Файл: Никольский Б.В. Эксплуатация и ремонт электрических машин на металлургических заводах.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 60
Скачиваний: 0
тельными полюсами у машин небольшой мощности вдвое больше, чем зазор между якорем и главными полюсами. У крупных машин между дополнительными полюсами и станиной ставятся прокладки из немагнитного металла. Кроме того, под сердечник дополнитель ного полюса ставится прокладка из листовой стали. Комбинациями этих прокладок меняется величина Вк, без изменения зазора между полюсом и якорем. Немагнитные прокладки позволяют уменьшить зазор между полюсом и якорем, чем ослабляется несимметрия комму тирующего поля, вызванная влиянием соседних главных полюсов. Число дополнительных полюсов иногда берется меньше числа глав ных полюсов, так у двухполюсных машин ставится один дополни тельный. Дополнительные полюса оказывают на основное поле раз магничивающее действие при смещении щеток по направлению вра щения якоря.
В. У с т а н о в к а к о м п е н с а ц и о н н о й о б м о т к и
Дополнительные полюса компенсируют магнитодвижущую силу (м- д. с.) якоря только в зоне коммутации, вне ее реакция якоря искажает основное поле, что приводит к потенциальному искрению, а затем и к круговому огню. Наиболее эффективным средством борьбы с круговым огнем является установка компенсационной обмотки. В пазы активного железа главных полюсов укладывают медные стержни, которые между собой и обмоткой якоря соединяют после довательно. М. д. с. компенсационной обмотки направлена навстречу м. д. с. якоря и равна ей по величине. Таким образом, осуществляется компенсация реакции якоря. Стержни от корпуса изолируют.
Г. У к о р о ч е н и е ш а г а о б м о т к и
Для улучшения коммутации укорачивают шаг обмотки на еди ницу, что позволяет в два раза уменьшить поток вокруг активных сторон и соответственно уменьшить э. д. с. eL. К тем же результа там приводит и применение ступенчатых обмоток.
Д. В ы б о р щ е т о к
В настоящее время в машинах постоянного тока применяются электрографитированные и графитные щетки. Рекомендуемая марка щетки указывается в паспорте машины. Из характеристик щеток наибольшее значение имеет зависимость падения напряжения в ще точном контакте Д£/щ от плотности тока под щеткой / щ . Кроме плотности тока, на величину ДсѴщ влияют давление на щетку, окруж ная скорость коллектора, температура коллектора, состояние кон такта щетки. Хорошая работа скользящего контакта обеспечивает отсутствие искрения, которое повреждает щетки и коллектор, вы зывает их повышенный износ. Для быстроходных машин следует брать щетки с малым коэффициентом трения.
3 Б . В . Никольский |
33 |
|
È. У с т р а н е н и е |
м е х а н и ч е с к и х |
п о в р е ж д е н и й |
Эксцентриситет и плохая балансировка якоря, недостаточно точная формовка коллектора, выступание слюдяных прокладок между ламелями, дефекты щеткодержательного устройства, непра
вильный выбор щеток — вот факторы, |
ухудшающие условия |
комму |
|||||||||||||
тации. Все они должны |
быть |
прежде |
всего |
тщательно |
изучены и |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
определен объем работ при появ |
||||||||
|
|
|
|
Таблица |
2 |
лении и развитии искрения на кол |
|||||||||
|
|
|
|
лекторе. |
|
|
|
|
|
|
|||||
Д О П У С К А Е М Ы Е У С И Л И Я З А Т Я Ж К И |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Машина |
подлежит |
|
полной |
раз |
|||||||||||
Ш П И Л Е К ( Б О Л Т О В ) П Р И |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
борке с выемкой якоря. |
|
|
||||||||||
О П Р Е С С О В К Е |
К О Л Л Е К Т О Р О В |
|
|
|
|
||||||||||
( Р Е З Ь Б А М Е Т Р И Ч Е С К А Я , |
|
|
|
1. Для |
формовки |
коллектор |
|||||||||
Д Л И Н А |
Р Ы Ч А Г А |
1,2 м) |
|
|
|
вначале |
простукивают |
молотком. |
|||||||
|
У с и л и е (кг) дл я |
шпилек |
|
Глухие удары молотка определяют |
|||||||||||
Д и а м е т р |
|
|
из стали |
|
|
|
необходимость формовки. Электро |
||||||||
шпильки |
|
|
|
|
|
|
грелками коллектор |
подогревают |
|||||||
мм |
Ст. |
3 |
35 |
|
40 |
|
до 150° С и |
ключом |
подтягивают |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
7,9 |
12,5 |
|
25 |
|
болты (см. табл. 2). |
Подтяжку |
||||||||
20 |
|
|
болтов |
следует |
осуществлять |
по |
|||||||||
22 |
10,8 |
17,5 |
|
35 |
|
следовательно каждую |
пару |
про |
|||||||
24 |
13,3 |
21,5 |
|
43 |
|
тивоположных |
по диагонали |
до |
|||||||
27 |
20 |
|
31,5 |
|
63 |
|
|||||||||
30 |
26,5 |
43 |
|
86,5 |
|
полной затяжки. Окончание за |
|||||||||
36 |
48 |
|
76,5 |
|
153 |
|
тяжки определяют стуком молотка |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
по коллектору: |
звонкий |
стук — |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
затяжка |
закончена. |
|
|
|
|
|||
2. Если |
коллектор |
подработан и имеет неровную |
поверхность, |
||||||||||||
то его следует |
проточить |
на токарном |
станке |
и отшлифовать стек |
|||||||||||
лянной |
бумагой. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
3. Для устранения эксцентриситета и балансировки якорь надо |
|||||||||||||||
поставить на |
балансировочный |
станок. |
Произвести |
необходимую |
проверку, сделать соответствующие замеры и осуществить точную
балансировку, |
установив |
балансиры |
в |
нужных местах. |
4. Коллектор следует |
продорожить на глубину до 2 мм, а затем |
|||
отшлифовать |
стеклянной |
бумагой |
во |
избежание поломки щеток |
овыступающий миканит.
5.Отбраковать щеткодержатели, негодные снять, тщательно установить новые.
6.Установить щетки, соответствующие по марке паспорту ма шины, обеспечить нужное нажатие на них, притереть щетки.
Момент затяжки на ключе подсчитывают по формуле
Мкл |
= 0,07а т е к 4 3 |
кГ-м, |
|
где а т е к |
— предел |
текучести, |
агек для стали 35 = 2800 кГ/см2 ; |
à — диаметр |
шпильки, |
мм. |
34
|
|
3 . М А Ш И Н Ы П Е Р Е М Е Н Н О Г О Т О К А |
П р о б о и |
о б м о т к и |
н а к о р п у с . Ослабление в про |
цессе работы посадочных мест подшипниковых щитов в корпусе машины и подшипников в подшипниковых щитах является наиболее частой причиной затирания железа ротора о железо статора, что приводит к перемещению зубцов железа, нарушению пазовой изоля ции и последующему пробою обмотки статора или фазового ротора на корпус.
В горячих цехах механическое оборудование, работающее в усло виях высокой окружающей температуры, охлаждается водой. Бы вают случаи попадания воды на обмотки электродвигателей. Изоля ция при этом резко ухудшается и происходит пробой обмоток на корпус.
При ремонтах электродвигателей с перемоткой обмоток воз можна неплотная укладка обмоток в пазы, что приводит к пере мещению в пазах жестких обмоток и перетиранию пазовой изоляции, особенно в местах выхода обмотки из паза. Это влечет за собой пробой на корпус.
|
При чрезмерно плотной укладке возможны повреждения пазо |
|||
вой |
изоляции проводом |
или |
пазовым клиномНамотка |
обмоток |
с укороченной лобовой частью может привести к разрыву |
изоляции |
|||
на |
выходе из паза при посадке лобовых частей всыпных |
обмоток |
||
и, |
как следствие, пробою |
на |
корпус. |
|
Удлиненные лобовые части могут вызвать касание проводом подшипниковых щитов и других металлических частей электрома шины, т. е. пробою обмотки на корпус.
|
В системах с изолированной нейтралью пробой на корпус в одной |
из |
фаз системы вызывает повышение напряжения в других фазах |
в |
1,73 раза, что при продолжительной работе электродвигателя |
может привести к пробою изоляции. Чаще пробой на корпус бывает у электромашин мощностью до 10 квт, где обмотки выполняются всыпными с большим количеством витков, так как в этом случае
напряжение |
в пазу выше. |
|
|
П р о б о и |
о б м о т к и |
м е ж д у |
ф а з а м и . При двух |
слойной петлевой обмотке катушки различных фаз статоров и фаз ных роторов в лобовых частях и в пазах пересекаются и находятся под значительным напряжением, намного превышающим напряже ние между соседними витками своей катушки. При нарушении меж фазовой изоляции происходит замыкание между фазами со значитель ным разрушением обмотки. В фазных роторах и статорах обычно выгорает часть обмотки в лобовой части (рис. 12, б).
В случаях длительного перегрева обмотки ее изоляция разру шается. Попадание влаги и грязи на обмотку также снижает диэлек трические свойства межфазовой изоляции и приводит к пробою между фазами.
При перемотке обмоток возможны случаи повреждения меж фазовой изоляции: значительное осаживание при ремонте лобовых частей приводит к механическому повреждению изоляции; невни-
3* |
35 |
мыкания в пазу—явление чрезвычайно редкое, оно возможно только в случаях небрежной укладки обмотки в паз. Причинами витковых замыканий могут быть:
а) недоброкачественная изоляция провода; б) перетирание изоляции от динамических усилий при недоста
точно прочной увязке и при осадке лобовых частей обмотки; в) попадание большого количества токопроводящей пыли в об
мотки |
стержневых роторов |
при |
небольших |
расстояниях |
между |
||||||||
хомутиками; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
г) |
попадание |
жидкой |
под |
|
|
|
|
|
|||||
шипниковой смазки на обмотку; |
|
|
|
|
|
||||||||
д) |
повреждение |
изоляции |
|
|
|
|
|
||||||
при поломке |
внутренних венти |
|
|
|
|
|
|||||||
ляторов; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е) |
попадание |
внутрь |
элек |
|
|
|
|
|
|||||
тромашины |
посторонних |
пред |
|
|
|
|
|
||||||
метов |
(шайбы, |
гайки, |
болта |
|
|
|
|
|
|||||
и др.). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О б р ы в о б м о т к и |
про |
|
|
|
|
|
|||||||
исходит в результате: межвитко- |
|
|
|
|
|
||||||||
вого замыкания; пробоя на кор |
|
|
|
|
|
||||||||
пус (в системах с заземленной |
|
|
|
|
|
||||||||
нейтралью); |
пробоя |
между |
фа |
|
|
|
|
|
|||||
зами; |
пробоя |
изоляции вывод |
|
|
|
|
|
||||||
ных |
концов; |
|
некачественной |
Рис. |
13. Схема включений обмоток элек |
||||||||
пайки |
схемы; |
слабого контакта |
тродвигателя в случае обрыва одной фазы: |
||||||||||
в местах |
соединения |
подводя |
а — |
с о е д и н е н и е |
в |
з в е з д у ; б — с о е д и н е н и е |
|||||||
щего |
кабеля |
с |
выводными |
кон |
|
|
в т р е у г о л ь н и к |
|
|||||
цами |
обмотки; некачественной пайки наконечников на выводах. |
||||||||||||
Причины |
и |
характер |
указанных |
повреждений |
рассмотрены |
выше. |
|||||||
О б у г л и в а н и е о б м о т о к |
э л е к т р о д в и г а т е л е й . |
Обугливание изоляции происходит в результате перегрузки электро двигателя, когда по обмотке статора протекает ток, превышающий номинальный, но недостаточный для расплавления провода. Обугли вание изоляции всех трех фаз обмотки статора происходит при за клинивании вращаемого механизма, а также в случае длительной перегрузки электродвигателя.
Обугливание изоляции на двух фазах возможно в результате работы электродвигателя на двух фазах при обрыве цепи одной фазы (перегорание плавкой вставки предохранителя, обрыв подво дящего провода и т. д.) у обмоток, соединенных в звезду (рис. 13, а). Двигатель, работающий на двух фазах, теряет мощность, перегру
жается |
(нагрузка на |
валу остается |
прежней), и, |
следовательно, |
по двум |
фазам будет |
протекать ток, |
превышающий |
номинальный |
(третья фаза, по которой ток не протекает, остается неповрежденной).
Обугливание изоляции в двух фазах также происходит в обмотке ротора при обрыве роторной цепи (в сопротивлении или в подводя щем проводе в одной фазе). Ротор продолжает работать на двух фазах.
37
Обугливание одной фазы статора происходит при работе электро двигателя на двух фазах, при соединении обмоток в треугольник (рис. 13, б). В этом случае две фазы включаются последовательно и остаются неповрежденными, а третья, оставаясь под полным напряжением сети, обугливается (по ней протекает ток, в два раза больший, чем в двух других фазах).
Обугливание одной фазы статора с обмоткой, соединенной в звезду, происходит также и в случае короткого замыкания в под
|
|
|
|
|
водящем кабеле, |
когда |
отгорает |
питающая |
жилаі |
||||||||||
|
|
|
|
|
одной фазы и эта фаза обмотки статора на выво |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
дах |
сваривается |
со второй фазой, |
оставаясь |
под |
||||||||||
|
|
|
|
|
ключенной |
к неповрежденной фазе |
кабеля. В этом |
||||||||||||
|
|
|
|
|
случае две фазы обмотки включаются между |
собой |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
параллельно, |
а |
третья — последовательно |
|
им |
||||||||||
|
|
|
|
|
(рис. 14); |
обуглится |
изоляция |
третьей фазы |
от |
||||||||||
|
|
|
|
|
повышенного |
тока. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
П р о б о й к о н т а к т н ы х |
к о л е ц н а |
||||||||||||
|
|
|
|
|
к о р п у с |
и |
м е ж д у |
|
ф а з а м и . |
Контактные |
|||||||||
|
|
|
|
|
кольца от корпуса изолируют миканитом, а между |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
собой |
текстолитовыми |
шайбами |
|
(прокладками). |
||||||||||
|
|
|
|
|
Пробои на корпус контактных колец |
могут |
воз |
||||||||||||
|
|
|
|
|
никнуть вследствие попадания влаги и пыли на |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
изоляцию, перегрева контактных колец во время |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
работы. При этом изоляция разрушается, в ней |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
появляются трещины, которые заполняются токо- |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
проводящей щеточной |
пылью и |
происходит |
про |
|||||||||||
|
|
|
|
|
бой |
на |
корпус. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Рис. 14. |
Схема сое |
|
Чаще происходят пробои изоляции между фа |
||||||||||||||||
зами колец в местах |
пересечения выводной |
шинки |
|||||||||||||||||
динения |
обмотки |
одного кольца с кольцом другой фазы. |
|
|
|
|
|||||||||||||
электродвигателя в |
|
|
|
|
|||||||||||||||
случае |
перегорания |
|
Помимо указанных, причинами пробоя между |
||||||||||||||||
одной |
жилы |
в |
пи |
фазами |
могут |
быть: неплотная посадка колец |
на |
||||||||||||
тающем |
кабеле |
и |
изоляцию, |
недостаточная |
изоляция |
шинок, |
|
меха |
|||||||||||
сваривания |
двух |
|
|||||||||||||||||
|
|
фаз |
|
|
ническое повреждение изоляции от неправильно |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
установленных щеткодержателей, |
сильное |
искре |
||||||||||||
|
|
|
|
|
ние |
(под щетками). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Р а с п а й к а |
х о м у т и к о в |
и |
|
п р о б о й |
р о т о р а |
||||||||||||||
н а |
|
б а н д а ж и , |
Распайка |
хомутиков |
фазных |
роторов |
проис- |
ходит при некачественной пайке их или при перегрузке электродви гателя. Припой вытекает, место соединения подгорает, отгорают концы обмотки, происходит обрыв цепи. При слабой изоляции под бандажом или продавливании ее при намотке бандажа может про изойти пробой обмотки на бандаж. Наличие не менее двух мест соединения бандажа с обмоткой вызывает перегорание бандажа, размотку его и повреждение изоляции всей обмотки статора и фаз ного ротора.
В ы п у ч и в а н и е |
л о б о в ы х |
ч а с т е й |
о б м о т к и |
||
ф а з н о г о |
р о т о р а |
и р а з р ы в |
б а н д а ж е й |
часто |
|
происходит |
у электродвигателей, установленных на |
механизмах |
38