Контроль и испытание обмоток Виды контроля и испытания обмоток

Надежность и долговечность работы электрической машины зависят главным образом от качества изготовления и эксплуатации обмоток. Ка­чество изоляции определяется правильным выбором изоляционных мате­риалов, рациональной конструкцией изоляционного узла, а также пра­вильной технологией его изготовления. Для проверки соответствия об­мотки чертежу и расчетной записке служат контрольные операции. В процессе контроля проверяют:

размеры катушки, ее сопротивление, сопро­тивление изоляции, отсутствие в обмотке обрывов, плохих контактов или замыканий между изолированными друг от друга проводами, маркировку выводов, правильное и симметричное расположение катушек в пазах, правильность соединений отдельных элементов между собой, с пластина­ми коллектора. Контрольные операции предусмотрены технологическим процессом на разных стадиях изготовления и укладки обмоток. Однако при изготовлении и укладке обмоток могут быть случаи смещения изоля­ции, повреждения ее, образования трещин и другие нарушения целостно­сти. Поэтому для своевременного предотвращения брака изоляцию обмо­ток подвергают испытаниям в процессе их изготовления и укладки.

Не полностью собранную машину или отдельные ее части подвергают по­слеоперационным испытаниям. Так, например, испытывают высоким напря­жением корпусную изоляцию отдельных катушек обмотки после их изготов­ления до укладки в пазы или изоляцию уложенной в пазы обмотки до соеди­нения ее схемы и т. п. Послеоперационные испытания не регламентируются государственными стандартами. Нормативы на такие испытания устанавли­ваются непосредственно на предприятии.

При испытаниях обмотки подвергают действию повышенных напряже­ний, токов, скоростей вращения. При этом выявляют и бракуют элементы обмоток с ослабленной изоляцией.

Во время изготовления машины качество изоляции проверяют повышен­ным напряжением, так как основным параметром изоляции обмоток, опреде­ляющим ее пригодность в процессе эксплуатации машины, является пробив­ное напряжение.

Контроль и испытание обмоток проводят на четырех стадиях производст­ва машины:

1. после изготовления элементов обмотки;

2. после укладки обмотки в пазы;

3. после пропитки обмотки;

4. после сборки машины.

Пункты 2 и 3 могут меняться местами для разных типов и габаритов ма­шин.

Испытаниям подвергают все элементы изоляции обмотки (витковую, ме­ждуфазную, корпусную изоляцию) или изоляционной конструкции (коллек­торные манжеты, межламельную изоляцию, изоляцию втулок контактных колец и т. п.).

После изготовления элементы обмотки контролируют и испытывают, чтобы не допустить укладки в пазы заведомо негодных катушек.

После укладки обмотки в пазы выявляют ослабления и нарушения изоля­ции, происшедшие в процессе укладки обмотки, так как в собранной машине это проверить нельзя. При осмотре обмоток проверяют наличие всех элемен­тов (клиньев, прокладок, бандажей и т. д.), предусмотренных чертежом, плотность наложения бандажей, изоляции, правильность установки изоляци­онных прокладок и т. д.

Размеры обмоток определяют универсальным мерительным инструмен­том, шаблонами или с помощью макетов. Качество пайки контролируют пу­тем визуального осмотра, а также с помощью измерительных приборов или специальных устройств.

После сборки машины, кроме испытаний на повышенное напряжение, проверяют надежность обмоток при повышенных частотах вращения и под нагрузкой.

Контроль геометрических размеров обмоток значительно отличается от контроля механических деталей, например вала. Это объясняется тем, что размеры поперечного сечения катушек составляются из суммы размеров многих проводов и многих слоев изоляции, из которых каждый имеет допуск по толщине и, кроме того, плотность их прилегания также может быть раз­личной. При пропитке и особенно при компаундировании обмотки увеличи­ваются в объеме.

Продольные контуры обмоток не могут быть строго прямолинейны. По­этому на номинальные размеры на чертежах дают допуски или вместо номи­нальных ставят наибольшие допустимые размеры со словами «не более».

Однако не на все размеры могут быть даны большие допуски. Такие раз­меры, как толщина и высота пазовой части катушки, дают на чертежах с же-

сткими допусками и проверяют специальными предельными калибрами. Действительный размер сечения катушки должен быть меньше ширины паза | калибра, т. е. калибр должен легко надвигаться на любое место пазовой части катушки.

Для проверки центрального угла между пазовыми частями статорной катушки применяют деревянные макеты, в которые вкладывают пазовые части.

Для проверки полюсных катушек изготовляют специальные шаблоны, которые вдвигают во внутреннее окно катушки. Высоту катушки проверяют при помощи специального измерительного приспособления.

Для выполнения некоторых контрольных операций, например, провер­ки правильности положения бандажей, отгиба лобовых частей, достаточ­но тщательного осмотра. Правильность размеров определяют шаблонами или макетами.

У обмотанного статора проверяют правильность маркировки и сборки схемы, испытывают электрическую прочность витковой, междуфазной и корпусной изоляции, измеряют сопротивление обмотки при постоянном токе.

Обмотку якоря после укладки в пазы сердечника испытывают на проч­ность изоляции относительно корпуса и между витками.

Параметрами испытательного напряжения являются величина напряже­ния и время его приложения.

Наибольшее испытательное напряжение, как правило, должно быть не менее чем в 2 раза ниже пробивного напряжения изоляции в исходном со­стоянии, но значительно больше рабочего напряжения обмотки. Для изоля­ции низкого напряжения испытательное напряжение обычно превышает ра­бочее в 4... 10 раз.

Согласно ГОСТ 183 величина испытательного напряжения при испытании на электрическую прочность межвитковой изоляции обмоток равна 1,3 но­минального напряжения.

Время приложения испытательного напряжения выбирают таким, чтобы выявились дефекты в изоляции, но не имело места старение изоляции под действием электрического поля.

Величина испытательного напряжения уменьшается при переходе от од­ной технологической операции к другой. Это объясняется тем, что после вы­полнения очередных технологических операций сопротивление изоляции элементов обмотки может снижаться, и если на последующих операциях из­готовления обмотки не снижать испытательных напряжений, то это может привести к пробою изоляции в такой момент готовности обмотки, когда для

устранения дефекта потребуется переделка всей ранее проделанной работы.

При испытании изоляции тропического исполнения все нормы повыша­ются на 10 %. Изоляция считается годной, если во время испытаний не про­исходит пробоя изоляции, перекрытия скользящими разрядами, резкого по­вышения тока утечки.