Монтаж электрических машин

Прежде чем смонтировать электрическую машину или аппарат. следует убедиться. что исполнение соответствует условиям среды, где их устанавливают. Электрические машины и аппараты монтируют так, чтобы они были доступны для осмотра и ремонта. Вращающиеся части машин и места сопряжения их с механизмами (муфты, шкивы, ременная передача и т.п.) защищают от случайных соприкосновений ограждениями; корпуса электрических машин и пускорегулирующих аппаратов заземляют. Аппараты управления располагают ближе к электрическим машинам, в местах удобных для обслуживания, там, где это доступно с точки зрения условий окружающей среды и технологии производства.

Электрические машины и аппараты в зависимости от их массы и габаритов поступают на монтаж от заводов изготовителей в собранном или разобранном виде в соответствующей упаковке. Их выгружают с транспортных средств кранами и в исключительных случаях на катках по наклонным настилам, хранят в сухих вентилируемых помещениях. Части машин, подверженные коррозии, покрывают слоем технического вазелина или какой-либо другой смазкой, шейки валов покрывают антикоррозийной смазкой, обёртывают влагонепроницаемым материалом и защищают от механических повреждений. При приёмке электрических машин и аппаратов под монтаж проверяют их целостность и комплектность. Во избежание повреждения машин и аппаратов из распаковывают осторожно в закрытом, сухом помещении недоступном для посторонних лиц, и устанавливают на подкладках.

Непосредственно перед началом монтажа производят ревизию и регулировку электрических машин, и регулировку аппаратов. При ревизии проверяют крепление обмоток, наличие доски с выводными зажимами, исправность активной стали, отсутствие вмятин, задирав, ржавчины, состояние выводов обмоток, коллектора и щёточных устройств у машин постоянного тока и контактных колец у машин переменного тока, шеек валов, правильность соединения обмоток, величины зазоров, сопротивления изоляции обмоток. У электрических аппаратов проверяют и регулируют одновременность включения контактов, раствор контактов, работу механизмов зацепления и срабатывания. Обнаруженные мелкие дефекты устраняют собственными силами. Для устранения серьёзных дефектов аппараты отправляют на завод-изготовитель или в специальные ремонтные мастерские.

Машины и аппараты, прибывшие на монтаж в собранном виде, разбирают только в том случае, если возникают сомнения в их исправности после транспортировки и хранения. Разборку и сборку машин и аппаратов производят так, как это указано в инструкции завода-изготовителя.

Электрические машины большой мощности переменного и постоянного тока, поступающие на место установки в собранном виде, устанавливают без разборки, но с предварительной ревизией. Монтаж начинают с установки фундаментальной плиты, рамы или салазок на фундаменте с металлическими прокладками толщиной 10 мм и более для грубой и 0,5 – 5 мм для точной выверки горизонтального положения плиты, рамы или салазок. Прокладки устанавливают по всему периметру опорных плоскостей через каждые 400 мм так, чтобы они выступали за края плиты, рамы и салазок на 25 – 50 мм. Одновременно в анкерные колодцы вставляют фундаментальные болты.

Около фундаментальных болтов с обеих сторон располагают прокладки. Горизонтальное положение фундаментальных плит, рам и салазок проверяют по уровню, с помощью проверочных линеек, уложенных на опорные плоскости. Регулируют плиты с помощью прокладок.

После того как фундаментальные плиты, рамы и салазки окончательно выверены, на них устанавливают электрическую машину и выверяют сопряжение осей валов электрической машины и рабочего механизма по центровочным скобам.

После окончательной проверки положения электрической машины на фундаментальной плите, раме или салазках, сопряжение её с рабочими механизмами и сдачи по акту фундамент вместе с плитой, рамой или салазками заливают цементным раствором. При этом заполняются отверстия, в которых заделаны фундаментные болты и зазоры под плитой, рамой или салазками. Если позволяет конструкция плиты, рамы или салазок, то цементным раствором заполняют всю их внутреннюю часть, оставляя свободными лишь места прохода болтов сквозь плиту.

Затем мегаомметром проверяют состояние изоляции обмоток электрической машины, воздушные зазоры в «междужелезном» пространстве по всей окружности (для разных машин они различны в зависимости от требований заводский инструкций), промывают и заливают чистым маслом подшипники скольжения. В машинах постоянного тока проверяют состояние коллектора, щеток, щёточного механизма.

Монтаж разобранных машин проводят в следующей последовательности: распаковка и размещение узлов на монтажной площадке, очистка, ревизия и продувка их сжатым воздухом; подготовка фундамента, установка фундаментой плиты, монтаж стояков подшипников, установка статора на плиту, монтаж ротора, центровка и сопряжение валов, пригонка вкладышей и уплотнения подшипников скольжения, выверка воздушных зазоров и осевго разбега ротора.

Регулировка коллектора или контактных колец, монтаж щёточного механизма, а также систем принудительной смазки и ее внешних цепей, сушка изоляции, пробный пуск и регулировка систем машины – балансировка ротора машины, приёмосдаточные испытания машины, фиксация частей машины после обкатки на фундаментальной плите с помощью установочных штифтов, оформление технической документации и сдачи машины в эксплуатацию.

Установка и выверка фундаментной плиты или рамы при монтаже электрических машин, поступающих на монтажную площадку в разобранном виде, выполняется также как и монтаж машин прибывших в собранном виде.

Монтаж начинают с установки подшипниковых стояков по заводским рискам контрольными шпильками. Подшипники разбирают, их опорные поверхности освобождают от защитных покрытий, ржавчины и забоин.

Перед установкой подшипниковых стояков под них на плиту укладывают металлические прокладки общей толщиной 4 – 5 мм, с помощью которых в дальнейшем регулируют положение подшипников по высоте, а также изолирующие прокладки под один или двумя стояками, чтобы исключить разъедание шеек паразитными токами.

Сопротивление изоляции подшипникового стояка, измеренное мегаомметром, не должно быть менее 0,5 Мом. Затем в подшипниковые стояки устанавливают нижние вкладыши подшипников и на них укладывают ротор машины, предварительно смазав шейки его вала чистым машинным маслом. Чтобы убедиться в отсутствие перекоса вкладышей подшипников, ротор поворачивают на несколько оборотов. Далее выверяют совпадения валов электрической машины и рабочего механизма с насаженными полумуфтами с помощью линейки и щупа и устанавливают осевые зазоры (разбег) между торцами вкладышей подшипников и заточками (галтелями) вала. Эти зазоры необходимы для свободного удлинения вала при его

нагревании и для возможной самоустановке ротора под влиянием магнитного поля электрической машины (сборка машины должна обеспечивать симметричное расположение сердечников статора и ротора, однако при сборке может быть допущена некоторая погрешность, что приводит к самоустановке ротора).

Осевые зазоры по обе стороны вкладышей подшипников регулируют с учётом того, что со стороны внешних подшипников, т.е. подшипников со стороны расположения контактных колец или коллектора, они должны быть больше. У машин с диаметром шейки вала до 200 мм эти зазоры у ближайшего к полумуфте подшипника принимают равным 2 – 4 мм, а при диаметрах более 200 мм – 2% диаметра вала.

Вал ротора проверяют индикатором на отсутствие радиального биения в шейках, местах установки уплотнений подшипников и щитов статора. а также вблизи ступицы ротора. Для валов с диаметром шейки вала до 200 мм допустимая величина биения 0,02 мм. Убедившись в правильности установки ротора в подшипниках, ещё до установки статора производят регулировку совмещения валов так, как это описано выше.

После этого ротор поднимают краном, отводят в сторону и на место устанавливают статор электрической машины, руководствуясь заводскими рисками на отдельных его частях и контрольными шпильками. Правильность установки статора выверяют по струне, натянутой вдоль оси подшипниковых стояков, и по штихмасу, с помощью стальных прокладок, прокладываемых под опорные лампы статора. Затем снимают один из подшипниковых стояков, ротор заводят в статор, перемещают его внутри статора до выхода полумуфты за пределы статора и укладывают на деревянные прокладки для того, чтобы переставить стропы на роторе и полностью ввести его в статор.

Снятый подшипниковый стояк устанавливают на определенное место; ротор укладывают в подшипники и ещё раз проверяют осевые зазоры.

После того как положение ротора в подшипниках выверено окончательно

регулируют положение статора так, чтобы оси симметрии сердечников статора и ротора совпадали, и регулируют зазор между статором и ротором. Зазоры измеряют щупом в четырёх диаметрально противоположных точках .

В машинах постоянного тока зазоры измеряют под серединой каждого полюса. Перед закрытием подшипников проверяют зазоры между верхнем вкладышем и крышкой подшипника. Зазор определяют по толщине сплющенных при затяжке болтов предварительно заложенных в подшипник проволок.

Затем выполняют внутреннее соединение обмоток, регулируют щёточный механизм, монтируют масляную или воздушную систему охлаждения, измеряют вибрацию подшипниковых опор. Затем определяют среднеквадратичное значение вибрационной скорости, которое должно быть не выше 4,5 мм/с и приступают к сушке машины. Окончательные результаты регулировки и измерений заносят в монтажный паспорт электрической машины.

3.3 Характерные неисправности электрооборудования и методы их устранения

Перечень основных неисправностей приведен в таблице 6

Таблица 6

Характер неисправности	Возможная причина	Способы устранения
Станок не запускается	Падение или отсутствие напряжения питающей сети.	Проверить наличие и величину напряжения сети.
Произвольное отключение электродвигателя во время работы.	Срабатывание теплового реле от перегрузки двигателя	Уменьшите скорость резания или подачу.
Торможение происходит слишком медленно.	Слабое натяжение тормозной ленты.	Увеличить натяжение тормозной ленты.

Продолжение таблицы 6

После включения электродвигатель не трогается с места и гудит	Неисправность линии, питающей электродвигатель. Перегорание одного из предохранителей Обрыв обмоток статора	Проверить вольтметром напряжение между каждой парой фаз. Проверить целостность плавких вставок во всех трёх предохранителях. Проверить мегаомметром или контрольной лампой целостность обмоток статора
При включении электродвигателя перегорают плавкие вставки предохранителей или отключается пусковой выключатель.	Короткое замыкание в обмотке статора	Проверить мегаомметром и измерительным мостом изоляцию и активное сопротивление каждой фазы обмотки статора
Насос охлаждения не работает	Недостаток жидкости Перегорели предохранители.	Долить Заменить
Крутящий момент шпинделя меньше указанного в руководстве.	Слабо затянутая фрикционная муфта.	Увеличить затяжку муфты.

Продолжение таблицы 6

Станок не запускается	Срабатывают блокировочные устройства	Проверить надежность закрытия шкафа. кожуха коробки передач
Остановка работающего двигателя	Прекращение подачи напряжения.   Заклинивание приводного механизма.	Найти и устранить разрыв в электрической схеме.   Устранить неисправности приводного механизма.
Во время работы станок сильно нагревается, идёт дым из обмотки статора	Короткое замыкание между фазами обмотки	Проверить мегаомметром и измерительным мостом сопротивление изоляции и замерить активное сопротивление каждой обмотки статора. Отремонтировать
Во время работы электродвигателя при отсутствии толчков со стороны приводного механизма стрелка амперметра в цепи статора ритмично колеблется	Обрыв или плохой контакт в цепи ротора	Тщательно осмотреть торцы стержней ротора в местах их пайки и устранить плохой контакт

3.4 Структура ремонтного цикла и составление графика ППР

Эксплуатация электрооборудования станков ведется в соответствии с «Единой системой планово-предупредительного ремонта и рациональной эксплуатации технологического оборудования».В основе этой системы лежат систематические осмотры, при которых выявляются неисправности электрооборудования и устанавливается необходимость его ремонта. Система планово-предупредительного ремонта предусматривает следующие виды работ: текущий ремонт ( межремонтное обслуживание ) , малый, средний и капитальный ремонт.

Межремонтное обслуживание состоит из наблюдения за выполнением правил эксплуатации электрооборудования и периодического ( не реже 1 раза в месяц )его осмотра .

Малый ремонт предусматривает замену изношенных деталей, регулировку механизмов и электрических аппаратов. Такой ремонт производится не реже 1 раза в месяц.

При среднем ремонте оборудования ( не реже 1 раза в год ) разбирают и ремонтируют отдельные устройства, заменяют изношенные детали, собирают, регулируют, и проверяют электрооборудование под нагрузкой. Обязательно повторяют все операции малого ремонта.

При проведении среднего ремонта электродвигателей производятся их полная разборка с устранением повреждений, пропитка и сушка обмотки, замена изношенных подшипников и закладка смазки в действующие подшипники, сборка и полное испытание двигателей под нагрузкой. Производится также измерение сопротивления изоляции электропроводки, замена неисправных участков проводки, металлических рукавов и изоляционных хлорвиниловых трубок. Все вышедшие из строя элементы электрооборудования разрешается заменять только аналогичными элементами и аппаратами с предварительной проверкой качества их работы.

При эксплуатации электродвигателей необходимо следить за их чистотой, в особенности за чистотой обмоток и коллектора ( у двигателя постоянного тока ). Электродвигатели не должны быть загрязненными как с внешней так и с внутренней стороны, внутрь не должны попадать влага, пыль, масло. Не реже одного раза в месяц необходимо останавливать и осматривать двигатели. При этом рекомендуется продуть их сжатым сухим воздухом. Щетки электродвигателей должны работать бесшумно и без искрения. Смазку в подшипниках ( если это оговаривается инструкцией ) необходимо менять не ранее чем через 6-12 месяцев работы. После набивки смазки вал двигателя должен легко проворачиваться от руки. Во время работы двигателей необходимо контролировать температуру нагрева их обмоток корпусов.

Перегрев всей машины называется обычно ее перегрузкой, излишнем длительным временем эксплуатации, засорением вентиляционных каналов или неправильной установкой крыльев вентилятора.

Перед первоначальным включением электродвигателей необходимо проверять состояние их механических частей и наполнение смазкой подшипников. Легкость хода двигателя проверяют проворачиванием вала вручную. При этом не должно быть слышно никаких посторонних звуков, свидетельствующих о задевании подвижных и неподвижных узлов.

Продолжительность первого включения должна составлять не более 1-2 секунд. При этом необходимо наблюдать величину пускового тока. Затем кратковременный пуск повторяют 2-3 раза, постепенно увеличивая время включения.

Мероприятия, выполняемые при обслуживании электрооборудования, приведены в таблице 7.

Таблица 7

Наименование оборудования	Мероприятия
Электродвигатели	Проверка: крепление электродвигателя, наличие шпонки, заедание ротора о статор, исправности заземления, отсутствия ненормальных шумов, нагрева корпуса и подшипников, системы охлаждения.
Рубильники или автоматы	Проверка: исправности заземления и защитных кожухов, наличия следов нагаров контактов, исправности рукоятки, надежности его крепления. Очистка от пыли и нагара.
Магнитные пускатели	Наружная очистка и при необходимости обдувка воздухом. Проверка: отсутствие видимого повреждения аппарата, отсутствие перекосов рабочих контактов
Трансформаторы	Наружная протирка корпуса. Проверка: крепления, исправности заземления, отсутствие перегрева обмоток трансформатора.
Электропроводка	Осмотр технического состояния разводки по станку, проверка крепления труб и распределительных коробок, уплотнений. Протирка.

3.5 Разборка трансформаторов и ремонт обмоток магнитопровода

Разборка трансформатора: в зависимости от конструктивных особенностей трансформаторов определяют способы подъёма их выемной части и выбор такелажных средств – тросов, строп, стальных валов, блоков и других устройств, имея ввиду, что у отечественных трансформаторов мощностью 20-63 и 100-5600 кВА напряжением 10-35кВ включительно активная часть магнитопровода связаны с крышкой. Её поднимают вместе с крышкой за два или четыре подъёмных кольца (рыма), навинченных на концах шпилек.

Подъём активной части магнитопровода начинают после слива масла из бака трансформатора. Слив происходит при открытом отверстии в крышке.

после того как уровень масла понизится ниже рамы трансформатора, отвинчивают болты крышки и вместе с гайками и шайбами складывают их в отдельную тару. Если крышка не связана с активной частью магнитопровода, то открыв на ней люки, отсоединяют отводы на контактных зажимах вводов и шарнирную часть привода переключателя. Если крышка связана с активной частью магнитопровода, то отсоединения переключателя не требуется. У трансформаторов с устройством для регулировки напряжения под нагрузкой перед подъёмом активной части снимают горизонтальный вал, соединяющий переключатель с контактами, отключают отводы от контактов, предварительно промаркировав их.

Подъём активной части выполняют осторожно, наблюдая за покрышечным уплотнением, чтобы не порвать его. После подъёма на высоту 150-200 мм проверяют правильность строповки, надёжность тормозов и снова опускают активную часть на дно бака (затем расставляют людей по своим рабочим местам) и поднимают её над баком на 200-300 мм. В таком положении активную часть оставляют на несколько минут для того, чтобы масло стекло полностью в поставленный противень. Затем активную часть перемещают в сторону от бака и опускают на надёжный настил из шпал или досок, отодвинув бак в сторону, опускают её на место бака.

При проверке креплений активной части ослабленные гайки после их подтяжки раскернивают, а ослабленные деревянные шпильки обматывают нитками.

Чтобы избежать появления влаги на сердечнике трансформатора, выемную часть разрешается поднимать только при условии, когда температура её превышает температуру окружающей среды не более чем на 10 ⁰С. Чтобы не повредить обмотки, подъём рекомендуется проводить вдвоём, удерживая стропы и крышку трансформатора так, чтобы магнитопровод с обмотками не задевал края бака.

Ремонт обмоток: Подняв выемную часть трансформатора, осматривают её. При этом проверяют чистоту обмоток, обращая внимание на клапаны между обмотками и магнитопроводом. твёрдые парафиновые отложения очищают плотными тряпками или мягкой кистью, смоченными в бензине. Почерневшие или подгоревшие места катушек свидетельствуют о межвитковом замыкании обмоток или пробое на корпус, при этом выявляют на ощупь места ослабления витков. В этих местах, как правило, поврежденной оказывается изоляция обмотки, обуглившаяся в результате межвитковых замыканий, не видимых с внешней стороны. Внешним осмотром проверяют состояние изоляции, отсутствие деформации и смещений обмоток трансформатора или его витков, наличие изоляционных прокладок, клиньев, распорок.

Ослабление витков обмотки устраняют путем её подпрессовки. Мегаомметром 1000 В проверяют отсутствие обрывов и качество изоляции обмоток низкого и высокого напряжения на корпус и между обмотками; проверяют также надёжность контактов концов обмотоки с вводами, места паек, изоляцию шпилек и бандажей безшпилечных трансформаторв, стягивающих сталь магнитопровода.

При внешнем осмотре обращают внимание на состояние переключателей, бака, расширителя. соединительных трубопроводов и уплотнений, изоляторов выводов и их армировку, при этом все обнаруженные дефекты фиксируются в деффектационной карте стандартного образца. Ремонт обмоток в большинстве сводится к замене повреждений изоляции проводов при замене клиньев, прокладок и других изолирующих обмотку элементов.

Поврежденные многослойные и другие более сложные по конструкции обмотки, выполненные из проводов мелких сечений, в большинстве случаев заменяют новыми. Поврежденную изоляцию удаляют обжигом. Чтобы витки обмотки во время не разошлись, на обмотку в осевом положении накладывают несколько проволочных бандажей, которые после обжига аккуратно снимают. Медный провод освобождают от остатков обгоревшей изоляции. Витки обмотки изолируют двумя слоями бумажной или тафтяной ваты.

Для усиления изоляции между смежными витками по соприкасающейся поверхности под лентой укладывают полоску из электрокартона толщиной 0,5 мм и шириной. равной ширине соприкасающейся поверхности витка. изолированную катушку выравнивают с торца клиновидным пояском, выполненным из электрокартона, который прикрепляют к витку бандажом из киперной или тафтяной ленты. Катушке придают нужный размер по диаметру и высоте путём обтяжки её на шаблоне.

Для изготовления новых обмоток из алюминиевого провода: намотку производят из сухого дерева твердых пород. Цилиндрическое тело шаблона состоит из двух срезанных наискось половин, обеспечивающих лёгкий разъём шаблона. Диаметр его равен внутреннему диаметру катушки, длина – высоте катушки. Высота катушки фиксируется обоймами, надвигаемыми на тело шаблона и закрепленными на нём в определенных местах. Широко применяются также различные типы универсальных шаблонов, устанавливаемых на обмоточных станках.

Конструкция шаблона зависит от конструкции и типа обмоток.

Ремонт магнитопровода: Магнитопровод разбирают в следующем порядке: распаивают соединения катушек и выводов, снимают болты, стягивающие верхнее ярмо; расшихтовывают его, записывают порядок укладки отдельных листов; обвязывают концы стержней сердечника миткалевой лентой, чтобы не расходились веером и не портили изоляции катушек, снимают катушки. Затем, если это требуется для ремонта, следует расшихтовать весь магнитопровод.

Переизолирование листов стали начинают с удаления старого слоя изоляции одним из следующих метеодов: ручным или вращающимися стальными щётками, кипячением листов, покрытых бумажной изоляцией, в воде с последующей очисткой из от размякшей бумаги и клейстера, а также тщательной сушкой очищенных листов стали. обжигом листов с равномерным нагревом при температуре 250-300 ⁰С в течение 2-3 минут в среде с ограниченным доступом воздуха.

На очищенные стальные листы наклеивают бумагу, которая служит изоляцией листов. Оклеенные листы стали быстро просушивают, чтобы не было ржавчины под слоем бумаги и с неоклеенной стороны. Лучший способ изолирование листов – лакирование их маслостойкими изоляционными лаками. Лаковая пленка обладает высокой механической прочностью, нагревостойкостью и значительным электрическим сопротивлением. Бакелитовым лаком или шеллаком не следует пользоваться, так как из-за их хрупкости изоляция разрушается и выкрашивается при работе трансформатора.

При изготовлении новых листов стали для магнитопровода руководствуются следующим: раскрой стали выполняют так, чтобы длинная сторона изготовляемого листа была обязательно вдоль проката, так как совпадения направления магнитного потока с направлением проката снижает сопротивление магнитопровода;

листы не должны иметь заусенцев – это достигается либо штамповкой листов. либо последующим снятием заусенцев, которое образуется при вырезании листов ножницами. Отверстия в стали для стяжных шпилек выполняют штампом, сверлаение не допускается.

Перед нанесением изолирующего слоя из лака листы нарезают на определенные размеры, штампуют в их отверстия, которые тщательно

защищают. При изолировании бумагой отверстия штампуют после наклейки бумаги со стороны. на которой она наклеена, с последующим удалением заусенцев. образовавшихся на наклеенной стороне. Шпилька и бандаж имеют надёжную изоляцию от листов стали магнитопровода и ярмовых балок, для чего применяют бакелитовые или бумажно- бакелитовые трубки заводского изготовления.