Испытание электрических машин после ремонта.
Отремонтированные машины в зависимости от мощности и назначения подвергаются приемосдаточным испытаниям согласно установленным нормам [22].
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 ис- пытывают 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 пе- ременного тока приведена в табл. 6.1);
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 на- пряжением 3 кВ и выше и мощностью 300 кВт и более.
Испытание на холостом ходу проводится для электродвигателемощностью 100 кВт и более на номинальное напряжение 3 кВ и выше.
Проверка позволяет установить существенные неполадки, на- пример: 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 ис- точниками регулируемого напряжения, двигателями-генераторами, преобразователями, выпрямителями, трансформаторами, индукци- онными 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.
Испытания электрических машин после ремонта
После ремонта производятся обкатка машин и приемо-сдаточные испытания по нормам, приведенным в ПТЭ. Общие методы испытаний электрических машин изложены в ГОСТ 11828-86. Заключение о пригодности к эксплуатации дается не только на основании сравнения результатов испытания с нормами, но и по совокупности результатов всех проведенных испытаний и осмотров. Значения полученных при испытаниях параметров должны быть сопоставлены с исходными, а также с результатами предыдущих испытаний электрической машины.
Под исходными значениями понимаются значения, указанные в паспорте машины, в протоколах испытаний завода-изготовителя, в стандартах и технических условиях. При отсутствии таких значений в качестве исходных могут быть приняты значения параметров, полученные при приемо-сдаточных испытаниях или испытаниях по окончании восстановительного ремонта электрической машины.
По изложенной ниже программе испытываются и электрические машины производства иностранных фирм после истечения гарантийного срока эксплуатации.
Программой испытаний двигателей переменного тока после капитального ремонта предусмотрены следующие операции:
- испытание стали статора двигателей с обмотками из прямоугольного провода (удельные потери — не более 5 Вт/кг, наибольший перегрев зубцов при В7 = 1 Тл не должен превышать 45 °С, наибольшая разность перегрева различных зубцов при той же индукции — не более 30 °С );
- измерение сопротивления изоляции обмоток статора, ротора, термоиндикаторов с соединенными проводами (если они имеются в данной машине) и подшипников;
- испытание обмоток статора и ротора при собранном двигателе повышенным напряжением промышленной частоты длительностью 1 мин. Значения испытательных напряжений обмоток в процессе их изготовления и после сборки машины приведены в табл. 10.2. 10.4. Результаты испытаний считаются положительными, если не наблюдалось скользящих разрядов, толчков тока утечки или нарастания его установившегося значения, пробоев или перекрытий и если сопротивление изоляции, измеренное мегаомметром после испытаний, осталось прежним;
| Испытуемый элемент двигателя переменного тока с U* 0,66 кВ | Испытательное напряжение, кВ | |
| Р„ = 0,2. 1 кВт | Р,= 10,1. 1000 кВт | |
| Обмотки после укладки в пазы до пайки межкатушечных соединений | 2,5 | 3,0 |
| Обмотки после пайки и изолировки межкатушечных соединений | 2,3 | 2,7 |
| Обмотки после пропитки и запрессовки обмотанного сердечника | 2,2 | 2,5 |
| Главная изоляция обмотки собранного двигателя переменного тока | 2U., + 1,0, но не менее 1,5 |
- измерение сопротивлений обмоток статора и ротора (проводится для двигателей мощностью Рн = 300 кВт и более или для двигателей с UH > 3 кВ), реостатов и пускорегулирующих резисторов постоянному току. Отклонения сопротивления обмоток от паспортных и по фазам — не более ±2%, для реостатов — не более ±10%;
- испытание витковой изоляции обмоток из прямоугольного провода импульсным напряжением высокой частоты в течение 5. 10 с. Значения испытательных напряжений приведены в табл. 10.5.
| Испытуемый элемент обмоток статора из прямоугольного провода двигателей переменного тока | Испытательное напряжение, кВ, для электродвигателей на номинальное напряжение, кВ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Рн ≤ 1000 кВт | Рн >1000 кВт | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| До 0,66 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Отдельная катушка(стержень) перед укладкой Обмотка после укладки в пазы до пайки междукатушечных соединений Обмотки после пайки и изолировки соединений Главная изоляция обмотки собранной машины | 4,5 3,5 3,0 2Uн+ Но не
*Под Uрот понимается напряжение на кольцах неподвижного ротора с разомкнутой обмоткой при номинальном напряжении на статоре
Программой испытаний машин постоянного тока после капитального ремонта предусмотрены следующие операции:
Испытание электрических машин |
| Вложение | Размер |
|---|---|
| tekst_lektsii.doc | 202 КБ |
| no15_ispytaniya_elektrodvigateley.doc | 19.5 КБ |
Предварительный просмотр:
Испытание электрических машин.
В главе будут рассматриваться испытания машин постоянного тока мощностью до 200 кВт и напряжением до 440 В, а также электродвигателей переменного тока напряжением до 1000 В.
Перед выполнением наладочных операций осуществляют внешний осмотр машины и убеждаются в том, что она находится в состоянии, пригодном для испытаний, а ее установка и паспортные данные соответствуют проекту. Знакомятся с монтажными чертежами, спецификациями, результатами заводских испытаний.
После внешнего осмотра наладчики проверяют механическую часть машины. Перед пуском, как правило, контролируют состояние подшипников. В электрических машинах общего назначения применяют в основном подшипники закрытого типа, заполненные смазкой на заводе-изготовителе. Обычно наладку механической части машин выполняют специализированные организации, поэтому наладчику электрической части перед испытаниями необходимы лишь сведения о готовности механической наладки.
ОБЪЕМ И НОРМЫ ИСПЫТАНИЙ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА
Машины постоянного тока мощностью до 200 кВт и напряжением до 440 В, вводимые в эксплуатацию после монтажа, проходят приемосдаточные испытания в объеме, предусмотренном ПУЭ.
Измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса и бандажей машины, а также между обмотками осуществляется мегаомметром на 1000 В. При проверке изоляции обмотки по отношению к корпусу один из щупов мегаомметра прикладывают к зачищенной металлической поверхности корпуса машины, второй к выводному концу той обмотки, сопротивление изоляции которой измеряют. Если в машине имеется несколько обмоток, то кроме измерения сопротивления изоляции каждой из них по отношению к корпусу проверяют состояние их изоляции между собой. С этой целью все остальные обмотки соединяют с корпусом или по окончании измерения сопротивления изоляции всех обмоток по отношению к корпусу определяют сопротивление изоляции между каждыми двумя обмотками. Согласно ПУЭ оно должно быть не ниже 0,5 МОм между обмотками и каждой обмоткой относительно корпуса при 10—30 °С.
Сопротивление изоляции ниже 0,5 МОм может быть вызвано попаданием в изоляцию влаги, поверхностной влажностью, оседанием токопроводящей пыли на выводах, обмотках, коллекторе. При этом рекомендуется продуть машину сухим сжатым воздухом, очистить выводы обмоток, торец коллектора, изоляционные детали щеткодержателей. Если после, чистки и продувки сопротивление изоляции не повысится, выполняют поверхностную сушку машины и осуществляют контрольное измерение сопротивления изоляции. Необходимо помнить, что показания мегаомметра зависят от продолжительности приложения напряжения к проверяемой обмотке. Чем больше время, прошедшее от момента приложения напряжения к изоляции до момента отсчета, тем больше измеренное сопротивление изоляции. С повышением температуры сопротивление изоляции уменьшается.
При измерении сопротивления обмоток постоянному току проверяют состояние их контактных соединений (паек, болтовых, сварных соединений). Сопротивления измеряют методом амперметра — вольтметра, моста и микроомметра. Необходимо помнить о некоторых особенностях измерений сопротивлений обмоток машин постоянного тока:
сопротивление последовательной обмотки возбуждения, уравнительной и обмотки добавочных полюсов невелико (тысячные доли ома), поэтому его измеряют с помощью микроомметра;
сопротивление обмотки якоря определяют методом амперметра — вольтметра с использованием специального двухконтактного щупа с пружинами с изоляционной рукояткой ( рис. 1 ).
Рис. 1 . Измерение сопротивления якоря с помощью двухконтактного щупа: РА — амперметр, PV — вольтметр, GB — батарея, RK — реостат, S1, S2 — выключатели.
Сопротивление постоянному току реостатов и пускорегулировочных резисторов обычно измеряют мостами ММВ, МВУ-49, Р-333 и др. При этом измерения выполняют для всего реостата полностью и на каждом положении ползунка (ответвлении).
Искрение всех или части щеток
Щетки не установлены на нейтраль
Щетки неправильно установлены в щеткодержателях (размеры щеток не соответствуют размерам щеткодержателей)
Установить щетки на нейтраль
Правильно установить щетки в щеткодержателях
Слабое или сильное нажатие щеток на коллектор
Отрегулировать с помощью пружины щеткодержателя давление щеток на коллектор
Несоответствие материала, размеров и количества щеток заводским данным
Проверить соответствие данных установленных щеток требуемым
Местные перегревы якорной обмотки двигателя
Витковое и ли короткое замыкание в одной или нескольких катушках якоря
Отыскать повреждение и перемотать катушку якоря
Двигатель плохо разгоняется и работает с ненормальной частотой вращения
Закорачивание соседних пластин коллектора
Продорожить коллектор, снять заусенцы острым шабером
Соединение между катушками или хомутами, например от оставшегося после пайки олова
Осмотреть все петушки и хомутики, при обнаружении соединенных вместе разъединить их
Значения сопротивлений должны отличаться от данных завода-изготовителя не более чем на 10 %.
При испытаниях электрических машин на холостом ходу и под нагрузкой возможны различные неисправности. Причины и способы устранения простейших неисправностей машин приведены в табл. 1.
ОБЪЕМ И НОРМЫ ИСПЫТАНИЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Электродвигатели переменного тока напряжением до 1000 В, вводимые в эксплуатацию после монтажа, подвергают приемосдаточным испытаниям в объеме, предусмотренном ПУЭ.
Измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса и между обмотками, а также сопротивления изоляции заложенных в электродвигатель температурных индикаторов осуществляют мегаомметрами. Если в электродвигателях выведены начало и конец каждой фазы, сопротивление изоляции обмотки измеряют отдельно для каждой фазы относительно корпуса и между обмотками. В многоскоростных многообмоточных электродвигателях это сопротивление должно быть измерено на выводах каждой обмотки в отдельности, в асинхронных электродвигателях с фазным ротором — отдельно для обмоток статора и обмоток ротора.
Допустимые сопротивления изоляции электродвигателей напряжением до 1000 В приведены в табл. 2 .
Измерение сопротивления обмоток постоянному току двигателей мощностью 300 кВт и более производят при неподвижном роторе. Сопротивление многофазных обмоток при наличии выводов начала и конца всех фаз измеряют пофазно. В электродвигателях с фазным ротором должно быть измерено также сопротивление обмотки ротора.
Таблица 2 . Допустимые значения сопротивления изоляции электродвигателей переменного тока
Напряжение мегаомметра, В
Обмотка статора напряжением до 1000 В
Не менее 0,5 МОм при 10—30 °С
Обмотка ротора синхронного двигателя и электродвигателя с фазным ротором
Не менее 0,2 МОм при температуре 10—30 °С
Если фазы обмотки статора соединены в «звезду» и не имеют вывода нулевой точки, сопротивление измеряют между каждыми двумя выводами (двумя фазами) электродвигателя. При измерении сопротивления обмотки ротора электродвигателя подключают измерительную схему непосредственно к концам обмотки, чтобы исключить влияние переходного сопротивления контактов щеток. Согласно ПУЭ измеренные сопротивления постоянному току обмоток различных фаз должны отличаться друг от друга или от заводских данных не более чем на 2 %.
Во всех случаях измеряют сопротивление постоянному току реостатов и пускорегулировочных резисторов, общее сопротивление и проверяют целость отпаек. Эти сопротивления составляют десятые и сотые доли ома, поэтому измерение пусковых сопротивлений в цепи ротора электродвигателя обычно осуществляют мостовым методом или микроомметром. Значение измеренного сопротивления должно отличаться от паспортных данных не более чем на 10 %. Ошибка при измерениях пусковых сопротивлений может привести к ненормальному пусковому режиму электродвигателя.
Проверка правильности соединений выводов обмоток электродвигателей сводится к определению начал и концов каждой из них. Полярность выводов трехфазных электродвигателей проверяют несколькими способами, наиболее распространенные из которых приведены ниже.
Вначале определяют выводы каждой обмотки в отдельности с помощью мегаомметра, моста или пробника УП-71, ПУ-82.
Для проверки правильности соединений выводов используют источник постоянного тока (аккумулятор или сухой элемент) и вольтметр постоянного тока (милливольтметр или гальванометр).
Рис. 2. Схемы проверки выводов обмотки статора с помощью источника постоянного тока: а—подключение к источнику одной обмотки; б, в — подключение к источнику двух обмоток; I, II, III – обмотки; К, Н — концы и начала обмоток.
Схемы проверки выводов обмотки показаны на рис. 2 . К одной из обмоток кратковременно подключают источник питания, к двум другим — поочередно вольтметр ( рис. 2, а ), чтобы в момент подачи напряжения от источника питания стрелка отклонилась вправо. При этом « + » батареи и «—» вольтметра соединены с одноименными выводами обмоток. Маркировку выводов проверяют попарным включением обмоток. Две обмотки включают последовательно и кратковременно подключают к источнику питания. К третьей обмотке подсоединяют вольтметр. Если две обмотки соединены последовательно одноименными выводами ( рис. 2, б ), стрелка вольтметра при включении выключателя S не будет отклоняться. При соединении обмоток разноименными выводами ( рис. 2 , в) в момент включения и отключения выключателя S стрелка вольтметра отклоняется. Так же определяют соответствие выводов третьей обмотки с выводами первой или второй.
Проверку полярности выводов можно выполнить на переменном токе ( рис. 3 ). Соединяют последовательно две обмотки, а к третьей обмотке подключают вольтметр PV или лампу накаливания. При соединении между собой одноименных выводов вольтметр имеет показания, близкие к нулю ( рис. 3, а ).
Рис 3 . Схемы проверки выводов обмотки статора с помощью источника переменного тока:
а — подключение к источнику одной обмотки, б — подключение к источнику двух обмоток.
Установив одноименные выводы первой и второй обмоток, повторяют проверку, соединяя между собой первую и третью обмотки и подключая вольтметр ко второй для определения полярности выводов третьей обмотки. При соединении двух обмоток разноименными выводами вольтметр покажет наличие напряжения на третьей обмотке ( рис.3, б ). Проверку полярности выводов обмоток выполняют на пониженном 5—10% Uном напряжении.
Рис 4. Схемы проверки соединений составных частей обмотки: а — определение составных частей обмотки, б — определение полярности обмоток.
Правильность соединений отдельных частей составной обмотки проверяют по схеме, показанной на рис. 4 . Подавая переменный ток в одну часть обмотки, по наибольшему из измеренных напряжений находят другую часть обмотки, принадлежащей этой же фазе ( рис. 4, а ). Так же определяют части обмоток, принадлежащие остальным двум фазам. Полярность составных частей обмотки проверяют по схеме, показанной на рис. 4, б . В случае соединения разноименных выводов частей обмотки, принадлежащей одной фазе, напряжение U2 при включении двух одинаковых обмоток, измеренное вольтметром, примерно в 2 раза больше напряжения U1.
Проверку работы электродвигателя на холостом ходу или с ненагруженным механизмом осуществляют таким образом. После проверки действия защиты и сигнальной аппаратуры выполняют пробный пуск двигателя с отключением и прослушиванием стука, шума, вибрации. Затем запускают, проверяют разгон до номинальной частоты вращения и нагрев подшипников, включают электродвигатель на различные частоты вращения (многоскоростные двигатели), измеряют ток холостого хода всех фаз. Продолжительность проверки, как правило, не менее 1 ч. Работу электродвигателя под нагрузкой проверяют при включении технологического оборудования в момент сдачи в эксплуатацию.
При первом опробовании электродвигателей возможны неисправности. Причины и способы наиболее распространенных неисправностей асинхронных электродвигателей приведены в табл. 3 .
