на корпус, расстояния в местах пересечения лобовых частей катушек и секций, вылет лобовых частей обмотки, сечения и маркировку выводных концов.

 

Перед пропиткой обмотки  изоляцию между фазами и на корпус испытывают на электрическую прочность. При этом испытательное напряжение принимают несколько большим, чем  при выпускных испытаниях.

 

Двигатели мощностью до 100 кВт и напряжением до 1000 В подвергают в соответствии с "Нормами испытания электрооборудования" только некоторым электрическим испытаниям.

 

1. Проверка сопротивления  изоляции всех обмоток относительно  корпуса и между собой. Эту  проверку производят при номинальном  напряжением для машин до 1000 В мегаомметром на напряжение 1000 или 2500 В.

 

2. Измерение сопротивления  обмоток постоянному току. Отклонения измеренного сопротивления от расчетного свидетельствуют об обрывах проводов в местах пайки, металлических замыканиях между витками, ошибках при подборе диаметра провода при намотке обмоток и других неисправностях.

 

3. Испытание изоляции повышенным  напряжением (электрической прочности). Эти испытания производят переменным  током промышленной частоты путем  приложения к изоляции обмоток  в течение 1 мин повышенного  напряжения. Величина напряжения  для обмоток статора равно  0,75 Ч (1000 + Vном) В, но не ниже 1100 В, где Vном - номинальное напряжение машины. Испытания производят мегаомметром.

 

4. Опыт холостого хода. Эта проверка позволяет установить  существенные неполадки, например: повышенный против нормы ток  холостого хода указывает на  увеличенный зазор между статором  и ротором или малое число  витков в обмотке статора; повышенные  потери мощности при холостом  ходе - на междувитковое трение  в подшипниках.