Данные по ремонту асинхронных двигателей

Данные по ремонту асинхронных двигателей

Разборка типового асинхронного двигателя

Поскольку имеется большое разнообразие конструкций электрических двигателей, то для разборки конкретного электродвигателя нужно изучать его чертежи и инструкцию по ремонту, ознакомиться с наглядными видео.

Но в общих чертах конструкции популярных в быту электромоторов схожи – на валу ротора находятся подшипники качения, внешние обоймы которых запрессовываются в посадочные места на внутренних поверхностях торцевых щитов (крышек).

Устройство асинхронного трехфазного двигателя с короткозамкнутым ротором

Сами щиты центрируются при помощи проточенной цилиндрической кромки, совпадающей по размерах с проточкой на кожухе статора. Фиксация торцевых щитов осуществляется болтовыми соединениями. При разборке двигателя его вал разъединяют с ведомыми механизмами и снимают электродвигатель со станины.

Демонтаж двигателя с рабочего места

После этого необходимо снять с вала элемент передачи механической энергии (шкив, шестерня, фланец и т.д.)

Открутив болты крепления, при помощью съемника снимают торцевые щиты с подшипников, после чего можно осторожно вынуть ротор

Съемник для подшипников

Подшипники чистят, заново смазывают или заменяют, очищают поверхности ротора и статора, после чего собирают двигатель вновь. Существует множество способов съема подшипников, методов и инструментов.

Проверка подшипников и изоляции

Износ подшипников в асинхронном двигателе это, по сути его конструкции, единственные детали, которые необходимо регулярно заменять. В мощных движках на подшипники воздействуют большие нагрузки, приводящие к люфтам и биениям, которые при вращении ротора слышны как довольно сильный шум. Поверхности качения утрачивают свою первоначальную форму, а сепаратор начинает трескаться.

Если сепаратор разрушится во время вращения, ротор перестанет быть коаксиальным относительно статора и зацепится за него. Последствия такой аварии будут весьма разрушительными для движка и скорее всего, приведут к его полной негодности и невозможности восстановления. Состояние подшипников определяется специальным прибором по уровню шума.

Очень важным и обязательно проверяемым параметром является состояние изоляции проводов и обмоток статора движка. Для этого потребуется специальный прибор – мегаомметр.

Определение технического состояния короткозамкнутой обмотки ротора

1. Присоединить один из выводов обмотки фазы, от межкатушечного соединения которой сделан дополнительный вывод, и дополнительный вывод к схеме для определения обрывов стержней короткозамкнутых обмоток роторов.
2. На катушку фазы подать от схемы напряжение переменного тока, равное 10—15 В.
3. Медленно вращая ротор, пока он не сделает один или полтора оборота, следить за показаниями амперметра, включенного в цепь катушки обмотки фазы, на зажимы которой подано напряжение. При изменении тока, записать его максимальное и минимальное значения в журнал. Неизменность показаний амперметра при проворачивании ротора электродвигателя свидетельствует об отсутствии обрывов стержней короткозамкнутой обмотки ротора. Изменение тока указывает на наличие ослабления сечения или обрыва стержней.

Вычислить относительное изменение тока по формуле

Если относительное изменение тока превышает 15%, то электродвигатель разбирают и определяют число оборванных стержней.

П р и м е ч а н и е. Если электродвигатель не приспособлен к диагностированию, то напряжение подается в обмотку фазы. В этом случае допустимое относительное изменение тока при проворачивании ротора составляет 10%.

Отключить обмотку электродвигателя от схемы.

Как проверить обмотку электродвигателя?

Следующий этап проверки – это проверка обмотки электродвигателя на короткое замыкание на его корпус. Чаще всего бытовой двигатель не будет работать при замкнутой обмотке, поскольку сгорит предохранитель или сработает система защиты. Последнее характерно для незаземленных приборов, рассчитанных на напряжение 380 вольт.

Для проверки сопротивления используется омметр. Проверить с его помощью обмотку электродвигателя можно таким способом:

• устанавливаем омметр в режим измерения сопротивления;
• щупы подключаем к нужным гнездам (как правило, к общему гнезду «Ом»);
• выбираем шкалу с наиболее высоким множителем (например, R*1000 и т.д.);
• устанавливаем стрелку на ноль, при этом щупы должны касаться друг друга;
• находим винт для заземления электродвигателя (чаще всего он имеет шестигранную головку и окрашен в зеленый цвет). Вместо винта может подойти любая металлическая часть корпуса, на которой можно соскрести краску для лучшего контакта с металлом;
• к этому месту прижимаем щуп омметра, а второй щуп прижимаем по очереди к каждому электрическому контакту двигателя;
• в идеале стрелка измерительного прибора должна слегка отклониться от наиболее высокого показателя сопротивления.

В ходе работы смотрите, чтобы ваши руки не касались щупов, иначе показатели будут неверными. Значение сопротивления должно быть показано в миллионах Ом или Мом. Если у вас омметр цифровой, в некоторых из них отсутствует возможность установки прибора на ноль, для таких омметров этап обнуления следует пропустить.

Также при проверке обмоток смотрите, чтобы они не были короткозамкнутыми или оборванными. Некоторые простые однофазные или трехфазные электродвигатели проверяются путем переключения диапазона омметра на самый низкий, затем стрелка становится на ноль и осуществляется измерение сопротивления между проводами.

Чтобы убедиться в том, что измерена каждая из обмоток, нужно обратиться к схеме двигателя.

Если омметр показывает сильно низкое значение сопротивления, значит, оно либо такое и есть, либо же вы прикасались к щупам прибора. А если значение слишком высокое, то это говорит о наличии проблем с обмотками электродвигателя. например, о разрыве. При высоком сопротивлении обмоток, двигатель не будет работать весь, либо же выйдет их строя его регулятор скорости. Последнее чаще всего касается трехфазных двигателей.

Основные неисправности трёхфазных асинхронных электродвигателей и способы их устранения

Основные неисправности трёхфазных асинхронных электродвигателей и способы их устранения

Неисправности обмоток асинхронных электродвигателей и способы их устранения

Замыкание на корпус. При коротком замыкании обмотки на корпус нужно проверить электродвигатель контрольной лампой, пи­таемой от сети (рис. 31).

В отдельных случаях целесообразно разомкнуть обмотку в не­скольких точках и проверить ее по частям. Сначала испытывается

отдельно каждая фаза (рис. 32), а затем полюсно-фазные группы обмотки (рис. 33).

Короткое замыкание витков. При этом замыкаются несколько витков или катушки в целом. Первый способ отыскания поврежде­ния: определяют перегрев, лобовых частей обмотки на ощупь. Вто­рой способ: обмотку питают переменным током повышенной часто­ты (до 400 гц) и прикладывают кусок стали к сердечнику статора по всей окружности. Место повреждения находится под полюсом, там, где сталь притягивается слабо.

Короткое замыкание полюсно-фазной группы, определяется обычно с помощью компаса, передвигаемого по окружности статора

Если обмотки соединены звездой, то положительный полюс ис­точника тока по очереди присоединяют к выводам, а отрицатель­ный — подключают к нулевой точке обмотки.

Этим же методом можно обнаружить и перевёрнутую фазу об­мотки.

При соединении обмотки треугольником нужно разомкнуть од­ну из вершин треугольника, к которой подводится постоянный ток.

Короткое замыкание большей части фазной обмотки определя­ется измерением тока пониженного напряжения или сопротивления фаз обмоток (рис. 35). Повышенный ток одной из фаз и уменьшен­ное сопротивление свидетельствуют о наличии короткого замыкания (рис. 36).

Разрыв цепа. Характерные и часто встречающиеся обрывы воз­никают при нарушении соединения проводников обмотки. Если об­мотка соединена в звезду и не имеет параллельных ветвей, то обрыв фазы обмотки легко обнаруживается контрольной лампой, подклю­чаемой по схеме рисунка 37.

Если обмотка соединена треугольником (без параллельных вет­вей), то её размыкают и каждую фазу отдельно проверяют контрольной лампой.

У электродвигателей, имеющих параллельные вет­ви обмотки, повреждённая фаза определяется по за­мерам токов в отдельных фазах. В дальнейшем по­вреждённая фаза разделя­ется на параллельные вет­ви, которые исследуются от­дельно.

Чтобы оставить комментарий зарегистрируйтесь или авторизируйтесь пожалуйста на сайте.

Виды ремонтов электромашин

Для предотвращения появления неисправностей следует проводить обслуживание и плановые ремонты электрооборудования согласно утверждённому графику.

Ремонты электромашин делятся на техническое обслуживание (ТО), текущий, средний и капитальный ремонты. Объём работ в каждом из этих видов работ определяется “Типовым положением о техническом обслуживании и ремонте (ТОиР) электрооборудования”.

Техническое обслуживание

Это поддержание оборудования в рабочем состоянии между плановыми ремонтами. Проводится силами ремонтного и оперативно-ремонтного персонала.

Предусматривает следующие виды работ:

• осмотр;
• проверка нагрева;
• протирка от грязи;
• проверка изоляции;
• выявление неисправностей и их устранение.

Производится по утверждённому графику и в период простоя – обеденный перерыв, наладка, смена инструмента.

Текущий ремонт

Поддерживается рабочее состояние до среднего ремонта. Производится на месте установки или в мастерской. Включает в себя:

• комплекс работ по ТО;
• замена вышедших из строя узлов – подшипников и муфт;
• регулировка и проверка центровки.

Средний ремонт

При проблемах, которые невозможно устранить во время текущего ремонта производится средний ремонт. При этом производится:

• полная разборка;
• при необходимости замена подшипников;
• ремонт корпуса и вала;
• пропитка обмоток лаком;
• изоляция или замена выводов

Производится средний ремонт в специализированных мастерских и предприятиях.

Капитальный ремонт

Полное восстановление характеристик и параметров. Кроме комплекса работ среднего ремонта производится замена или ремонт обмоток электромашины.

Неисправности электродвигателя легче предотвратить, чем устранять их последствия. Для этого необходимо вовремя производить комплекс работ по обслуживанию механизма и оборудовать его необходимыми защитными устройствами.

Техническая и справочная литература

Национальная библиотека Украины имени В.И. Вернадского

Крупнейшая библиотека Украины, главный научно-информационный центр государства. Входит в число десяти крупнейших национальных библиотек мира.

Научно-техническая библиотека ДонНТУ

Электронная библиотека ДонНТУ

Электронная библиотека ВЕДА

Библиотека диссертаций и рефератов различных отраслей науки

Кравчик А.Э. и др. (1982) Асинхронные двигатели серии 4А

Справочник по асинхронным двигателям

Электрические машины, электромеханика

Собрание книг по электромеханике, электрическим машинам

Электротехническая литература для свободного скачивания

Литература по электротехнике

Электротехническая литература для свободного скачивания

Научная электронная библиотека

Электрические машины постоянного тока

Ссылки на журналы по электротехнике

Диагностика и прогноз технического состояния оборудования целлюлозно-бумажной промышленности в рыночных условиях

Статьи и книги по диагностике

Электродвигатели и генераторы

Лекции и теория по электродвигателям и турбогенераторам и все что с ними связано

Причины выхода из строя электродвигателей

Все неисправности можно условно разделить на две группы – выход из строя в результате неправильной транспортировки или хранения и поломки, появившиеся в период эксплуатации.

Неправильная транспортировка и хранение

Основной проблемой, появляющейся в этот период, является повышенная влажность, а тем более попадание электромашины под дождь. Это приводит к нарушению изоляции, а в более тяжёлых случаях к появлению внутри устройства и подшипников ржавчины.

Поэтому перед установкой такого аппарата необходимо провести его текущий ремонт и устранить обнаруженные проблемы:

• произвести внешний осмотр машины, изоляции на выводах и внутренних перемычках;
• проверить мегомметром состояние изоляции;
• проверить наличие смазки и состояние подшипников;
• в коллекторных двигателях постоянного и переменного тока, а также в асинхронных машинах с фазным ротором, определяется состояние коллектора или токосъёмных колец и щёток.

Все эти операции производятся на складе или в мастерской рядом с местом будущей установки. При невозможности устранения проблем электромашина отправляется на специализированное предприятие для проведения среднего ремонта.

Причины выхода из строя в период эксплуатации

В период эксплуатации основными причинами выхода из строя электромашины являются:

• Механический износ подшипников. Это происходит на протяжении всего срока службы, а так же вследствие повышенной вибрации и нерегулярной замены смазки. Для предотвращения таких ситуаций необходимо производить в полном объёме техническое обслуживание всех узлов и механизмов. Несвоевременное устранение неисправности ведёт к повышенной вибрации двигателя, перегреву подшипниковых щитов, износу посадочных мест подшипников и заклиниванию ротора.
• Разрушение корпуса, болтов и посадочных мест подшипников. Возникает из-за повышенной вибрации редуктора и плохой центровки электродвигателя. Необходимо немедленно устранить или заменить электропривод. Последствия аналогичны выходу из строя подшипников.
• Перегруз двигателя и работа трёхфазных устройств на две фазы. От этого защищают правильно настроенные тепловые реле. При отсутствии защиты аппарат перегреется свыше предельно допустимой температуры, что приведёт к выходу электромашины из строя.

Справка! В новых электродвигателях устанавливается датчик температуры, отключающий механизм при перегреве устройства. Его также можно дополнительно установить в двигатель старой модели.

Выводы

На сегодняшний день уже существует множество методов диагностики состояния асинхронного двигателя в процессе его эксплуатации. Все они до сих пор совершенствуются, что подтверждает их актуальность и практическую работоспособность.

В данной работе были рассмотрены наиболее известные из них, и выделено, что наиболее перспективными для практической реализации являются методы диагностики асинхронного двигателя, основанные на анализе электрических параметров двигателя, а именно спектров напряжений и токов. А также выдвинуто требование к частоте дискретизации измерительных каналов для этого метода.

Дальнейшие исследования направлены на следующие аспекты:

1. Выбор оптимальной структуры схемы практической реализации метода диагностики асинхронного двигателя;
2. Расчет и выбор необходимого оборудования;
3. Представление рабочей схемы для практической реализации диагностики асинхронного двигателя в процессе его эксплуатации.

На момент написания данного реферата магистерская работа еще не завершена. Ориентировочная дата завершения магистерской работы: июнь 2017 года. Полный текст работы и материалы по теме могут быть получены у автора или его руководителя после указанной даты.

Источник

Асинхронный двигатель: ремонт, технические характеристики, выполняемые функции, нарушения в работе, инструкции и способы устранения проблемы

К одним из самых популярных типов электродвигателей относится трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. Он бывает мощностью от десятков ватт до нескольких мегаватт при напряжении обмотки стартера до 6 кВт. Ремонт асинхронного двигателя требует не только знания дела, но и понимания конструкции устройства. Трудности, которые могут возникнуть в процессе эксплуатации, — это регулирование частоты вращения и малые возможности полной нагрузки в режиме холостого хода.

Неполадки в короткозамкнутом роторе

Если говорить об устройстве двигателя, то он состоит из неподвижной части, которая называется статором, и вращающейся, которую именуют ротором. К деталям статора относят корпус и специальный сердечник с металлической обмоткой.

Ротор состоит из сердечника с обмоткой и вала. В процессе работы вал ротора вращается в специальных подшипниках, которые располагаются в защитных щитах. Ремонт асинхронного двигателя может занять от нескольких минут до часа.

Чтобы двигатель не перегревался, его охлаждают обдувом из наружной поверхности корпуса. Поток воздуха создается при помощи вращения центробежного вентилятора, который прикрывается кожухом, чтобы туда не попадали части и детали из внешней среды. В процессе ремонта асинхронного двигателя кожух может открываться. На момент починки неполадок двигателя для быстрого изменения направления вращения ротора, изменения скорости, а также для реверсирования двигателя необходимо изменить направление вращения магнитного поля, которое создается в процессе работы обмотки статора.

Достичь такого эффекта можно с помощью переключения двух фаз, то есть 2 из 3 проводов, которые соединяют обмотку статора с электрической сетью. Благодаря качественному ремонту асинхронного двигателя устройство можно привести в нормальную работу.

Неполадки фазного типа

К основным неисправностям, которые могут возникать в этом типе двигателей, относятся невозможность развития номинальной скорости вращения, повышенное шумовыделение, плохое развитие скорости и превышение вращения на холостом ходу. К неполадкам можно также отнести невозможность вращения ротора и вибрацию всей машины.

Возможными причинами таких недочетов выступают изношенные подшипники, перекос подшипниковых щитов, изменения изгиба вала. Отремонтировать эти неполадки можно очень быстро при наличии специальных инструментов. В процессе работы используется схема двигателя, за которой можно различить расположение всех необходимых элементов.

Ремонт асинхронного двигателя с фазным ротором осуществляется после предварительной диагностики устройства. Мешать качественной работе могут неправильные соединения обмоток или обрыв стержня обмотки ротора. К таким типам поломок относят витковое замыкание в обмотке или загрязнения тех же обмоток через вентиляционные каналы. При низком сопротивлении двигателя возможно не только загрязнение обмоток, но и старение изоляции.

Подготовка машины к ремонту

Машина, которая поступает для ремонта или осмотра, должна быть укомплектована всеми необходимыми деталями, очищена от грязи, должны быть сняты верхние элементы. Это позволит качественно и быстро провести поверхностную диагностику и узнать причины неполадок.

Для измерения сопротивления изоляции используется специальный прибор — мегаомметр. Для проведения качественной проверки обмоток мастера рекомендуют использовать универсальный мост сопротивлений или специальные щупы. При капитальном ремонте асинхронных двигателей температуру отдельных доступных мест лучше определять с помощью спиртовых термометров полочного типа, которые имеют цилиндрическую форму и небольшие размеры.

Это позволит использовать термометр в труднодоступных местах и верно определить температуру. Для избежания повреждений в процессе осмотра резервуар термометра советуют обертывать специальной фольгой — это поможет плотнее прижать устройство к нагретой поверхности.

Температура подшипника может быть намного выше, если он поврежден или там отсутствует специальная смазка. Результаты осмотра обязательно заносятся в протокол или журнал.

Короткозамкнутый ротор

В процессе работы проводится проверка степени нагрева корпуса и подшипников, выявляется равномерность воздушного зазора между элементами стартера и частью ротора, указывается наличие или отсутствие ненормального шума в процессе работы двигателя. К ремонтным работам также относятся стандартная чистка и динамическая обдувка без разборки двигателя, быстрая подтяжка контактных соединений у пленных щитков.

Благодаря смене и доливу масла в подшипнике улучшается работа асинхронного двигателя. Может возникнуть необходимость полной разборки двигателя и промывки узлов деталей.

Неполадки в работе касаются и обмотки, поэтому проводятся ее мойка, пропитка, сушка, покрытие специальным лаком. Ремонт асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором предполагает также возможную промывку подшипников, полную или частичную замену обмотки, чистку и сборку электродвигателя и техническое испытание его под большой нагрузкой.

В случае качественно выполненной работы электродвигатель сможет прослужить еще большое количество времени. Обязательно после ремонта следует взять результат или сделать копию листа из журнала, куда был занесен вывод после работы мастера.

Разборка машины

Мастера начинают работу со снятия верхнего кожуха, который закрывает лопасти вентилятора от пыли и загрязнений снаружи. Процесс разборки надо проводить максимально осторожно, чтобы избежать ударов молотком или больших усилий. Это может привести к повреждению частей электродвигателя и нарушению его работы.

В процессе ремонта трехфазного асинхронного двигателя снимаются крышки подшипников и подшипниковых щитов. На момент разборки элементов со щитов надо наносить на корпус метки, по которым при обратной сборке машины щит устанавливают на нужное место.

Если машина небольшая, то извлечение ротора из статора происходит вручную. Когда габариты большие, элемент вынимается с помощью использования специальных подъемов, процесс производится по оси машины.

Что касается снятия подшипников, то здесь существует несколько вариантов. Элементы втулок или вкладыши можно выбивать или высовывать из специальных щитов. Усилия не могут повредить основных элементов.

Ремонт узлов и деталей

Перед началом работы обязательным является пункт осмотра технологической карты ремонта асинхронного двигателя. Благодаря предварительной диагностике, определяется проблема и конкретная неисправность.

Составляется план по ее удалению. К основным неисправностям относится ослабление прессовки, распушение зубцов, нагрев сердечника, выгорание отдельных участков, деформация стали в процессе быстрой работы. Процедура ремонта включает в себя диагностику распорок и подтяжку болтов.

Некоторые мастера для устранения ослабления прессовки в случае отлома или выпадения отдельных зубцов рекомендуют забить и укрепить специальные клинья, которые будут выполнять нужную работу и не тормозить электрическую машину. При нагреве сердечника мастера делают не только расчистку, но и полную замену изоляции, поскольку это влияет на работу стяжных болтов. В случае если изоляция начинает пробиваться на обмотке стали, делается полная расчистка и намотка новых элементов.

Механический ремонт

При ремонте вала могут быть обнаружены следующие повреждения в виде неправильных изгибов, появления трещин или деформации, небольших задоров и царапины с шеек. К неполадкам также относится общая выработка вала, развал специальных каналов, смятие и износ резьбы на концах вала.

Это ответственный процесс, который требует не только понимания дела, но и наличия схемы электродвигателя, поскольку специфические особенности требуют наличия специальных инструментов и понимания устройства сердечника. В процессе ремонта станины делается акцент на быструю и качественную заварку трещин и приварку отбитых лап.

Возможно также устранение элементов в посадочных местах и восстановление разрушенной резьбы в отверстиях с удалением оставшихся оторванных элементов. Качественное техническое обслуживание и ремонт асинхронного двигателя позволяют сохранять машину в исправности еще долгий период времени.

Ремонт уплотнений

Когда в электродвигателях имеются неполадки, то смазка из подшипников может попадать внутрь других элементов, тем самым вызывая неисправности или нарушения работы. Это может происходить как в случае с износом основных деталей, так и при неправильном монтаже уплотнений или того же применения смазки.

Советуют делать осмотр электродвигателя раз в год, для того чтобы убедиться в его работоспособности и проверить отсутствие смазки на дополнительных элементах устройства. Если случилась сильная утечка смазки, устранить ее можно с помощью масла отражательного кольца с наклонными отражателем, которой насаживается на вал внутри машины.

Обслуживание и ремонт асинхронного двигателя требуют не только внимательности, но и высокого уровня профессионализма, поскольку от этого зависит дальнейшая работа как отдельного элемента, так и всего устройства вместе.

Балансировка роторов

Чтобы обеспечить качественный процесс работы электрической машины, проводят балансировку. Выделяется статическая и динамическая балансировка, первый вариант применяют для машин с небольшой частотой вращения, 2 вариант используется для элементов, частота вращения которых превышает 1000 оборотов в минуту.

В процессе проведения динамической балансировки месторасположение проблемы определяется с помощью вибрации, которая возникает в ходе вращения ротора. Станок, который используется для проведения динамической балансировки, состоит из балансируемого ротора, специального стрелочного индикатора, муфты и привода.

Полная перемотка статора

Для начала работы необходимо освобождение лобовых катушек от элементов крепления, в процессе разрезаются соединения между катушками и фазами, а для полного осмотра мастера устанавливают стартер на специальный кантователь. Начинается измерение длины и ширины паза и проверка работоспособности. В ходе дела мастера советуют изготавливать шаблон, подготавливать изоляционный материал для дальнейшей работы.

Процесс установки гильз и укладки поясков требует времени и внимательности, его проводят после намотки катушек статора на специальном станке и распаковки бухты.

Охрана труда

В ходе работы мастера должны одеваться в специальную одежду, которая будет защищать их от мелких деталей и возможных травм.

При ремонте ротора асинхронного двигателя надо остерегаться захвата одежды или дополнительного материала вращающимися частями. Нельзя касаться руками токоведущих частей или заземленных проводов на машине.

Для этого надо использовать специальные инструменты, у которых имеются изолированные ручки. В противном случае нужно выключить двигатель и только после этого продолжать ремонтные работы.

При пропитке и сушке обмоток пропитанную камеру нужно оборудовать в соответствии с требованиями техники безопасности. В помещении, где проводится ремонт электродвигателя, запрещается курить и использовать открытый огонь.

Советы мастеров

В зависимости от типа поломки ремонт может занять длительный период времени. Если нет определенных навыков в работе с электродвигателями, понимания схемы самого устройства, дополнительных деталей — заниматься ремонтом самостоятельно не рекомендуется.

В случае неправильной работы двигателя можно проводить повторную диагностику или коррекцию его элементов. Обязательным пунктом правильно выполненной работы является проведение испытаний электрической прочности изоляции и проверки двигателя в тестовом режиме.

Источник