Ремонт магнитопровода электрических машин

РЕМОНТ МАГНИТОПРОВОДА

Магнитопроводы, поступающие в ремонт, нуждаются преимущественно в частичном ремонте, реже — в ремонте с полной разборкой и перешихтовкой активной стали. При частичном ремонте магнитопровода не требуется его полная разборка.

Частичный ремонтвыполняют при незначительных повреждениях активной стали или отдельных деталей магнитопровода, например при местных замыканиях и небольших оплавлениях листов активной стали, повреждениях изоляционных деталей, ослаблении крепления ярмовых балок, забоинах и т. д.

При прогаре и оплавлении активной стали очаги расчищают, снимая образовавшиеся наплывы металла. После этого частично рас прессовывают пластины магнитопровода на этом участке, отделяют сварившиеся кромками пластины друг от друга, снимают заусеницы с кромки пластин и, очистив участок от остатков старой изоляции и металлических опилок, изолируют пластины, прокладывая между ними листы телефонной или кабельной бумаги.

При забоинах в стержнях активной стали магнитопровода пластины такого стержня распрессовывают (ослабляют прессовку стержня, отворачивая на несколько оборотов гайку прессующей шпильки), а затем с помощью деревянных клиньев разводят пластины и после выпрямления плоскогубцами загнутых кромок пластин прокладывают между ними листы изоляции из кабельной или телефонной бумаги и с помощью прессующей шпильки вновь спрессовывают стержень.

Нередко в ремонтируемых магнитопроводах полностью повреждены бумажно-бакелитовые трубки, изолирующие стяжные шпильки от активной стали. Если нет бумажно-бакелитовых трубок требуемых размеров, что часто случается при ремонте трансформаторов старых конструкций, изготавливают новые трубки из кабельной бумаги или электрокартона.

Ремонт с полной разборкой и перешихтовкойвыполняют при таком тяжелом повреждении, как «пожар стали», при котором может выйти из строя значительная часть пластин активной стали магнитопровода и изоляционных деталей. Ремонт магнитопровода с поврежденными пластинами активной стали состоит из следующих основных работ: подготовки к ремонту, разборки магнитопровода, очистки и изоляции пластин и др.

Подготовка к ремонту. В объем работ по подготовке к ремонту входят: подготовка рабочей площадки (освещение рабочего места, расстановка необходимого инвентаря и вспомогательного оборудования, удобная для работы раскладка инструмента и материалов, обеспечение средствами безопасности труда и оказание первой медицинской помощи и др.); подбор инструментов и приспособлений, заготовка основных и вспомогательных материалов; проверка обеспечения работ оборудованием и необходимой оснасткой.

Снятые с магнитопровода пластины сортируют: исправные связывают пакетами и укладывают на одни переносные лотки, а поврежденные, требующие восстановления изоляции, — на другие лотки. Непригодные пластины (оплавление с изломами и прожогами) отбраковывают. Пластины с поврежденной межлистовой изоляцией, снятые с магнитопровода, ремонтируют, очищая от старой изоляции и покрывая новой.

Очистка и изоляция пластин. Листы стали (пластин) магнитопровода очищают от старой изоляции механическим и химическим способами, а также отжигом и отпариванием в горячей воде. Способ очистки зависит от вида поврежденной изоляции.

Механический способ используют для очистки пластин горячекатаной стали обычно на станках с вращающимися стальными кардолентными щетками. При этом пластины устанавливают по отношению к щеткам под углом 45°.

Удаление изоляции механическим путем стальными щетками на станке — наиболее распространенный и простой способ, обеспечивающий быструю очистку стали. Однако в результате ударов стальных проволок по листу при вращении кардолентных щеток происходит нагартовка стали, а кроме того, шлифовка поверхности пластин, из-за чего дополнительно увеличиваются потери в стали. Поэтому ряд ремонтных предприятий использует химический способ очистки пластин от изоляции.

Химический способ очистки позволяет легко удалять с пластин лаковую и бумажную изоляцию. При удалении лаковой изоляции пластины погружают в специальную ванну с 20%-ным раствором едкого натра (каустической соды) или 25%-ным раствором тринатрийфосфата и выдерживают в растворе в течение

15. 20 мин, затем вынимают, промывают проточной горячей (90. 95 °С) водой и, разложив на деревянных решетках или стеллажах, сушат. Для химической очистки листов стали применяют следующее оборудование и несложные приспособления: подъемное устройство, необходимое для выгрузки из нее пластин стали; две ванны с крышками; решетки или стеллажи для сушки очищенных и промытых пластин.

Способ отжига в специальных термических печах при

350. 500°С также используют для очистки пластин. Этим способом можно очищать пластины, покрытые тонкими листами бумаги, применявшейся в магнитопроводах трансформаторов старых конструкций в качестве межлистовой изоляции, а также с лаковой изоляцией. Однако в настоящее время такой способ редко приме­няют из-за резкого снижения магнитной проницаемости и увеличения потерь в стали вследствие образования окалины на поверхности пластин и изменения структуры стали. Другой причиной отказа от очистки пластин способом отжига является борьба за чистоту окружающей среды, желание не загрязнять атмосферу продуктами сгорания бумаги и лака.

Наиболее простой способ удаления бумажной изоляции с пластин — отпаривание в воде, нагретой до 90. 100°С. Для ускорения процесса отслоения оклеечной бумаги от металла добавляют в воду слабый раствор едкого натра, процентное содержание которого (обычно 4. 6 %) определяют опытным путем. При добавлении в воду дополнительного раствора едкого натра пластины, вынутые из ванны, следует промыть в теплой проточной воде.

После очистки пластин любым из перечисленных способов необходимо тщательно проверить, не осталась ли на пластинах старая изоляция. Пластины, не имеющие дефектов, изолируют, покрывая с обеих сторон однократно или двукратно пленкой лака и запекая ее. Для этого используют лакировальные станки. На электроремонтных предприятиях применяют около десяти типов ручных и электрифицированных лакировальных станков с оди­наковым принципом действия, но отличающихся только конструктивным исполнением отдельных сборочных единиц и деталей. Во всех лакировальных станках, используемых в настоящее время, лак наносится при прохождении листа или пластин стали между двумя встречно вращающимися валиками с маслобензостойким резиновым покрытием, непрерывно смачиваемым изоляционным лаком.

Проверенные и испытанные изолированные пластины на лотках или тележках доставляют к месту сборки магнитопровода. Погрузку, транспортировку и выгрузку пластин необходимо осуществлять с предосторожностью во избежание повреждения самих пластин и их изоляции.

Источник

РЕМОНТ МАГНИТОПРОВОДОВ И МЕХАНИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ

В процессе работы электрической машины происходит износ, ослабление крепления и изменение формы ее отдельных деталей. Некоторые детали даже при сохранении формы и размеров теря­ют свою работоспособность в результате потери упругости. Все это приводит к ухудшению энергетических и эксплуатационных показателей работы машины и требует ее ремонта.

§ 9.1. Ремонт сердечников (магнитопроводов)

Характерными повреждениями сердечников статоров (роторов) являются: ослабление посадки сердечников в корпусе (на валу), их сдвиг в осевом направлении, распушение крайних листов, ослабление прессовки, нарушение изоляции между листами, выго­рание или оплавление отдельных участков и износ внутренней (наружной) поверхности.

Ремонт при ослаблении посадки сердечника. Сначала осматри­вают сердечник статора и проверяют состояние стопоров и коль­цевых шпоночных канавок, в которых они установлены. Устанавливают сердечник на место по заводскому исполнению и закрепляют его новыми стопорами или кольцевыми шпонками, причем отверстия для стопоров сверлят в новом месте. При ослаблении посадки сердечника ротора его выпрессовывают с вала, вал ремонтируют или заменяют на новый и вновь устанавливают сер­дечник ротора.

Ремонт при распушении крайних листов сердечника. Для устра­нения этого дефекта в машинах малой мощности пропиливают ножовочным полотном наклонные пазы в зубцах (их размеры показаны на рис. 9.1, а) и проваривают эти пазы электродуговой сваркой (электрод 0ММ5 диаметром 2 мм). При сварке распу­шенные зубцы 4 сжимают сегментом или кольцом 3 с помощью шпилек 2, пропущенных через пазы. Сварные швы 1 опиливают совместно с сердечником до требуемого размера. Распушенные зубцы можно также склеить, промазав лаком и стянув кольцом и шпильками до полного высыхания лака. Для машин большей мощности, имеющих относительно высокие зубцы, указанные способы ремонта не применяют, поскольку они не обеспечива­ют прочного и надежного скрепления зубцов и создают замкну­тые контуры для протекания вихревых токов. В этом случае мож­но рекомендовать установку дополнительной шайбы 5 с зубцами (пальцами) о», как показано на рис. 9.1, б, или установку отдель­ных нажимных пальцев 6 между сердечником 4 и нажимной шайбой 7, как показано на рис. 9.1, в. Такой ремонт возможен при распрессовке сердечника и его частичной или полной перешихтовке.

Рис. 9.1. Эскизы отремонтированных сердечников с использованием свар­ки (а), дополнительных нажимных шайб с зубцами (б), отдельных на­жимных пальцев (а) и клиньев (г):

/ _ сварной шов; 2 — шпилька; 3 — кольцо; 4 — зубцы; 5 — шайба; 6 — нажимные пальцы; 7—нажимная шайба; 8— текстолитовый клин; 9— крайний лист сердечника

Ремонт при ослаблении прессовки сердечника.При общем ослабле­нии прессовки сердечников небольшого диаметра между нажимной шайбой 7и крайними листами сердечника через каждые 2. 4 зубца забивают текстолитовые клинья 5(рис. 9.1, г), обеспечивающие нор­мальную прессовку сердечника. Чтобы определить необходимую тол­щину клина, можно предварительно опрессовать сердечник при дав­лении 1 МПа. Ширина клина не должна превышать ширины зубца. Для предохранения клина от выпадения его перед установкой про­мазывают клеящим лаком и загибают крайний лист 9 сердечника. При местном ослаблении прессовки сердечника статора (дефект или выпадение вентиляционной распорки) поврежденную распорку выправляют, а вместо выпавшей забивают текстолитовый клин, за­гибая на него с двух сторон крайние листы сердечника.

При ослаблении прессовки сердечников крупных электрических машин, у которых прессовка осуществляется стяжными шпилька­ми, производят подтяжку шпилек. Для этого удаляют сварные швы, стопорящие гайки стяжных шпилек от самоотвинчивания, подтя­гивают четыре гайки, расположенные в диаметрально противо­положных точках, и производят обтяжку нажимного фланца, завертывая остальные гайки в несколько обходов. По окончании под­тяжки восстанавливают сварные швы.

Если гайки не удается подтянуть или подтяжкой не удается восстановить прессовку сердечника, прессовку восстанавливают забивкой в зубцовую зону клиньев из стеклотекстолита марки СТЭФ-1. Поверхности для забивки клиньев обезжиривают бензи­ном Б-70 и подсушивают, контактные поверхности сегментов и клиньев промазывают лаком БТ-99 или эпоксидным клеящим ла­ком ЭЛ-4. После установки клиньев для полной полимеризации проводят сушку при температуре 2О. 25°С в течение 10. 12 ч.

Ремонт при нарушении межлистовой изоляции. Если имеется на­рушение на небольшой глубине лакового покрытия отдельных сег­ментов, прилегающих к месту установки клиньев, то перед забив­кой клина между сегментами вставляют прокладки из слюды на лаке БТ-99 на глубину 20. 35 мм. Местные нарушения межлистовой изо­ляции на поверхности статора устраняют установкой лепестков слюды между сегментами или изолировкой сегментов жидким лаком БТ-99. Для этого сегменты разводят специально заточенными узкими и тон­кими стальными полосами необходимой длины.

Большие площади повреждений устраняют травлением в кон­центрированной азотной кислоте. На статор наматывают намаг­ничивающую и контрольную обмотки и, пропуская по намагни­чивающей обмотке ток, определяют место повышенного нагрева, что свидетельствует о повреждении изоляции. Защищают окружа­ющую место повреждения поверхность шпаклевкой и химически стойкой эмалью, нагревают поврежденную зону до 75. 105 «С с помощью намагничивающей обмотки и, отключив ток, протрав­ливают поврежденное место концентрированной азотной кисло­той. После окончания травления остатки кислоты нейтрализуют 4—5-кратной обработкой салфетками, смоченными 10% раство­ром кальцинированной соды, и промывают ремонтируемое место горячей дистиллированной водой (40. 60 °С). Затем протирают его салфетками и промывают спиртом.

Ремонт при выгорании участка зубца сердечника. При выгорании или оплав­лении участка зубца сердечника удаля­ют дефектную часть и устанавливают на ее место «протез» 1 из стеклотекстоли­та для предотвращения выпучивания об­мотки, как показано на рис. 9.2. Удале­ние поврежденной области производят с помощью острого зубила с его воз­можным предварительным высверлива­нием, после чего устраняют замыкания листов. «Протез» изготавливается по меcтy и устанавливается на клее ЭЛ-4.

Рис. 9.2. Эскиз зубца сердечника со вставкой

Источник

Ремонт магнитопроводов электрических машин

4. Ремонт магнитопроводов электрических машин.

В процессе работы электрической машины происходит износ вызывающий ослабление крепления и изменение формы отдельных деталей магнитопроводов. Детали теряют свою работоспособность в результате повреждений различного рода. Все это требует ремонта или замены этих деталей.

Характерными повреждениями сердечников статоров (роторов) являются ослабление посадки сердечника в корпусе (на валу), их сдвиг в осевом направлении, распушение крайних листов, ослабление прессовки, нарушение изоляции между листами, выгорание или оплавление отдельных участков и износ внутренней (наружной) поверхности.

4.1. Ремонт при ослаблении посадки сердечника.

Сначала осматривают сердечник статора и проверяют состояние стопоров и кольцевых шпоночных канавок, в которых они установлены. Затем устанавливают сердечник на место по заводскому исполнению и закрепляют его новыми стопорами или кольцевыми шпонками, причем отверстия для стопоров сверлят в новом месте. При ослаблении посадки сердечника ротора его выпрессовывают с вала, вал ремонтируют или заменяют на новый и вновь устанавливают сердечник ротора..

4.2. Ремонт при распушении крайних листов сердечника.

Для устранения этого дефекта в машинах малой мощности пропиливают ножовочным полотном наклонные пазы в зубцах (их размеры показаны на рис. 4.1, а) и проваривают эти пазы электродуговой сваркой (электрод ОММ5 диаметром 2 мм). При сварке распушенные зубцы 4 сжимают сегментом или кольцом 5 с помощью шпилек 2, пропущенных через пазы. Сварные швы 1 опиливают совместно с сердечником до требуемого размера. Распушенные зубцы можно также склеить, промазав лаком и стянув кольцом и шпильками до полного высыхания лака.

Для машин большей мощности, имеющих относительно высокие зубцы, указанные способы ремонта не применяют, поскольку они не обеспечивают прочное и надежное скрепление зубцов и создают замкнутые контуры для протекания вихревых токов. В этом случае рекомендуется установить дополнительную шайбу 6с пальцами (зубцами) 5, как показано на рис. 4.1, б, или установить отдельные нажимные пальцы 5 между сердечником и нажимной шайбой Я как показано на рис. 4.1, в. Фиксация дополнительных элементов может производиться с помощью штифтов 10. Такой ремонт возможен при распрессовке сердечника и его частичной или полной перешихтовке.

4.3. Ремонт при ослаблении прессовки сердечника.

При общем ослаблении прессовки сердечников небольшого диаметра между нажимной шайбой 9 и крайними листами 7 сердечника через каждые 2. 4 зубца забивают текстолитовые клинья 8 (рис. 4.1, г), обеспечивающие нормальную прессовку сердечника. Чтобы определить необходимую толщину клина, можно предварительно опрес-совать сердечник при давлении 1 МПа. Ширина клина не должна превышать ширины зубца. Для предохранения клина от выпадения его перед установкой промазывают клеящим лаком и загибают крайний лист 7 сердечника. При местном ослаблении прессовки сердечника статора (дефект или выпадение вентиляционной распорки) поврежденную распорку выправляют, а вместо выпавшей забивают текстолитовый клин, загибая на него с двух сторон крайние листы сердечника.

Рис. 4.1. Ремонт сердечников:

а — с использованием сварки: б — с использованием дополнительных нажимных шайб с зубцами;

в — с использованием отдельных нажимных пальцев; г — с использованием клиньев; 1 — сварной шов;

2— шпилька; 3— кольцо (сегмент); 4 — зубцы сердечника; 5 — нажимные пальцы; 6 — дополнительная шай-ба; 7 — крайний лист сердечника; 8 — текстолитовый клин; 9 — нажимная шайба; 10 — штифты

При ослаблении прессовки сердечников крупных электрических машин, у которых прессовка осуществляется стяжными шпильками, производят подтяжку шпилек. Для этого удаляют сварные швы, стопорящие гайки стяжных шпилек от самоотвинчивания, подтягивают четыре гайки, расположенные в диаметрально противоположных точках, и производят обтяжку нажимного фланца, завертывая остальные гайки в несколько обходов. По окончании подтяжки восстанавливают сварные швы.

Если гайки не удается подтянуть или подтяжкой не удается восстановить прессовку сердечника, прессовку восстанавливают забивкой в зубцовую зону клиньев из стеклотекстолита марки СТЭФ-1. Поверхности для забивки клиньев обезжиривают бензином Б-70 и подсушивают, контактные поверхности сегментов и клиньев промазывают лаком БТ-99 или эпоксидным клеящим лаком ЭЛ-4. После установки клиньев для полной полимеризации проводят сушку при температуре 20. 25°С в течение 10. 12ч.

4.4. Ремонт при нарушении межлистовой изоляции.

Если имеется нарушение на небольшую глубину лакового покрытия отдельных сегментов, прилегающих к месту установки клиньев, то перед забивкой клина между сегментами вставляют прокладки из слюды на лаке БТ-99 на глубину 20. 35 мм. Местные нарушения межлистовой изоляции на поверхности статора устраняют путем установки лепестков слюды между сегментами или изолировкой сегментов жидким лаком БТ-99. Для этого сегменты разводят специально заточенными узкими и тонкими стальными полосами необходимой длины.

Большие площади повреждений устраняют травлением в концентрированной азотной кислоте. На статор наматывают намагничивающую и контрольную обмотки и, пропуская по намагничивающей обмотке ток, определяют место повышенного нагрева, что свидетельствует о повреждении изоляции. Поверхность, окружающую место повреждения, защищают шпаклевкой и химически стойкой эмалью, нагревают поврежденную зону до 75. 105 °С с помощью намагничивающей обмотки и, отключив ток, протравливают поврежденное место концентрированной азотной кислотой. После окончания травления остатки кислоты нейтрализуют 4. 5-кратной обработкой салфетками, смоченными 10 % раствором кальцинированной соды, и промывают ремонтируемое место горячей дистиллированной водой температурой 40. 60 °С. Затем протирают его салфетками и промывают спиртом.

4.5. Ремонт при выгорании участка зубца сердечника.

При выгорании или оплавлении участка зубца 2 сердечника удаляют дефектную часть и устанавливают на ее место «протез» 1 из стеклотекстолита для предотвращения выпучивания обмотки (рис. 4.2). Удаление поврежденной области производят с помощью острого зубила с его возможным предварительным высверливанием, после чего устраняют замыкания листов. «Протез» изготавливается по месту и устанавливается на клее ЭЛ-4.

Рис. 4.2. Зубец сердечника со вставкой:

1 — «протез» из стеклотекстолита;

Вольдек А. И. Электрические машины. «Энергия», 1966.

Костенко М. П., Пиотровский Л. М. Электрические машины. «Энергия», 1965

Петров Г. Н. Асинхронные и синхронные машины. «Госэнергоиздат», 1965.

Источник