Планирование ремонтов электрических машин

Планирование и подготовка ремонтов.

Планирование ремонтов электродвигателей ведется в соответствии с требованиями «Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей» (ПТЭ) по системе планово-предупредительных ремонтов (ППР). Планово-предупредительный ремонт включает в себя комплекс мероприятий: техническое обслуживание и надзор во время работы; периодическое проведение текущих и капитальных ремонтов; проведение профилактических испытаний в соответствии с требованиями «Норм испытания электрооборудования». Периодичность и сроки проведения ремонтов электродвигателей увязываются с ремонтом приводимых агрегатов. Это способствует снижению трудозатрат на центровку агрегата с двигателем, подготовку рабочего места оперативным персоналом и т. д. Периодичность ремонтов устанавливается графиком, утвержденным главным инженером предприятия. При планировании сроков капитальных и текущих ремонтов учитывается техническое состояние электродвигателей, определяемое в процессе эксплуатации (состояние подшипников, нагрев активных частей и т. п.). Ежегодные графики ремонтов составляются электроцехом предприятия, эксплуатирующего электродвигатель, и согласовываются с подрядной организацией, выполняющей ремонт электродвигателей. В соответствии с графиком ремонта ведется подготовительная работа, которая включает в себя: составление графика работ с указанием перечня приспособлений, необходимых для ремонта электродвигателей и сроков их изготовления или доставки на ремонтную площадку; заготовку необходимых материалов и запчастей; подготовку противопожарных мероприятий и мероприятий по технике безопасности; разработку и согласование со смежными цехами проекта организации специальных работ. Эти работы выполняются персоналом эксплуатирующей и подрядной организаций. До вывода электродвигателей в ремонт все вышеперечисленные подготовительные работы должны быть закончены, ремонтный персонал должен быть укомплектован в бригады, ознакомлен с объемом предстоящих работ и конструктивными особенностями электродвигателей. До начала работ руководитель ремонта должен ознакомиться с отчетной документацией о ранее выполненных на этих электродвигателях ремонтах, обращая особое внимание на результаты предыдущего ремонта, на время, отработанное подшипниками после их замены и смены смазки, на значение воздушных зазоров и зазоров в подшипниках, на результаты испытаний. Должны быть также учтены замечания о работе электродвигателей (перегрев обмотки, активной стали, вибрационное состояние, температура подшипников).

Диагностика электродвигателя

Под диагностикой подразумевается измерение определенных параметров электродвигателя в рабочем режиме и без напряжения.

Обычно измеряют следующие параметры:

Температура
. Это универсальный параметр, который может многое сказать о состоянии двигателя. Оперативное измерение температуры корпуса производится с помощью пирометра или тепловизора. В некоторых случаях в двигателе должен быть установлен термодатчик, обеспечивающий постоянный контроль температуры. Подробно о температурном режиме и перегреве электродвигателя читайте здесь.
Ток
. Сравнив номинальный (рабочий) ток с измеренным, можно оценить состояние электродвигателя и привода в целом.
Вибрация
. При увеличении уровня вибрации может произойти механическое разрушение двигателя. Этот параметр оценивают при помощи специального оборудования.

На обесточенном двигателе производят измерение сопротивления изоляции с помощью мегаомметра.

На основании результатов перечисленных измерений и их сравнения с номинальными значениями можно сделать вывод о необходимости ремонта.

Организация рабочих мест для ремонта двигателей.

Наиболее прогрессивной формой ремонтного обслуживания электродвигателей является централизованный ремонт в условиях мастерских, производственных ремонтных предприятий (ПРП), оснащенных необходимым оборудованием и оснасткой для выполнения всех трудоемких разборно-сборочных и ремонтных операций. Любой вид типового ремонта, для выполнения которого необходимо отсоединение электродвигателя от фундамента и агрегата, целесообразно выполнять в условиях специальной мастерской. Для доставки электродвигателей в мастерскую должны использоваться соответствующие транспортные средства, а грузоподъемные механизмы мастерской должны обеспечить их разгрузку. Для выполнения любого вида ремонта прогрессивными методами, обеспечивающими высокую производительность труда и качество ремонта, мастерская должна оборудоваться энергетическими разводками (сжатый воздух, водопровод, электропитание на различных напряжениях) и иметь в своем составе: камеру для пневмогидравлической очистки электродвигателей, установку для мойки деталей, покрасочную и сушильную камеры, стапели для разборки электродвигателей с вертикальным валом, кантователи для статоров, подставки для статоров, подставки для установки и проворота роторов, станок для балансировки роторов, станок для изготовления пазовых клиньев, сверлильный и заточный станки, комплект съемников (гидравлических и винтовых), комплект приспособлений для извлечения секций обмоток статоров электродвигателей, стеллажи для размещения узлов и деталей при разборке электродвигателей и верстаки для ремонта узлов и деталей электродвигателей. При выполнении в мастерской восстановительного ремонта электродвигателей кроме вышеперечисленного оборудования в ее состав должны входить: камера для отжига всыпных обмоток, установка для извлечения всыпных обмоток, намоточные станки, пропиточная ванна и установка для заливки подшипников скольжения. Изготовление резервных катушек для статорных обмоток электродвигателей высокого напряжения с микалентной и другой изоляциями целесообразно производить на крупных базах, имеющих оборудование для компаундирования, что способствует обеспечению высокого качества и увеличению ресурса работы. При отсутствии мастерских для централизованного ремонта электродвигателей могут быть организованы ремонтные площадки. Под «ремонтной площадкой» подразумевается свободная площадь, предназначенная для перегрузочных операций и размещения при капитальном ремонте сборочных единиц и деталей оборудования, ремонтных приспособлений и оснастки, а также для выполнения ремонтных операций, которые по условиям технологии необходимо производить вблизи ремонтируемого оборудования. Ремонтные площадки должны оборудоваться энергетическими разводками и находиться в зоне действия грузоподъемного средства. Под энергетическими разводками подразумеваются разводки кислорода, ацетилена, сжатого воздуха давлением (4—6)10® Па и технической воды давлением 4Х ХЮ5 Па, а также стационарная электросеть напряжением 380/220 В для обеспечения электросварочных работ, подключения электроинструмента через преобразователь частоты напряжением 36 В (220 Гц) и переносных ламп через трансформатор 220/12 В. Ремонтная площадка должна иметь общее и местное электроосвещение.

Текущий ремонт электрооборудования

Параметры выполнения текущего ремонта определяются исходя из ремонтируемого оборудования (частота работы, список операций, схема ремонта). Различается для электромеханических преобразователей и пускорегулирующий аппаратуры. Периодичность текущего ремонта определяет период проведения капитального, поэтому важно хранить информацию о дефектах установки, и выбранных методах их устранения.

План выполнения текущего ремонта определяется также состоянием агрегата, типом механизма, длительностью использования (рассчитывается в часах или сутках). Процесс технического контроля проводится при разборке устройства, особое внимание уделяется щеточно-коллекторному механизму (касается электродвигателей с постоянным током или асинхронным двигателем).

Основные операции, которые выполняются при текущем ремонте:

Чистка фильтров и приборов для очистки воздуха, пайка радиатора (если требуется), удаление накипи.
Удаление нагара ГБЦ (частичная разборка).
Проверка работоспособности уплотнительных колец и поршневых дисков, в случае выхода из строя – замена.
Проверка эффективности масляного фильтра.
Регулирование зазоров клапана, подзарядка АКБ.
Чистка баков и карбюраторов, диагностика всей системы подачи топлива.
Подтяжка болтов, в случае полного износа вкладышей – установка новых.

Лабораторная работа № 6 «Порядок организации ремонта электрических машин»

Цель работы: Изучить порядок организации ремонта электрических машин.

Организация рабочих мест для ремонта двигателей.

Строительные машины и оборудование

Электрическую и механическую части электромашин ремонтируют соответственно в обмоточном и механическом отделениях ремонтного предприятия.

Ремонт электрической части заключается в устранении замыканий обмоток на корпус и между фазами, замене общей изоляции и полной замене обмоток.

В случае пробоя или механического повреждения катушечной изоляции из пазов, где находится поврежденная часть обмотки, выбивают клинья, приподнимают провода, срезают изоляцию вокруг поврежденного места на конус и вновь изолируют провод несколькими слоями микаленты и одним слоем хлопчатобумажной ленты. Каждый слой новой изоляции смазывают клеящим лаком ВТ-95 и затягивают так, чтобы между слоями не было воздушных «мешков».

Общую изоляцию заменяют только при полной исправности проводниковой и междувитковой изоляции. Для снятия изоляции обмотку нагревают до температуры 60—70°С. После удаления общей изоляции катушку испытывают на отсутствие замыканий между витками. Новую изоляцию выполняют микалентой по всему контуру катушки. Каждый последующий виток ленты следует накладывать на половину предыдущего. Если необходимо полностью заменить обмотку, то ее вынимают из пазов и освобождают от изоляции. В зависимости от состояния полностью восстанавливают поврежденную обмотку с использованием старого провода или изготовляют новую по заводской документации.

Обмотки можно разделить по способу изготовления на шаблонные (наматываются до укладки в пазы на шаблоне), обмотки впротяжку и стержневые. Катушки шаблонных обмоток изготовляют при помощи специальных шаблонов на намоточных станках. Шаблонные обмотки бывают с мягкими катушками, которые наматывают из круглого провода, и жесткими формованными катушками — наматывают проводом прямоугольного сечения. Обмотку впротяжку выполняют вручную, протягивая в паз провода из бухты или мотка. Для изготовления стержневой обмотки используют обычно провода большого сечения (шины), которые вставляют в сердечник с торца. В случае отсутствия провода требуемого диаметра можно заменить его двумя проводами меньшего диаметра, соединенными параллельно (сумма сечений проводников должна быть равна расчетному сечению провода).

При сборке обмотки должны соблюдаться заводские размеры секций. Схема соединений катушек обмотки до и после ремонта должна быть одинаковой.

Медные провода соединяют между собой пайкой (при диаметрах до 1 мм) и электросваркой (при больших диаметрах). Для пайки используют как мягкие припои (например, ПОС-40, ПОС-61), так и твердые, медно-фосфорные. Нельзя паять с кислотой, так как ее остатки могут разрушить изоляцию и создать токопроводящие участки вследствие хорошей проводимости кислоты.

Для повышения электрической и механической прочности, влагостойкости вновь изготовленные обмотки пропитывают. Для этого их сушат до полного удаления влаги в сушильных шкафах при температуре воздуха ПО — 120°С, охлаждают до температуры 60 —70°С, смачивают пропиточным лаком и выдерживают до прекращения выделения пузырьков воздуха, затем вновь сушат и наносят на поверхность слой покрывающего лака.

Ремонт обмоток короткозамкнутых роторов заключается в перезаливке обмотки, если она выполнена путем заливки алюминием, замене стержней и изготовлении новых короткозамыкающих колец при выполнении обмотки по типу «беличьей клетки».

В первом случае поврежденную обматку выплавляют при температуре 700—750°С или удаляют химическим путем. В очищенные пазы ротора вновь заливают алюминий статическим, вибрационным или центробежным способом.

Для роторов «беличья клетка», имеющих окружную скорость менее 50 м/с, новые медные или латунные короткозамыкающие кольца изготовляют сварными, а для роторов, работающих с большими скоростями,— из одного куска металла. Все стержни после заправки в кольца должны выступать на одинаковую величину — 2—3 мм. Паяют стержни и кольца твердыми припоями.

Ремонт механической части электрических машин состоит в восстановлении рабочих поверхностей валов, коллекторов, контактных колец, устранении трещин в подшипниковых щитах.

Ремонт валов электродвигателей является одной из самых ответственных работ и имеет ряд особенностей. Среди них следует отметить, что ремонтируемый вал нельзя в большинстве случаев отделить от сопряженных с ним основных деталей (коллектор, сердечники и др.). Это в значительной степени усложняет ремонт.

Дефекты у валов устраняют шлифованием или проточкой на токарном станке (при общей площади повреждений не более 15% общей посадочной площади), переточкой вала на меньший диаметр, наплавкой с последующей его обработкой, металлизацией с последующей обработкой.

Гнезда под подшипники в подшипниковых щитах восстанавливают наплавкой или запрессовкой специальных втулок, которые затем растачивают под нужный размер. Небольшие трещины заваривают методом холодной сварки чугуна или скрепляют прошивкой. Этот способ ремонта состоит в том, что вдоль трещины по обе стороны ее в шахматном порядке вворачивают стальные шпильки, проходящие насковзь стенок щита. Концы шпилек с каждой стороны соединяют стальными электродами и заваривают. Подшипниковые щиты, имеющие трещины до места посадки подшипников, заменяют новыми.

У электродвигателей постоянного тока и трехфазного тока с. фазным ротором одной из причин ненормальной работы является износ соответственно коллектора и контактных колец. Чаще всего у них повреждается рабочая поверхность. Небольшие подгары, шероховатости у контактных колец ‘устраняют зачисткой и последующей полировкой при рабочей частоте вращения вала без демонтажа колец. При значительных повреждениях рабочей поверхности и при нарушении цилиндрической формы кольца снимают и протачивают. Толщина проточенного кольца должна составлять не менее 80% толщины нового.

Контактные кольца следует заменить, если из-за износа расстояние между рабочей поверхностью и отверстием токопровода достигнет предельной величины. Новые кольца изготовляют с внутренним диаметром, равным заводскому, только при условии, что будет выдержана необходимая толщина изоляции. Уменьшение толщины изоляции приводит к снижению ее электрической прочности, а увеличение — ослаблению напряженности посадки кольца.

В короткозамыкающем механизме обычно оказываются изношенными боковые ребра кольца, пружинные контакты и увеличен зазор между короткозамыкающим кольцом и валом. Если износ боковых ребер по толщине составляет 50%, то их восстанавливают металлизацией с последующей проточкой. Поврежденные пружинные контакты заменяют новыми, изготовленными из кремнистой бронзы или твердотянутой латуни.

Более сложные работы приходится выполнять при ремонте коллектора. Часто из-за неравномерного износа медных пластин и миканитовой изоляции, прокладываемой между ними, последняя выступает над поверхностью коллектора, что нарушает правильную работу щеток. В этом случае изоляцию фрезеруют (продороживают) на глубину около 1 мм от поверхности пластин. Эту операцию выполняют на специальном станке или приспособлении.

В случае нарушения формы коллектора из-за неравномерного износа его поверхности, коллектор протягивают с последующим продороживанием, шлифованием стеклянной шкуркой и полированием.

Скорость резания не должна превышать номинальную окружную скорость коллектора, а глубина резания — 0,1 — 0,2 мм. После ремонта биение поверхности коллектора должно составлять не более 0,03 мм. Все его нерабочие части покрывают электроизоляционной эмалью.

Смотрите также:

Планово-технический ремонт

Цель планово-технического ремонта – поддержание рабочего состояния электродвигателя. Данный вид обслуживания включает комплекс мероприятий текущего ремонта, а также такие процедуры:

покрытие обмотки специальным лакирующим материалом;
замену изоляционной оболочки обмотки;
промывку металлических элементов агрегата, в том числе, подшипникового механизма;
замену прокладочного материала на подшипниковых щитах;
заварку, проточку заточек каждого щита агрегата.

Помимо этого, проводится проверка конструкции на соответствие чертежной документации, снятие эскизов, тестирование работы отдельных деталей и механизмов электродвигателя.

Планово-технический ремонт электродвигателя может организовываться непосредственно в месте его установки, в ремонтном цеху на предприятии или в сервисной мастерской – если габариты и наличие соответствующих креплений допускают возможность перемещения и транспортировки агрегата.

В среднем, данный вид ремонта проводится раз в два года. Точная периодичность проведения устанавливается лицом, ответственным за электрохозяйство, с учетом условий использования агрегата, требований завода-производителя, места установки, климатических и других факторов

Распространенные неполадки и их причины

К наиболее частым неисправностям электродвигателей относятся такие проблемы:

агрегат не запускается. Вероятные причины – повреждение обмотки, обрыв проводника в сети электропитания;
гул, нагрев корпуса – отсутствие напряжения в одной фазе, обрыв фазы, перегрузка оборудования, обрыв стержней ротора;
снижение частоты вращения – деформация вала, износ подшипников;
прекращение работы при повышении нагрузки – сниженное напряжение электросети, некорректное соединение обмоток, обрыв фазы статора, перегрузка, повреждение обмотки, межвитковое замыкание
повышенная шумность при запуске – деформация кожуха вентилятора или наличие в нем сторонних предметов;
перегрев во время работы при корректном соединении обмоток и равномерном шуме – изменение напряжения электросети, перегрузка, повышение терморежима внешней среды, неисправность (засоренность) вентилятора, загрязнение корпуса двигателя;
внезапная остановка – прекращение подачи электропитания, пониженное напряжение длительный период, заклинивание внутреннего механизма;
снижение сопротивления обмотки – загрязнение проводов или попадание влаги;
перегрев подшипников – неполадки в подшипниковом механизме, нарушение центровки;
перегрев обмотки статора – обрыв фазы, изменение напряжения в сети электропитания (в большую или меньшую сторону), перегрузка оборудования, межфазное или межвитковое замыкание;
срабатывание защиты при запуске – некорректное соединение обмотки, замыкание проводов обмотки – между собой или на корпус.