Ремонт электродвигателей
Электрическая машина обладает свойством обратимости, т.е. способностью работать в режиме генератора электрического тока, если привести ее в движение каким-либо первичным
Ремонт электродвигателей
Другие материалы по предмету
На тему: «Ремонт электродвигателей»
Выполнил уч-ся гр. 05-ДБЭ
1. Общие сведения об электрических машинах………………………………. 3
2. Неисправности электрических машин……………………………………….5
3. Разборка электрических машин……………………………. …………. 6
4. Ремонт токособирательной системы электрических машин…………….…9
5. Ремонт сердечников, валов и вентиляторов электрических машин……. 14
6. Балансировка роторов, якорей и испытание электрических машин…..…20
1.Общие сведения об электрических машинах
Электрические машины служат для преобразования механической энергии в электрическую (генераторы), электрической энергии в механическую (двигатели), а также для преобразования частоты переменного тока, одного рода тока в другой, например, постоянного тока в переменный, постоянного тока одного напряжения в постоянный ток другого напряжения (преобразователи).
Преобразование энергии в электрической машине происходит в пространстве, занятом электромагнитным полем. Части электрической машины, непосредственно предназначенные для энергопреобразовательного процесса, называются активными частями. К ним относятся магнитопроводы, проводники обмоток, промежутки между магнитопроводами и проводниками обмоток.
Однако для того чтобы машина могла осуществлять свое назначение, в ней предусмотрен еще целый ряд важных деталей, называемых конструктивными частями, которые не принимают непосредственного участия в процессе преобразования энергии.
Конструктивные части выполняют в машине следующие функции:
-придают частям статора и ротора определенное положение в iпространстве и обеспечивают (или ограничивают) их необходимые степени свободы перемещения;
-передают электрическую энергию от сети к активной зоне машины или механическую энергию от активной зоны к сопряженной машине;
-осуществляют подачу охлаждающего воздуха в машину;
электрически изолируют витки проводников обмоток друг от друга, от магнитопроводов и — конструктивных частей;
защищают активные части машины от повреждений в результате воздействия окружающей среды (влаги, вредных газов, попадания в машину посторонних предметов);
-обеспечивают, безопасную эксплуатацию машины, предотвращая прикосновение обслуживающего персонала к ее вращающимся или находящимся под напряжением частям;
-делают возможным монтаж машины на месте установки!
Электрические машины характеризуются различными показателями, в число которых входят номинальные мощность, напряжение, режим работы, ток, условия применеяия, частота вращения, а также кпд и другие данные, определяющие допустимые режимы их работы.
Режим работы, на который электрическая машина рассчитана и для которого она предназначена предприятием-изготовителем, называют номинальным. Номинальный режим указывают на заводском щите машины.
Номинальная мощность электрических машин (выражаемая в ваттах, киловаттах и мегаваттах) для генераторов постоянного тока полезная мощность на зажимах машины; для генераторов переменного тока полная электрическая мощность при номинальном коэффициенте мощности; для электродвигателей полезная механическая мощность на валу.
Напряжение, соответствующее номинальному режиму работы электрической машины является номинальным. Номинальное напряжение трехфазной электрической машины является междуфазным (линейным) напряжением.
Номинальный ток это ток, соответствующий номинальному режиму работы электрической машины.
Номинальные условия применения электрической машины обычно оговорены в стандарте или ТУ на данную машину.
Частоту вращения, соответствующую работе электрической машины при номинальных напряжении, мощности, частоте тока и условиях применения, называют номинальной.
Коэффициентом полезного действия (кпд) является отношение полезной (отдаваемой) активной мощности электрической машины к затрачиваемой (подводимой) активной мощности.
Нагрузкой электрической машины называют мощность, которую она развивает в данный момент времени, а перегрузкой превышение фактической нагрузки машины над ее номинальной нагрузкой. Перегрузку выражают в процентах или долях номинальной нагрузки.
Рабочая температура активной час; я электрической машины установившаяся температура этой части, соответствующая номинальному, режиму работы при неизменной номинальной температуре охлаждающей среды. Превышением температуры отдельной части электрической машины называют разность между температурой этой части и охлаждающей среды.
Электрические машины бывают одностороннего и двустороннего направления вращения. Электрические машины одностороннего вращения могут иметь правое или левое направление вращения. Правым направлением вращения машины с односторонним приводом считается вращение по часовой стрелке, если смотреть на машину со стороны присоединение ее к первичному двигателю или рабочему механизму, левым соответственно будет направление вращения электрической машины против часовой стрелки.
Электрическая машина обладает свойством обратимости, т.е. способностью работать в режиме генератора электрического тока, если привести ее в движение каким-либо первичным двигателем, и, наоборот, в режиме электродвигателя, если подвести к ней электрическое напряжение. Электрическая машина, работающая в качестве двигателя, преобразует подводимую к ней электрическую энергию в механическую, используемую для приведения в действие различных механизмов и станков. Эта же машина может вырабатывать электрическую энергию, если будет приведена в действие двигателем внутреннего сгорания или паровой турбиной и возбуждена от постороннего источника электроэнергии, т. е. будет работать в режиме генератора. Однако каждая электрическая машина, выпускаемая электромашиностроительным заводом, обычно предназначается для одного определенного режима работы режима генератора или электродвигателя. ,
По принципу действия различают синхронные и асинхронные электрические машины переменного и постоянного тока.
Электрическую машину переменного тока, частота вращения которой находится в строго постоянном соотношении с частотой вращения магнитного поля или частотой сети, называют синхронной. Основными частями синхронной машины являются статор, несущий обмотку переменного тока, и ротор, на котором размещена обмотка возбуждения, питаемая через контактные кольца постоянным током от возбудителя или через выпрямители.
Синхронные машины выпускают с явнополюсным и неявнополюсным ротором и используют в современном производстве в качестве двигателей при необходимости постоянной частоты вращения, а на электростанциях и в электроустановках в качестве синхронных генераторов и компенсаторов.
Электрическую машину переменного тока, у которой частота вращения ротора меньше частоты вращения магнитного поля статора и зависит от нагрузки, называют асинхронной. Асинхронные двигатели бывают коллекторные и бесколлекторные. Преимущественное распространение получили бесколлекторные асинхронные электрические машины, применяемые, там, где не требуется постоянная частота вращения. Асинхронные бесколлекторные электродвигатели бывают двух исполнений с короткозамкнутым и фазным роторами.
Асинхронные двигатели с фазным ротором имеют обмотку и снабжены контактными кольцами, установленными на одном валу с ротором. Преимущества электродвигателей с фазным ротором перед двигателями с короткозамкнутым состоят главным образом в том, что они позволяют регулировать в широких пределах пусковой момент, силу пускового тока и частоту вращения. Асинхронные двигатели с фазным ротором используют для привода механизмов, требующих регулировки частоты вращения, а также в нерегулируемом приводе с тяжелыми условиями пуска, например, подъемно-транспортных механизмов.
Электрические машины постоянного тока применяют в качестве первичных двигателей и генераторов постоянного тока.
Машина постоянного тока состоит из неподвижной станины с главными и добавочными полюсами, вращающегося якоря с обмоткой и коллектором, подшипниковых щитов и траверсы с щеткодержателями. Машина обратима, т. е. может работать в режиме двигателя или генератора (например, двигатели электрифицированного транспорта).
По способу питания обмотки возбуждения генераторы постоянного тока бывают с независимым возбуждением, в которых питание подается в эту обмотку от постороннего источника тока (выпрямителя, аккумулятора, сети постоянного тока), и с самовозбуждением, в которых питание подается от самого генератора. В зависимости от способа соединения обмоток возбуждения с обмоткой якоря различают электрические машины постоянного тока: параллельного возбуждения или шунтовые; последовательного возбуждения; смешанного возбуждения, имеющие на общих главных полюсах две (параллельную и последовательную) обмотки.
2.Неисправности электрических машин
Электрические машины повреждаются чаще всего из-за нарушения сроков очередного текущего или капитального ремонта, плохого обслуживания или нарушения режима раб
Источник
Ремонт электрических машин
Автор: Пользователь скрыл имя, 27 Ноября 2011 в 19:16, реферат
Описание работы
Электрическую и механическую части электромашин ремонтируют соответственно в обмоточном и механическом отделениях ремонтного предприятия.
Ремонт электрической части заключается в устранении замыканий обмоток на корпус и между фазами, замене общей изоляции и полной замене обмоток.
В случае пробоя или механического повреждения катушечной изоляции из пазов, где находится поврежденная часть обмотки, выбивают клинья, приподнимают провода, срезают изоляцию вокруг поврежденного места на конус и вновь изолируют провод несколькими слоями микаленты и одним слоем хлопчатобумажной ленты. Каждый слой новой изоляции смазывают клеящим лаком ВТ-95 и затягивают так, чтобы между слоями не было воздушных «мешков».
Работа содержит 1 файл
ИВАН.doc
Ремонт электрических машин
Электрическую и механическую части электромашин ремонтируют соответственно в обмоточном и механическом отделениях ремонтного предприятия.
Ремонт электрической части заключается в устранении замыканий обмоток на корпус и между фазами, замене общей изоляции и полной замене обмоток.
В случае пробоя или механического повреждения катушечной изоляции из пазов, где находится поврежденная часть обмотки, выбивают клинья, приподнимают провода, срезают изоляцию вокруг поврежденного места на конус и вновь изолируют провод несколькими слоями микаленты и одним слоем хлопчатобумажной ленты. Каждый слой новой изоляции смазывают клеящим лаком ВТ-95 и затягивают так, чтобы между слоями не было воздушных «мешков».
Общую изоляцию заменяют только при полной исправности проводниковой и междувитковой изоляции. Для снятия изоляции обмотку нагревают до температуры 60—70°С. После удаления общей изоляции катушку испытывают на отсутствие замыканий между витками. Новую изоляцию выполняют микалентой по всему контуру катушки. Каждый последующий виток ленты следует накладывать на половину предыдущего. Если необходимо полностью заменить обмотку, то ее вынимают из пазов и освобождают от изоляции. В зависимости от состояния полностью восстанавливают поврежденную обмотку с использованием старого провода или изготовляют новую по заводской документации.
Обмотки можно разделить по способу изготовления на шаблонные (наматываются до укладки в пазы на шаблоне), обмотки впротяжку и стержневые. Катушки шаблонных обмоток изготовляют при помощи специальных шаблонов на намоточных станках. Шаблонные обмотки бывают с мягкими катушками, которые наматывают из круглого провода, и жесткими формованными катушками — наматывают проводом прямоугольного сечения. Обмотку в протяжку выполняют вручную, протягивая в паз провода из бухты или мотка. Для изготовления стержневой обмотки используют обычно провода большого сечения (шины), которые вставляют в сердечник с торца. В случае отсутствия провода требуемого диаметра можно заменить его двумя проводами меньшего диаметра, соединенными параллельно (сумма сечений проводников должна быть равна расчетному сечению провода).
При сборке обмотки должны соблюдаться заводские размеры секций. Схема соединений катушек обмотки до и после ремонта должна быть одинаковой.
Медные провода соединяют между собой пайкой (при диаметрах до 1 мм) и электросваркой (при больших диаметрах). Для пайки используют как мягкие припои (например, ПОС-40, ПОС-61), так и твердые, медно-фосфорные. Нельзя паять с кислотой, так как ее остатки могут разрушить изоляцию и создать токопроводящие участки вследствие хорошей проводимости кислоты. Для повышения электрической и механической прочности, влагостойкости вновь изготовленные обмотки пропитывают.
В первом случае поврежденную обмотку выплавляют при температуре 700—750°С или удаляют химическим путем. В очищенные пазы ротора вновь заливают алюминий статическим, вибрационным или центробежным способом. Для роторов «беличья клетка», имеющих окружную скорость менее 50 м/с, новые медные или латунные короткозамыкающие кольца изготовляют сварными, а для роторов, работающих с большими скоростями,— из одного куска металла. Все стержни после заправки в кольца должны выступать на одинаковую величину — 2—3 мм. Паяют стержни и кольца твердыми припоями. Ремонт механической части электрических машин состоит в восстановлении рабочих поверхностей валов, коллекторов, контактных колец, устранении трещин в подшипниковых щитах.
Ремонт валов электродвигателей является одной из самых ответственных работ и имеет ряд особенностей. Среди них следует отметить, что ремонтируемый вал нельзя в большинстве случаев отделить от сопряженных с ним основных деталей (коллектор, сердечники и др.). Это в значительной степени усложняет ремонт. Дефекты у валов устраняют шлифованием или проточкой на токарном станке (при общей площади повреждений не более 15% общей посадочной площади), переточкой вала на меньший диаметр, наплавкой с последующей его обработкой, металлизацией с последующей обработкой. Гнезда под подшипники в подшипниковых щитах восстанавливают наплавкой или запрессовкой специальных втулок, которые затем растачивают под нужный размер. Небольшие трещины заваривают методом холодной сварки чугуна или скрепляют прошивкой. Этот способ ремонта состоит в том, что вдоль трещины по обе стороны ее в шахматном порядке вворачивают стальные шпильки, проходящие насквозь стенок щита. Концы шпилек с каждой стороны соединяют стальными электродами и заваривают. Подшипниковые щиты, имеющие трещины до места посадки подшипников, заменяют новыми. У электродвигателей постоянного тока и трехфазного тока с. фазным ротором одной из причин ненормальной работы является износ соответственно коллектора и контактных колец. Чаще всего у них повреждается рабочая поверхность. Небольшие подагры, шероховатости у контактных колец ‘устраняют зачисткой и последующей полировкой при рабочей частоте вращения вала без демонтажа колец. При значительных повреждениях рабочей поверхности и при нарушении цилиндрической формы кольца снимают и протачивают. Толщина проточенного кольца должна составлять не менее 80% толщины нового.
Контактные кольца следует заменить, если из-за износа расстояние между рабочей поверхностью и отверстием токопровода достигнет предельной величины. Новые кольца изготовляют с внутренним диаметром, равным заводскому, только при условии, что будет выдержана необходимая толщина изоляции. Уменьшение толщины изоляции приводит к снижению ее электрической прочности, а увеличение — ослаблению напряженности посадки кольца.
В короткозамыкающем механизме обычно оказываются изношенными боковые ребра кольца, пружинные контакты и увеличен зазор между короткозамыкающим кольцом и валом. Если износ боковых ребер по толщине составляет 50%, то их восстанавливают металлизацией с последующей проточкой. Поврежденные пружинные контакты заменяют новыми, изготовленными из кремнистой бронзы или твердотянутой латуни.
Более сложные работы приходится выполнять при ремонте коллектора. Часто из-за неравномерного износа медных пластин и миканитовой изоляции, прокладываемой между ними, последняя выступает над поверхностью коллектора, что нарушает правильную работу щеток. В этом случае изоляцию фрезеруют (продороживают) на глубину около 1 мм от поверхности пластин. Эту операцию выполняют на специальном станке или приспособлении.
В случае нарушения формы коллектора из-за неравномерного износа его поверхности, коллектор протягивают с последующим продороживанием, шлифованием стеклянной шкуркой и полированием.
Скорость резания не должна превышать номинальную окружную скорость коллектора, а глубина резания — 0,1 — 0,2 мм. После ремонта биение поверхности коллектора должно составлять не более 0,03 мм. Все его нерабочие части покрывают электроизоляционной эмалью.
Методы обнаружения неисправностей
Неисправности электрических машин определяют при предварительных испытаниях. Основными признаками, указывающими на то, что электродвигатель (генератор) неисправен и требует ремонта, являются:
изменение частоты вращения и вращающего момента у двигателя и изменение напряжения у генератора;
неустойчивость характеристик, т. е. недопустимые колебания скорости вращения или напряжения; общий или местный перегрев электромашины;
вибрация и сильный шум; искрение под щётками. К числу неисправностей, приводящих к указанным изменениям режима работы электромашины, относятся: обрыв обмоток, уменьшение сопротивления изоляции ниже допустимого, пробой изоляции на корпус между фазами и между витками (около 80% всех видов неисправностей); изменение воздушного зазора между ротором и статором, повреждение стали сердечников, ослабление или разрыв бандажей; увеличение тока холостого хода;
распайка соединений проводников;
механические повреждения — износ подшипников, шеек валов, изгиб и скручивание валов, трещины в подшипниковых щитах.
Применяют следующие способы обнаружения неисправностей.
а) Обрыв обмотки происходит из-за ее местного перегрева или механического повреждения. Состояние обмоток определяют тестером или мегаомметром. Если обмотки соединены треугольником, то необходимо разъединить фазы и исправить каждую отдельно. Если фазы разъединить нельзя, то омметром измеряют сопротивление обмоток.
В случае подключения к концам исправных фаз прибор будет показывать приблизительно равные по величине сопротивления, а при подсоединении к неисправной обмотке — сумму сопротивлений, полученных в двух предыдущих измерениях.
При соединении обмоток звездой один зажим прибора подключают к нулевой точке, а другой — по очереди к концам фаз. Если подсоединить прибор к нулевой точке невозможно, то фазу, имеющую обрыв, определяют, касаясь концами прибора попарно всех выводов обмотки.
Уменьшение сопротивления изоляции и ее пробой происходят из-за потери изоляцией обмоток и проводов своих свойств или при ее механическом повреждении. Изоляционные свойства материала теряются при чрезмерном его увлажнении, попадании на него токопроводящей пыли (металлической, угольной и т. п.) и старении. Механические повреждения изоляции возможны при уменьшении зазора между ротором и статором из-за износа подшипников, а также при значительном перегреве обмоток двигателя, что приводит к хрупкости изоляции, появлению в ней трещин.
Состояние изоляции обмоток определяют испытанием ее на электрическую прочность и измерением величины сопротивления.
На электрическую прочность изоляцию обмоток относительно корпуса машины и между обмотками испытывают при помощи испытательного трансформатора приложением переменного напряжения соответствующей величины в течение 1 мин. Изоляцию относительно корпуса испытывают поочередно в каждой электрически независимой цепи, один вывод источника питания подключают к выводу обмотки, другой надежно заземляют и подключают к заземленному корпусу электромашины, с которым на время испытаний данной обмотки электрически соединяют все остальные.
Для измерения сопротивления изоляции обычно используют малогабаритный переносной мегомметр Ml 101, состоящий из встроенного генератора постоянного тока и стрелочного измерительного прибора, шкала которого проградуирована в единицах кОм и МОм.
Замыкание между фазами, а также фазу, замыкающую на корпус, можно определить тестером или мегаомметром после разъединения фаз (при наличии шести выводов у статорных обмоток) или их распайки.
В случае пробоя изоляции между витками обмотки образуется короткозамкнутый контур. Основной признак, по которому находят его местоположение,— это нагрев корпуса в месте расположения контура. Для этого необходимо отключить обмотку от питающей сети и тщательно ощупать ее. Фазу, в которой имеются коротко-замкнутые витки, можно определить по сопротивлению ее обмотки постоянному току. Измерение можно проводить методом постоянного тока или методом амперметра и вольтметра. Для проведения измерений надо разъединить две фазы, если они соединены треугольником. Поврежденная фаза будет иметь минимальное сопротивление.
Если фазы разъединить невозможно, то измеряют три междуфазных сопротивления и по их соотношению определяют место повреждения.
б) Величину зазора между статором и ротором замеряют специальным щупом, состоящим из набора калиброванных пластин, с обеих сторон машины в четырех точках, отстоящих друг от друга на 90°. При измерениях щуп должен соприкасаться со сталью статора и ротора, не попадая на бандаж или пазовый клин. В каждой точке зазор измеряют 3—4 раза и определяют его среднее арифметическое значение. Затем определяют средний зазор, вычисляя среднее арифметическое значение для всех точек.
При увеличении у электродвигателя зазора на 20—25% по сравнению с нормальным заводским его обмоточные данные перед ремонтом пересчитывают. Если зазор увеличен более чем на 25%, то электромотор выбраковывают.
Характерные дефекты стали сердечников электрических машин: повреждения зубцов, распушение крайних пакетов, замыкания между отдельными местами пакетов стали вследствие неправильной обработки или задевания ротора за статор во время работы из-за износа подшипников. Определяют эти неисправности по перегреву сердечника и гудению машины при работе, а также осмотром после ее разборки. Бандажи роторов и якорей ремонтируют при их ослаблении или разрыве и перемотке обмоток, когда бандаж приходится снимать.
в) Ток холостого хода электродвигателя не нормируется, однакоего увеличение указывает на некоторые дефекты двигателя. Это максимальное смещение ротора по отношению к статору, увеличение зазора между ними, заложение при предыдущих ремонтах меньшего числа витков в обмотке. Для определения тока холостого хода в каждую фазу питающей сети включают амперметр. Нагрузку (приводимые механизмы) от вала испытываемого двигателя отсоединяют. Неравномерность тока холостого хода по отдельным фазам не должна превышать 4,5% среднего значения.
Источник
