Испытание электрических машин после ремонта

Отремонтированные машины в зависимости от мощности и назначения подвергаются приемосдаточным испытаниям согласно установленным нормам.
К числу основных испытаний, которым подвергают электрические машины, относят: проверку сопротивления изоляции всех обмоток относительно корпуса и между ними, правильность маркировки выводных концов; измерение сопротивления обмоток; проверку коэффициента трансформации асинхронных двигателей с фазным ротором и холостого хода; испытание на повышенную частоту вращения, контроль изоляции между витками, проведение опыта короткого замыкания, испытание на нагревание под нагрузкой, испытание электрической прочности изоляции.
Сопротивление обмоток постоянному току чаще всего измеряют методом измерительных мостов и методом амперметра — вольтметра. При этом измеренные сопротивления не должны отличаться друг от друга более чем на ±2 %.
Электрическую прочность изоляции относительно корпуса испытывают переменным током частотой 50 Гц в течение 1 мин. Величина испытательного напряжения зависит от мощности и номинального напряжения машины и приводится в ПУЭ.
В частности, электрические машины мощностью до 1000 кВт подвергают следующим испытаниям:

1. проверке сопротивления изоляции всех обмоток относительно корпуса и между собой. Проверку проводят при номинальном напряжении для машин до 1 кВ мегомметром на напряжение 1000 В. Сопротивление изоляции должно быть в пределах 0,5 — 1 МОм;
2. испытанию изоляции электрической прочности повышенным напряжением переменным током промышленной частоты 50 Гц в течение 1 мин (величина напряжения для обмоток статора машин переменного тока приведена в табл.);
3. измерению величины зазоров между сталью ротора и статора, а также в подшипниках.

Измерение сопротивления изоляции постоянному току обмоток статора и ротора выполняется у электродвигателей номинальным напряжением 3 кВ и выше и мощностью 300 кВт и более.
Испытание на холостом ходу проводится для электродвигателей мощностью 100 кВт и более на номинальное напряжение 3 кВ и выше.
Проверка позволяет установить существенные неполадки, например: повышенный ток холостого хода указывает на увеличенный зазор между статором и ротором или малое число витков в обмотке статора; большие потери мощности при холостом ходе — на междувитковое замыкание, повреждение сердечника или повышенное трение в подшипниках.
Измерение тока холостого хода каждой фазы и пусковых токов проводят на специальных испытательных стендах, оборудованных источниками регулируемого напряжения, двигателями- генераторами, преобразователями, выпрямителями, трансформаторами, индукционными регуляторами с плавным регулированием напряжения от 60 до 500 В и другим оборудованием с необходимыми контрольно-измерительными приборами и аппаратурой. Испытательные стенды снабжены также приспособлениями для установки и крепления машин и пультов управления.
Обмотки ремонтируемых электродвигателей контролируют и испытывают на трех стадиях производства: после изготовления катушек обмоток, укладки обмоток в пазы и сборки двигателя.
Заключительные этапы проверки ремонтируемого электродвигателя — измерение зазоров и пробный пуск. Перед окончательными испытаниями на стенде проверяют правильность сборки и взаимодействия всех частей двигателя путем пробного пуска и работы на холостом ходу в течение 30 мин.
Перед пробным пуском проверяют готовность машины к пуску и работе: наличие смазочного масла в подшипниках, правильность положения щеток (у электродвигателей с фазным ротором щетки должны быть опущены на контактные кольца, а пусковой реостат введен полностью), отсутствие в машине посторонних предметов, свободное вращение ротора без задевания вращающимися частями, прочное закрепление неподвижных подшипниковых щитов. Запустив машину с подшипниками скольжения, наблюдают за работой смазочного кольца: оно должно плавно вращаться и подавать масло на шейку вала. Шариковые и роликовые подшипники должны работать без шума.
По истечении 30 мин работы на холостом ходу двигатель останавливают и, приняв меры предосторожности, исключающие пуск его в работу, тщательно осматривают и ощупывают его обмотку, подшипники и другие части, чтобы выявить местные нагревы и дефекты деталей. Двигатель передают на испытательную станцию для окончательных испытаний, где в первую очередь определяют его номинальные данные.
Методика и объем испытаний для отремонтированного двигателя устанавливаются инструкциями, разработанными для конкретной испытательной станции ремонтного цеха, с учетом требований ГОСТ, ПУЭ и инструкций заводов-изготовителей электродвигателей. Результаты испытаний заносятся в протокол.

Охрана Труда

• 
• 
• 

Испытание электродвигателей после ремонта

Испытание электродвигателей после ремонта

Электродвигатели испытываются следующим образом:

Объём и нормы приёмосдаточных и профилактических испыта­ний приводятся (по пунктам) ниже:

1) Измерить сопротивление постоянному току обмоток статора и ротора. Сопротивления обмоток статора и ротора измеряют при капитальном ремонте двигателей напряжением 2 кв и выше. Вели­чины сопротивления обмоток различных фаз не должны отличаться от ранее измеренных величин или заводских данных более чем на 2%.

2) Измерить сопротивление изоляции мегометром на напряже­ние 1000—2500 в. Величина сопротивления изоляции не нормируется.

3) Испытать изоляцию обмотки статора повышенным напряже­нием промышленной частоты.

Величина испытательного напряжения промышленной частоты при испытаниях после капитального ремонта (без смены обмоток) должна соответствовать приведённым ниже данным:

Двигатели напряжением до 500 в включительно после монтажа и ввода ротора испытываются напряжением 1000 в на протяжении 1 мин.

Величина испытательного напряжения при полной смене обмоток электродвигателей

(продолжительность испытания 1 мин)

4) Испытать изоляцию обмотки ротора двигателя с фазным рото­ром от корпуса и бандажей. Производится при капитальном ремонте без смены обмоток и приёмо-сдатомных испытаниях напряжением промышленной частоты величиной, равной 1,5 U _р , но не менее 1000 в, в течение 1 мин, где Uр — напряжение на кольцах при разомкнутом и неподвижном роторе и полном напряжении на статоре. При частич­ной смене обмоток после соединения, пайки и бандажировки величина испытательного напряжения принимается равной 1,5 U _р , но не. менее 1000 в. При полной смене обмоток роторов величина испытательного напряжения принимается 2 U _р 1000 в.

5) Измерить зазоры в подшипниках и между сталью статора и ротора. Величины воздушных зазоров в диаметрально противоположных точках не должны отличаться более чем на ± 10% от сред­него значения.

6) Проверить работу электродвигателей на холостом ходу в те­чение часа. Величина тока холостого хода не нормируется.

7) Измерить вибрацию двигателей. При текущем ремонте про­изводится для двигателей дымососов.

Величина вибрации не должна превышать следующих значений:

8) Измерить разбег в осевом направлении. Величина разбега не должна быть больше 4 мм. При капитальном ремонте произво­дится при выемке ротора.

9) Проверить работу двигателя под нагрузкой.

Испытания электродвигателей после ремонта

Нормативными документами установлены два вида испытаний после капитального ремонта: типовые и контрольные.

Типовые испытания проводятся по максимальной программе, приближенной к испытаниям новых электрических машин. Это значительно способствует повышению эксплуатационной надежности отремонтированных машин. Они являются обязательными только для машин, прошедших капитальный ремонт, в результате которого изменены номинальные параметры (вращающий момент, мощность, частота вращения).

При типовых испытаниях электродвигателей проводят ряд дополнительных испытаний.

Для асинхронных двигателей — испытания при повышенной частоте вращения, на нагрев, определение коэффициентов полезного действия и мощности, определение скольжения, испытания на кратковременную перегрузку по току, определение максимального вращающего момента, пускового тока и измерение вибраций.

Для двигателей постоянного тока дополнительно проводят такие испытания, как снятие скоростной характеристики n = ƒ(I), на нагрев, определение коэффициента полезного действия, зоны безыскровой коммутации, проверка качества коммутации и измерение вибраций.

Если в результате капитального ремонта паспортные данные сохранены неизменными, электрические машины испытываются по программе контрольных испытаний, являющейся лишь частью программы типовых испытаний.

Испытания после текущего ремонта содержат операции, составляющие часть программы контрольных испытаний. В объем испытаний после текущего ремонта входит: измерение сопротивления изоляции статоров между отдельными обмотками и относительно корпуса, испытание повышенным напряжением частоты 50 Гц в течение 1 мин, испытание междувитковой изоляции на электрическую прочность и обкатка электродвигателя на холостом ходу. Испытательные напряжения после текущего ремонта должны составлять 80% от нормативного.

При контрольных испытаниях проводятся все измерения и испытания, которые обязательны после текущего ремонта, и кроме того измерения сопротивления постоянному току обмоток в ненагретом состоянии, воздушных зазоров, радиальных зазоров в подшипниках скольжения и осевых зазоров в подшипниках скольжения или разбега ротора по оси.

Для двигателей постоянного тока кроме этого проводят испытания при повышенной частоте вращения, определяют частоту вращения холостого хода, проводят проверку коммутации при нормальной нагрузке и при кратковременной перегрузке по току, проверку номинальных параметров двигателя.

Основные виды испытаний асинхронных двигателей

Асинхронные двигатели бывают с короткозамкнутым ротором или с фазным ротором. Последние чаще применяются при пуске с нагрузкой на валу (краны, лифты и прочее). Существуют различные испытания асинхронных двигателей, например, приемо-сдаточные, которые проводятся перед вводом в эксплуатацию и после ремонта. Если проводилась модернизация электродвигателя, то он подвергается типовым испытаниям, подтверждающим возможность эксплуатировать асинхронный или другой двигатель по назначению и зафиксировать его новые нагрузочные характеристики. В статье ниже мы рассказали читателям сайта Сам Электрик, как проходят испытательные работы и какими документами они регламентируются.

Ввод в эксплуатацию

ПУЭ (Правила устройства электроустановок) регламентируют проведение приемо-сдаточных испытаний перед вводом электродвигателя в эксплуатацию (пункт 1.8.15). Программы испытаний и количество приборов, которые будут подвергаться (из партии) устанавливаются стандартом или ТУ на конкретный вид двигателя. Проверяется следующее:

1. Возможность включения электродвигателя без предварительной сушки обмоток (для ЭД номинальным напряжением до 1кВ и более).
2. Сопротивление изоляции.
3. Проверка обмоток статора путем подачи повышенного напряжения промышленной частоты. Каждая обмотка проверяется отдельно (при двух других соединенных с корпусом). Если выводов от катушек не имеется, то допускается проверять обмотку полностью.
4. Измерение сопротивления обмоток постоянному току. Для выявления некачественных соединений, межвитковых замыканий, ошибок в схеме подключения. Также для снятия параметров, необходимых для расчетов режимов, переходов и регуляторов.
5. Работа электродвигателя на холостом ходу (приводной механизм не нагружен).
6. Работа электродвигателя под нагрузкой.

После проведения работ оформляются АКТ и Протокол испытания асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором (или другой тип двигателя). В протоколе указываются полученные параметры и величины, а также проведенные мероприятия, место и состав участников. При этом проверку должны проводить специалисты с группой допуска не ниже IV и имеющие лицензии на ведение такого рода деятельности.

В период эксплуатации

Испытания электродвигателей в процессе эксплуатации необходимы для своевременного выявления неисправностей с последующим их устранением. Также для безопасности производства, эксплуатация электродвигателей с отклонением чревата негативными последствиями для людей, обслуживающих электромашины.

Испытания заключаются в следующем:

• измерение сопротивления изоляции, при этом, у электродвигателей напряжением более 1000В замеряется коэффициент абсорбции обмоток статора;
• проверка состояния изоляции;
• проверка обмоток статора путем подачи повышенного напряжения промышленной частоты;
• измерение сопротивления обмоток постоянному току;
• замер зазора между сталью ротора и статора;
• замер зазоров подшипников скольжения;
• проверка возбудителей;
• замер вибрационных характеристик подшипников;
• замер осевого разбега ротора;
• при наличии воздухоохладителя проводятся гидравлические испытания;
• проверка работы двигателя под нагрузкой;
• проверка исправности стержней (только для АД с короткозамкнутым ротором);
• проверка ЭД в режиме холостого хода или с приводным механизмом без нагрузки.

На видео ниже вы можете ознакомиться с несколькими методами проверки:

Сопротивление обмоток приводится в таблице в каталогах производителей электромашин, или в справочниках. Допустимое сопротивление изоляции обычно равно 1 МОм на 1 кВ питающего напряжения. Машины, которые питаются от 380В, допускаются к работе если сопротивление их изоляции не менее 500 кОм.

По результатам также оформляется акт и протокол. Помимо этого, параметры электрической машины заносят в журнал испытаний.

Послеремонтные испытания

Перед началом ремонта проводятся предремонтные испытания, для точной дефектации узлов асинхронного двигателя. Цель – выявить исправные двигатели, поступившие на ревизию по ошибке или имеющие незначительную неисправность, которую можно устранить сразу же.

В процессе ремонта проводятся операционные испытания (операционный контроль), цель которых – выявление ошибок, некачественных материалов или запасных частей и своевременное устранение выявленных замечаний. В первую очередь, важность операционного контроля обусловлена сокращением срока ремонта (если его не проводить, при наличии дефектного узла ремонт затянется), второй причиной является снижение затрат на ремонт.

Если операционный контроль не проводить, то, например, при перемотке статора или ротора (при наличии дефекта металла или проволоки) неисправность можно обнаружить уже на испытаниях после ремонта, это приведет к значительному удорожанию обслуживания. Комплексный стенд проверки не только сократит срок операционного контроля, но и значительно упростит его проведение.

После капитального ремонта проводятся приемо-сдаточные испытания (если изменились электрические и магнитные характеристики, то проводятся типовые испытания).

Нормативная документация

При эксплуатации, проверках и обслуживании электродвигателей руководствоваться можно книгой Н.М. Слоним «Испытания асинхронных двигателей при ремонте», где описаны методики их проведения. Несмотря на 1980 год выпуска, книга содержит актуальную информацию. Методы испытаний асинхронных двигателей изложены в ГОСТ 7217-87, он действующий, актуализация текста проведена 06.04.2015, переиздание было в 2003 году. Помимо этого, в ПУЭ и ПТЭЭП также приведена программа испытаний электрических машин переменного тока.

На этом мы и заканчиваем рассмотрение данной темы. Если остались вопросы или вы просто хотите дополнить материал, пишите в комментариях под статьей!