Эксплуатация и ремонт электродвигателей

Эксплуатация электродвигателей.
Для правильной эксплуатации электродвигателя необходимо своевременно выполнять техническое обслуживание, контролировать его работу, выявлять и устранять неисправности.
Часто причиной выхода электродвигателя из строя является перегрев обмоток за счет увеличения рабочего тока, поэтому при его эксплуатации необходимо проверять температуру нагрева. Нагрев статора у двигателя средней мощности можно проверить наощупь. На двигателях большой мощности для контроля температуры устанавливают термометры. Допустимая температура нагрева электродвигателя определяется классом изоляции. Так, обмотки статора электродвигателей серии А в защищенном исполнении, а также в закрытом обдуваемом исполнении 3-5-го габаритов имеют изоляцию класса А. Предельная температура для таких обмоток 95оС.
Обмотки двигателей серии А2 выполнены проводом с изоляцией класса Е, допустимая температура которой 120оС. В двигателях большой мощности серии А закрытого исполнения принята изоляция класса В с допустимой температурой 130оС.
Температура на поверхности двигателей в установившемся режиме на 15-20оС ниже температуры обмоток. Повышение температуры двигателей вызвано увеличением тока в обмотках статора по сравнению с номинальной. Поэтому для контроля за работой двигателей мощностью 40 кВт и выше устанавливаются амперметры. Причиной перегрева электродвигателей может быть и ухудшение условий охлаждения - двигатель загрязнен, укрыт кожухом или неисправен вентилятор.
Перед включением в работу любого электродвигателя его необходимо осмотреть, проверить пускорегулирующее устройство, наличие заземления. Если электродвигатель находится в ремонте или не работал более 20 суток, необходимо проверить сопротивление изоляции, наличие масла в подшипниках, состояние приводимого механизма.
Перегрузка электродвигателей по току выводит их из строя, так как увеличение тока в обмотке вызывает квадратичное повышение температуры. Следовательно, длительная перегрузка электродвигателя может привести к порче изоляции обмоток.
Перегрузка электродвигателя может быть определена изменением потребляемого тока. Но и при нормальной загрузке рабочей машины обмотка статора будет перегружаться по току при следующих условиях: неправильно соединена обмотка статора, т.е. при требуемом соединении ее "в треугольник" она соединена "в звезду". В этом случае электродвигатель на холостом ходу может развивать нормальную скорость, а при увеличении нагрузки до номинальной будет останавливаться; при пониженном напряжении в сети потребляемый электродвигателем ток возрастает и скорость вращения ротора снижается; плохой контакт в цепи статора во время работы двигателя может привести к потере одной из фаз, тогда в двух других фазах ток значительно возрастает; при повреждении механизма замыкания обмотки ротора у электродвигателя с фазным ротором двигатель будет работать с введенным сопротивлением и не разовьет номинальную скорость; повышенное напряжение в сети; затвердевшая, загрязненная смазка, излишнее трение уплотнений о вал, перекос вала, отсутствие смазки, поломки шариков - все это будет вызывать в какой-то мере уменьшение скорости вращения ротора.
Особое внимание необходимо обращать на величину напряжения в питающей сети. При снижении напряжения сети на 10% загрузку электродвигателя необходимо уменьшить на 20%, так как момент электродвигателя пропорционален квадрату напряжения. Для надежной работы электродвигателя напряжение на его зажимах должно быть не менее 80% номинального.
Для нормальной работы двигателя его подшипники необходимо содержать в чистоте. Чтобы в них не попала пыль и грязь, крышки подшипников должны быть плотно закрыты. После удаления отработанной смазки подшипники промывают керосином и продувают сжатым воздухом.
Смазка для роликовых и шариковых подшипников подбирается в зависимости от быстроходности двигателя. Перед применением ее надо пропустить через специальный мазевый фильтр.
В подшипники качения смазка добавляется с помощью специальных приспособлений небольшими порциями. Очень плотно набивать смазку нельзя, так как это может вызвать повышенный нагрев подшипников.
Коллекторы двигателей постоянного тока должны содержаться в чистоте, так как металлическая угольная пыль является токопроводящей и вызывает искрение на коллекторах. Поверхность коллектора должна быть хорошо отполирована, не иметь царапин, нагара. При вращении коллектора не должно быть биения.
При работе двигателя постоянного тока коллекторные пластины изнашиваются значительно быстрее, чем слюдяные прокладки между ними. В результате слюда выступает над поверхностью коллектора, что вызывает искрение.
Контактные кольца необходимо содержать в чистоте, так как их загрязнение вызывает искрение щеток. Кольца периодически надо протирать чистой сухой, неволокнистой тряпкой, ее можно смочить денатуратом.
Щетки, находящиеся в нормальном состоянии, не искрят и имеют гладкую вертикальную поверхность. При этом они должны иметь нормальное нажатие. Давление щеток проверяется с помощью динамометра и не должно превышать 150-200 г/см2 (15-20 кПа). Проверка нажатия щеток производится при остановленном двигателе. При срабатывании щеток до 4 мм или плохом креплении в щеткодержателях их нужно заменить новыми.
Новые щетки должны пришлифовываться к коллектору и кольцам. Шлифовка производится стеклянной бумагой, которая подкладывается рабочей стороной к щеткам.
При эксплуатации электродвигателей особое внимание должно быть уделено изоляции обмоток, так как ее повреждение ведет к выходу двигателя из строя. В процессе эксплуатации с обмоток продувкой и обтиранием слегка промасленной тряпкой необходимо удалить пыль и грязь.
Перед установкой электродвигателя необходимо убедиться в отсутствии замыкания обмоток между собой. и на корпус двигателя, можно произвести измерение сопротивления изоляции. Сопротивление изоляции считается нормальным при величине 0,5 МОм и выше. Оно измеряется с помощью мегомметра. Для этого один его конец соединяют с выводом обмотки, а второй поочередно с выводами других обмоток и корпусом двигателя. Затем вращая ручку мегомметра, по шкале определяют величину сопротивления изоляции. При величине сопротивления изоляции ниже 0,5 МОм двигатель необходимо просушить.
Для определения сопротивления обмоток двигателя пользуются омметрами или авометрами.

Ремонт электродвигателей.
Капитальный ремонт электродвигателей необходимо производить на специализированных предприятиях.
При проведении текущего ремонта производится разборка электродвигателя и последующая частичная замена деталей пришедших в негодность. Рассмотрим порядок разборки и сборки асинхронного электродвигателя.
С вала электродвигателя с помощью винтового съемника необходимо снять шкив или полумуфту. Затем отверните болты, крепящие кожух вентилятора, и снимите кожух. При помощи винтового съемника отверните стопорный винт и снимите вентилятор. Если необходимо этим же съемником снимите подшипники с вала двигателя. Отвернув крепящие болты и гайки, снимите крышки подшипников. Выверните болты, крепящие подшипниковые щиты, снимите щиты легкими ударами молотка через деревянную прокладку. Для предупреждения повреждения стали и обмоток, в воздушный зазор поместите картонную прокладку, на которую опустите ротор.
Сборку электродвигателя производят в обратном порядке. После сборки электродвигатель необходимо опробовать. Проверните ротор рукой за шкив. Если сборка проведена правильно, то он должен легко вращаться. Установите двигатель на место, подключите к сети и проверьте его работу на холостом ходу. Затем соедините его с валом станка и снова проверьте.
Рассмотрим некоторые характерные неисправности асинхронных двигателей их выявление и устранение.
Двигатель не запускается, если отсутствует напряжение в сети, отключен автомат или перегорели предохранители. Наличие напряжения в сети можно проверить с помощью вольтметра переменного тока со шкалой до 500 В или низковольтным индикатором. Включите автомат или замените перегоревшие предохранители. Если перегорает один предохранитель, электродвигатель будет издавать характерное гудение.
Обрыв одной из фаз обмотки статора можно обнаружить при помощи мегомметра, предварительно освободив все концы обмоток двигателя. Если обнаружен обрыв внутри фазы обмотки двигатель необходимо отправить в ремонт.
Снижение напряжения на зажимах двигателя при его запуске допускается до 30% от номинального. Оно вызывается потерями в сети, малой мощностью трансформатора или его перегрузкой.
При снижении напряжения на зажимах электродвигателя произведите замену питающего трансформатора или увеличьте сечение проводов подводящей линии.
Отсутствие контакта питающей сети в одной из обмоток статора - выпадение фазы - приводит к увеличению тока в его обмотках и снижению числа оборотов. Если двигатель оставить работать на двух обмотках, он сгорит.
Кроме перечисленных выше электрических неисправностей в электродвигателях могут быть неисправности механического характера. Причиной чрезмерного нагрева подшипников может быть неправильная сборка подшипников, плохая центровка двигателя, загрязнение подшипников или большой износ шариков и роликов.

Приложение.