Технология выполнения дефектации
БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет: Энергетический
Кафедра: Электрические машины и электрооборудование
Направление подготовки: 35.03.06 Агроинженерия
Профиль подготовки: Электрооборудование и электротехнологии
Форма обучения: очная
Курс, группа: 3 курс, АИЭ 301
САЛИХОВ ЭЛЬМИР РУСТАМОВИЧ
(Фамилия, имя, отчество студента)
ОТЧЕТ
По производственной технологической практике
«К защите допускаю»
Руководитель от предприятия
Директор Мухаматшин И.М.
(должность, Ф.И.О.)
_____________________
(подпись)
«____»__________20___ г.
Оценка при защите:
Руководитель от университета
асс. Нугуманов Р.Р.
(ученая степень, звание, Ф.И.О.)
______________________
(подпись)
«____»__________20___ г.
Уфа 2016
Тема индивидуального задания:
«Разборка и дефектация электрических машин постоянного тока»
ОГЛАВЛЕНИЕ
| ВВЕДЕНИЕ | |
| 1 КЛАССИФИКАЦИЯ ДЕФЕКТОВ В ОБМОТКАХ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА | |
| 2 ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ДЕФЕКТАЦИИ | |
| 3 ТЕХНОЛОГИЯ ИСПЫТАНИЯ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА | |
| 4 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ | |
| ЗАКЛЮЧЕНИЯ | |
| БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК | |
ВВЕДЕНИЕ
Основной целью производственной практики является приобретение студентами навыков работы на рабочих местах в составе строительных бригад либо отдельными звеньями под руководством высококвалифицированного рабочего или студента старшего курса, назначенного производителем работ или начальником участка по согласованию с руководством практики от университета.
Обмотка является одной из наиболее важных частей электрической машины. Надежность машин в основном определяется качеством обмоток, поэтому к ним предъявляются требования электрической и механической прочности, нагревостойкости, влагостойкости и др. Все проводники обмотки должны быть изолированы друг от друга и от корпуса машины. Роль межвитковой изоляции выполняет изоляция самого провода, которая наносится на него в процессе изготовления на заводе. Изоляция, которая отделяет проводники обмотки от корпуса, называется корпусной.
КЛАССИФИКАЦИЯ ДЕФЕКТОВ В ОБМОТКАХ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА
Дефектация — это определение неисправностей машины в процессе эксплуатации или ремонта. Различают две стадии — дефектация машины в сборе и после ее разборки.
Дефектация машины или аппарата — одна из наиболее ответственных операций, так как невыявленные неисправности могут привести к разрушению машины в эксплуатации, аварии и к увеличению продолжительности и стоимости работ при повторном ремонте.
Электрооборудование характеризуется наличием двух частей — электрической и механической. При дефектации механической части электрооборудования проверяют состояние крепежных деталей, убеждаются в отсутствии трещин в той или иной части, определяют износы и сравнивают с допустимыми по нормам, измеряют воздушные зазоры и сверяют с табличными значениями и т. д.
Все обнаруженные отклонения от норм фиксируют и заносят в ведомость дефектов или ремонтную карту, формы которых на различных заводах разные, однако содержание практически одинаково.
Неисправности в электрической части машины или аппарата скрыты от глаз человека, поэтому их обнаружить труднее. Число возможных неисправностей в электрической части ограничено тремя:
-обрыв электрической цепи;
-замыкание отдельных цепей между собой или замыкание цепи (цепей) на корпус;
-замыкание между собой части витков обмотки (так называемое междувитковое или витковое замыкание);
-дефектация обмотки якоря;
ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ДЕФЕКТАЦИИ
Все обнаруженные отклонения от норм фиксируют и заносят в ведомость дефектов или ремонтную карту, формы которых на различных заводах разные, однако содержание практически одинаково.
Неисправности в электрической части машины или аппарата скрыты от глаз человека, поэтому их обнаружить труднее. Число возможных неисправностей в электрической части ограничено тремя:
обрыв электрической цепи;
замыкание отдельных цепей между собой или замыкание цепи (цепей) на корпус;
замыкание между собой части витков обмотки (так называемое междувитковое или витковое замыкание);
Эти неисправности можно определить при помощи следующих четырех методов:
-метода контрольной лампы или сопротивления (омметра);
-метода симметрии токов или напряжений;
-метода милливольтметра;
-метода электромагнита;
Рассмотрим определение неисправностей в собранной машине или аппарате.
Обрыв в обмотке без параллельных цепей можно определить пои помощи контрольной лампы. Если в обмотке две или несколько параллельных ветвей, обрыв определяют омметром или амперметром и вольтметром. Полученное значение сопротивления обмотки (например, обмотки якоря машины постоянного тока) сравнивают с расчетным или паспортным его значением, после чего делают заключение о целости отдельных ветвей обмотки. Обрывы в многофазных машинах и аппаратах, не имеющих параллельных ветвей, могут быть определены методом симметрии токов или напряжений, но этот метод более сложен по сравнению с предыдущим.
Несколько сложнее определить обрыв в стержнях короткозамкнутых роторов асинхронных электродвигателей. В этом случае прибегают к методу симметрии токов.
Опыт по определению обрывов в стержнях заключается в следующем. Ротор электродвигателя затормаживают и к Статору его подводят пониженное в 5...6 раз по сравнению с номинальным напряжение. В каждую из фаз обмотки статора включают амперметр. При исправных обмотках статора и ротора показания всех трех амперметров одинаковы и не зависят от положения ротора. При обрыве стержней в роторе показания приборов различны, чаще всего
два амперметра показывают одинаковые токи, а третий — меньший ток. При медленном вращении ротора от руки показания приборов изменяются, пониженное значение тока будет следовать за поворотом ротора и переходит из одной фазы в другую, затем в третью и т. д.
Объясняется это тем, что при повороте ротора поврежденные стержни переходят из зоны одной фазы в зону другой. Заторможенный асинхронной электродвигатель подобен трансформатору в режиме короткого замыкания. Обрыв стержня равносилен переводу зоны повреждения из режима короткого замыкания в режим нагрузки, что и ведет к уменьшению тока в обмотке статора в той ее части, которая взаимодействует с поврежденным стержнем.
При обрыве нескольких стержней ротора показания всех амперметров могут быть различны, но они так же, как было сказано выше, будут циклически меняться и следовать один за другим (переходя по фазам обмотки статора) при медленном вращении ротора. Различные показания амперметров, не зависящие от поворота ротора, указывают на повреждения или дефекты обмотки статора, но не ротора.
Место обрыва в обмотках роторов короткозамкнутых электродвигателей определяют при помощи электромагнита. Ротор, установленный на электромагнит, покрывают листом бумаги, на которую насыпают стальные опилки. При включении электромагнита опилки располагаются вдоль целых стержней и отсутствуют в зоне обрыва.
Обрывы в обмотках якорей машин постоянного тока определяют при помощи омметра (милливольтметра).
Замыкание отдельных электрических цепей электрооборудования корпус или между собой определяют при помощи контрольной лампы. Часто в этом случае используют мегомметры. Последним следует отдать предпочтение, так как ими легко определить замыкание с относительно большим сопротивлением в месте контакта цепей между собой или с корпусом.
Замыкание между секциями, лежащими в разных слоях пазов якоря секций на корпус определяют при помощи омметра (милливольтметра).
Витковое замыкание в многофазных электромашинах и аппаратах определяют методом симметрии таков и напряжений или специальными приборами, например типа EJI-1.
Так, витковые замыкания в обмотках трехфазных электродвигателей определяют на холостом ходу их работы при помощи метода симметрии токов (показания всех трех амперметров, включенных в каждую фазу обмотки статора, при отсутствии витковых замыканий должны быть одинаковыми), а витковые замыкания в обмотках статоров синхронных генераторов определяют на холостом ходу при помощи метода симметрии напряжений (показания всех трех вольтметров, включенных на зажимы обмотки статора, должны быть одинаковы).
При определении витковых замыканий в обмотках трехфазных трансформаторов прибегают как к методу симметрии токов, так и напряжений.
На рисунке 1.1. приведена схема определения витковых замыканий в обмотках
Рисунок 1.1. Схема для определения витковых замыканий в катушках аппаратуры.
Витковые замыкания в обмотках однофазных электромашин и Трансформаторов определяют омметром или амперметром. При определении витковых замыканий в катушках возбуждения машин постоянного тока целесообразно для повышения чувствительности испытания использовать не постоянный, а переменный ток пониженного напряжения, выбрав соответствующие приборы (амперметр и вольтметр).
Следует обратить внимание на то, что витковое замыкание в обмотках электрооборудования, работающего на переменном токе, сопровождается резким увеличением тока в поврежденной обмотке, что, в свою очередь, приводит к очень быстрому нагреву обмотки до недопустимых пределов, обмотка начинает дымить, обугливается и сгорает.
Место витковых замыканий в обмотках статоров электрических машин переменного тока определяется при помощи электромагнита. Место витковых замыканий в обмотках якорей машин постоянного тока определяют омметром (милливольтметром).
По конструктивному исполнению обмотки электрических машин делятся на три вида: концентрические, всыпные и шаблонные. Последние в свою очередь, подразделяются на обмотки с непрерывной компаундированной изоляцией и гильзовой. Их применяют в крупных машинах с напряжением 3,6 кВ и выше, поэтому в данной книге они не рассматриваются.
Практически ремонт обмоток заключается в удалении старой и выполнении новой обмотки, имеющей те же или улучшенные данные пазовой изоляции и обмоточного провода.
Концентрическая обмотка наиболее устаревшая, трудоемкая и находит применение только в электрических машинах с закрытыми пазами. Изготовление этой обмотки состоит из следующих основных операций: изготовление при помощи шаблонов пазовых изоляционных гильз, материал для которых
выбирают в зависимости от напряжения машины и класса ее нагревостойкости; закладка гильз в пазы; заполнение гильз металлическими или деревянными шпильками по размерам изолированного обмоточного провода; выбор схемы намотки, при которой получаются наименьшие, напряжения между рядом лежащими проводниками в пазу машины; подготовка провода к намотке катушек, заключающаяся в удалении изоляции на концах подготовленного к намотке катушки провода и парафинирование его для облегчения протаскивания в пазах; намотка двумя обмотчиками наименьшей по размерам катушки с применением специальных шаблонов для формирования лобовых частей катушки; намотка остальных катушек, их соединение и изолирование.
При изготовлении всыпных обмоток сначала заготавливают и укладывают в пазы изоляционные пазовые коробочки. При этом следует иметь в виду, что в машинах старых серий пазовые коробочки состоят из двух слоев электрокартона и одного слоя лакоткани. На смену им пришли пазовые коробочки, состоящие из пленко-электрокартона, а в настоящее время в малых машинах новых серий используется только один тонкий слой изоляционной пленки. В этих условиях использование новых материалов, в том числе и обмоточных проводов, при ремонте электрических машин старых серий значительно увеличивает их надежность и при необходимости может сопровождаться заметным увеличением мощности машины. Наоборот, при ремонте машин новых серий необходимо использовать только соответствующие качественные материалы и обмоточные провода, иначе ремонт машины приведет к снижению ее надежности, ухудшению технико-экономических показателей и резкому снижению ее мощности. Кроме того, необходимо учитывать узкую специализацию и механизацию работ на электромашиностроительных заводах и более низкий уровень технологии работ на ремонтных предприятиях, что также сказывается на качестве работ, коэффициенте заполнения паза машины и ее надежности. Следующей операцией по выполнению обмотки является намотка на специальные, регулируемые по размерам шаблоны катушек. Далее следует укладка катушек в пазы, установка клиньев, в качестве которых в малых по мощности машинах новых серий могут быть также использованы пленка, соединение и бандажирование обмотки изоляционными шнурами или чулками с установкой изоляционных межфазовых прокладок на лобовых частях обмотки. Если необходимо соединить отдельные катушки, их изолируют линоксиновыми, полихлорвиниловыми или стеклолаковыми трубками.
Соединения между катушками могут быть выполнены или пайкой (соединяемые концы облуживают, скручивают и опускают в ванну с расплавленным припоем), или контактной сваркой при помощи ручных клещей с графитовым электродом.
Сушку обмоток электрических машин, предшествующую пропитке и после нее, проводят в сушильных печах (конвективный способ), потерями в стали статора или ротора (индукционный способ), потерями в обмотках (токовый способ) и инфракрасным облучением (радиационный способ).
Обычно электроремонтные предприятия имеют вакуумные или атмосферные сушильные печи, объем которых определяется из расчета 0,02...0,04 м3/кВт мощности машин, для которых печь предназначена. Нагреватель может быть электрическим, в том числе и ламповым, паровым или газовым. Мощность нагревателя определяется из расчета примерно 5 кВт на 1 м3 объема печи. В печи должна обеспечиваться рациональная циркуляция воздуха, Таким образом, мощность сушки тем больше, чем больше число и мощность подвергающихся сушке машин. Продолжительность сушки колеблется от нескольких часов (6...8) для малых машин и до нескольких десятков часов (70... 100) для больших машин.
Сушка машин индукционным способом требует намагничивающей обмотки. Этот способ удобен для сушки крупных машин, которые лучше сушить на местах установки или ремонта, а не в сушильной печи. Этот способ экономичнее предыдущего как по затратам мощности, так и по продолжительности сушки.
Сушка токовым способом еще более выгодна. Продолжительность сушки сокращается по сравнению с сушкой в печах в 5...6 раз, а расход электроэнергии — в 4 и более раз. Недостатком этого способа сушки является необходимость иметь регулируемый источник питания нестандартного напряжения. При этом схемы соединения обмоток могут быть различными. Температура сушки и ее режим зависят от класса нагревостойкостн машины и марки пропиточного лака. Об окончании сушки можно судить по установившемуся сопротивлению высушиваемой изоляции (при данной неизменной температуре).
Наиболее распространенный способ пропитки — погружение подогретой до 60...70°С обмотки в лак примерно той же температуры. Число пропиток зависит от назначения машины, в сельскохозяйственном производстве рекомендуется проводить до трех пропиток. Продолжительность пропиток составляет 15...30 мин первой и 12... 15 мин последней.
После вакуумной сушки для особо ответственных машин можно применять пропитку под давлением. Но для обеспечения первого и второго процессов требуется относительно сложное оборудование.
Металлические бандажи обмотки якоря должны быть осмотрены. Бандажи заменяются в следующих случаях:
а) ослабления;
б) нарушения пайки;
в) механических повреждений;
г) поджога витков или соединительных скобочек;
д) окисления бандажной проволоки;
е) сдвига, обрыва зажимных скобочек или конца витка в замке.
Бандажи, не имеющие перечисленных дефектов, не потерявшие полуду, без ржавчины, но имеющие нарушения в спайке витков или в соединительных скобочках, разрешается отремонтировать дополнительной пропайкой. Допускается применение стеклобандажей.
При выполнении дефектации обмотки якоря обеспечить:
а) точное размещение обмотки относительно централи и по шагу на железе и коллекторе;
б) плотную укладку секций на изоляцию в лобовых и пазовых частях обмотки;
в) равномерное расположение концов секций около петушков без резких перегибов при выходе из пазов;
г) одинаковое по всей окружности якоря расстояние от петушков до изгиба секций;
д) равномерное и плотное расположение по окружности изогнутых лобовых частей секций;
е) плотную укладку изоляции между слоями секций;
ж) равномерную плотную осадку секций в шлицах петушков коллектора;
При укладке обмотки в якорь с прямоугольными пазами произвести осадку обмотки.
Осадку обмотки производить 1 раз до первой пропитки при температуре нагрева 80 °С. Временный бандаж укладывать так, чтобы общее его давление было не меньше давления постоянного бандажа. Осадка секций должна быть равномерной и плотной по всей длине.
После укладки и осадки обмотки, до пайки коллектора, следует проверить электрическую прочность изоляции переменным током частотой 50 Гц в течение одной минуты, при напряжении, превышающем на 20% испытательное напряжение для окончательно отремонтированной электрической машины.