Ремонт трехфазного асинхронного двигателя

метки: Ремонт, Подшипник, Электродвигатель, Замена, Ротор, Обмотка, Машин, Изоляция

2. Ремонт трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

2.1 Устройство асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

2.2 Принцип действия асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Сердечники статора и ротора образуют магнитную цепь асинхронной машины. При прохождении трехфазного тока по трехфазной обмотке статора создается вращающееся магнитное поле частоты:n ₁ = 60f ?p или щ=2рf ? p ?n₁ ? 9,55где f — частота питающей сети; p — число пар полюсов на фазу.При f=50 Гц для двигателей с числом полюсов обмотки статора 2р = 2, 4, 6, 8, 10 синхронная частота вращения соответственно равна 3000, 1500, 1000, 750, 600 об ? мин. Магнитное поле пересекает проводники обмотки ротора и наводит в них ЭДС Е_{2 .} Под действием ЭДС в замкнутой обмотке ротора, пересекаемый магнитным полем, действует сила F_эм . Силы, действующие на все проводники обмотки ротора, создают вращающий момент, увлекающий ротор вслед за полем.Ротор двигателя вращается с асинхронной скоростью k меньшей, чем синхронная скорость вращения поля n . Разность скоростей вращения поля и ротора характеризуется скольжением S , часто выражаемым в процентах:S= 100%.В номинальном режиме работы двигателя скольжение S обычно невелико (2 — 6%).

Если ротор неподвижен (k = 0), то S = 100 %. Наличие разности скоростей n и k принципиально необходимо (в двигателе),так как только при всём этом создается электромагнитный вращающий момент. Если скольжение отсутствует, то магнитное поле не пересекает проводники ротора, в них не наводится ЭДС, не возникают токи, не создается электромагнитный вращающий момент.Для изменения направления вращения ротора, т.е. для реверсирования двигателя, необходимо изменить направление вращения магнитного поля, создаваемого обмоткой статора . Это достигают переключением двух фаз, т.е. двух из трех проводов, соединяющих обмотку статора с сетью.Рис.3. Технологическая схема ремонта электрических машин.2.3 Основные неисправности асинхронного двигателя с фазным ротором

Асинхронные двигатели

... название двигателя – асинхронный (несинхронный). При увеличении нагрузки на валу двигатель должен развивать больший вращающий момент, а это происходит при снижении частоты вращения ротора. В отличие от частоты вращения ротора частота вращения магнитного ... фаз выведены на клеммник (рис. 2.2 а), закреплённый на станине. Обмотка статора может быть соединена по схеме звезда (рис. 2.2 б) или треугольник ( ...

Неисправность	Возможная причина
Не развивает номинальную скорость вращения и гудит	Одностороннее притяжение ротора вследствие: а) износа подшипников; б) перекоса подшипниковых щитов; в) изгиба вала
Плохо развивает скорость и гудит, ток во всех трех фазах различен и даже на холостом ходу превышает номинальный	1. Неправильно соединены обмотки и одна из фаз оказалась «перевернутой» 2. Оборван стержень обмотки ротора
Ротор не вращается или вращается медленно, двигатель гудит	Оборвана фаза обмотки статора
Вибрирует вся машина	1. Нарушено центрирование соединительных полумуфт или соосность валов 2. Неуравновешены ротор, шкив и полумуфты
Вибрация исчезает после отключения от сети, ток в фазах статора становится неодинаков, один из участков обмотки статора быстро нагревается	Короткое замыкание в обмотке статора
Перегревается при номинальных перегрузках	1. Витковое замыкание в обмотке статора 2. Загрязнение обмоток или вентиляционных каналов
Низкое сопротивление	1. Увлажнение или загрязнение обмоток 2. Старение изоляции

2.4 Осмотр, дефектация и подготовка электрической машины к ремонту

2.5 Ремонт асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

текущем

2.7 Технология ремонта узлов и деталей электрических машин

Ремонт

Неисправность	Причина	Ремонт
Ослабление прессовки	Выпадение вентиляционных распорок. Ослабление стяжных болтов. Отлом и выпадение отдельных зубцов	Ремонт распорок Подтянуть болты Забить и укрепить клинья
Распушение зубцов	Слабые крайние листы или нажимные шайбы	Подпрессовка. Усиление крайних листов
Нагрев сердечника	Заусенцы. Зашлифованные места. Механические повреждения поверхности сердечников Порча изоляции стяжных болтов	Расчистка Замена изоляции
Выгорание участков	Пробой изоляции обмотки на сталь	Расчистка. Перешихтовка
Деформация стали	Неправильная сборка или монтаж машины. Механические повреждения	Расчистка. Перешихтовка. Правка

2.8 Ремонт деталей механической части

Ремонт

Внутренний диаметр подшипника, мм	Частота вращения патрона, об/мин	Внутренний диаметр подшипника, мм	Частота вращения патрона, об/мин
	Б16, БН	Б83		Б16, БН	Б83
30 40 50 60 70 80 90	1490 1250 1150 1060 980 910 850	1670 1400 1290 1190 1100 1020 960	100 110 120 130 140 150 160	810 770 740 710 680 660 640	910 870 830 800 770 740 720

Основные требования к установке подшипников скольжения:

• рабочие части вкладышей подшипников должны быть пригнаны (шабрением по шейкам в средней их части по дуге от 60 до 120°);

норма поверхности соприкосновения (при проверке на краску) шейки вала и нижнего вкладыша — два пятна на 1 см ² поверхности на дуге 60-90°; наличие плотных поясов по концам шейки вала и верхнего вкладыша — одно пятно на 1см² .

Повреждения

Основные требования к установке подшипников качения:

• внутренние кольца подшипников должны быть насажены на вал плотно;
• наружные кольца подшипников должны быть вставлены в расточки подшипниковых щитов свободно с зазором 0,05 — 0,1 мм по диаметру;

Внутренний диаметр подшипника, мм	Осевая игра в однорядных шарикоподшипниках, мм, для серии	Радиальный зазор, мм
	200	300	в новых однорядных шарикопод-шипниках	в новых роликопод-шипниках	Наибольший допустимый при износе подшипников
20 — 30 30 — 50 50 — 80 80 — 100 100 — 120	—- 0,12 — 0,22 0,14 — 0,32 0,25 — 0,43 0,25 — 0,46	—- 0,13 — 0,23 0,17 — 0,38 0,29 — 0,50 0,32 — 0,56	0,01 — 0,02 0,01 — 0,02 0,01 — 0,02 0,02 — 0,03 0,02 — 0,04	0,02 — 0,05 0,02 — 0,06 0,02 — 0,06 0,04 — 0,08 0.05 — 0.09	0,1 0,2 0,2 0,3 0,3

осевой зазор (величина осевого перемещения одной обоймы относительно другой) не должен превышать 0,3 мм.

Ремонт

Для устранения сильной утечки смазки внутрь машины на вал насаживают маслоотражательное кольцо с наклонными отражателями для отбрасывания масла в подшипник. При сильной осевой вентиляции следует устанавливать дополнительные уплотнения лабиринтного типа. Ремонт уплотняющих устройств заключается в замене шпилек с поврежденной резьбой, сверлении и нарезке резьбы в новых отверстиях уплотняющих колец.

Балансировка

Различают статическую и динамическую балансировку. Первую рекомендуют для машин с частотой вращения до 1000 об/мин и коротким ротором, вторую дополнительно к первой — для машин с частотой вращения более 1000 об/мин и для специальных машин с удлиненным ротором. Статическую балансировку производят на двух призматических линейках, точно выверенных по горизонтали. Хорошо сбалансированный ротор остается неподвижным, находясь в любом положении относительно своей горизонтальной оси. Балансировку ротора проверяют для 6 — 8 положений ротора, поворачивая его вокруг оси на угол 45-60°. Балансировочные грузы закрепляют сваркой или винтами. Свинцовые грузы забивают в специальные канавки, имеющие форму ласточкина хвоста.

При динамической балансировке место расположения определяют по величине биения (вибрации) при вращении ротора.

Динамическую балансировку производят на специальном балансировочном станке. Установленный для проверки вращающийся ротор при неуравновешенности начинает вместе с подшипниками вибрировать.

Рис.11. Станок для динамической балансировки роторов:

1 — стойка; 2 — балансируемый ротор; 3 — индикатор стрелочный; 4 — муфта; 5 — привод

Чтобы определить место неуравновешенности, один из подшипников закрепляют неподвижно, тогда второй при вращении продолжает вибрировать. К ротору подводят острие цветного карандаша или оставляют на нем метку. При вращении ротора в обратном направлении стой же скоростью тем же способом наносят вторую метку. По среднему положению между двумя полученными метками определяют место наибольшей неуравновешенности ротора.

В диаметрально противоположной по отношению к месту наибольшей неуравновешенности точке закрепляют балансировочный груз или высверливают отверстие в точке наибольшей неуравновешенности. После этого аналогичным способом определяют неуравновешенность второй стороны ротора.

Сбалансированную машину устанавливают на гладкую горизонтальную плиту. При удовлетворительной балансировке машина, работающая с номинальной частотой вращения, не должна иметь качаний и перемещений по плите. Проверку производят на холостом ходу в режиме двигателя.

Ремонт

Технологический процесс полной перемотки статора асинхронного электродвигателя.

Операция

Ремонтные работы

Оборудование, инструмент,

Приспособление

Демонтаж обмотки статора

Освобождают от крепления лобовые части катушек и соединительные провода после отжига статора; разрезают соединения между катушками и фазами; осаживают клинья вниз и выбивают их из пазов статора; удаляют обмотку из пазов; очищают пазы, продувают и протирают

Приспособления для демонтажа статорных обмоток и очистки пазов

Заготовка изоляции и гильзовка пазов статора электродвигателя

Устанавливают статор на кантователь, замеряют длину и ширину паза; изготавливают шаблон, нарезают гильзы из прессшпана, пояски и другой изоляционный материал; устанавливают гильзы и укладывают пояски

Кантователь статоров

Намотка катушек статора на намоточном станке

Распаковывают бухту, измеряют провода, устанавливают бухту на вертушку; закрепляют провода в поводке; определяют размер витка катушки. Устанавливают шаблон; наматывают катушечную группу, отрезают провод, перевязывают намотанную катушку в двух местах и снимают ее с шаблона.

Микрометр, универсальный шаблон, намоточный станок

Укладка катушек в статор

Укладывают катушки в пазы статора. Устанавливают прокладки между катушками в пазах и в лобовых частях.

Уплотняют провода в пазах и оправляют лобовые части; закрепляют катушки в пазах клиньями, изолируют концы катушек лакотканью и киперной лентой.

Инструмент обмотчика, баночка с клеем

Сборка схемы обмотки статора

Зачищают концы катушек и соединяют их по схеме; сваривают электросваркой (паяют) места соединений, заготавливают и присоединяют выводные концы; изолируют места соединений; бандажируют схему соединения и выправляют лобовые вылеты; проверяют правильность соединения и изоляцию

Напильник, нож, плоскогубцы, молоток. Электродуговой паяльник, мегомметр, контрольная лампа.

Сушка и пропитка обмотки статора лаком	Загружают статор в сушильную камеру при помощи подъемного механизма; выгружают из камеры после просушки обмотки; пропитывают обмотку статора в ванне, дают стечь после пропитки, снова загружают в камеру; сушат; вынимают из камеры и удаляют подтеки лака с активной части магнитопровода растворителем	Сушильная камера
Покрытие лобовых частей обмотки электроэмалью	Покрывают лобовые части обмотки статора электроэмалью	Кисть или пульверизатор

Рис.12. Укладка в пазы катушек всыпной обмотки

2.9 Объем и нормы испытаний электродвигателя

3. Охрана труда при выполнении работ, связанных с ремонтом электродвигателя

4. Список использованной литературы

[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/diplomnaya/na-temu-remont-elektrodvigatelya-zamena-podshipnika/

1. Ю.Д. Сибикин, «Эксплуатация и ремонт электрооборудования и сетей машиностроительных предприятий». Москва. «Машиностроение» — 1981г.

2. В.В. Вернер, Г.Л. Вартанов «Электромонтер-ремонтник». Москва. Высшая школа — 1982г.

3. Ю.Д. Сибикин «Техническое обслуживание, ремонт электрооборудования и сетей промышленных предприятий» Москва. «Академия» — 2009г.

4. М.К. Бечева, И.Д. Златенов, П.Н. Новиков, Е.В. Шапкин «Электротехника и электроника». Москва. «Высшая школа» — 1991 г.

5. А.С. Кокорев «Контроллер сборки электрических машин, аппаратов и приборов». Москва. «Высшая школа» — 1986 г.