книги из ГПНТБ / Егоров, Г. П. Устройство, монтаж, эксплуатация и ремонт промышленных электроустановок учебник

Характер вибрации зависит не только от величины зазора, но и от массы ротора, наличия в нем неуравновешенности, от вязкости и тем­ пературы масла; с увеличением температуры масла вибрация может уменьшиться или совсем исчезнуть. Для устранения вибрации зазоры следует привести к норме.

В разъемных подшипниках нужно следить за тем, чтобы верхние вкладыши плотно прижимались крышками подшипников, в противном случае при наличии зазора между вкладышем и крышкой подшипника вибрация не будет устранена.

Нормальные зазоры в неразъемных и разъемных вкладышах под­ шипников приведены в табл. 20 и 21.

В подшипниках с принудительной смазкой верхние зазоры равны 0,25—0,40% диаметра шейки вала.

Для подшипников качения зазоры (в мм) должны быть не выше:

Величину вибрации измеряют вибрографом.

Допустимые величины вибрации подшипников в зависимости от скорости вращения двигателя приведены в табл. 22.

Т А Б Л И Ц А 22

Допустимые величины вибрации подшипников электрических машин

Э л е к т р и ч е с к и е н е и с п р а в н о с т и . Электрические не­ исправности двигателей происходят по многим причинам, излагаемым ниже.

Неисправности двигателей переменного тока. 1. Д вигат ель при пуске не разворачивается или скорость его вращ ения ненормальная.

240

Причинами указанной неисправности могут быть механические и электрические неполадки.

К электрическим неполадкам относятся: внутренние обрывы в об­ мотке статора или ротора, обрыв в питающей сети, нарушения нор­

работы двигателя, он может продолжать работать с номинальным вра­ щающим моментом, но скорость вращения сильно понизится, а сила

1—3 сопротивление будет равно сумме сопротивлений обмоток двух фаз. Обрыв в цепи статора, обмотка которого соединена в звезду, может быть определен мегомметром (рис. 268). При этом мегомметр включают поочередно между фазами обмотки 1—2, 2—3 и / —3. При обрыве в фазе 1 мегомметр, включенный между фазами 2 и 3, покажет нуль, а между

фазами 1—2 и 1—3 покажет наличие сопротивления.

241

Обрыв в катушках поврежденной фазы определяют вольтметром. Поврежденную фазу присоединяют к сети и замеряют поочередно па­ дение напряжения на ее катушках (рис.

269). При обрыве в катушке вольтметр покажет полное напряжение, а на исправ­

ков, а при холостом ходе превышает номинальное значение. Это воз­ можно при неправильном соединении обмоток двигателя между собой.

На рис. 270 и 271 показаны правильное и неправильное соединения обмотки статора в звезду и треугольник. Как видно из рисунков, одна из фаз оказалась «перевернутой». Для того чтобы правильно включить

обмотку статора, необходимо знать начало и конец каждой фазы этой обмотки. Если маркировка концов обмотки отсутствует, ее можно восстановить, пользуясь схемой, приведенной на рис. 272.

Предварительно мегомметром или контрольной лампочкой опреде­ ляют выводы отдельных фаз двигателя. Затем через сопротивление начало обмотки одной фазы (С4 — С4) подключают к плюсу, а конец — к минусу источника постоянного тока. При этом в момент включения тока на концах других фаз двигателя будет индуктироваться э. д. с. полярностью «минус» на началах и полярностью «плюс» на концах.

* Пункты 2 и 5 относятся только к двигателям с фазными роторами.

242

В момент отключения тока полярность на концах других фаз будет обратной. Полярность определяют поляризованным гальванометром.

4. Скорость вращения двигателя при полной нагрузке ниже номи­ нальной может быть из-за пониженного напряжения сети, плохих кон­ тактов в обмотке ротора, а также из-за

двигателя подать напряжение, равное 20—25% номинального. Затор­ моженный ротор медленно поворачи­

Пайки считаются удовлетворительными, если падение напряжения в них превышает падение напряжения в пайках с минимальными пока­ зателями не более чем на 10%.

У роторов с глубокими пазами может также происходить разрыв стержней из-за механических перенапряжений материала. Разрыв стержней в пазовой части короткозамкнутого ротора определяют сле­ дующим образом.

Ротор выдвигают из статора и в зазор между ними забивают не­ сколько деревянных клиньев, чтобы ротор не мог повернуться.

К статору подводят пониженное напряжение не более 0,25 £/ном.

243

На каждый паз выступающей части ротора поочередно накладывают стальную пластину 3 (рис. 274), которая должна перекрывать два зубца ротора. Если стержни целые, пластина будет притягиваться к ротору и дребезжать. При наличии разрыва притяжение и дребезжание пла­ стины исчезают.

5. Двигатель разворачивается при разомкнутой цепи фазного ро­ тора. Причина неисправности — короткое замыкание в обмотке ро­ тора. При включении двигатель медленно разворачивается, а его об­ мотки сильно нагреваются, так как в замкнутых накоротко витках вращающимся полем статора наводится ток большой величины.

Короткие замыкания возникают между хомутиками лобовых ча­ стей, а также между стержнями при пробое или ослаблении изоляции в обмотке ротора. Это повреждение определяют тщательным внешним осмотром и измерением сопротивления изоляции обмотки ротора.

Если при осмотре не удается обнаружить пqвpeждeниe, то его определяют по неравно­ мерному нагреву обмотки ро­ тора на ощупь, для чего ротор затормаживают, а к статору подводят пониженное напря­ жение.

ждается сильным гудением, уменьшением скорости вращения двигателя и неравномерными токами в его фазах, а также запахом перегретой изоляции. Эта неисправность может возникнуть в результате непра­ вильного соединения между собой катушек в одной из фаз (рис. 275, а), замыкания обмотки на корпус в двух местах (рис. 275, б), замыкания между двумя фазами (рис. 275, в), короткого замыкания между вит­ ками в одной из фаз обмотки статора (рис. 275, г).

При замыканиях в обмотках двигателя вращающимся магнитным полем в короткозамкнутом контуре будет наводиться э. д. с., которая создаст ток большой величины, зависящий от сопротивления замкну­ того контура.

Поврежденная обмотка может быть найдена по величине измерен­ ного сопротивления, при этом поврежденная фаза будет иметь меньшее сопротивление, чем исправные. Сопротивление измеряют мостом или

244

методом амперметра — вольтметра. Поврежденную фазу можно также определить методом измерения тока в фазах, если к двигателю подвести пониженное напряжение (рис. 276). При соединении обмоток в звезду (рис. 276, а) ток в поврежденной фазе 1 будет больше, чем в других.

"Lrv-yJ

а )

Рис. 275. Неисправности в обмотке статора:

в двух проводах, к которым присоединена поврежденная фаза, будет больше, чем в третьем проводе. При определении указанного повре­ ждения у двигателя с короткозамкнутым ротором последний может

Рис. 276. Замыкания в обмотках:

а — при соединении в звезду, б — при соединении в треугольник

быть заторможенным или вращаться, а у двигателей с фазным ротором обмотка ротора может быть разомкнута.

Поврежденные катушки определяют по падению напряжения на их концах: на поврежденных катушках падение напряжения будет меньше, чем на исправных.

8. Местный нагрев активной стали статора происходит из-за выгорания и оплавления стали при коротких замыканиях в обмотке статора, а также при замыкании листов стали вследствие задевания

245

ротора о статор во время работы двигателя или вследствие разрушения изоляции между отдельными листами стали.

Признаками задевания ротора о статор являются дым, искры и запах гари; активная сталь в местах задевания приобретает вид поли­ рованной поверхности; появляется гудение, сопровождающееся вибра­ цией двигателя. Причиной задевания

зазоров. Наибольшие отклонения не должны превышать ±10% сред­ ней измеренной величины. Чтобы устранить неисправность, двигатель ремонтируют в мастерской.

9. Осевой сдвиг ротора наблюдается, главным образом, при элас тичных муфтах сцепления. Во время работы двигателя магнитная ось статора совпадает с осью ротора, так как между ротором и статором имеется взаимное притяжение (рис.

ло переместить его в осевом направ­

лении.

Рис. 278. Щуп для измерения зазоров

Осевой разбег у подшипников скольжения должен быть 2—4 мм,

у подшипников качения зазор по обеим сторонам внешнего кольца составляет 2—3 мм.

Вслучае несовпадения магнитных осей статора и ротора (рис. 279, 6)

врезультате неправильного монтажа двигателя происходит смещение ротора до упора в один из подшипников (рис. 279, в), причем в одну и ту же сторону как при нагрузке, так и при холостом ходе двигателя.

246

Для устранения этого дефекта необходимо сдвинуть вкладыши обоих подшипников в сторону сдвига ротора, а у двигателей с выносными подшипниковыми стульями передвинуть статор в сторону, противо­ положную сдвигу ротора.

10. Ненормальный шум в двигателе. Нормально работающий дви­ гатель издает равномерное гудение, которое характерно для всех ма­ шин переменного тока.

Возрастание гудения и появление в двигателе ненормальных шумов могут явиться следствием ослабления запрессовки активной стали, пакеты которой будут периодически сжиматься и ослабляться

6)

Рис. 279. Взаимное расположение статора и ротора:

а — при правильном монтаже машины, б — при неподвижном состоянии в случае несовпадения магнитных осей статора и ротора, в — при смещении ротора до упора в подшипник; / — статор, 2 — ротор, 3 — ось статора, 4 — ось ротора

под воздействием магнитного потока. Для устранения дефекта необ­ ходимо перепрессовать пакеты стали.

Сильное гудение и шумы в машине могут быть также результатом неравномерности зазора между ротором и статором.

11. Повреждения изоляции обмоток могут произойти от длитель­ ного перегрева двигателя, увлажнения и загрязнения обмоток, попа­ дания на них металлической пыли, стружек, а также в результате естественного старения изоляции. Повреждения изоляции могут выз­ вать замыкания между фазами и витками отдельных катушек обмоток, а также замыкание обмоток на корпус двигателя.

Увлажнение обмоток происходит в случае длительных перерывов в работе двигателя, при непосредственном попадании в него воды или пара в результате хранения двигателя в сыром неотапливаемом поме­ щении и т. д.

247

Металлическая пыль, попавшая внутрь машины, создает токо­ проводящие мостики, которые постепенно могут вызвать замыкания между фазами обмоток и на корпус. Необходимо строго соблюдать сроки осмотров и планово-предупредительных ремонтов двигателей.

Сопротивление изоляции обмоток двигателя напряжением до 1000 в не нормируется, изоляция считается удовлетворительной при сопротивлении 1000 ом на 1 в номинального напряжения, но не менее 0,5 Мом при рабочей температуре обмоток.

Замыкание обмотки на корпус двигателя обнаруживают мегом­ метром, а место замыкания — способом «прожигания» обмотки или методом питания ее постоянным током.

Способ «прожигания» заключается в том, что один конец повре­ жденной фазы обмотки присоединяют к сети, а другой — к корпусу

Рис. 280. Нахождение места замыкания обмотки на корпус:

а — в катушке, б — в обмотке якоря

двигателя. При прохождении тока в месте замыкания обмотки на кор­ пус образуется «прожог», появляются дым и запах горелой изоляции.

Для определения места повреждения обмотки методом питания ее постоянным током собирают схемы, приведенные на рис. 280, в которых вместо аккумуляторной батареи можно использовать сеть постоянного тока. В случае соединения обмотки с корпусом двигателя ток в двух частях обмотки окажется противоположным по направлению. По от­ клонению стрелки милливольтметра в ту или иную сторону можно определить дефектное место. При поочередном прикосновении милли­ вольтметром к концам каждой катушки (рис. 280, а) стрелка прибора будет отклоняться в одном направлении до тех пор, пока не обнаружит место замыкания, тогда стрелка отклонится в обратную сторону. По­ мимо этого величина падения напряжения на поврежденной катушке будет меньше, чем на неповрежденных.

Неисправности двигателей постоянного тока. 1. Двигатель не идет в ход в результате перегорания предохранителей в обмотке якоря, обрыва обмотки сопротивления в пусковом реостате или на­ рушения контакта в подводящих проводах. Обрыв обмотки сопротив­ ления в пусковом реостате обнаруживают контрольной лампой или мегомметром.

248

Обрыв в обмотке якоря происходит чаще всего в результате пло­ хой пайки мест соединений коллектора с обмоткой. Для обнару­

жения этого обрыва пользуются методом падения напряжения (рис. 281).

2. Двигатель не берет с места под нагрузкой в связи с отсутствием магнитного поля в результате обрыва обмотки возбуждения либо в связи с его ослаблением из-за пло­ хого контакта или неправильных со­ единений (рис. 282) во внешней цепи.

Эта неисправность двигателя мо­ жет быть также связана с междувитковыми замыканиями в катушках об­ мотки возбуждения, пробоями между отдельными катушками или на кор­ пус.

3. Во время включения электро­ двигатель отключается, при этом перегорают предохранители или сра­ батывает максимальный автомат.

Причиной могут быть повреждения в цепи якоря, дефекты приводимого ме­ ханизма, пуск двигателя при закоро­ ченном реостате или быстрый переход с одного положения реостата на дру­

гое до спадания пускового тока. .Для выявления неисправности не­ обходимо измерить сопротивление изоляции всей цепи двигателя, проверить правильность положения пускового реостата, осмотреть двигатель, коллектор и щетки, а также проверить исправность при­ водимого механизма.

Рис. 282. Неправильное соединение шунтовой обмотки возбуж­ дения с двигателем и пусковым реостатом (а), неправильное включение обмотки возбуждения двигателя (б)

4. Перекрытие между щетками различной полярности может воз­ никнуть в результате короткого замыкания в обмотке якоря, непра­ вильного положения щеток на коллекторе, загрязнения коллектора и щеток, неправильного чередования дополнительных и главных по­ люсов.

249