Основные термины, применяемые в пуэ и птээп и их определения. Руководитель организации
 Скачать 0.99 Mb.
|
Снятие подшипниковых щитов можно производить отжимными болтами, еслиони предусмотрены в конструкции. В этом случае отжимные болты завертывают равномерно в отжимные отверстия, не допуская перекоса подшипниковых щитов. При снятии подшипников усилия следует прикладывать к внутренней обойме, чтобы избежать их повреждения. На все детали и узлы навешивают бирки с одним ремонтным номером двигателя и направляют статор на участок удаления (извлечения) обмотки, а остальные узлы и детали – на мойки. Если ротор имеет фазную (не короткозамкнутую) обмотку, то его направляют вместе со статором на участок удаления обмотки. Технология разборки любой крупной электрической машины с подшипниками скольжения имеет свои специфические особенности, связанные с ее конструкцией, местом установки, наличием грузоподъемных механизмов и др. поэтому приведем только общие операции по разборке крупных машин. При разборке измеряют:
Результаты измерений заносят в формуляр, проводят предремонтные испытания и приступают к разборке машины. Снимают наружные и внутренние щиты и диффузоры в воздушный зазор под ротор заводят лист электрокартона и после разборки опорных подшипников опускают ротор на статор. После этого снимают полумуфты или шестерни, подогревая их, при необходимости, зачищают посадочные поверхности и определяют натяг. Чтобы не повредить обмотки статора при выводе ротора, их закрывают листами из прессшпана или резины. Ротор извлекают с помощью грузоподъемных механизмов и специальных скоб (для роторов массой до 500 кГ) пригодных для роторов машин до 19 габарита включительно. После разборки детали и узлы крупных электрических машин несколько раз протирают салфетками, смоченными в бензине. Удаление обмотки из круглого провода Удаление обмотки начинается с обрезки лобовой части. При этом обмотка извлекается из пазов наиболее экономичным способом при сохранении сердечника. Обрезку одной лобовой части производят на токарных станках или станках специального назначения. Применение станков повышает производительность труда по сравнению с ручной обрезкой. Чтобы избежать затяжки провода и образования медной стружки при обрезке, желательно использовать фрезы или ножевые резцы. Чтобы извлечь обмотку из пазов, не повредив сердечника, необходимо ослабить сцепление обмотки с последним путем ослабления пазовой изоляции. Это можно осуществить выжигом изоляции или ее размягчением. Метод выжига изоляции весьма распространен и используется для машин с чугунными или стальными корпусами (для машин с алюминиевыми корпусами этот метод не применяют, так как при этом у них изменяются размеры корпуса и ослабевает посадка сердечника). Корпус машины устанавливают в печи горизонтально, поскольку при вертикальной установке может произойти смещение сердечника относительно корпуса из-за ослабления прессовки. При выжиге изоляции обмоток роторов, имеющих контактные кольца, последние предварительно демонтируются. Выжиг производится в печи при температуре 350 С в течение 4-6 часов. Повышать температуру выжига сверх указанной не следует, так как это может привести к нарушению межлистовой изоляции сердечников и ухудшению их магнитных свойств. Дефектация деталей и узлов электрических машин. При дефектации производят визуальный осмотр улов и деталей машины, а также проводят необходимые измерения и испытания. Рассмотрим общие правила дефектации электрических машин мощностью до 100 кВт. Дефектация необмотанного статора. Визуально проверяют наличие трещин, сколов и деформаций корпуса, состояние резьбовых отверстий, крепление сердечника в корпусе, наличие распушения крайних листов и выгорания отдельных листов сердечника, наличие коррозии. Плотность сборки сердечника проверяют щупом толщиной 0,2 мм, который под давлением руки должен входить между листами сердечника не более чем на 2...3 мм. Распушение листов проверяют, измеряяштангенциркулем длину сердечника по дну пазов и по верхней части зубцов. В сердечнике длиной до 100 мм допускается распушение до 2 мм, а при длине 101-150 мм допускается распушение - 3 мм. В двух взаимно перпендикулярных плоскостях производят измерение диаметров внутренней поверхности сердечника и замков корпуса, служащих для посадки подшипниковых щитов. В машинах общепромышленного исполнения точность обработки замков должна находиться в пределах 7-9 квалитетов. Необмотанный статор бракуется и не подлежит ремонту при наличии откола более двух лам, наличиии сквозных трещин в корпусе, выгорании одного или нескольких зубцов на длину более 50 мм или 1/3 длины сердечника, увеличении воздушного зазора более чем на 15 % (25% - для двухполюсных машин) и при значительном повреждении сердечника. Дефектация необмотанного якоря (ротора). Перед дефектацией должны быть отремонтированы центральные отверстия вала. Якорь (ротор) устанавливают шейками вала на призмы и производят его внешний осмотр, а также измеряют диаметр сердечника для дальнейшего расчета воздушного зазора, посадочные места шеек вала под подшипники и вентилятор, измеряют биение шеек вала и сердечника, проверяют состояние шпоночных пазов и выходного конца вала. Осматривают коллектор и контактные кольца для выявления подгаров, поджогов, оплавлений и неравномерной выработки, измеряют их биения относительно шеек вала. Измеряют сопротивление изоляции коллектора и контактных колец. Якорь бракуется и не подлежит ремонту, если имеется излом вала в любом сечении или незначительный износ сердечника ( в результате коррозии, абразивного износа и пр.) Для короткозамкнутых роторов асинхронных машин признаком брака является также обрыв литого стержня обмотки. Дефектация подшипниковых щитов. Визуально проверяют наличие трещин и изломов, состояние резьбовых отверстий и приливов. Измеряют посадочные места под подшипник и замок для посадки в корпус. Поверхности под посадку подшипников должны иметь допуск Н6...Н7. Признаками брака являются трещины и отколы в щите и на посадочных поверхностях, а также откол крепежных приливов. Дефектация вентилятора и его кожуха. Визуально проверяют целостность поверхностей, отсутствие изломов и вмятин и других механических повреждений. У вентиляторов проверяют размер посадочной поверхности под вал, который должен иметь допуск по Н6...Н9. 31. Показатели вибрации электрических машин. Источники вибрации и шума электрических машин. Силы, вызывающие вибрацию электрической машины, подразделяются на силы магнитного, механического и аэродинамического происхождения. Основными источниками вибрации и шума электрических машин являются магнитные, механические и аэродинамические источники. Магнитные источники вибрации связаны с высшими гармоническими, которые обусловлены наличием зубцов на статоре и роторе, несимметрией и несинусоидальностью напряжения питания, эксцентриситетом воздушного зазора, несинусоидальным распределением МДС обмотки и целым рядом других причин. К механическим источникам относятся небаланс ротора, несоосность и перекос посадочных мест подшипника, отклонения в форме их колец и разброс размеров сепаратора, тепловая деформация ротора, прогиб вала, погрешности коллекторного узла и др. Аэродинамические источники связаны с вентилятором и другими расположенными на роторе деталями. Силы магнитного происхождения в свою очередь делятся в зависимости от направления действия на аксиальные, тангенциальные и радиальные. Эти силы наиболее выражены в диапазоне частот 100-4000Гц, в котором человеческое ухо обладает повышенной чувствительностью к шуму. Аксиальные силы вызывают смещение ротора по отношению к сердечнику статора, что приводит к их взаимному аксиальному сдвигу и повышению уровня вибрации. Тангенциальные силы создают вращающий момент. Эти силы также вызывают вибрации обмоток, особенно в зоне лобовых частей. Тангенциальные силы могут быть особенно при несинусоидальном напряжении питания, источником изгибных колебаний корпуса электрической машины и соответствующих вибраций. Однако основные изгибные деформации корпуса электрической машины в широком спектре частот вызываются радиальными силами. При оценке вибрации электрических машин за основные величины принимаются:
v = dS/dt
a = d2S/dt2 = dv/dt При гармонических колебаниях достаточно измерить частоту и одну из основных величин, а затем рассчитать остальные. Так, при частоте w и амплитуде вибрационного смещения S амплитуда вибрационной скорости: v = wS и амплитуда вибрационного ускорения: А = v w = w2 S Для детального исследования вибрации электрических машин необходимо измерять все указанные величины. Амплитуда смещения является критерием оценки вибрации лишь в случае, если известна частота вибрации. Ввиду большого интервала абсолютных значений параметров вибрации на практике часто удобно выражать вибрационное перемещение, скорость и ускорение в логарифмическом масштабе относительно пороговых уровней следующим образом: Ls=20lg (S/S0); Lv=20lg (v/v0); La=20lg (a/a0); Где S,v,a – значения вибрационного перемещения,мм, скорости мм/с, ускорения мм/с2. Пороговые значения вибрационного перемещения S0, скорости v0, ускорения a0 выбираются таким образом, чтобы для частоты 1000Гц получались одинаковые значения вибрации в децибелах по скорости, ускорению и перемещению. При гармонических колебаниях между значениями вибрационного перемещения, скорости и ускорения в децибелах имею место следующие соотношения: La= Lv + 20lg (f/1000); Ls= Lv - 20lg (f/1000). Обозначения и опорные значения вибрационных параметров определяются рядом стандартов: ГОСТ 24347-80, ГОСТ 12379-75, ГОСТ 16921-83, ГОСТ 23941-79. 32. Вибрация электродвигателей. Нормы. Измерения вибрации. Источники вибрации и шума электрических машин. Силы, вызывающие вибрацию электрической машины, подразделяются на силы магнитного, механического и аэродинамического происхождения. Основными источниками вибрации и шума электрических машин являются магнитные, механические и аэродинамические источники. Магнитные источники вибрации связаны с высшими гармоническими, которые обусловлены наличием зубцов на статоре и роторе, несимметрией и несинусоидальностью напряжения питания, эксцентриситетом воздушного зазора, несинусоидальным распределением МДС обмотки и целым рядом других причин. К механическим источникам относятся небаланс ротора, несоосность и перекос посадочных мест подшипника, отклонения в форме их колец и разброс размеров сепаратора, тепловая деформация ротора, прогиб вала, погрешности коллекторного узла и др. Аэродинамические источники связаны с вентилятором и другими расположенными на роторе деталями. Силы магнитного происхождения в свою очередь делятся в зависимости от направления действия на аксиальные, тангенциальные и радиальные. Эти силы наиболее выражены в диапазоне частот 100-4000Гц, в котором человеческое ухо обладает повышенной чувствительностью к шуму. Аксиальные силы вызывают смещение ротора по отношению к сердечнику статора, что приводит к их взаимному аксиальному сдвигу и повышению уровня вибрации. Тангенциальные силы создают вращающий момент. Эти силы также вызывают вибрации обмоток, особенно в зоне лобовых частей. Тангенциальные силы могут быть особенно при несинусоидальном напряжении питания, источником изгибных колебаний корпуса электрической машины и соответствующих вибраций. Однако основные изгибные деформации корпуса электрической машины в широком спектре частот вызываются радиальными силами. Магнитные удельные радиальные силы пропорциональны квадрату магнитной индукции в воздушном зазоре: Pr (α,t) = B2(α,t)/(2μ0), где Pr (α,t) - радиальная вибровозмущающая сила; B(α,t) - индукция; α – пространственная координата; t - время. В воздушном зазоре электрической машины индукция магнитного поля может быть представлена суммой основной гармоники B1 и высших гармоник порядка i, обусловленных различными причинами j: B = B1 + ∑∑ Bij i j Насыщение магнитопровода является причиной возникновения ряда дополнительных гармоник магнитной индукции, которые в свою очередь могут принять участие в образовании дополнительных вибровозмущающих сил. С достаточной для практических целей точностью насыщение при вибрационных расчетах учитывается третьей гармоникой индукции. Аналогично в виде дополнительных гармоник магнитной индукции учитывается влияние эксцентричного расположения ротора. Среди вибровозмущающих сил механического происхождения следует отметить силы, обусловленные подшипниками качения. Интенсивность этого источника вибраций и шума зависит от целого ряда факторов, связанных с технологическими погрешностями изготовления подшипников качения и подшипникового узла. Большое значение имеют виброакустические свойства подшипниковых щитов, которые при определенной конструкции могут быть интенсивными излучателями звука. Основными недостатками подшипников в машинах с горизонтальным расположением вала, влияющим на уровень вибрации и шума, являются:
Одним из основных источников вибрации и шума механического происхождения является остаточная неуравновешенность вращающихся частей электрической машины. Неуравновешенность ротора возбуждает значительные вибрации и шум, особенно в быстроходных машинах. Задачу снижения вибрации от остаточной неуравновешенности ротора в настоящее время можно считать практически решенной. Качество современного оборудования для динамической балансировки позволяет выполнить эту задачу с заданной степенью точности, что является условием для получения вибрационных характеристик, удовлетворяющих заданным требованиям. Однако все неуравновешенные силы, возникающие в электрических машинах, вызывают изменяющиеся во времени дополнительные нагрузки на подшипники, в результате чего происходят виброперемещения последних. В совокупности с конструктивными недостатками подшипниковых узлов эти силы вызывают вибрацию электрической машины в целом. При трении щеток о коллектор или контактные кольца в электрической машине возбуждаются вибрации и шум, имеющие высокочастотные составляющие. Такие вибрации характерны для крупных машин постоянного тока. Силы аэродинамического происхождения вызывают вибрации и шум, уровень которых зависит от:
Технология производства оказывает большое влияние на стабильность виброакустических характеристик. Практика показывает, что их разброс даже у однотипных электрических машин может достигать 20 дБ. С увеличением номинального внутреннего диаметра подшипников их шум и вибрации возрастают на 1-2 дБ на единицу номера типоразмера подшипника. В значительной мере виброактивность подшипников качения зависит от размеров радиального зазора. Возникающая при этом прецессия вала приводит к ударным взаимодействиям вала с телами качения, вследствие чего генерируется широкий спектр вибраций и шума. Роликоподшипники имеют уровень вибрации и шума на 1-3 дБ больше, чем шарикоподшипники тех же размеров. Снижение уровня шума и вибраций может быть достигнуто применением подшипников скольжения, которые обеспечивают достаточную бесшумность работы и повышенную вибростойкость. Демпфирующее действие на вибрацию и шум электрической машины, вызванные колебаниями подшипникового узла, оказывает смазка подшипников. Выбор смазки производится с учетом частоты вращения, рабочей температуры узлов, нагрузки и характера окружающей среды. Правильные выбор смазки обеспечивает снижение критической частоты, рассчитанной для ротора на жестких подшипниках, и демпфирование виброперемещения ротора. Кроме того, улучшение виброакустических характеристик электрических машин может быть достигнуто применением осевого натяга с помощью пружинных шайб. Снижению уровня вибраций способствует и установка подшипников качения во вкладыши из прессованного медного волокна определенной пористости. С помощью таких опор удается отстроиться от резонанса системы «ротор-корпус-основание» и понизить уровень вибраций на средних и высоких частотах до 12 дБ. |