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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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