Техническое обслуживание двигателей постоянного тока

Эксплуатация электрических машин включает содержание их в исправном состоянии, устранение мелких неисправностей и ремонт. Основой правильной эксплуатации электрических машин являются эксплуатационные документы.
Они поставляются заводом-изготовителем вместе с машиной.

В число эксплуатационных документов входят: техническое описание; инструкция по эксплуатации; инструкция по техническому обслуживанию; инструкция по монтажу, пуску, регулированию и обкатке машин; формуляр, который составляется для машины, технические данные которой гарантируются заводом; ведомость запасных частей, инструментов и устройств, в которой указываются комплекты запасных частей, инструментов, приспособлений и материалов; ведомость эксплуатационных документов.

В результате практики эксплуатации оборудования на предприятиях разных отраслей промышленности сложилась так называемая система планово-предупредительного ремонта, под которой понимают плановый комплекс работ по поддержанию электрических машин и другого электрооборудования в рабочем состоянии.

В зависимости от особенностей, степени повреждений и износа электрических машин, а также трудоемкости ремонтных работ различают следующие виды ремонта: текущий, средний и капитальный.

Текущий ремонт является минимальным по объему видом ремонта, при котором обеспечивается нормальная эксплуатация машины до следующего планового ремонта. Во время текущего ремонта устраняются неисправности путем замены или обновления отдельных быстроизнашиваемых деталей, а также выполняются регулировочные работы. Этот ремонт производится эксплуатационным персоналом или ремонтными службами на месте установки машин.

Средний ремонт заключается в восстановлении эксплуатационных характеристик электрической машины путем ремонта или замены только изношенных или поврежденных деталей. Кроме того, обязательно проверяют техническое состояние остальных частей и ликвидируют обнаруженные неисправности. Может проводиться капитальный ремонт отдельных основных узлов. Средний ремонт выполняется подвижными или стационарными ремонтными службами.

Капитальный ремонт включает полную разборку и дефекта-цию электрической машины, замену или ремонт всех составных частей, проверку их состояния, сборку машины, регулировку и испытание. Выполняется стационарными ремонтными предприятиями.

Типовой объем работ по техническому обслуживанию включает: ежедневный надзор за выполнением правил эксплуатации в соответствии с инструкцией завода-поставщика (контроль нагрузки, температуры отдельных узлов электрической машины, температуры охлаждающей среды при замкнутой системе охлаждения, наличия смазочного материала в подшипниках, отсутствие посторонних шумов и вибраций контактных колец и др.), ежедневную проверку исправности заземления, контроль за выполнением работающими на электрооборудовании правил техники безопасности, отключение электрических машин в аварийных ситуациях; мелкий ремонт, который выполняется во время перерывов в работе основного технологического оборудования и не требует специальной остановки электрических машин (подтяжка контактов и креплений, замена щеток, регулирование траверс, подрегулирование пуско-регулировочной аппаратуры и системы защиты, чистка доступных частей машины и т. д.), участие в приемо-сдаточных испытаниях после монтажа и наладки электрических машин и систем их защиты и управления; плановые осмотры машин по утвержденному главным энергетиком графику с заполнением карты осмотра.

Типовой объем работ при текущем ремонте содержит: выполнение операций по техническому обслуживанию, отключение машины от питающей сети и от приводного механизма, очистку внешних поверхностей от загрязнения; разборку электрической машины в необходимом для ремонта объеме; проверку подшипников, их промывку, замену подшипников качения, если зазоры в них превышают допустимые, проверку, очистку и ремонт крепления вентилятора; проверку и ремонт системы принудительной вентиляции, осмотр, очистку и продувание сжатым воздухом обмоток, коллектора, вентиляционных каналов, проверку состояния и надежности крепления лобовых частей обмоток, ликвидацию выявленных дефектов, устранение местных повреждений изоляций обмоток, сушку обмоток, покрытие их лобовых частей лаком; проверку и подтяжку крепежных соединений и контактов с заменой дефектных крепежных деталей, проверку и регулировку щеткодержателей, траверс, короткозамыкающих приспособлений, механизмов подъема щеток; зачистку и шлифовку контактных колец, продороживание коллектора; проверку состояния и правильности обозначений выводных концов обмоток и клеммных колодок с необходимым ремонтом; замену фланцевых прокладок и уплотнений; проверку герметичности взрывобезопасных машин; сборку машины и проверку защитного заземления; присоединение машины к сети и проверку ее работы на холостом ходу и под нагрузкой; ликвидацию повреждений окраски; приемо-сдаточные испытания и сдачу машины в эксплуатацию.

Типовой объем работ при капитальном ремонте включает: операции текущего ремонта; проверку осевого разбега ротора и радиальных зазоров подшипников скольжения с последующей перезаливкой вкладышей; замену подшипников качения; полную разборку машины с чисткой и промывкой всех механических деталей; замену дефектных обмоток (включая ремонт короткозамкнутых обмоток), очистку и продувку сохраняемых обмоток; пропитывание лаком и сушку обмоток, покрытие их лобовых частей покровными лаками и эмалями; ремонт коллекторов, контактных колец и щеточных узлов (вплоть до их замены новыми); ремонт магнитопроводов; ремонт подшипниковых щитов, корпуса; ремонт вала; ремонт или замену вентилятора; замену неисправных пазовых клиньев, изоляционных деталей; маркировку выводных концов; сборку и окраску машины; приемо-сдаточные испытания; сдачу машины в эксплуатацию.

Меры безопасности при эксплуатации электродвигателей

С момента создания электродвигателей прошло много лет. Сложно представить предприятия, в которых не применялись бы электродвигатели. Электродвигатели нашли свое применение повсюду, начиная с бытовых маленьких приборов, аппаратов, заканчиваямощными, промышленными электродвигателями, выполняющих тяжелую работу.

Выпускают электродвигатели трех видов:

Асинхронные электродвигатели делятся на два вида:

• Асинхронный эл.двигатель с короткозамкнутым ротором
• Асинхронный эл.двигатель с фазным ротором

Больше всех используются в промышленности электродвигатели асинхронные с короткозамкнутым ротором. При длительных больших нагрузках, применяют синхронные электродвигатели. Где нужно менять скорость вращения электродвигателя, по технологическим требованиям, там используют асинхронные электродвигатели с фазным ротором, и электродвигатели постоянного тока.

Независимо от вида электродвигателей, требуется их установка и правильная эксплуатация. При монтаже и обслуживании электродвигателей, нужно соблюдать меры б езопасности.

Техника безопасности при монтаже электродвигателей.

Для монтажа электродвигателя требуется четкий проект. В проекте указывают место установки электродвигателя, указывают, в связке с каким агрегатом будет работать, расчет проводов, нагрузок. Удобнее обратиться по проектированию в специализированные проектные мастерские, так как это повышает безопасность.

Для монтажа электродвигателя на место установки, необходимо нанять профессиональных монтажников, которые работают не первый год. Электродвигатели небольшой мощности (до 10Квт), небольшой массы (до 50кг), допускается устанавливать самостоятельно, после монтажа пригласив для проверки бригаду монтажников.

Сечение проводов подбирают по формулам, учитывая, что медный провод сечением 2,5мм2 выдерживает нагрузки до 30Ампер.

Формула расчета мощности для трёхфазной цепи P= 1,7*U*Y. Где U напряжение, Y сила тока, а 1,7 это квадратный корень из 3-х. Переделав формулу, получают расчет тока для электродвигателя мощностью 10Квт, Y= 10000ВТ/(1,7*380Вольт)= 15 ампер Составляют пропорцию 2,5мм2-30Ампер Хмм2-15Ампер Х=(15Ампер*2,5мм2)/30Ампер=1,25мм2 Такого сечения проводов в стандартном ряде нет, поэтому подбирают провод сечением 1,5мм2.

При самостоятельном монтаже нужно быть предельно осторожным. Даже электродвигатель небольшой массы может создать травму монтажникам. По возможности работать нужно при помощи испытанных, проверенных подъемных механизмов. Пользоваться рычагами, работать в защитных средствах: в каске, защитных очках, спецодежде, рукавицах, спец.обуви.

Объяснить работникам, как обезопасить работу. При подъеме электродвигателя от пола на высоту более 1 метра, нельзя подходить к электродвигателю, можно выравнивать, направлять электродвигатель к месту установки, только после того, как двигатель окажется на высоте нескольких сантиметров от пола.

При перемещении и опускании нельзя держать электродвигатель за нижнюю часть. При подключении кабеля питания электродвигателя работы выполняют со снятым напряжением. Автоматический выключатель отключают, на ручку вывешивают плакат «не включать! Работают люди». Отходящие провода кабеля отцепляют от автоматического выключателя, предварительно проверив отсутствие напряжения на контактах.

После установки, закрепления, подключения электродвигателя, сначала электродвигатель запускают без нагрузки, то есть, не соединив его с агрегатом. После проверки проверяют электродвигатель в работе в связке с агрегатом, подав нагрузку.

Техника безопасности при эксплуатации электрических машин.

При работе электродвигателей необходимо соблюдать элементарные правила безопасности. Нельзя касаться вращающихся, движущихся частей электродвигателей, и соединенных с ними аппаратов во время их работы. Нельзя проверять руками, какое направление вращения имеет включенный электродвигатель. Нельзя совать предметы, через отверстия на кожухе крыльчатки электродвигателя. Нельзя находиться возле электродвигателя в развевающейся одежде. Одежда должна быть застегнутой. Не допускать попадания воды на работающий электродвигатель, попадания масел, и других жидкостей. Запрещается открывать крышку Брно (крышка коробки, в которой кабель соединяется с контактами ЭД) электродвигателя, во время его работы. Нельзя стоят на работающем электродвигателе.

Соединительные муфты электродвигателя и агрегата, должны быть закрыты защитным кожухом, во избежание попадания на них разных посторонних предметов, животных и людей. Рекомендуется закрывать козырьками сам электродвигатель, если производственные процессы связаны с перегоном жидкостей. Нельзя бросать различные предметы в сторону работающего электродвигателя. Запрещается разбирать, производить ремонтные работы на работающем электродвигателе. Все ремонтные работы производятся только на отключенном, обесточенном электродвигателе.

Правила безопасности при работе на электродвигателе.

Рабочий электродвигатель должен быть заземлен, заземление ставят при монтаже электродвигателя. Не допускается последовательное соединение заземлений, то есть не должно быть заземления по такой схеме: электродвигатель — металлическая коробка управления электродвигателем — заземляющий контур. Металлическая коробка и электродвигатель соединяются отдельно с заземляющим контуром.

При работе электродвигателя нельзя его промывать водой, или другими жидкостями, нельзя прочищать щеткой, протирать ветошью. Нельзя проверять устойчивость, надежность креплений электродвигателя, пользуясь ломом, монтажкой. Нельзя выполнять какие-либо работы, стоя на самом электродвигателе. Место, где установлен электродвигатель, должен быть хорошо освещен. Не допускается нахождения возле электродвигателя посторонних людей, животных. Площадка вокруг электродвигателя должна быть чистой, не должны быть рядом воспламеняющиеся вещества, предметы, загромождающие доступ к электродвигателю. На полу не должны находиться растёкшиеся масла, другие скользкие вещества и предметы. Не допускается хранение баллонов с пропаном, с кислородом возле электродвигателей. Нельзя укрывать электродвигатель тканями, минватой. При необходимости можно прикрыть электродвигатель ширмами из негорючего материала, во избежание попадания воды и разных мелких предметов.

Техника безопасности при ремонте электрических машин.

Приступая к ремонту электрических агрегатов, первым делом их обесточивают. Отключат автоматические выключатели, вывешивают запрещающие плакаты, предварительно проверив, что нет напряжения, устанавливают переносные заземления, ограничивают доступ посторонних лиц к ремонтируемому электрооборудованию, установив ограждения. Ремонтные работы выполняет только квалифицированный персонал.

Ремонтными случаями электрооборудования являются:

• Сильный нагрев корпусов
• Повышенный гул
• Искрение во время работы.
• Сильный шум в подшипниках электродвигателя.
• Ослабление креплений
• Сильная вибрация
• Произвольная остановка электродвигателя со срабатыванием защиты
• Возгорание электродвигателя (!)

При возгорании электродвигателя, его сразу обесточивают, вызывают пожарных, приступают к тушению углекислотными огнетушителями. Нельзя пытаться тушить горящий электродвигатель не обесточив его.

При необходимости электродвигатель заменяют новым. Придерживаясь выше описанных инструкций, можно обезопасить людей от несчастных случаев и травм.

Ремонт электродвигателей постоянного тока

Текущий ремонт генераторов и двигателей постоянного тока сводится к следующему:

− изношенные щетки заменяют новыми и притирают по месту;

− проверяют и регулируют, траверсу щеткодержателя, устанавливая щетки в шахматном порядке;

− шлифуют и продороживают коллектор;

− проверяют изоляцию обмоток и восстанавливают ее в местах повреждения;

− подшипники разбирают, очищают, производят шабрение (подшипников скольжения) или заменяют (подшипники качения);

− подтягивают болты крепления деталей.

Работы, выполняемые при капитальном ремонте электродвигателей:

− ремонт коллектора с заменой пластин;

− ремонт или замена щеточного механизма;

− замена подшипниковых щитов;

− перезаливка подшипников скольжения;

− ремонт контактных колец и изолирующих их от вала прокладок;

− рихтовка листов активного железа;

− ремонт вала и балансировка ротора;

− заварка трещин корпуса;

− частичная или полная смена обмоток;

− пропитка обмотки лаками и сушка;

− переделка машин на другое напряжение и частоту вращения.

При периодических осмотрах и плановых ремонтах машин постоянного тока основное внимание обращают на состояние коллектора, щеток, щеткодержателя, подшипниковых узлов и изоляции обмоток.

На поверхности коллектора может появиться шероховатость вследствие попадания твердых частиц под щетки, нагар от искрения или окись после длительного хранения машины во влажных местах. Шероховатость коллектора устраняют шлифовкой мелкой стеклянной бумагой марки 000, прижимаемой деревянной колодкой с вырезом по форме коллектора. Применение наждачной бумаги нежелательно, так как крупинки наждака проводят электрический ток и могут замкнуть пластины коллектора. Не рекомендуется опиливать коллекторные пластины напильником или прижатием стеклянной бумаги рукой, так как получается неровная поверхность.

Неровную поверхность коллектора протачивают резцом, предварительно тщательно отцентрировав его.

После, проточки или длительной работы коллектор продороживают, так как миканитовые прокладки тверже медных пластин и при работе постепенно выступают над ними. Продороживание выполняют выпиливанием миканита специальной пилкой на глубину 0,5—1,0 мм вдоль приложенной к коллектору линейки без повреждения медных пластин. Можно продороживать коллектор и на токарном станке при неподвижном шпинделе и продольном движении суппорта с отрезным резцом, повернутым на 90° относительно своего нормального положения. Ширина режущей части резца равна ширине канавки между пластинами, а угол заточки равен 40°.

После продороживания все канавки между пластинами коллектора прочищают волосяной щеткой и шабером снимают фаски с краев коллекторных пластин, а затем коллектор шлифуют и продувают сжатым воздухом.

При выходе из строя подшипников качения пли при большом износе подшипников скольжения ротор может задевать за статор, что вызывает повреждение активной стали, а иногда и обмотки. Неисправные подшипники качения заменяют новыми, а загрязненные снимают, очищают от грязи, промывают в керосине, а затем набивают смазку и устанавливают на место.

Перегрев подшипников скольжения приводит к расплавлению заливки или задирам шейки вала. Он происходит из-за недостаточного поступления масла вследствие погнутости масляных колец, недостаточного уровня, загрязнения или, уменьшения зазора между шейкой вала и вкладышем из-за перекоса вкладыша.

При недостаточном количестве масла его добавляют, а при загрязнении или чрезмерной вязкости — сливают, тщательно промывают подшипник керосином и заливают свежее масло требуемого качества. Для подшипников качения применяют смазки типа УТ и солидолы, для подшипников скольжения — веретенное, машинное или турбинное масло. При перекосе вкладыша подшипник разбирают, устанавливают вкладыш правильно и фиксируют его для предупреждения повторного перекоса.

В процессе эксплуатации не допускают загрязнения электродвигателей: это способствует перегреву обмоток и может привести к короткому их замыканию. Пыль систематически удаляют пылеотсасывающим устройством или продувкой сжатым воздухом. В процессе работы происходит стирание изоляции, что может привести к межвитковому замыканию или пробою на корпус.

Это может произойти и вследствие механических повреждений или отсырения изоляции. Эти неисправности определяют внешним осмотром или измерением сопротивления изоляции обмоток, которое должно быть не ниже 1,0 МОм на 1000 В рабочего напряжения, а магнитным или другим методом уточняют место пробоя изоляции.

Приступая к частичной или полной перемотке якоря, маркируют пазы, составляют схему обмотки, эскизируют лобовые части обмотки, бандажи и другие узлы, а затем снимают старые бандажи, распаивают коллектор и снимают старые обмотки. Перед укладкой новой обмотки якорь тщательно очищают, пазы опиливают и красят их стенки. Коллектор проверяют на отсутствие замыканий между пластинами, обмоткодержатель изолируют.

В зависимости от формы паза, напряжения тока и мощности машины обмотки выполняют в виде жестких или мягких секций, а также протяжкой вручную обмоточного провода в закрытые или полузакрытые пазы. Большинство якорей имеет открытые пазы, в которые укладывают заранее отформованные секции. При закладке следят за длиной выступающих из паза прямолинейных участков секций, добиваясь равности их. В машинах мощностью до 5 кВт применен полузакрытый паз. В этом случае секции укладывают через прорез и обращают внимание на формовку лобовых частей, так как неправильная формовка приводит к невозможности укладки последних сторон секций. При намотке жестких секций пользуются металлическим шаблоном.

Катушки полюсов и стержни компенсационной обмотки наматывают на каркасах или деревянных разъемных оправках. Для малых машин применяют каркасы из электрокартона или бакализированной резины.

При нанесении изоляции секций следует обращать внимание на отсутствие сгустков лака, так как они обычно долго не высыхают и при вращении якоря лак будет разбрызгиваться.

После укладки всех секций проверяют соответствие их выводов коллекторным пластинам, испытывают на межвитковое замыкание и при положительных результатах производят запайку проводников в коллектор.