CC BY
1045
© Н.Н. Чупейкина, Э.О. Удодова, 2006
УДК 621.879:622.271.4
Н.Н. Чупейкина, Э.О. Удодова
ВИДЫ ОТКАЗОВ СИНХРОННЫХ МАШИН, ИХ ПРИЗНАКИ, ПРИЧИНЫ И МЕТОДЫ УСТРАНЕНИЯ
^^риведены наиболее часто встречающиеся отказы синхронных двигателей, их призна-П П ки, причины и основные методы их устранения.
Синхронные машины
Неисправность Признаки Причина Устранение
Неисправности возбудителя. Перегрев обмотки возбуждения. Все катушки полюсов равномерно нагреваются выше нормы; двигатель при нормальном напряжении сети вращается слишком медленно. Слишком велик ток возбуждения; добавочное сопротивление в цепи возбуждения параллельной обмотки мало или совершенно отсутствует. Возможно, что при ремонте катушки полюсов соединили не последовательно, а па- Отрегулировать добавочное сопротивление так, чтобы при нормальной нагрузке и номинальном напряжении частота вращения двигателя соответствовала указанной на заводском щитке машины. проверить правильность соединения катушек.
раллельно
Все катушки нагреваются равномерно; генератор при номинальной частоте вращения дает слишком высокое напряжение. Слишком велик ток возбуждения. Регулятор возбуждения неисправен или не соответствует машине. Проверить исправность регулятора возбуждения. Если неисправностей в нем не обнаружено, то заменить регулятор другим, с большим сопротивлением.
Некоторые катушки сильно нагреваются; часть катушек остается холодной. Междувитковое соединение или короткое замыкание в одной или нескольких катушках полюсов. Ток возбуждения увеличивается вследствие уменьшения сопротивления обмотки возбуждения от короткого замыкания в неисправных катушках. Найти неисправную катушку, отремонтировать ее или заменить новой.
Соединение параллельной обмотки с обмоткой добавочных полюсов или с последовательной обмоткой. Вследствие этого часть катушек шунтируется Отключить концы параллельной и последовательной обмоток и определить при помощи контрольной лампы или мегоомметра место повреждения. Если это место легко доступно, то заизолировать его; в противном случае перемотать неисправную катушку или заменить ее новой.
и ток возбуждения увеличивается.
Неисправность Признаки Причина Устранение
Искрение щеток и обгорание контактных колец Щетки искрят; некоторые щетки и их арматура сильно нагреваются и обгорают. Щетки плохо пришлифованы. Пришлифовать щетки к контактным кольцам стеклянной шкуркой. Применять для шлифовки щеток наждачную бумагу нельзя
Щетки не могут свободно двигаться в обойме щеткодержателя, что ухудшает контакт между контактными кольцами и щетками. Поставить щетки такого размера, чтобы они свободно передвигались и не зажимались в обойме щеткодержателя; в случае надобности припилить и пришлифовать щетки. Нормальный зазор между щеткой и обоймой составляет 0,2—0,3 мм.
Контактные кольца и щетки загрязнены. Иногда причиной загрязнения служит попадание масла из подшипника. Очистить контактные кольца и щетки от грязи и про- тереть их чистой неволокнистой тряпкой, слегка смоченной бензином. Устранить причины попадания масла из подшипника.
Контактные кольца имеют неровную поверхность или бьют. Отшлифовать или обточить контактные кольца
Щетки слабо прижаты к контактным кольцам. Отрегулировать нажатие щеток по заводским нормам
Поставлены щетки неподходящей мар- Поставить щетки, предписанные заводом, или подобрать щетки соответствующей мар-
ки. ки
Ток неравномерно распределяется между отдельными щетками. Это может быть из-за плохого контакта в цепи щеткодержателей и токоподводов, неодинакового нажатия щеток или применения щеток различных марок. Проверить и исправить все контакты траверсы, токоподводов, щеткодержателей и щеток. Отрегулировать равномерное нажатие щеток соответственно применяемой марке щеток (см. приложение 5). 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.
Перегрев контактных колец и щеток Контактные кольца и щетки перегреты. Щетки слишком сильно прижаты к контактным кольцам. Отрегулировать нажатие соответственно марке щеток
Недостаточна вентиляция контактных колец и щеток (у двигателей с закрытыми контактными кольцами). Перегрев обычно сопровождается искрением щеток и повышенным износом щеток и колец. Усилить вентиляцию контактных колец и щеток посредством установки вентилятора или увеличения числа или размеров имеющихся вентиляционных крыльев; увеличить число и размеры вентиляционных отверстий в кожухе. Целесообразно запросить рекомендации завода-изготовителя. В некоторых случаях полезно прорезать на скользящей поверхности щеток несколько продольных и поперечных канавок глубиной 3 мм и шириной 1 мм. Число надрезов долж-
но соответствовать размерам щеток. Назначение надрезов — усилить вентиляцию и охлаждение щеток, а также удалить вакуум и газы из-под скользящей поверхности щеток. Иногда целесообразно сделать на кольцах винтовые канавки.
Неисправность Признаки Причина Устранение
Перегрев машины Равномерно перегрета вся машина. Других признаков ненормальной работы нет Машина перегружена. Если снизить нагрузку невозможно, то запросит завод - изготовитель о наибольшей допустимой нагрузке машины.
Двигатель, предназначенный для крат-ковре-менной или повторно - кратковременной работы, эксплуатируется длительно. Соблюдать номинальный режим работы машины
Вентиляционные пути машины засорились; активная сталь и обмотки покрылись теплоизолирующим слоем мелких волокон и пыли. Тщательно очистить машину и продуть ее сжатым воздухом (давление не более 0,2 МПа). 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.
Направление вращения машины, имеющей вентилятор с на- Переменить направление вращения машины или переставить крылья вентилятора.
клонными крыльями, выбрано неправильно, что значительно снижает подачу воздуха.
Воздушный канал или трубопровод (у машин с подводимым извне охлаждающим воздухом) обладает недостаточным сечением или же имеет слишком много изгибов. Увеличить площадь сечения канала или трубопровода до нужной величины; устранить излишнее число изгибов.
Засорились воздушные фильтры. Матерчатые фильтры очистить от грязи и пыли. Чистку удобнее всего производить пылесосом. Висциновые фильтры промыть сначала керосином, а затем горячим раствором соды и заполнить свежим маслом.
Неисправен воздухоохладитель Отсутствие тепловой изоляции воздухопровода для выходящего воздуха в машине с замкнутой системой вентиляции повышает нагрев машины. В подобных случаях рекомендуется установить тепловую изоляцию на выводном воздухопроводе.
Перегрев активной стали статора Активная сталь статора равномерно перегрета, хотя нагрузка генератора не превышает нормальной. Генератор работает с повышенным против номинального напряжением. С повышением напряжения Понизить напряжение до номинального.
увеличиваются потери в стали, что и служит причиной ее перегрева. Одновременно с повышением перегрева стали наблюдается, конечно, и повышенный нагрев обмотки статора, а вследствие увеличения тока возбуждения увеличивается также и нагрев обмотки возбуждения
Неисправность Признаки Причина Устранение
Генератор вращается с частотой вращения ниже номинальной вследствие неисправности первичного двигателя (у отдельно работающего генератора) или понижения частоты сети. Исправить первичный двигатель или принять меры для установления нормальной частоты сети.
Активная сталь местами сильно перегревается при холостом ходе генератора и Между отдельными листами активной стали имеются местные замыкания, вы- Удалить заусенцы; обработать места замыкания острым напильником; разъединить соединительные листы стали и пролакировать их изоляционным лаком воздушной сушки
нормальном напряжении генератора.
званные заусенцами, образовавшимися при опиловке, или же из-за задевания ротора о статор во время работы двигателя.
Произошло соединение между стяжными болтами и активной сталью (в машинах старой конструкции). Исправить изоляцию стяжных болтов или заменить поврежденные болты новыми; в большинстве случаев для этого необходимо произвести частичную или полную перемотку обмотки статора.
Зубцы активной стали в отдельных местах выгорели и оплавились вследствие коротких замыканий в обмотке статора или пробоя обмотки на корпус. Вырубить или вырезать поврежденные места. Между отдельными листами проложить тонкий электрокартон или пластинки слюды и пролакировать их изоляционным лаком. Такой способ ремонта обычно дает хорошие результаты при тщательном изолировании друг от друга отдельных листов стали для предотвращения образования новых внутренних замыканий. При большом числе повреждений стали необходимо произвести полную перешихтовку ее, что связано с перемоткой статора. До укладки обмотки необходимо исправленную активную сталь статора испытать на отсутствие замыканий между листами. Испытание проводится с помощью намагничивающей обмотки, питаемой однофазным током при индукции в ста-
ли, равной 1 Тл. Отсутствие местных перегревов в стали свидетельствует об удовлетворительном ремонте.
Перегрев обмотки статора Вся обмотка равномерно перегрета. Перегружен генератор. Если снизить нагрузку невозможно, то запросить завод - изготовитель о наибольшей допустимой нагрузке машины.
Неисправен воздухоохладитель Отсутствие тепловой изоляции воздухопровода для выходящего воздуха в машине с замкнутой системой вентиляции повышает нагрев машины. В подобных случаях рекомендуется установить тепловую изоляцию на выводном воздухопроводе.
Активная сталь статора равномерно перегрета, хотя нагрузка генератора не превышает нормальной. Генератор работает с повышенным против номинального напряжением. С повышением напряжения увеличиваются потери в стали, что и служит причиной ее перегрева. Одновременно с повышением перегре- Понизить напряжение до номинального.
Неисправность Признаки Причина Устранение
стал и наблюдается, конечно, и повышенный нагрев обмотки статора, а вследствие увеличения тока возбуждения увели-
чивается также и нагрев обмотки возбуждения
Генератор вращается с частотой вращения ниже номинальной вследствие неисправности первичного двигателя (у отдельно работающего генератора) или понижения частоты сети. Исправить первичный двигатель или принять меры для установления нормальной частоты сети.
Часть обмотки статора перегрета. Междуфаз-ные напряжения неодинаковы. Генератор сильно гудит, и из него показывается дым. Если своевременно не отключить генератор от сети и не снять возбуждения, то может произойти пожар. Междувитковое соединение, короткое замыкание между двумя фазами или замыкание на землю в двух местах обмотки статора. Ощупать обмотку после ее отключения. Ощупывание обмотки следует производить только при выключенной обмотке. Чтобы найти дефект в фазном роторе асинхронного двигателя, ротор затормаживают и включают статор в сеть. В случае замыкания значительной части обмотки ротора или если двигатель имеет большую мощность, затормаживание при номинальном напряжении становится невозможным, так как вызывает большую силу тока в статоре и срабатывание защиты двигателя. В таких случаях испытание рекомендуется производить при пониженном напряжении. Найти при помощи мегомметра или контрольной лампы место замыкания обмотки на землю и устранить это замыкание; в случае надобности пере-
мотать поврежденные катушки. Найти место короткого замыкания. Поврежденное место отремонтировать или же перемотать поврежденную часть обмотки.
Перегрев обмотки возбуждения Обмотка возбуждения нагрета выше нормы. Ток возбуждения больше номинального. Генератор работает с повышенным против номинального напряжением или частотой вращения ниже номинальной. Понизить напряжение до номинального. Исправить первичный двигатель или принять меры для установления нормальной частоты сети.
Генератор работает с пониженным коэффициентом мощности, т. е. его реактивная мощность слишком велика. Вследствие этого ток возбуждения сильно увеличен. Снизить реактивную нагрузку или (у одиночно работающего генератора) принять меры к улучшению коэффициента мощности; заменить слабо нагружаемые двигатели менее мощными; не допускать холостого хода двигателей; при параллельном включении нескольких трансформаторов следить за тем, чтобы все трансформаторы работали с полной нагрузкой, а лишние были выключены; установить статические конденсаторы или синхронный компенсатор.
Междувитковое соединение или замыкание на корпус в двух местах обмотки возбуждения. Такой дефект обычно сопровождается вибрацией машины Нахождение дефекта. Фазу обмотки, замкнутой на корпус, можно определить мегомметром после разъединения или распайки фаз. Место замыкания обмотки на корпус можно также найти методом деления ее на части либо методом питания постоянным током.
Неисправность Признаки Причина Устранение
Перегрев контактных колец и щеток Контактные кольца и щетки перегреты, что обычно сопровождается искрением щеток. Щетки слишком сильно прижаты к контактным кольцам. Отрегулировать нажатие соответственно марке щеток
Недостаточна вентиляция контактных колец и щеток (у двигателей с закрытыми контактными кольцами). Перегрев обычно сопровождается искрением щеток и повышенным износом щеток и колец. Усилить вентиляцию контактных колец и щеток посредством установки вентилятора или увеличения числа или размеров имеющихся вентиляционных крыльев; увеличить число и размеры вентиляционных отверстий в кожухе. Целесообразно запросить рекомендации завода-изготовителя. В некоторых случаях полезно 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. Иногда целесообразно сделать на кольцах винтовые канавки.
Местные перегревы в турбогенераторах Перегреты ребра и поперечные стенки корпуса статора, нажимные плиты статор ной стали и шпонки крепления плит. В машине имеются блуждающие токи, вызываемые магнитными потоками, выходящими за пределы активной стали статора. Блуждающие токи появляются при большом насы- Радикальным способом устранения или уменьшения блуждающих токов является работа машины при нормальном напряжении. Следует отметить, что нагрев нажимных плит, шпонок и крайних пакетов активной стали может быть и от других причин. Поэтому, прежде чем приступить к устранению неисправности, следует путем испытания
щении активной стали статора. Эти токи обычно имеют место даже при незначительном повышении напряжения сверх допустимого 5 %-
ного. Вследствие насыщения часть магнитного потока выходит за пределы активной стали и охваты в ает м етал л ич е-
ские контуры корпуса статора. Ответвляющимся потоком индуктируется переменная ЭДС машины. Токи, текущие вдоль ребер, замыкаются главным образом через торцевые части корпуса: поперечные стенки, нажимные плиты, крайние пакеты активной стали. Блуждающие токи могут достичь большого значения и вы-
машины в режимах холостого хода и короткого замыкания убедиться в правильности диагноза.
звать сильные перегревы указанных частей машины. Особенно сильно нагреваются
Неисправность Признаки Причина Устранение
шпонки, крепящие на-жимные плиты (шпоночное крепление плит встречается в некоторых старых типах турбогенераторов), и сегменты край-них пакетов активной стали в местах соприкосновения сегментов с ласточкиными хвостами ребер. В некоторых случаях нагрев контактов в этих частях может вызвать даже их оплавление и появление искр.
Перегреты щиты, стенки и обшивка корпуса статора, внутренние щиты и болты, крепящие щиты к корпусу статора. Магнитные потоки выходят за пределы активной стали статора. Так как этот магнитный поток является переменным, Для уменьшения нагревания щитов вблизи вала ротора, а также внутренних щитков рекомендуется увеличить размеры вставок из немагнитных материалов. С той же целью стальные болты для крепления щитов полезно заменить латунными.
то образующиеся вихревые токи вызывают нагревание конструктивных частей турбогенератора. Рассмотрение путей прохождения линий ответвляющегося потока показывает, что они концентрируются около вала ротора, а также во внутренних щитках вблизи вентилятора ротора. Поэтому в этих местах может быть наиболее сильное нагревание. Учитывая это, заводы-изготовители выполняют детали, находящиеся в этих местах (уплотнения и диффузоры), из немагнитных материалов.
Перегреты лобовые час-ти обмотки статора, нажимные плиты ста-торной стали, шпонки, крепящие плиты, щиты статора и
Перегрев вызван потоками рассеяния лобовых частей статорной обмотки. Особенно сильно перегреваются эти части у тур-
Устранение или уменьшение перегревов по указанной причине возможно лишь путем сложных конструктивных изменений. Так, в современных турбогенераторах это достигнуто благодаря применению двухслойных статорных обмоток с укороченным шагом и
крайние пакеты активной стали. богенераторов устаревших типов. Магнитные линии рассеяния лобовых частей обмотки замыкаются через крайний пакет стали статора, щит, бандаж ротора, нажимную плиту.. конусным расположением лобовых частей, отставленных бандажей ротора или бандажей из немагнитной стали (в случае их насаживания на бочку ротора), нажимных плит из немагнитного материала, а также благодаря отказу от применения шпонок для крепления нажимных плит.
Неисправность Признаки Причина Устранение
Поток рассеяния лобовых частей, являясь переменным, нагревает детали, находящиеся вблизи этих частей. Степень нагрева зависит от величин полей, которые, в свою очередь, определяются главным образом конструкцией лобовых частей обмотки, а также материалом нажимных плит и роторных бандажей (капп). Так, очень большому нагреву подвержены эволь-вентные лобовые Единственным простым средством, служащим для той же цели, является снижение токовой нагрузки машины. Так как перегрев шпонок, нажимных плит и крайних пакетов активной стали, а также щитов возможен и от других причин, то для установления действительной причины перегревов следует испытать турбогенератор в режимах холостого хода и короткого замыкания. В режиме холостого хода напряжение статора повышают на 10 % сверх номинального. Опыт короткого замыкания проводят при номинальном токе, а для крупных машин — при токе, составляющем 80 % номинального. Для выявления перегрева немассивных частей (шпонок) может оказаться достаточным проведение каждого из этих опытов в течение получаса. Если перегрев частей проявляется в режиме короткого замыкания и не проявляется в ре-
части обмоток турбогенераторов старых типов, выполненные в виде массивных вилок. Их нагрев, подчас приводящий к обугливанию изоляции и нарушению паек, может вызвать аварию машины жиме холостого хода, то причиной перегрева служат потоки рассеяния лобовых частей; если же перегрев проявляется в режиме холостого хода, то причиной перегрева являются потоки, ответвляющиеся в конструктивной части машины.
Нарушению паек из-за нагрева может способствовать и расположение их в местах с большой индукцией потока рассеяния. Значительному нагреву подвергаются нажимные плиты, если они выполнены из обычной (магнитной) стали, и щиты статора, особенно в местах входа потока рассеяния. Шпонки, крепящие нажимные плиты, могут нагреваться от то-
ков, индуктируемых потоком рассеяния в замкнутых контурах, состоящих, например, из нажимной плиты, шпонки, болтов, кре-пящих лобовые части, и металлической накладки на лобовой части. Нагреваются шпонки и от вихревых токов, вызванных потоками рассеяния.
Неисправность Признаки Причина Устранение
Перегреты отдельные участки поверхности ротора, пазовых клинь-ев у концов бочки ротора, бандажей в месте посадки их на бочку ротора. Имеет место несимметричная нагрузка статора, или произошло несимметричное короткое замыкание. При несимметричной нагрузке турбогенератора возникает магнитный поток в бочке ротора, вызывающий токи двойной частоты (100 Гц), которые протекают по относительно Необходимо устранить несимметричную нагрузку. В соответствии с правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей для турбогенераторов допускается длительная работа при полной нагрузке с неравенством токов в фазах, не превышающим 10 % номинального тока. При этом ни в одной фазе ток не должен превышать номинального значения. При меньшей нагрузке, определяемой испытаниями, генераторы могут работать при большем неравенстве токов в фазах. Допускается при длительной нагрузке не-симметрия токов (отношение разности наибольшего и наименьшего токов к наиболь-
тонкому внешнему его слою. Токи замыкаются через поверхности соприкосновения па-зовых клиньев и зубцов ротора (главным образом вблизи торцов ротора), пазовых клиньев и зубцов с бандажами. В этих контактах и выделяется так много тепла, что температура может подняться до 500— 700° С; могут появиться подгары бандажей в местах их посадки на бочку ротора. Высокая температура вызывает понижение механической прочности металла, что особенно опасно для бандажей (известны аварии вследствие образования трещин в бандажах и выкрашивания их в месте
шему току), составляющая 10 % для турбогенераторов с бандажами, насаженными на бочку ротора, и 15% для генераторов с отставленными бандажами. Ток в наиболее нагруженной фазе не должен превышать значения, допускаемого для данных условий работы на симметричную нагрузку.
посадки на бочку ротора). Кроме этого, чрезмерные перегревы могут оказаться опасными и для изоляции обмотки ротора. Особенно опасна несимметричная нагрузка для роторов с проволочными бандажами, встречающимися лишь на старых уста-новках: происходит расплавление олова и ослабление замков на бандажах, что приводит к аварии турбогенератора.
Неисправность Признаки Причина Устранение
Отсутствие напряжения при холостом ходе генератора Возбудитель не дает напряжения. Генератор потерял остаточный магнетизм Вновь намагнитить машину от постороннего источника тока. Включать и выключать ток через реостат во избежание возможного пробоя изоляции обмотки.
Направление вращения машины выбрано неправильно. Переменить направление вращения.
Параллельная обмотка возбуждения Устранить заземление
Возбудитель дает напряжение, но в цепи возбуждения генератора нет тока.
заземлена
местах
в двух
Междувитковое соединение или короткое или короткое замыкание в одной или нескольких катушках возбуждения
Регулятор возбуждения неправильно присоединен к машине
Обрыв или плохой контакт в цепи возбуждения. Сопро-
тивление цепи возбуждения слишком велико (выше критического).
Найти неисправную катушку, отремонтировать ее или заменить новой.
Проверить и исправить по заводской схеме соединение регулятора возбуждения с генератором.
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.
Имеется обрыв или плохой контакт в частях цепи возбуждения генератора, перечисленных ниже, в пп. А — Ж.
А В магнитном регуляторе.
Б. В междуполюсных
Проверить и исправить магнитный регулятор.
Проверить исправное состояние междупо-
соединениях ротора с явно выраженными полюсами. люсных соединений катушек.
B. В выводных концах одной или не-скол ьких полюсн ых катушек ротора с явно выраженными полюсами. Выводные концы исправить. Если это невозможно, установить исправные катушки.
Г. В токоподводах между обмоткой и контактными кольцами. Измерить сопротивление обмотки. В случае сильного увеличения сопротивления против номинального или полного обрыва в роторе — вскрыть токоподводы и отремонтировать.
Д. В соединительных проводах между возбудителем и контактными кольцами. Проверить при помощи мегомметра или контрольной лампы соединительные провода; при обнаружении обрыва — устранить его.
Е. Между контактными кольцами и щетками вследствие сильного износа щеток, загрязнения или окисления контактных поверхностей и т. п. Тщательно очистить от грязи контактные кольца, щетки и щеточный аппарат; сильно изношенные части заменить новыми.
Неисправность Признаки Причина Устранение
Ж. Внутри полюсной катушки (редко встречающийся слу- Нахождение и устранение дефектов
чай).
При включении цепи возбуждения генератора возбудитель дает очень большой ток. В некоторых случаях при этом наблюдается искрение щеток возбудителя, как при коротком замыкании Короткое замыкание между проводами, соединяющими возбудитель с контактными кольцами, или между контактными кольцами. Повышение тока возбуждения происходит также при коротком замыкании одной или нескольких катушек обмотки возбуждения, но генератор при этом дает напряжение. Найти при помощи контрольной лампы или мегомметра место короткого замыкания и устранить его.
Наличие напряжения только между двумя фазами при холостом ходе генератора Возбуждение исправно, но в обмотке статора получается напряжение только между двумя фазами. Обрыв в одной фазе обмотки статора при соединении звездой или обрыв в двух фазах обмотки при соединении треугольником. 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.
Пониженное напряжение при холостом ходе генератора Возбудитель не дает номинального напряжения. Генератор потерял остаточный магнетизм Вновь намагнитить машину от постороннего источника тока. Включать и выключать ток через реостат во избежание возможного пробоя изоляции обмотки.
Направление вращения машины выбрано неправильно. Переменить направление вращения.
Параллельная обмотка возбуждения заземлена в двух местах Устранить заземление
Междувитковое соединение или короткое или короткое замыкание в одной или нескольких катушках возбуждения Найти неисправную катушку, отремонтировать ее или заменить новой.
Регулятор возбуждения неправильно присоединен к машине Проверить и исправить по заводской схеме соединение регулятора возбуждения с генератором.
Обрыв или плохой контакт в цепи возбуждения. Сопротивление цепи возбуждения слишком велико (выше критического). 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.
Неисправность Признаки Причина Устранение
Частота вращения генератора ниже номи- Генератор вращается с частотой вращения Исправить первичный двигатель или принять меры для установления нормальной
нальной. ниже номинальной вследствие неисправности первичного двигателя (у отдельно работающего генератора) или понижения частоты сети. частоты сети.
Напряжение генератора при номинальной частоте вращения и Обмотка статора соединена не звездой, а треугольником. Соединить обмотку статора звездой.
номинальном токе возбуждения меньше номинального. Одна или несколько катушек каждой фазы обмотки статора неправильно соединены и противодействуют друг другу Правильно соединить обмотку статора.
Неверно соединены катушки обмотки возбуждения, например из-за неправильного чередования катушек с правой и левой обмоткой. Проверить полярность катушек и правильно их соединить
Междувитковое соединение или заземление в двух местах обмотки возбуждения Нахождение и устранение дефекта
Неравенство междуфазных Междуфазные напряжения неодинаковы. Одна или несколько катушек обмотки ста- Проверить соединения катушек и при обнаружении неисправности ликвидировать ее.
напряжений при холостом ходе генератора Обмотка статора не нагревается. тора неправильно соединены («перевернуты») и противодействуют друг другу, причем число неправильно соединенных катушек в отдельных фазах неодинаково. Такое неправильное соединение встречается редко.
Часть обмотки статора перегрета. Междуфаз-ные напряжения неодинаковы. Генератор сильно гудит, и из него показывается дым. Если своевременно не отключить генератор от сети и не снять возбуждения, то может произойти пожар. Междувитковое соединение, короткое замыкание между двумя фазами или замыкание на землю в двух местах обмотки статора. Ощупать обмотку после ее отключения. Ощупывание обмотки следует производить только при выключенной обмотке. Чтобы найти дефект в фазном роторе асинхронного двигателя, ротор затормаживают и включают статор в сеть. В случае замыкания значительной части обмотки ротора или если двигатель имеет большую мощность, затормаживание при номинальном напряжении становится невозможным, так как вызывает большую силу тока в статоре и срабатывание защиты двигателя. В таких случаях испытание рекомендуется производить при пониженном напряжении. Найти при помощи мегомметра или контрольной лампы место замыкания обмотки на землю и устранить это замыкание; в случае надобности перемотать поврежденные катушки. Найти место короткого замыкания. Поврежденное место
отремонтировать или же перемотать поврежденную часть обмотки.
Неисправность Признаки Причина Устранение
Колебания напряжения генератора Напряжение генератора при работе с нагрузкой и при холостом ходе постоянно коле блется. Частота вращения постоянна. Плохой контакт в цепи возбуждения. Имеется обрыв или плохой контакт в частях цепи возбуждения генератора, перечисленных ниже, в пп. А — Ж.
A. В магнитном регуляторе. Проверить и исправить магнитный регулятор.
Б. В междуполюс-ных соединениях ротора с явно выраженными полюсами. Проверить исправное состояние междупо-люсных соединений катушек.
B. В выводных концах одной или нескольких полюсных катушек ротора с явно выраженными полюсами. Выводные концы исправить. Если это невозможно, установить исправные катушки.
Г. В токоподводах между обмоткой и контактными кольцами. Измерить сопротивление обмотки. В случае сильного увеличения сопротивления против номинального или полного обрыва в роторе — вскрыть токоподводы и отремонтировать.
Д. В соединительных проводах между Проверить при помощи мегомметра или контрольной лампы соединительные провода;
возбудителем и контактными кольцами. при обнаружении обрыва — устранить его.
Е. Между контактными кольцами и щетками вследствие сильного износа щеток, загрязнения или окисления контактных поверхностей и т. п. Тщательно очистить от грязи контактные кольца, щетки и щеточный аппарат; сильно изношенные части заменить новыми.
Ж. Внутри полюсной катушки (редко встречающийся случай). Нахождение и устранение дефектов
Колебание мощности и силы тока генератора, работающего в одиночку Нагрузка генератора колеблется, причем других неисправностей в генераторе не обнаружено Ели колебания нагрузки не зависят от потребителя, то причиной их являются неисправности первичного двигателя или неравномерное скольжение приводного ремня. Когда первичным двигателем является асинхронный двигатель, то неисправность его ротора Устранить неисправность первичного двигателя или неравномерное скольжение ремня.
может вызвать колебания нагрузки.
Плохой контакт в цепи возбуждения генератора. Проверить цепь возбуждения генератора.
Неисправность Признаки Причина Устранение
Напряжение генератора при работе с нагрузкой и при холостом ходе постоянно колеблется. Частота вращения постоянна. Плохой контакт в цепи возбуждения. Имеется обрыв или плохой контакт в частях цепи возбуждения генератора, перечисленных ниже, в пп. А — Ж.
A. В магнитном регуляторе. Проверить и исправить магнитный регулятор.
Б. В междуполюс-ных соединениях ротора с явно выраженными полюсами. Проверить исправное состояние междупо-люсных соединений катушек.
B. В выводных концах одной или нескольких полюсных катушек ротора с явно выраженными полюсами. Выводные концы исправить. Если это невозможно, установить исправные катушки.
Г. В токоподводах между обмоткой и контактными кольцами. Измерить сопротивление обмотки. В случае сильного увеличения сопротивления против номинального или полного обрыва в роторе — вскрыть токоподводы и отремонтировать.
Д. В соединительных проводах между возбудителем и контактными кольцами. Проверить при помощи мегомметра или контрольной лампы соединительные провода; при обнаружении обрыва — устранить его.
Е. Между контактными кольцами и щетками вследствие сильного износа щеток, загрязнения или окисления контактных поверхностей и т. п. Тщательно очистить от грязи контактные кольца, щетки и щеточный аппарат; сильно изношенные части заменить новыми.
Ж. Внутри полюсной катушки (редко встречающийся случай). Нахождение и устранение дефектов
Неисправности при параллельной работе генераторов Параллельная работа генераторов отличается неустойчивостью, ток и мощность колеблются. Это «качание» может быть настолько велико, что генератор выпадает из синхронизма. Признаки выпадения из синхронизма: ток в статоре и мощность резко колеблются, толчки их намного Неисправен регулятор первичного двигателя. Слишком велика разница в степени неравномерности хода первичных двигателей (паровые машины и двигатели внутреннего сгорания ) отдельных генераторов, особенно при отсутствии успокоительной (демп- Исправить регуляторы первичных двигателей; включить реакторы между генераторами и сборными шинами. Запросить завод-изготовитель.
превышают нормальные значения и выходят за пределы шкалы приборов; напряжение генератора и шин резко колеблется, обычно опускаясь ниже нормы; ферной) обмотки в полюсных наконечниках ротора.
Нарушена динамическая устойчивость сложной сети, на которую работают генераторы. Это нару- К мероприятиям, повышающим устойчивость, относятся: быстрое отключение коротких замыканий, форси-ровка возбуждения при коротких замыканиях, применение автоматического повторного включения линий, секцио-.
Неисправность Признаки Причина Устранение
ток ротора сильно колеблется около нормального значения; генераторы обычно издают гул, пульсирующий в такт с «качанием» приборов. шение может быть вызвано включением или отключением од-ного или нескольких генераторов или крупных потребителей, изменением схе-мы соединений сети, авариями в сети, особенно коротким замыканием. нирование длинных линий передачи и пр. В связи с тем что действия обслуживающего персонала зависят от ряда условий, необходимо при «качаниях» руководствоваться местной инструкцией, имеющейся на электростанции.
Генератор потерял возбуждение. Режим работы генератора изменился: ток ротора близок к нулю, напряжение на шинах генератора понижено, мощность по ваттмет- Генератор потерял остаточный магнетизм Вновь намагнитить машину от постороннего источника тока. Включать и выключать ток через реостат во избежание возможного пробоя изоляции обмотки.
Направление вращения машины выбрано неправильно. Переменить направление вращения.
Параллельная об- Устранить заземление
ру меньше нормальной, ток статора повышен, стрелка фазометра переходит в емкостный квадрат, ваттметр реактивной мощности показывает потребление реактивной мощности. Генератор перешел в асинхронный, режим.
мотка возбуждения заземлена в двух местах
Междувитковое соединение или короткое или короткое замыкание в одной или нескольких катушках возбуждения Найти неисправную катушку, отремонтировать ее или заменить новой.
Регулятор возбуждения неправильно присоединен к машине Проверить и исправить по заводской схеме соединение регулятора возбуждения с генератором.
Обрыв или плохой контакт в цепи возбуждения. Сопротивление цепи возбуждения слишком велико (выше критического). 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.
Имеется обрыв или плохой контакт в частях цепи возбуждения генератора, перечисленных ниже, в пп. А — Ж.
А. В магнитном регуляторе. Проверить и исправить магнитный регулятор.
Б. В междуполюс-ных соединениях ротора с явно выраженными полюсами.
B. В выводных концах одной или нескольких полюсных катушек ротора с явно выраженными полюсами.
Проверить исправное состояние междупо-люсных соединений катушек.
Выводные концы исправить. Если это невозможно, установить исправные катушки.
Неисправность Признаки Причина Устранение
Г. В токоподводах между обмоткой и контактными кольцами. Измерить сопротивление обмотки. В случае сильного увеличения сопротивления против номинального или полного обрыва в роторе — вскрыть токоподводы и отремонтировать.
Д. В соединительных проводах между возбудителем и контактными кольцами. Проверить при помощи мегомметра или контрольной лампы соединительные провода; при обнаружении обрыва — устранить его.
Е. Между контактными кольцами и щетками вследствие сильного износа щеток, загрязнения или окисления контактных поверхностей и т. п. Тщательно очистить от грязи контактные кольца, щетки и щеточный аппарат; сильно изношенные части заменить новыми.
Ж. Внутри полюсной катушки (редко Нахождение и устранение дефектов
встречающийся случай).
Короткое замыкание между проводами, соединяющими возбудитель с контактными кольцами, или между контактными кольцами.
Повышение тока возбуждения происходит также при коротком замыкании одной или нескольких катушек обмотки возбуждения, но генератор при этом дает напряжение.
Найти при помощи контрольной лампы или мегомметра место короткого замыкания и устранить его.
В соответствии с действующими правилами (см. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей) допускается работа турбогенератора в асинхронном режиме без возбуждения в течение 30 мин. В турбогенераторах, имеющих роторы с проволочными бандажами или наборными зубьями, такая работа не разрешается. Допускаемое значение нагрузки в асинхронном режиме устанавливается испытаниями.
Что касается гидрогенераторов, как имеющих успокоительную обмотку, так и не имеющих ее, то их работа в асинхронном режиме не допускается, и поэтому, если не удается быстро восстановить возбуждение, их надо отключить от сети.___________________________________________
Генератор работает в режиме электродвигателя. Признаки работы Генератора в режиме дви-
Неисправность регулятора первичного двигателя привела к прекращению дос-
Отремонтировать регулятор.
Работа генератора в режиме электродвигателя может быть сколь угодно длительной; ее ограничивают лишь условия работы пер-
гателя: изменяется направление активной энергии (ваттметр показывает в обратную сторону); потребление реактивной мощности, как правило, повышается, ток статора может иметь несколько пониженное значение; напряжение статора, а также ток и напряжение возбуждения остаются неизменными. тупа пара, горючего, воды. вичного двигателя.
Неисправность Признаки Причина Устранение
Между параллельно работающими генераторами появились уравнительные токи, несмотря на правильно отрегулированное возбуждение. У параллельно работающих генераторов с выведенной нейтралью уравнительные токи могут протекать также по нейтральному проводу. Формы кривой ЭДС отдельных генераторов весьма различны. Включить реактивные катушки между генераторами и собирательными шинами, а также в нейтральный провод. При измерении уравнительных токов иметь в виду их повышенную частоту, в связи с чем пользоваться для их измерения только приборами, показания которых не зависят от частоты (лучше всего тепловыми приборами).
Намагничивание Вал сильно намагни- Нарушена симмет- Размагнитить вал
вала чен (неисправность встречается главным образом в быстроходных синхронных машинах). рия магнитного поля вследствие между-виткового соединения в обмотке ротора.
Осевой сдвиг ротора турбогенератора Ротор смещен в сторону одного из подшипников. При возбуждении вращающегося генератора или при пуске двигателя в ход происходит устойчивое смещение ротора до упора в сторону одного из подшипников, которое сохраняется при холостом ходе и при нагрузке. Ротор вращающегося невозбужденного генератора или двигателя при выбеге имеет нормальный осевой разбег в обе стороны. Несовпадение магнитных осей статора (магнитной системы) и ротора 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 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.
Осевой сдвиг ротора появляется после некоторого периода нормальной работы машины. Сдвиг ротора непостоянен: иногда А. Нарушена центровка агрегата, например, вследствие не-равномерной осадки фундамента, износа подшипников Проверить и исправить центровку агрегата. Отремонтировать подшипники и установить нормальный зазор между шейками вала и вкладышами подшипников.
усиливается или уменьшается, иногда совершенно исчезает, а затем появляется вновь. В некоторых случаях появляются осевые колебания ротора, увеличивающиеся при умень-шении нагрузки и достигающие наибольшей величины при холостом ходе генератора или при выбеге ротора двигателя, т. е. при отсутствии электромагнитных сил, приложенных к ротору. и пр.
Б. Неравномерно сработались соприкасающиеся части в кулачковой, пальцевой или пружинной муфтах. Недостаточна смазка. Имеют место коррозия, заедание в соприкасающихся частях полумуфт, забоины, заусенцы на рабочих поверхностях кулачковых и пружинных муфт. При всех этих неис- 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 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 находится не в ней.
Неисправность Признаки Причина Устранение
правностях появляется осевое усилие, сдвигающее ротор. Так, при неравномерном срабатывании рабочих поверхностей кулачковой муфты происходит их скашивание и они становятся непараллельными оси Если сдвиг ротора является следствием несовпадения магнитных осей статора и ротора, то он будет наблюдаться и при работе одиночной электрической машины.
вращения. В этом случае сила, действующая между по-лумуфтами, не будет перпендикулярна оси вращения. Эту силу можно разложить на две составляющие, из которых одна сила будет перпендикулярна оси вращения, а другая — параллельна этой оси, она и производит осевой сдвиг ротора.
При холостом ходе как без возбуждения, так и с возбуждением ротор имеет нормальный осевой разбег в обе стороны. При нагрузке генератора происходит смещение ротора в одну сторону, усиливающееся с увеличением нагрузки. При передвижении статора в сторону, противоположную сдвигу ротора, Ротор снабжен бандажами (каппами) из обыкновенной, а не из специальной немагнитной стали. Если имеется асимметрия осей полей рассеяния лобовых частей обмотки статора и магнитных осей бандажей ротора относительно оси основного магнитного поля, то ро- Чтобы определить качество бандажей, т. е. установить, магнитные они или немагнитные, к ним подносят магнитную стрелку. Если стрелка притягивается, значит, бандаж магнитный; в противном случае он немагнитный. Для устранения осевого смещения ротора при нагрузке генератора необходимо передвинуть статор в сторону сдвига ротора, если бандажи магнитные, и в противоположную сторону, если они немагнитные. Смещение статора в сторону сдвига ротора, т. е. удаление бандажа ротора от лобовых частей обмотки статора с одной стороны генератора и сближение их между собой с другой стороны
смещение ротора не только не уменьшается, но, наоборот, увеличивается в прежнем направлении до упора в торец вкладыша подшипника, причем давление на подшипник может настолько повыситься, что произойдет выработка торца вкладыша. тор при нагрузке генератора будет передвигаться в одну сторону вследствие взаимодействия полей рассеяния и бандажей, так как осевое действие полей рассеяния лобовых частей обмотки сильнее действия основных магнитных полей. машины, уравновешивает действие полей рассеяния лобовых частей обмотки статора на бандажи. В результате этого ротор занимает некоторое среднее положение. По этому положению нужно установить подшипники, чтобы не происходило набегания ротора ни на один из них, а осевой разбег ротора в обе стороны был по возможности одинаковыми Так как при малейшем сдвиге от этого среднего положения ротор пойдет дальше по направлению сдвига до упора в торец вкладыша подшипника (из-за возникновения больших усилий с той стороны, где расстояние между осями лобовых частей и бандажа становится меньше), то осевой разбег ротора следует сделать по возможности минимальным, учитывая, однако, его тепловое расширение. Вследствие указанного выше передвижения статора нарушается совпадение магнитных осей статора и ротора и при холостом ходе возбужденного генератора может произойти
Неисправность Признаки Причина Устранение
некоторое смещение ротора в обратном направлении и набегание его на один из подшипников; такое явление у роторов с магнитными бандажами встречается часто. Если набегание незначительно, то разбег ротора мож-
но не увеличивать; если же существует опасение, что набегание ротора может вызвать срабатывание торца вкладыша, то необходимо подшабрить вкладыш или передвинуть подшипник.
Затруднения при асинхронном пуске синхронного двигателя Двигатель не идет в ход. Отсутствует ток в статоре, что может быть из - за перегорания предохранителей или выключения неисправного автоматического выключателя. Поставить новые предохранители; исправить автоматический выключатель.
Двигатель не идет в ход; в одной фазе статора нет тока, при разворачивании от руки работает толчками и ненормально гудит; в одной фазе статора нет тока. Обрыв в одной фазе сети или внутренний обрыв в обмотке статора при соединении фаз звездой (явления, происходящие в двигателе при внутреннем обрыве обмотки статора и соединении фаз треугольником. 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. 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.
Двигатель не идет в ход или идет в ход, но не разворачивается до нормальной частоты вращения. Сила тока во всех трех фазах одинакова. А. При пуске пониженное напряжение сети; пуск двигателя от несоответствующего ответвления автотрансформатора или через неправильно выбранный реактор. Измерить напряжение сети на первичных зажимах пускового автотрансформатора или реактора; если напряжение на 10—15 % ниже номинального, то это может быть причиной того, что двигатель не идет в ход. Необходимо в таком случае повысить напряжение сети до номинального. Если же это невозможно или напряжение сети окажется нормальным, то для повышения пускового напряжения необходимо 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.
Б. Слишком велика нагрузка при пуске. Снизить нагрузку при пуске.
Неисправность Признаки Причина Устранение
В. При автотранс- Перестроить схему пуска двигателя с пода-
форматорном пуске возбуждение в двигатель подается не при полном (номинальном) напряжении на зажимах статора, а при пониженном. В связи с этим двигатель не развивает так называемого подсин-хронного момента (момента при частоте вращения, составляющей 95 % синхронной), необходимого для вхождения двигателя в синхронизм.
чей возбуждения при полном-напряжении на зажимах статора.
Следует отметить, что 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 упрощение пусковой схемы; пусковая обмотка ротора, как показал опыт, нагревается за время пуска меньше, чем при пуске от пониженного напряжения. Таким образом, прямой пуск значительно 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.
Г. Междувитковое соединение в некоторых катушках обмотки возбуждения. Найти неисправные катушки, отремонтировать их или заменить новыми.
Двигатель не идет в ход, но в роторе иногда появляются вспышки или искрение. Плохой контакт в пусковой (демпферной) обмотке, а также в местах соединения отдельных стержней с ко-роткозамыкающими кольцами или в перемычках, соединяющих отдельные сегменты коротко-замыкающего кольца между собой. Проверить все контакты пусковой обмотки. Стержни, имеющие плохой контакт с кольцами, припаять тугоплавким припоем; все соединения между отдельными сегментами короткозамыкающих колец вскрыть для проверки, так как возможно окисление контактных поверхностей, незаметное при наружном осмотре. Контактные поверхности тщательно вычистить и в случае надобности вновь пригнать и облудить.
Двигатель не идет в ход и сильно гудит. Сила тока во всех трех фазах различна. Часть обмотки статора сильно нагревается. Междувитковое соединение в обмотке статора. Ощупать обмотку после ее отключения. Ощупывание обмотки следует производить только при выключенной обмотке. Чтобы найти дефект в фазном роторе асинхронного двигателя, ротор затормаживают и включают статор в сеть. В случае замыкания значительной части обмотки ротора или если двигатель имеет большую мощность, затормаживание при номинальном напряжении становится невозможным, так как вызывает большую силу тока в статоре и срабатывание защиты двигателя. В та-
ких случаях испытание рекомендуется производить при пониженном напряжении.
Неисправность Признаки Причина Устранение
Неправильно соединены катушки одной фазы; одна или несколько катушек «перевернуты» Сделать соединения выводов на доске зажимов согласно схеме соединения, приложенной к двигателю, а при отсутствии ее -по буквенным обозначениям выводов обмотки, руководствуясь нормальной схемой.
Обмотка одной фазы замкнута на землю в двух местах. Найти при помощи мегомметра или контрольной лампы место замыкания обмотки на землю и устранить это замыкание; в случае надобности перемотать поврежденные катушки.
Короткое замыкание между двумя фазами. Найти место короткого замыкания. Поврежденное место отремонтировать или же перемотать поврежденную часть обмотки.
Двигатель не идет в ход и сильно гудит. Сила тока во всех трех фазах различна, но обмотка статора не нагревается. Неисправен пусковой автотрансформатор, или неправильно сделано внутреннее соединение обмотки статора Для определения причины неисправности следует отсоединить двигатель от пускового автотрансформатора (реактора), включить последний в сеть без двигателя и измерить напряжение на всех его ступенях (ответвлениях). Если междуфазные напряжения окажутся различными или будет обнаружена какая-либо другая неисправность, то необходимо исправить автотрансформатор. Если же трансформатор окажется в порядке, то имеется неисправность двигателя. Проверить соединение катушек и при обнаружении неисправности ликвидировать ее.
Колебания син- При работе двигателя А. Слишком быстро Увеличить ток возбуждения двигателя. Во
хронного двигателя и выпадение его из синхронизма
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.
изменяется
ка.
нагруз-
Б. Колебания передаются от приводимых механизмов, например поршневых компрессоров, насосов и пр.
В. 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.
многих случаях это значительно снижает колебания.
Увеличить ток возбуждения двигателя. Во многих случаях это значительно снижает колебания.
Форсировка возбуждения (подача максимального «потолочного» возбуждения) увеличивает устойчивость двигателя при этих переходных процессах.
Двигатель выпадает из синхронизма.
Двигатель перегружен.
Устранить перегрузку.
Имеется обрыв или плохой контакт в частях цепи возбуждения генератора, перечисленных ниже, в п. А- Ж.
А. В магнитном регуляторе. Проверить и исправить магнитный регулятор.
Б. В междуполюс-ных соединениях ротора с явно выраженными полюсами. Проверить исправное состояние междупо-люсных соединений катушек.
Неисправность Признаки Причина Устранение
В. В выводных концах одной или нескольких полюсных катушек ротора с явно выраженными полюсами. Выводные концы исправить. Если это невозможно, установить исправные катушки.
Г. В токоподводах между обмоткой и контактными кольцами. Измерить сопротивление обмотки. В случае сильного увеличения сопротивления против номинального или полного обрыва в роторе — вскрыть токоподводы и отремонтировать.
Д. В соединительных проводах между возбудителем и контактными кольцами. Проверить при помощи мегомметра или контрольной лампы соединительные провода; при обнаружении обрыва — устранить его.
Е. Между контактными кольцами и щетками вследствие сильного износа щеток, загрязнения или окисления контактных поверхностей и т. п. Тщательно очистить от грязи контактные кольца, щетки и щеточный аппарат; сильно изношенные части заменить новыми.
Ж. Внутри полюсной катушки (редко встречающийся слу-чай).______________
Нахождение и устранение дефектов
Произошло повреждение (короткое замыкание, обрыв и пр.) в сети, питающей ротор двигателя (при возбуждении от независимой сети постоянного тока).
При помощи мегомметра найти место короткого замыкания или обрыва и устранить повреждение.
Произошло повреждение в сети, питающей статор. При автотрансформаторном пуске возбуждение в двигатель подается не при полном (номинальном) напряжении на зажимах статора, а при пониженном. В связи с этим двигатель не развивает так называемого подсинхронного момента (момента при частоте вращения, составляющей 95 %
Перестроить схему пуска двигателя с подачей возбуждения при полном-напряжении на зажимах статора.
Следует отметить, что 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 упрощение пусковой схемы; пусковая обмотка ротора, как показал опыт, нагревается за время пуска меньше, чем при пуске от пониженного напряжения. Таким образом, прямой пуск значительно упрощает эксплуатацию двигателя, не снижая при этом надежность его работы. Поэтому, если двигатель плохо разворачи-вается, следует перейти на его прямой пуск.
синхронной), необходимого для вхождения двигателя в синхронизм. 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
Неисправность Признаки Причина Устранение
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.
После включения двигателя и установления нормальной нагрузки ток статора постепенно растет и достигает наибольшего допустимого значения, при котором двигатель автоматически отключается. Пристроенный возбудитель работает без искрения при относительно небольшом напряжении. Коммутируемые секции вызывают вследствие ускоренной коммутации заметное в этом режиме возбудителя продольное подмаг-ничивание главных полюсов, что приво- Убедиться в том, что щетки находятся на нейтрали, после чего сдвинуть траверсу по направлению вращения на 1—2 коллекторные пластины .
дит к постепенному возрастанию тока ротора._____________
і— Коротко об авторах-----------------------------------------
Чупейкина Н.Н. - кандидат технических наук, ОАО ХК «Якутуголь»,
Удодова Э.О. - ТИ (ф) ГОУ ВПО ЯГУ.
