Если дефектацию производят после разборки электрических машин иностранных фирм или старых конструкций, в дефектационную карту записывают данные, которые могут потребоваться при восстановлении обмоток или. других деталей машины. К таким данным относятся сведения о числе и размерах проводов обмотки в пазу, схемах соединений и вылете лобовых частей обмотки, зазорах между ротором и статором (между якорем и полюсами) и др. При этом снимают также эскизы, так как сведения, необходимые для ремонта машин иностранных фирм и старых конструкций могут отсутствовать в типовых альбомах.

Участок разборки электроремонтного цеха должен располагать подъемно-транспортными средствами (краны, тельферы, электрокары, тележки, строповые устройства и др.), приспособлениями для распрессовки деталей, демонтажа обмоток и вывода роторов (якорей) из станины, электрифицированными инструментами, автогенным аппаратом, ванной для мойки деталей, а также наборами гаечных ключей, напильников и других инструментов.

4.Ремонт токособирательной системы электрических машин

К токособирательной системе электрических машин относят коллекторы, контактные кольца, щеткодержатели с траверсами и механизм для подъема щеток и замыкания колец фазных роторов машин старых конструкций. В процессе работы электрической машины отдельные элементы ее токособирательной системы изнашиваются, вследствие чего нарушается ее нормальная работа.

Наиболее распространенными дефектами токособирательной системы являются недопустимый износ коллектора и контактных колец и появление на их рабочих поверхностях неровностей и кольцевых износов, (дорожек). Причинами возникновения этих дефектов служат главным образом повышенная вибрация машины, неправильная установка и неудовлетворительная притирка щеток, недопустимо большое давление щеток на коллектор и применение более твердых щеток, чем рекомендовано для данной машины. Повышенная вибрация является чаще всего следствием неудовлетворительной балансировки ротора (якоря) машины, нарушения соосности валов машины и агрегата, а также неправильного соединения полумуфт.

4.1.Коллекторы.

Неровности и дорожки на поверхности коллектора устраняют полировкой, шлифовкой или обточкой. Выбор способа устранения этих дефектов при ремонте зависит от величины выработки в металле коллектора. При выработке глубиной до 0,2 мм применяют полировку, до 0,5 мм — шлифовку, более 0,5 мм — обточку.

Обточку и шлифовку коллектора выполняют на токарных станках или с помощью переносных приспособлений. При обточке коллектора (рис. 3,а) скорость резания не должна превышать 1—1,5 м/с, а подача резца — 0,2—0,3 мм. При изготовлении новых коллекторов оставляют небольшой запас на износ —3 мм на одну сторону для коллекторов 0 до 100 мм, 8 мм — для коллекторов 0101—250 мм и 10—15 мм — для коллекторов 0 более 251 мм. Поэтому при каждой очередной обточке снимают с коллектора, столько металла, сколько необходимо для устранения имеющегося дефекта.

Шлифовку коллектора с помощью приспособления (рис. 3,6) производят мелкозернистыми карборундовыми кругами СТ-2 или СТ-3 при номинальной частоте вращения ремонтируемой машины.

При шлифовке на токарном станке частота вращения коллектора не должна превышать номинальной частоты вращения машин, которой принадлежит шлифуемый коллектор.

Полировку коллектора выполняют при номинальной частоте вращения машины и применяют мелкую стеклянную шкурку. Наиболее пригодна шкурка с зернистостью № 180—200. Шкурку накладывают на деревянный брусок, пригнанный по поверхности коллектора, а затем, прижимая с некоторым усилием брусок со шкуркой к поверхности вращающегося коллектора, полируют его. Если нет стеклянной шкурки требуемых номеров, коллектор полируют пемзой.

После обточки изоляцию коллектора продороживают на глубину 0,5—1,5 мм. Края пластин коллектора скашивают под углом 45. Продороживание изоляции выполняют ручным резаком, изготовленным из куска ножовочного полотна, или специальным переносным устройством (рис. 4). Электродвига­тель / мощностью 0,25 кВт укомплектован редуктором 3 с передаточным числом 1:3. Управление двигателем осуществляет магнитный пускатель 2, кнопка включения и отключения которого размещена в правой рукоятке 5 рабочей части 6. Рабочая часть снабжена метрической шкалой для установки дисковых фрез на размер и шаг коллекторных пластин, а также концентрическим зажимом, позволяющим регулировать глубину продороживания. Прорезание изоляции осуществляется фрезой левого вращения и- соответствующей толщины.

Продороживание выполняют следующим образом. Сначала заземляют электродвигатель, подключают его к сети, с помощью каретки и подвижных опор устанавливают необходимую глубину продороживания и шаг коллекторных пластин. После этого вручную продороживают первую прокладку между пластинами. Затем, взяв в руки рабочую часть приспособления, ставят направляющий нож в продороженную канавку, пус­кают двигатель и, направляя вращающуюся фрезу вдоль прокладки между пластинами, продороживают ее. Далее нажимают кнопку и останавливают электродвигатель, устанавливают направляющий нож в только что выбранную фрезой дорожку и, повторяя операцию, выбирают фрезой следующую дорожку между пластинами коллектора.

Переносное устройство для продороживания изоляции коллектора широко используют в ремонтной практике, так как его применение снижает затраты труда на эту- операцию в 4 раза по сравнению с выполнением этих работ вручную и намного повышает их качество. Масса рабочей части около 1,5 кг, всего приспособления — 10 кг.

Приступая к работе по продороживанию, рабочий должен убедиться в правильном направлении вращения фрезы и прочности ее крепления. Правильное направление вращения фрезы указывает стрелка, прикрепленная на корпусе устройства. Работу по продороживанию рабочие должны выполнять в защитных очках, рукава одежды должны быть завязаны на запястьях рук.

В некоторых случаях, о которых упоминалось выше, коллектор может оказаться в таком состоянии, что для ремонта машины его необходимо заменять новым, лучше всего заводского изготовления. При замене выпрессовывают старый коллектор и напрессовывают на вал новый. Эту операцию выполняют в специальных приспо­соблениях гидравлическими прессами. Практика показывает, что часто предприятия не имеют запасных коллекторов и при замене дефектного коллектора они вынуждены изготовлять новый собственными силами.

Новый коллектор изготовляют, руководствуясь основными размерами старого, учитывая при этом степень его износа. Перед разборкой дефектного коллектора его поверхность покрывают двумя слоями картона, поверх которых на расстоянии 50—60 мм друг от друга накладывают два бандажа из мягкой проволоки, чтобы предохранить пластины от рассыпания. Вывернув крепежные болты, легкими ударами молотка снимают нажимную шайбу и конус, предварительно отметив взаимное расположение всех деталей.

Пластины коллектора (рис. 5,а) изготовляют из полос холоднотянутой меди трапецеидального сечения с соответствующими размерами клина. Полосу рубят на куски требуемой величины (по ширине, коллектора) с припуском 2—4 мм на сторону по длине. В качестве межпластинной изоляции применяют листовой твердый миканит КФ требуемой толщины.

В машинах, где провода обмотки впаивают непосредственно в коллекторные пластины, до начала сборки в пластинах фрезеруют прорези размером, превышающим на 0,25—0,3 мм размер провода обмотки. Эту операцию можно выполнить и после сборки коллектора, но, как правило, этого не делают, опасаясь, что придется разбирать и повторно собирать коллектор, если в процессе фрезерования прорезей в пластинах появится брак. У машин, провода обмотки которых соединяются с пластинами коллектора через петушки, для петушков фрезеруют прорези.

Заготовленные пластины и миканитовую изоляцию собирают вручную на круглой плите, применяя стальное прессующее кольцо. Пластины устанавливают вертикально на плите и вставляют между ними миканитовую межпластинную изоляцию.

При выполнении основных операций сборки и обработки коллектора соблюдают такую последовательность:

--запрессовывают в стальное кольцо весь комплект из пластин и межпластинной изоляции так, чтобы он принял форму правильного цилиндра, и предварительно обрабатывают его на токарном станке;

запекают запрессованный комплект в термостате при 130—140°С в течение 3—4 ч, после чего перепрессовывают комплект в следующее, несколько меньшее по размеру стальное кольцо, нагретое до 80—90°С;

охлаждают запрессованный комплект до температуры окружающего воздуха и растачивают на токарном станке при большой частоте вращения торцы пластин для образования «ласточкина хвоста». При этом следят за тем, чтобы при расточке не образовались заусенцы, замыкающие пластины внутри коллектора;

-изготовляют в пресс-форме манжеты из формовочного миканита или слюдинита толщиной 0,35 мм;

-надевают на втулку коллектора конусы, а затем манжеты, после чего устанавливают комплект пластин и затягивают гайку;

-помещают коллектор в термостат и запекают при 170°С в течение 5—8 ч в зависимости от размеров коллектора, потом дважды прессуют — один раз при 160°, второй — при 25°С, зажав до отказа нажимное кольцо;

-снимают с коллектора прессующее устройство и лампой на 220 В проверяют отсутствие замыканий между пластинами, а затем испытывают электрическую прочность изоляции коллектора, приложив в течение 1 мин испытательное напряжение 2,5 кВ при 0 150 мм и 3 кВ — при 0 151 — 140 мм;

-производят динамическую формовку коллектора (рис. 5, б), для чего подогревают его до 150—160°С и вращают с' частотой, превышающей в 1,2—1,5 раза номинальную;

-обтачивают коллектор на токарном станке и насаживают на вал;

впаивают в пластины петушки, проверяют величину биения, повторно обтачивают коллектор, а затем продороживают в шлифуют его поверхность.

4.2.Контактные кольца.

У контактных колец фазных роторов наиболее часто повреждаются рабочая поверхность и изоляция между кольцами или между кольцом и валом.

Неравномерную выработку контактного кольца устраняют обточкой на токарном станке или с помощью приспособления, показанного на рис. 3,а. При легких повреждениях колец (подтаре, царапинах и др.) их шлифуют стеклянной шкуркой.

Нарушенную изоляцию между контактными кольцами восстанав­ливают, зачищая, промывая синтетическим моющим средством и затем окрашивая поврежденное место изоляционной эмалью ГФ-92-ГС, ГФ-92-ХС, КО-935 и др. При предельном износе колец приходится изготовлять новые и напрессовывать их на вал ротора: Кольца для электрических машин нормального исполнения изготовляют Из стали, чугуна или латуни Л68. Существует несколько способов прессовки контактных колец, но для колец асинхронных двигателей мощностью до 100 кВт чаще других применяют способ холодной прессовки на втулку (рис. 6).

Основные операции сборки и прессовки колец выполняют в такой последовательности:

-собирают комплект колец, продев контактные шпильки 1 в имеющиеся в кольцах 4 отверстия;

-вставляют в промежутки между кольцами равномерно по окружности по три стальных дистанционных клина 9, чтобы кольца не смещались при прессовке;

-устанавливают комплект колец на нижний (подставной) диск 12 и вкла­дывают в отверстия колец изоляцию 5, состоящую из полосок пропитанного электрокартона толщиной 0,4 мм и ми­канита или лакоткани, а изоляцию распределяют так, чтобы она равномерно располагалась по внутренней окружности колец;

-вставляют внутрь колец разрезную гильзу 3 из стали толщиной 1,5 мм, которая предохраняет изоляцию от смятия при прессовке, затем вставляют в гильзу стальную втулку 6 и покрывают ее верхним (нажимным) диском 8;

устанавливают весь собранный комплект колец на нижний стол 11 пресса и запрессовывают втулку вгильзу, после чего выбивают дистанционные клинья из межкольцевых промежутков;

--сушат комплект запрессованных колец в печи в течение 6—8 ч при 110—115°С, затем пропитывают в изоляционной эмали и вновь сушат в течение 10—12 ч при 120°С;

-охлаждают комплект колец до 80—90°С и, установив втулку на конец вала ротора, насаживают на вал давлением пресса; при насадке колец на вал следят за тем, чтобы контактные шпильки пришлись против выходных концов обмотки;

-протачивают поверхности колец на токарном станке, устраняя неровности и биение, потом полируют их;

-проверяют индикатором величину биения колец (она не должна превышать 0,04 мм).

4.3. Щеткодержатели.

При ремонте электрических машин наиболее часто встречаются такие неисправности щеткодержателя, как ослабление пружин, оплавление или механические повреждения.

Ослабление пружин щеткодержателя и, как результат этого, снижение нажатия на щетку устраняют регулировкой пружин, а при отсутствии такой возможности — заменой дефектной пружины новой заводского изготовления. Величину нажатия пружины щеткодержателя после регулировки или замены проверяют так, как показано на рис. 7. Удельное нажатие щеток зависит от марки и плотности тока щеток, конструкции машины.

Для определения, величины нажатия щеток 3 на коллектор 1 под щетку подкладывают полоску тонкой бумаги или фольги, затем одновременно тянут одной рукой за шнурок, привязанный к крючку динамометра, а другой рукой — за полоску бумаги (фольги) и замечают показание динамометра в момент, когда, бумагу (фольгу) можно легко вытянуть из-под щетки. Удельное нажатие определяют как частное от деления величины, показанной динамометром в граммах, на поперечное сечение щетки в квадратных сантиметрах.

Отклонения в величине нажатия отдельных щеток одного полюса машины постоянного тока не должны превышать 10%. Все устанавливаемые на отремонтированной машине щетки должны быть одной марки. Марки щеток подбирают в соответствии с указаниями завода-изготовителя, так как каждый тип машины выпускают со строго подобранными марками щеток. При подборе щеток учитывают необходимую плотность тока под щетками, окружную скорость коллектора или контактных колец, род тока и напряжения, мощность электродвигателя и режим его работы. В асинхронных двигателях мощностью до 100 кВт применяют щетки МГ и МГС, а в машинах постоянного тока — Г и ЭГ.

Подбор необходимой величины удельного нажатия и марок щеток способствует улучшению контакта между щетками и коллектором, однако этого недостаточно для того, чтобы создать надежный и хороший контакт. Необходимо, чтобы контактные поверхности щеток были тщательно притерты (пришлифованы) к поверхности коллектора. Для этого устанавливают щетку 3 в держатель 2, а затем, приподняв ее, накладывают полоску стеклянной бумаги на поверхность коллектора / (абразивной поверхностью к щетке) и опускают щетку. Для пришлифовки щеток применяют только мелкозернистую стеклянную бумагу № 100. Прижимая бумагу к поверхности коллектора и держа ее за концы, протягивают бумагу от одного крайнего положения до другого и до тех пор, пока щетка не притрется.

Обоймы и другие детали щеткодержателя оплавляются из-за сильного искрения и образования кругового огня. При легком оплавлении щеткодержатель очищают от копоти, грязи и нагара, а при сильном — заменяют новым. Механические повреждения щеткодержателя (заусенцы, вмятины, выгибы) устраняют опиловкой и правкой. Одним из часто встречающихся в щеткодержателях повреждений является электрическая коррозия внутренней поверхности обоймы в результате нарушения прохождения тока с щетки на обойму. Это нарушение устраняют подтяжкой контактов в цепи тока.

Окончив ремонт щеткодержателей машин постоянного тока, проверяют правильность сборки и расстановку щеткодержателей по отношению к коллектору, а также притирают щетки. Эту работу выполняют очень тщательно, так как малейшее нарушение порядка расстановки щеткодержателей или несоблюдение расстояний от щеткодержателей до коллектора может привести к нарушению нормальной работы машины и повышенному износу коллектора и щеток. Правильной является шахматная расстановка щеток, при которой щетки равномерно покрывают всю поверхность коллектора.

При расстановке щеток учитывают, что износ коллектора под щетками разной полярности неодинаков. Поэтому щеткодержатели располагают так, чтобы щетки двух соседних болтов разной полярности работали по одному щеточному следу, а щетки следующей пары болтов — по другому следу, т. е. в промежутках между щеточ­ными следами первой пары болтов. Устанавливая щеткодержатели, следят за тем, чтобы расстояние от обоймы до поверхности коллектора было 2—4 мм. Для того чтобы щетки свободно передвигались в обойму, между ними должен быть зазор 0,1—0,4 мм в направлении вращения и 0,2—0,5 мм —в направлении оси коллектора.

5.Ремонт сердечников, валов и вентиляторов электрических машин

5.1.Сердечники.

Важнейшими частями электрических машин являются сердечники. Листы пакетов сердечников изготовляют из специальной электротехнической стали, обладающей благодаря присадке кремния низкими удельными потерями.

Для уменьшения потерь на вихревые токи пакеты сердечников статоров, роторов и якорей набирают из отдельных изолированных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм. Сердечники являются магнитопроводами, в их пазах размещают и укрепляют обмотки.

 При длительной работе электрических машин чаще всего возникают следующие неисправности сердечников: ослабление прессовки пакетов и посадки пакетов стали на валу; распушение крайних (торцевых) пакетов стали (образование «веера»): оплавление отдельных участков стали и нарушение межлистовой изоляции. Эти неисправности устраняют ремонтом.

Ослабление прессовки пакетов преимущественно происходит в сер­дечниках электрических машин старых конструкций, у которых листы стали изолированы тонкой (папиросной) бумаги.

При чрезмерном нагревании сердечника с бумажной межлистовой изоляцией бумага обугливается и выпадает, в результате чего не только нарушается изоляция между листами, но и ослабляется прессовка сер­дечника.

Активная сталь сердечника должна быть спрессована настолько плотно, чтобы исключалась возможность даже самого незначительного перемещения одного листа по отношению к другому.

При разборке машины перед ремонтом и осмотре состояния активной стали ослабленная прессовка выявляется наличием ржавых пятен на ее поверхности. Такое ржавление распространяется только на участки с пониженной прессовкой и является результатом так называемой контактной коррозии, которой подвергаются поверхности стальных листов и деталей, перемещающихся одна относительно другой.

Ослабление прессовки вызывает специфический шум, а иногда и вибрацию машины. Вибрация машины и отдельных листов сердечника приводит к разрушению межлистовой изоляции и поломке незажатых стальных листов, смежных с вентиляционными каналами. Отломанные части зубцов могут повредить изоляцию и активную сталь статора. Значительная вибрация стали в зубцовой зоне представляет особую опасность для изоляции обмотки ротора и статора, поскольку может вызвать истирание ее в местах, прилегающих к вибрирующим участкам.

Чрезмерная прессовка сердечника также нежелательна, так как при этом возрастают механические напряжения в крепежных деталях и устройствах, что может вызвать их деформацию и поломку.

Степень прессовки определяют (приближенно) с помощью кон­трольного ножа с лезвием толщиной 0,1—0,2 мм. При удовлетворительной прессовке стали лезвие ножа при сильном нажатии рукой не должно входить между листами более чем на 1—3 мм.

Ослабление прессовки чаще всего наблюдается в зубцовой зоне роторов и статоров, поэтому достаточно в места с ослабленной прессовкой плотно забить текстолитовые или гетинаксовые уплотняющие клинья, размеры которых соответствуют размерам зубца. При забивке клинья заглубляют на 2—3 мм ниже поверхности стали. Во избежание выпадения клинья предварительно покрывают клеящим лаком или клеем БФ-2 и отгибают на них края смежных листов стали. После забивки уплотняющих клиньев соответствующий участок сердечника покрывают масляно-битумным лаком БТ-99 воздушной сушки. В этом случае удаляют нажимную плиту сердечника, удерживаемую сваркой или закладными шпонками, устанавливают в торце сердечника листы текстолита или асбеста, вырезанные по форме листов стали, вновь накладывают нажимную шайбу, прессуют сердечник и закрепляют шайбой.

Страницы: 1, 2, 3