Разборка, дефектация и подготовка электрических машин к ремонту.

Схема технологического процесса ремонта электрических машин.

Производственный процесс ремонта начинается с момента доставки электрических машин в здание электроремонтного предприятия или цеха и осуществляется в следующем порядке: разборка, дефектация и определение объема ремон­та; ремонт, изготовление и замена частей деталей; сборка, испы­тания и окраска машины.

В цеху на комплектовочном участке производят приемку машин в ремонт. Там же передают их в дефектационно-подготовительное отделение, после разборки части машин сдают в ремонт другим отделениям.

На участке разборки машины очищают, осматривают и про­водят предремонтные испытания для выявления дефекта. За­тем машины разбирают.

В слесарно-механическом отделении ремонтируют и изго­товляют коллекторы, контактные кольца, валы, подшипники сколь­жения, подшипниковые щиты и крышки, вентиляторы и другие части.

В обмоточном отделении выполняют работы по ремонту, из­готовлению и замене обмоток. Здесь же проводится ревизия обмоток и определяется характер их ремонта или вид профи­лактической обработки (пропитка, лакировка, сушка). На пропиточно-сушильном участке производят пропитку лаками, по­крытие эмалью и сушку обмоток, компаундирование катушек, чистку, промывку обмоток и удаление старого лакового по­крытия.

Отремонтированные сборочные единицы и детали поступа­ют на сборку. Собранные машины передают на испытательную

Типовая структурно-технологическая схема ремонта электриче­ских машин.

станцию и после испытаний возвращают на сборочный участок для окончательной отделки, установки крышек. Отремонтиро­ванные машины окрашивают и отправляют на склад.

Прием электродвигателей в ремонт

При сдаче в ремонт электродвигателя:

1. Машины должны быть очищены от масла, пыли и загрязнений

2. Они должны быть собраны и полностью укомплектованы (допускается прием в ремонт при частичном отсутствии мелких крепежных деталей и гаек)

3. У электрических машин не должно быть отступлений от конструкции завода изготовителя

4. С валов электрических машин должны быть сняты шкивы, полумуфты, шестерни, звездочки

Не принимаются в ремонт

Машины у которых разбит корпус, отбито более двух лап, значительно повреждена активная сталь, а также электрооборудование, ранее отремонтированное способами, исключающими последующее восстановление машин при ремонте.

Электрические машины, выпускаемые из ремонта, должны быть укомплектованы всеми сборочными единицами и деталями. После ремонта их подвергают приемосдаточным испытаниям.

Разборка, дефектация и подготовка электрических машин к ремонту.

Перед разборкой надо проверить состояние корпуса, крепящих деталей, фланцев, колодок выводов, выводных концов, осмотреть подшипниковые щиты.

Конструкция съемников для съема шкивов и муфт с валов электродвигателей:

а — двухлапчагый съемник: / — захват; 2—рукоятка; 3—по­перечина- 4— ходовой винт; 5—вал электродвигателя; б — трехлапчатый съемник; / — захват; 2-фасонная гайка; 3-ходовой винт; в — гидравлический съемник; 1- захваты; 2 - траверса. 3— стойка; 4 -площадка; 5 - гидравлический цилиндр; 6 –рукоятка.

Приспособление для ввода и вывода ротора из рас­точки статора:

а — с помощью подъемных средств; б — без подъемных средств.

Разборку производят осторожно, избегая больших усилий, в следующей последовательности:

Отвинчивают и вынимают болты переднего и заднего подшипниковых щитов и фланцев переднего и заднего подшипников;

Снимают задний подшипниковый щит специальными съемниками или выколотками из цветного металла, а затем сдвигают с заточки передний подшипниковый щит. Чтобы не повредить железо и изоляцию обмоток при снятии щитов, предварительно в воздушный зазор между ротором и статором вкладывают лист плотного картона; вынимают из статора ротор вместе с передним щитом. На небольших электродвигателях операцию проводят вручную, а на средних и крупных – с помощью с помощью специального приспособления и грузоподъемного механизма;

Снимают с подшипника передний щит с помощью специального приспособления;

Вывешивают металлические бирки на основании детали.

Все детали тщательно очищают в моечной машине. Затем ротор электродвигателя с подшипниковыми щитами, подшипниками, фланцами и деталями крепежа отправляют на ремонтно-механический участок.

При дефектации выполняют тщательный осмотр всех узлов и деталей разобранной машины. При оценке состояния подшипниковых щитов легкими ударами молотка простукивают поверхность щитов, выявляя, нет ли в них трещин. Места, вызывающие сомнения, осматривают через лупу для обнаружения волосяных трещин. Границы трещин отмечают мелом.

В шарико– и роликоподшипниках не должно быть шелушения шариков или беговых дорожек, недопустимо также увеличение радиального и осевого зазоров. Величину зазора (люфта) у роликовых и шариковых подшипников определяют с помощью индикатора – прибора КИ– 1223, или на специальных стендах. Допустимые зазоры в подшипниках качения приведены в справочной литературе.

Приспособление для измерения радиального зазора в подшипниках электрических машин без съема с вала

а – конструкция приспособления; 1 – захват; 2 – основание; 3 – вертикальная стойка; 4 – ползун; 5 – горизонтальная стойка; 6 – индикатор; 7 – призма; 8 – регулируемый зажим; 9 – 9 – винт крепления; б – крепление приспособления на роторе кз электродвигателя: 1 – ротор; 2 – ползун; 3 – стойка индикатора; 4 – контролируемый подшипник.

Далее осматривают и тщательно проверяют щеткоподъемный механизм, щеткодержатели, пальцы, изоляторы, траверсы, крепеж. Обращают особое внимание на отсутствие пятен на статоре, характеризующих местные перегревы стали сердечника, и на места паек (сварки) стержней и торцевых колец короткозамкнутого ротора. На поверхности контактных колец не должно быть больших следов выработки, подгаров; на валу трещин; на шейках вала – раковин, шереховатостей, задиров, царапин.

При дефектации электрических машин проверяют диаметры посадочных мест, их овальность и конусность, состояние вентилятора и его крепление, сохранность паек петушков, коллектора, плотность прессовки коллекторных пластин и отсутствие на них подгаров, выбоин, дорожек и выступающей слюды. Измеряют величину сопротивления изоляции между коллектором и валом, обмоткой и контактными кольцами. Проверяют прочность бандажей и плотность бандажей, плотность посадки клиньев.

Увеличение воздушного зазора асинхронных двигателей влечет за собой повышение тока холостого хода и уменьшение КПД.

При дефектации особое внимание обращают на электрическую часть машины. Чаще всего встречаются три неисправности: обрыв обмотки, замыкание между фазными обмотками или обмотками и корпусом, межвитковое замыкание.

Обрыв обмотки можно определить при помощи прозвонки, омметр (мегаомметр) при обрыве покажет бесконечность.

Замыкание между фазными обмотками или обмоткой и корпусом определяют путем измерения сопротивления изоляции мегаоометром. При замыкании прибор покажет ноль.

Межвитковые замыкания можно определить:

1.Методом индуктированных напряжений.

Обмотки фаз разъединить и к одной из обмоток подвести напряжение, равное 36 В, а в других фазах вольтметром измерить индуктированные напряжения. Затем поочередно подать напряжение на две другие обмотки, а вольтметром измерить напряжение на свободных выводных обмоток.

В обмотках с межвитковым замыканием в замкнутом контуре возникает противо – ЭДС и индуктированное на пряжение уменьшится.

2. Методом измерения токов.

При соединении обмоток статора в звезду с тремя выводными концами невозможно определить витковые замыкания методом индуктированных напряжений. В этом случае используют «метод токов». В каждую фазу включают амперметр и производят замер тока на работающем двигателе. Наибольший ток покажет амперметр, включенный в фазу с поврежденными витками. При соединении обмоток в треугольник наибольший ток покажут два амперметра обмотки с короткозамкнутыми витками.

3.В разобранной машине витковые замыкания в цепи статора или якоря можно определить используя для этого электромагнит. В этом случае электромагнит помещают в расточку статора и передвигают по ней. Стальная пластинка, прикладываемая к пазам, начинает вибрировать, как только попадает на паз, в котором помещается поврежденная катушка обмотки.

. Определение витковых замыканий в обмотках статоров при помощи элек­тромагнита:

1—башмак; 2—магнитный по­ток

Обрыв в короткозамкнутом роторе находят методом симметрии токов в режиме короткого замыкания двигателя. Ротор затормаживают и к статору подводят напряжение в 5-6 раз ниже номинального. В каждую фазу включают амперметр. Если обмотки статора и ротора исправны, показания всех трех амперметров одинаковые и не зависят от положения ротора. При обрыве стержней показания приборов различны и изменяются, когда ротор поворачивают.

Различные показания приборов, не зависящие от положения ротора, указывают на неисправность статора (межвитковые замыкания, неправильное соединение катушек в обмотке статора и т.п.)

Также можно проверить исправность кз ротора можно по следующей схеме:

Отсутствие резких скачков тока при вращении ротора вручную указывает на исправность ротора.

В разобранной машине определяют обрыв в цепи короткозамкнутого ротора используя электромагнит. Ротор помещают на электромагнит и поворачивают вручную.

Стальная пластинка, прикладываемая к пазам ротора, вибрирует на неисправных пазах и не вибрирует на пазах, где размещены оборванные стержни.

Способы удаления поврежденных обмоток и намотка новой обмотки,

Применяемые материалы.

Поврежденную обмотку можно удалять механическим способом. Для этого корпус электродвигателя с паке­том статора и обмоткой устанавливают на токарный или фрезерный станок и резцом или фрезой обрезают одну из лобовых частей обмотки. Затем при помощи электро- или гидропривода удаляют (вытягивают) из пазов оставшуюся часть обмотки (крюком за оставшу­юся лобовую часть обмотки). Однако при этом в пазах остаются частицы изоляции и необходима работа по их удалению. Иногда статор после обрезки лобовой часта обмотки подвергают обжигу в печи при температуре 300... 350 °С в течение нескольких часов. После такой дополнительной операции оставшаяся часть обмотки легко удаляется из пазов, а пазы остаются практичес­ки чистыми и не имеют остатков изоляции. Такой спо­соб удаления повреждений обмотки называется термо­механическим.

На ряде ремонтных предприятий лобовые части пов­режденных обмоток не обрезают, а обмотки только об­жигают — термический способ удаления обмотки. Но при этом обмотку из пазов удаляют после обжига толь­ко вручную.

Равномерное тепловое поле получить в обжиговой печи очень трудно. Нередко в печи происходит возго­рание изоляции обмотки, приводящее к местным пере­гревам. Последнее, в свою очередь, может привести к ухудшению структуры обмоточной меди и невозмож­ности в дальнейшем восстановить обмоточный провод, а также к короблению алюминиевых корпусов электро­двигателей. Поэтому для электродвигателей с алюми­ниевыми корпусами такой способ удаления обмотки практически неприменим.

При обжиге выгорают лаковые пленки между паке­том стали и корпусом двигателя, а также между отдель­ными листами пакета статора, что может привести к нарушению тугой посадки пакета стали в корпусе двигателя. Обычно после 2... 3 обжигов пакет начина­ет проворачиваться в корпусе, уменьшается и прессов­ка пакета, что недопустимо.

Более прогрессивен обжиг изоляции обмоток в рас­плавах солей (каустика или щелочи) при температуре 300°С, если корпус алюминиевый, и 480°С, если чугун­ный. При термохимическом методе разрушения изоля­ции обмотки ее опускают в раствор каустической соды или щелочи и выдерживают 8... 10 ч при температуре раствора 80...100°С. После этого обмотка легко уда­ляется из пазов машины. Способ особенно оправдыва­ет себя при масляно-битумной изоляции.

Изоляция поврежденной обмотки может быть уда­лена (разрушена) химическим методом при помощи моющей жидкости типа МЖ-70. Технология при этом такова: загрузка ремонтируемых машин с поврежден­ными обмотками в емкость, герметизация емкости, за­полнение ее моющей жидкостью МЖ-70, процесс реак­ции (обычно в ночное нерабочее время), удаление жид­кости, продувка емкости чистым воздухом, разгерметизация и от­крытие емкости, выемка машин и удаление обмотки из пазов. Не­обходимо соблюдать правила техники безопасности, так как жидкость летучая и токсичная.

Изоляцию поврежденной об­мотки можно обжечь и индукци­онным способом, помещая статор с поврежденной обмоткой в нагреватель (на стержень однофазного трансформатора с подъемным верхним ярмом), в котором он является практически вторич­ным замкнутым накоротко кон­туром — витком трансформатора (рис. 1). Протекающий по актив­ной стали и корпусу статора ток нагревает их, выжигая при этом пазовую и витковую изоляцию.

Индукцнонный нагрев изоляции обмоток статоров:

1 – откидное ярмо; 2 — сменный стержень, 3 —изоляционный цилиндр; 4 —обмотка 5 — неподвижное Г - образное ярмо; 6 — статор; 7 — подставки корпуса двигателя 8 — выводы обмотки; 9 — корпус двигателя.

Эта установка работает следующим образом. По внутреннему диаметру статора подбирают сменный стержень с таким расчетом, чтобы между внутренним диаметром статора и стержнем был минимальный за­зор.

Для увеличения коэффициента мощности и КПД желательно иметь одинаковые длины обмоток стержня, нагревателя и корпуса двигателя. В некоторых случа­ях для этой цели на стержень надевают два или нес­колько одинаковых корпусов. Подобрав сменный стер­жень, его устанавливают на неподвижное ярмо так, чтобы размеры магнитной цепи были минимальными (стержень двигают по неподвижному ярму, сокращая размеры магнитной цепи, и фиксируют в нужном поло­жении). Затем на сменный стержень надевают один или несколько одинаковых статоров двигателей, и от­кидное ярмо закрывают, образуя замкнутую магнит­ную цепь. На обмотку нагревателя подают напряже­ние, процесс выжига длится от 60 до 120 мин. Темпе­ратура выжига при индукционном способе достигает 500 °С. Этот способ безопасно применять и для двига­телей с алюминиевым корпусом, так как самовоспла­менений изоляции не наблюдается.

После обжига изоляции статор промывают в моеч­ной машине. Для замены обмотки из пазов статора из­влекают старую обмотку и продувают пазы сухим сжатым воздухом при помощи шланга со специальной насадкой.

Намотка и укладка новой обмотки. .После извлечения старой обмотки из пазов и их обработки (продувка сжатым воздухом), в пазы укладывают заранее подготовленную главную изоляцию (гильзование пазов) и обмотку, одновременно междуфазную изоляцию и фазовые клинья. Затем соединяют обмотку статора в соответствии со схемой, сваривают с помощью графитового электрода и трансформатора.

Обмотки статора асинхронных электродвигателей, состоящие из катушек, укладывают («всыпают») в полузакрытые пазы в один или два слоя. Катушки из мягкой проволоки наматывают на универсальные шаблоны, а затем укладывают в пазы, формируют лобовые части бандажи вручную.

Чтобы не повредить изоляцию катушек при их укладке, необходим специальный инструмент: деревянные молотки, фибровые или текстолитовые доски и клинья.

Инструмент для обмотчика:

1 — молоточек; 2,4 и 5 —сапожки; 3 и 6 — оправки; 7— специальный нож для обрезки изоляции в пазах машины; 8 и 9 — монтерские ножи..

В асинхронных двигателях с фазным ротором применяют катушечные обмотки («всыпные и с укладкой в протяжку») и стержневые. В машинах небольшой мощности используют «всыпные» обмотки; технология их изготовления такая же, как статорных.

Перед двух, трехкратной пропиткой изоляцию обмоток испытывают повышенным напряжением относительно корпуса и между фазами, проверяют, нет ли межвитковых замыканий и правильно ли собрана схема.

Обмотку сушат в электропечи с автоматическим регулированием температуры.

Температура и продолжительность сушки зависит от марки применяемых лаков и класса нагревостойкости изоляции двигателя. Для ускорения сушки в печи должна быть циркуляция воздуха.

После укладки, соединения, пропитки и сушки проводят межоперационный контроль обмоток.

В качестве главной межфазной изоляции в настоящее время применяется пленкоэлектрокартон, пленкоасбокартон, стекломеканит или синтетические пленки (трацетные или полиэтилентермоталатные) типа ПЭТФ толщиной 0,2-0,35 мм с высокими диэлектрическими и механическими характеристиками.

Обмотки выполняют проводами ПЭВ2, ПЭМ2, ПЭТВ и ПЭТ 11 с высокопрочной изоляцией. У них высокая электрическая прочность при очень малой толщине изоляции (максимальная до 0,09мм, у провода ПБД 0,17-0,44мм).

В машинах небольшой мощности пленочную изоляцию применяют даже вместо пазового клина (в электродвигателях с изоляцией класса нагревостойкости Е - буковый пазовый клин, классов В, F - стеклотекстолитовый).

Обмотки бандажируют электроизоляционными чулками типа АСЭЧ. Для выводных концов используют высококачественные установочные провода марок ПТЛ200, РКГМ и др.; для изоляции выводов катушек, соединений внутри машин и мест паек - электроизоляционные трубки ТЭЧ и ТКС.

Для пропитки обмоток применяют высококачественные лаки МЛ-92, ПЭ-933, а электроизоляционные эмали ГФ-92ГС, ЭП91 используют в качестве защитного покрытия. Это повышает электрическую и механическую прочность, влаго-, химо- и теплостойкость и теплопроводность обмоток.