Ремонт контактных колец и щеток электродвигателя

Контактные кольца. Небольшие повреждения поверхности контактных колец в виде подгаров и шероховатостей устраняют зачисткой и полировкой их стеклянной бумагой при полных оборотах машины без демонтажа колец. При наличии значительных подгаров, выбоин и раковин, особенно при нарушении цилиндрической формы колец, последние снимают и протачивают на токарном станке, уменьшая при этом их толщину не более чем на 50 %. У контактных колец фазных роторов наиболее часто повреждаются рабочая поверхность и изоляция между кольцами или между кольцом и корпусом.

Неравномерную выработку контактного кольца устраняют обточкой на токарном станке или при помощи специального приспособления. Нарушенную изоляцию между контактными кольцами восстанавливают, зачищая, промывая бензином и затем окрашивая поврежденное место изоляционной эмалью ГФ-92ХС или ГФ-92ГС. При предельном износе колец изготовляют новые и напрессовывают их на вал ротора. Кольца для машин нормального исполнения изготовляют из стали, чугуна или латуни Л68.

Существует несколько способов прессовки контактных колец. Однако для колец асинхронных двигателей мощностью до 100 кВт чаще всего применяют способ холодной прессовки на втулку.

Щеточный аппарат. При ремонте электрических машин наиболее часто встречаются такие неисправности щеткодержателя, как ослабление пружин, оплавление или механические повреждения щеткодержателя.

Ослабление пружин щеткодержателя и, как результат этого, снижение нажатия на щетку устраняют регулировкой пружин, а при отсутствии такой возможности — заменой дефектной пружины новой заводского изготовления. Усилие нажатия пружины щеткодержателя после регулировки или замены проверяют способом, приведенным ранее. Удельное нажатие щеток зависит от марки и плотности тока щеток, конструкции машины.

Удельное нажатие определяют путем деления показателя динамометра в граммах на поперечное сечение щетки в квадратных сантиметрах.
Отклонения в величине нажатия отдельных щеток одного полюса машины постоянного тока не должны превышать 10 %. Все устанавливаемые на отремонтированной машине щетки должны быть одной марки. Марки щеток подбирают в соответствии с указаниями завода-изготовителя, так как каждый тип машины имеет строго подобранные марки щеток.

Щеточный аппарат машины состоит из щеток, щеткодержателей, щеточных пальцев и траверс. Щеткодержатели, служащие для направления щеток и создания их нажима на коллектор или контактные кольца, укрепляют на щеточных пальцах, концы которых закрепляют в приливах траверс. В машинах постоянного тока траверсы предназначены для сдвигания одновременно всех щеток по окружности коллектора и установки их на нейтраль. Обычно на каждой машине при выпуске с завода наносятся риски на ободе траверсы и головке подшипникового щита. Совпадение этих рисок указывает на правильное положение траверсы.
Чрезмерный нагрев коллектора ухудшает работу щеток и может служить причиной искрения.

Щетки и обоймы щеткодержателей при работе изнашиваются. Износ обойм обуславливается вибрацией щеток при вращении коллектора. Увеличение зазора между щеткой и обоймой щеткодержателя приводит к перекосу щетки в обойме и нарушению ее контакта с коллектором. Если зазор превышает 0,2 мм, обойму заменяют. Расстояние между обоймой и коллектором должно быть не более 2 — 4 мм.

На заводах изготавливают щетки с плоским основанием. Однако для работы на кольцах или коллекторе поверхность щеток должна быть вогнутой с радиусом, равным радиусу контактных колец или коллектора. Для придания поверхности щетки нужной формы осуществляют ее притирку. От качества притирки и шлифовки во многом зависит работа щеток без искрения.

Источник

Ремонт контактных колец ротора электродвигателя

Асинхронные двигатели, которые требуют регулировки скорости вращения имеют контактные кольца. Несмотря на различие в конструкции контактных колец, технологический процесс их изготовления имеет много общего. Он состоит из двух стадий: изолировки втулок и сборки контактных колец.

Контактные кольца ротора электродвигателя: а — асинхронного двигателя единой серии; б — кранового электродвигателя с фазным ротором.

Изолировка втулок контактных колец:

1. Втулки контактных колец изолируют стекломиканитовой изоляцией (формовочным миканитом и стеклотканью).
2. В том и другом случае перед изолировкой на рычажных или роликовых ножницах нарезаются изоляционные материалы.
3. Заготовки миканита нарезают шириной, равной высоте втулки, и длиной, равной развернутой длине боковой поверхности втулки плюс припуск 15 — 20 мм на перекрытие стыка.
4. Ширина заготовок из стеклоткани должна равняться высоте втулки плюс припуск на зачистку по 3 — 5 мм с каждой стороны. Длина заготовок бывает в пределах от 1 до 2 метров, она зависит от ширины рулонного материала, из которого нарезается заготовка.
5. Перед наложением изоляции металлическую втулку обезжиривают.

Изолирование втулки стекломиканитовой изоляцией производят в следующей последовательности:

1. Миканитовую заготовку кладут на плоскую плиту с электрообогревом для размягчения миканита, а боковую поверхность втулки смазывают бакелитовым лаком или лаком МЛ-92. Прокатывая втулку по заготовке, уложенной на плите, производят накатывание изоляции на втулку.
2. Далее на миканитовую изоляцию накладывают (обертывают втулку изоляцией) несколько слоев пропитанной лаком стеклоткани, промазывая ее через один — два оборота лаком.
3. Для удобства изолировки втулку отверстием надевают на металлическую оправку, закрепленную в тисках.
4. Изоляция втулок должна быть электрически прочной (не менее 12 кв), монолитной, без морщин и складок на поверхности и расслоения на торцах и должна хорошо держаться на втулке.
5. В целях выполнения этих требований наложенную на втулку изоляцию опрессовывают, а затем выпекают.
6. Опрессовка изоляции производится на гидравлическом прессе в прессформе, предварительно нагретой до температуры 160-180° С.
7. Пресс форма представляет собой шесть разрезных конических плашек, охватываемых кольцом, с внутренней конической поверхностью (аналогично конструкции колец и плашек для опрессовки коллекторов, но детали пресс форм значительно тоньше, так как усилие опрессовки изоляции втулки намного меньше).
8. Выпекается изоляция в электрических печах при температуре 160-180°, куда помещается пресс-форма с запрессованным изделием и выдерживается там из расчета 25—30 мин на 1 мм толщины стекломиканитовой изоляции и 15-20 мин на 1 мм толщины бумажно бакелитовой изоляции.

После выпечки охлажденное до температуры не выше 100° изделие выпрессовывается из пресс формы. Затем напильником и шлифовальной шкуркой зачищают изоляцию с торцов втулки. Завершающей операцией будет операция контроля, т. е. проверка визуальным осмотром качества изоляции и на испытательной станции — ее электрической прочности.

Сборка контактных колец фазного ротора:

1. Контактные кольца насаживают на изолированную втулку с натягом. Для того чтобы их можно было при сборке надеть на втулки свободно, кольца нагревают до температуры 300 — 350°.
2. При сборке втулку 1 устанавливают на стол пресса на оправку и на втулку надевают горячие контактные кольца 2, 3, 4 и две изолирующие шайбы 7. Все это (см. чертеж контактных колец) опрессовывается давлением 3 — 3,5 тонн (29—34 кн). Не снимая с пресса, под давлением собранное изделие охлаждается сжатым воздухом до температуры не выше 80°.
3. После охлаждения, сняв контактные кольца с пресса, на выводные шины надевают изоляционные гильзы 5 и 6.
4. У контактных колец ( чертеж — а) на концах шин имеется провододержатель 8, который провертывается ко втулке болтами.
5. Свободные места между шинами и радиусными канавками ( чертеж — б) заполняются изолирующей замазкой.
6. Наружную поверхность контактных колец окрашивают серой эмалью.

Источник

РЕМОНТ КОНТАКТНЫХ КОЛЕЦ РОТОРА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ.

Асинхронные двигатели, которые требуют регулировки скорости вращения имеют контактные кольца. Несмотря на различие в конструкции контактных колец, технологический процесс их изготовления имеет много общего. Он состоит из двух стадий: изолировки втулок и сборки контактных колец.

Контактные кольца ротора электродвигателя: а — асинхронного двигателя единой серии; б — кранового электродвигателя с фазным ротором.

Изолировка втулок контактных колец: Втулки контактных колец изолируют стекломиканитовой изоляцией (формовочным миканитом и стеклотканью) или бакелизированной бумагой.
В том и другом случае перед изолировкой на рычажных или роликовых ножницах нарезаются изоляционные материалы.
Заготовки миканита нарезают шириной, равной высоте втулки, и длиной, равной развернутой длине боковой поверхности втулки плюс припуск 15 — 20 мм на перекрытие стыка.
Ширина заготовок из стеклоткани бакелизированной бумаги должна равняться высоте втулки плюс припуск на зачистку по 3 — 5 мм с каждой стороны. Длина заготовок бывает в пределах от 1 до 2 метров, она зависит от ширины рулонного материала, из которого нарезается заготовка.
Перед наложением изоляции металлическую втулку обезжиривают.
Изолирование втулки стекломиканитовой изоляцией производят в следующей последовательности.
Миканитовую заготовку кладут на плоскую плиту с электрообогревом для размягчения миканита, а боковую поверхность втулки смазывают бакелитовым лаком. Прокатывая втулку по заготовке, уложенной на плите, производят накатывание изоляции на втулку.
Далее на миканитовую изоляцию накладывают (обертывают втулку изоляцией) несколько слоев пропитанной лаком стеклоткани, промазывая ее через один — два оборота бакелитовым лаком.
Для удобства изолировки втулку отверстием надевают на металлическую оправку, закрепленную в тисках.
Изолирование втулок бакелизированной бумагой производится так же, как и стеклотканью.
Изоляция втулок должна быть электрически прочной (не менее 12 кв), монолитной, без морщин и складок на поверхности и расслоения на торцах и должна хорошо держаться на втулке.
В целях выполнения этих требований наложенную на втулку изоляцию опрессовывают, а затем выпекают.
Опрессовка изоляции производится на гидравлическом прессе в прессформе, предварительно нагретой до температуры 160-180° С.
Пресс форма представляет собой шесть разрезных конических плашек, охватываемых кольцом, с внутренней конической поверхностью (аналогично конструкции колец и плашек для опрессовки
коллекторов, но детали пресс форм значительно тоньше, так как усилие опрессовки изоляции втулки намного меньше).
Выпекается изоляция в электрических печах при температуре 160-180°, куда помещается пресс-форма с запрессованным изделием и выдерживается там из расчета 25—30 мин на 1 мм толщины стекломиканитовой изоляции и 15-20 мин на 1 мм толщины бумажно бакелитовой изоляции.
После выпечки охлажденное до температуры не выше 100° изделие выпрессовывается из пресс формы. Затем напильником и шлифовальной шкуркой зачищают изоляцию с торцов втулки. Завершающей операцией будет операция контроля, т. е. проверка визуальным осмотром качества изоляции и на испытательной станции — ее электрической прочности.

Сборка контактных колец фазного ротора: Контактные кольца насаживают на изолированную втулку с натягом. Для того чтобы их можно было при сборке надеть на втулки свободно, кольца нагревают до температуры 300 — 350°.
При сборке втулку 1 устанавливают на стол пресса на оправку и на втулку надевают горячие контактные кольца 2, 3, 4 и две изолирующие шайбы 7 . Все это (см. чертеж контактных колец) опрессовывается давлением 3 — 3,5 тонн (29—34 кн). Не снимая с пресса, под давлением собранное изделие охлаждается сжатым воздухом до температуры не выше 80°.
После охлаждения, сняв контактные кольца с пресса, на выводные шины надевают изоляционные гильзы 5 и 6 .
У контактных колец ( чертеж — а) на концах шин имеется провододержатель 8 , который провертывается ко втулке болтами.
Свободные места между шинами и радиусными канавками ( чертеж — б) заполняются изолирующей замазкой.
Наружную поверхность контактных колец окрашивают серой эмалью.

Источник

Ремонт роторов электродвигателей с фазным ротором

Неисправное состояние роторной обмотки в процессе эксплуатации может проявляться в следующем: двигатель не развивает номинальную частоту вращения; «трогается с места», но при работе его наблюдаются колебания тока статорной обмотки и вращающего момента, сопровождающиеся вибрацией электродвигателя, повышенным шумом, изменяющимся в зависимости от нагрузки и частоты
вращения; перегрев ротора; уменьшение перегрузочной способности, приводящее к снижению частоты вращения при увеличении нагрузки.
Причиной вышеуказанных ненормальных проявлений может быть обрыв обмотки ротора или неисправность работы замыкающего механизма. Обрыв в фазе ротора иногда носит временный характер, проявляясь только во время работы под действием центробежных усилий и нагревания, а при неподвижном роторе дефект не обнаруживается. Для замены обмотки ротора демонтируют бандажи.

Рис. 1. Станок для наложения бандажей

Намотку новых бандажей выполняют аналогично демонтированным по данным, ранее занесенным в ведомость. При использовании проволоки другого диаметра изменяют количество витков так, чтобы получить прежнее общее сечение бандажа. При этом соблюдается условие: сечение бандажа пропорционально квадрату диаметра проволоки и числу витков проволоки.
Бандажи лобовых частей устанавливают в тех местах, где обмотка опирается на обмоткодержатель или нажимную шайбу. У быстроходных машин, где бандажи могут иметь большое сечение, используется немагнитная стальная или бронзовая проволока.
В зависимости от диаметра ротора укладку бандажей выполняют на специальных стойках (рис. 1), в собственных подшипниках с заменой вкладышей деревянными колодками, смазанными вазелином, и на станках, позволяющих осуществить плавный пуск и при необходимости — внезапный останов.
Для роторов диаметром до 500 мм укладку бандажей выполняют, вращая ротор вручную или с помощью двух рычагов. Расчет усилия производят на основании рекомендуемого натяжения для стальной проволоки по данным табл. 1.
Под бандаж укладывают прокладки из пропитанного прессшпана, миканита или асбестового полотна. Ширина прокладок должна быть на 10—12 мм больше бандажа. По мере намотки проволоки прокладки укладываются по окружности ротора встык одна к другой. Вновь намотанные витки с помощью фибровой подбойки или молотком плотно подбивают к ранее намотанным.
Таблица 1. Натяжение стальной проволоки при бандажировке

Рекомендуемое натяжение. Н

При намотке бандажа следят за натяжением проволоки, которое должно быть достаточным, чтобы не было сползания бандажа, но не чрезмерным, чтобы бандаж не врезался в обмотку. Натяжение регулируют грузом G, определяемым по формуле

где Р — натяжение проволоки по табл. 12; размеры D, d и ft — по рис. 1.
Крепление витков проволочного бандажа выполняют полосками из жести толщиной 0,2—0,5 мм и шириной 10—12 мм, укладываемыми под проволоку через каждые 70—90 мм по окружности ротора.
Длину полосок берут с запасом на 20 мм больше ширины бандажа для обеспечения соединения и пропайки. Две замочные полоски укладывают так, как указано на рис. 2. Намотанные витки пропаивают оловом. Пайку скобок тонким ножом проверяют на отгиб. Окончательную пропайку всей поверхности бандажей выполняют тонким слоем олова, не допуская наплывов.

Рис. 2. Наложение замков бандажей

Дефектоскопия и ремонт бандажных колец.

На короткозамыкающие кольца обмотки роторов целого ряда серий асинхронных электродвигателей установлены бандажные кольца из немагнитной стали.

При отсутствии дефектов короткозамыкающей обмотки ротора выполняют осмотр наружной и торцевой поверхностей без снятия бандажного кольца. Осмотр производится лупой до и после зачистки поверхностей мелкой шлифовальной шкуркой. При этом выявляют трещины и следы местных перегревов. При снятом бандаже осматривают и внутреннюю его поверхность для выявления следов контактной коррозии, свидетельствующих об ослаблении посадочных натягов на короткозамыкающее кольцо. При необходимости контроль состояния бандажа осуществляют методом цветной дефектоскопии или химического травления.
Обнаруженные дефекты: трещины, подгары, сколы, забоины, следы контактной коррозии и места перегревов отмечают мелом, а затем устраняют механическим путем. Заварка трещин и других дефектов на бандажах недопустима. При наличии трещин и сколов, металла, заметно ослабляющих прочность бандажа, его заменяют. Единичные мелкие трещины удаляют местной выборкой металла шлифовальной машинкой, обеспечивая плавность перехода от углубления к наружной поверхности.
Выборка металла ведется до полного удаления трещины. При ее значительной глубине бандаж должен быть заменен. Величина допустимой выборки проверяется расчетом прочности бандажа.
Внутренний диаметр бандажа перед его установкой проверяют штихмасом, определяя посадочный натяг, и сравнивают его с допустимым. Если измеренный натяг окажется меньше допустимого, то на посадочную поверхность короткозамыкающего кольца наплавляют медь. Операцию наплавления производят ацетиленовыми горелками, угольными электродами от источника постоянного тока.
Установку бандажного кольца выполняют так же, как и при демонтаже с предварительным прогревом до 220— 250 °С с помощью индуктора.

Источник