Ремонт сердечника асинхронного двигателя

Ремонт асинхронного электродвигателя

В статье рассмотрим ремонт асинхронного электродвигателя и его частей. Асинхронный электродвигатель – самый простой, долговечный и распространенный электромотор. Спектр его применения: заточные станки, мини-пилорамы и другие устройства, не требующие работы от аккумуляторов и регулировки скорости. В старых стиральных машинах они работают до сих пор.

Эксплуатируются трехфазные и однофазные асинхронные электродвигатели. Некоторые трехфазные моторы приспосабливаются для работы в однофазных сетях включением подключением фазосдвигающего конденсатора.

Рассмотрим характерные неисправности асинхронных двигателей и методы их устранения.

Ремонт асинхронного электродвигателя: устранение механических неисправностей

Проблемы с механикой у асинхронных моторов связаны с износом подшипников. Определяется проблема по звуку: при увеличении зазоров в подшипниках качения шум работы двигателя становится громче, возникает вибрация. Торцевые части в районе вала нагреваются. Это приводит к высыханию смазки, подшипник, работая «на сухую», теряет свои качества еще быстрее. Иногда при остановке вала после выключения слышно, как перекатываются шарики.

Чтобы электродвигатель работал бесперебойно читайте статью про «Устройства плавного пуска двигателей»

Выход из строя подшипников не всегда связан с их старением и выработкой ресурса. Недостаточная или неправильная смазка проводит к преждевременным поломкам. Не смазываются только полностью закрытые подшипники качения, сепараторы которых закрыты от воздействия внешней среды, смазка помещается в них на заводе. Остальные смазываются Литолом-24 или ее аналогами так, чтобы она полностью обволокла сепараторы с шариками.

Устройство закрытого подшипника качения

Увеличение зазоров в подшипниках приводит к еще одному явлению: вал с ротором получает дополнительную свободу в перемещениях в радиальном и поперечном направлениях. В итоге:

• Приводимый во вращение механизм вращается неравномерно и тоже выходит из строя;
• Ротор цепляется за крышки двигателя и за магнитопровод статора и повреждает их, а также – повреждается сам.

Для замены подшипников нужно разобрать двигатель, при этом подшипники обычно остаются на его валу. В этом случае для их демонтажа используется съемник соответствующих размеров. Можно использовать выколотку из латуни, меди или другого мягкого материала. Выколотку прижимают к внутренней обойме подшипника. Ударяя по ней молотком и проворачивая вал, чтобы усилие распределялось равномерно, старый подшипник снимается с него. Главное – не повредить посадочное место, на которое он одевается.

Съемник для подшипников

Если подшипник остался внутри крышки, то его выбивают, подобрав для этого подходящую по диаметру круглую болванку. Край ее можно заточить под конус, чтобы она точно оказалась в центре внутренней обоймы. Необходимо бить по болванке строго перпендикулярно плоскости подшипника, чтобы его наружная обойма не повредила посадочное место.

Пример применения съемника

Для установки нового подшипника на вал двигателя используется металлическая трубка, желательно из мягкого материала. Внутренний ее диаметр должен быть чуть больше диаметра вала. Трубку плотно прислоняют к внутренней обойме подшипника и легкими ударами молотка по ней загоняют его на место.

При установке крышки следят, чтобы она садилась на место без перекосов, иначе наружная обойма подшипника повредит свое посадочное место.

На роторе двигателя установлены лопасти, предназначенные для вентиляции внутренних полостей мотора. Если происходит скол одной или нескольких лопастей, нарушается балансировка ротора. Это приводит к его биению, и подшипники выходят из строя чаще. Новый ротор найти сложно, поэтому такой двигатель придется выбросить.

Расположение лопастей вентилятора на роторе

Ремонт электрической части асинхронного электродвигателя

Признаками неисправностей асинхронного электродвигателя, связанных с электрикой, являются:

• Срабатывание защитных устройств от перегрузки или короткого замыкания
• Появление запахов горелой изоляции
• Искрение и дым внутри мотора

Перегрев корпуса в процессе работы может указывать на неисправность в обмотке двигателя, но чаще он свидетельствует о недопустимой механической нагрузке на валу. По той же причине срабатывает защита от перегрузки. Но она работает и при витковых замыканиях в обмотке статора. Поэтому первое, что нужно проверить после срабатывания защиты – свободно ли вращается вал, а также попытаться запустить двигатель без нагрузки, отсоединив от него агрегат.

При срабатывании защиты от коротких замыканий проверка на холостом ходу не требуется. Порядок действий при этом такой:

Средство проверки

Действие	Норма
Отсоединить кабель от двигателя и проверить его сопротивление изоляции.	Если оно менее 0,5 МОм, кабель заменить	Мегаомметр на напряжение 1000 В
При наличии фазосдвигающих или пусковых конденсаторов – проверить их исправность	Мультиметр
Проверить исправность коммутационной аппаратуры	У трехфазного двигателя на него должны поступать все три фазы, иначе он перегреется и сгорит	Мультиметр или указатель напряжения
Убедиться, что в барно электродвигателя нет следов короткого замыкания и перегрева контактов	Визуально
Измерить сопротивление изоляции между обмоткой двигателя и его корпусом	Не менее 0,5 МОм	Мегаомметр на напряжение 500 В

Сопротивление изоляции, если оно равно нулю, определяется и мультиметром. Но ее увлажнение или неполное повреждение покажет только мегаомметр. Он измеряет сопротивление, прикладывая к тестируемому объекту повышенное напряжение.

Мегаомметр

Если сопротивление низкое, то обмотку статора можно попробовать просушить, пропуская через него горячий воздух от строительного фена или поместив в печь. Если корпус двигателя из силумина, температура сушки выбирается такой, чтобы его не расплавить.

Если просушка не помогла или изоляция обмоток электродвигателя равна нулю, его вскрывают и осматривают. Хотя при любом результате осмотра: механическое повреждение обмоток статора, потемнение или обугливание обмотки – статор отправляется в перемотку. Перемотать самостоятельно асинхронный двигатель очень сложно.

Если причину отключения от защиты установить не удалось, возможно, в обмотке витковое замыкание. У трехфазного двигателя оно определяется сравнением сопротивлений обмоток по фазам. У однофазных сопротивление обмоток сравнивают с паспортными значениями. Но для этого недостаточно мультиметра – его точности не хватит, чтобы почувствовать разницу. Для измерений применяют специальные приборы – омметры с классом точности 0,5 и выше.

Замыкание между собой нескольких витков приводит к нагреву замкнутого участка. Иногда его можно определить по потемнению изоляции, иногда – только прибором. В любом случае потребуется перемотка статора.

Сгоревшая обмотка статора

Еще один дефект, требующий отправки статора двигателя в перемотку – обрыв обмотки. Его можно определить и мультиметром. Иногда обрыв можно устранить, найдя места соединений обмоточного провода с выводами и место соединения обмоток в звезду. Если контакт пропал там, то провода нужно зачистить и спаять снова.

Источник

Ремонт сердечников электрических машин

Характерными повреждениями сердечников статоров (роторов) являются ослабление посадки сердечника в корпусе (на валу), их сдвиг в осевом направлении, распушение крайних листов, ослабление прессовки, нарушение изоляции между листами, выгорание или оплавление отдельных участков и износ внутренней (наружной) поверхности.
Ремонт при ослаблении посадки сердечника. Сначала осматривают сердечник статора и проверяют состояние стопоров и кольцевых шпоночных канавок, в которых они установлены. Затем устанавливают сердечник на место по заводскому исполнению и закрепляют его новыми стопорами или кольцевыми шпонками, причем отверстия для стопоров сверлят в новом месте. При ослаблении посадки сердечника ротора его выпрессовьшают с вала, вал ремонтируют или заменяют на новый и вновь устанавливают сердечник ротора.
Ремонт при распушении крайних листов сердечника. Для устранения этого дефекта в машинах малой мощности пропиливают ножовочным полотном наклонные пазы в зубцах (их размеры показаны на рис , а) и проваривают эти пазы электродуговой сваркой (элекгродом диаметром 2 мм). При сварке распушенные зубцы 4 сжимают сегментом или кольцом 3 с помощью шпилек 2. пропущенных через пазы. Сварные швы 1 опиливают совместно с сердечником до требуемого размера Распушенные зубцы можно также склеить, промазав лаком и стянув кольцом и шпильками до полного высыхания лака.
Для машин большей мощности, имеющих относительно высокие зубцы, указанные способы ремонта не применяют, поскольку они не обеспечивают прочное и надежное скрепление зубцов и создают замкнутые контуры для протекания вихревых токов. В этом случае рекомендуется установить дополнительную шайбу 6 с пальцами (зубцами) 5, как показано на рис б, или установить отдельные нажимные пальцы 5 между сердечником и нажимной шайбой Р, как показано на рис. в. Фиксация дополнительных элементов может производиться с помощью штифтов 10. Такой ремонт возможен при распрессовке сердечника и его частичной или полной перешихтовке.
Ремонт при ослаблении прессовки сердечника. При общем ослаблении прессовки сердечников небольшого диаметра между нажимной шайбой 9 и крайними листами 7 сердечника через каждые 2. 4 зубца забивают текстолитовые клинья 8 (рис. г), обеспечивающие нормальную прессовку сердечника. Чтобы определить необходимую толщину клина, можно предварительно опрессовать сердечник при давлении 1 МПа. Ширина клина не должна превышать ширины зубца. Для предохранения клина от выпадения его перед установкой промазывают клеящим лаком и загибают крайний лист 7 сердечника При местном ослаблении прессовки сердечника статора (дефект или выпадение вентиляционной распорки) поврежденную распорку выправляют, а вместо выпавшей забивают текстолитовый клин, загибая на него с двух сторон крайние листы сердечника.

Ремонт сердечников

При ослаблении прессовки сердечников крупных электрических машин, у которых прессовка осуществляется стяжными шпильками, производят подтяжку шпилек. Для этого удаляют сварные швы, стопорящие гайки стяжных шпилек от самоотвинчивания, подтягивают четыре гайки, расположенные в диаметрально противоположных точках, и производят обтяжку нажимного фланца, завертывая остальные гайки в несколько обходов. По окончании подтяжки восстанавливают сварные швы.
Если гайки не удается подтянуть или подтяжкой не удается восстановить прессовку сердечника, прессовку восстанавливают забивкой в зубцовую зону клиньев из стеклотекстолита марки С ГЭФ-1. Поверхности для забивки клиньев обезжиривают бензином Б-70 и подсушивают, контактные поверхности сегментов и клиньев промазывают лаком БТ-99 или эпоксидным клеяшим лаком ЭЛ-4. После установки клиньев для полной полимеризации проводят сушку при температуре 20. 25 С в течение 10. 12 ч.

Ремонт при нарушении межлистовой изоляции.

Если имеется нарушение на небольшую глубину лакового покрытия отдельных сегментов, прилегающих к месту установки клиньев, то перед забивкой клина между сегментами вставляют прокладки из слюды на лаке БТ-99 на глубину 20. 35 мм. Местные нарушения межлистовой изоляции на поверхности статора устраняют путем установки лепестков слюды между сегментами или изолировкой сегментов жидким лаком БТ-99. Для этого сегменты разводят специально заточенными узкими и тонкими стальными полосами необходимой длины.
Большие площади повреждений устраняют гравлением в концентрированной азотной кислоте. На статор наматывают намагничивающую и контрольную обмотки и. пропуская по намагничивающей обмотке ток, определяют место повышенного нагрева, что свидетельствует о повреждении изоляции.

Поверхность, окружающую место повреждения, зачищают шпаклевкой и химически стойкой эмалью, нагревают поврежденную зону до 75. 105 ‘С с помощью намагничивающей обмотки и, отключив ток, протравливают поврежденное место концентрированной
азотной кислотой. После окончания травления остатки кислоты нейтрализуют 4. 5-кратной обработкой: обработкой салфетками, смоченными 10 % раствором кальцинированной соды, и промы- рзтот ремонтируемое место горячей дистиллированной водой температурой 40. 60 °С Затем протирают его салфетками и промывают спиртом.

Ремонт при выгорании участка зубца сердечника.

При выгорании или оплавлении участка зубца 2 сердечника удаляют дефектную часть и устанавливают на ее место «протез» 1 из стеклотекстолита для предотвращения выпучивания обмотки. Удаление поврежденной области производят с помощью острого зубила с его возможным предварительным высверливанием, после чего устраняют замыкания листов. «Протез» изготавливается по месту и устанавливается на клее ЭЛ-4.

Источник

Неисправности и ремонт сердечников

Содержание материала

Южный Юрий Эммануилович
Ремонт сердечников электрических машин, 1976.

Указаны неисправности сердечников статоров и роторов асинхронных электрических машин и якорей машин постоянного тока; рассмотрены основные конструкции сердечников и описан технологический процесс их частичного и полного ремонтов, включая замену межлистовой изоляции.
Приведено описание оборудования и приспособлений для лакировки листов и прессовки сердечников, указаны способы испытания активной стали.
Предназначено для рабочих, бригадиров и мастеров, занятых ремонтом электрооборудования промышленных предприятий, электростанций и в других областях народного хозяйства.

В настоящее время потребность в электродвигателях и генераторах не может быть полностью удовлетворена за счет увеличения их выпуска электромашиностроительными заводами; большое значение имеет пополнение парка отремонтированными электрическими машинами, однако при условии, если они будут обладать достаточной эксплуатационной надежностью, что возможно только при высокой культуре ремонтного производства.
Одним из наиболее сложных и трудоемких является ремонт сердечников (магнитопроводов) электрических машин,. связанный с перешихтовкой и переизолировкой активной стали, особенно если этот ремонт производится не на электромашиностроительном заводе, а на месте установки машины. В этом случае недостаточно правильная организация ремонта, несовершенство технологии, применение малопроизводительного ремонтного оборудования могут привести к тому, что ремонт окажется недопустимо продолжительным и нерентабельным — его стоимость приблизится к стоимости новой машины и, что наиболее важно, не будет обеспечена достаточная эксплуатационная надежность отремонтированного оборудования.
В книге описаны все технологические процессы по замене межлистовой изоляции, сборке и прессовке сердечников электрических машин, а также приведены конструкции ремонтных приспособлений и оснастки, применяемых и проверенных на большом количестве ремонтов.

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Ремонту электрической машины, особенно крупной или ответственной, предшествуют осмотр, техническая и организационная подготовка.
Осмотр машины при очередном ремонте (ревизии), ознакомление с объемом и характером предыдущих ремонтов и эксплуатационными журналами, а также проведение испытаний позволяют оценить состояние всех узлов и частей машины и в соответствии с этим определить сроки ремонта, составить техническую документацию по ремонту, заказать ремонтные приспособления и запасные части и произвести все другие необходимые работы по организационной и технической подготовке ремонта.
Среди других видов ремонта электрических машин ремонт их сердечников относится к одной из наиболее сложных, трудоемких и ответственных работ, особенно если ремонт связан с частичной или полной переизолировкой листов стали при перешихтовке сердечника. Ремонт без перешихтовки и переизолировки листов значительно менее трудоемок и сложен, но также очень ответствен и требует высокой квалификации и достаточных производственных навыков исполнителей.
Общее состояние, степень старения меж листовой изоляции и виды неисправностей сердечника устанавливаются тщательным наружным осмотром, проверкой степени запрессовки листов, а также испытанием сердечника с целью определения удельных потерь в стали от вихревых токов и циклического перемагничивания, общего нагрева сердечника и выявления участков с недопустимыми превышениями температуры.
В зависимости от вида неисправности ремонт может заключаться в местном ремонте — устранении дефектов без перешихтовки сердечника, в перешихтовке части или всего сердечника, в перешихтовке части или всего сердечника с переизолировкой листов стали.
В зависимости от характера повреждения критерии для определения объема работ следующие:

1. Превышение общего нагрева сердечника и удельных потерь в стали сверх допустимых для данного сорта (марки) стали свидетельствует о нарушении межлистовой изоляции во всем объеме сердечника. В этом случае следует перешихтовать сердечник с переизолировкой всех листов стали. Этот вид неисправности обычно свойствен машинам, находившимся в длительной эксплуатации и особенно при недостаточно плотной прессовке стали. Следует отметить, что слабая прессовка может как быть дефектом при изготовлении машины на электромашиностроительном заводе, так и возникнуть в процессе ее эксплуатации.
2. При большом числе недопустимых местных превышений температуры сердечника на расточке статора или поверхности ротора (якоря) и особенно при расположении дефектных мест вблизи корня зубца или на дне паза также целесообразно полностью перешихтовать сердечник с переизолировкой листов стали. Эти недопустимые превышения температуры являются следствием нарушения межлистовой изоляции и замыкания листов в зубцовой зоне, и если даже устранить эти замыкания местным ремонтном дефектных мест, то нет уверенности, что они не возникнут вновь в прежних или других, новых местах при выемке и последующей укладке обмотки. Ремонт же сердечника с уложенной обмоткой может очень осложниться или даже оказаться невозможным при недоступном расположении дефектных участков стали и, кроме того, связан с большим риском повреждения обмотки.
3. При небольшом количестве местных недопустимых превышений температуры, выгорании небольшого объема стали в пределах нескольких зубцов в результате виткового замыкания или повреждения сердечника из-за попадания в воздушный зазор постороннего металлического предмета можно ограничиться местным ремонтом дефектных мест, однако только при положительных результатах испытания отремонтированного сердечника и удовлетворительном состоянии его прессовки.
4. При выгорании значительного объема стали и невозможности ремонта поврежденного участка из-за его недоступного расположения или неудовлетворительных показателях местного ремонта по результатам испытания стали целесообразно расшихтовать сердечник до поврежденного места, переизолировать и при необходимости отремонтировать выгоревшие листы стали и вновь зашихтовать сердечник, располагая отремонтированные листы равномерно по всей расшихтованной зоне. При возможности желательно вместо отремонтированных закладывать новые листы стали.
5. При ослаблении прессовки стали сердечника, но удовлетворительных результатах испытания (допустимом общем нагреве, отсутствии чрезмерного превышения температуры и удовлетворительной величине удельных потерь в стали) ремонт следует производить лишь путем восстановления прессовки способами, описанными ниже.

Источник