25 В БГУ совместно с ОАО «Белгорхимпром» разработан многоканальный, многофункциональный прибор на базе notebоок. Основные характеристики данного прибора:  частотный диапазон в режиме измерения спектров - 0,5 Гц - 40 кГц;  количество отсчетов в спектре - 100; 200; 400; 800; 1600;  количество каналов для подключения пьезоакселераторов: два (два АЦП);  количество каналов подключения датчиков по напряжению: один;  количество каналов подключения датчиков по току: два;  количество каналов подключения датчиков оборотов: один;  измерения и анализ: СКЗ, пикфактор, режим осциллографа, выбег. Такая функциональность прибора на основе notebоок позволяет измерять вибрацию, обороты ротора, величину и спектральный состав магнитного поля от датчика Холла; величину и спектральный состав тока статора от датчиков Холла; величину концентрации напряжения в металле от тензодатчиков. Этот прибор совмещает в себе функциональные возможности нескольких приборов, что очень важно для комплексного, оперативного диагностирования электрических машин.

28. Дефектация электрических машин на основе комплексного диагностирования проводится многоканальным диагностическим прибором. Компьютерная программа позволяет выявить:  дефекты асинхронных двигателей: • неисправности подшипников скольжения; • неисправность подшипников качения; • нарушение соосности магнитного поля статора и ротора; • ослабление расклиновки обмотки статора; • ослабление жесткости статорной обмотки в лобовой части; • нарушение изоляции стяжных болтов активного железа статора; • ослабление прессовки крайних пакетов электротехнической стали статора;

• магнитная несимметрия в двигателе; • электрическая несимметрия фаз двигателя; • насыщение магнитной цепи двигателя при нарушении отношения U/f от расчетных при работе от вентильных преобразователей; • старение и высыхание изоляции статорной обмотки; • овальность ротора и бочки статора. Компьютерная программа выявления дефектов подшипников качения позволяет выявить как заводские, так и эксплуатационные дефекты. К эксплуатационным дефектам относятся:  заводские дефекты, которые приводят к интенсивному износу узлов подшипников качения;  перекос внутреннего кольца;  перекос наружного кольца;  трещины на внутреннем кольце;  износ сепаратора;  неоднородный радиальный натяг;  износ тел качения;  загрязнение смазки. Так же компьютерная программа позволяет выявить дефекты центробежных насосов и редукторов:  износ подшипников качения;  износ подшипников скольжения;  износ лопастей рабочего колеса;  гидродинамическая неуравновешенность;  образование каверн на внутренней стенке корпуса насоса;  развитие кавитации;  биение ведущей шестерни;  перекос осей в цилиндрических зубчатых передачах;  нарушение режима смазки;  нарушение соосности валов элементов машинного агрегата;  неравномерный износ зубьев шестерен.

29. Для ротора характерны следующие дефекты: • Износ пазовой или витковой изоляции • Обрыв стержней или обмотки ротора • Неравномерные зазоры между ротором и статором

В электрических двигателях большой мощности передние щиты, как правило, отсутствуют, тогда дефекты обмотки ротора можно выявить при помощи тепловизора. Для диагностирования активного железа в электрических машинах применяются эндоскопы простые и эндоскопы электронные с изображением информации на компьютере.

29-30Асинхронный электродвигатель, как и любой механизм, подвержен воздействию рабочих нагрузок, приводящих к возникновению неисправностей и как следствие поломки. В случаи выхода электродвигателя из строя, возникает необходимость в проведении его ремонта. Срок службы отремонтированного электродвигателя напрямую зависит от того, как качественно был произведет данный ремонт.

       Существуют ряд неисправностей в электрических машинах, основными из которых являются:

      – перегрев обмотки статора. В процессе работы электродвигателя происходит выделение тепла и перегрев статорной обмотки.

       Основные причины перегрева обмотки статора:

      а)  перегрузка электродвигателя во время работы либо запуска;

     б) неисправность системы вентиляции электродвигателя (поломка вентилятора в электродвигателе приводит к плохой циркуляции воздуха, а следовательно плохому выводу тепла из двигателя, что приводит к его нагреву)

   в) изменение напряжения сети (при повышении напряжения выше нормы происходит повышенный нагрев стали сердечника статора; при снижении сетевого напряжения ниже номинального, повысится ток в обмотке статора и вызовет ее перегрев);

    Признаки по которым можно определить, что обмотка статора перегрелась: неодинаковый ток в фазах обмотки; двигатель сильно гудит при работе; двигатель работает с пониженным вращающимся моментом.

       – перегрев обмотки ротора.

       Основные причины перегрева обмотки ротора:

    а) обрыв или плохой контакт стержней беличьей клетки с короткозамкнутыми кольцами. В том случаи стержни заменяют и припаивают к кольцам. В случае того если беличья клетка сделана из алюминия ее перезаливают.

    б) неисправность при проведении ремонта ротора.

    Признаки по которым можно определить, что обмотка ротора перегрелась: электродвигатель сильно гудит; не развивает установочной частоты вращения; ток в статоре пульсирует.

     – обрыв в обмотке статора.

    При соединении обмоток в звезду: при обрыве одной фазы ток в ней отсутствует, а в других фазах завышен, в данном случаи электродвигатель не запустится; при обрыве в одной параллельной ветви фазы обмотки другие ветви этой фазы перегреются (если обрыв произойдет во время работы электродвигателя, он начнет усиленно гудеть).

     При соединении обмоток в треугольник возможны следующие неисправности: при обрыве одной фазы обмотки, которая находится между двумя проводниками, ток в этих проводниках при работе будет меньше, чем в третьем проводнике; при обрыве в одной параллельной ветви повысится ток в других ветвях, что приводит к их перегреву (при этом пуск электродвигателя возможен, но мощность его значительно снижена).

     Необходимо помнить, что работа электродвигателя на двух фазах недопустима, так как это приводит его к выходу из строя.

       – обрыв в обмотке ротора.

     Признаки по которым можно определить, что произошел обрыв обмотки ротора:

     а) в сети возникают колебания тока;

     б) обороты ротора снижаются, усиливается гудение в электродвигателе, возникают вибрации;

     в) при обрыве в короткозамкнутом роторе нескольких стержней, пуск его невозможен;

     г) при соединение фазной обмотки ротора в звезду нагруженный электродвигатель снижает частоту вращения примерно в два раза.

    Обрыв в фазной обмотке можно определить с помощью омметра или амперметра и вольтметра, которым измеряют падение напряжения в катушечных группах обмотки ротора, куда предварительно подают постоянный ток от аккумулятора.

      – пониженный вращающий момент.

      Номинальный вращающий момент асинхронного двигателя обеспечивается правильным соединением обмоток ротора и статора, созданием нормальных контактных соединений в обмотках, контактных кольцах и щетках держателях.

      Так, если при перевернутых элементах обмотки – секции, катушечной группы или целой фазы запускать асинхронный двигатель, то он не развивает номинального вращающего момента, а при вращении будет гудеть, издавая шум низкого тона; при номинальной нагрузке не достигнет полной частоты вращения, за короткое время обмотки нагреется.

     Вращающий момент электродвигателя зависит от напряжения сети. Так как ток и магнитный поток пропорциональны напряжению, вращающий момент пропорционален квадрату напряжения. Это значит, что если напряжение питания уменьшилось, например с 380 до 340 В, то вращающий момент уменьшиться в отношении , т.е. более чем на 24%.

      – повышенный уровень шума в электродвигателе.

     Повышенный уровень шума в электродвигателе может быть вызван электромагнитными или механическими причинами.

К электромагнитным причинам относят:

      а) ослабление прессовки активной стали сердечника, что приводит в возрастанию вибрации корпуса статора. Вибрация листов стали сердечника приводит к развитию контактной коррозии металла. Контактная коррозия разрушает изоляцию листов стали, что приводит к замыканию и дополнительному нагреву сердечника. При общем ослаблении прессовки активной стали сердечника необходимо перешихтовать. При местном ослаблении производят уплотнение забивкой гетинаксовых или текстолитовых клиньев между листами шихтовки и зубцах. Клинья предварительно окунают в лак;

   б) перевернута одна фаза. При этом возникает отличный от обычного шум в двигателе, и в перевернутой фазе повышается ток. Необходимо правильно выполнить соединение фазы, т.е. исключить «переворачивание»  при подключении указанных элементов обмотки;

   в) обмотка статора соединена треугольником, имеет параллельные ветви. При обрыве в отдельных катушках в электродвигателе, возникнет повышенный уровень шума;

       Если соединить все катушки обмотки последовательно, а фазы – в звезду, гудение станет нормальным, но сила тока по фазам будет различной;

     г) совпадение или близкое соотношении числа пазов сердечника статора и ротора может вызвать пульсацию магнитного потока и, следовательно, высокий уровень шума. Для устранения этого явления следует заменить ротор с другими соотношениями зубцов статора и ротора или перемотать статорную обмотку с сокращением шага;

   д) большой эксцентриситет воздушного зазора, что может привести к возрастанию и асимметрии токов в зазорах в режиме холостого хода. Эксцентриситет воздушного зазора не должен превышать 10%.

К механическим причинам относят:

    а) криволинейные каналы подачи воздуха в двигатель, что особенно заметно в двигателях с частотой вращения 1500 и 3000 об/мин. Вентиляционный шум снижают, изменяя лопатку вентилятора и конфигурацию щитов, что приводит к уменьшению вихреобразования;

    б) неисправности подшипников качения. Здесь могут быть следующие дефекты, вызывающие повышенный шум: большой натяг при посадке подшипника на вал, появление усталостных отслоений на контактной поверхности беговых колец, выработка и проседание сепаратора, сколы в буртиках беговых колец. Такие подшипники следует заменить;

    в) резонирующие отдельные части двигателя, когда частота их собственных колебаний совпадает с частотой вращения ротора. Это явление устраняют в машине приваркой ребер жесткости на конструктивных элементах щитов, воздухопроводов, фундаментных плит.

      – повреждения беличьих клеток, их влияние на работу электродвигателя.

     У асинхронных электродвигателей c короткозамкнутым ротором стержни беличьих клеток, будучи защемленными на выходе из паза при наличии короткозамыкающего кольца на некотором расстоянии от сердечника, подвергаются большим механическим усилиям. B связи с этим возможны разрывы медных или латунных стержней около сердечника или короткозамыкающих колец. Усилия эти будут большими при пуске двигателя и от центробежных сил, особенно при плохо отбалансированном роторе. B практике также нередко встречаются случаи возникновения вибраций роторов c короткозамкнутой беличьей клеткой, которая изготовлена из меди или латуни. Причиной вибрации является «разъедание» стенок пазов стержнями, a при пуске двигателя прослабленные в пазах стержни перемещаются от центробежных усилий вверх, в связи c чем и возникают вибрации.

       У большинства литых алюминиевых клеток возникают обрывы стержней в пазах. Обрывы в беличьих клетках вызывают пульсацию тока в статоре, частота которого соответствует частоте скольжения. Частота пульсации тока и вращающего момента c изменением нагрузки также изменяется. Частота вращения ротора колеблется даже при изменении малых нагрузок. Выявление и устранение повреждений беличьих клеток производятся следующим образом:

    — в разобранном виде осматривают ротор. Оборванные стержни в медной или латунной беличьей клетке заменяют, обрывы в кольцах запаивают;

   - если обнаружены обрывы стержней в пазах, залитых алюминием, такую клетку перезаливают свежим, первичным алюминием. Применять повторно выплавленный алюминий не следует, так как это может вызвать образование раковин в стержнях и короткозамыкающих кольцах;

   - если осмотром не удается обнаружить обрывы стержней в пазах, применяют старый испытанный метод, который заключается в следующем. В статорную обмотку подают пониженное напряжение в пределах 0,2-0,3U. Затем стальной пластиной быстро проводят по окружности ротора, перемыкая поочередно зубцы активной стали сердечника. Там, где соседние стержни беличьей клетки целые, стальная пластина электромагнитным полем притянется к железу и будет дребезжать. Если перемещающаяся пластина попадает на оборванные стержни, она будет слабо притягиваться и слабо дребезжать.

       – Нагрев и искрение щеток и контактных колец.

    B процессе работы машины неравномерное распределение тока между щетками может вызвать искрение и нагрев щеток и контактных колец. Причиной такой неисправности может быть перегрузка по току, грязь и зависание щеток в обоймах щеткодержателей, увеличенный коэффициент трения щеток, жесткие канатики щеток, неправильно выбранная марка щеток, плохой контакт в хомутиках стержней фазной обмотки ротора, вибрация ротора.

       Указанные неисправности устраняют следующим образом:

  — персоналу, ведущему техническое обслуживание, необходимо периодически следить по приборам за нагрузкой асинхронных электродвигателей (c фазным ротором) и не допускать перегрузок, доводящих до искрения щеток;

   - при техническом обслуживании следует периодически продергивать щетки в обоймах щеткодержателей и продувать сухим компрессорным воздух давлением 0,2 МПа контактный узел;

  — щетки c увеличенным коэффициентом трения быстро срабатываются и нагревают щеточный аппарат и контактные кольца, даже при номинальной нагрузке. Для уменьшения коэффициента трения щеток их подвергают пропитке в различных составах;

    — обмотку необходимо перепаять, устранить также другие нарушения контактов в цепи фазного ротора;

  — при возобновлении вибрации двигателя и искрения щеток следует разобраться в причинах. Возможны нарушение центровки двигателя из-за смещения линии валов двигатель – редуктор приводимого механизма, повреждения фундаментных плит двигателя или редуктора, нарушение балансировки ротора. Все это приводит к отрыву щеток от колец и искрению.

31

Дефекты различают заводские и эксплуатационные. К заводским дефектам подшипников качения следует отнести: • некруглость тел качения; • овальность внутреннего кольца; • трехвыпуклость внутреннего кольца; • неравномерность зазоров между телами качения и кольцами (разные диаметры тел качения); • повышенная волнистость колец; • раковины на кольцах и телах качения

32.Необходимыми условиями для выполнения ТО и ремонта является наличие систем ТО и ремонта техники (СТОИРТ), включающей: • Изделия – объекты ТО и ремонта; • Средства ТО и ремонта; • Исполнителей ТО и ремонта (организации, специалисты); • Документацию (конструкторская, в том числе эксплуатационная и ремонтная, нормативная, организационная, технологическая и др.) устанавливающую требования к составляющим СТОИР и связи между ними.

• Информационное обеспечение СТОИР изделий включает документы следующих видов:  конструкторские, в том числе эксплуатационные и ремонтные;  технические условия на ремонт;  организационно-технические документы;  технологические документы. • Данные контроля эффективности функционирования СТОИР изделия. • Документы, входящие в комплект, разрабатывают на основании соответствующих требований следующих межгосударственных стандартов:  «Единая система конструкторской документации»;  «Система технического обслуживания и ремонта техники»;  «Техническая диагностика»;  «Единая система технологической документации». А также, устанавливаются требования к безопасности, экологичности и совместимости изделий. Для каждого типа изделий должен быть разработан соответствующий комплект документов, содержащий в обязательном порядке: • структуру ремонтного цикла (виды и периодичность ТО и ремонтов; • критерии постановки изделия на ТО и ремонт; • типовые отказы изделия и методы восстановления его работоспособности; • допускаемые изменения технических характеристик изделия после ремонта; • номенклатуру и количество запасных частей для ТО и ремонта; • систему сбора и обработки информации об отказах, повреждениях, продолжительности, трудоемкости и стоимости плановых и неплановых ТО и ремонтов. 3.2 Материально-техническое обеспечение ТО и ремонта Материально-техническое обеспечение ТО и ремонта (МТО) включает в себя обеспечение ТО и ремонта запасными частями, материалами, средствами ТО и ремонта. На стадии разработки и изготовления изделия применительно к программе его выпуска следует решить следующие задачи МТО: • предварительное определение номенклатуры и количества запасных частей и материалов, необходимых для выполнения всех видов ТО и ремонта изделий с учетом режима и условий их эксплуатации; • разработка программы выпуска запасных частей; • определение номенклатуры средств ТО и ремонта изделий, в том числе специальных и специализированных;

• разработка специальных и специализированных средств ТО и ремонта; • предварительное определение необходимого количества специальных средств ТО и ремонта с учетом программы выпуска изделий; • организация изготовления специальных средств ТО и ремонта применительно к парку изделий.