Ремонт электрических машин

 

2 ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Техническая эксплуатация и обслуживание  электродвигателя классификатора

Основным  видом электропривода производственных объектов, благодаря простоте производства и эксплуатации, являются АД с КЗР. Широта применения АД с КЗР подтверждается тем, что такими электроприводами потребляется до 40 % электроэнергии, производимой в  мире. 
       Однако оптимальному использованию таких электродвигателей препятствует их высокая повреждаемость (ежегодно повреждаются 20-25 % от общего количества установленных АД с КЗР). Это приводит к нарушению непрерывности технологических процессов с последующим браком продукции, затратами на восстановление и ремонт электродвигателей, а также на восстановление нормальных технологических процессов производства. Повреждение двигателей собственных нужд (с.н.) электростанций может привести к остановке блока и тем самим повлиять на устойчивость работы энергосистемы.

2.1 Содержание капитального ремонта и текущего ремонта

Капитальный ремонт. Этот вид ремонта применяется  для машин находящихся в эксплуатации, в сроки, обусловленные графиком ППР или по реремонт проводится для восстановления работоспособности и полного восстановления ресурса электрической машины с восстановлением или заменой всех изношенных или поврежденных узлов и заменой обмоток. Ремонт машины нецелесообразен, если имеются значительные повреждения механических узлов, которые невозможно устранить, силами ремонтного предприятия. В процессе капитального ремонта, как правило, выполняются следующие работы: текущий ремонт; проверка воздушного зазора между статором и ротором (если конструкция машины позволяет это осуществить); проверка осевого разбега ротора и зазоров; полная разборка машины и мойка всех механических узлов и деталей; продувка и чистка неповрежденных изоляционных деталей; дефектация узлов и деталей; ремонт корпуса, подшипниковых щитов, магнитопроводов (заварка трещин, восстановление резьбовых отверстий, восстановление посадочных мест в корпусе и щитах), удаление замыканий между отдельными листами сердечников статора и ротора, устранение распушения листов, восстановление прессовки, ремонт выгоревших участков с установлением протезов; ремонт вала (исправление торцовых отверстий, устранение прогиба, восстановление посадочных отверстий и шпоночных канавок); извлечение старых обмоток; изготовление и укладка новых обмоток из круглого провода; ремонт или изготовление новых обмоток  из круглого провода; сборка и пайка (сварка) электрических схем; пропитка и сушка обмоток; нанесение на лобовые части покровных эмалей; сборка и отделка машины, проведение приемо-сдаточных испытаний.

При капитальном  ремонте производят замену подшипников  качения, выработавших свой ресурс (вне  зависимости от их стояния). Вопрос применения подшипников, свой ресурс не выработавших, решается после их дефектации. При этом следует помнить, что ущерб от возможного отказа подшипника и связанного с этим отказа (остановки) двигателя существенно больше стоимости самого подшипника.

Обмотки из круглого провода при ремонте, как правило, повторно не используются, поскольку извлечь такой провод без повреждений практически невозможно. После извлечения они передаются на переплавку.

Текущий ремонт применяется для машин, находящихся  в эксплуатации или резерве, в  сроки, обусловленные графиком ППР. Текущий ремонт проводится на месте yустановки электрической машины с ее остановкой и отключением силами обслуживающего электротехнического персонала. Если для проведения текущего ремонта требуются специальные сложные приспособления и значительное время, то он проводится силами персонала электроремонтного или специализированного предприятия.

И процессе ремонта выполняются следующие  работы: чистка наружных поверхностей машины; проверка состояния подшипников качения, их промывка и замена; осмотр и чистка вентиляционных каналов, обмоток статора и ротора; проверка состояния крепления лобовых частей обмоток и бандажей; устранение местных повреждений изоляции и выявленных при осмотре дефектов; сушка обмоток и покрытие их при необходимости покровными эмалями; сборка машины и проверка ее работы на холостом ходу и под нагрузкой; проведение приемо-сдаточных испытаний и сдача в эксплуатацию с соответствующей отметкой в технической документации

                                               

2.2 Предремонтные испытания       

Эти испытания  проводятся с целью определения  характера дефектов поступивших во внеплановый ремонт электрических машин. Кроме того, на практике встречаются случаи, когда исправная машина по ошибке обслуживающего персонала отправляется в капитальный ремонт. Для машин малой мощности можно принять следующую последовательность испытаний:                        

-определение  состояния машины путем внешнего  осмотра

- определение  (измерение) сопротивления изоляции  обмоток

- определение  сопротивления обмоток постоянному  току;

- проверка легкости вращения вала машины от руки;              

- проверка  работы на холостом ходу.                                         

При положительных  результатах этих проверок машину подвергают приемо-сдаточным испытаниям и, если она их выдерживает, отправляют обратно  в эксплуатацию.

Крупные электрические машины перед плановым капитальным ремонтом испытывают на месте установки. В процессе испытаний измеряются вибрации на холостом ходу и при различных нагрузках; определяют температуру отдельных узлов машины (обмотки, магнитопровода, подшипников); определяют подшипниковые токи и др. После остановки машины измеряют сопротивление изоляции, величину воздушного зазора. Особое внимание при этом уделяют неразбираемым при ремонте узлам. Полученные данные  сравнивают с данными испытаний, полученными при предыдущем ремонте.

 

2.3 Разборка электрической машины

Перед снятием шкивов, полумуфт, шестерен и других соединительных деталей с вала машины следует вывернуть стопорный винт или выбить шпонку, фиксирующие соединительную деталь с валом. Место посадки заливают керосином или антикоррозионной жидкостью для устранения коррозии в месте контакта. При снятии этих деталей используют двух- или трехлапчатые съемники (переносные ручные или гидравлические). На рисунке 2.3.1 показан эскиз, поясняющий процесс снятия шкива 5. Лапы 4 съемника накладывают на наружную поверхность шкива и, вращая рукоятку 2, передвигают гайку 3 влево, обеспечивая плотный захват детали с упором в выходной конец вала. Затем, вращая рукоятку 1, стягивают шкив с вала. Лапы 4 съемника позволяют захватывать детали как за наружную, так и за внутреннюю поверхности, а путем перемещения гайки 3 можно фиксировать их положение. Работа с таким съемником обычно производится двумя рабочими, один из которых придерживает съемник за лапы 4, а другой вращает рукоятку 1.

Рисунок 2.3.1 – Эскиз лапчатого съемника

 

При снятии крупных деталей, требующих больших усилий, применяют гидравлические съемники, усилие в которых создается с помощью гидравлического пресса. В ряде случаев для уменьшения требуемых для съема детали усилий производят нагрев детали.

Ротор небольшой  массы выводят из статора руками, поддерживая его с двух сторон, как описано выше. Более крупные ротора выводят из статора с помощью приспособления, показанного на рисунке 2.3.2. Серьгу 1 устанавливают так, чтобы она располагалась над центром тяжести ротора 2, после чего заводят цанговый патрон на вал 3. Вращая рукоятку 6, передвигают пластину 5 вперед, пока кулачки 4 не захватят вал 3 ротора 2. Затем вывешивают ротор, приподнимая приспособление за серьгу 1 с помощью крана, и извлекают его из статора. Небольшую регулировку при извлечении ротора можно осуществить, поддерживая его за ось 7. Описанное приспособление позволяет захватывать валы диаметром до 100 мм.

Рисунок 2.3.2 – Приспособление для выема и ввода ротора:

1 — серьга; 2 — ротор; 3 — вал; 4 — кулачки; 5 — пластина; 6 —рукоятка; 7 — ось

 

 Роторы  массой до 500кг извлекают с помощью грузоподъемных механизмов и специальных скоб, пригодных для роторов машин до 19-го габарита включительно.

При снятии подшипников во избежание их повреждения  усилия следует прикладывать к внутренней обойме.

На электроремонтных предприятиях для разборки двигателей с высотой оси вращения 112...280 мм (3...9 габаритов) используют специальный стенд для разборки двигателей.

На все  детали и узлы навешивают бирки с  одним ремонтным номером двигателя, направляют статор на участок удаления (извлечения) обмотки, а остальные узлы и детали — на мойку.

Рассмотрим  порядок разборки машины переменного  тока на примере АД с короткозамкнутым ротором:

1.Отсоединяют  двигатель от электрической сети  и от заземляющего провода;

2. Отсоединяют  двигатель от приводного механизма  и снимают его с фундамента;

3. Снимают  шкив или полумуфту с помощью  съемника;

4. Снимают  шпонку;

5. Снимают  кожух 5 вентилятора 7 (рисунок  2.3.3);

6. Снимают вентилятор 7, предварительно ослабив его винт (вручную или с помощью съемника);

7. Отворачивают  болты, крепящие подшипниковые  щиты 6, 10 к корпусу, и снимают задний подшипниковый щит 6, легко ударяя по нему молотком из мягкого материала (дерева, пластмассы, меди);

8. Вынимают  ротор 4 из статора 3, для чего  легкими толчками сдвигают ротор  в сторону переднего подшипникового  щита 10 и выводят щит из замка.  Затем, поддерживая ротор за  вал, выводят его из статора,  не допуская повреждения лобовых  частей обмотки статора и крыльчатки  ротора;

9. Снимают  передний подшипниковый щит 10, легко ударяя по нему молотком  из мягкого материала;

10. Снимают с помощью съемника подшипники 9 и (или) 13, если необходима их замена.

 

Рисунок 2.3.3 – Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором (степень защиты IP 44, способ охлаждения 1С 0141, способ монтажа IM 1001): 1 — станина; 2 — рым-болт; 3 — сердечник статора; 4 — сердечник ротора; 5 —кожух; 6, 10 — подшипниковые щиты; 7 — вентилятор; 8 — балансировочный грузик; 9, 13 — подшипники; 11 — вал ротора; 12— шпонка; 14— вентиляционная лопатка; 15 — короткозамыкающее кольцо; 16 — лобовая часть обмотки статора; 17 — коробка выводов; 18 — сальник; 19 — болт.

2.4 капитальный ремонт

Ремонт сердечников (магнитопроводов)

Характерными повреждениями  сердечников статоров (роторов) являются: ослабление посадки сердечников в корпусе (на валу), их сдвиг в осевом направлении, распушение крайних листов, ослабление прессовки, нарушение изоляции между листами, выгорание или оплавление отдельных участков и износ внутренней (наружной) поверхности.

Ремонт при  ослаблении посадки сердечника. Сначала осматривают сердечник статора и проверяют состояние стопоров и кольцевых шпоночных канавок, в которых они установлены. Устанавливают сердечник на место по заводскому исполнению и закрепляют его новыми стопорами или кольцевыми шпонками, причем отверстия для стопоров сверлят в новом месте. При ослаблении посадки сердечника ротора его выпрессовывают с вала, вал ремонтируют или заменяют на новый и вновь устанавливают сердечник ротора.

Ремонт при распушении крайних листов сердечника. Для устранения этого дефекта в машинах малой мощности пропиливают ножовочным полотном наклонные пазы в зубцах (их размеры показаны на рис. 2.4.1) и проваривают эти пазы электродуговой сваркой (электрод ОММ5 диаметром 2 мм). При сварке распушенные зубцы 4 сжимают сегментом или кольцом 3 с помощью шпилек 2, пропущенных через пазы. Сварные швы 1 опиливают совместно с сердечником до требуемого размера. Распушенные зубцы можно также склеить, промазав лаком и стянув кольцом и шпильками до полного высыхания лака. Для машин большей мощности, имеющих относительно высокие зубцы, указанные способы ремонта не применяют, поскольку они не обеспечивают прочного и надежного скрепления зубцов и создают замкнутые контуры для протекания вихревых токов. В этом случае можно рекомендовать установку дополнительной шайбы 5 с зубцами (пальцами) 6, или установку отдельных нажимных пальцев 6 между сердечником 4 и нажимной

 

Рис 2.4.1 Эскизы отремонтированных  сердечников: 1 - сварной шов; 2 - шпилька; 3 - кольцо; 4 - зубцы; 5 - шайба; 6 - нажимные пальцы; 7- нажимная шайба;,8- текстолитовый клин; 9- крайний лист сердечника

бой 7. Такой ремонт возможен при распрессовке сердечника и его частичной или полной перешихтовке.

Ремонт при ослаблении прессовки сердечника. При общем ослаблении прессовки сердечников небольшого диаметра между нажимной шайбой 7и крайними листами сердечника через каждые 2... 4 зубца забивают текстолитовые клинья 8, обеспечивающие нормальную прессовку сердечника. Чтобы определить необходимую толщину клина, можно предварительно спрессовать сердечник при давлении 1 МПа. Ширина клина не должна превышать ширины зубца. Для предохранения клина от выпадения его перед установкой промазывают клеящим лаком и загибают крайний лист 9 сердечника. При местном ослаблении прессовки сердечника статора (дефект или выпадение вентиляционной распорки) поврежденную распорку выправляют, а вместо выпавшей забивают текстолитовый клин, загибая на него с двух сторон крайние листы сердечника.