CC BY
442
1. Машины переменного тока
1.1. Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором
Неисправность
Признаки неисправности
Причины
Устранение
Вибрация двигателя; трещины в месте выхода стержня из паза и в местах соединения с ко-роткоза-мыкащими кольцами
Увеличение времени пуска; двигатель не развивает номинальную частоту вращения; усиление вибрации и появление шума; подгар или наличие цветов побежалости на коротко-замыкаю-щих кольцах в местах содине-ния со .
Повреждение беличьей клетки, обрыв или надлом стержней
Поврежденные стержни определяются способом, основанным на измерении магнитного потока рассеяния с использованием вольтамперфазоиндикатора типа ВАФ-85 над стержнями и между пазами по всей окружности бочки ротора. Дефекты паек, трещины, обрывы стержней определяются непосредственным измерением активного сопротивления стержней с помощью микроомметра М-246 и игольчатых щупов, подключаемых к концам стержней в непосредственной близости от места паек к короткозамы-кающему кольцу.
При обнаружении дефектов или надлома стержней необходимо произвести их замену либо полную замену беличьей клетки. Трещины на выступающих из активной стали частях стержней необходимо заварить или запаять, если их глубина не превышает примерно четвертой части толщины стержня. Выбор марки припоя определяется условиями эксплуатации и окружной
5 Продолжение таблицы
Неисправность Признаки неисправности Причины
Искрение щеток и обгорание контактных колец стержнями; волнообразный изгиб ко-роткозамыкающих колец; изгиб концов стержней в направлении вращения ротора; прогиб выступающих из активной стали концов стержней Искрение щеток, некоторые щетки и их арматура сильно нагреваются и обгорают Щетки плохо пришлифованы
Устранение
скоростью. Если трещина более глубокая, то стержень разрезают и высверливанием удаляют припаянный к короткозамыкающему кольцу участок. Через образовавшееся в короткозамыкающем кольце отверстие в торце оставшейся в пазу части стержня высверливается отверстие на глубину 6—7 мм. Диаметр этого отверстия не должен превышать половину диаметра стержня. На место удаленной части стержня устанавливают и припаивают вставку, изготовленную из меди марки М1 М2. После ремонта ротор балансируется.
Щетки должны быть притерты к поверхности коллектора или контактных колец. Для этого под щетки 2—3 бракетов траверсы подкла-дывают стеклянную бумагу, обращенную рабочей стороной к щеткам; после этого бумагу передвигают взад и вперед при нормальном давлении пружин на щетки. Применение наждачного или карбундового полотна для пришлифовки щеток недопустимо. Для правильной притирки щеток концы бумаги нужно отогнуть вниз, т.к. при отгибании бумаги вверх края щеток будут опилены и уменьшится активная ширина щеток, что может вызвать искрение на коллекторе. Притирку щеток твердых марок начинают с более крупных номеров бумаги и кончают более мелкими номерами бумаги. После притирки щеток производятся очистка и продувка сжатым воздухом коллектора, контактных колец, щеток и щеткодержателей для удаления угольной пыли и зерен стекла. Однако при продувке может произойти перенос угольной пыли из одной части машины в другую, поэтому лучше применять для чистки машины пылесос.
Щетки не могут свободно двигаться в обойме щеткодержателя
Неровная поверхность контактных колец или их биение
Неравномерное распределение тока между отдельными щетками
Щетки слабо прижаты к контактным кольцам
Необходимо контролировать зазор между щеткой и обоймой щетко держателя. Нормальный зазор между щетками и обоймой составляет 0,2—0,3 мм. Коллектор и контактные кольца можно чистить на ходу машины при помощи дощечки, обернутой сухой тряпкой. При этом следует соблюдать правила безопасности, заключающееся в том, что бы изолировать себя от соприкосновения с токопроводящими частями и не задевать руками и одеждой вращающиеся части машины. Угольные щетки должны иметь зеркально блестящую поверхность на всей площади соприкосновения с коллектором или контактными кольцами. Сработавшиеся щетки нужно заменять щетками той же марки. Отшлифовать или обточить контактные кольца
Проверить и исправить все контакты траверсы, токоподводов, щеткодержателей и щеток. Отрегулировать равномерное нажатие щеток соответственно применяемой марке щеток. Применять щетки только одной марки. В случае невозможности получения одинаковых щеток для всей машины, распределить щетки таким образом, чтобы на каждом кольце были поставлены щетки только одной марки. Проверить, вычистить и исправить все контакты токопроводящей и токособирательной систем: между бракетами щеткодержателей и то кособирательными кольцами, между токоподводягцими кабелями и токособирательными кольцами, между щеткодержателями и стержнями щеткодержателей, между щетками и щеткодержателями. Места плохого контакта обычно обнаруживаются при наружном осмотре, так как они сильно нагреваются и часто имеют цвета побежалости. Если наружным осмотром не удается найти место плохого контакта, то необходимо измерить точным вольтметром падение напряжения во всех указанных местах токоведущей и токособирательной систем; при плохом контакте падение напряжения будет увеличено._
Неисправность
Признаки неисправности
Причины
Устранение
Перегрев двигателя
Перегрев обмотки статора
Активная сталь статора равномерно перегрета, при номинальной нагрузке двигателя
Повышенный местный нагрев активной стали при холостом ходе двигателя и номинальном напряжении сети
Равномерный нагрев всей обмотки статора
Напряжение сети выше номинального
Между отдельными листами активной стали имеются местные замыкания, вызванные заусенцами, или задевание ротора о статор во время работы двигателя Двигатель перегружен или нарушена его нормальная вентиляция; Напряжение на зажимах двигателя ниже номинального, вследствие чего двигатель при номинальной мощности перегружен током.
Перегрев обмотки ротора
Перегрев контактных колец и щеток
Двигатель гудит, ток в статоре сильно пульсирует. Двигатель с нагрузкой плохо идет в ход и не развивает номинальной частоты вращения; момент вращения меньше номинального Искрение щеток, нагрев щеток и контактных колец
Плохой контакт в пайках лобовых частей обмотки или нулевой точке, в переходных соединениях между стержнями или в соединениях между параллельными группами Недостаточная вентиляция контактных колец и щеток
Снизить напряжение сети до номинального, если это невозможно, то усилить вентиляцию двигателя. Удалить заусенцы; обработать места замыкания острым напильником; разъединить соединительные листы стали и пролакировать их изоляционным лаком воздушной сушки Для очищения вентиляционных путей следует продуть ее сжатым воздухом (давлением не более ОДМПа), либо переменить направление движения машины или переставить крылья вентилятора, можно увеличить площадь сечения воздушного канала, установить тепловую изоляцию на выводном воздуховоде. Проверить пайки обмоток ротора. Если наружным осмотром не удается обнаружить, то произвести проверку паек обмотки ротора методом падения напряжения Усилить вентиляцию контактных колец и щеток посредством установки вентилятора или увеличения числа или размеров имеющихся вентиляционных крыльев; увеличить
Ненормальная частота вращения двигателя.
Двигатель не идет в ход
Двигатель не идет в ход, при разворачивании от руки работает толчками и ненормально гудит; в одной фазе статора нет тока.
Отсутствует ток в статоре, что может быть из-за перегорания предохранителей или выключения неисправного автоматического выключателя. Обрыв в одной фазе сети или внутренний обрыв в обмотке статора при соединении фаз звездой. Если обрыв фазы происходит во время работы двигателя, то последний может продолжать работать с номинальным вращающим моментом, но частота вращения при этом сильно понижается, а сила тока настолько увеличивается, что при отсутствии надлежащей максимальной защиты может перегореть обмотка статора или ротора.
число и размеры вентиляционных отверстий в кожухе. В некоторых случаях можно прорезать на скользящей поверхности щеток несколько продольных и поперечных канавок глубиной 3 мм и шириной 1 мм. Число надрезов должно соответствовать размерам щеток. Назначение надрезов — усилить вентиляцию и охлаждение щеток, а также удалить вакуум и газы из-под скользящей поверхности щеток. Поставить новые предохранители; исправить автоматический выключатель.
Проверить вольтметром напряжение на зажимах статора. Если имеется обрыв в одной фазе сети или напряжение во всех трех фазах несимметрично (например, в случае перегорания предохранителя или обрыва в одной фазе первичной обмотки трансформатора), то устранить неисправность сети. Если сеть исправна, то имеется обрыв в обмотке статора
Неисправность
Признаки неисправности
Причины
Устранение
Двигатель не идет в ход, несмотря на то. что напряжение на зажимах статора номинальное, а сила тока во всех трех фазах статора одинакова; все три напряжения на кольцах, измеренные при неподвижном разомкнутом роторе, равны (при двухфазном роторе два напряжения между средним и крайними кольцами равны между собой, а напряжение между двумя крайними кольцами больше первых двух в 1,4 раза). При номинальной нагрузке двигатель вращается с частотой, не достигающей номинальной.
Обрыв в двух (или в трех) фазах пускового реостата или в соединительных проводах между ротором и пусковым реостатом.
Отыскать при помощи мегомметра или контрольной лампы место об-рыва и исправить
Напряжение на зажимах двигателя понижено
Двигатель не достигает нормальной частоты вращения, «застревает» и начинает устойчиво работать при низкой частоте вращения, которая в несколько раз меньше номинальной (составляет 1/7, 1/11, 1/13 и т.д. номинальной; знаменатели дробей представляют собой нечетные числа, не делящиеся на 3.
Большое сопротивление в цепи ро-тора (длинные или тонкие провода между ротором и пусковым реостатом, невыведенный или неисправный реостат и т. п.). Отклонение формы кривой распределения магнитной индукции в зазоре от синусоиды вследствие неправильного сочетания чисел пазов статора и ротора для данного числа полюсов. При этом в кривой магнитной индукции появляются высшие гармоники индукции 5,7,11,13 и т.д. по-
Повысить напряжение до номинального или, если это невозможно уменьшить нагрузку во избежание перегрева двигателя. Увеличить сечение проводов; исправить реостат; перенести пусковой реостат ближе к двигателю.
Заменить ротор другим. Устранить 7 гармонику индукции, перемотав обмотку статора. Для этого применить двухслойную обмотку с сокращенным шагом (порядка 6/7)
Одностороннее притяжение ротора
Во время работы двигателя проис ходит задевание ротора за статор
Неисправности подшипников качения
Перегрев подшипников
рядка. Вращающие моменты, создаваемые высшими гармониками, искажая форму кривой момента, могут оказать тормозящее действие на двигатель при его разгоне. Нарушена правильность зазора между статором и ротором вследствие износа вкладышей подшипников, смещения подшипниковых щитов, неправильной установки подшипниковых стояков, деформации стали статора или ротора, изгиба вала
Избыток смазки в подшипнике вызывает повышенные потери на трение в нем;
слишком большое трение между уплотняющей набивкой и валом; в подшипнике отсутствуют осевые зазоры, необходимые для компенсации температурного удлинения вала
Проверить зазор между шейками и вкладышами и в случае надобности перезалить вкладыши или заменить их новыми; выверить зазор между ротором и статором; при отсутствии установочных штифтов в подтип-никовых стояках поставить их; при деформации стали статора опилить ее острым напильником, избегая, однако, при этом образования заусенцев; при деформации стали ротора обточить его или отшлифовать наждачным кругом; проверить вал Уменьшить количество смазки; проверить правильность установки набивки и в случае необходимости ослабить плотность набивки или заменить ее новой; установить необходимые осевые зазоры с помощью прокладок между крышкой подшипника и его корпусом, либо соответствующей проточкой крышки подшипника; при слишком тугой посадке внешнего кольца слегка расшабрить посадочное место в по дшипнике
2.2. Двигатели с фазным ротором
Неисправность
Признаки неисправности
Причины
Перегрев обмотки ротора
Двигатель без нагрузки идет в ход при разомкнутой цепи ротора. При пуске с нагрузкой двигатель медленно разворачивается и ротор сильно нагревается
Ротор, иногда и статор перегреваются. Двигатель гудит, ток в статоре сильно пульсирует. Двигатель с нагрузкой плохо идет в ход и не развивает номинальной частоты вращения. Момент вращения меньше номинального.
Короткое замыкание между соседними хомутиками лобовых соединений или в обмотке ротора; заземление обмотки ротора в двух местах
Плохой контакт в пайках лобовых частей обмотки или нулевой точке, в переходных соединениях между параллельными группами. Плохой контакт в соединениях обмотки с контактными кольцами.
Устранение
Тщательно проверить, не касаются ли друг друга соседние хомутики лобовых соединений; если касаются, то разогнуть их. Проверить, нет ли соединения между хомутиками оставшимся после пайки оловом; наплывы олова удалить. Измерить сопротивление изоляции ротора и в случае заземления обмотки или контактных колец устранить его. После определения короткозамкну-той части обмотки заменить поврежденные катушки (секции) новыми или перемотать их. Не ограничиваться частичной переизолировкой, т.к. перегрев повреждает в большинстве случаев всю изоляцию короткозамкнутых катушек, что грозит в дальнейшем новыми короткими замыканиями. Тщательно проверить все пайки обмоток ротора; те их них, которые неисправны или внушают подозрение, перепаять или произвести проверку паек обмотки ротора методом падения напряжения.
Проверить контакты токоподводов в местах соединения их с обмоткой и контактными кольцами.
Ненормальная частота вращения двигателя Вибрация, повышенный шум
Двигатель идет в ход при разомкнутой цепи ротора
Двигатель «трогается с места», но при работе его наблюдаются колебания тока статорной обмотки и вращающего момента
Плохой контакт в щеточном аппарате или ослабли контакты механизма для короткого замыкания ротора и подъема щиток вследствие механической неисправности, загрязнения или попадания масла Плохой контакт в соединениях между контактными кольцами и пусковым реостатом Плохой контакт в пусковом реостате, например из-за недостаточного прилегания щеток Короткое замыкание в роторе
Обрыв обмотки ротора или неисправность работы замыкающего механизма
Усилить вентиляцию щеток .
Тщательно очистить двигатель и продуть ее сжатым воздухом (давлением не более 0,2 Мпа).
Проверить исправность контактов в местах присоединения соединительных проводов к выводам ротора и пускового реостата.
Проверить и почистить контакты и щетки пускового реостата.
Определение участков короткого замыкания см. выше
Обрыв в фазе ротора иногда носит временный характер, проявляясь только во время работы под действием центробежных усилий и нагревания, а при неподвижном роторе дефект не обнаруживается. Для замены обмотки ротора демонтируют бандажи. Намотку новых бандажей выполняют аналогично демонтированным по данным, ранее
Неисправность
Признаки неисправности
Причины
Ненормальная частота вращения двигателя
Шум изменяется в зависимости от нагрузки и частоты вращения двигателя Перегрев ротора Уменьшение перегрузочной способности, приводящее к снижению частоты вращения при увеличении нагрузки.
Двигатель работает устойчиво при половинной номинальной частоте вращения и сильно гудит, особенно при пуске. Будучи развернут до номинальной частоты вращения, он продолжает работать нормально, но при повышении нагрузки частота вращения вновь падает до половины номинальной.
Обрыв в одной фазе ротора
Устранение
анесенным в ведомость. Должно соблюдаться следующее условие: сечение бандажа пропорционально квадрату диаметра проволоки и числу витков проволоки. Бандажи лобовых частей устанавливают в тех местах, где обмотка упирается на обмоткодержатель или нажимную шайбу.
Определить при помощи мегомметра или контрольной лампы место обрыва и устранить его.
Повышенная вибрация
Механические правности
Неисправна соединительная муфта. Между полумуфтами, неправильно насаженными на вал, имеется перекос. Одна или обе полумуфты бьют. Пальцы неправильно установлены в пальцевой муфте или изношены. Неравномерно изношены или поражены коррозией кулачки или звездочки в кулачковых муфтах
Проверить правильность насадки и биение обеих полумуфт; проверить установку пальцев в полумуфтах; отремонтировать кулачковую муфту.
2.3. Машины постоянного тока 2.3.1. Двигатели
Неисправность Признаки неисправности Причины Устранение
Искрение щеток Повышенный нагрев коллектора и щеток, искрение Щетки установлены неправильно Необходимо проверить правильность установления щеток по заводским меткам, имеющимся на траверсе. Щеткодержатели необходимо устанавливать на пальцах траверсы или бракетах так, чтобы ось расположения щеток была параллельна оси коллектора. Для этого необходимо одинаковые щеткодержатели установить по линейке, расположенной параллельно оси коллектора. Установка радиальных щеткодержателей не зависит от направления вращения
Неисправность
Признаки неисправности
Причины
Щетки в плохом состоянии и неправильно установлены в щеткодержателях, т.е. угольные щетки имеют неровную обгоревшую рабочую поверхность с царапинами, набитыми медной пылью; плохо пришлифованы; их края обломаны или обгорели. Металлические щетки загрязнены, обгорели, и концы их расплющены. Размеры обойм щеткодержателей не соответствуют размерам щеток (слишком велик или слишком мал зазор между щеткой и обоймой щеткодержателя); плохой контакт между щет-
Устранение
якоря. Установка реактивных щеткодержателей (наклоненных к вертикали под углом 30—40°) зависит от направления вращения якоря. При правильной установке острый край щетки направлен против направления вращения, т.е. край является набегающим.
Контролировать зазор между щеткой и обоймой щеткодержателя. Нормальный зазор между щетками и обоймой составляет 0,2—0,3 мм. Коллектор и контактные кольца можно чистить на ходу машины при помощи дощечки, обернутой сухой тряпкой. При этом следует соблюдать правила безопасности, заключающееся в том, чтобы изолировать себя от соприкосновения с токопроводящими частями и не задевать руками и одеждой вращающиеся части машины. Угольные щетки должны иметь зеркально блестящую поверхность на всей площади соприкосновения с коллектором или контактными кольцами. Сработавшиеся щетки нужно заменять щетками той же марки. Щетки должны быть притерты к поверхности коллектора или контактных колец. Для этого под щетки 2—3 бракетов траверсы подкладывают стеклянную бумагу, обращенную рабочей стороной к щеткам; после этого бумагу передвигают взад и вперед при нормальном давлении пружин на щетки. Применение наждачного или карбундового полотна для пришлифовки щеток недопустимо. Для правильной притирки щеток концы бумаги нужно отогнуть вниз, т.к. при отгибании бумаги вверх края щеток будут опилены и уменьшится активная ширина щеток, что может вызвать ис-
ками и их арматурой; мало сечение токоведу-щих кабельков (жгутиков).
Повышенная вибрация щеточного аппарата. Частота собственных, колебаний щеточного аппарата совпадает с частотой его вынужденных колебаний (резонансные явления), вызываемых выступающими коллекторными пластинами или вибрацией коллектора. При этом искрение усиливается при какой-либо одной частоте вращения и ослабевает при уменьшении или увеличении ее. Главные и добавочные полюсы расположены неравномерно
крение на коллекторе. Притирку щеток твердых марок начинают с более крупных номеров бумаги и кончают более мелкими номерами бумаги. После притирки щеток производятся очистка и продувка сжатым воздухом коллектора, контактных колец, щеток и щеткодержателей для удаления угольной пыли и зерен стекла. Однако при продувке может произойти перенос угольной пыли из одной части машины в другую, поэтому лучше применять для чистки машины пылесос. Металлические щетки необходимо промыть в бензине и пригнать к коллектору.
Увеличить жесткость щеточного аппарата, например скрепить концы бракетов планками из изолирующего материала (гетинакс, текстолит), прикрепив их винтами к торцам бракетов.
/Зля устранения необходимо проверить расстояния между краями башмаков соседних главных полюсов, а также между краями башмаков добавочных и соседних главных полюсов. По опытным данным, расстояния в первом случае не должны
Неисправность
Признаки неисправности
Причины
Некоторые соседние пластины коллектора замкнуты заусенцами, не удаленными после обточки коллектора или между петушками коллектора или хомутиками имеется замыкание, например наплывами олова, не удаленными после пайки.
Устранение
отличаться друг от друга более чем на 1,5 мм при диаметре якоря до 600 мм и более чем на 2 мм при диаметре якоря свыше 600 мм; во втором случае расстояния не должны отличаться друг от друга более чем на 1 мм. Удаление всех заусенцев производится острым шабером или прошлифовкой коллектора стеклянной шкуркой либо обтачиванием, все петушки и хомутики осматриваются, замыкания и затекшее олово устраняются. Полировка коллектора производится при номинальной частоте вращения, применяя мелкую стеклянную бумагу № 00. Для полировки стеклянная бумага прикрепляется к деревянной колодке, которая должна быть пригнана точно по диаметру коллектора; ширина бруска выбирается такой, чтобы он мог свободно помещаться между щетками двух соседних бракетов. Колодка прижимается к вращающемуся коллектору. По достижении гладкой поверхности коллектор очищается и продувается сжатым воздухом, к колодке прикрепляется новая стеклянная бумага, на которую наносится тонкий слой чистого вазелина и полировка продолжается до получения поверхности равномерного темного цвета. Полировка устраняет следы обработки коллектора и создает благоприятные условия для образования оксидной пленки на его поверхности, необходимой для правильной работы коллектора и щеток. Такие же требования, как к коллектору и его обработке, предъявляются и к контактным кольцам. Разница лишь в том, что в связи с более легкими условиями работы контактных колец для них может быть допу-
Искрение при частичной нагрузке
Неправильное расположение щеток или неисправность щеточного аппарата, неправильное чередование главных и добавочных полюсов, неправильная полярность отдельных главных или добавочных полюсов, шунтирование обмотки добавочных полюсов частично или полностью другой обмоткой.
щено несколько большее биение. Допустимое биение коллекторов быстроходных машин с окружной скоростью до 50м/с, не должно превышать 0,02—0,03мм. В тихоходных машинах может быть допущено биение порядка 0,1—0,2 мм. При большом биении коллектора производят обточку его резцом или шлифовку, а при биении и неровностях до 0,5мм-шлифовку
Проверка и исправление щеточного аппарата, проверка и установление правильного чередования полярности главных и добавочных полюсов, определение места замыкания между обмотками и устранением замыкания. При проверке правильности соединения обмоток полюсов сначала определяют, обеспечивают ли соединения между катушками отдельных полюсов чередование полярности как главных, так и добавочных полюсов, а затем определяют правильность включения каждой обмотки в целом. Необходимо, чтобы чередование добавочных полюсов по отношению к чередованию главных полюсов соответствовало определенному направлению вращения машины в зависимости от того, работает ли машина в качестве двигателя или генератора. При работе машины в качестве генератора главные и добавочные полюсы должны чередоваться так, чтобы по направлению вращения машины за любым главным полюсом находился разноименный добавочный (^М-б-Б-п), а при работе машины в качестве двигателя — за главным находился одноименный добавочный (^М-п-Б-б). При осмотре прослеживают за направлением протекания тока по обмотке и, пользуясь правилом буравчика, определяют полярность полюсов, задаваясь условным направлением тока. Этот способ удобен при доступности обмоток и наглядности
о Продолжение таблицы
Неисправность Признаки неисправности Причины
Устранение
выполнения катушек или когда известно, что все катушки имеют одинаковое направление намотки и одинаковое расположение одноименных выводов, т. е. начал и концов. Особенно удобен этот способ для катушек последовательных обмоток, когда благодаря большому сечению витков направление намотки наиболее наглядно. Определение чередования полюсов магнитной стрелкой. Для этого питают обмотку током, стрелку подвешивают на короткой тонкой нити и осторожно (во избежание пере-магничивания стрелки) подносят поочередно к каждому полюсу. О полярности полюсов судят по тому, какой конец магнитной стрелки притягивается к полюсу. При разобранной машине магнитную стрелку подносят к внутренней поверхности полюсов, а при собранной машине — к полюсным наконечникам. Если машина закрытого типа, то стрелку подносят к головкам болтов, крепящих полюсы к станине. В этом случае необходимо в обмотку подать больший ток, чем при вышеуказанных способах и необходимо учесть, что стрелка в этом случае покажет полярность, противоположную действительной полярности полюса. Определение чередования полюсов специальной катушкой. Испытательная катушка представляет собой витки тонкой изолированной проволоки, приклеенные к куску тонкого картона или прикрепленные к нему каким-либо другим способом; концы катушки присоединяют к милливольтметру. При определении полярности полюсов в обмотку подают ток, а испытательную катушку вдвигают
Щетки искрят, Если нагрев у машины хотя щеточный нормальный, то причи-аппарат в по- ной неисправности яв-
в зазор между якорем и полюсом и быстро ее выдергивают. В результате стрелка прибора отклоняется в определенную сторону в зависимости от направления тока в обмотке полюса. При правильном чередовании полюсов направление отклонения стрелки милливольтметра будет также чередоваться. При переносе катушки от полюса к полюсу ее не следует переворачивать, она должна быть обращена к полюсу одной и той же стороной. Указанными способами можно проверить правильна ли полярность последовательной обмотки по отношению к параллельной. Проверка правильности соединений выводов трехфазных обмоток сводится к определению начал и концов каждой фазы. Начала и концы фаз можно определить при помощи милливольтметра. /Зля этого сначала мегоомметром или при помощи контрольной лампы определяют выводы обмоток каждой фазы. Затем к обмотке одной их фаз присоединяют через рубильник и реостат источник постоянного тока, который выбирают таким, чтобы по обмотке проходил небольшой ток (желательно аккумулятор напряжением 2 В). При замыкании и размыкании рубильника в обмотках других фаз индуктируются ЭДС, направление которых определяется милливольтметром. Если к условному «началу» присоединен плюс батареи, а к условному «концу» — минус, то при размыкании рубильника на других фазах будет плюс на «началах» и минус на «концах», что показывает милливольтметр, подключаемый поочередно к выводным концам двух других фаз. При замыкании тока рубильником полярность на других фазах будет обратной указанной. Замена коллектора.
ю о 00
Продолжение таблицы
Неисправность
Признаки неисправности
Причины
рядке, щетки установлены правильно, коллектор чист и изоляция между коллекторными пластинами не выступает.
ляется недопустимо большой износ коллектора, что наблюдается преимущественно у машин низкого
напряжения
Плохая центровка якоря, при которой зазор между якорем и отдельными полюсами неодинаков.
Устранение
Необходимо перезалить вкладыши подшипников или заменить их новыми. Отрегулировать зазоры между якорем и полюсами, не нарушая центровку якоря с сопряженной машиной. Измерение зазоров производят щупами длиной 250мм, состоящими из набора калиброванных пластин, или же при больших зазорах ( в турбогенераторах) специальным щупом. При отсутствии такого щупа можно изготовить набор щупов из проволоки диаметром 2—3 мм. Такой щуп вводят в зазор плашмя параллельно оси машины, а затем для измерения поворачивают на 90°. При измерениях щуп должен соприкасаться со сталью статора (полюсов) и ротора (якоря), не попадая на пазовый клин или бандаж. При работе необходимо следить за тем, чтобы места измерений и поверхность щупа были чистыми. Зазор измеряют с обеих сторон машины в нескольких точках, обычно в четырех, сдвинутых относительно друг друга на 90°. В машинах большого диаметра измерение производят в шести или восьми точках. В машинах постоянного тока и в явнопо-люсных синхронных машинах измерения производят под
to о
«3
серединой каждого полюса. Измеряют 3—4 раза, каждый раз поворачивая ротор или якорь на 90°. Средним зазором в каждой данной точке является среднее арифметическое всех полученных значений в данной точке. Если при указанных измерениях во всех точках получаются значительные отклонения в величине зазоров при различных положениях ротора, то необходимо проверить совпадение осей и цилиндричность поверхностей статора и ротора. Для проверки формы расточки статора его окружность разделяют на б, 8, 12 и т. д. частей в зависимости от диаметра статора. В машинах постоянного тока берут число точек, равное числу полюсов. К каждой точке статора или к каждому полюсу подводят одну и ту же точку ротора или якоря и измеряют зазор. Для проверки цилинд-ричности поверхности ротора поступают аналогично, разделяя на столько же равных частей окружность в синхронных машинах с явно выраженными полюсами, число точек берут равным числу полюсов. В этом случае каждую из указанных точек ротора подводят к одной и той же точке статора и производят измерения. Средним зазором в машине является среднее арифметическое значение всех измеренных зазоров. Наибольшие отклонения от среднего зазора имеют место точках совмещения наибольшего радиуса статора с наименьшим радиусом ротора и наименьшего радиуса статора с наибольшим радиусом ротора. Регулирование зазора между ротором и статором производят, изменяя толщину и число прокладок под лапами статора и передвигая статор по горизонтали. При монтаже иногда статор опускают на 0,2—0,3 мм, но в пределах допустимых отклонений, для получения внизу несколько большего зазора.
Неисправность
Признаки неисправности
Причины
Устранение
Перегрев двигателя
Перегрев обмотки якоря
Равномерно перегрета вся машина. Других признаков ненормальной работы нет.
При нормальной нагрузке машины частота вращения меньше номи-
Машина перегружена
Вентиляционные пути машины засорились; активная сталь и обмотки покрылись теплоизолирующим слоем мелких волокон и пыли.
Воздушный канал или трубопровод (у машин с подводимым извне охлаждающим воздухом) обладает недостаточным сечением или же имеет слишком много изгибов. Ухудшены условия вентиляции машины.
При отсутствии искрения щеток усилить вентиляцию машины посредством установки вентилятора или вентиляционных крыльев на якоре (запросить завод-изготовитель о способах усиления вентиляции).
Тщательно очистить машину и продуть ее сжатым воздухом (давлением не более 0,2 МПа1). Перед продуванием убедиться в том, что поступающий воздух чист и сух. При продувании не пользоваться металлическими мундштуками с острыми краями, так как ими можно легко повредить изоляцию обмоток. Следить за тем, чтобы пыль выдувалась из машины, а не перегонялась из одной ее части в другую. Увеличить площадь сечения канала или трубопровода до нужной величины; устранить излишнее число изгибов.
Довести частоту вращения машины до номинальной: у генератора — увеличив частоту вращения первичного двигателя или изменив подбор шкивов при ременной передаче, а у двигателей — увеличив регулировочное сопротивление в параллельной обмотке, т. е. ослабив поле.
нальной; вся
обмотка якоря
нагревается
равномерно.
Двигатель плохо Междувитковое соеди-
идет в ход в не- нение или короткое
которых случаях замыкание и одной или
якорь с трудом нескольких якорных
разворачивается катушках.
или идэт в ход
тсячками.
Перегрев Коллектор тем- Выбрана неподходящая
коллектора неет, хотя щет- марка щеток.
и щеток ки не искрят, а
поверхность
коллектора
гладкая.
Перегрев Все катушки Слишком велик ток
обмотки полюсов рав- возбуждения; добавоч-
воз- номерно на- ное сопротивление в
буждения греваются вы- цепи возбуждения па-
ше нормы; раллельной обмотки
двигатель при мало или совершенно
нормальном отсутствует. Возможно,
напряжении что при ремонте ка-
сети вращает- тушки полюсов соеди-
ся слишком нили не последователь-
медленно. но, а параллельно
Найти неисправные катушки, отремонтировать их или заменить новыми.
Проверить нагрев коллектора при щетках других марок.
Отрегулировать добавочное сопротивление так, чтобы при номинальной нагрузке и номинальном напряжении частота вращения двигателя соответствовала указанной на заводском щитке машины.
Проверить правильность соединения катушек.
Неисправ- Признаки не- Причины Устранение
ность исправности
Некоторые ка- Междувитковое соеди- Ток возбуждения увеличивается вследствие уменьшения
тушки сильно нение или короткое сопротивления обмотки возбуждения от короткого замы-
нагреваются; замыкание в одной или кания в неисправных катушках.
часть катушек нескольких катушках
остается хо- полюсов.
лодной. Щетки
искрят. Якорь
нагревается. Соединение параллельной обмотки с обмоткой добавочных полюсов или с последовательной обмоткой. Вследствие этого часть катушек шунтируется и ток возбуждения увеличивается. Отключить концы параллельной и последовательной обмоток и определить при помощи контрольной лампы или мегомметра место повреждения. Если это место легко доступно, то заизолировать его; в противном случае перемотать неисправную катушку или заменить ее новой.
Повышенн Механические Значительные вибра- Временно устраняется, если слегка смазать поверхность
ая виб- неисправности ции траверсы, вызы- коллектора парафином (провести парафиновой свечой по
рация вающие сильное искрение на коллекторе вплоть до появления кругового огня. образующей коллектора). Радикально устраняется подбором щеток соответствующей марки.
2.4. Генераторы
Ненормальное напряжение генератора
Генератор не возбуждается. Магнитная стрелка, поднесенная к полюсным башмакам, не указывает определенную полярность (одним и тем же полюсом машины притягивается как северный, так и южный конец стрелки). Магнитная стрелка, поднесенная к полюсным башмакам, показывает правильную полярность машины, но (даже после намагничивания машины) генератор не возбуждается.
Генератор потерял остаточный магнетизм,
Неправильное положение щеток
Вновь намагнитить машину от постороннего источника тока (аккумуляторная батарея, общий распределительный щит или другая машина). /Зля сохранения правильной полярности машины пропустить намагничивающий ток через параллельную обмотку возбуждения в направлении, соответствующем нормальной работе генератора .
Включать и выключать ток через реостат во избежание возможного пробоя изоляции обмотки.
Направление вращения машины выбрано неправильно, или параллельная обмотка неправильно соединена с якорем.
При монтаже новых машин, отправленных с завода в разобранном виде, а также при сборке машин, разбиравшихся для ревизии или ремонта, щеткодержатели иногда устанавливаются неправильно, в обратную сторону, вследствие чего щетки, несмотря на то что траверса установлена по заводским меткам, далеко сдвинуты с нейтрали. Проверить нейтраль и правильно установить щетки по заводским меткам
Вследствие этого действие самовозбуждения машины противоположно действию остаточного магнетизма. Переменить направление вращения или, в случае неправильного соединения, соединить параллельную обмотку с якорем соответственно направлению вращения по приложенной к машине схеме, а при отсутствии последней— по нормальной схеме
Генератор дает напряжение ниже номинального.
Генератор при холостом ходе дает нормальное напряжение; при нагрузке генератора напряжение его сильно падает.
Обрыв или плохой контакт в цепи возбуждения. Сопротивление цепи возбуждения слишком велико (выше критического).
Частота вращения генератора ниже номинальной. Отдельные катушки полюсов неправильно соединены между собой. Понижается частота вращения первичного двигателя, или имеет место повышенное скольжение приводного ремня.
Неправильная полярность добавочных полюсов, т. е. неправильное чередование главных и добавочных полюсов.
Неисправность наблюдается большей частью в регуляторе возбуждения, редко в обмотке машины. Часто причиной служит загрязнение контактов регулятора.
Найти место обрыва или плохого контакта и исправить повреждение. При обрыве в обмотке перемотать неисправную катушку или заменить ее новой. В случае увеличенного сопротивления цепи возбуждения уменьшить значение нерегулируемой части сопротивления в цепи возбуждения. Просмотреть и прочистить контакты регулятора возбуждения. Проверить частоту вращения первичного двигателя и правильность подбора шкивов при ременной передаче.
Проверить полярность главных полюсов
Если первичным двигателем служит асинхронный двигатель, то неисправность его может быть причиной понижения частоты вращения.
Устранить причины понижения частоты вращения первичного двигателя при нагрузке или увеличения скольжения ремня. Проверить цепь ротора асинхронного двигателя
Такая неисправность, так же как и неправильное включение последовательной обмотки, вызывает сильное падение напряжения при нагрузке и обычно сопровождается сильным искрением щеток. Проверить полярность добавочных полюсов
Генератор дает повышенное напряжение при холостом ходе и при нагрузке. Других неисправностей в машине не обнаружено
Отключенный от сети генератор дает нормальное напряжение; регулятор возбуждения действует правильно; при включении генератора на сеть напряжение повышается; передвижение рукоятки регулятора возбуждения не вызывает изменения напряжения. В некоторых случаях бездействующей оказывается
Частота вращения выше номинальной
Установить номинальную частоту вращения.
Недостаточно сопротивление регулятора возбуждения. Регулятор замкнулся на корпус, или же заземлен провод, соединяющий регулятор с параллельной обмоткой генератора.
Включить в цепь возбуждения генератора последовательно с имеющимся регулятором постоянное добавочное сопротивление или заменить регулятор другим, с большим сопротивлением. Если сеть соединена с землей (случайно или намеренно), то регулятор частично или весь шунтируется, ток возбуждения генератора вследствие этого увеличивается и напряжение повышается.
Отыскать и устранить место замыкания на землю.
только часть регу-
лятора, в других
случаях он весь не
действует.
Намагничива- Генераторы с са- Отсутствие остаточ- Намагничивание производится от постороннего источника.
ние генерато- мовозбуждением ного магнетизма. Иногда остаточный магнетизм восстанавливается мгновенным
ров постоянно- не возбуждаются коротким замыканием генератора
го тока из-за отсутствия
остаточного маг-
нетизма;
Генераторы не
возбуждаются по-
сле размагничива-
ния, имевшего ме-
сто при работе
Паразитные то- Короткое замыка- Замыкание обмотки Ремонт шеек вала и подшипниковых вкладышей.
ки на валу и в ние в обмотке якоря на вал при од-
подшипниках якоря через под- новременном зазем-
шипники лении во внешней
цепи ротора.
2.4. Синхронные машины
2.4.1. Синхронные двигатели постоянного тока
Затруднен пуск двигателя
Двигатель не идет в ход или идет в ход, но не разворачивается до нормальной частоты вращения.
При пуске пониженное напряжение сети; пуск двигателя от несоответствующего ответвления автотрансформатора или через неправильно выбранный реактор.
Большая нагрузка при пуске
При автотрансформаторном пуске возбуждение в двигатель подается не при полном (номинальном) напряжении на зажимах статора, а при пониженном.
Измерить напряжение сети на первичных зажимах пускового автотрансформатора или реактора и повысить напряжение сети до номинального. Для повышения пускового напряжения можно переключить двигатель на следующую ступень пускового автотрансформатора или реактора.
Если пусковой автотрансформатор выполнен с ответвлениями на первичной обмотке, то соответствующим переключением первичной обмотки также может быть повышено его вторичное (пусковое) напряжение. Если пуск осуществляется от реактора, то для увеличения пускового напряжения нужно уменьшить реактивное сопротивление катушки, что достигается весьма просто — увеличением воздушного зазора между верхней и нижней половинами сердечника. Если же увеличение зазора невозможно, то необходимо уменьшить число витков катушки. Снизить нагрузку при пуске
Перестроить схему пуска двигателя с подачей возбуждения при полном напряжении на зажимах статора. Хорошие условия пуска синхронного двигателя могут быть достигнуты при пуске от полного напряжения сети, т. е. при так называемом прямом пуске — без каких-либо пусковых устройств (автотрансформатор реактор). При таком пуске достигается значительное
В связи с этим двига-
тель не развивает так
называемого подсин-
хронного момента (мо-
мента при частоте вра-
щения, составляющей
95 % синхронной), не-
обходимого для вхож-
дения двигателя в син-
хронизм.
Междувитковое соеди-
нение в некоторых ка-
тушках обмотки возбу-
ждения
Двигатель не идет в Плохой контакт в пус-
ход или идет в ход, ковой обмотке.
но не разворачива- Неисправен пусковой
ется до нормальной автотрансформатор,
частоты вращения. или неправильно сделано
упрощение пусковой схемы; пусковая обмотка ротора, как показал опыт, нагревается за время пуска меньше, чем при пуске от пониженного напряжения. Прямой пуск упрощает эксплуатацию двигателя, не снижая при этом надежность его работы. Поэтому, если двигатель плохо разворачивается, следует перейти на его прямой пуск. Для большинства двигателей, работающих от достаточно мощной питающей сети, такой пуск является вполне допустимым и никакой опасности для электродвигателя не представляет. В некоторых случаях для такого пуска может оказаться необходимым усилить крепление лобовых частей обмотки статора. И лишь в довольно ограниченном числе случаев, например когда речь идет о двигателях весьма большой мощности (компенсаторах), прямой пуск может оказаться недопустимым или нежелательным. Вопрос о переводе двигателя на прямой пуск следует согласовать с заводом-изготовителем. Найти неисправные катушки отремонтировать их или заменить новыми.
Проверить все контакты пусковой обмотки. Контактные поверхности тщательно вычистить и в случае надобности вновь пригнать и облудить. Отсоединить двигатель от пускового автотрансформатора (реактора), включить последний в сеть без
Колебания синхронного двигателя и выпадение его из синхронизма
В роторе иногда появляются вспышки или искрение. Двигатель не идет в ход и сильно гудит. При работе двигателя происходят колебания (качания) ротора, обнаруживаемые по колебаниям стрелок амперметра и ваттметра в цепи статора. Никаких неисправностей в двигателе найти не удается. Колебания могут быть столь сильными, что двигатель выпадает из синхронизма.
внутреннее соединение обмотки статора
Слишком быстро изменяется нагрузка
двигателя и измерить напряжение на всех его ступенях (ответвлениях)..Если трансформатор окажется в порядке, то имеется неисправность двигателя. Проверить соединение катушек и при обнаружении неисправности ликвидировать ее.
Увеличить ток возбуждения двигателя. Во многих случаях это значительно снижает колебания.
Сильно колеблются напряжение и частота. Ощущаются динамические толчки из-за коротких замыканий в питающей сети или (в случае работы по схеме двигатель — генератор) из-за коротких замыканий в сети, питаемой генератором.
Форсировка возбуждения (подача максимального «потолочного» возбуждения) увеличивает устойчивость двигателя при этих переходных процессах.
Двигатель выпадает из синхронизма.
Повышенная вибрация
После включения двигателя и установления нормальной нагрузки ток статора постепенно растет и достигает наибольшего допустимого значения, при котором двигатель автоматически отключается.
Неуравновешены вращающиеся части
Двигатель перегружен
Повреждение (короткое замыкание, обрыв и пр.) в сети, питающей ротор двигателя (при возбуждении от независимой сети постоянного тока). Пристроенный возбудитель работает без искрения при относительно небольшом напряжении. Коммутируемые секции вызывают вследствие ускоренной коммутации заметное в этом режиме возбудителя продольное подмагни-чивание главных полюсов, что приводит к постепенному возрастанию тока в якорной обмотке Посадка роторной обмотки ослаблена вследствие усыхания изоляции
Устранить перегрузку
При помощи мегомметра найти место короткого замыкания или обрыва (см. приложение 8) и устранить повреждение.
Убедиться в том, что щетки находятся на нейтрали (см. приложение 4), после чего сдвинуть траверсу, по направлению вращения на 1—2 коллекторные пластины.
Укрепить обмотку с помощью прокладки дополнительной изоляции, тщательной опрессовки и затяжки
2.5.Синхронные генераторы постоянного тока
Отсутствие напряжения при холостом ходе генератора
Наличие напряжения только между двумя фазами при холостом ходе генератора
Возбудитель дает напряжение, но в цепи возбуждения генератора нет тока.
Возбуждение исправно, но в обмотке статора получается напряжение только между двумя фазами.
Имеется обрыв или плохой контакт в частях цепи возбуждения генератора: в магнитном регуляторе; в междуполюсных соединениях ротора с явно выра женными полюсами; в выводных концах одной или нескольких полюсных катушек ротора с явно выраженными полюсами; в токоподводах между обмоткой и контактными кольцами; в соединительных проводах между возбудителем и контактными кольцами; между контактными кольцами и щетками вследствие сильного износа щеток, загрязнения или окисления контактных поверхностей и т. п.; внутри полюсной катушки (редко встречающие случай) Обрыв в одной фазе обмотки статора при соединении звездой или обрыв в двух фазах обмотки при соединении треугольником
Проверить и исправить магнитный регулятор. Выводные концы исправить. Если это невозможно, установить исправные катушки. Измерить сопротивление обмотки. В случае сильного увеличения сопротивления против номинального или полного обрыва в роторе — вскрыть токоподводы и отремонтировать. Проверить при помощи мегомметра или контрольной лампы соединительные провода; при обнаружении обрыва — устранить его. Тщательно очистить от грязи контактные кольца, щетки и щеточный аппарат; сильно изношенные части заменить новыми.
Найти и устранить обрыв. Если обрыв находится во внешних соединениях обмотки, то восстановить соединение; если же обрыв находится внутри катушки, то перемотать ее или заменить новой.
ю Продолжение табл. ю_
Пониженное напряжение при холостом ходе генератора
Неравенство междуфазных напряжений при холостом ходе генератора
Намагничивание вала
Напряжение генератора при номинальной частоте вращения и номинальном токе возбуждения меньше номинального.
Междуфазные напряжения неодинаковы. Обмотка статора не нагревается.
Вал сильно намагничен (неисправность встречается главным образом в быстроходных синхронных машинах).
Одна или несколько катушек каждой фазы обмотки статора неправильно соединены и противодействуют друг другу
Неверно соединены катушки обмотки возбуждения например из-за неправильного чередования катушек с правой и левой обмоткой. Одна или несколько катушек обмотки статора неправильно соединены («перевернуты») и противодействуют друг другу, причем число неправильно соединенных катушек в отдельных фазах неодинаково. Нарушена симметрия магнитного поля вследствие междувиткового соединения в обмотке ротора.
Правильно соединить обмотку статора.
Проверить полярность катушек и правильно их соединить
Такое неправильное соединение встречается редко. Проверить соединения катушек и при обнаружении неисправности ликвидировать
Размагнитить вал
2.6.Синхронные двигатели переменного тока
Неисправность
Признаки неисправности
Причины
Устранение
Перегрев обмотки возбуждения Перегрев активной стали статора
Вибрация двигателя
Перегрев и искрение пусковой обмотки
Двигатель при нормальном напряжении сети вращается слишком медленно Активная сталь статора равномерно перегрета при номинальной нагрузке двигателя
Неуравновешенность вращающихся частей, увеличение радиального и осевого зазора подшипниковых узлов, на дорожках качения следы неравномерного истирания и под-плавления, матовой поверхности и лунок На межполюсных соединениях следы перегрева и дефекты изолировки
Слишком большой ток возбуждения
Напряжение сети выше номинального
Неуравновешены ротор, муфта, шкив; абразивный и усталостный износ, коррозия тел качения и рабочих колец.
Перетирание корпусной изоляции при неплотной посадке катушки на сердечник
Отрегулировать добавочное сопротивления так, чтобы при номинальной нагрузке и номинальном напряжении частота вращения двигателя соответствовала указанной на заводском щитке машины. Снизить напряжение сети до номинального. Если это невозможно, то усилить вентиляцию двигателя.
Дополнительно отбалансировать ротор. Большие шкивы или муфты (если они имеются), которые могут быть причиной вибрации, снять и отбалансировать отдельно от ротора; замена подшипникового узла.
Слабая посадка катушки устраняется подтяжкой болтов крепления полюса или установкой дополнительной прокладки. Проверяется воздушный зазор между башмаком полюса и статором. Произвести пайку межполюсных соединений
Неисправность Признаки неисправности Причины Устранение
Затруднения при асинхронном пуске Двигатель не идет в ход или идет в ход, но не разворачивается до номинальной частоты вращения. Сила тока во всех трех фазах одинаковая При пуске пониженное напряжение сети; пуск двигателя от несоответствующего ответвления трансформатора или через неправильно выбранный реактор большая нагрузка при пуске междувитковое соединение в некоторых катушках обмотки возбуждения. Если напряжение на первичных зажимах пускового автотрансформатора ниже номинального на 10— 15 %, то необходимо повысит напряжение или переключить двигатель на следующую ступень пускового автотрансформатора или реактора. Если пуск осуществляется от реактора, то надо уменьшить реактивное сопротивление катушки, увеличивая воздушный зазор между верхней и нижней половинами сердечника или уменьшить число витков катушки. Снизить нагрузку при пуске. Снизить нагрузку при пуске Найти неисправные катушки и отремонтировать или заменить их.
2.7. Синхронные генераторы переменного тока
Неисправность Признаки неисправности Причины Устранение
Равномерный перегрев активной стали статора при номинальной нагрузке генератора Генератор работает с повышенным против номинального напряжением, повышенный нагрев обмотки статора, увеличение тока возбуждения и нагрев обмотки возбуждения С повышением напряжения увеличиваются потери в стали, вызывающие ее перегрев. Понизить напряжение до номинального
Перегрев обмотки статора
Перегрев обмотки возбуждения
Перегрев части обмотки статора. Неодинаковые междуфазные напряжения, гул генератора
Обмотка возбуждения перегрета выше нормы. Ток возбуждения больше номинального.
Повышенная вибрация
Отсутствие напряжения при холостом ходе генератора
Возбудитель дает напряжение, но в цепи возбуждения генератора нет тока
Междувитковое соединение, короткое замыкание между двумя фазами или замыкание на землю в двух местах обмотки статора
Генератор работает с пониженным коэффициентом мощности, т.е. слишком большая его реактивная мощность , следовательно увеличен ток возбуждения.
Междувитковое соединение или замыкание на корпус в двух местах обмотки возбуждения
Имеется обрыв или плохой контакт в частях цепи возбуждения генератора: в магнитном регуляторе; в межполюсных соединениях ротора с явно выраженными полюсами; в выводных концах одной или нескольких полюсных катушек ротора с явно выраженными полюсами; в токоподводах между обмоткой и контактными кольцами; в соединительных проводах между возбудителем
Замыкания в обмотке генератора могут быть найдены по значению индуктированной ЭДС в фазах обмотки Фаза имеющая замыкание, будет иметь меньшее напряжение. Снизить реактивную нагрузку или принять меры к улучшению коэффициента мощности; заменить слабо нагружаемые двигатели менее мощными; не допускать холостого хода двигателей;
Фазу обмотки, замкнутую на корпус, можно определить мегоомметром после разъединения или распайки фаз.
Проверить и исправить регулятор; проверить исправное состояние междуполюсных соединений катушек; исправить выводные концы катушек или установить новые катушки; измерить сопротивление обмотки. В случае сильного увеличения сопротивления против номинального или полного обрыва в роторе — вскрыть токоподво-ды и отремонтировать; проверить при помощи мегоомметра или контрольной лампы соединительные провода и при обнаружении обрыва — устранить его;
ю Продолжение табл. аз _
Неисправность Признаки неисправности Причины Устранение
Вал сильно намагничен Паразитные токи в валу и подшипниках Нагрев подшипников, вследствие возникновения подшипниковых токов, при ревизии и ремонте наблюдается магнитное притяжение инструмента. Нагрев подшипников, искрение между шейками вала и вкладышами подшипников, изменение цвета масла. и контактными кольцами; между контактными кольцами и щетками вследствие сильного износа щеток, загрязнения или окисления контактных поверхностей; внутри полюсной катушки Нарушена симметрия магнитного поля вследствие между-виткового соединения в обмотке ротора Несимметрия магнитного поля, униполярная индукция, короткое замыкание в обмотке ротора через подшипники. тщательно очистить от грязи контактные кольца, щетки и щеточный аппарат, сильно изношенные части заменить новыми Размагнитить вал Изоляция подшипниковых стояков от фундаментной плиты, размагничивание вала, изменение расположения токоподводов.
2.8.Общие неисправности электрических машин
Неисправность Признаки неисправности Причины Устранение
Образование пятен на коллекторах и контактных кольцах неработающих машин. Неравномерный износ коллекторов, контактных колец и щеток На коллекторах или контактных кольцах образуются пятна, имеющие матовый оттенок; иногда под щетками появляется окись. Пятна наблюдаются только после более или менее длительного простоя машин. При работе машины такие пятна вызывают искренне щеток; места, покрытые пятнами, обгорают и становятся шероховатыми, вследствие чего искрение щеток усиливается. При перерыве работы машины, находящейся в сыром помещении, щетка, коллектор (контактное кольцо) и влажный воздух, находящийся в контактном слое, образуют гальванический элемент, посылающий ток через замкнутую цепь, образованную щеткой, коллектором (контактным кольцом), траверсой, обмоткой возбуждения и пр. Эти электрохимические явления особенно сильны,если контактные кольца сделаны из стали, а также при применении некоторых сортов графитных щеток. В трехфазных гене-раторах пятна на контактных кольцах могут появиться при несимметричной нагрузке (от токов обратной последовательности) Если машина остановлена на продолжительное время, а также при хранении ее на складе и при транспортировке следует между щетками и коллектором (контактными кольцами) проложить электрокартон или какой-либо другой изоляционный материал и тем самым прервать цепь тока. Для уничтожения имеющихся пятен и устранения связанного с ними искрения необходимо проточить коллектор (контактные кольца). Снять пятна с контактных колец проточкой и шлифовкой. Чтобы предотвратить пятнооб-разование у одноякорных преобразователей, изменить расположение щеток на контактных кольцах.
Неисправность
Признаки неисправности
Причины
Устранение
Контактные кольца синхронных машин изнашиваются неравномерно. Отрицательное кольцо изнашивается больше положительного, причем рабочая поверхность первого становится матовой, шероховатой, а второго — остается полированной. Щетки, установленные на отрицательном кольце, также изнашиваются больше. При бронзовых и медных кольцах неравномерность износа выражена резче, при остальных кольцах слабее.
Коллектор и контактные кольца подвергаются повышенному и неравномерному износу.
Ток переносит частицы металла с отрицательного кольца на щетку, причем это явление усиливается при повышенных нагрузках током.
Устранить шероховатость кольца проточкой и шлифовкой. Чтобы предотвратить дальнейший неравномерный износ, периодически, например два раза в год, менять полярность контактных колец.
Слишком велико давление щеток на коллектор (контактные кольца).
Установить давление щеток в соответствии с данными завода-изготовителя.
Положительные и отрицательные щетки, неодинаково изнашивая коллектор, способствуют образованию на нем кольцевых «дорожек».
Чтобы износ коллектора был равномерным расставить щетки на коллекторе с определенным сдвигом, а именно так, чтобы щетки одной пары соседних бракетов работали по одним кольцевым дорожкам коллектора, а щетки другой пары — по другим. Щеткодержатели необходимо устанавливать на пальцах траверсы или бракетах так, чтобы ось расположения щеток была параллельна оси коллектора. Для этого необходимо одинаковые щеткодержатели установить по линейке, расположенной параллельно оси коллектора. Установка радиальных щеткодержателей не зависит от направления вращения якоря. Установка реактивных щеткодержателей (наклоненных к вертикали под углом 30—40°) зависит от направления вращения якоря. При правильной установке острый край щетки направлен против направления вращения, т.е. край является набегающим. Щетки должны быть установлены по окружности коллектора так, чтобы расстояния между сбегающими краями щеток соседних бракетов траверсы были практически одинаковы. Иначе щетки замыкают накоротко витки обмотки, несколько сдвинутые с нейтрали, что вызывает искрение щеток. Для правильной установки щеток нужно на коллектор, под щетки, положить полоску бумаги, разме-
Неисправность Признаки неисправности Причины Устранение
Пробой обмоток на корпус Увлажнение обмоток Ток неравномерно распределяется между щетками. Непосредственное попадание воды в машину: во время транспортировки, вследствие продолжительного хранения ченную на равные части соответственно числу бракетов. Производить проверку равномерной установки щеток по окружности по числу коллекторных пластин, заключенных между сбегающими краями щеток соседних бракетов, не следует, т.к. это может дать ошибку. Данным способом можно выдержать одинаковые расстояния между соседними рядами щеток с точностью ±1 мм, что является достаточным для нормальной работы машины. Расстояние от обоймы щеткодержателя до поверхности коллектора должно составлять 2,5—3 мм у крупных машин, 1,5— 2,5 мм у остальных машин около 1 мм. Проверить, насколько равномерен нажим щеток на коллектор, и добиться, чтобы нажим всех щеток не выходил за пределы допуска. Проверить состояние всех контактов щеточного аппарата и подтянуть все болты с последующей проверкой состояния всех контактов по методу падения напряжения Предупредить увлажнение обмоток во время хранения машин, оборудовав склад хорошей вентиляцией; выбирать под склады только сухие помещения.
машин в сыром, неотапливаемом помещении, при продолжительных перерывах в работе машин, особенно в сырое время года.
Электродинамические силы, развивающиеся при коротких замыканиях, а также перенапряжения, возникающие в питающей сети и при выключениях обмо-ток возбуждения, могут вызвать перекрытие обмоток электрической дугой и пробой на корпус.
Останавливая машины с проточной вентиляцией на продолжительное время, закрывать при сырой, туманной погоде все шиберы воздушных каналов для поступающего и выходящего воздуха. Наоборот, при хорошей, сухой погоде все шиберы держать открытыми.
Если работа машины периодически чередуется с длительными перерывами, установить специальные электрические грелки и включать их на время остановок машины (по примеру машин прокатных станов). Для работы во влажной среде применять закрытые машины либо машины с влагостойкой изоляцией.
Отсыревшие машины перед пуском просушить во избежание пробоя изоляции обмоток на корпус.
Усилить крепление лобовых частей обмотки особенно на прямых участках при выходе из пазов.
В отдельных случаях — при переходах на прямой пуск двигателей — эффективной мерой является установка дополнительных бандажных колец.
Неисправность Признаки неисправности Причины Устранение
Распайка паек в обмотках и бандажах, сильный нагрев контактов Петушки в коллекторе, хомутики якорей и роторов распаялись; нарушены и другие пайки в обмотках. Изоляция подвергается естественному износу (старению). Недоброкачественная пайка. Для увеличения срока службы изоляции рекомендуется вести тщательное наблюдение за ее состоянием и периодически измерять сопротивление изоляции обмоток по отношению к корпусу, а также между электрически не связанными обмотками с тем, чтобы в необходимых случаях можно было произвести мелкий профилактический ремонт изоляции или покрыть ее лаком. Произвести перепайку, проверив ее качество методом падения напряжения. При хорошей пайке показания милливольтметра между всеми коллекторными пластинами приблизительно одинаковы. Пайки можно считать хорошими, если разница сопротивлений между отдельными пластинами коллектора не превышает 10 %для небольших машин и 5 % для особо ответственных крупных машин. Увеличенное сопротивление (или падение напряжения при неизменном значении тока) между некоторыми смежными коллекторными пластинами указывает на плохую пайку; необходимо все места паек, относящиеся к этим пластинам, тщательно перепаять.
Неправильный выбор при-Для пайки петушков рекомендуется применять поя — слишком легкоплав- оловянистые припои ПОС-ЗО, ПОС-40 и ПОС-кий для данного режима 60 (цифры указывают процентное содержание пуска или работы машины, олова). Чем выше содержание олова в припое,
тем он легче проникает в зазоры между спаиваемыми поверхностями, но зато температура расплавления его понижается. Если пайки хомутиков и пайки в обмотках оказываются недостаточно теплостойкими при тяжелом режиме работы, заменить оловянистый припой широко применяемыми в ремонтной практике се-ребросодержащими припоями (ГОСТ 19738— 74) марок ПСрЗКд на основе кадмия или ПСр2,5 на основе свинца с соответствующим содержанием серебра 3 и 2,5 % и температурами конца плавления 342 и 300 °С. Для пайки обмоток крупных машин, а именно катушек роторов синхронных машин, стержней короткозамкнутых обмоток асинхронных машин, пусковых (демпферных) обмоток синхронных машин, можно применять также и серебряные припои с более высоким содержанием серебра, например, ПСр15 (ГОСТ 19738—74). При восстановительном ремонте соединений, подверженных в процессе эксплуатации очень высоким нагрузкам на растяжение или излом (что и подтверждается разрушением этих соединений), целесообразнее и использование припоя ПСр45 с температурой конца плавления 730 °С.
Неисправность Признаки неисправности Причины Устранение
Сильно перегреты контакты на зажимах машины, что грозит распайкой кабельных наконечников. Слишком велика плотность тока в месте пайки петушков или хомутиков. Большие потери в бандажах из-за вихревых токов и гистерезиса. Мало сечение контактных болтов. Увеличить ширину петушков или длину хомутиков. Увеличенные потери в бандажах появляются из-за пропайки бандажей по всей ширине, что создает наилучший контакт между рядом лежащими проволоками. В бандажах асинхронных двигателей наибольшие потери имеют место при пуске двигателя и при его длительной работе с большим скольжением (при малой частоте вращения). В машинах постоянного тока наибольшие потери наблюдаются при больших частотах вращения. Производить пайку бандажей не по всей ширине, а лишь у скрепок (в небыстроходных машинах). Разделить широкие бандажи на два более узких с половинным числом витков в каждом. Между слоями многослойных бандажей (применяются в быстроходных машинах) проложить изолирующую асбестовую прокладку. Увеличить сечение контактных болтов с тем, чтобы была обеспечена необходимая сила сжатия контактов; диаметр болта в миллиметрах должен быть не менее VI, где I — сила тока в амперах.
Вибрация машин
Неуравновешены вращающиеся части
Неуравновешены ротор, муфта, шкив.
У машины, некоторое время проработавшей нормально, сместилась обмотка ротора вследствие ее недостаточной опрессовки или слабой бандажировки (это наблюдается чаще у быстроходных машин), а также в случае имевшего место сильного повышения частоты вращения, например, вследствие неисправности регулятора первичного двигателя. Посадка роторной обмотки ослаблена вследствие усы-хания изоляции.
Дополнительно отбалансировать ротор. Большие шкивы или муфты (если они имеются), которые могут быть
причиной вибрации, снять и отбалансировать отдельно от ротора
Если смещение обмотки в дальнейшем не наблюдается, то вибрацию машины можно устранить дополнительной балансировкой ротора. Если же после произведенной дополнительной балансировки смещение обмоток продолжается и вновь появляется вибрация то необходимо снять бандажи, укрепить обмотку и установить более надежные бандажи.
Это случается большей частью в полюсных катушках синхронных машин с явно выраженными полюсами. Укрепить обмотку посредством прокладки дополнительной изоляции, тщательной опрессовки и затяжки. Способы укрепления обмотки зависят от конструкции машины. После укрепления обмотки почти всегда требуется дополнительная балансировка ротора
со Продолжение табл. аз _
Неисправность Признаки неисправности Причины Устранение
Появление контактной коррозии (на посадочных местах появляются налеты ржавчины), возрастание вибрации с течением времени. Недостаточно закреплены вращающиеся части на валу, например ротор, шкив, маховик и пр. Неисправна соединительная муфта. Между полумуфта-ми, неправильно насаженными на вал, имеется перекос. Одна или обе полумуфты бьют. Пальцы неправильно установлены в пальцевой муфте или изношены. Неравномерно изношены или поражены коррозией кулачки или звездочки в кулачковых муфтах. В относительно тихоходных машинах небольшой мощности этот дефект иногда может быть устранен более плотной установкой клиновой шпонки, если она предусмотрена конструкцией. Более радикальным методом является расточка отверстия в роторе, шкиве и пр., последующая наварка слоя стали и обработка с допусками, обеспечивающими необходимую посадку на валу. В некоторых случаях может быть установлена после расточки промежуточная втулка. В ответственных и сложных случаях необходимо обратиться за консультацией на завод-изготовитель. Проверить правильность насадки и биение обеих полумуфт; проверить установку пальцев в полумуфтах. В случае необходимости устранить повышенное биение полумуфт, исправить установку пальцев или заменить их новыми (иногда бывает достаточно поменять пальцы местами или просто повернуть их в своих гнездах); отремонтировать кулачковую муфту.
Вал приподнимается гидродинамическими силами, возникающими в масляном клине между валом и вкладышем, и перемещается по замкнутому пути в направлении вращения; это явление периодически повторяется. Число возникающих при этом колебаний не совпадает с частотой вращения ротора, обычно оно
Шейки вала приобрели овальную форму; вал искривлен.
Слишком мал или слишком велик зазор между шейками вала и вкладышами.
У быстроходных машин неправильно выбранный зазор между шейкой вала и вкладышем, т.е. «масляное биение»
Проверить биение вала и его шеек (см. приложение 12). Овальность шеек исправить проточкой или шлифовкой. Искривление вала устранить специальной правкой (механическим или термическим способами). Установить зазоры между шейками вала и вкладышами в соответствии с данными заво да-изготовителя.
Обратить внимание на то, чтобы сопряжение вкладыша с корпусом подшипника соответствовало чертежу, так как чрезмерный (более 0,05 мм) зазор между вкладышем и крышкой подшипника может быть причиной повышенной вибрации подшипника даже при нормальном зазоре во вкладыше. Увеличить шабровкой боковые зазоры во вкладыше, вплотную к его приработанной части, с целью расширения масляного клина.
ю со 00
Продолжение табл.
Неисправность
Признаки неисправности
Причины
Устранение
меньше половины частоты вращения ротора. Колебания зависят от частоты вращения вала, величины зазора во вкладыше, массы и гибкости ротора, имеющейся хотя бы незначительной неуравновешенности последнего и от вязкости масла, а так как вязкость сильно зависит от температуры, то также от температуры масла и подшипников.
Ненормальный шум в машинах
Значительная вибрация корпуса статора спинки активной стали специфический шум издаваемый работающей машиной. Пульсации
Резонируют отдельные части машины, когда частота их собственных колебаний совпадает с частотой вращения ротора.
Слабая запрессовка активной стали
Изменить жесткость резонирующих частей, внеся конструктивные изменения.
Полная переборка зоны активной стали. При местных ослаблениях зоны активной стали все неблагополучные места необходимо уплотнить забивкой гетинаксовых или бакелитовых клиньев.
ю 00 со
Осевой сдвиг и осевые колебания ротора
магнитного потока вызывают вибрацию листов активной стали и интенсивное развитие контактной коррозии, характеризующейся наличием мелкого порошка ржавчины. Ротор (якорь) смещен в сторону одного из подшипников. При возбуждении вращающегося генератора или при пуске двигателя в ход происходит устойчивое смещение ротора (якоря) до упора в сторону одного из подшипников, которое сохраняется при холостом ходе и при нагрузке. Ротор (якорь) вращающегося невозбужденного генератора или двигателя при выбеге имеет нормальный осевой разбег в обе стороны.
Несовпадение магнитных осей статора (магнитной системы) и ротора (якоря) из-за неправильной установки статора (магнитной системы).
Установить статор (магнитную систему) в такое положение, чтобы при холостом ходе и при нагрузке генератора или двигателя ротор (якорь) имел равномерный разбег в обе стороны. Такое положение соответствует совпадению магнитных осей статора и ротора. Для этого следует передвинуть статор (магнитную систему) в сторону, противоположную сдвигу ротора (якоря).
Неисправность
Признаки неисправности
Причины
Устранение
Осевой сдвиг ротора (якоря) появляется после некоторого периода нормальной работы машины. Сдвиг ротора (якоря) непостоянен: иногда усиливается или уменьшается, иногда совершенно исчезает, а затем появляется вновь, В некоторых случаях появляются осевые колебания ротора (якоря), увеличивающиеся при уменьшении нагрузки и достигающие наибольшей величины при холостом ходе генератора или при выбеге ротора двигателя, т. е. при отсутствии электромагнитных сил, приложенных к ротору (якорю).
Нарушена центровка агрегата, например, износа подшипников и пр.
Проверить и исправить центровку агрегата Отремонтировать подшипники и установить нормальный зазор между шейками вала и вкладышами подшипников.
Неравномерно срабо-тались соприкасающиеся части в кулачковой, пальцевой или
При всех этих неисправностях появляется осевое усилие, сдвигающее ротор. Так, при неравномерном срабатывании рабочих по
Неисправности воздухоохладителей
пружинной муфтах. Недостаточна смазка. Имеют место коррозия, заедание в соприкасающихся частях полумуфт, забоины, заусенцы на рабочих поверхностях кулачковых и пружинных муфт.
увеличение нагрева воды охладителя (при определенной нагрузке машины), уменьшение расхода воды и увеличение
Уменьшение сечения стенок трубок из-за различных отложений
верхностей кулачковой муфты происходит их скашивание и они становятся непараллельными оси вращения. В этом случае сила, действующая между полумуфтами, не будет перпендикулярна оси вращения. Необходимо тщательно очистить соприкасающиеся поверхности полумуфт от ржавчины, устранить забоины и заусенцы. Пригнать кулачки в кулачковой муфте. В случае повышенного износа зубцов пружинной муфты заменить ее. Следует отметить, что осевой сдвиг и осевые колебания ротора (якоря) электрической машины могут быть вызваны неисправностью приводного двигателя или приводимого механизма. Чтобы в сомнительных случаях безошибочно определить причину неисправности, следует разъединить машины агрегата и пустить в ход только электрическую машину. Нормальная работа одиночной электрической машины показывает, что причина сдвига ротора (якоря) находится не в ней. Если сдвиг ротора (якоря) является следствием несовпадения магнитных осей статора и ротора (якоря), то он будет наблюдаться и при работе одиночной электрической машины. Прочистить охладитель, сняв с него обе крышки. Известковые отложения удалить с трубок, промыв их слабым раствором соляной кислоты. Органические отложения снять специальными щетками (ершами).
1&« Продолжение табл.
Неисправность Признаки неисправности Причины Устранение
Воздухоохладитель отпотевает Температура воды, поступающей в охладитель, опустилась ниже точки росы охлаждаемого воздуха. Значительное коли-чество воздуха повышенной влажности подсасывается через неплотности из машинного помещения в охладительную систему машины. Повысить температуру воды, поступающей в воздухоохладитель, путем перепуска нагретой воды, т. е. возвращая часть нагретой воды в охладитель. Повысить температуру воды в охладителях турбогенераторов можно, прибавив к ней отработанную (более теплую) воду от конденсатора турбины. Уплотнить все стыки частей машины, все стыки в системе охлаждения. Если в системе охлаждения имеется добавочный висциновый фильтр, служащий для пополнения утечек воздуха и установленный в области разрежения (под машиной), то необходимо проследить за тем, чтобы этот фильтр засасывал воздух не из машинного помещения, а наружный воздух, так как только в этом случае температура воздуха, подсасываемого в систему охлаждения машины, будет ниже температуры воды, поступающей в охладитель (имеется в виду зимнее время, когда практически происходит отпотевание воздухоохладителя). Установка такого добавочного фильтра при достаточном уплотнении системы охлаждения может полностью устранить отпотевание воздухоохладителя от рассматриваемой причины.
Механические неисправности
Вибрация машины
Явление контактной коррозии (на посадочных местах появляются налеты ржавчины), возрастание вибрации с течением времени, вследствие прогрессирующего характера неисправности.
Неправильно центрирован агрегат, состоящий из нескольких машин.
Недостаточно закреплены вращающиеся части на валу, например ротор, шкив, маховик и пр. Недостаточен натяг или ослабла посадка бандажей (капп) ротора турбогенератора ни бочке или на центрирующем коль це, а также центрирующего кольца на валу.
Уменьшение количества воды, поступающей в охладитель, не является надежным средством, предотвращающим отпотевание охладителя, так как это может привести лишь к ограничению объема охладителя и поверхности, подверженной отпотеванию; в первых рядах трубок, соприкасающихся с нагретым воздухом, отпотевание все же будет продолжаться. Чтобы предотвратить скопление воды в случае отпотевания охладителя, надо устроить в полу камеры холодного воздуха дренаж с гидравлическим затвором для стока воды. Следует учесть, что некоторые агрегаты, правильно сцентрированные в холодном состоянии, могут расцентрироваться в рабочем состоянии вследствие деформации опор, фундамента и т.д. Необходимо проверить центровку валов и в случае надобности исправить ее
В относительно тихоходных машинах небольшой мощности этот дефект иногда может быть устранен более плотной установкой клиновой шпонки, если она предусмотрена конструкцией.
Более радикальным методом является расточка отверстия в роторе, шкиве и пр., последующая наварка слоя стали и обработка с допусками, обеспечивающими необходимую посадку на валу. В некоторых случаях может
«ь Продолжение табл.
Неисправность Признаки неисправности Причины Устранение
Имеются дефекты в зубчатых передачах вследствие неправильного зацепления, несоответствующей обработки зубьев и т. д. Неудовлетворительное сращивание приводных канатов и ремней привело к появлению на них недопустимых утолщений; неправильно расположены сшивки по отношению к направлению шкивов, в результате чего сшивки ударяют о шкив набегании на него. Неисправна соединительная муфта. Между полумуфта-ми, неправильно насаженными на вал. имеется перекос. Одна или обе полумуфты бьют. Пальцы неправильно установлены в пальцевой муфте или изношены. Неравномерно изношены или поражены коррозией кулачки или звездочки в кулачковых муфтах. Отремонтировать или заменить зубчатую па-РУ- Улучшить сращивание канатов или ремней; сшить ремень так, чтобы было достигнуто безударное набегание сшивок на шкив. Проверить правильность насадки и биение обеих полумуфт; проверить установку пальцев в полумуфтах. В случае необходимости устранить повышенное биение полумуфт, исправить установку пальцев или заменить их новыми (иногда бывает достаточно поменять пальцы местами или просто повернуть их в своих гнездах); отремонтировать кулачковую муфту.
Окончание табл.
Неисправность Признаки неисправности Причины Устранение
Шейки вала приобрели Проверить биение вала и его ше-
овальную форму; вал ис- ек. Овальность шеек исправить
кривлен. проточкой или шлифовкой. Искривление вала устранить специальной правкой (механическим или термическим способами)
Неисправности Из подшипника вы- Большое количество смаз- Уменьшить количество смазки
подшипников ка- брасывается масло ки в подшипнике
чения Выбран несоответствую- Проверить соответствие марки
щий сорт смазки — слиш- смазки и при необходимости за-
ком низкая температура менить ее смазкой с более высо-
ее каплепадения кой температурой каплепадения.
Нагрев и шум в под- Загрязнение подшипника Удалить старое масло, промыть
шипниках Износ подшипника подшипник керосином и заложить новую смазку Вскрыть подшипник, проверить зазоры между телами качения и наружным кольцом, осмотреть дорожки и тела качения. В случае повышенного износа заменить подшипник новым
Внутреннее кольцо под- Заменить подшипник новым, с
шипника неплотно сидит меньшим внутренним диаметром,
на валу предварительно проточив вал ЕШ
