Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

электродвигатель асинхронный ремонт

Учебная практика необходима для успешного освоения последующих теоретических дисциплин: «Общая энергетика», «Приемники и потребители электрической энергии систем электроснабжения», «Электрические станции и подстанции», «Электроэнергетические системы и сети», «Электроснабжение», «Системы электроснабжения городов и промышленных предприятий», «Монтаж и эксплуатация систем электроснабжения», а также для прохождения производственной практики

Цели учебной практики

Учебная практика проводится в целях формирования у студентов профессиональных компетенций ПК-2, ПК-10, ПК-11 в соответствии с ФГОС ВО направления подготовки 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника», определяющих знания, умения и владения в сфере профессиональной деятельности.

Задачи учебной практики

* закрепить на практике знания, полученные в процессе теоретического обучения, и использовать их при решении конкретных практических задач;

* приобрести знания о структуре, организации работы предприятия (организации);

* приобрести практические навыки по выбору контрольно-измерительной аппаратуры в системах электроснабжения;

* изучить правила технической эксплуатации электрического оборудования систем электроснабжения;

* ознакомиться с нормативной базой и технической документацией, вопросами стандартизации при проектировании систем электроснабжения;

* изучить вопросы охраны труда, электробезопасности, защиты окружающей среды и пожарной безопасности;

* ознакомиться с коммутационным, защитным и измерительным электрооборудованием предприятия (организации);

* изучить типовые схемы включения счетчиков электрической энергии в электрическую сеть;

* приобрести опыт работы в трудовом коллективе.

Тип практики - практика по получению первичных профессиональных умений и навыков, в том числе первичных умений и навыков научно-исследовательской деятельности.

Способ проведения учебной практики - стационарная, по месту основной работы.



1. Основные сведения о предприятии

Предшественником Лениногорской ТЭЦ была Риддерская ТЭС, пущенная в 1926 году. Лениногорская (Риддерская) энергосистема, включавшая ТЭС и три небольшие ГЭС (Верхне-Хариузовская, Нижне-Хариузовская, Быструшинская гидроэлектростанции), в 1930-х была наиболее сформировавшейся в Казахстане.

В 1953 году началось строительство современной Лениногорской ТЭЦ. Первая очередь электростанции была пущена в 1956 году. В декабре 1971 года ТЭЦ была введена на полную мощность. В советское время входила в состав управления «Алтайэнерго».

В 1997 году согласно Постановлению Правительства Республики Казахстан за №369 от 19 марта, в рамках приватизации оказалась в числе шести электростанций (Усть-Каменогорская ГЭС, Шульбинская ГЭС, Усть-Каменогорская ТЭЦ, Согринская ТЭЦ, Семипалатинская ТЭЦ-1 и Лениногорская ТЭЦ) переданных американской энергетической корпорации AES Suntree. Ранее, в 1996 году, правительство продало американцам крупнейшую электростанцию Казахстана - Экибастузскую ГРЭС-1 за 1,5 млн долларов США.

28 июня 2002 года город Лениногорск был переименован в Риддер, что в дальнейшем повлекло переименование электростанции. В ноябре того же года AES передала Риддерскую ТЭЦ другой американской компании - Maverick Development Corp. На 2016 год владельцами АО «Риддер ТЭЦ» являются - Maverick Development Corp. (85% акций) и LEMO Investments Limited (15%).

Риддер - город областного подчинения в Восточно-Казахстанской области Казахстана. Расположен на Рудном Алтае у подножья Ивановского хребта, в верхнем течении реки Ульба (приток Иртыша). Железнодорожная станция Лениногорск. Город является конечным пунктом Европейского маршрута E40.

Таблица 1. Котлоагрегаты ТЭЦ

Станционный номер	Тип	Завод изготовитель	Производительность, т/ч	Р п/п кг/см2/t0С	Год ввода в эксплуатацию
к/а ст №1	ЦКТИ 75-39 Ф	Завод им. Готвальда г. Брно	75	40/440	июл. 1956
к/а ст №2	ЦКТИ 75-39 Ф	Завод им. Готвальда г. Брно	75	40/440	сен. 1956
к/а ст №3	ЦКТИ 75-39 Ф	Завод им. Готвальда г. Брно	75	40/440	авг. 1957
к/а ст №4	ПК-19-2	Подольский котельный завод им. Орджоникидзе	110	100/540	дек. 1958
к/а ст №5	ПК-19-2	Подольский котельный завод им. Орджоникидзе	110	100/540	сен. 1959
к/а ст №6	ПК-19-2	Подольский котельный завод им. Орджоникидзе	110	100/540	дек. 1971

Таблица 2. Турбоагрегаты ТЭЦ

Станционный номер	Тип	Завод изготовитель	Электрическая мощность, МВт	Р п/п кг/см2/t0С	Год ввода в эксплуатацию
т/а ст №1	ПТ 12-35/10	Калужский турбинный завод	12	39/435	авг. 2004
т/а ст №2	ПТ 12-35/10	Калужский турбинный завод	12	39/435	июл. 2008
т/а ст №4	ВР-5	Свердловский турбомоторный завод.	5	90/535	июл. 1958
т/а ст №5	ПТ 30-90/10	Свердловский турбомоторный завод.	30	90/535	дек. 1958



Функционально Риддер ТЭЦ входит в Филиал «Восточные межсистемные электрические сети», который образован в декабре 1997 года.

«Восточные МЭС» (Усть-Каменогорск) расположены в Восточно-Казахстанской области. Сети филиала являются составной частью ЕЭС Казахстана и связаны межсистемными ЛЭП с электрическим сетями филиала «Северные МЭС», межгосударственной ЛЭП с электросетевым предприятием Российской Федерации.

Энергоисточники: гидроэлектростанции национального значения (Бухтарминская ГЭС, Усть-Каменогорская ГЭС, Шульбинская ГЭС), электростанции регионального значения (Усть-Каменогорская ТЭЦ) и электростанций местного значения (Риддер ТЭЦ, Согринская ТЭЦ, Семипалатинская ТЭЦ, Тишинская ГЭС, Хариузовская ГЭС, Зайсанская ГЭС).

Акционерное общество «Риддер ТЭЦ» является станцией с комбинированным типом производства тепловой и электрической энергии. Предприятие является естественным монополистом в части производства, передачи, распределения и снабжения тепловой энергии. Для осуществления производственной деятельности на балансе станции находятся 6 котельных агрегатов, 4 паровых турбины, 18 км магистральных сетей в двухтрубном исполнении и 47 км квартальных сетей. Средняя численность работников по итогам 2015 года составила 330 человек (65% от нормативной численности).

Потребителями тепловой энергии являются 642 хозяйствующих субъекта (467 индивидуальных предпринимателей и 175 хозяйствующих субъектов) и 20 524 субъекта бытового сектора. Потребители электрической энергии - 3 хозяйствующих субъекта (ТОО «Узень», ГКП «Водоканал» и ТОО «ЛениногорОрманы») ввиду ограниченного объема реализации.

По тепловой энергии за 2015 год предоставлено услуг всем группам потребителей в объеме 596904 Гкал, что составляет 92,8% к плану (643 455 Гкал) и 92,4% к уровню прошлого года (646 237 Гкал). Снижение объемов реализации тепловой энергии на 13,6 тыс. Гкал по причине повышения температуры наружного воздуха на 3,2 градуса от согласованной СНиП РК среднегодовой температуры.

Выработка электрической энергии за 2015 год составила 255519,9 тыс. кВт•ч, полезный отпуск электрической энергии конечным потребителям - 184 199,8 тыс. кВт•ч, с ростом к плану (180 611 тыс. кВт•ч) - 102%, к уровню 2014 года (170 470 тыс. кВт•ч) - 108%.

Выручка от реализации услуг АО Риддер ТЭЦ за 2015 составила 3 494 224 тыс. тенге, в том числе: от реализации тепловой энергии - 57,6% или 2 011 415 тыс. тенге, от реализации электрической энергии - 42,4% или 1 482 809 тыс. тенге.

Общие затраты по предприятию составили 3 481 519 тыс. тенге, из них затраты по тепловой энергии - 54,6% (1 900 730 тыс. тенге), по электрической энергии - 39,7% (1 383 473 тыс. тенге), от прочей деятельности - 5,7% (197 316 тыс. тенге).

Себестоимость 1кВт•ч по году составила 7,51 тенге, что выше уровня прошлого года на 2,28 тенге.

Себестоимость 1 Гкал 3184,31 тенге, что выше уровня 2014 года на 448,90 тенге.

2. Устройство асинхронного электродвигателя

Асинхронной называют машину переменного тока, у которой скорость вращения ротора зависит от нагрузки. Магнитное поле в асинхронной машине создается переменным током обмоток статора и ротора. Скорость вращения ротора отличается от скорости вращения поля. Асинхронные машины по конструктивным признакам подразделяют на бесколлекторные и коллекторные. В промышленности наибольшее распространение в качестве двигателей получили бесколлекторные асинхронные машины. Асинхронные коллекторные машины тоже используют (в основном в качестве двигателей), но они имеют ограниченное применение.

Основным типом асинхронной бесколлекторной машины является трехфазный двигатель (рисунок 1). Его выпускают в двух главных исполнениях: двигатель с короткозамкнутой обмоткой ротора и двигатель с фазной обмоткой ротора.

Рисунок 1. Трехфазный асинхронный двигатель

а - с короткозамкнутой обмоткой ротора; б - с фазной обмоткой ротора: 1 - сердечник статора; 2 - трехфазная обмотка статора, включаемая в сеть переменного тока; 3 - сердечник ротора; 4 - фазная обмотка ротора; 5 - контактные кольца для соединения с пусковым или регулировочным реостатом; 6 - короткозамкнутая обмотка ротора.

Для уменьшения вихревых токов сердечники статора и ротора набирают из листов электротехнической стали толщиной 0,35 или 0,5 мм, изолированных один от другого слоем лака. В листах по окружности штампуют пазы, в которые укладывают обмотки. Ротор, насажанный на вал, вращается в подшипниках, установленных в подшипниковых щитах. Трехфазная обмотка статора состоит из симметрично расположенных по окружности статора катушек. Токи в этих катушках имеют одинаковую амплитуду, но сдвинуты по фазе относительно друг друга на одну треть периода.

Асинхронные электродвигатели с фазным ротором имеют на роторе обмотку, аналогичную статорной. Концы обмотки ротора через контактные кольца и щетки присоединяют к наружной цепи (например, к пусковому резистору). Обмотку короткозамкнутого ротора выполняют в виде стержней, соединенных между собой кольцами, расположенными на торцах ротора. Обмотки статора асинхронного электродвигателя соединяют в звезду или треугольник.

Проходя по обмоткам трехфазные токи образуют вращающееся магнитное поле. Оно, пересекая проводники обмотки ротора, индуцирует в них электродвижущую силу (эдс); под действием эдс в замкнутой обмотке ротора возникают токи, которые, взаимодействуя с вращающимся магнитным полем, вызывают его вращение. Между частотой вращения магнитного поля n₁ числом пар полюсов p и частотой тока f₁ существует взаимосвязь: n₁ = 60f₁ /p.

При синхронной частоте вращения ротора момент, развиваемый асинхронным электродвигателем, равен нулю. Двигатель может быть нагружен только при «несинхронной» скорости. Это и определило название электродвигателя - асинхронный.

Разность частот вращения магнитного поля статора n₁ и ротора n₂ электродвигателя характеризуется скольжением, которое выражают в долях единицы или в процентах частоты вращения магнитного поля:

n₁ - n₂ n₁ - n₂

S = ----------- или S = ---------------- 100%

n₁ n₂



При полной нагрузке скольжение у электродвигателей колеблется в пределах от 1 до 7%. У электродвигателей большой мощности скольжение меньше, чем у электродвигателей малой мощности.

3. Монтаж электрических машин

Перед началом монтажа проводят проверки:

· соответствия машины ее проектной документации;

· комплектности машины и сохранности крепежных деталей;

· появления возможных повреждений за время транспортировки и хранения путем предварительного осмотра после расконсервации;

· состояния подшипников, коробки выводов, коллектора, контактных колец, щеточного механизма и др.;

· сопротивления изоляции обмоток, подшипников и щеточных траверс. Если сопротивление изоляции обмоток меньше минимально допустимого, проводят сушку обмоток;

· воздушного зазора между статором и ротором, а также зазоров в подшипниках скольжения и уплотнений валов. Осуществляется с помощью пластинчатых (рисунок 2) и клиновых (рисунок 3) щупов. Проверка воздушного зазора возможна лишь для машин открытого и защищенного исполнений, поскольку она проводится без разборки машины;

· на отсутствие задевания ротора о статор. Ротор машины должен свободно вращаться в подшипниках при его повороте рукой (при мощности до 10… 15 кВт) или рычагом (для машин большей мощности).



Рисунок 2. пластинчатые щупы: а - раздвижной; б - со сменными пластинами: 1 - калиброванные пластины; 2 - штифт; 3 - винт; 4 - накладка-прижим; 5 - ручка; 6 - пробка

Рисунок 3. Специальный (а) и клиновой (6) щупы: 1 - нониус; 2, 3 - клинья; 4 - стержни; 5 - обойма; 6 - движок; 7 - указатель

Выявленные в процессе осмотра неисправности следует устранить до начала монтажа. Если нет уверенности в том, что во время хранения и транспортировки машина осталась неповрежденной, проводят ее полную разборку с ревизией отдельных узлов. При необходимости заменяют смазку в подшипниках и затягивают болтовые соединения.

В зависимости от мощности и конструктивного исполнения электрические машины могут поступать на место монтажа в собранном или разобранном виде. В первом случае по известным установочным размерам машины заранее изготавливают крепежные детали и конструкции. Машины устанавливаются на металлических рамах или фундаментах (общих с приводным двигателем или с приводом или отдельных от них). Поскольку установочные размеры имеют допуски, указанные в чертежах, перед монтажом следует заготовить комплект прокладок, перекрывающий поле допусков.

Монтаж машин малой и средней мощности. Машины небольшой мощности соединяются с приводным механизмом с помощью муфт различного типа и зубчатых, ременных или фрикционных передач.

При соединении с помощью муфт на концы валов соединяемых машин насаживают полумуфты, предварительно проверив цилиндричность и соответствие наружного диаметра конца вала машины и внутреннего диаметра полумуфты с помощью измерительных скоб и нутромеров). Величина натяга при посадке указывается на чертеже, а сама посадка осуществляется в горячем состоянии.

При установке валы сочленяемых машин могут иметь радиальное и угловое смещение (рисунок 4), что повлечет за собой соответствующее смещение полумуфт (рисунок 5).

Рисунок 4. Смещение валов: а - боковое (радиальное); б - угловое (осевое)



Рисунок 5. Взаимное положения валов, соединяемых с помощью полумуфт: I - валы расположены на одной прямой, их оси совпадают; II - оси валов параллельны; III - центры валов совпадают, их оси расположены под углом; IV - центры валов сдвинуты, их оси расположены под углом

При работе агрегата это приведет к повышенным вибрациям и, следовательно, к быстрому износу подшипников, муфт и болтовых соединений. Поэтому сочленяемые машины должны быть установлены таким образом, чтобы торцевые поверхности полумуфт были параллельны, а оси валов соединяемой машины и механизма находились на одной линии.

Для этого проводят центровку валов с помощью центровочных скоб различной конструкции. Некоторые из них приведены на рисунках 6-8.

Контроль точности центровки осуществляется по вели¬чине радиальных а и осевых b зазоров в четырех точках, равномерно расположенных по окружности муфты, при совместном повороте соединяемых валов на угол 0, 90, 180 и 270°. После получения удов-летворительных отклонений (каждый тип муфт имеет свои допустимые отклонения в радиальных и осевых зазорах) окончательно закрепляют машину на фундаменте и после повторной проверки центровки валов соединяют полумуфты между собой.



Рисунок 6. Центровка валов с помощью радиально-осевых скоб

1,6 - внутренняя и наружная скобы; 2,3 - полумуфты; 4,7 - болты; 5 - хомут

Рисунок 7. Приспособление с ленточным (а) и электромагнитным (б) прижимами: 1,6 - полумуфты; 2,3 - индикаторы; 4 - держатель; 5 - измерительный стержень; 7 - натяжное устройство; 8 - стальная лента; 9 - электромагнит



Рисунок 8. Центровка валов способом «обхода одной точкой»: 1,6 - валы; 2 - скоба; 3,5 - полумуфты; 4 - измерительный болт; 7 - щуп

При использовании цепной или ременной передачи необходимо совместить средние линии звездочек или шкивов, установленных на ведомом и ведущем валах, и обеспечить натяжение цепи или ремня. Средние линии звездочек и шкивов, как правило, совмещают с помощью натянутой параллельно им струны с использованием обычного измерительного инструмента. Для обеспечения требуемого натяжения машина должна иметь возможность перемещаться в плоскости, образованной осями вращения соединяемых машин. В ряде случаев для создания натяжения используются специальные натяжные ролики.

При использовании цилиндрической зубчатой передачи необходимо обеспечить параллельность валов соединяемых машин и одинаковый зазор между зубьями сопрягаемых шестерен по всей длине зy6a. Допуск на несоосность валов в этом случае обычно не превышает 0,5^о. Контроль несоосности проводится с помощью индикаторов.

После закрепления электрической машины на фундаменте ее корпус заземляется.

Монтаж машин большой мощности. Особенность монтажа крупных электрических машин, поступающих в собранном состоянии, состоит в том, что он начинается с установки отдельной фундаментной плиты, на которую устанавливают машину, после чего проводят центровку валов. Ряд машин имеет на конце вала фланец, через который она соединяется с механизмом. Кроме того, при большой длине L ротора под действием его веса Р происходит прогиб вала в вертикальной плоскости (рисунок 9).

Рисунок 9. Схема измерения уклонов шеек вала

Поэтому при горизонтальном положении соединяемых машин плоскости полумуфт (или фланцев) оказываются расположены под углом друг к другу, как показано на рисунке 10, а. Центровка валов в этом случае заключается в такой установке соединяемых валов, при которой их общая линия представляет г вертикальной плоскости плавную кривую (рисунок 10, б), а в горизонтальной - прямую линию. При центровке торцы сопрягаемых полумуфт (или фланцев) устанавливаются параллельно, а осевые линии валов должны быть продолжением одна другой и совпадать у сопрягаемых полумуфт (фланцев). Для этого путем установки прокладок под лапы корпуса добиваются равенства углов наклона шеек вала к горизонтальной линии. Угол наклона проверяется по уровню, установленному горизонтально на выходном конце вала.

Рисунок 10. Положение валов до выверки (а); после выверки (б)



Если крупная электрическая машина поступает на сборку в разобранном состоянии (статор и ротор отдельно), то ее собирают в такой последовательности. Сначала на монтажной площадке размещают и осматривают все узлы машины, затем подготавливают фундамент (разметка, колодцы под фундаментные болты и пр.), устанавливают и выверяют фундаментную плиту, монтируют стояковые подшипники, устанавливают статор. Затем в него вводится ротор (рисунок 11), а шейки ротора устанавливаются на подшипники.

Центровка валов осуществляется так же, как и в предыдущем случае, но прокладки устанавливаются под корпуса подшипников. После центровки закрепляют корпуса машины и подшипников, пригоняют вкладыши подшипников скольжения и их уплотнения, выверяют зазоры в подшипниках и между статором и ротором электрической машины. Устанавливают дополнительное оборудование, необходимое для работы машины (системы охлаждения, смазки подшипников и т.д.), производят монтаж и регулировку токосъемных механизмов, соединение электрических цепей, заземляют корпус машины.

4. Эксплуатация электрических машин

Осмотры электродвигателей, находящихся в эксплуатации, систем их управления и защиты проводят по графику, утвержденному главным энергетиком предприятия. Осмотр и проверку целостности заземления проводят ежедневно (при наличии дежурного).

При осмотре электродвигателей напряжением до 10 кВ (синхронных и асинхронных) контролируют температуру подшипников, обмоток, корпусов, нагрузку, вибрацию. Проверяют чистоту машины, помещения, охлаждающей среды, работу подшипников и щеточного аппарата, исправность ограждений.

Измерение температуры подшипников производят методом термометра. У подшипников качения измеряют температуру на внешнем кольце в момент останова машины, у подшипников скольжения - температуру вкладыша или масла, у подшипников скольжения с принудительной смазкой - температуру вкладыша или выходящего масла.

Если электрическая машина имеет со стороны привода общий с присоединенным механизмом подшипник, конструктивно принадлежащий этому механизму, то измерение температуры этого подшипника не входит в объем испытаний электрической машины.

Предельная допустимая температура подшипников не должна превышать следующих значений: для подшипников скольжения 80°С (температура масла при этом не должна быть более 65°С), для подшипников качения 100°С. Более высокая температура допускается, если применены специальные подшипники качения или специальные сорта масел при соответствующих вкладышах для подшипников скольжения. В процессе эксплуатации у отдельных электромашин возникают неисправности. Способы определения и устранения причин, приводящих к ненормальным режимам работы асинхронных двигателей, приведены в таблице 1.

Таблица 1. Неисправности АД и способы их устранения

Неисправность	Возможная причина	Способ устранения
Щетки искрят, некоторые щетки и их арматура сильно нагреваются и обгорают	Щетки плохо пришлифованы	Пришлифовать щетки
	Щетки не могут свободно двигаться в обойме щеткодержателя - мал зазор	Установить нормальный зазор между щеткой и обоймой 0,2-0,3 мм
	Загрязнены или замаслены контактные кольца и щетки	Очистить бензином кольца и щетки и устранить причины загрязнения
	Контактные кольца имеют неровную поверхность	Обточить или отшлифовать контактные кольца
	Слабо прижаты щетки к контактным кольцам	Отрегулировать нажатие щеток
	Неравномерное распределение тока между щетками	Отрегулировать нажатие щеток, проверить исправность контактов траверс, токопроводов, щеткодержателей
Равномерный перегрев активной стали статора	Напряжение сети выше номинального	Снизить напряжение до номинального; усилить вентиляцию
Повышенный местный нагрев активной стали при холостом ходе и номинальном напряжении	Между отдельными листами активной стали имеются местные замыкания	Удалить заусенцы, устранить замыкание и обработать листы изоляционным лаком
	Нарушено соединение между стяжными болтами и активной сталью	Восстановить изоляцию стяжных болтов
Двигатель с фазным ротором не развивает номинальной частоты вращения с загрузкой	Плохой контакт в пайках ротора	Проверить все пайки ротора. В случае отсутствия неисправностей при наружном осмотре проверку паек проводят методом падения напряжения
	Обмотка ротора имеет плохой контакт с контактными кольцами	Проверить контакты токопроводов в местах соединения их с обмоткой и контактными кольцами
	Плохой контакт в щеточном аппарате. Ослабли контакты механизма для короткого замыкания ротора	Прошлифовать и отрегулировать нажатие щеток
	Плохой контакт в соединениях между пусковым реостатом и контактными кольцами	Проверить исправность контактов в местах присоединения соединительных проводов к выводам ротора и пускового реостата
Двигатель с фазным ротором идет в ход без нагрузки - при разомкнутой цепи ротора, а при пуске в ход с нагрузкой не развивает оборотов	Короткое замыкание между соседними хомутиками лобовых соединений или в обмотке ротора	Устранить касание соседних хомутиков
	Обмотка ротора в двух местах заземлена	После определения короткозамкнутой части обмотки поврежденные катушки заменить новыми
Двигатель с короткозамкнутым ротором не идет в ход	Перегорели предохранители, неисправен автоматический выключатель, сработало тепловое реле	Устранить неисправности
При пуске двигателя происходит перекрытие контактных колец электрической дугой	Контактные кольца и щеточный аппарат загрязнены	Провести очистку
	Повышенная влажность воздуха	Провести дополнительную изоляцию или заменить двигатель другим, соответствующим условиям окружающей среды
	Обрыв в соединениях ротора и в самом реостате	Проверить исправность соединения

Если при техническом обслуживании обнаруженную неисправность устранить нельзя из-за сложности, то определяют, какому виду ремонта подлежит электрическая машина (текущему или капитальному).

При осмотре у электродвигателей, расположенных на движущихся частях рабочей машины, омметром проверяют, нет ли обрыва заземляющей жилы кабеля.

Состояние соединительной муфты или шкива проверяют, обращая особое внимание на детали муфты. Поврежденные резиновые детали заменяют. Мегаомметром на 500 В измеряют сопротивление изоляции обмоток статора электродвигателей единой серии относительно корпуса. Сопротивление изоляции должно быть не менее 0,5 МОм при температуре 293 К (20°С). У электродвигателей, имеющих датчики температурной защиты, измеряют сопротивление изоляции цепи датчиков относительно обмотки статора и корпуса. Сопротивление изоляции должно быть не менее 1 МОм. Тщательно осматривают доску зажимов.

При наличии сколов, трещин и обугливания поверхности доску заменяют. Следы перекрытия дугой зачищают шлифовальной шкуркой, обезжиривают уайт-спиритом или ацетоном и покрывают бакелитовым лаком или клеем БФ-2.

Снимают защитный кожух и продувают щеточный механизм сжатым воздухом давлением не более 0,2 МПа. Очищают щеточный механизм сухим обтирочным материалом, а затем осматривают.

При осмотре щеточного механизма проверяют биение коллектора и контактных колец. Биение (мм) не должно превышать следующих величин: для коллекторов диаметром до 250 мм - 0,02, 600 - 0,03-0,05, более 600 мм - 0,06; для контактных колец диаметром до 500 мм - 0,05, свыше 500 - 0,08.

Биение проверяют индикатором часового типа. Коллектор при неровностях и биениях до 0,2 мм полируют, до 0,5 мм - пришлифовывают, превышающих 0,5 мм - протачивают при ремонте. Полировку проводят при номинальной частоте вращения вала машины мелкой стеклянной шкуркой №180-200, наложенной на пригнанный по коллектору деревянный брусок, шлифовку и проточку выполняют на токарных станках.

При необходимости заменяют щетки, устанавливая их в щеткодержателях так: марка щетки должна соответствовать данным завода-изготовителя, типу машины и характеру ее работы; траверсы устанавливают по заводским меткам на нейтрали; в обойму щеткодержателя щетки вставляют свободно с зазором 0,1-0,4 мм в направлении вращения и 0,2-0,5 мм в направлении оси коллектора: радиальный зазор между контактными кольцами или коллектором и щеткодержателем должен быть равномерным и составлять не более 2-4 мм.

Пришлифовывают щетки по всей контактной поверхности, которая должна составлять не менее 80% рабочей поверхности щетки. Нажатие щеток проверяют с помощью динамометра. Токоведущие гибкие щеточные жгуты надежно присоединяют к траверсе щеточного устройства, а сбегающие края щеток каждой траверсы устанавливают на одной прямой, параллельной оси коллектора и ребрам коллекторных пластин. Регулируют механизм подъема щеток асинхронных электродвигателей с фазным ротором так, чтобы подъем щеток происходил после замыкания колец накоротко; положения пуска и работы обозначают надписями у рукоятки подъема щеток. У электрических машин с принудительной вентиляцией воздуховоды и камеры горячего воздуха, омываемые холодным воздухом, покрывают листовым асбестом толщиной 5 мм, а затем стальным листом; все швы и стыки уплотняют суконными или фетровыми прокладками, устанавливаемыми на лаке со стороны одного из фланцев.

Водяные холодильники и вся система трубопроводов должны быть испытаны гидравлическим давлением 0,3 МПа продолжительностью 3-10 мин.

Воздушные масляные фильтры должны быть заправлены висциновым или веретенным маслом. Механизм подачи должен действовать исправно.

При осмотре убеждаются в герметичности стыков, наличии масла, исправности механизма подачи.

Подшипники через 4000 ч работы, но не реже одного раза в год, промывают керосином, а затем заполняют смазочным маслом до заводской отметки на масломерном стекле, глазке или пробке. Сорт заливаемого масла уточняют в инструкции завода-изготовителя. При заправке масло не должно вытекать из подшипника, маслопроводов, арматуры и попадать на обмотку. Смазочные кольца должны вращаться равномерно. Подшипники качения заправляют смазкой на ²/₃. объема гнезда подшипника. Сорта смазки должны соответствовать условиям работы подшипников.

У подшипников электродвигателей вибрация не должна превышать следующих значений:

Частота вращения, об/мин 3000 1500 1000 750

Вибрация, мм 0,05 0,1 0,13 0,16

Для смены смазки в электродвигателях защищенного исполнения снимают крышку подшипника, промывают его, закладывают свежую порцию смазки, вновь устанавливают крышку в прежнее положение и закрепляют ее болтами.

В электродвигателях закрытого обдуваемого исполнения подшипник, расположенный со стороны вентилятора, менее доступен для наружного осмотра. Для смены смазки в этом подшипнике снимают защитный кожух вентилятора, наружный вентилятор и крышку подшипника.

Для смены смазки в подшипнике, расположенном со стороны контактных колец, у электродвигателей следует: снять кожух контактных колец; вынуть щетки из обойм щеткодержателей; ослабить крепление вентиляторов и защитной шайбы на валу, повернув на два-три оборота крепящий болт вентилятора и установочный винт защитной шайбы, сдвинуть вентилятор и защитную шайбу в сторону контактных колец; отвернуть болты подшипниковой крышки и сдвинуть ее на валу в сторону вентилятора; промыть подшипник и его крышку бензином и заложить смазку. При промывке и заполнении смазкой подшипников контактные кольца завертывают в бумагу, чтобы предохранить их от повреждений и загрязнений.

Замену щеток у электродвигателей с фазным ротором необходимо производить по мере их износа, руководствуясь данными, приведенными в таблице 2.

Таблица 2. Предельные значения износа щеток

Габарит электродвигателя	Размер щетки, мм	Марка щетки	Высота износившейся щетки, мм
4	8 х 12,5 х 25	МГ-4	12
5	10 х 16 х 25	МГ-4	12
6	10 х 20 х 32	МГ-2	18
7	12,5 х 25 х 40	МГ-6	20
8	12,5 х 25 х 40	МГ-4	20
9	12,5 х 25 х 40	МГ-4	20

Для обеспечения нормальной работы электродвигателя необходимо поддерживать напряжение на шинах питающей подстанции в пределах от 100 до 105% номинального. По производственным причинам допускается работа электродвигателя при отклонении напряжения от -5 до +10% номинального.

При техническом обслуживании асинхронных электродвигателей мощностью 4000 кВт и выше периодически проверяют и контролируют:

· затяжку фундаментальных болтов и все механические крепления;

· осевой разбег ротора, который должен быть в пределах 1- 4 мм при диаметре шеек до 200 мм и не более 2% размера диаметра при диаметре более 200 мм;

· электрическую прочность изоляции обмоток от корпуса;

· заземление станины двигателя, а также оболочки питающего кабеля;

· воздушный зазор между статором и ротором;

· температуру активных частей электродвигателя.

Температура обмотки статора не должна превышать на 75°С, а обмотки ротора на 85°С температуру охлаждающего воздуха. При профилактических осмотрах (не реже одного раза в 3 месяца) снимают щиты и производят тщательную очистку двигателя, прочищают лобовые части статорной и роторной обмоток, продувают чистым сжатым воздухом, выверяют воздушный зазор с обеих сторон. Во время работы наблюдают за состоянием смазки подшипников. Смазочные кольца не должны иметь как медленного, так и быстрого хода; масло из подшипников не должно попадать на обмотки. Для охлаждения двигателя используют воздух с температурой не выше 35°С при относительной влажности не выше 75%, не содержащий пыли и взрывоопасных примесей. Если окружающая температура низка, то при длительных остановках двигателя нужно его прогревать током или другим способом так, чтобы температура обмоток была не ниже +5°С.

В случаях, когда температура окружающего воздуха превышает 35°С, нужно снизить нагрузку двигателя так, чтобы нагрев его отдельных частей не превышал допустимых заводских значений. При нагреве обмотки или железа двигателя выше норм следует остановить двигатель и проверить вентиляционную систему. Особое внимание обращают на чистоту вентиляционных каналов статора и ротора, исправность вентиляционных крыльев.

Перегрев двигателя сверх допустимых температур в течение длительного времени резко сокращает срок службы изоляции обмоток и может привести к ее повреждению и аварии. Двигатель может нагреваться и от перегрузки током при неисправности амперметра. Поэтому, если во время осмотра обнаружено такое нарушение в работе, следует проверить контрольным амперметром ток двигателя и в случае его превышения по сравнению с номинальным снизить нагрузку. Меры по снижению температуры электродвигателя принимают в зависимости от причин, вызывающих перегрев.

При обслуживании электродвигателя иногда обнаруживается вибрация. Возникает она в результате смещения линии валов агрегата при монтаже и ремонте или при просадке фундамента. Вибрация может возникнуть также в результате короткого замыкания внутри статорной обмотки, из-за чего создается асимметрия магнитного поля.

Причиной вибрации может быть и плохая балансировка ротора и процессе ремонта. В этом случае нужно повторно произвести статическую и динамическую балансировку ротора.

Вибрация способствует ослаблению крепления двигателя на фундаменте, разработке подшипников. Она может привести к повреждению изоляции, короткому замыканию в обмотках и искрении под щетками.

Вибрацию электродвигателей измеряют с помощью ручного вибрографа ВР-1 или виброметра. Наиболее удобными при эксплуатации являются вибрографы и виброметры, которые позволяют измерять вибрацию в продольном, поперечном и вертикальном направлениях По показаниям вибрографа можно судить не только о размерах вибрации, но и о частоте, а это легче позволяет определить причину вибрации - в этом их преимущество перед виброметрами.

Измерение вибрации в вертикальном направлении (рисунок 13, а) производят, прикрепляя виброметр с инерционной массой к жесткой пластине 1, которую присоединяют к стойке подшипник болтом 3, а штифт виброметра устанавливают вертикально в направлении измерения вибрации. Затем освобождают инерционную массу и производят отсчет показаний. Ширина отклонения стрелки индикатора представляет амплитуду вибрации или двойную амплитуду колебаний.

Если виброметр установить так, что плоскость его циферблата будет перпендикулярна оси вала, а штифт направить горизонтально, то виброметром можно измерить горизонтально-поперечную вибрацию (рисунок 13, б). Если нужно измерить продольную (горизонтально-осевую) вибрацию, то плоскость циферблата индикатора направляют параллельно оси вала, а штифт горизонтально.

Вибрацию измеряют при нескольких значениях нагрузки электрической машины: при холостом ходе 50; 75 и 100% номинальной нагрузки и при максимально допустимой частоте вращения.

При обслуживании проверяют воздушный зазор между статором и ротором электродвигателя. Зазор этот в процессе эксплуатации в связи с износом подшипников или в результате разборки и неточной сборки электродвигателя может меняться. Это приводит к нарушению симметричного положения ротора в статоре.

У электродвигателей воздушные зазоры измеряют в диаметрально противоположных точках специальными щупами. Зазоры не должны различаться между собой более чем на ± 10% среднего значения (равного полусумме зазоров).

В процессе обслуживания периодически проверяют сопротивление изоляции подшипников и двигателя. Для обмоток статора сопротивление изоляции должно быть не менее 10 МОм, для обмоток ротора - 1,5 МОм, для подшипников - 0,5 МОм. Если уровни изоляции не соответствуют указанным, обмотки сушат, а у подшипников проверяют и при необходимости заменяют изоляцию. Снижение электрической прочности объясняется способностью хлопчатобумажных и волокнистых материалов изоляции увлажняться.

О степени увлажнения изоляции машин судят по значениям сопротивления изоляции относительно корпуса и между обмотками и

по коэффициенту абсорбции (отношению R₆₀/R₁₅, где R₆₀ и R₁₅ - сопротивления изоляции, отсчитанные спустя 60 и 15 с после приведения в действие мегаомметра). Значение коэффициента абсорбции должно быть не ниже 1,3 при использовании для измерения мегаомметра на 2500 В.

Испытания повышенным напряжением проводят в течение 1 мин напряжением 0,8 (2U_ном + 3) В. Если сопротивление изоляции обмоток ниже нормы, то обмотки очищают от пыли и грязи, протирают бензином, холодным четыреххлористым углеродом и после просушки покрывают изоляцию слоем лака. Электродвигатель сушат обычно в неподвижном состоянии одним из следующих способов: горячим воздухом от воздуходувки, токами короткого замыкания или индукционными токами в стали статора.

Сушку изоляции проводят при температуре, близкой к максимально допустимой - 80-85°С.

При сушке двигателя периодически измеряют сопротивление изоляции обмоток и определяют коэффициент абсорбции для каждой обмотки. Полученные данные заносят в журнал сушки электродвигателя. Перед измерением сопротивления изоляции обмотку разряжают на землю не менее 2 мин, если незадолго до этого производилось измерение изоляции или испытание повышенным напряжением. Ввиду отсутствия нормальной вентиляции при сушке током осуществляют повышенный контроль за нагревом двигателя, если при достижении наивысшей допустимой температуры нельзя уменьшить напряжение на зажимах статора, нужно периодически отключать напряжение, требуемая температура сушки будет обеспечиваться перерывами в подаче тока в статор.

Сушку двигателя заканчивают, если коэффициент абсорбции и сопротивление изоляции остаются неизменными в течение 3- 5 ч при постоянной температуре. Обычно сушка двигателя, например АЗ-4500-1500, продолжается от 2 до 4 суток в зависимости от состояния изоляции.

При температуре 85°С в начальный период сушки сопротивление изоляции обмоток электродвигателя постепенно понижается, а затем через 20-30 ч сопротивление изоляции начинает возрастать, температурная кривая повышается и к концу сушки сопротивление изоляции стабилизируется на значениях 250-300 МОм. После прекращения сушки и охлаждения обмоток двигателя сопротивление изоляции несколько увеличится.

Сопротивления изоляции обмоток электрических машин после сушки должны быть не ниже: статоров машин переменного тока с рабочим напряжением выше 1000 В - 1 МОм на 1 кВ рабочего напряжения; до 1000 В - 0,5 МОм на 1 кВ; роторов асинхронных двигателей, включая цепь возбуждения - 1 Мом на 1 кВ, но не менее 0,2-0,5 Мом.

5. Ремонт электрических машин

В зависимости от массы и размеров, а также от характера ремонта электрические машины либо ремонтируются на месте, либо направляются на ремонтные предприятия. Приемка в ремонт производится по акту, в котором кроме паспортных данных машины и предполагаемого объема ремонта указываются технические требования, которым должна удовлетворять машина после осуществления ремонта: мощность, напряжение, частота вращения, энергетические показатели и др. В ремонт принимаются только комплектные электрические машины, имеющие все основные узлы и детали, включая старые обмотки. Вес соединительные и установочные детали должны быть демонтированы заказчиком. Как правило, не ремонтируются машины с разбитыми корпусами и подшипниковыми щитами и со значительным (более 25%) повреждением магнитопроводов.

Технические условия ремонта. Ремонт должен выполняться качественно, чтобы после него был обеспечен необходимый уровень эксплуатационной надежности, а технические показатели соответствовали стандартам и нормам. Отремонтированная машина снабжается всеми необходимыми деталями, включая при необходимости соединительные и установочные, камеры подшипников качения заполняются смазкой. Поверхности корпуса и подшипниковых щитов окрашиваются, концы валов покрываются консервационной смазкой.

После проведения послеремонтных испытаний ремонтное предприятие должно гарантировать безотказную работу машины в течение одного года при соблюдении условий транспортировки, хранения и эксплуатации.

Выходные концы обмоток маркируются в соответствии со стандартом, а к корпусу машины крепится новый щиток с указанием предприятия, проводившего ремонт, даты выпуска из ремонта и технических данных машины в соответствии со стандартами.

На ремонтных предприятиях существуют технологические карты ремонта электрических машин, составленные в виде таблиц, с перечислением номеров и содержанием всех технологических операций, технических условий и указаний по содержанию ремонта. Там же приводятся данные об оснастке и оборудовании, необходимом для ремонта, и нормы времени на проведение отдельных операций.

Текущий ремонт. Этот вид ремонта применяется для машин, находящихся в эксплуатации или резерве, в сроки, обусловленные графиком ППР. Текущий ремонт проводится на месте установки электрической машины с ее остановкой и отключением силами обслуживающего электротехнического персонала. Если для проведения текущего ремонта требуются специальные сложные приспособления и значительное время, то он проводится силами персонала электроремонтного или специализированного предприятия.

В процессе ремонта выполняются следующие работы: чистка наружных поверхностей машины; проверка состояния подшипников качения, их промывка и замена (в случае увеличенных радиальных зазоров); проверка работы смазочных колец и системы принудительной смазки в подшипниках скольжения; осмотр и чистка вентиляционных каналов, обмоток статора и ротора, коллекторов и контактных колец; проверка состояния крепления лобовых частей обмоток и бандажей; устранение местных повреждений изоляции и выявленных при осмотре дефектов; сушка обмоток и покрытие их при необходимости покровными эмалями; шлифовка контактных колец и коллекторов (при необходимости их продораживание); проверка и регулировка щеточного механизма и систем защиты; сборка машины и проверка ее работы на холостом ходу и под нагрузкой; проведение приемо-сдаточных испытаний и сдача в эксплуатацию с соответствующей отметкой в технической документации.

Капитальный ремонт. Этот вид ремонта применяется для машин, находящихся в эксплуатации, в сроки, обусловленные графиком ППР или по результатам профилактических (послеосмотровых) испытаний. Капитальный ремонт проводится для восстановления работоспособности и полного восстановления ресурса электрической машины с восстановлением или заменой всех изношенных или поврежденных узлов и заменой обмоток. Ремонт машины нецелесообразен, если имеются значительные повреждения механических узлов, которые невозможно устранить силами ремонтного предприятия.

В процессе капитального ремонта, как правило, выполняются следующие работы:

· текущий ремонт; проверка воздушного зазора между статором и ротором (если конструкция машины позволяет это осуществить); проверка осевого разбега ротора и зазоров между шейкой вала и вкладышем подшипника скольжения (при необходимости проводится перезаливка вкладыша);

· полная разборка машины и мойка всех механических узлов и деталей; продувка и чистка коллектора, контактных колец, щеточного механизма и неповрежденных изоляционных деталей; дефектация узлов и деталей;

· ремонт корпуса, подшипниковых щитов, магнитопроводов (заварка трещин, восстановление резьбовых отверстий, восстановление посадочных мест в корпусе и щитах), удаление замыканий между отдельными листами сердечников статора и ротора, устранение распушения листов, восстановление прессовки, ремонт выгоревших участков с установлением протезов); ремонт вала (исправление торцовых отверстий, устранение прогиба, восстановление посадочных отверстий и шпоночных канавок);

· извлечение старых обмоток; изготовление и укладка новых обмоток из круглого провода; ремонт или изготовление новых обмоток из прямоугольного провода и их укладка; сборка и пайка (сварка) электрических схем; пропитка и сушка обмоток; нанесение на лобовые части покровных эмалей;

· сборка и отделка машины, проведение приемо-сдаточных испытаний.

При капитальном ремонте производят замену подшипников качения, выработавших свой ресурс (вне зависимости от их состояния). Вопрос применения подшипников, свой ресурс не выработавших, решается после их дефектации. При этом следует помнить, что ущерб от возможного отказа подшипника и связанного с этим отказа (остановки) двигателя существенно больше стоимости самого подшипника.

Обмотки из круглого провода и низковольтные обмотки из прямоугольного провода при ремонте, как правило, повторно не используются, поскольку извлечь такой провод без повреждения практически невозможно. После извлечения они передаются на переплавку. Высоковольтные обмотки из прямоугольного провода могут использоваться повторно после замены витковой и корпусной изоляции.

Предремонтные испытания. Эти испытания проводятся с целью определения характера дефектов поступивших во внеплановый ремонт электрических машин. Кроме того, на практике встречаются случаи, когда исправная машина по ошибке обслуживающего персонала отправляется в капитальный ремонт. Для машин малой мощности можно принять следующую последовательность испытаний:

· определение состояния машины путем внешнего осмотра;

· определение (измерение) сопротивления изоляции обмоток;

· определение сопротивления обмоток постоянному току;

· проверка легкости вращения вала машины от руки;

· проверка работы на холостом ходу.

При положительных результатах этих проверок машину подвергают приемо-сдаточным испытаниям и, если она их выдерживает, отправляют обратно в эксплуатацию.

Крупные электрические машины перед плановым капитальным ремонтом испытывают на месте установки. Объем испытаний устанавливается в зависимости от конструкции машины, а также требований и условий ее эксплуатации. В процессе испытаний измеряются вибрации на холостом ходу и при различных нагрузках; определяют температуру отдельных узлов машины (обмотки, магнитопровода, подшипников); определяют температуру воздуха и воды на входе и выходе из воздухоохладителя; определяют подшипниковые токи и др. После остановки машины измеряют сопротивление изоляции, величину воздушного зазора, биение контактных колец и коллектора. Особое внимание при этом уделяют неразбираемым при ремонте узлам. Полученные данные сравнивают с данными испытаний, полученными при предыдущем ремонте.

До вывода в ремонт крупных электрических машин в соответствии с нормами ПТЭ необходимо: составить ведомость объема работ и смету, которые уточняются после вскрытия и осмотра машины; составить график ремонтных работ; заготовить необходимые материалы и запасные части; составить и утвердить техническую документацию на реконструкцию или модернизацию и подготовить необходимые для этого материалы; укомплектовать и привести в исправное состояние необходимый инструмент и подъемно-транспортные механизмы; подготовить рабочие места и спланировать ремонтные площадки для производства ремонтных работ; укомплектовать и проинструктировать ремонтные бригады.

Ремонтные площадки предназначены для перегрузки и размещения сборочных деталей, ремонтных приспособлений и оснастки, а также для выполнения ремонтных операций. Они должны быть электрифицированы и находиться в зоне действия грузоподъемного механизма.

Если при ремонте необходимо снимать машину с фундамента и отсоединять ее от приводного механизма, то такой ремонт целесообразно выполнять в условиях специальной ремонтной мастерской (ремонтного предприятия).

Сборка оборудования. После проведения ремонта выполняется сборка, которая является заключительным технологическим процессом, при котором компетентные и отдельные детали соединяются в готовое изделие, отвечающее требованиям чертежей и технических условий. От качества сборки в значительной мере зависят энергетические и эксплуатационные показатели машин - КПД, уровень вибраций и шума, надежность, долговечность. Сборка электрических машин после ремонта обычно проводится стационарным концентрированным способом с индивидуальной подгонкой деталей по месту или с применением компенсаторов. Сборку необходимо производить, используя детали и сборочные единицы, принадлежавшие данной машине, так как обезличенная сборка более сложна в организационном отношении и при ней возможны случаи, когда характеристики машины не будут соответствовать требованиям стандартов. На качество сборки влияют правильная организация рабочего места и использование исправного инструмента. Собранная машина подвергается обкатке и испытаниям.

Перед сборкой производят балансировку роторов (якорей) и других вращающихся деталей, если они ремонтировались или при предремонтных испытаниях была обнаружена повышенная вибрация. Согласно ГОСТ 12327-71 компенсация неуравновешенности должна производиться в двух плоскостях исправления при отношении осевого размера L детали к диаметру D больше 0,2; при L/D < 0,2 - в одной плоскости. Детали, устанавливаемые на отбалансированный ротор, балансируются отдельно. Если деталь устанавливают на ротор (якорь) с помощью шпонки, то она балансируется со шпонкой, а ротор - без шпонки.

Плоскостью исправления называют плоскость, перпендикулярную оси вращения, в которой путем добавления или удаления массы осуществляется компенсация неуравновешенности. В качестве плоскостей исправления могут быть использованы плоскости деталей, имеющих другие функции, - нажимных шайб, вентиляторов, коллекторов. Кроме того, плоскости исправления могут создаваться специальными балансировочными кольцами. При одной плоскости исправления ротор можно балансировать как статическим, так и динамическим способами, а при двух плоскостях - только динамическим.

Статическая балансировка. Ротор балансируют на призмах. Отклонение плоскости призм от горизонтальной плоскости не должно превышать 0,1 мм на 1 м длины призмы. Шероховатость поверхности призм должна быть не хуже Ra = 0,50 мкм, а ширина не более а = M/(2d), где а - ширина призмы, мм; М - масса ротора, кг; d - диаметр шейки вала, расположенной на призме, мм.

Ротор устанавливают на призму или на ролики и легким толчком выводят из равновесия, предоставляя ему возможность катиться по призмам или роликам. После нескольких качаний несбалансированный ротор остановится тяжелой стороной вниз. В верхней точке ротора устанавливают пробный груз и повторяют опыт. Так поступают несколько раз, подбирая массу груза. Ротор считается отбалансированным, если он останавливается без качаний в состоянии безразличного равновесия. Пробный груз взвешивают и на его место устанавливают штатный груз, равный по массе пробному.

Если балансируемые детали не имеют вала, то изготовляют временный технологический вал, с помощью которого производят балансировку.

Динамическая балансировка. Ротор балансируют на специальном станке при его вращении. Современные балансировочные станки, оборудованные электронными устройствами и визуальными индикаторами дисбаланса, позволяют сразу определить место установки и массу груза или место удаления излишков массы. Использование таких станков при ремонте весьма желательно, но при большой номенклатуре ремонтируемых машин частая переналадка снижает эффективность станков и их применение не всегда является экономически обоснованным. Использование достаточно примитивного универсального балансировочного станка при ремонте позволяет решить эту задачу.

...