Ремонт электродвигателя своими руками: практика электромонтёра. Ремонт эл двигатель


Ремонт электродвигателя из практики электромонтёра

Электродвигатели применяются в составе оборудования разного назначения, в том числе бытового. На бытовой технике, в отличие от промышленной, устанавливаются асинхронные моторы небольшой мощности (не выше 1 – 1,5 кВт). Достаточно широко применяются маломощные электродвигатели в дачном хозяйстве. В большинстве своём электромоторы асинхронного действия показывают надёжную и долгосрочную работу. Тем не менее, казусы случаются. И тогда неизбежной видится проблема — ремонт электродвигателя своими руками или с помощью сервиса. Первый вариант ремонта обычно возможен при лёгких симптомах. Второй – это уже капитальный ремонт, включая перемотку.

Содержимое публикации

Частая причина неработоспособности движка

Конечно, дефект асинхронного электромотора, когда требуется обязательная перемотка обмотки статора, крайне сложно устранить своими руками.

Нерабочий асинхронный электродвигательНерабочий электродвигатель, по мнению пользователя требующий ремонта, на деле может оказаться вполне работоспособным электрооборудованием

В таких случаях ремонта требуется не только специальное оборудование, но также опыт производства электромеханических ремонтных работ. Правда, если поставить перед собой цель, ремонт электродвигателя дома своими руками — задача вполне выполнимая.

Инструмент на разборку и тестирование

Однако здесь речь пойдёт о распространенном лёгком дефекте, который просто устраняется самостоятельным ремонтом с применением стандартного набора инструмента электрика:

  • отвёртка плоская,
  • отвертка четырехгранная,
  • плоскогубцы,
  • тестер электрический (стрелочный прибор),
  • молоток слесарный.

Практика эксплуатации в быту маломощных асинхронных электродвигателей показывает: распространенной причиной прекращения работы электромоторов становится КЗ (короткое замыкание) обмотки статора на корпус.

Нередко владельцы «заболевшего» мотора долго не думают и попросту избавляются от проблемы путём  закупки нового движка. Дефектный мотор не пытаются даже исследовать должным образом, не говоря уже о ремонте.

Новый электродвигатель на заменуНовый электродвигатель обязательно имеет пластиковую крышку на валу и резиновые пробки внутри пластмассовых втулок, через которые заводится в БРНО электрический кабель

Ремонт электродвигателя: устранить КЗ своими руками

Симптомы для ремонта КЗ на корпусе традиционны: при попытке запуска мотора срабатывает защитный автоматический выключатель. Сразу следует уточнить – если подобная ситуация имеет место, не нужно пытаться повторять пуск двигателя от раза к разу.

Повторные действия могут действительно стать причиной пробоя изоляции обмотки статора по причине высоких пусковых токов. Тогда капитального ремонта точно не избежать. Если сработала защита, следует обесточить цепь питания, отключить питающий кабель от БРНО (коробки с клеммами).

Клемная коробка электродвигателяКлеммная коробка трёхфазного асинхронного электродвигателя. Питающий кабель отключают от клемм при ремонте мотора, извлекают из клеммной коробки БРНО

Перед попыткой ремонта удостовериться лишний раз в наличии КЗ поможет электрический тестер. Прежде всего, обмотки статора исследуются на целостность (отсутствие обрыва).

Также выполняется проверка на межвитковое замыкание. Щупы прибора, включенного на измерение сопротивления в Омах, поочерёдно соединяют с парами клемм БРНО.

Шкала измерительного прибора должна показывать сопротивление не менее десяти Ом (как правило, 10 — 15),. Однако точная величина сопротивления зависит от характеристики мотора.

На трёхфазном моторе при отсутствии межвиткового замыкания, значения сопротивления между всеми выводами обмотки должны быть одинаковыми.

Проверка обмоток асинхронного электродвигателяДля проверки целостности обмоток электродвигателя, а также межвиткового и короткого замыкания на корпус, удобнее пользоваться стрелочным измерительным прибором. Здесь показано соединение щупов для проверки замыкания одной части обмотки на корпус

Если тест на сопротивление обмоток статора не показал существенной разницы между замерами и не отметился нулевыми показаниями, электродвигатель на 90% можно считать рабочим. Во всяком случае, ремонт в виде перемотки исключается.

Остаётся определить традиционно частую причину – короткое замыкание на корпус. В этом варианте исследований один щуп тестера соединяют с корпусом двигателя, обеспечив надёжный контакт, а вторым щупом поочерёдно трогают клеммы выводов статорных обмоток внутри БРНО.

Обычное явление КЗ – наличие показаний прибора, которых быть не должно в принципе.

Какое КЗ можно реально устранить

По сути, существует два вида КЗ на корпус:

  1.   Прямое замыкание, с пробоем изоляции обмотки.
  2.   Косвенное замыкание, по причине высокой влажности обмотки.

Второй вариант как раз и заставляет обращаться к ремонту чаще всего. Измерительным стрелочным прибором такое замыкание определяется появлением показаний сопротивления между корпусом и обмоткой в несколько единиц или десятков Ом.

Причём показания на каждой отдельной обмотке, как правило, отмечаются разными значениями. При таком развитии событий ремонт мотора проводится несложной методикой. Для исполнения ремонта требуется:

  1. Демонтировать электродвигатель от места установки.
  2. Отвернуть крепёж кожуха крыльчатки, снять кожух и крыльчатку.
  3. Снять крепёжные винты передней и задней корпусных крышек.
  4. Демонтировать крышки и вынуть ротор электродвигателя.

Освободившийся статор переносят ближе к электрической розетке, размещают на удалении от бытовых горючих материалов, приспособив в качестве подставки негорючий материал (к примеру, силикатный кирпич).

Внутрь основания статора асинхронного электродвигателя (вместо ротора) вставляют электролампу (60-100 Вт), вкрученную в патрон с присоединённым кабелем и вилкой. Зажигают лампу включением вилку в розетку.

Сушка обмотки электродвигателя лампой накаливанияРемонт простыми действиями: внутрь освобождённого статора электродвигателя помещают обычную лампу накаливания и оставляют включенной, как минимум на сутки

Технология ремонта: выдержка статора под нагревом не менее 24 часов (иногда требуется до 48 часов). По истечении этого времени лампу накаливания отключают и заново проверяют тестером сопротивление между корпусом и выводами обмотки.

В большинстве случаев после  ремонта прогревом измерительный прибор не фиксирует наличия проводимости. Косвенное короткое замыкание движка удаётся устранить в 90% из 100% всего лишь путём долговременной сушки статорной обмотки. По завершению прогрева мотор собрать, установить на место, запустить в работу.

Методика определения короткозамкнутых витков статора

zetsila.ru

Ремонт электродвигателей своими руками

В процессе обслуживания работы электродвигателей наступает момент, когда дальнейшая эксплуатация невозможна без проведения ремонта.

Схема устройства электродвигателя

Схема устройства электродвигателя.

Постараемся в этой статье описать наиболее часто встречающиеся поломки подшипников, которые бывают в процессе работы электродвигателей. Речь пойдет о двигателях мощностью до 100 кВт, которые можно отремонтировать своими силами, не задействуя много людей и вспомогательных механизмов.

В первую очередь производим разделение агрегатов, к примеру, будем заниматься электродвигателем, который работает в паре с насосом подачи воды, в систему отопления (сетевой насос). Снимаем задний кожух крыльчатки охлаждения, который крепится тремя или четырьмя винтами или болтами в зависимости от мощности электродвигателя, скидываем и саму крыльчатку. Следующее , что надо сделать, - попробовать определить, какой люфт в подшипниках, и передних, и задних. Для этого надо приподнять и опустить вал двигателя резкими движениями. При выработке подшипников люфт будет ощущаться, и это можно понять сразу. Также необходимо «прощупать» люфт и по горизонтали, т. е. подвигать взад-вперед. И еще одна небольшая диагностика - включить двигатель и послушать его без нагрузки и без шума охлаждения. Казалось бы, зачем эти лишние хлопоты. Однако в процессе этих нескольких шагов вы точно определите, стоит ли ремонтировать двигатель.

Схема съемника подшипников

Схема съемника подшипников.

Теперь приступаем к разборке. Здесь может быть несколько вариантов. Можно начать разборку, если вам с обеих сторон ничего не мешает. Можно просто развернуть в сторону, все зависит от места установки. Бывают случаи, когда приходится отсоединять и питающий кабель. В таком случае необходимо пометить фазы любым удобным способом. Главное, чтобы при возвращении в исходное положение вы не гадали, все ли вы подключили как было.

В первую очередь снимаем полумуфту съемником, предназначенным для этих дел. Дальше смотрим, есть ли на корпусе, точнее на боковых крышках, следы, потеки или даже куски вытекающей смазки. Все это надо убрать до разборки, чтобы не занести все это потом на обмотки статора. Если все в чистом виде, начинаем снимать крышки, которые крепятся болтами, их может быть 3, 4, 5 и даже больше. Когда болты извлечены, легкими постукиваниями молоточком скидываем крышки. С одной стороны постукиваем, а другую держим в натяге, чтобы крышка не уходила назад при ударе. Делать это нужно аккуратно, бывают случаи, когда обламываются «ушки» на крышке, а это уже головная боль.

Скинув крышки, определяемся, надо ли вытаскивать ротор наружу или дальнейший ремонт можно производить прямо на месте. Обычно у электродвигателей мощностью до 17 кВт ротор можно вытаскивать в сторону, если свыше - можно производить работы на месте. Если  все-таки ротор большого электродвигателя надо вытаскивать, то для этой цели надо на вал ротора с обеих сторон надеть подходящие трубы и опять же аккуратно извлечь ротор из статора, не задевая обмотки.

Итак, вал извлечен или остался внутри, теперь стягиваем съемником подшипники. Далее удаляем вытекшую смазку из подшипников, может быть залита и сама обмотка статора. Для этих целей подойдет авиационный керосин, он высыхает хорошо. Бывают случаи, что приходится мыть всю обмотку из-за сильного загрязнения смазкой, в такой ситуации ротор придется обязательно извлечь из статора. После усердной мойки надо будет обмоточку просушить. Делать это можно лампочкой или калорифером, время от времени замеряя сопротивление изоляции.

Схема устройства для нагревания подшипников

Схема устройства для нагревания подшипников.

В моей практике приходилось заниматься ремонтом больших генераторов (корабельных), правда, мыли спиртом, но слегка разбавленным ацетоном (такой коктейль в употребление не идет) и сушку после промывки производили до нескольких суток, через промежутки времени замеряя сопротивление изоляции и записывая показания в журнал.

В вашей ситуации все надо определять пиндивидуально. Но общий "сценарий" все-таки есть. Неприятной бывает ситуация, когда «хорошо провернуло» подшипник на валу, то есть посадка подшипника прослаблена. Здесь только один выход- наплавлять вал электросваркой, с последующей проточкой на токарном станке. Валы до 309 номера подшипника можно опаять оловом, проверено на личном опыте. Еще хочу заострить внимание, что речь идет о двигателях до 100 кВт и  на которых стоят подшипники качения.

При работе электродвигателя в аварийном состоянии, когда температура доходит до критической, а тепловая защита не сработала, бандаж обмотки (увязка) может полопаться. В таком случае необходимо извлечь все остатки увязки, сделать новый бандаж и обязательно нанести слой лака, чтобы увязка приклеилась к обмоткам и не болталась во время работы электродвигателя. Можно использовать мебельный или паркетный лак.

Выполнив все перечисленные работы, начинаем собирать все в обратном порядке. Насаживаем подшипники, предварительно их нагрев. Хорошо, если для этих целей у вас есть необходимое приспособление – трансформатор для нагревания подшипников.

Схема устройства паяльника

Схема устройства паяльника.

Надев подшипники, в первую очередь надеваем переднюю крышку до конца, чтобы подшипник полностью зашел в гнездо крышки.  Теперь греем полумуфту и насаживаем на свое место и, шплинтуя шпонкой, вставляем ротор на место, если вы его извлекали. Теперь надеваем вторую крышку (можно сразу обе симметрично, можно сначала одну, затем вторую), подтягиваем болтами, слегка подстукивая молотком или кувалдочкой, смотря какой двигатель, и параллельно закручивая и затягивая болты.

Затянув болты крышек, проворачиваем рукой вал, определяем, как он крутится. Если будет небольшой перекос, вал будет закусывать, т. е. тормозить. Все выводим подтягиванием болтов до того момента, когда вал будет вращаться свободно. Далее надо закрепить двигатель болтами и сделать пробный пуск (предварительно опять подав питание). Во время пробного пуска у небольших двигателей можно слегка подстукнуть торцы вала с одной и с другой стороны, чтобы вал нашел свое место. Это будет заметно на слух.

http://fazaa.ru/www.youtube.com/watch?v=gvpPu8DwYBc

Когда все выровняется, можно дать поработать двигателю без охлаждения минут 10 – 15 и сделать первую небольшую обкатку. Очень хорошо слышно, какого качества подшипники вы поставили. Все готово – ремонт сделан. Если есть необходимость покрасить, то это надо сделать сейчас, пока не стоит кожух охлаждения и все части легкодоступны. Ну, а если краска в хорошем состоянии, ставим и закрепляем крыльчатку, кожух охлаждения и производим центровку агрегатов.

Ремонт электродвигателей, если прослаблен подшипник

Во время обслуживания и ремонта электродвигателей редко, но бывают случаи, когда подшипник без натяга, легко надевается на вал или крышка легко надевается на подшипник. Остановимся на примере, когда подшипник прослаблен в крышке. Существуют распространённые способы устранения этой беды: нанесение насечки керном или зубилом, омеднение при помощи сварочного аппарата.

http://fazaa.ru/www.youtube.com/watch?v=p1RZmDsjDKo

Но в последние годы особенно популярен способ опаивания верхней обоймы подшипника оловом. Для этого используется паяльник 200 Вт. Подшипник нагревается трансформатором для нагрева подшипников. Хорошо разогретый подшипник облуживается быстро и без проблем, при этом нужно пользоваться кислотой для пайки. Если подшипник прослаблен на валу, делаем все то же самое, но здесь нагрев происходит только паяльником.

Поделитесь полезной статьей:

Top

fazaa.ru

Ремонт электродвигателя постоянного тока - ЭкспертРУ

Электродвигатель — важный элемент производства любого товара вне зависимости от назначения. Двигатель — надежная составная производства, но иногда он ломается! Мы не рекомендуем самостоятельно производить ремонт.

Двигатель постоянного тока — это механизм, который преобразует электроэнергию в механическую. Существует два принципа работы электродвигателя постоянного тока (ЭТП):

  1. Рамка, состоящая из двух стержней, с током в магнитном поле статора.
  2. Взаимодействие статора и ротора посредством их магнитных полей.

ЭТП представляет собой сложный электрический механизм, который требует квалифицированного и вдумчивого подхода к эксплуатации и его ремонту. Существует огромное число модификаций электродвигателей, которые определяются по серии, в зависимости от применения и назначения. Существуют следующие серии: П, ДП, ДПТ, ДПМ, 4ПБ, 4ПФМ, 4ПО и другие.

Существует еще огромное множество типов электродвигателей от импортного до отечественного производства. Сложности в эксплуатации часто вызывают преждевременный износ деталей двигателя. С целью уменьшить затраты на производство необходимо часто осуществлять диагностику электродвигателя с целью выявить проблемы. 

Ремонт электродвигателя

Капитальный и мелкий ремонт ЭТП выполняется в несколько этапов:

  1. Выявление дефектов электродвигателя
  2. Замена старой обмотки на статоре
  3. Пропитка лаком, который соответствует техническим условиям данного ЭТП по эксплуатации
  4. Замены выводных концов статора
  5. Замена подшипников и их посадочных мест на валу и щитах
  6. Балансировка ротора
  7. Тестирование работы электродвигателя
  8. Покраска, по желанию

Мелкий ремонт отличается от капитального тем, что в него входят: замена поврежденных деталей или узлов, устранение отдельных неисправностей. Например, замена обмоток или ротора двигателя. 

Ремонтное обслуживание электродвигателя постоянного тока занимает двое суток и более, но если в наличии имеется хорошее оборудование и квалифицированный персонал, то на данный процесс тратится меньше времени.

В целом ремонт электродвигателя постоянного тока не отличается сложностью от ремонтов остальных двигателей. А если к этому делу подключены внимательные и квалифицированные люди, то ремонт не займет большого количества времени и поможет избежать повторных поломок. Которые зачастую возникают после неправильной эксплуатации. 

Если вдруг ваш электродвигатель вышел из строя, то вам следует обратиться за ремонтом электродвигателя в Москве в компанию «Энерго-гарант» (energoelektron.ru). Опытные специалисты, большие производственные мощности завода «Энергоэлектрон» и низкие цены. Вот достоинства данного предприятия.

expert.ru

Защита и Ремонт Электродвигателей Переменного Тока: Инструкция

Классический вид электродвигателя переменного тока – его строение мы разберем позже

Классический вид электродвигателя переменного тока – его строение мы разберем позже

Не так давно мы на сайте выпустили две статьи, в которых рассказывали о принципах работы генераторов переменного и постоянного токов. Если вы читали этот материал, то наверняка помните, что данные устройства способны превращать кинетическую (механическую) энергию в электрическую. Сегодня же мы поговорим про электрический двигатель, который делает все то же самое, но в обратной последовательности, то есть энергию электричества переводит в крутящий момент.

Как и любое другое устройство, электромоторы имеют определенный ресурс и свойство ломаться по тем или иным причинам. Давайте разберемся с основными неисправностями этих агрегатов и выясним, как осуществляется ремонт электродвигателей переменного тока.

Типовые неисправности

Перед вами механические и электрические части двигателя

Перед вами механические и электрические части двигателя

Не нужно иметь технического образования, чтобы понимать, что все неисправности электродвигателя переменного тока можно разделить на два типа. Первые связаны с повреждениями подвижных частей устройства – назовем их механическими, а вторые – с повреждениями силовых элементов – электрическими.

Электрическую часть всех неисправностей можно, в свою очередь, тоже разбить на два вида: внутренние – когда выходят из строя обмотки двигателя; внешние – проблема будет иметься в пусковых устройствах и проводах, подающих энергию.

Изношенная щетка относится ко второму типу неисправностей

Изношенная щетка относится ко второму типу неисправностей

При этом стоит понимать, что поломками считаются не только те случаи, когда двигатель перестает функционировать, но и те моменты, когда его основные параметры начинают отличаться от номинальных, вызывая, например, неэффективное использование, перегрев и прочее.

В связи с тем, что причин неисправностей достаточно много, существует и большое количество алгоритмов, по которым электродвигатель можно диагностировать. Тип проверки может также отличаться и в зависимости от строения мотора, его габаритов, массы и даже места расположения.

Но давайте не будем лезть в дебри и разберемся с ремонтом, который мы сможет выполнить своими руками, ну, или хотя бы диагностировать причину неисправности.

Диагностика механических неисправностей

Простейшая проверка

Простейшая проверка

Первое, что сделает любой мастер, подходя к поломанному электродвигателю, это попробует провернуть вал мотора рукой.

  • Сделать это нужно максимально резко, чтобы заставить вращаться его по инерции.
  • Нормально работающий узел должен крутиться достаточно продолжительное время, секунд 10, наверное. При этом не должны быть слышны ни скрипы, ни тем более скрежет. Вообще вращение должно проходить практически без звука.
  • Если вы наблюдаете именно такую картину, то, скорее всего, с механической частью аппарата все в порядке, но окончательный вывод делать пока рановато, так как иногда проблема с механикой может возникать только на номинальных оборотах двигателя, то есть, когда он запущен.
  • Если же вы чувствуете, что вал приводить в движение нужно, прилагая большие усилия, при этом он тут же стопорится, и слышны разные звуковые эффекты, в том числе и постукивания, то можно смело диагностировать износ подшипников и готовиться к их замене.
  • Такие же проблемы могут вызывать заклинившие щетки и токопроводящие контактные кольца в моторах с фазным ротором и в двигателях постоянного тока.
Строение асинхронного двигателя с фазным ротором

Строение асинхронного двигателя с фазным ротором

  • Второй, не менее просто способ, проверить целостность подшипников – раскачать вал параллельно и перпендикулярно его оси, иными словами из стороны в сторону и наружу-внутрь.
Проверка люфта на валу

Проверка люфта на валу

  • Если наблюдается некоторое шатание и стуки, то подшипники точно изношены, хотя нет — пострадать могло и посадочное место подшипника, но тут уж без разборки двигателя уже никак не обойтись.
Разбиться может и посадочное место для подшипника

Разбиться может и посадочное место для подшипника

  • Также могло произойти истирание вала, что достаточно редко, но наблюдается в двигателях, работавших под значительными механическими нагрузками на шкив, или подключенная к нему соединительная муфта плохо отцентрована, то есть оси фланцев (ведущего и ведомого) были плохо совмещены.
Сильно пострадавший от износа вал

Сильно пострадавший от износа вал

Как изнашиваются подшипники на валу

Новые подшипники

Новые подшипники

Итак, мы с вами провели простейшую диагностику, которая с высокой долей вероятности указывает нам на то, что ненормально работают подшипники на валу. Что же могло послужить причиной их выхода из строя?

  • Самыми легкими проблемами будут либо отсутствие смазки на трущихся деталях, от чего, собственно, скрипы механического характера и возникают, и банальное загрязнение подшипника. Посмотрите на фото ниже, где представлен именно такой случай.
Старый подшипник замусорен

Старый подшипник замусорен

  • Если при вращении вала наблюдается сильная вибрация, то возможно подшипник изношен, хотя нередко причиной служит дисбаланс вентилятора, охлаждающего мотор – у него может отколоться одна или несколько лопастей, что вызывает расцентровку.
  1. Работа двигателя на изношенных подшипниках грозит куда более серьезными проблемами, Не проведенный вовремя ремонт приводит к усиленному износу деталей прилегающих к подшипнику (то же посадочное гнездо).
  2. Подобная разбалансировка грозит еще большими проблемами — из-за люфта ротор начинает тереться об статор. В результате этого вырабатывается металлическая стружка, которая еще больше усиливает эффект трения.

Вывод один – запускать электродвигатель с изношенными подшипниками категорически нельзя. Своевременная диагностика и текущий ремонт увеличат ресурс агрегата в несколько раз.

Сильно пострадавший ротор двигателя постоянного тока

Сильно пострадавший ротор двигателя постоянного тока

Разрушение деталей двигателя влияет в первую очередь на его эффективность. Попутно будет наблюдаться повышенное тепловыделение и потребление электроэнергии.

Если говорить конкретно про асинхронные двигатели переменного тока, то в них контакт ротора со статором осуществляется только через подшипники, поэтому за их техническим состоянием нужно следить особенно внимательно, ведь они – основная причина всех механических неисправностей. Прочие поломки, названные выше, в том числе и трещины в корпусе двигателей случаются намного реже, хотя и такую возможность нужно всегда держать в голове.

Извлеченный ротор асинхронного двигателя

Извлеченный ротор асинхронного двигателя

Совет! Ремонт вала электродвигателей переменного тока без наличия должного опыта, умений и инструмента выполнить не представляется возможным, поэтому при обнаружении таких неисправностей следует задуматься о замене детали или обращении в мастерскую.

Процесс разборки электрического двигателя

Схема строения трехфазного асинхронного двигателя

Схема строения трехфазного асинхронного двигателя

После предварительной диагностики, которую мы описали, наступает момент разбора двигателя, чтобы окончательно убедиться в выявленных неисправностях, или продолжить проверку. Процесс не очень сложен, но стоит понимать, что прежде чем приступать к нему, нужно отыскать чертежи конкретной модели, ведь все они могут быть построены по-разному.

Однако у всех двигателей есть схожие черты, так что предлагаем вам ознакомиться с видео, в котором подробно описывается строение типового агрегата и выполняется его разборка.

Мы тоже распишем строение в общих чертах. Итак, вот краткая инструкция:

  • Вал ротора оснащается подшипниками качения, которые запрессовываются на свои посадочные места, коими являются внутренние поверхности торцевых щитов.
  • Сами щиты должны быть точно отцентрованы, для чего используется проточенная цилиндрическая кромка, которая совпадает по размерам с проточкой кожуха статора. Фиксируются торцевые щиты при помощи болтовых соединений.
  • Перед началом разбора привод двигателя отсоединяется от ведомых устройств. Затем его снимают со станины и размещают на удобной для работы площадке.
  • Снимается защитный кожух, скрывающий вентилятор, который также нужно отсоединить. Если он имеет стопор, то его нужно удалить, после чего поддеть деталь плоской отверткой и аккуратно поддеть.
  • Следующий шаг – это снятие элемента, служащего для передачи механической энергии (шкив, фланец, шестерня и прочее).
  • Перед дальнейшим разбором обязательно нужно керном сделать метки совпадения корпуса и боковых крышек, чтобы при сборке все встало на свои места.
  • Далее откручиваются болты и снимаются с подшипников торцевые щиты при помощи специального съемника. Вообще методов снятия этих деталей существует достаточно много, ровно, как и приспособлений, предназначенных для этого, поэтому не поленитесь посмотреть больше информации об этом в интернете.
Съемник для подшипников

Съемник для подшипников

Теперь вы можете аккуратно извлечь ротор и приступить к ремонту. Если обнаружилось, что подшипник рассыпался, то его требуется заменить на новый. Если же отсутствует смазка или наблюдается чрезмерная загрязненность, то ограничиваемся «косметическими» мерами – убираем налипшую грязь и смазываем его.

Если установлены подшипники закрытого типа, то смазать их не получится и потребуется сразу осуществить замену. После технического обслуживания  двигатель собирается в обратной последовательности.

Электрические неисправности

Что делать, если двигатель не выдает заявленных оборотов, и проблема остается даже после замены подшипника?

Недостаточные обороты электродвигателя

Да, причина данного явления может заключаться в ведомой нагрузке, но с другой стороны, если подшипники двигателя свободного от нагрузки настолько загрязнены и изношены, что ротор попросту перестает нормально вращаться, такой эффект будет наблюдаться недолго. Трение и высокая температура буквально размажет сталь шарикоподшипников по сепараторному кольцу, что неизбежно приведет к заклиниванию вала.

Несовместимая с «жизнью» поломка детали

Несовместимая с «жизнью» поломка детали

Если же двигатель продолжает работать, не выдавая при этом нужной мощности, то неисправность следует искать уже не в механической, а электрической части двигателя.

  • Первое, в чем нужно убедиться до разбора двигателя, соответствует ли качество напряжения необходимому. Если номинальное значение напряжения не выдается или оно сильно скачет, то двигателю банально не хватает питания.
Измерение напряжения в однофазной сети

Измерение напряжения в однофазной сети

  • Далее проверяются контакты на контакторах пускателя. Если они работают при повышенном токе, то могут подгорать, из-за чего будет возникать падение напряжения.

Совет! Понимая вышеозвученное, становится ясным, что защита двигателя от перегрузки тока просто необходима, особенно там, где некачественное электропитание не редкость.

  • Если происходит дребезг контактов, то ток может и вовсе прерываться.
  • Проверить пускатель проще всего путем подключения к нему другого, заведомо исправного двигателя.

Это, что касается неполадок во внешних электрических цепях, но проблема может быть и в другом.

Падение оборотов двигателя из-за неполадок  во внутренней электросистеме

Прозвонка обмотки статора

Прозвонка обмотки статора

Исключая проблемы во внешне части силовой цепи, плавно переходим к диагностированию внутренних элементов, а именно, обмоток. Наша задача — узнать, нет ли нигде пробоев или обрывов. Для этого мы будем использовать обыкновенный мультиметр, который нужно перевести в режим измерения сопротивления.

  • Берем щупы в руки, прикасаемся одним из них к корпусу статора, а вторым поочередно дотрагивается до выводов обмотки. При этом прибор должен показывать сопротивление согласно паспортным данным прибора. Если же высвечивается что-то около 0 Ом, то однозначно имеет место быть пробой – перетерлась изоляция и провод касается корпуса.
  • Если сопротивление показывается, то смотрим по паспорту, насколько оно отлично от номинального. Вот вам небольшая таблица значений для лучшей ориентации в показаниях.
Уровень изоляции обмоток электродвигателя

Уровень изоляции обмоток электродвигателя

  • Как же получается так, что изоляция вроде бы на месте, но ее значения снижаются? На это может влиять несколько факторов, например, повышенная влажность внутри двигателя или присутствие мелкой металлической стружки. Все это оказывает влияние на свойство диэлектриков проводить ток.
  • Поврежденная изоляция может и не касаться корпуса, но за счет указанных факторов, часть тока утекает на него, снижая общую эффективность двигателя. Более того, использование прибора в таком режиме достаточно опасно, из-за высокого риска получить повреждение электрическим током.

Прозвонка самих обмоток

Далее нужно прозвонить сами обмотки двигателей переменного тока, чтобы выявить, нет ли у них обрыва.

Тестирование обмотки на обрыв

Тестирование обмотки на обрыв

  • Если на одной из обмоток статора электродвигателя имеется обрыв, то он может не стартовать вовсе, при этом будет наблюдаться сильное гудение, которое прекратится лишь после срабатывания защиты, либо до тех пор, пока не перегорят оставшиеся катушки.
  • Мы знаем, что обмотка в трехфазном двигателе может подключаться либо треугольником, либо звездой, формируя замкнутый в определенной последовательности контур. Прежде чем приступать к проверке асинхронного двигателя, вам потребуется отсоединить перемычки, формирующие такое соединение, что позволит прозвонить каждую из трех обмоток отдельно.
  • Все измерения также выполняются мультиметром в режиме измерения сопротивления. Получаемые значения, если обмотка исправна, будут приближаться к нулю, что свидетельствует о беспрепятственном протекании тока.
  • Если полученные измерения показывают высокое сопротивление, то где-то в обмотке имеется обрыв, и ток по ней не протекает.
  • Далее измерения, полученные со всех катушек, сравниваются между собой – они должны быть одинаковыми, что справедливо и для двигателей постоянного тока. Если же вы видите различия, выходящие за пределы погрешности, то перед вами, так называемое межвитковое замыкание, о котором бы хотелось поговорить поподробнее.

Основная причина падения мощности электрического двигателя

Определить замыкание в конкретном случае несложно и визуально, но так бывает далеко не всегда

Определить замыкание в конкретном случае несложно и визуально, но так бывает далеко не всегда

Эффект межвиткового замыкания, наверное, самая частая причина падения мощности электродвигателя, и вычислить его не всегда просто, так как точности стандартных мультиметров  может не хватать для измерения сопротивления до десятых долей.

В таких случаях применяется дополнительное сопротивление реостата, которым формируют делитель напряжения вместе с обмоткой, совместно со стабилизированным источником питания, вольтметром и амперметром. Схема показана ниже.

Вычисляем сопротивление обмотки через падение напряжения

Вычисляем сопротивление обмотки через падение напряжения

По результатам измерений сравнивают полученные значения напряжений, которые, естественно, должны быть одинаковыми. Далее можно вычислить сопротивление при помощи указанной формулы на схеме, однако понять, что замыкание присутствует можно уже по показаниям вольтметра.

Данный способ не единственный. Если фазы равны, то межвитковое замыкание в работающем асинхронном двигателе можно вычислить, измеряя токи, протекающие в каждой фазе. Если двигатель подключен звездой, то на это будет указывать увеличенный ток в одной из фаз, тогда как при подключении треугольником ток вырастет в двух фазах.

Можно пойти и по народному методу:

Небольшой металлический шарик

Небольшой металлический шарик

  • Из электрического двигателя вынимается ротор, после чего он устанавливается в горизонтальное положение.
  • Внутрь помещается небольшой стальной шарик и на обмотки подают трехфазное пониженное напряжение в районе 40В, чтобы катушки выдержали нагрузку.
  • Как только двигатель запустится, шарик начнет катиться по внутренней поверхности статора, следуя за вращением магнитного поля.
  • Если вращение внезапно прекращается, и шарик примагничивается к одному месту, то данная точка будет указывать на точку замыкания между витками.

Как ремонтировать двигатель

Не кочегары мы, не плотники

Не кочегары мы, не плотники

Так, с диагностикой вроде бы все ясно, а вот как отремонтировать выявленные неисправности – непонятно.

Давайте обо всем по порядку:

  • Начнем с механических повреждений. Главная опасность тут – это состояние подшипника качения. Как его менять, мы уже в принципе описали, но хотелось бы еще дать пару советов относительно его съемки и установки на место нового.
  • Итак, применяется специальный съемник, который сможет создать достаточное усилие для снятия детали с вала ротора, однако имеется такое приспособление в наличии далеко не у всех. В качестве альтернативы можно применить обычные рожковые ключи.
  • Ротор аккуратно зажимается в тисках, подшипником кверху так, чтобы под него можно было подсунуть с боков ключи (смотрите фото).
Снятие подшипника

Снятие подшипника

  • Далее аккуратно поддевайте подшипник и за счет полученного рычага толкайте его вверх.
  • Обратная установка также проста. Для этого вам потребуется втулка, свободно проходящая через вал, но дающая надежный упор в корпус подшипника. Деталь слегка подбивается чем-то не сильно тяжелым, пока не сядет на свое место.
  • Если вы обнаружили, что выработалась посадочная площадка подшипника, или в корпусе двигателя имеется трещина, то эти детали должны быть полностью заменены на аналогичные.
  • Разбитый ротор и вал также нуждаются в замене. Ставить на них новый подшипник не имеет смысла, так как деталь может быть разбалансирована и вызовет повторные поломки. Однако вал можно восстановить проточкой, что, однако, выполнимо только в мастерской на специальном оборудовании.
Перемотка статора мощного двигателя

Перемотка статора мощного двигателя

  • Что касается поломок в электрической части, то тут все еще сложнее. Восстановление обмотки двигателя способен сделать только знающий человек. Однако надеяться на это сильно уж не стоит. Цена такого действа будет достаточно высокой, и намного проще и дешевле пойти и приобрести новую деталь заводского изготовления.
  • Элементы внешней силовой цепи также меняются, но это сделать намного проще, так что справится любой человек, умеющий держать в руках отвертку.

Давайте подведем итог. По факту, электрический двигатель переменного тока не представляет собой сверхсложного устройства, и частично его можно ремонтировать даже без опыта подобных работ. Однако некоторые элементы, такие как обмотки электродвигателей переменного тока, подлежат только замене. Надеемся, материал был для вас полезен, всего хорошего!

elektrik-a.su

Электродвигатели переменного тока - Ремонт электрических машин

Электродвигатели переменного тока разделяют на: однофазные и трехфазные. На промышленных предприятиях применяют преимущественно трехфазные асинхронные двигатели. Трехфазные асинхронные двигатели выпускают с короткозамкнутыми или с фазными роторами. Способы дефектации и ремонта этих двигателей рассмотрены в настоящей главе.

Статор асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором состоит из чугунной станины 10, в которую впрессован стальной сердечник 12, состоящий из пакета пластин электротехнической стали. Сердечник прикреплен к станине винтами 13. В пластинах сердечника имеются вырезы, которые в собранном пакете образуют пазы для укладки в них катушек 11 статорной обмотки. Пластины пакета сердечника современных двигателей изолированы лаковой пленкой, а двигателей старых конструкций — оклеечной бумагой.

Ротор двигателя состоит из вала 3 и укрепленного на нем сердечника 14 из пластин электротехнической стали с пазами, залитыми алюминием. Сердечник закреплен на валу шпонкой 23. Для предотвращения осевого перемещения сердечника на валу установлены стальные кольца 7, углубленные на половину сечения в имеющиеся на валу специальные кольцевые выточки.

На торцах сердечника ротора расположены замыкающие кольца 15 с крыльями. Между крыльями имеется по два литых стерженька, на которых крепятся балансировочные грузики при статической и динамической балансировке после изготовления или ремонта ротора.

Асинхронные электродвигатели

Асинхронные электродвигатели мощностью 100 квт:

а — типа АО2-92 с короткозамкнутым ротором, б — типа АК-92 с фазным ротором;

1, 9 и 17 — болты, 2 и 23 — шпонки, 3 — вал ротора, 4 и 21 — роликовый и шариковый подшипники, 5 и 6 — крышки подшипника, 7 — предохранительное кольцо, 8 — подшипниковый щит, 10 — станина, 11 — катушка статорной обмотки, 12 — сердечник статора, 13 — винт, 14 — сердечник ротора, 15 — замыкающее кольцо, 16 и 20 — вентиляторы, 18 — ободок колпака, 19 — колпак, 22 — пружинящее кольцо, 24 — обмоткодержатель, 25 — диск, 26 — профильное кольцо, 27 — контактное кольцо, 28 — вывод фазной обмотки ротора, 29 — крышка коробки выводов статорной обмотки, 30 — выводы статорной обмотки.

Вал ротора покоится в роликовом 4 и шариковом 21 подшипниках, укрепленных в переднем 8 и заднем подшипниковых щитах. Чтобы предотвратить возможность смещения вдоль оси вала подшипника 21, воспринимающего осевые нагрузки, в кольцевой выточке вала ротора установлено пружинящее кольцо 22.

Подшипники закрыты крышками, прикрепленными к щиту болтами. На конец вала ротора насажены вентиляторы 16 и 20. Вентилятор 16 служит для перемещения воздуха внутри станины и отвода таким образом тепла от ее внутренних частей, вентилятор 20 — для забора из окружающей среды охлаждающего воздуха и подачи его к наружным поверхностям двигателя.

Вентилятор 20 закрыт колпаком 19 с отверстиями, через которые охлаждающий воздух засасывается в двигатель. Колпак при помощи приваренного к нему конического ободка 18 прикреплен болтами 17 к подшипниковому щиту. Конический профиль ободка обеспечивает лучшее направление струи воздуха.

«Ремонт электрооборудования промышленных предприятий»,В.Б.Атабеков

При незначительных повреждениях на поверхности дорожек качения или шариков (роликов) подшипник может быть вновь использован, при значительных повреждениях подшипник заменяют новым. В некоторых случаях у подшипников качения вследствие выкрашивания металла на дорожках качения повреждаются сепараторы. В этом случае подшипник заменяют новым. Подшипники заменяют новыми также при следующих неустранимых дефектах, определяемых внешним осмотром: сколы или трещины…

При пооперационных контрольных испытаниях измеряют сопротивления изоляции каждой отдельной неуложенной катушки по отношению к корпусу. Катушку помещают между металлическими обкладками, заменяющими металлический корпус. Измерение производят мегомметром на 1000 в в течение 1 мин. Наименьшая допустимая величина сопротивления изоляции катушки статорной обмотки машины с номинальным напряжением до 500 в равна 1,5 Мом, роторной о обмотки —…

Основные операции сборки и прессовки колец выполняют в такой последовательности: собирают комплект колец, продев контактные шпильки 5 в имеющиеся в кольцах 3 отверстия; вставляют в промежутки между кольцами равномерно по окружности по три стальных дистанционных клина 10, чтобы кольца не смещались при прессовке; устанавливают комплект колец на нижний (подставной) диск 7 и вкладывают в отверстия…

Каждая отремонтированная деталь или сборочная единица взрывозащищенного электрооборудования должна быть испытана. Условия, объем и нормы испытаний должны соответствовать требованиям технических условий завода-изготовителя и другим официальным документам, относящимся к обеспечению взрывозащиты данного электрооборудования. Испытание может быть проведено в несколько этапов в процессе ремонта (например, гидроиспытания оболочек, испытания секций электродвигателей в процессе их изготовления, стендовые испытания). При…

Масляная ванна имеет внутренний резервуар 1; подъемную корзину 2 с решетчатым дном; спиральные обогреватели 3, уложенные в. керамическую плиту; воздушное распределительное устройство, служащее для управления подъемом и спуском корзины; карман для установки термометра контроля температуры нагрева масла и сливную трубу для спуска масла из ванны. Корзина сверху прикрыта двумя крышками. Задняя крышка закреплена наглухо; а…

www.ktovdome.ru

Ремонт электрических машин

Выявление и устранение неисправностей электрических машин

В электрических машинах возможны следующие виды неисправностей:

  • искрение щеток;
  • перегрев обмоток;
  • короткие замыкания в обмотках;
  • ненормальное напряжение генератора;
  • положение, когда генератор не возбуждается;
  • недопустимые колебания частоты вращения двигателя.

Искрение щеток сопровождается повышенным нагревом коллектора и щеток. Причиной этого может быть загрязнение щеток и коллектора, износ щеток, подгорание коллектора, неплотное прилегание пружин, заедание щеток в щеткодержателе.

Грязь со щеток и коллектора удаляют сжатым воздухом, а в некоторых случаях ветошью, смоченной в бензине. Изношенные более чем на 60% или поломанные щетки заменяют новыми. Новые или плохо притертые щетки притирают к коллектору. Для этого полоску шлифовальной бумажной шкурки (рис. 185, а) несколько раз протягивают между щеткой и коллектором. Шлифовальная шкурка абразивной поверхностью должна быть обращена к щетке. После притирки коллектор и щетки продувают сжатым воздухом.

Применять наждачное или карборундовое полотно для шлифования щеток нельзя. Для правильной притирки щеток концы шлифовальной шкурки нужно отогнуть вниз (см. рис. 185, а), так как при отгибании шкурки вверх (рис. 185, б) края щеток будут опилены и уменьшится активная ширина щеток, что может вызвать искрение на коллекторе.

Схемы притирки щеток

Рис. 185 – Схемы притирки щеток: правильная (а), неправильная (б)

При наличии нагара, раковин и прочих местных дефектов коллектор протачивают на токарном станке или шлифуют мелкозернистыми шлифовальными кругами. Коллектор должен иметь полированную поверхность, поэтому после протачивания и шлифования его полируют, вследствие чего устраняются царапины, образовавшиеся в результате обработки коллектора (резцом или камнем). Полируют коллектор при номинальной частоте вращения (ротора двигателя), применяя шлифовальную бумажную шкурку № 00.

Для полирования коллектора шлифовальную шкурку прикрепляют к деревянной колодке (рис. 186), которую пригоняют точно по диаметру коллектора; ширину бруска выбирают такой, чтобы он мог свободно помещаться между двумя соседними траверсами. Колодку прижимают к вращающемуся коллектору. При получении гладкой поверхности коллектор очищают и продувают сжатым воздухом.

Колодка для полировки коллектора

Рис. 186 – Колодка для полировки коллектора

Нажатие на щетку, создаваемое пружиной щеткодержателя, должно соответствовать определенному давлению. Для уменьшения механических потерь на коллекторе рекомендуется устанавливать минимальное нажатие, при котором щетки работают без искрения. Следует учитывать, что чем больше частота вращения, тем большее нажатие устанавливают, чтобы щетки удовлетворительно работали при возможных вибрациях щеткодержателей. Разница в нажатии на отдельные щетки не должна превышать 10% среднего его значения.

Проверку силы нажатия щеток производят динамометром (1) (рис. 187), закрепленным за рычажок щеткодержателя (2), прижимающий щетку (3) к коллектору (4). Для определения силы нажатия необходимо между щеткой и коллектором проложить лист бумаги (5) и постепенно оттягивать динамометр. В момент свободного вытаскивания бумаги из-под щетки динамометр будет показывать величину нажатия щетки на коллектор.

Измерение усилия нажатия щетки динамометром

Рис. 187 – Измерение усилия нажатия щетки динамометром

Правильность установки щеток надо обязательно проверять после каждого протачивания коллектора. При неправильном положении щеток машина начинает искрить при неполной нагрузке. При холостом ходе машина не искрит. По мере возрастания нагрузки может наблюдаться круговой огонь по коллектору.

Проверку правильного положения траверсы производят индуктивным методом при неподвижной машине. К отключенной обмотке возбуждения через реостат от аккумуляторной батареи подводят постоянный ток. Величина тока в обмотке не должна превышать примерно 5...10% номинального. К зажимам якоря подсоединяют милливольтметр на 45...60 мВ с нулем посередине шкалы. В моменты замыкания и размыкания тока возбуждения в якоре индуцируется электродвижущая сила (э. д. с.) и стрелка прибора отклоняется в ту или другую сторону в зависимости от положения щеток. При щетках, находящихся в нужном положении (на нейтрали), э. д. с. должна быть равна нулю. Траверсу со щетками передвигают до тех пор, пока не будет достигнуто требуемое положение щеток. Рекомендуется проверять правильность положения траверсы при различных положениях якоря. Якорь следует поворачивать в одном и том же направлении во избежание влияния на показания прибора возможного перемещения щеток в щеткодержателях. Окончательно правильное положение траверсы проверяют во время испытаний машины на стенде.

Кроме того, причиной искрения щеток может быть неодинаковое расстояние по окружности коллектора между щетками отдельных бракетов. Необходимо проверить положение щеток на коллекторе с помощью бумажной ленты и установить бракеты так, чтобы щетки соседних бракетов находились на одинаковом расстоянии по окружности коллектора.

Искрение может вызываться также применением угольных щеток несоответствующей марки (слишком мягких или слишком твердых). При ремонте необходимо заменять все щетки и устанавливать те марки, которые рекомендует завод-изготовитель электрических машин.

Повышенный нагрев (перегрев) обмоток электрической машины устанавливают в период предремонтных испытаний. Равномерный перегрев всей машины при отсутствии других признаков неисправности свидетельствует о ее перегрузке. В этом случае сначала следует проверить соответствие фактической нагрузки номинальному режиму работы машины. Ухудшение условий вентиляции в результате засорения вентиляционных каналов крыльчатки вентилятора может также вызвать перегрев машины.

Повреждения в обмотках полюсов приводят к неравномерному их нагреву. В обмотках полюсов чаще всего повреждаются переходы, выводные концы катушек и места прохода выводных концов через корпус. К наиболее распространенным дефектам следует отнести замыкание обмоток на корпус, обрыв или плохой контакт в обмотках, соединение между витками.

После выявления повреждений обмотки перематывают. Для этого удаляют старую обмотку, очищают пазы от заусенцев, окрашивают их лаком и изолируют электрокартоном, прессшпаном и лакотканью.

Способы устранения дефектов в обмотках полюсов зависят от характера повреждения. Обрыв, а также плохой контакт в наружных доступных для ремонта местах устраняют паянием. Чтобы найти замыкание на корпус, катушку с дефектом снимают с сердечника полюса и осматривают места соприкосновения с полюсом и станиной.

Замыкания в обмотках полюсов, если они находятся не на выводных концах, устраняют частичной или полной перемоткой. С катушки отматывают витки и одновременно осматривают. Если изоляция катушек, за исключением мест соединения с корпусом или замыкания между витками, не повреждена и находится в удовлетворительном состоянии, то изолируют только поврежденные места, а полная перемотка катушки не производится.

Если повреждения в обмотках полюсов вызваны влажной изоляцией, то катушку просушивают.

При коротких замыканиях в обмотке якоря генератор плохо возбуждается, двигатель не развивает номинальных оборотов, в некоторых случаях якорь вращается толчками. При возбуждении генератора от постороннего источника тока якорь сразу после подключения обмотки возбуждения, сильно нагревается и появляется дым. Пластины коллектора, соединенные с дефектной нагревающей обмоткой якоря, обгорают. В этом случае могут произойти короткие замыкания: части витков одной секции и всей секции, между двумя секциями, лежащими в одном пазу, в лобовых частях обмотки, между любыми двумя точками обмотки, например в случае пробоя обмотки на корпус в двух точках.

Для нахождения замыканий витков одной секции, между соседними коллекторными пластинами или же между соседними секциями, находящимися в одном слое обмотки, используют метод падения напряжений, не требующий специального оборудования. Он применяется как для петлевой, так и для волновой обмоток и особенно удобен при проверке якоря с уравнительными соединениями. Метод состоит в том, что к двум смежным коллекторным пластинам (1) (рис. 188) подводят постоянный ток с помощью щупов (2), а щупами (3) измеряют падение напряжения на этой же паре коллекторных пластин. В качестве источника тока удобно применять аккумуляторную батарею, обеспечивающую через последовательно включенный с якорем реостат ток 5...10 А. Тогда в случае петлевой обмотки при наличии замыкания в секции, присоединенной к проверяемой паре пластин, сопротивление ее будет меньше и падение напряжения при одном и том же токе будет также меньше, чем на другой паре пластин, между которыми нет замыкания. Проверять якорь необходимо при поднятых щетках.

Схема для нахождения замыканий между витками и обмотками якоря

Рис. 188 – Схема для нахождения замыканий между витками и обмотками якоря

Замыкание обмотки якоря или коллектора на корпус во время работы машины не обнаруживается, если только нет замыкания у одного из проводов сети. При наличии такого замыкания (если корпус машины не изолирован от земли) замыкание обмотки на корпус образует замкнутую цепь. При отсутствии заземления одного из проводов сети замкнутая цепь может образоваться только при замыкании обмотки на корпус в двух местах.

Определить замыкание обмотки на корпус можно мегомметром или контрольной лампой (рис. 189). В последнем случае один конец от лампы присоединяют к источнику питания, а другой — к коллектору, вал же якоря соединяют со вторым проводником источника питания. Наличие соединения обмотки с корпусом определяют по загоранию лампы. При этом способе лампа горит только при хорошем контакте в месте соединения.

Схема для нахождения места соединения обмотки якоря с корпусом

Рис. 189 – Схема для нахождения места соединения обмотки якоря с корпусом

Присоединение источника тока к коллектору производится в случае петлевой обмотки в двух диаметрально противоположных точках, в случае волновой — к пластинам, находящимся на расстоянии половины коллекторного шага. Один проводник от милливольтметра присоединяют к валу якоря, а концом другого поочередно касаются всех коллекторных пластин. Если проверяют якорь с петлевой обмоткой, то по мере приближения к пластине, соединенной с корпусом, показания прибора уменьшаются. При соприкосновении конца проводника от прибора с пластиной коллектора, соединенной с корпусом, показание милливольтметра будет равно нулю. Показание будет очень малым при плохом контакте, а также когда замыкание на корпус имеет не коллекторная пластина, а секция, присоединенная к этой пластине.

Так как при проверке всего якоря наибольшее возможное напряжение, действующее на прибор, может оказаться равным напряжению, подводимому к якорю, необходимо применять прибор с пределом измерения, равным напряжению источника питания. Уменьшения отклонения стрелки прибора можно достигнуть регулировкой силы тока путем подключения прибора через реостат.

Место замыкания на корпус можно найти, если шевелить по очереди секции в местах выхода обмотки из пазов и одновременно измерять сопротивление изоляции мегомметром. Шевеление секций создает изменение контакта, а следовательно, и изменение сопротивления. Вместо мегомметра можно пользоваться контрольной лампой, включая ее между коллектором и валом якоря. Дефект обнаруживают по миганию лампы.

В тех случаях, когда указанные выше способы не дают результатов, приходится путем распайки обмотки делить ее на части. Разделив обмотку на две части, проверяют мегомметром каждую часть в отдельности. Обнаружив замыкание на корпус в одной из половин, концы другой оставляют нетронутыми, а поврежденную половину снова разделяют на две части и так до тех пор, пока точно не определится секция с замыканием на корпус.

Устраняют повреждения разными способами. Например, обрыв или плохой контакт в обмотке (в петушках и хомутиках) и коллекторе устраняют перепайкой обмотки в указанных местах; если же обрыв произошел в самом проводнике, то стержень или секцию заменяют новыми.

Наиболее часто замыкание на корпус встречается в местах выхода секций из пазов. Этот дефект устраняют установкой под секцией небольших клиньев из изоляционного материала (фибры, сухого бука) или прокладкой, покрытой лаком подкладки из летероида, электрокартона, слюды и т. д. Замыкание на корпус в пазовой части секции устраняют переизолировкой всей секции или же заменяют ее новой. Замыкание на корпус, вызванное увлажнением изоляции, устраняют просушкой. Если замыкание на корпус в нескольких секциях и, кроме того, изоляция других секций плохая, то перематывают всю обмотку якоря. В случае соединения коллектора с корпусом необходима его разборка и ремонт.

Замыкание в обмотке якоря между несмежными секциями и вообще замыкание большого числа секций встречаются реже замыканий внутри самой секции или же между концами секций на коллекторе. Поэтому прежде чем приступить к устранению замыканий, необходимо тщательно осмотреть коллектор и убедиться в отсутствии соединений между его пластинами.

В случае короткого замыкания в секции ее необходимо заменить, так как при этом дефекте вся изоляция секции обычно приходит в негодность. Переизолировкой места замыкания можно ограничиться только в случае неполного контакта в месте замыкания. Длительная работа машины при больших короткозамкнутых ветвях может привести в негодность всю обмотку, что потребует полной ее перемотки.

В асинхронных электродвигателях возможны следующие виды неисправностей:

  • перегрев статора;
  • перегрев обмоток статора и ротора;
  • ненормальная частота вращения двигателя;
  • ненормальный шум в машине.

Перегрев статора может наблюдаться при напряжении сети выше номинального. Для устранения этой неисправности достаточно снизить напряжение сети до номинального или улучшить вентиляцию двигателя.

Повышенный местный нагрев при холостом ходе двигателя и номинальном напряжении сети может вызываться заусенцами, образовавшимися при опиливании или вследствие касания ротора о статор во время работы двигателя. Неисправность устраняют удалением заусенцев; для этого места замыкания обрабатывают напильником, соединенные стальные листы разъединяют, лакируют изоляционным лаком с последующей сушкой на воздухе.

В обмотках переменного тока возможны короткие замыкания между витками одной катушки, катушками одной фазы и катушками разных фаз. Основным признаком, по которому можно найти замыкание в обмотках переменного тока, является повышенный нагрев части катушки с короткозамкнутыми витками. В некоторых случаях короткозамкнутую часть обмотки можно сразу определить по внешнему виду — по обугливающейся изоляции.

Для определения дефекта в статорной или роторной обмотке необходимо статорную обмотку включить на пониженное напряжение (1/3...1/4 номинального) при разомкнутом роторе и измерить напряжение на кольцах ротора, медленно проворачивая ротор. Если напряжения на кольцах ротора (попарно) не равны между собой и меняются в зависимости от положения ротора по отношению к статору, то это указывает на замыкание в статорной обмотке. При замыкании в роторной обмотке (при исправной статорной) напряжение между кольцами ротора будет неодинаковым и не будет меняться в зависимости от положения ротора.

После того как установлено, какая из обмоток (роторная или статорная) имеет соединение между витками, определяют дефектную фазу рассмотренными выше способами.

Если замыкание произошло между двумя фазами, то место соединения находят аналогично предыдущему, разъединяя обмотки пофазно. Катушки одной из фаз, имеющей соединение, разделяют на две части и мегомметром проверяют наличие соединений каждой такой половины со второй фазой. Затем ту часть, которая соединена с другой фазой, снова разделяют на две части и каждую из них снова проверяют и т. д.

Метод последовательного деления на части применяют при нахождении замыкания в обмотках, имеющих параллельные ветви. В этом случае необходимо дефектные фазы разделить на параллельные ветви и определить сначала, между какими ветвями имеется соединение, а затем применить к ним метод. Так как замыкания между фазами чаще бывают в лобовых частях обмотки или соединительных проводниках, то иногда удается сразу же найти место соединения путем шевеления лобовых частей с одновременной проверкой мегомметром.

Перегрев обмотки статора может наблюдаться при перегрузке двигателя или нарушении его нормальной изоляции. Снижение напряжения на зажимах двигателя ниже номинального также вызывает перегрузку двигателя током. Перегрев обмотки будет в случае неправильного соединения обмоток статора по схеме треугольника, а не звездой.

Причиной сильного местного нагрева обмотки статора может быть межвитковое соединение в обмотке или короткое замыкание между двумя фазами. Признаки неисправности: неодинаковая сила тока в отдельных фазах, двигатель сильно гудит и развивает пониженный крутящий момент.

Ремонт обмоток

При обнаружении межвитковых замыканий или замыканий на корпус, а также обрыва в фазах обмоток статора проводят частичную или полную перемотку статора. Чтобы облегчить извлечение дефектных катушек из пазов, статор нагревают до 70...80° С. Затем с помощью выколотки и деревянного молотка выбивают текстолитовые клинья, разрезают и снимают с помощью межкатушечных соединений обмотки статора, разъединяют катушки и вынимают их из пазов. Пазы статора очищают от старой изоляции, проверяют состояние стальных пакетов.

Намотку катушек производят изолированным проводом соответствующей марки на каркасе или шаблоне. Если отсутствует провод требуемой марки, катушку мотают проводом другой марки, но того же класса изоляции.

Катушки наматывают на шаблон-лодочку, имеющий устройство для закрепления концов проводов. Одна из сторон шаблона выполняется съемной для снятия катушки после намотки. При намотке катушек из тонкого изолированного провода с большим числом витков используют автоматические и полуавтоматические станки. Эти станки снабжены счетчиками оборотов и устройствами для автоматической остановки станка после намотки требуемого числа витков. Станки имеют приспособления для укладки между слоями катушек бумажных изоляционных прокладок и механизмы раскладки, укладывающие проводники в правильные ряды.

По окончании намотки по периметру катушки укладывают прокладку из электрокартона и связывают катушку в местах вырезов в шаблоне. Концы проводов обрезают на расстоянии, указанном на чертеже.

Корпусную изоляцию катушек выполняют из нескольких слоев лакоткани или микаленты. Для придания необходимой формы и монолитности витки пазовой части катушки перед наложением корпусной изоляции смазывают клеящим глифталевым или шеллачным лаком. Затем пазовую часть катушки нагревают в специальном нагревателе до 110...120°С, после чего закладывают в пресс-форму.

При опрессовке нагретые связующие вещества клеящего лака размягчаются и заполняют поры изоляции, при охлаждении затвердевают и скрепляют проводники катушки. Катушки крепят в пазах текстолитовыми клиньями, забиваемыми деревянным молотком.

Катушки, заложенные в пазы, соединяют пайкой или сваркой оплавлением. Сварка оплавлением производится через понижающий трансформатор мощностью 500...600 Вт и напряжением 220/24 и 220/12 В и может быть применена для соединения проводов диаметром от 0,8 мм и выше. Свариваемые концы проводов предварительно скручивают и соединяют с одним из зажимов трансформатора, к другому зажиму присоединяют угольный электрод.

В электродвигателях, используемых на рефрижераторном подвижном составе, наибольшее распространение получили обмоточные провода из медной проволоки. В некоторых типах электродвигателей применяют алюминиевые провода, которые по механической прочности и электрической проводимости значительно уступают медным.

Обмоточные провода изготовляют с волокнистой, эмалевой и комбинированной изоляцией. Материалом для волокнистой изоляции является бумага (кабельная или телефонная), хлопчатобумажная пряжа, натуральный и искусственный шелк (капрон, лавсан), асбестовые и стеклянные волокна. Их накладывают в один или несколько слоев в виде обмотки или оплетки (чулка). Для эмалевой изоляции используют различные органические соединения (поливинилацетат, кремнийорганические смолы и т. д.).

Марки обмоточных проводов условно обозначаются буквами. В некоторых марках после буквенного обозначения стоит цифра «1» или «2»: цифра «1» указывает на нормальную толщину изоляции, цифра «2» — на усиленную толщину.

Обозначение марок обмоточных проводов начинается с буквы П (провод). Волокнистая изоляция обозначается буквами: Б — хлопчатобумажная пряжа, Ш — натуральный шелк, ШК и К — искусственный шелк, капрон, С — стекловолокно, А — асбестовое волокно. Буквами О и Д обозначается количество слоев изоляции (один или два). Для алюминиевых обмоточных проводов в конце обозначения добавляется буква А. Например, марка ПБД обозначает: провод обмоточный медный с изоляцией из двух слоев хлопчатобумажной пряжи.

Эмалевая изоляция обмоточных проводов обозначена так: ЭЛ — эмаль лакостойкая, ЭВ — эмаль высокопрочная (винифлекс), ЭТ — эмаль теплостойкая полиэфирная, ЭВТЛ — эмаль полиуретановая, ЭЛР — эмаль полиамидно-резольная. Например, марка ПЭЛ обозначает: провод медный, покрытый лакостойкой эмалью.

Применяется также комбинированная изоляция, которая состоит из эмалевой изоляции и наложенной поверх нее изоляции из волокнистых материалов. Например, марка ПЭЛБО обозначает: провод медный, покрытый лакостойкой эмалью и хлопчатобумажной пряжей в один слой. Марки обмоточных проводов, изолированных стекловолокном и пропитанных в теплостойком лаке, имеют в обозначении букву К (например, провод марки ПСДК).

Трехфазные обмотки статоров машин переменного тока условно подразделяют на однослойные, когда сторона катушки занимает весь паз, и двухслойные, когда сторона катушки занимает половину паза по высоте, т. е. в каждый паз закладываются две стороны катушки.

Двухслойные обмотки — наиболее распространенные типы обмоток статоров машин переменного тока. При перемотке двухслойной статорной обмотки сначала укладывают в пазы нижние стороны катушек первой фазы, а верхние стороны временно остаются поднятыми. Затем последовательно укладывают в пазы обе стороны катушек второй и третьей фазы. При этом одну сторону катушки помещают в нижнюю часть следующего незаполненного паза, а другую — верхнюю часть паза, уже наполовину заполненного обмоткой.

После укладки нижние, а затем и верхние обмотки уплотняют на дне паза с помощью специальной оправки и молотка. Между нижним и верхним слоями обмотки помещают изоляционную прокладку, верхний слой обмотки закрывают изоляцией и укрепляют клином. Между лобовыми частями фазных катушек помещают электрокартон. Уложенные катушки соединяют пайкой, а места соединений изолируют. После укладки обмотки проверяют правильность соединения катушек.

Ремонт коллекторов

В случае обнаружения на поверхности коллектора дорожек от срабатывания щетками коллектор протачивают, шлифуют и полируют. Для шлифования применяют абразивные круги, в состав которых входит пемза, пропитанная керосином. Полируют коллектор деревянной вогнутой колодкой, оклеенной стеклянной бумагой.

Во избежание выступления миканитовых прокладок над поверхностью коллектора его продороживают. Продороживание состоит в том, что миканитовую изоляцию между коллекторными пластинами вырезают на глубину 0,5...1,5 мм, на поверхности коллектора образуются продольные дорожки. Продороживание необходимо потому, что миканит более тверд, чем коллекторная медь, и при износе медных пластин миканит выступает на поверхность коллектора, что ухудшает работу щеток и коммутацию машины.

Продороживание коллекторов машин малой и средней мощности (преобразователей), подвагонных генераторов производят вручную с помощью скребка, изготовленного из ножовочного полотна (рис. 190). Продороживание коллекторов машин большой мощности осуществляют на станке фрезой или специальной переносной машинкой с гибким шлангом.

Продороживание изоляции коллекторов

Рис. 190 – Продороживание изоляции коллекторов: 1 – коллектор; 2 – фреза; 3 – электродвигатель; 4 – суппорт продольного перемещения; 5 – суппорт вертикального перемещения; 6 – маховик; 7 - ролик

После фрезерования грани коллекторных пластин снимают шабером. Фаски снимают под углом 45° размером 0,5 мм (рис. 191) и тщательно очищают коллектор от остатков слюды и меди.

Снятие фасок с коллекторных пластин

Рис. 191 – Снятие фасок с коллекторных пластин

Иногда требуется произвести выемку одной или нескольких медных пластин, имеющих значительные оплавления или выгорания меди. Причинами таких повреждений могут быть короткие замыкания между пластинами, пробой миканитовых пластин, поломка петушков в непосредственной близости от места соединения с пластинами.

Техническими условиями на ремонт электрических машин допускается замена не более пяти пластин. Замена коллекторных пластин относится к числу сложных видов ремонта; выемка даже одной пластины может повлечь за собой нарушение монолитности коллектора и потерю геометрически правильной формы, если не принять специальных мер и не применить соответствующие приспособления для скрепления коллектора при удалении пластины. В качестве одного из таких приспособлений может служить стяжной диск.

Биение коллектора в отремонтированной машине измеряют индикатором после вращения якоря с номинальной скоростью. Биение коллектора должно быть не более 0,03...0,04 мм. Превышение этих норм вызывает сильное искрение щеток. Причинами биения коллектора могут быть эксцентриситет, эллиптичность и выступание отдельных пластин при ослаблении их крепления. Если обнаруживают чрезмерное биение коллектора, машину разбирают и затягивают болты, стягивающие пластины, сначала в холодном состоянии, затем с подогревом до 100...110°С. После этого поверхность коллектора обтачивают, полируют и продороживают.

Наиболее часто встречающиеся повреждения контактных колец следующие: износ (срабатывание) контактной поверхности и нарушение изоляции контактных болтов, оплавление и выгорание участков контактной поверхности.

Короткозамкнутые кольца с небольшими оплавленными и выгоревшими участками контактной поверхности можно восстанавливать наплавкой на нее латуни или фосфористой меди с последующей механической обработкой. Этим же способом можно восстанавливать частично изношенные пластины.

Восстановление изоляции контактных колец с холодной посадкой на втулку производят следующим образом. Внутрь собранного на подставке (6) (рис. 192) комплекта колец (5), уложенных с промежуточными дистанционными прокладками (4), вставляют несколько слоев электрокартона (3) толщиной 0,1...0,4 мм. Чтобы слои изоляции не сбивались при опрессовке, внутрь вставляют разрезную гильзу (2), свернутую из листовой стали толщиной 1,5 мм. Втулку (1) запрессовывают в отверстие гильзы на гидравлическом прессе.

Сборка контактных колец

Рис. 192 – Сборка контактных колец

Для повышения надежности холодной прессовки (посадки), изоляционный материал должен иметь малую усадку, т. е. он должен быть хорошо пропитан и просушен.

При горячей посадке контактных колец, в отличие от вышеприведенного способа ремонта, не втулку впрессовывают в контактные кольца, а контактные кольца в горячем виде с натягом насаживают на изолированную втулку.

Для изолирования втулки используют формовочный миканит толщиной 0,25...0,35 мм, разрезают полосами, смазывают шеллачным или глифталевым лаком, просушивают на воздухе в течение 0,5...1 ч и плотно накладывают на втулку, подогретую до 80...100° С. Полосы накладывают с небольшим перекроем до тех пор, пока диаметр втулки с наложенной на нее изоляцией превысит внутренний диаметр контактных колец на 1,5...2 мм. Затем изоляцию обертывают двумя-тремя слоями бумаги, плотно стягивают хомутом из стали толщиной 2...3 мм, нагревают до 120...130° С, подтягивают болты хомута и подвергают термической обработке изоляцию в течение 2...3 часа при 150° С — для шеллачного миканита и при 180° С — для глифталевого.

После остывания втулки с изоляции удаляют подтеки лака и протачивают на станке. Диаметр проточенной изоляции должен превышать внутренний диаметр контактных колец на величину натяга.

Контактные болты изолируют микафолием или формовочным миканитом толщиной 0,2...0,3 мм. Для этого поверхность болта очищают от старой изоляции, смазывают глифталевым или шеллачным лаком и просушивают на воздухе в течение 0,5...1 часа. Микафолиевую или миканитовую полосу также покрывают лаком, подогревают до размягчения, после чего плотно накладывают на болт и обкатывают на ровной, подогреваемой поверхности. Затем плотно обертывают изоляцию болта двумя-тремя слоями киперной ленты и подвергают термической обработке в течение 2...3 часов при соответствующей температуре. После остывания снимают с изоляции киперную ленту, очищают изоляцию от неровностей и подтеков лака, обрабатывают до нужных размеров вручную или на станке и обклеивают одним-двумя слоями электрокартона.

Щеткодержатели и траверсы тщательно осматривают, проверяют состояние их изоляции и исправность деталей щелочного аппарата. Во время ремонта щетки полностью заменяют, устанавливая вместо них щетки марок, рекомендуемых заводом-изготовителем электрических машин. В машинах постоянного тока щетки несоответствующей марки могут вызвать сильное искрение на коллекторе.

Новые щетки притирают по коллектору.

Притирка щеток вручную — очень трудоемкая операция, поэтому при замене щеток их притирают вне машины на специальном станке (рис. 193). На этом же станке проверяют правильность расстановки щеток по окружности коллектора. Червячный винт (7), насаженный на конец вала электродвигателя (1), вращает через червячное колесо (6) вал (3). Вал опирается на два шарикоподшипника, вставленных в капсулу (8), а вверху направляется бронзовой втулкой, запрессованной в плите (2). На шейку, проточенную в плите, надевают сменные оправки (4) для установки траверс щеткодержателей машин разных типов. На конец вала надевают барабан (5), наружный диаметр которого на 1 мм меньше диаметра коллектора. На барабан нанесены риски, по которым проверяют расстановку щеток по окружности коллектора. Затем вынимают щетки из обойм щеткодержателей и обертывают барабан стеклянной бумагой, которую закрепляют лентой. Щетки вставляют в обоймы, опускают на них нажимные пальцы щеткодержателей и включают электродвигатель. Щеточную пыль удаляют с помощью вытяжной вентиляции.

Станок для притирки щеток

Рис. 193 – Станок для притирки щеток

Во время проверки состояния траверсы щеткодержателей обращают внимание на легкость перемещения нажимных пальцев при подъеме и опускании: при этом пальцы не должны касаться боковых стенок и вырезов щеткодержателей. Изоляция пальцев и изоляционные шайбы не должны иметь повреждений. Проверяют наличие стопорных болтов, болтов крепления пальцев и других крепежных элементов. Неисправные детали щеткодержателей (токоведущие болты, винты, нажимные пальцы, поломанные и недостаточно жесткие пружины) заменяют.

При вращении коллектора щетки вибрируют в обоймах и изнашивают их. Увеличение зазора между щеткой и обоймой щеткодержателя ведет к перекосу щетки в обойме и нарушению ее контакта с коллектором. Разработанные отверстия в корпусе щеткодержателей восстанавливают гальваническим способом или наплавкой с последующей обработкой. При невозможности восстановления обойму заменяют на новую. Восстановление размеров обоймы обжатием не допускается.

vse-lekcii.ru