Ремонт асинхронного электродвигателя
В статье рассмотрим ремонт асинхронного электродвигателя и его частей. Асинхронный электродвигатель – самый простой, долговечный и распространенный электромотор. Спектр его применения: заточные станки, мини-пилорамы и другие устройства, не требующие работы от аккумуляторов и регулировки скорости. В старых стиральных машинах они работают до сих пор.
Эксплуатируются трехфазные и однофазные асинхронные электродвигатели. Некоторые трехфазные моторы приспосабливаются для работы в однофазных сетях включением подключением фазосдвигающего конденсатора.
Рассмотрим характерные неисправности асинхронных двигателей и методы их устранения.
Ремонт асинхронного электродвигателя: устранение механических неисправностей
Проблемы с механикой у асинхронных моторов связаны с износом подшипников. Определяется проблема по звуку: при увеличении зазоров в подшипниках качения шум работы двигателя становится громче, возникает вибрация. Торцевые части в районе вала нагреваются. Это приводит к высыханию смазки, подшипник, работая «на сухую», теряет свои качества еще быстрее. Иногда при остановке вала после выключения слышно, как перекатываются шарики.
Чтобы электродвигатель работал бесперебойно читайте статью про «Устройства плавного пуска двигателей»
Выход из строя подшипников не всегда связан с их старением и выработкой ресурса. Недостаточная или неправильная смазка проводит к преждевременным поломкам. Не смазываются только полностью закрытые подшипники качения, сепараторы которых закрыты от воздействия внешней среды, смазка помещается в них на заводе. Остальные смазываются Литолом-24 или ее аналогами так, чтобы она полностью обволокла сепараторы с шариками.
Устройство закрытого подшипника качения
Увеличение зазоров в подшипниках приводит к еще одному явлению: вал с ротором получает дополнительную свободу в перемещениях в радиальном и поперечном направлениях. В итоге:
- Приводимый во вращение механизм вращается неравномерно и тоже выходит из строя;
- Ротор цепляется за крышки двигателя и за магнитопровод статора и повреждает их, а также – повреждается сам.
Для замены подшипников нужно разобрать двигатель, при этом подшипники обычно остаются на его валу. В этом случае для их демонтажа используется съемник соответствующих размеров. Можно использовать выколотку из латуни, меди или другого мягкого материала. Выколотку прижимают к внутренней обойме подшипника. Ударяя по ней молотком и проворачивая вал, чтобы усилие распределялось равномерно, старый подшипник снимается с него. Главное – не повредить посадочное место, на которое он одевается.
Съемник для подшипников
Если подшипник остался внутри крышки, то его выбивают, подобрав для этого подходящую по диаметру круглую болванку. Край ее можно заточить под конус, чтобы она точно оказалась в центре внутренней обоймы. Необходимо бить по болванке строго перпендикулярно плоскости подшипника, чтобы его наружная обойма не повредила посадочное место.
Пример применения съемника
Для установки нового подшипника на вал двигателя используется металлическая трубка, желательно из мягкого материала. Внутренний ее диаметр должен быть чуть больше диаметра вала. Трубку плотно прислоняют к внутренней обойме подшипника и легкими ударами молотка по ней загоняют его на место.
При установке крышки следят, чтобы она садилась на место без перекосов, иначе наружная обойма подшипника повредит свое посадочное место.
На роторе двигателя установлены лопасти, предназначенные для вентиляции внутренних полостей мотора. Если происходит скол одной или нескольких лопастей, нарушается балансировка ротора. Это приводит к его биению, и подшипники выходят из строя чаще. Новый ротор найти сложно, поэтому такой двигатель придется выбросить.
Расположение лопастей вентилятора на роторе
Ремонт электрической части асинхронного электродвигателя
Признаками неисправностей асинхронного электродвигателя, связанных с электрикой, являются:
- Срабатывание защитных устройств от перегрузки или короткого замыкания
- Появление запахов горелой изоляции
- Искрение и дым внутри мотора
Перегрев корпуса в процессе работы может указывать на неисправность в обмотке двигателя, но чаще он свидетельствует о недопустимой механической нагрузке на валу. По той же причине срабатывает защита от перегрузки. Но она работает и при витковых замыканиях в обмотке статора. Поэтому первое, что нужно проверить после срабатывания защиты – свободно ли вращается вал, а также попытаться запустить двигатель без нагрузки, отсоединив от него агрегат.
При срабатывании защиты от коротких замыканий проверка на холостом ходу не требуется. Порядок действий при этом такой:
| Действие | Норма | |
| Отсоединить кабель от двигателя и проверить его сопротивление изоляции. | Если оно менее 0,5 МОм, кабель заменить | Мегаомметр на напряжение 1000 В |
| При наличии фазосдвигающих или пусковых конденсаторов – проверить их исправность | Мультиметр | |
| Проверить исправность коммутационной аппаратуры | У трехфазного двигателя на него должны поступать все три фазы, иначе он перегреется и сгорит | Мультиметр или указатель напряжения |
| Убедиться, что в барно электродвигателя нет следов короткого замыкания и перегрева контактов | Визуально | |
| Измерить сопротивление изоляции между обмоткой двигателя и его корпусом | Не менее 0,5 МОм | Мегаомметр на напряжение 500 В |
Сопротивление изоляции, если оно равно нулю, определяется и мультиметром. Но ее увлажнение или неполное повреждение покажет только мегаомметр. Он измеряет сопротивление, прикладывая к тестируемому объекту повышенное напряжение.
Мегаомметр
Если сопротивление низкое, то обмотку статора можно попробовать просушить, пропуская через него горячий воздух от строительного фена или поместив в печь. Если корпус двигателя из силумина, температура сушки выбирается такой, чтобы его не расплавить.
Если просушка не помогла или изоляция обмоток электродвигателя равна нулю, его вскрывают и осматривают. Хотя при любом результате осмотра: механическое повреждение обмоток статора, потемнение или обугливание обмотки – статор отправляется в перемотку. Перемотать самостоятельно асинхронный двигатель очень сложно.
Если причину отключения от защиты установить не удалось, возможно, в обмотке витковое замыкание. У трехфазного двигателя оно определяется сравнением сопротивлений обмоток по фазам. У однофазных сопротивление обмоток сравнивают с паспортными значениями. Но для этого недостаточно мультиметра – его точности не хватит, чтобы почувствовать разницу. Для измерений применяют специальные приборы – омметры с классом точности 0,5 и выше.
Замыкание между собой нескольких витков приводит к нагреву замкнутого участка. Иногда его можно определить по потемнению изоляции, иногда – только прибором. В любом случае потребуется перемотка статора.
Сгоревшая обмотка статора
Еще один дефект, требующий отправки статора двигателя в перемотку – обрыв обмотки. Его можно определить и мультиметром. Иногда обрыв можно устранить, найдя места соединений обмоточного провода с выводами и место соединения обмоток в звезду. Если контакт пропал там, то провода нужно зачистить и спаять снова.
Источник
Технология ремонта асинхронных электродвигателей
В соответствии с Правилами технической эксплуатации в системе планово-предупредительных ремонтов электрооборудования предусмотрено два вида ремонтов : текущий и капитальный.
Текущий ремонт производится с периодичностью, установленной с учетом местных условий, для всех электродвигателей, находящихся в эксплуатации, в том числе в холодном или горячем резерве. Текущий ремонт является основным видом профилактического ремонта, поддерживающим на заданном уровне безотказность и долговечность электродвигателей. Этот ремонт производят без демонтажа двигателя и без полной его разборки.
Капитальный ремонт. Периодичность капитальных ремонтов электродвигателей Правилами технической эксплуатации не устанавливается. Она определяется лицом, ответственным за электрохозяйство предприятия на основании оценок общей продолжительности работы электродвигателей и местных условий их эксплуатации. Капитальный ремонт, как правило, производят в условиях специализированного электроремонтного цеха (ЭРЦ) или специализированного ремонтного предприятия (СРП).
Разборка электродвигателя производится в порядке, обусловленном особенностями конструкции электродвигателей.
Сборка электродвигателей после ремонта. Подшипники качения напрессовывают на вал ротора. Шариковые подшипники устанавливают целиком. У роликовых подшипников на вал насаждают внутреннее кольцо с телами качения. Внешнее кольцо устанавливают в посадочное гнездо подшипникового щита с подвижной посадкой (скользящей или движения). Перед сборкой посадочные поверхности протирают и смазывают. Внутренние крышки подшипников устанавливают на вал до посадки подшипников.
Подшипники небольших размеров насаживают на вал в холодном состоянии. Внутреннее кольцо подшипника должно плотно прилегать к заплечнику вала. Наружное кольцо должно легко вращаться вручную. Неразъемные вкладыши подшипников скольжения запрессовываются в посадочные гнезда подшипниковых щитов и фиксируются стопорным винтом.
Для этого применяют те же приспособления, что и при разборке, но обеспечивают их обратное действие. При посадке вкладышей смазочные кольца в резервуаре щита располагают концентрично посадочному отверстию.
Ротор вводят в статор, используя те же способы и приспособления, что и при выводе ротора. В подшипники качения закладывают смазку. Подшипниковые щиты устанавливают на подшипники, вал вывешивают и удаляют из-под ротора картонную прокладку. При установке на вал щитов с подшипниками скольжения смазочные кольца выводят из прорези вкладыша, чтобы не повредить их валом. Совмещают риски на станине и щитах, крепят щиты к станине крепежными болтами. Подъемные приспособления снимают. Затем проверяют свободу вращения ротора и затягивают крепежные резьбы щитов. Устанавливают мелкие детали (фланцы, крышки) и заливают масло в подшипники скольжения. Напрессовывают на рабочие концы валов соединительные или передаточные детали (полумуфты, шкивы, тормозные диски, шестерни). От точной посадки соединительных деталей зависит успешность центровки вала электродвигателя с валом производственного механизма или с валом редуктора. После сборочных операций замеряют воздушные зазоры на обоих торцах машин в диаметрально противоположных точках окружности. При больших диаметрах ротора зазор измеряют в восьми точках окружности ротора. Отклонения воздушных зазоров от среднеарифметического должны быть не более 10%.
Обкатку электродвигателя производят на холостом ходу, контролируя ток холостого хода, нагрев подшипников и шумы. Осевой разбег ротора определяют смещением вала вдоль оси до упора сначала в одну, а затем — в другую сторону при неподвижном роторе; осевой разбег ротора равен удвоенному осевому зазору. Односторонние осевые зазоры, которые должны быть одинаковыми, измеряют на холостом ходу. Для этого смазанный торец надежно укрепленного деревянного бруска упирают в торец вращающегося вала и смещают ротор до упора. Ту же операцию проделывают с другого конца вала. В обоих случаях измеряют расстояние от риски до корпуса подшипника перед нажатием на вал и во время измерений; они должны быть равны соответствующим осевым зазорам. При невозможности измерения осевых зазоров на вращающемся роторе ориентировочно оценивают их по осевому разбегу ротора. Результаты измерения осевого зазора сравнивают с допустимыми значениями.
После текущего ремонта асинхронные электродвигатели подвергают следующим испытаниям: измеряют сопротивление изоляции статоров между отдельными обмотками и относительно корпуса, испытывают повышенным напряжением частоты 50 Гц в течение 1 мин, проверяют междувитковую изоляцию на электрическую прочность, замеряют воздушные зазоры, обкатывают электродвигатель на холостом ходу, замеряют осевые зазоры в подшипниках скольжения или разбег ротора по оси.
«Капитальный ремонт асинхронных электродвигателей»
| Операция | Объем ремонтных работ |
| Измерения и оценка состояния частей | Осмотр двигателя; оценка внешнего состояния сборочных узлов и целости обмотки; измерение осевого разбега ротора двигателя с подшипниками скольжения. Измерение зазора между шейкой вала и вкладышем подшипника. Измерение зазора между ротором и статором, сопротивления изоляции обмоток и колец. |
| Разборка двигателя | Полная разборка двигателя; очистка, продувка и промывка всех узлов и деталей |
| Осмотр и чистка обмоток | Очистка, продувка, протирка и промывка сохраняемых обмоток, устранение дефектных мест на изоляции |
| Ремонт подшипников и подшипниковых щитов | Замена подшипников качения независимо от их состояния. Перезаливка вкладышей подшипников скольжения (при необходимости). Ремонт подшипниковых щитов (заварка трещин) |
| Ремонт магнитопровода | Удаление мест оплавлений магнитопровода ротора и статора, устранение замыканий и распущенности листов стали, осевых сдвигов активной стали и т д. |
| Ремонт поврежденных деталей | Замена или ремонт вентиляторов, приварка лап, заварка трещин, восстановление крепежных резьб; |
| Ремонт роторов | Замена или перезаливка стержней обмоток, ремонт местных повреждений изоляции, ремонт бандажей и бандажирование обмоток, замена неисправных пазовых клиньев |
| Проверка заземления | Осмотр и ремонт (при необходимости) заземляющих шин. проводов и контактов |
| Ремонт реостата | Разборка и очистка реостата; очистка и смена масла, чистка и в случае необходимости — смена контактов. Смена поврежденных резисторов. |
| Сборка двигателя и выверка его на фундаменте | Проверка плотности посадки передачи (муфты, шкива). Выверка электродвигателя на фундаменте, проверка болтовых соединений |
| Осмотр и проверка пускового аппарата | Чистка аппарата при необходимости — с разборкой; очистка от окислов крепления контактов; чистка и замена контактных сухарей. Снятие нагаров и очистка контактных поверхностей; регулирование нажатия контактов динамометром, проверка площади соприкосновения ротора, проверка короткозамкнутого витка ротора. Осмотр и ремонт проводов заземления |
| Проверка защитного аппарата | Проверка соответствия плавких предохранителей. Проверка соответствия нагревателей тепловых реле. Проверка соответствия тока расщепителя автомата расчетному току |
| Измерения | Измерение сопротивления изоляции обмотки статора; общего сопротивления постоянному току реостатов, пускорегулирующих резисторов. Определение зазора между сталью ротора и статора |
| Обкатка электродвигателя после ремонта | Запуск двигателя при холостом ходу; проверка тока холостого хода, температуры подшипников, шума. После работы электродвигателя в течение 1 ч включаем его под нагрузку на 5—6 ч, после этого проверка температуры нагрева обмоток, подшипников. Проверка реостата, пусковой аппаратуры |
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.
Источник