Ремонт магнитной системы асинхронных двигателей

2.1. Ремонт электрических  машин

Технические условия  ремонта. Отремонтированная машина обеспечивается всеми необходимыми деталями, включая при необходимости  соединительные и установочные, а  камеры подшипников качения заполняются смазкой. Поверхности корпуса и подшипниковых щитов покрывают краской, а концы валов — консервационной смазкой.

После проведения послеремонтных испытаний ремонтное предприятие  должно гарантировать безотказную  работу машины в течение одного года при соблюдении условий транспортирования, хранения и эксплуатации.

Выходные концы  обмоток маркируют в соответствии со стандартом, а на корпус машины устанавливают  новый щиток с указанием предприятия, проводившего ремонт, даты выпуска  из ремонта и технических данных машины в соответствии со стандартами.

На ремонтных предприятиях существуют технологические карты  ремонта электрических машин, составленные в виде таблиц, в которых приведены  номера и содержание всех технологических  операций, технических условий и  указаний по проведению ремонта. В них также приводятся данные об оснастке и оборудовании, необходимом для ремонта, и нормы времени на проведение отдельных операций.

Текущий ремонт. Этот вид ремонта применяется для  машин, находящихся в эксплуатации или в резерве, в сроки, установленные графиком ППР. Текущий ремонт проводится на месте установки 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.

В процессе ремонта  выполняют следующие работы:

чистка наружных поверхностей машины;

проверка состояния  подшипников качения, их промывка и замена (в случае увеличенных радиальных зазоров);

проверка работы смазочных  колец и системы принудительной смазки в подшипниках скольжения;

осмотр и чистка вентиляционных каналов, обмоток статора  и ротора, коллекторов и контактных колец;

проверка состояния крепления лобовых частей обмоток и бандажей;

устранение местных  повреждений изоляции и выявленных при осмотре дефектов;

сушка обмоток и  покрытие их при необходимости эмалями;

шлифовка контактных колец и коллекторов (при необходимости  их продораживание);

проверка и регулировка  щеточного механизма и систем защиты;

сборка машины, проверка ее работы на холостом ходу и под  нагрузкой;

проведение приемосдаточных  испытаний и сдача в эксплуатацию с соответствующей отметкой в  технической документации.

Капитальный ремонт. Этот вид ремонта применяется для машин, находящихся в эксплуатации, в сроки, установленные графиком ППР или по результатам профилактических (послеосмотровых) испытаний. Капитальный ремонт 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.

Типовой объем капитального ремонта включает в себя:

операции текущего ремонта;

проверку воздушного зазора между статором и ротором (если конструкция машины позволяет  это осуществить);

проверку осевого  разбега ротора и зазоров между шейкой вала и вкладышем подшипника скольжения (при необходимости проводится перезаливка вкладыша);

полную разборку машины и мойку всех механических узлов  и деталей, продувку и чистку коллектора, контактных колец, щеточного механизма  и неповрежденных изоляционных деталей, дефектацию 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 прямоугольного провода и их укладка, сборка и пайка (сварка) электрических схем, пропитка и сушка обмоток, нанесение на лобовые части покровных эмалей;

сборка и отделка  машины, проведение приемосдаточных  испытаний.

При капитальном ремонте  производят замену подшипников качения, выработавших свой ресурс (вне зависимости  от их состояния). Решение об использовании  подшипников, не выработавших свой ресурс, принимается 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 и низковольтные обмотки из прямоугольного провода при ремонте, как правило, повторно не используют, поскольку извлечь такой провод без повреждения практически невозможно. После извлечения они передаются на переплавку. Высоковольтные обмотки из прямоугольного провода могут использоваться повторно после замены витковой и корпусной изоляции.

3. Разборка и дефектация  электрических машин

При дефектации производят визуальный осмотр узлов и деталей  машины, проводят необходимые измерения  и испытания, определяют целость  отдельных деталей и сборочных единиц, состояние рабочих поверхностей для установления объема необходимого ремонта. Если сборочная единица не имеет повреждений, ее разборку не производят. Разборка должна проводиться с использованием специального инструмента, чтобы не повредить детали и сборочные единицы.

3.1. 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 рис. 3.1 показан процесс снятия шкива 5 с помощью лапчатого съемника. 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 7.

Для снятия соединительных деталей, имеющих аксиальные отверстия, можно использовать съемник (рис. 3.2), с которым может работать один рабочий. Траверса 1 соединяется с  демонтируемой деталью 2 с помощью  болтов 4. Затягивая винт 5, стягивают деталь с вала. Для предотвращения проворачивания вала при затяжке винта 5 одно плечо траверсы упирают в подставку из раздвижных труб 3. 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. Для уменьшения нагрева вала его

обертывают смоченным  в воде асбестовым картоном, а нагрев проводят интенсивно одной или двумя горелками, начиная от края детали по направлению к ступице. Температуру детали можно контролировать периодическим прикосновением прутка из олова, температура плавления которого около 250°С. В процессе нагрева внимательно следят за началом трогания детали, поскольку на нее действует большое усилие от съемника. Для нагрева детали можно использовать токи высокой частоты, при котором вал практически не нагревается.

В качестве примера  рассмотрим процесс разборки асинхронного двигателя закрытого исполнения IP44. Разборка происходит в следующем порядке:

отсоединяют двигатель  от электрической сети и от заземляющего провода;

отсоединяют двигатель  от приводного механизма и снимают  его с фундамента;

снимают шкив или  полумуфту с помощью съемника;

снимают шпонку;

снимают кожух 5 вентилятора 7;

снимают вентилятор 7, предварительно ослабив его винт (вручную или с помощью съемника);

отворачивают болты, крепящие подшипниковые щиты 6 и 10 к  корпусу, и снимают задний подшипниковый  щит 6, легко ударяя по нему молотком из мягкого материала (дерево, пластмасса, медь);

вынимают ротор  из статора для чего легкими толчками сдвигают ротор в сторону переднего  подшипникового щита 10 и выводят  щит из замка; 

Рис. 3.1. Лапчатый съемник:

1 и 2 — рукоятки; 3 — гайка; 4 — лапы съемника; 5—  шкив

А-А 

Рис. 3.2. Съемник с  траверсой: 1 — траверса; 2 — демонтируемая  деталь; 3 — раздвижная труба; 4 — болт; 5 — винт

поддерживая ротор  за вал, выводят его из статора, не допуская повреждения лобовых частей обмотки статора и крыльчатки ротора;

снимают передний подшипниковый  щит 10, легко ударяя по нему молотком из мягкого материала;

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

Снятие подшипниковых  щитов можно производить отжимными  болтами, если они предусмотрены  в конструкции. В этом случае отжимные болты завертывают равномерно в  отжимные отверстия, не допуская перекоса подшипниковых щитов.

Ротор небольшой массы  выводят из статора руками, поддерживая  его с двух сторон, как описано  выше. Более крупный ротор выводят  из статора с помощью приспособления, показанного на рис. 3.3.

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.

При снятии подшипников  усилия следует прикладывать к внутренней обойме, чтобы избежать их повреждения.

Для этого применяют  лапчатые съемники, имеющие глубокие 

губки, или используют крышки подшипников. В последнем случае (рис. 3.4) между крышкой 1 и подшипником устанавливают специальные прокладки 2. Если . имеется место, то для съема подшипников можно использовать разъемный хомут 3.

Рис. 3.3. Приспособление для выема и заведения ротора:

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

7— ось

При разборке электрических  машин часто используют гидравлические съемники (рис. 3.5). Этот съемник имеет  рабочее -давление 6,4 МПа и позволяет  развивать усилия до 100 кН при ; ходе цилиндра до 75 мм.

На электроремонтных предприятиях для разборки двигателей с высотой оси вращения 112...280 мм (3...9 габарит) ис- 

Рис. 3.4. Снятие подшипников  с использованием вставок (а) и хомута (б): 1 — внутренняя крышка подшипника; 2 — прокладки; 3 — хомут

пользуют специальный  стенд для разборки двигателей (рис. 3.6). Перед установкой на стенд с  двигателя снимают кожух вентилятора, вентилятор и болты, крепящие крышки подшипников, и подшипниковые щиты. Двигатель устанавливают на стенде рабочим концом вала к подвижной стойке 1 и закрепляют с помощью зажимов 6. С помощью электропривода 2 устанавливают пиноли-3 по высоте оси вращения двигателя и, перемещая стойку 1 вправо, фиксируют двигатель в пинолях (правая стойка 4 неподвижна). Включают движение стола 7 влево по направляющим 8, при котором левый подшипниковый щит выпрессовывается с наруж ного кольца подшипника, а правый — из замка на корпусе. Между правым подшипником и корпусом двигателя устанавливают опорную вилку (не показана) и включают движение стола вправо. При этом левый подшипниковый щит выпрессовывается из замка на корпусе, а правый подшипник — с вала. Устанавливают опорную вилку между левым подшипником и корпусом двигателя и включают движение стола 7 влево, производя выпрессовку левого подшипника с вала. Затем выводят пиноли 3 из центров вала, поворачивают стол 5 с двигателем на угол 60...90° и снимают с вала крышки подшипников, подшипниковые щиты и подшипники.