Эксплуатация и ремонт электродвигателей собственных нужд

Мощные двигатели работают по замкнутой системе охлаждения и имеют водяные воздухоохладители. Для предотвращения конденсации влаги на стенках воздухоохладителя температура входящей в него воды не должна быть ниже 5—10 °С. Разность между температурами входящего воздуха и входящей воды обычно не превышает 7—10 °С. Увеличение этой разницы, как и нагрев воды в газоохладителе более длительно наблюдаемого значения (2—8°С), указывает на малый проток воды через газоохладитель из-за его засорения, скопления воздуха в трубках или по другим причинам. Вода в воздухоохладители должна подаваться только через фильтры. Для очистки воздухоохладителей без их разборки от мелкой щепы, палок, листьев и другого мусора и частично от слизи целесообразно на двигателях выполнить схемы промывки обратным ходом воды, как и на генераторах (см. рис. 4.1).

На двигателях с расположением воздухоохладителей в верхней части корпуса при  появлении течи в охладителе вода может попасть на обмотку. При  появлении течи в воздухоохладителях двигатель должен быть отключен по возможности в наиболее короткий срок.

Тушение загорания  обмоток в двигателях наиболее эффективно производить водой. Загорание мелких двигателей можно тушить и углекислотными огнетушителями. Применение углекислотных  огнетушителей для тушения загорания крупных электродвигателей чаще всего результата не дает.

 

 

 

5. НЕИСПРАВНОСТИ  ДВИГАТЕЛЕЙ И ИХ ПРИЧИНЫ

При включении  электродвигатель не вращается, гудит  или вращается, но очень медленно. Может быть несколько причин.

Обрыв в цепи статора. Во избежание сгорания двигателя необходимо отключить его выключатель, пускатель или контактор.

Обрыв или слабый контакт в цепи фазного ротора. Двигатель при этом повреждении  может вращаться, но с малой частотой. Ток статора колеблется с частотой скольжения. При нарушении контакта в обмотке ротора из двигателя могут появиться искры и дым.

Механическое  заедание в.двигателе или механизме. Для проверки отсутствия заедания необходимо провернуть агрегат за муфту.

Недопустимая  несимметрия зазора между ротором  и статором. При этом двигатель проворачивается за муфту без заедания. Сопротивление изоляции обмотки в норме. Причина неисправности устанавливается путем измерения зазора при снятых торцевых крышках.

Недостаточное превышение пускового момента двигателя  над начальным моментом механизма. При повышенном напряжении двигатель разворачивается нормально. Необходимо заменить двигатель на другой с более высоким пусковым моментом или с большей мощностью.

Витковое замыкание  в обмотке статора. Как правило, в крупных двигателях и тем  более высоковольтных витковое замыкание при первом же включении сопровождается появлением замыкания на корпус и коротким замыканием между фазами.

Неправильная  схема соединения обмотки статора  в звезду вместо треугольника.

При работе двигателя  обнаружен повышенный нагрев подшипника скольжения. Может быть несколько причин. Низкий уровень масла, медленное вращение смазочного кольца, загрязнение масла. Появление осевых усилий на вкладыш, вызванных износом деталей полумуфт (пальцев, зубьев, шестерен и т.п.). Плохая шабровка вкладыша или нарушение ее в результате частичного подплавления баббита.

При работе двигателя  обнаружен повышенный нагрев подшипника качения. Может быть несколько причин. Отсутствие смазки в результате ее вытекания или высыхания из-за несвоевременной замены. Излишки смазки. Обычно этот дефект наблюдается после ремонта. Необходимо уменьшить количество смазки, чтобы она занимала не более 2/3 объема свободного пространства. Появление дефектов в подшипнике: раковин, трещин, срабатывание, разрушение сепаратора и задевание его за обоймы подшипника. Появление раковин, трещин, выработок в рабочих поверхностях обоймы, на шариках или роликах подшипников сопровождается появлением ненормального шума при вращении подшипника. Двигатель при первой возможности должен быть остановлен в ремонт.

Срабатывание  сепаратора обнаруживается по наличию  следов металла (блесков) в смазке, а  также по заметному проседанию сепаратора вниз с касанием обойм.

При работе двигателя  обнаружен повышенный нагрев его  корпуса. Возможно несколько причин: перегрузка двигателя по току, засорение водяных охладителей, забивание грязью и пылью защитных сеток в торцевых щитах со стороны подвода холодного воздуха, забивание грязью и пылью вентиляционных каналов в стали статора и ротора. В последнем случае двигатель следует продуть сжатым воздухом. Если нагрев не снизится, его следует вывести в ремонт с выемкой ротора.

Нарушение изоляции между листами стали статора. При работе двигателя из него появились  искры и дым. Защита не работает. Наиболее вероятная причина — задевание ротора за статор. Необходимо аварийно отключить двигатель.

Обрыв цепи статора  при работе двигателя. Двигатель  будет продолжать работать без заметного  увеличения скольжения, если кратность  его максимального момента больше двух. При номинальной нагрузке на валу ток в одной фазе станет равным нулю, а в двух других увеличится. Во избежание перегрева и перегорания обмотки статора двигатель следует немедленно отключить от сети.

Сильная вибрация электродвигателя. При появлении  вибрации, превышающей норму, двигатель должен быть выведен в ремонт при первой возможности, а при сильной и возрастающей вибрации должен быть остановлен аварийно.

 

 

 

6. РЕМОНТ ДВИГАТЕЛЕЙ

Для проверки состояния  двигателя, устранении неисправностей и повышения надежности периодически производят капитальные и текущие ремонты двигателей. В объем капитального ремонта входят полная разборка с выемкой ротора, чистка, осмотр и проверка статора и ротора, устранение выявленных дефектов (например, перебандажи-ровка схемной части обмотки статора, переклиновка ослабевших клиньев, покраска лобовых частей обмотки и расточки статора), промывка и проверка подшипников скольжения, замена подшипников качения, проведение профилактических испытаний. В объем текущего ремонта входят замена масла и измерение зазоров в подшипниках скольжения, замена или добавление смазки и осмотр сепараторов в подшипниках качения, чистка и обдувка статора и ротора при снятой задней .крышке, осмотр обмоток в доступных местах.

Периодичность капитальных и текущих ремонтов электродвигателей устанавливается по местным условиям. Она должна быть не только обоснована для каждой группы двигателей по температуре и загрязненности окружающего воздуха, но и учитывать требования заводов-изготовителей, выявившуюся недостаточную надежность отдельных узлов. Капитальный ремонт электродвигателей, работающих нормально, без замечаний, по-видимому, целесообразно проводить во время капитальных ремонтов основных агрегатов (котлов, турбин), на которых электродвигатели установлены, т. е. 1 раз в 3—5 лет, но не реже. При этом будут обеспечены одинаковые уровни надежности электродвигателей и основного агрегата. Текущий ремонт электродвигателей обычно проводят 1—2 раза в год. В целях сокращения трудозатрат на работы по центровке и подготовке рабочего места ремонт электродвигателя целесообразно совмещать с ремонтом механизма, на котором он установлен.

Для разборки двигатель  стропится на крюк подъемного устройства за рымы и перемещается на свободное  место или разворачивается на фундаменте.

Снятие и установка полумуфты. Для надежной работы полумуфты в большинстве случаев устанавливаются с напряженной посадкой. Для этого диаметр отверстия в полумуфте должен быть точно равен номинальному диаметру выступающего конца вала или превышать его не более чем на 0,03—0,04 мм. Снятие полумуфт удобней всего производить съемником, показанным на рис. 6.4. Установка полумуфты на вал крупных двигателей, как правило, производится с подогревом ее до 250 °С, когда пруток из олова на чинает плавиться.

 

Рис. 6.4. Съемник для снятия полумуфт

 

Рис. 6.5. Выемка ротора при помощи скобы

 

Рис. 6.6. Повреждение  изоляции обмотки статора из-за неплотной  прессовки стали:

1— статор; 2 — ротор; 3 — обломившийся лист зубца; 4 — медь обмотки

После снятия полумуфты  замеряются зазоры в подшипниках, нормы на которые приведены в табл. 6.2, и зазоры между ротором и статором.

Отклонение  от среднего значения зазора не должно превышать ±10 %.

При наличии  над двигателем крана или монорельса выемку и ввод ротора в статор удобней  всего производить при помощи скобы (рис. 6.5). Скоба / ступицей 2 надевается на конец вала ротора и стропится на крюк подъемного устройства. Затем ротор выводят из статора и укладывают в удобном для ремонта месте.

Осмотр статора. При осмотре активной стали статора  следует убедиться в плотности прессовки ее, как это указано для генераторов, и проверить прочность крепления распорок в каналах. При слабой прессовке возникает вибрация листов, которая приводит к разрушению межлистовой изоляции стали и затем к местному нагреву ее и обмотки. Вибрирующими листами стали зубцов истирается изоляция обмотки статора. Наконец, листы зубцов от длительной вибрации могут отломиться у основания и при выпадании задеть за ротор, врезаться в пазовую изоляцию обмотки статора до меди (рис. 6.6). Уплотнение листов стали производится закладкой листочков слюды с лаком или забивкой гетинаксовых клиньев.

При осмотре  ротора проверяется состояние вентиляторов и их крепления. Проверяется также  плотность посадки стержней обмотки  в пазах, отсутствие трещин, обрыва стержней, следов нагрева и нарушения пайки в местах выхода их из короткозамыкающих колец.

При осмотре  подшипников скольжения обращают внимание на то, как работал вкладыш, а также  на отсутствие торцевой выработки, трещин, отставания, подплавления или натаскивания баббита.

В правильно  пришабренном вкладыше зона касания  вала поверхности вкладыша (рабочая  зона) располагается по всей его  нижней поверхности примерно на 1/6 части  окружности (рис. 6.7). Карман для масла  должен переходить на рабочую зону вкладыша плавно, без излома. При этом создаются хорошие условия для затягивания масла под шейку вала.

 

При осмотре  подшипников качения после их промывки бензином проверяются легкость и плавность вращения, отсутствие заеданий, притормаживания и ненормального шума, нет ли обрыва заклепок, трещин в сепараторе, не имеет ли он чрезмерного люфта, не касается ли колец, нет ли недопустимого радиального или осевого люфта наружного кольца.

При обнаружении  дефектов в деталях подшипника, в  том числе малейших раковин, точечных подплавлений от электросварки, этот подшипник должен быть заменен. Подшипники, работающие в особо тяжелых условиях, например в крупных двигателях на 3000 об/мин, следует заменить независимо от их состояния по истечении 5000—8000 ч работы.

 

 

Рис. 6.7. Шабровка вкладыша:

а —правильная шабровка; б — неправильная шабровка; 1 — поверхность касания; 2 — карманы

В подшипниках  качения двигателей применяются  мазе-подобные (консистентные) смазки, представляющие собой смесь минерального масла (80—90 %) и мыла, играющего роль загустителя. Наиболее подходящими смазками для подшипников качения двигателей являются высококачественные смазки ЛИТОЛ-24, ЦИАТИМ-201 и др., обеспечивающие нормальную работу как при низких (до —40°С), так и при высоких (до +120 °С) температурах.

Для электродвигателей, установленных в помещении, наряду с указанными смазками широко применяется универсальная тугоплавкая водостойкая смазка марки УТВ (1-13).

Сравнительно  частой причиной преждевременного выхода из строя подшипников качения  является их неправильная посадка на вал: с чрезмерно большим натягом, со слабиной или перекосом.

В двигателях на 1500 об/мин и ниже чаще всего применяется  напряженная посадка подшипников  на вал и плотная в торцевой крышке. В двигателях на 3000 об/мин  и частично при более низкой частоте вращения применяются посадки с меньшим натягом: плотная на валу и скольжения — в торцевой крышке.

Сушка двигателя. Двигатели, имеющие пониженное сопротивление  изоляции, подвергаются сушке.

В условиях эксплуатации чаще всего сушка осуществляется внешним нагреванием путем подачи горячего воздуха в двигатель через имеющиеся в нем проемы или люки от воздуходувки или потерями в меди обмотки статора и ротора путем включения обмотки статора на пониженное напряжение. Еще лучшие результаты получаются при одновременном применении обоих способов.

Двигатели 6 кВ при сушке включаются на напряжение 380—500 В, двигатели 3 кВ —на 220 В, а двигатели 380 В— на 36 В.

Температура обмотки  во время сушки не должна превышать 90 °С, если она определяется измерением сопротивления, и 70 °С при измерении термометром.

Контроль сушки  ведется по изменению сопротивления  изоляции. Сушка считается законченной, когда сопротивление изоляции после  понижения до минимального значения и последующего подъема в течение  нескольких часов остается неизменным.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Екибастузский колледж инженерно-технического института  имени академика К. Сатпаева

 

 

                            

 

 

Курсовая работа

     Тема: «Эксплуатация и ремонт электродвигателей собственных нужд»

 

 

                                                                                                       

                                                         

 

 Выполнила: Болбышкина Н.  гр.  ТЭ-41