3. Схемы определения обрыва в обмотках электродвигателя и сопротивления изоляции.

Чаще всего обрывы в обмотках выявляются мостом постоянного тока, пробником, омметром, мегомметром, включенным по схеме рис.4, а. В том случае, если приборы фиксируют замкнутый контур (в зависимости от прибора соответственно: сопротивление отвечает нормам или равно нулю, либо загорается лампочка), обрыва в обмотке нет.

Сопротивление изоляции обмотки определяется мегомметром по схеме. Так измеряется сопротивление изоляции обмоток всех трех фаз относительно корпуса, если обмотки машины соединены в схему: «звезду» или «треугольник». Если обмотки электромашины не соединены в схему, замеряются сопротивления изоляции каждой обмотки относительно корпуса и между собой. Причем сначала замыкаются клеммы мегомметра на обмотку и только затем проворачивается ручка прибора или проводится его включение в сеть.

В соответствии с требованиями ПУЭ, допустимое сопротивление (R) изоляции обмоток статоров электродвигателей переменного тока напряжением до 1 кВ, находящихся в эксплуатации, должно быть не менее 0,5 МОм, для обмоток роторов 0,2 МОм (при температуре 10-30°С).

Рисунок 9 - Схемы определения обрыва в обмотках электрических машин (а) и сопротивления изоляции (б): 1 - обмотки, 2 - корпус, 3 - прибор

Допустимое сопротивление изоляции электрической машины в МОм при температуре, близкой к рабочей, можно определять по выражению

R=

где U_H — напряжение обмотки электрической машины, В; — мощность машины, кВ^.А (Р_Н - кВт).

4. Определение наличия витковых замыканий электромагнитным способом.

Витковые замыкания в обмотках машин переменного тока, как показывает практика, составляют 80-85 % всех повреждений.

Для определения секции с короткозамкнутыми витками и пазов в расточке статора, где она помещается, в основном используются следующие приборы и приспособления: подковообразный элект­ромагнит, электронные приборы (типа EJ1 1), а также ферромаг­нитный шарик.Способ определения витковых замыканий с помощью ферромаг­нитного шарика. К поврежденной обмотке, соединенной по схеме «звезда» или «треугольник», от источника трехфазного тока подво­дится пониженное или регулируемое напряжение, например, от сва­рочного трансформатора. Оно должно быть такой величины, при которой ток в фазных обмотках не превысит номинального значе­ния. Эти токи создадут в расточке статора асинхронного двигателя вращающееся магнитное поле. Помещенный туда ферромагнитный шарик (можно от шарикоподшипника), вращаясь по направлению этого потока, перемещается против него (рис.10).

Рисунок 10 - Определение витковых замыканий в секциях методом «ферромагнитного шарика».

Над пазами, в которых лежат актив­ные стороны секции с короткозамкну­тыми витками, шарик останавливается («залипает»). Такое явление объясняй­ся наличием стоячих электромагнит­ных полей вокруг этих проводников, со­здаваемых в короткозамкнутых витках токами короткого замыкания.

5. Удаления старых обмоток. Схема установки для сжигания изоляции обмоток электромагнитным методом.

Это одна из наиболее трудоемких операций. Делается она только в том случае, если при дефектации установлено, что старая обмотка для дальнейшей эксплуатации непригодна: класс степени старения изоляции — третий или четвертый, обмотка имеет обрыв провода и т.п.

Перед удалением обмотки, если изменений в ней не будет, снимаются все данные для ее повторного изготовления при ремонте: тип, материалы и конструкция пазовой изоляции, марка и диаметр обмоточного провода, число секций в катушечной группе и число витков в секции, число катушечных групп, число параллельных ветвей и сечений, длина витка, шаг.

Решается вопрос о восстановлении обмоточного провода.

Старые обмотки удаляются одним из следующих способов: механическим, термомеханическим, химическим, термохимическим. При выборе метода удаления учитываются: достоинства и недостатки методов, конструкции ремонтируемых машин, возможности ремонтного предприятия, экономические соображения.

Механический метод удаления обмоток из магнитопровода выполняется без предварительного разрушения старой изоляции.

Порядок операций следующий: из верхней части пазов выколачиваются клинья, крепящие обмотку, фрезой или резцом на станке (зубилом и молотком вручную) срезается лобовая часть обмотки с одной стороны сердечника, после закрепления корпуса машины на столе ломиком или приспособлениями захватывают секции за оставшиеся лобовые части с другой стороны магнитопровода, вынимают их из пазов.

Достоинства: простота, не требует спецоборудования по сжиганию старой изоляции и расхода для этого энергии, не нарушается состояние изоляции между листами электротехнической стали в пакетах, нет коробления корпусов.

Недостатки: требует больших механических усилий, в пазах много остатков старой трудноудаляемой изоляции, часты расслоения пакетов магнитопровода по краям, относительно малая производительность, невозможность восстановления обмоточного провода.

Метод, как правило, используется в мелких мастерских.

Термомеханический метод отличается от механического тем, что перед удалением секций из пазов проводят сжигание старой изоляции обмоток в специальных печах при температуре 280-350°С. Естественно, чем выше температура, тем быстрее разрушается изоляция, но и больше возможности коробления корпусов машин, особенно из алюминиевых сплавов.

Удаление старой обмотки может выполняться как со срезом одной лобовой части, так и без среза. Причем, если обмоточный провод подлежит восстановлению, то, конечно, срез лобовой части не проводят. Удаление секций из пазов, после выбивки клиньев выполняется только вручную по

Конструкций обжиговых печей достаточно много. Практически в настоящее время все печи для поддержания требуемой температуры в нужных пределах и облегчения условий работы оснащены автоматикой. Тем не менее и сейчас нередки случаи возгорания в печах изоляции обмоток. При этом в данном месте резко возрастает температура со всеми вытекающими последствиями (пережоги электротехнической стали, коробление корпусов машин и пр.).

Достоинства: высокая производительность, незначительные механические усилия. После удаления обмоток в пазах остается мало старой изоляции, редки повреждения магнитопроводов при вытягивании секций, есть возможность восстановления обмоточного провода, имеет место нормальный отжиг листов электротехнической стали, что сокращает потери в магнитопроводе и повышает КПД электромашин.

Недостатки (с уже указанными ранее): изоляция выгорает в пакетах между листами стали (по данным практики, после 2-3 обжигов прессовка магнитопровода нарушается, пакет нередко проворачивается в корпусе машины), при малейшем превышении допустимой температуры часты коробления алюминиевых корпусов. Метод имеет наибольшее распространение независимо от типа ремпредприятия.

Разновидностью термодинамического метода удаления старой обмотки является электромагнитный способ, при котором сжигание старой изоляции выполняется на заменяемом стержне однофазного трансформатора со съемным ярмом (рис 11).

Рисунок 11- Схема установки для сжигания изоляции обмоток машин электромагнитным методом

Для сжигания на основной стержень (1) магнитопровода трансформаторов наматывается намагничивавшая обмотка (3), желательно, с рядом дополнительных выводов (2), для ступенчатого изменения величины магнитного потока Ф в магнитной цепи.

Целесообразно, чтобы питание обмотки также осуществлялось от источника с регулируемым напряжением (7), это обеспечит более тонкую регулировку Ф.

На заменяемый стержень (4) после удаления верхнего съемного ярма (6) надеваются магнитопроводы с корпусами электрических машин (5), изоляцию обмоток которых надо сжечь. Диаметры расточек статоров электромашин должны соответствовать диаметру стержня (4), так как рационально, чтобы зазор между ними не превышал 5 мм на сторону.

Принцип работы установки следующий: переменный магнитный поток Ф, создаваемый обмоткой, пронизывает листы пакетов магнитопроводов статоров (которые в данном случае являются короткозамкнутыми витками), индуктирует в них электродвижущие силы (ЭДС). Последние образуют в листах токи короткого замыкания и нагревают их.

Достоинства: несложное, экономичное и малогабаритное оборудование, простота регулировки температуры сжигания (ее можно устанавливать плавно - изменением напряжения источника питания, ступенчато — изменением числа витков намагничивающей обмотки), практически отсутствует коробление корпусов.

Недостатки: необходимость в большом числе заменяемых стержней, малая производительность установки, пригоден лишь для электромашин малой мощности.

Используется в основном в малых мастерских.

Химический метод-разрушение старой изоляции обмоток производится специальными химически активными жидкостями типа МЖ-70 в специальных емкостях.

Термохимический метод-старая изоляция обрабатывается в камерах растворами каустической соды или щелочи, нагретых до температуры 80-100°С.

Обмотки удаляются из пазов по двум последним методам так-же, как у ранее рассмотренных.

Достоинства: отсутствие коробления корпусов, сохранение изоляции между листами стали в пакетах, возможность восстановления обмоточного провода. Недостаток — токсичность.

Методы могут быть рациональны при наличии дешевых реактивов, но требуют повышенного внимания по обеспечению безопасности работ.