Сроки и объем ремонта электродвигателей
Любой электродвигатель, каким бы надежным он ни был, время от времени должен разбираться для осмотра, проверки и ремонта.
При длительной работе в нем могут появиться различные дефекты. Если их своевременно не устранить, то электродвигатель выйдет из строя аварийно с такими повреждениями, при которых придется полностью заменить обмотку, а иногда и активную сталь статора. В некоторых случаях повреждения могут оказаться настолько большими, что восстановить электродвигатель будет невозможно и его придется списать в металлолом.
Чем надежнее изготовлен электродвигатель, чем легче условия его работы, чем лучше надзор и уход за ним, тем меньше вероятность появления дефектов в нем и тем реже придется ремонтировать его.
Но совсем отказаться от проведения предупредительного ремонта электродвигателей нельзя. В любом электродвигателе имеются подшипники качения или подшипники скольжения. Расчетный срок службы подшипников качения в среднем не превышает 8000—10 000 ч, что составляет чуть больше одного года непрерывной работы. На практике подшипники качения часто служат и больше этого срока. Но гарантировать высокую надежность при сверхсрочной работе шарикоподшипников и роликоподшипников нельзя. Поэтому если не заменить, то по крайней мере проверить подшипник, отработавший гарантированное число часов, необходимо.
В подшипниках скольжения при работе из-за выработки увеличивается зазор между шейкой вала и вкладышем. Если величина этого зазора превзойдет максимально допустимую нормами, то может повыситься вибрация ротора, а при дальнейшем срабатывании вкладыша ротор заденет за статор. Крупное повреждение электродвигателя в этом случае неизбежно. Поэтому необходимо следить за величиной зазора в подшипниках и своевременно производить перезаливку сработавшихся вкладышей.
Проверка и тем более замена подшипника качения или неразъемного подшипника скольжения требуют отсоединения электродвигателя от приводимой машины* или механизма, развертывания электродвигателя на фундаменте, снятия с него полумуфты и торцовых крышек.
Для полной проверки электродвигателя после снятии торцовых крышек остается вынуть ротор, что при наличии приспособлений для выемки ротора большого труда не составляет.
Выемка ротора для полной проверки необходима, так как некоторые дефекты статора и ротора можно обнаружить только при вынутом роторе.
Ремонт электродвигателя с полной разборкой называется капитальным ремонтом.
В объем капитального ремонта, кроме полной разборки, входят: чистка, осмотр и проверка статора и ротора; устранение выявленных дефектов (например, перебан-дажировка схемной части обмотки статора, замена ослабевших клиньев и т. д.); покраска, если необходимо,, лобовых частей обмотки и расточки статора, ротора; промывка и проверка подшипников; если необходимо, перезаливка подшипников скольжения или замена подшипников качения; проведение профилактических испытаний.. Кроме ремонта электродвигателя с полной разборкой,, производится так называемый текущий ремонт, при котором заменяется смазка и измеряются зазоры в подшипниках скольжения или добавляется смазка и осматриваются сепараторы в подшипниках качения, производятся чистка и обдувка статора и ротора от пыли при снятой задней крышке, производится осмотр обмоток и; стали в доступных местах.
В какие же сроки должен производиться ремонт электродвигателей?
По Правилам технической эксплуатации электрических станций и сетей (ПТЭ) 1963 г. капитальный ремонт с выемкой ротора электродвигателей ответственных механизмов, работающих в тяжелых условиях по температуре и загрязненности окружающего воздуха, должен производиться не реже 1 раза в 2 года.
Для электродвигателей, работающих в нормальных условиях, срок капитального ремонта устанавливается в зависимости от местных условий. Периодичность текущего и капитального ремонтов устанавливается главным инженером электростанции.
Ответственными принято считать такие механизмы, отключение которых может вызвать остановку или снижение нагрузки котла, турбины или создать угрозу повреждения их.
К числу ответственных механизмов относятся дымососы,- дутьевые и мельничные вентиляторы, вентиляторы первичного воздуха, питательные, конденсатные и циркуляционные насосы, двигатель-генераторы и ряд других механизмов. В некоторых случаях к числу ответственных относятся также сетевые насосы.
Роль и значение указанных механизмов действительно велика. Например, отключение дымососа, дутьевого вентилятора или вентилятора первичного воздуха приведет в лучшем случае к снижению нагрузки или полной остановке котла, а в худшем, если откажет блокировка, и к взрыву в котле. Отключение питательного насоса при отказе автоматического включения резервного насоса приведет к остановке котла, а при промедлении с остановкой котла — и к его повреждению из-за упуска воды.
Практически большинство крупных электродвигателей, установленных на электростанции, являются ответственными. Исключение составляют электродвигатели мельниц, дробилок, компрессоров и некоторые другие. Их отключение не вызовет немедленного снижения нагрузки и повреждения котла и турбины. Однако при выходе из строя этих электродвигателей на время их ремонта или замены на электростанции может сложиться аварийное положение, иногда со снижением нагрузки.
Деление электродвигателей на ответственные и неответственные оправдано при решении вопроса о том, какие из них следует обеспечить самозапуском в момент восстановления напряжения на собственных нуждах после аварийного положения, а какие можно при этом отключить, чтобы облегчить пуск ответственных двигателей. При определении сроков ремонта делить средние и крупные электродвигатели на ответственные и неответственные вряд ли целесообразна . Не следует забывать, что выход из строя электродвигателя мощностью в несколько сотен киловатт, где бы он ни был установлен,— это большой ущерб производству.
Для ориентировки в табл. 1 приведена стоимость новых электродвигателей некоторых типов и мощностей и стоимость их ремонта со сменой обмотки статора.
Как видно из табл. 1, стоимость перемотки, например, электродвигателя типа ДАМСО 158-10 мощностью 310 квт , 6 кв ; 600 обмин , включая стоимость изготовления запасных секций составляет 5 120 руб. Правда, она почти в 2 раза превышает стоимость нового двигателя, что указывает на несовершенство прейскурантных цен на запасные секции и ремонт ряда мощных электродвигателей. Но и в том случае, если ориентироваться на стоимость нового электродвигателя, она составляет внушительную сумму—2 770 руб.
Вполне очевидно, что рисковать выходом такого электродвигателя из строя из-за несвоевременного предупредительного ремонта недопустимо.
Поэтому все средние и крупные электродвигатели при определении сроков между ремонтами целесообразно считать ответственными.
В отношении мелких двигателей (мощностью до 100 кет) следует придерживаться другого подхода.
Возможность появления устранимых дефектов в обмотке статора и ротора этих двигателей по сравнению с более крупными двигателями значительно ниже. Дефекты в шарикоподшипниках и роликоподшипниках этих двигателей, как правило, развиваются медленнее, чем в крупных , и их можно заблаговременно обнаружить и устранить, не доводя дело до выхода электродвигателя из строя. Наконец, если и произойдет повреждение двигателя, то стоимость его перемотки по сравнению со стоимостью перемотки крупных электродвигателей невелика.
Поэтому для мелких электродвигателей при определении сроков между ремонтами следует учитывать, на каких они механизмах установлены — па ответственных или нет.
Если они установлены на ответственных механизмах, то сроки между ремонтами должны обеспечить надежную и бесперебойную работу этих электродвигателей от ремонта до ремонта. В противном случае дело может кончиться серьезной аварией. Например, аварийный выход из строя небольшого электродвигателя насоса охлаждения генератора при отсутствии резерва может привесги к снижению нагрузки или остановке генератора, а выход электродвигателя любого маслонасоса — к повреждению крупного агрегата, на котором установлен маслонасос.
Для мелких электродвигателей неответственных механизмов ремонт можно производить только при обнаружении какого-либо дефекта, или, как говорят, по мере необходимости.
Итак, по ПТЭ периодичность капитального и текущего ремонта электродвигателей в зависимости от условий их работы устанавливается главным инженером электростанции.
Какими же соображениями следует руководствоваться при подготовке решения главного инженера?
Можно поступить просто. Всем электродвигателям, независимо от условии их работы, делать капитальный ремонт 1 раз в год. Раньше так и поступали. Но такое решение будет неправильным. Слишком частая разборка и сборка электродвигателей не только не повысит их надежность, но при недостаточно высоком качестве ремонта может привести к обратному результату. При неосторожной разборке может быть допущено задевание ротором или торцовой крышкой за обмотку и повреждение ее. Могут быть повреждены подшипники при неправильном набивании полумуфты. Эти повреждения не всегда обнаруживаются, и в результате электродвигатель выходит из строя через непродолжительное время после ремонта. Поэтому упор нужно делать не на более частый ремонт, а на более высокое качество его проведения.
Не следует забывать и главного: слишком частый ремонт приведет к ненужным, неоправданным трудовым и материальным затратам на ремонт электродвигателей. Однако из сказанного не следует делать вывод, что во всех случаях капитальный ремонт 1 раз в год не нужен.
Например, для вновь смонтированных электродвигателей, особенно средней и крупной мощности, первый капитальный ремонт имеет прямой смысл проводить через год с начала эксплуатации.
Деревянные клинья в пазах статора и прокладки под ними, если они изготовлены из недостаточно сухого материала, за это время успеют высохнуть и начнут выпадать. Из-за высыхания и механических воздействий от пусковых токов и токов нагрузки могут ослабнуть крепления лобовых частей. За год успеют проявиться и будут выявлены при разобранном двигателе большинство других дефектов, которые могли быть допущены при изготовлении электродвигателя на заводе.
Наконец, при осмотре разобранного электродвигателя будет установлено, насколько сильно он запылился, не перегревался ли, не попадает ли на обмотку масло из подшипников, как работали подшипники и т. д. По результатам осмотра будет приниматься решение о периодичности дальнейших ремонтов.
Срок выполнения последующих капитальных ремонтов, если электродвигатель работает нормально и замечаний по нему нет , как правило, будет определяться состоянием его подшипников.
При подшипниках скольжения решающим является величина зазора между вкладышем и валом. Срок службы подшипников скольжения колеблется в больших пределах: от одного-двух лет до десяти.
Указать заранее, через сколько лет придется перезаливать вкладыши подшипников, и определить тем самым срок капитального ремонта электродвигателей не представляется возможным.
Необходимо периодически 1 раз в год замерять зазоры в подшипниках электродвигателя и, если они возросли до величины, близкой к максимально допустимой, предусматривать на следующий год капитальный ремонт этого электродвигателя. Если зазор увеличился за короткий промежуток на большую величину, то капитальный ремонт следует выполнить при ближайшей возможности.
Практически капитальный ремонт электродвигателей с подшипниками скольжения в большинстве случаев достаточно производить 1 раз в 3 года и, судя по успешному опыту эксплуатации на ряде электростанций, еще реже. По-видимому, для таких электродвигателей целесообразно переходить на капитальный ремонт по мере необходимости и только первый ремонт производить через год с начала эксплуатации.
При определении периодичности капитального ремонта электродвигателей с подшипниками качения должны учитываться число часов работы электродвигателя в году и его быстроходность.
Для быстроходных электродвигателей (1 500 и особенно 3000 об /мин ) капитальный ремонт должен производиться по истечении 8 000—10 000 ч работы. При этом целесообразно подшипники, отработавшие при 3 000 об/мин 8 000—110 000 ч, заменять на новые, если в них даже не будет обнаружено внешних дефектов.
Для электродвигателей со скоростью 1 00О об /мин и менее капитальный ремонт допустимо производить 1 раз в 3 года. Подшипники, не имеющие внешних дефектов, в этом случае можно оставлять на следующий срок.
Если в электродвигателе при его работе будут обнаружены дефекты, как, например, утечка масла из подшипника и попадание его на обмотку, или произойдет забивание вентиляционных каналов пылью, грязью, что приведет к повышенному нагреву активной стали и обмотки, то капитальный ремонт должен быть выполнен при первой возможности.
Капитальный ремонт электродвигателей желательно (но не обязательно) совмещать с проведением капитального ремонта основного агрегата (котла, турбины, насоса), к которому эти двигатели относятся. В этом случае ремонт может быть выполнен в достаточно продолжительный срок, без спешки и, следовательно, более качественно. Кроме того, при этом уменьшается число операций по выводу электродвигателей в ремонт, отпадает необходимость в дополнительной центровке электродвигателей с агрегатом.
Для мелких электродвигателей (мощностью до 100 кет), установленных на ответственных механизмах, капитальный ремонт достаточно производить 1 раз в 2—3 года. Для электродвигателей мощностью до 100 кет, установленных на неответственных агрегатах, вполне допустимо производить капитальный ремонт только при обнаружении какого-либо дефекта (по мере необходимости).
Текущий ремонт средних и крупных электродвигателей следует производить 1 раз в год.
Для мелких электродвигателей периодичность текущего ремонта определяется на основании результатов наблюдения за состоянием смазки в подшипниках.
Периодичность обдувки электродвигателей от пыли должна устанавливаться в зависимости от условий их работы.
Источник
Текущий ремонт электродвигателей
Текущий ремонт выполняется для обеспечения и восстановления работоспособности электродвигателя. Он заключается в замене или восстановлении отдельных частей. Проводится на месте установки машины или в мастерской.
Периодичность выполнения текущего ремонта электродвигателей определяется системой ППР. Она зависит от места установки двигателя, типа станка или машины, в составе которой он используется, а также от продолжительности работы в сутки. Электродвигатели подвергаются текущему ремонту в основном 1 раз в 24 месяца.
При проведении текущего ремонта выполняются следующие операции: очистка, демонтаж, разборка и дефектация электродвигателя, замена подшипников, ремонт выводов, клеммной коробки, поврежденных участков лобовых частей обмотки, сборка электродвигателя, покраска, испытание на холостом ходу и под нагрузкой. У машин постоянного тока и электродвигателей с фазным ротором дополнительно выполняется ремонт щеточно-коллекторного механизма.
Таблица 1 Возможные неисправности электродвигателей и причины их вызывающие
| Неисправность | Причины |
| Электродвигатель не запускается | Обрыв в питающей сети или в обмотках статора |
| Электродвигатель при пуске не проворачивается, гудит, нагревается | Отсутствует напряжение в одной из фаз, оборвана фаза, электродвигатель перегружен, оборваны стержни ротора |
| Пониженная частота вращения и гул | Износ подшипников, перекос подшипниковых щитов, изгиб вала |
| Электродвигатель останавливается при увеличении нагрузки | Пониженное напряжение сети, неправильное соединение обмоток, обрыв одной из фаз статора, межвитковое замыкание, перегрузка двигателя, обрыв обмотки ротора (у двигателя с фазным ротором) |
| При пуске электродвигатель сильно шумит | Погнут кожух вентилятора или в него попали посторонние предметы |
| Электродвигатель при работе перегревается, соединение обмоток правильное, шум равномерный | Повышенное или пониженное напряжение сети, электродвигатель перегружен, повышена температура окружающей среды, неисправен или засорен вентилятор, засорена поверхность двигателя |
| Работающий двигатель остановился | Перерыв в подаче электроэнергии, длительное понижение напряжения, заклинивание механизма |
| Пониженное сопротивление обмотки статора (ротора) | Загрязнена или отсырела обмотка |
| Чрезмерный нагрев подшипников электродвигателя | Нарушена центровка, неисправны подшипники |
| Повышенный перегрев обмотки статора | Оборвана фаза, повышено или понижено-питающее напряжение, машина перегружена, межвитковое замыкание, замыкание между фазами обмотки |
| При включении электродвигателя срабатывает защита | Неправильно соединены обмотки статора, замыкание обмоток на корпус или между собой |
Текущий ремонт проводится в определенной технологической последовательности. До начала ремонта необходимо просмотреть документацию, определить наработку подшипников электродвигателя, установить наличие неустраненных дефектов. Для проведения работ назначается бригадир, готовятся необходимые инструменты, материалы, приспособления, в частности, подъемные механизмы.
Перед началом демонтажа электродвигатель отключается от сети, принимаются меры по исключению случайной подачи напряжения. Подлежащая ремонту машина очищается от пыли и грязи щетками, обдувается сжатым воздухом от компрессора. Отворачивают винты крепления крышки коробки выводов, снимают крышку и отсоединяют кабель (провода), подводящий питание к двигателю. Кабель отводят, соблюдая необходимый радиус изгиба, чтобы не повредить его. Болты и другие мелкие детали складывают в ящик, который входит в набор инструментов и приспособлений.
При демонтаже электродвигателя необходимо нанести керном метки, чтобы зафиксировать положение полумуфт относительно друг друга, а также отметить, в какое отверстие полумуфты входит палец. Прокладки под лапами следует связать и разметить, чтобы после ремонта каждую группу прокладок установить на свое место, это облегчит центровку электрической машины. Следует разметить также крышки, фланцы и другие детали. Несоблюдение этого правила может привести к необходимости повторной разборки.
Снимают электродвигатель с фундамента или рабочего места за рым-болты. Использовать для этой цели вал или подшипниковый щит запрещается. Для съема используются подъемные устройства.
Разборка электродвигателя выполняется с соблюдением определенных правил. Начинается она с удаления полумуфты с вала. При этом используются ручные и гидравлические съемники. Затем снимается кожух вентилятора и сам вентилятор, отвертываются болты крепления подшипниковых щитов, снимается задний подшипниковый щит легкими ударами молотка по надставке из дерева, меди, алюминия, вынимается ротор из статора, снимается передний подшипниковый щит, демонтируются подшипники.
После разборки выполняется очистка деталей сжатым воздухом с использованием волосяной щетки для обмоток и металлической для кожуха, подшипниковых щитов, станины. Засохшая грязь удаляется деревянной лопаточкой. Применять отвертку, нож и другие острые предметы запрещается. Дефектация электродвигателя предусматривает оценку его технического состояния и определение неисправных узлов и деталей.
При дефектации механической части проверяется: состояние крепежных деталей, отсутствие трещин корпуса и крышек, износ посадочных мест под подшипники и состояние самих подшипников. В машинах постоянного тока серьезным узлом, подлежащим всестороннему рассмотрению, является щеточно-коллекторный механизм.
Здесь наблюдаются повреждения щеткодержателя, трещины и сколы на щетках, износ щеток, царапины, и выбоины на поверхности коллектора, выступление миканитовых прокладок между пластинами. Большинство неисправностей щеточно-коллекторного механизма устраняется при текущем ремонте. В случае наличия серьезных повреждений этого механизма машина отправляется в капитальный ремонт.
Неисправности электрической части скрыты от глаза человека, обнаружить их труднее, нужна специальная аппаратура. Число повреждений обмотки статора при этом ограничено следующими дефектами: обрыв электрической цепи, замыкание отдельных цепей между собой или на корпус, витковые замыкания.
Обрыв обмотки и замыкание ее на корпус может быть обнаружено с использованием мегаомметра. Витковые замыкания определяются с помощью аппарата ЕЛ-15. Обрыв стержней короткозамкнутого ротора находят на специальной установке. Неисправности, устраняемые при проведении текущего ремонта (повреждение лобовых частей, обрыв или обгорание выводных концов), могут быть определены мегаомметром или визуально, в отдельных случаях требуется аппарат ЕЛ-15. При проведении дефектации измеряется сопротивление изоляции для установления необходимости сушки.
Непосредственно текущий ремонт электродвигателя заключается в следующем. При срыве резьбы нарезается новая (к дальнейшей эксплуатации допускается резьба, имеющая не более двух срезанных ниток), болты заменяются, крышка заваривается. Поврежденные выводы обмоток покрываются несколькими слоями изоляционной ленты или заменяются, если изоляция их по всей длине имеет трещины, отслоения или механические повреждения.
При нарушении лобовых частей обмотки статора на дефектный участок наносится лак воздушной сушки. Подшипники заменяются на новые, если есть трещины, сколы, вмятины, цвета побежалости и другие неисправности. Посадку подшипника на вал обычно осуществляют путем предварительного его нагрева до 80. 90°С в масляной ванне.
Установка подшипников осуществляется вручную с помощью специальных патронов и молотка или механизированным способом с использованием пневмогидравлического пресса.. Необходимо отметить, что в связи с внедрением единых серий электрических машин объем ремонта механической части резко сократился, т. к. уменьшилось число разновидностей подшипниковых щитов и крышек, появилась возможность заменять их новыми.
Порядок сборки электродвигателя зависит от его габарита и конструктивных особенностей. Для электродвигателей 1 — 4 габаритов после напрессовки подшипника устанавливается передний подшипниковый щит, вводится ротор в статор, надевается задний подшипниковый щит, надевается и крепится вентилятор и крышка, после этого устанавливается полумуфта. Далее согласно объему текущего ремонта проводятся прокрутка на холостом ходу, сочленение с рабочей машиной и испытание под нагрузкой.
Проверку работы электродвигателя на холостом ходу или с ненагруженным механизмом осуществляют следующим образом. После проверки действия защиты и сигнализации выполняют пробный пуск его с прослушиванием стука, шума, вибраций и последующим отключением. Затем электродвигатель запускают, проверяют разгон до номинальной частоты вращения и нагрев подшипников, измеряют ток холостого хода всех фаз.
Измеренные в отдельных фазах значения тока холостого хода не должны отличаться друг от друга более чем на ±5%. Разница между ними более 5 % указывает на неисправность обмотки статора или ротора, на изменение воздушного зазора между статором и ротором, на неисправность подшипников. Продолжительность проверки, как правило, не менее 1 часа. Работу электродвигателя под нагрузкой осуществляют при включении технологического оборудования.
Послеремонтные испытания электродвигателей согласно действующим Нормам должны включать две проверки — измерение сопротивления изоляции и работоспособность защиты. Для электродвигателей до 3 кВт измеряется сопротивление изоляции обмотки статора, а для двигателей более 3 кВт дополнительно измеряется коэффициент абсорбции. При этом у электродвигателей напряжением до 660 В в холодном состоянии сопротивление изоляции должно быть не менее 1 МОм, а при температуре 60 °С — 0,5 МОм. Измерения производят мегаомметром на 1000 В.
Проверка срабатывания защиты машин до 1000 В при системе питания с заземленной нейтралью осуществляется непосредственным измерением тока однофазного короткого замыкания на корпус с помощью специальных приборов или измерением полного сопротивления петли «фаза — нуль» с последующим определением тока однофазного короткого замыкания. Полученный ток сравнивается с номинальным током защитного аппарата с учетом коэффициентов ПУЭ. Он должен быть больше тока плавкой вставки ближайшего предохранителя или расцепителя автоматического выключателя.
В процессе выполнения текущего ремонта для повышения надежности электродвигателей старых модификаций рекомендуется проводить мероприятия по модернизации. Простейшая из них — трехкратная пропитка обмотки статора лаком с добавкой ингибитора. Ингибитор, диффундируя в лаковую пленку и заполняя ее, препятствует проникновению влаги. Можно также проводить капсулирование лобовых частей с помощью эпоксидных смол, но при этом электродвигатель может стать неремонтопригодным.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Источник