быков тех. рем.. Учебник для средних специальных учебных заведений ж д. трансп. М. Желдориздат, 2001. 559с. ил
 Скачать 1.88 Mb.
|
|
теплоотводящая труба; 7— губки; 8— угольные контакты обмоток статора отдельных фаз. В собранном корпусе или статоре контролируют сопротивление изоляции катушек относительно корпуса. У электромашин напряжением выше 110 В оно должно быть не менее МОм, а для машин напряжением 54 В — не менее 1 МОм. Проверяют также электрическую прочность изоляции переменным током напряжением, указанным в табл. 14.3, в течение 1 мин. Обмотки электрических машин переменного тока. Наиболее распространенными неисправностями обмоток статора генераторов переменного тока и асинхронных электродвигателей являются обрывы выводных проводов и проводов секций обмотки, межвитковые замыкания и замыкания на корпус. При коротком замыкании через короткозамкнутые витки, катушечную группу или катушку течет большой ток, который вызывает чрезмерный местный перегрев обмотки. Работа такой машины сопровождается сильным гудением и неравномерным распределением тока по обмоткам. В асинхронных двигателях поврежденную фазу находят, измеряя ток во всех трех фазах. Короткозамкнутые витки можно обнаружить при помощи электромагнита, питаемого переменным током, так же как при определении короткозамкнутых витков или секций в обмотке якоря. Когда паз с короткозамкнутыми витками перекрывает стальная пластина, она начинает сильно вибрировать. Передвигая электромагнит по всему статору, можно проверить все его секции. Обрыв в обмотке, соединенной в «звезду», может быть обнаружен по отсутствию тока в одной из фаз. При соединении обмотки в «треугольник» ток в двух подведенных проводах, между которыми находится оборванная фаза, будет значительно меньше, чем в третьем проводе. Поврежденную фазу находят, пользуясь мегомметром или контрольной лампой, предварительно отсоединив фазы обмотки друг от друга. Замыкание на корпус можно обнаружить путем осмотра по повреждению изоляции обмотки или мегомметром. Чтобы найти место повреждения, измеряют величину падения напряжения между отдельными частями обмотки и корпусом. Показания милливольтметра будут наименьшими при прикосновении к двум концам поврежденной катушки. Замыкание на корпус устраняют, восстанавливая изоляцию или заменяя поврежденную катушку. Обмотка статора. При обнаружении обрывов в фазах обмотки, межвитковых замыканий и замыкании на корпус частично или полностью перематывают статор. Чтобы облегчить извлечение катушек из пазов и предохранить их от повреждения, статор нагревают до температуры 70-80°С. Затем при помощи выколотки и деревянного молотка выбивают текстолитовые клинья, разрезают и снимают изоляцию меж- катушечных соединений обмотки статора, разъединяют катушки и вынимают их из пазов. Пазы статора очищают от старой изоляции, проверяют состояние стальных пакетов, зачищают заусенцы. Многовитковые катушки статорных обмоток изготовляют путем намотки на шаблоны провода соответствующей марки. Для этого используют станок с двумя подвижными шаблонами. Шаблоны раздвигают и закрепляют в соответствии с размерами наматываемой катушки. Чтобы придать катушке нужную форму, лобовые ее части изгибают по радиусу на шаблонах. Катушки крепят в пазах текстолитовыми клиньями, забиваемыми деревянным молотком. Соединяют катушки, заложенные в пазы, пайкой или сваркой оплавлением. Сварка оплавлением может быть применена для соединения проводов диаметром более 0,8 мм. Свариваемые концы проводов предварительно скручивают и соединяют с одним из зажимов понижающего трансформатора (рис. 14.9, а), к другому зажиму Присоединяют угольный электрод. Когда угольным электродом касаются скрутки, концы проводов оплавляются и свариваются. Для пайки проводов твердыми припоями используют паяльные клещи (рис. 14.9, б). В этом случае очищенные и облуженные концы соединяемых проводов вводят между электродами клещей, разогревают до Темно-красного свечения и спаивают медью. Сушка обмоток. Волокнистые изоляционные материалы, применяемые в электрических машинах и аппаратах (ткани, ленты, оплетка проводов, электрокартон и др.), обладают гигроскопичностью. Поэтому электрическая прочность изоляции, обмоток электрических машин и аппаратов, эксплуатирующихся в условиях повышенной влажности (например, под вагоном или внутри неотапливаемого вагона, находящегося в отстое или при длительном хранении), снижается. Состояние изоляции обмоток определяют ее сопротивлением, которое для электрических машин и аппаратов, установленных на вагонах (кроме аппаратуры высоковольтного отопления), должно быть не менее 0,5 МОм. При уменьшении сопротивления изоляции ниже этого значения обмотки машины или аппарата сушат пропускаемым по ним током, горячим воздухом или инфракрасными лучами. Пропитка. Чтобы повысить надежность электрических машин и аппаратов, их обмотки пропитывают специальными изоляционными лаками после каждого ремонта (частичной или полной замены обмоток, устранения повреждения изоляции и пр.), а также после сушки машины или аппарата, если сопротивление изоляции снова уменьшается через небольшой период эксплуатации. Пропитка специальными лаками волокнистых изоляционных материалов (хлопчатобумажная или шелковая пряжа, ткань и лента, изоляционная бумага и картон) повышает нагревостойкость, влагостойкость, химическую стойкость, теплопроводность, электрическую и механическую прочность изоляции и, следовательно, срок ее службы. Технология пропитки предусматривает предварительную сушку изоляции обмотки, пропитку ее изоляционным лаком и окончательную сушку после пропитки. Лак заполняет поры изоляции и пустоты в обмотке (изоляция становится монолитной), предохраняет обмотку от повреждений и хорошо проводит тепло. Изоляцию якорных обмоток пропитывают вакуумным способом или погружением якорей в ванну с лаком (рис. 14.10): 1-2 раза для якорей, не проходящих перемотки, и не менее 2 раз для перемотанных якорей. Якоря, пропитанные термореактивным лаком, не подвергавшиеся перемотке, пропитывают только при капитальном ремонте. После пропитки и сушки на лобовые части обмотки якоря и статора наносят слой покровного лака или эмали и подвергают сушке в течение 5-10 ч. Покровные лаки создают на поверхности обмотки механически прочный, влагонепроницаемый и маслостойкий слой, защищающий изоляцию от повреждений. После пропитки и сушки у обмоток якоря и полюсов, находящихся в горячем состоянии, измеряют сопротивление изоляции мегаомметром на 500 В. Для электрических машин, работающих при напря жении 110 В, оно должно быть не Ириее 2 МОм, а при 50 В — не менее 1 ||Ом. Затем проверяют в высоковольтной камере (рис. 14.11) электрическую прочность изоляции обмоток переменным током частотой 50 Гц в течение 1 мин. Значения испытательного напряжения для различных машин приведены в табл. 14.3.  Рис. 14.10. Ванна для пропитки якорей: В процессе испытаний напряжение плавно Повышают и доводят до наибольшего через 15-20 с. . Балансировка якорей и ротора. 1 — якорь; 2 — ванна; 3 — редуктор; 4 — резервуар с лаком; 5 — высоковольтный провод;  После ремонта вращающихся частей электрических машин (частичная или полная перемотка, пропайка коллектора, смена бандажей или перестановка вентилятора) нарушается их балансировка вследствие неравномерного распределения пропиточного лака и олова, несимметричного расположения лобовых частей обмотки или эксцентричной посадки вентилятора. Нарушение балансировки вызывает вибрацию машины, ускоряющую износ подшипников, ослабление элементов крепления, шум и дополнительные потери энергии. Чтобы обеспечить работу электрической машины без вибрации, ротор в сборе, т.е. со всеми вращающимися частями (вентилятором, коллектором) после пропитки изоляции, бандажирования и протачивания коллектора, балансируют путем добавления или перемещения Рис. 14.11. Высоковольтная камера: I ■— камера с повышающим трансформатором; 2 — тележка для установки проверяемого узла; 3 — опорные ролики; 4 — проверяемый якорь; 5 — высоковольтный провод; б — панель с измерительными приборами и аппаратурой; защитная сетка балансировочных грузов или высверливанием металла. Различают статическую и динамическую балансировки. Первую обычно применяют для машин с частотой вращения до 1000 об/мин и для машин с удлиненными роторами. Хорошо сбалансированный ротор остается неподвижным в любом положении при перекатывании его по линейкам (рис. 14.12, а) или при повороте в центрах станка. Если ротор не сбалансирован, он под действием собственного веса повернется и займет положение, при котором его тяжелая часть окажется снизу. Для балансировки уменьшают массу утяжеленной части (высверливают часть металла) или увеличивают массу облегченной части ротора (устанавливают балансировочный груз). Балансировочные грузы прикрепляют сваркой или винтами. При использовании в качестве груза свинца его забивают в специальные канавки, профиль которых имеет форму ласточкина хвоста. Чем дальше от оси вала размещают балансировочный груз, тем меньше он будет по массе.  Рис. 14.12. Устройство для статической (а) и динамической (б) балансировок якорей и роторов: 1 — станина; 2 — плита; 3 — опорные ножки; 4 — ротор; 5 — место баланса: б— ножки с установочными винтами; 7— шпиндельная бабка; 8 — маховик; 9 — опоры; 10 — направляющие Динамическую балансировку выполняют на специальном балансировочном станке (рис. 14.12, б), опорные подшипники которого находятся на пружинах. Установленный для проверки вращающийся несбалансированный ротор начинает вместе с подшипниками вибрировать. Чтобы определить место нарушения баланса, один из подшипников закрепляют неподвижно, тогда другой при вращении продолжает вибрировать. К ротору подводят иглу индикатора, которая отметит место наибольшей вибрации ротора. После этого ротор вращают в противоположную сторону с той же скоростью и тем же способом получают вторую отметку. Утяжеленная часть ротора находится в середине расстояния между двумя метками. В диаметрально противоположной точке закрепляют балансировочный груз или выс верливают отверстие между метками. Аналогичным образом, закрепляя второй подшипник и освобождая первый, балансируют ротор со стороны второго подшипника. Для проверки балансировки ротора собранную электрическую машину устанавливают на гладкую металлическую плиту. В случае правильной балансировки при нормальной скорости вращения машина не будет перемещаться по плите. Испытание электрических машин. Для определения качества ремонта собранные электрические машины испытывают. Программа и методика испытаний должны соответствовать действующим инструкциям и другой нормативной документации. Испытание собранной после ремонта машины производится по следующей программе: измерение сопротивления обмоток в холодном состоянии; испытание электрической прочности изоляции обмоток и изоляции между витками; проверка в режиме холостого хода; на повышенную частоту вращения; проверка номинальных характеристик машины; испытание на кратковременную перегрузку по току. При испытаниях необходимо пользоваться электроизмерительными приборами класса точности не ниже 1,5. Отклонения измеряемых электрических параметров от номинальных значений не должны превышать ±8%. Методы испытаний. При испытании электрических машин измеряют сопротивление изоляции между каждой из обмоток (якоря, возбуждения и пр.) и корпусом машины, а также между каждой парой обмоток. Сопротивление изоляции измеряют мегаомметром на 500 В. Сопротивление изоляции для машин при напряжении до 100 В должно быть не ниже 0,5 МОм, а при напряжении свыше 100 В — 1 МОм. При проведении этих испытаний в машинах постоянного тока предварительно отключают конденсаторы системы защиты от радиопомех. Сопротивление обмоток электрических машин измеряют в холодном состоянии одним из двух методов: амперметром и вольтметром или измерительным мостом. Испытания электрической прочности изоляции (испытание на пробой) обмоток электрических машин проводят в высоковольтной камере (рис. 14.12) переменным током частотой 50 Гц в течение 1 мин. Значения испытательного напряжения для различных электрических машин приведены в табл. 14.3. В процессе испытания напряжение поднимают плавно так, чтобы оно достигло номинального в течение 15-20 с, также плавно его и понижают. Генераторы вагонов без кондиционирования воздуха испытывают На стенде (рис. 14.14). Генераторы 6 и 9 устанавливают на раме 3 стенда и приводят во вращение от электродвигателя 1 через промежу точный вал стенда. В зависимости от конструкции, их вращают с помощью плоского или клиновидного ремня или приводного карданного вала. Стенд позволяет подвешивать генераторы в таком же положении, в каком они работают на вагоне. Для питания электродвигателей 7 предусмотрен электромагнитный преобразователь 4, в некоторых конструкциях электродвигатель соединяется с промежуточным валом стенда с помощью механического вариатора 2. Провода от испытываемого генератора подключают к зажимам распределительной колонки 8. Пульт управления представляет собой металлический шкаф 5, в котором размещены электроизмерительные приборы, нагрузочный реостат, коммутационные и пускорегулирующие аппараты и приборы защиты. На стенде также можно испытывать вместе с генератором регуляторы напряжения и другую регулирующую аппаратуру. Эту аппаратуру устанавливают на стойку 7 (рис. 14.13). Частота вращения электродвигателя стенда для испытания генераторов должна регулироваться в пределах 1:6. Кроме того, должна быть возможность изменения направления вращения, для этого в схеме стенда предусматривают реверсивный магнитный пускатель. Генераторы вагонов с кондиционированием воздуха испытывают при вращении их от собственного электродвигателя. При этом испытание постоянной и переменной частей агрегата производят одновременно.  Рис. 14.13. Стенд для испытания генераторов Стендовые испытания генераторов проводят в режиме холостого хода, при повышенной частоте вращения и при номинальной нагрузке. В режиме холостого хода проверяют правильность сборки генератора, отсутствие перекосов и заеданий вращающихся частей, а также нагрев подшипников. Испытания проводят в течение 5-10 мин, постепенно повышая частоту вращения до наибольшей. Чтобы проверить надежность межвитковой изоляции обмотки якоря в генераторе постоянного тока или обмоток статора в генераторе переменного тока напряжение генератора, работающего в режиме холостого хода, увеличивают на 30% по сравне- лию с номинальным. При таком напряжении машина должна работать 5 мин. Во время этого испытания от генератора переменного тока следует отключить выпрямитель. Испытание на повышенную частоту вращения проводят для проверки механической прочности деталей генератора, качества пайки между обмоткой якоря и пластинами коллектора, работы подшипников и характера коммутации (степень искрения на коллекторе). Во время этого испытания генератор работает в режиме холостого хода в течение 2 мин при частоте вращения на 20% большей, чем наибольшая рабочая. При этом испытании искрение на коллекторе должно быть не выше класса 1,5. Номинальные характеристики генератора проверяют, нагружая его номинальным током при номинальной частоте вращения. Генераторы вагонов с кондиционированием воздуха испытывают при 1450 об/мин, а генераторы переменного тока, при наименьшей рабочей частоте вращения. К обмотке якоря подключают нагрузочный реостат и испытывают машину в этом режиме в течение 1 ч (по 30 мин в каждом направлении вращения). Генератор должен развивать номинальную мощность при отклонениях напряжения от номинального на ±5%. При этом испытании окончательно устанавливают щеточную траверсу так, чтобы искрение на коллекторе было наименьшим (класса 1,5). Токи возбуждения, необходимые для обеспечения номинальной нагрузки при обоих направлениях вращения, не должны отличаться больше, чем на ±5°. В противном случае изменяют положение щеточной траверсы. Если при испытаниях генератор сильно перегревается, то его испытывают на нагрев. Чтобы генератор работал в таких же условиях, как на вагоне, где он обдувается потоком воздуха, на стенде устанавливают вентилятор. После того, как машина проработает 1 ч, измеряют температуру отдельных ее частей. Предельно допускаемые превышения температуры частей над температурой окружающей среды должны быть не больше нормируемых значений. Температура подшипников не должна превышать 100°С. Основным методом измерения температуры обмоток является метод сопротивления. Стендовые испытания электродвигателей проводят так же, как и генераторов, и по той же программе. Электродвигатели испытывают на стендах, в которых тормозной нагрузочный момент создается электромагнитным тормозом или нагрузочным генератором. Электродвигатели постоянного тока питаются от тиристорного преобразователя, позволяющего подавать на них различное напряжение и плавно изменять его в процессе пуска. Испытываемые электродвигатели перемен ного тока (асинхронные) подключают к трехфазной сети через потенциал-регулятор. Испытание электродвигателей водяных насосов, настенных вентиляторов и электромашинных преобразователей проводят по упрощенной программе, которая состоит из проверки сопротивления изоляции, испытания электрической прочности изоляции, измерения сопротивления обмоток и испытания в рабочем режиме. Для испытания в рабочем режиме применяют стенды (рис. 14.14.), на которых электродвигатель устанавливают вместе с приводимым в действие механизмом. Стенд для испытания электродвигателей насосов (рис. 14.14, а) имеет двухсекционный бак и систему трубопроводов с планками разного диаметра для установки насосов различного типа. Насос подключают к баку, и во время испытания он перекачивает жидкость из одной его секции в другую.  Рис. 14.14. Стенды для испытания электродвигателей водяных насосов (а), электромашинных преобразователей (б) и электродвигателей настенных вентиляторов (в): |