Зазор между статором и ротором

  Главная / Электродвигатели / Статьи / Неисправности и отказы двигателей

Зазор между статором и ротором

Электродвигатели, изготовленные на заводе и прошедшие весь комплекс приемосдаточных испытаний, исправны и по своим характеристикам соответствуют паспортным данным. Большинство отказов происходят по причинам, возникающим в процессах, следующих за выпуском готовой машины: погрузка, транспортировка, разгрузка, хранение, монтаж на месте эксплуатации. В этот период электрические машины подвержены резким толчкам, ударам, вибрациям, по своим воздействиям часто выходящими за пределы допустимых.

В процессе хранения машины подвержены воздействию низких температур и влаги, тем более что часто машины хранятся в сырых помещениях и даже на открытых площадках.

В результате описанных воздействий неисправности возникают обычно в период приработки машины или даже при первом ее пуске.

Например, во время хранения машины под воздействием повышенной влажности внутренняя поверхность сердечника статора и наружная поверхность ротора покрываются слоем ржавчины, заполняющей воздушный зазор между статором и ротором.

При первом же включении двигателя ротор оказывается неподвижным. Это ведет к необходимости разборки двигателя и тщательной очистке заржавевших поверхностей. Частицы ржавчины попадают в обмотку двигателя и оказывают разрушительное воздействие на ее изоляцию.

Следует иметь в виду, что неисправности электрических машин, связанные с повреждением изоляции, наиболее нежелательны, так как они ведут к необходимости перемотки машины, а следовательно, требуют ее капитального ремонта. Часто нарушения витковой изоляции становятся причиной местных коротких замыканий.

При этом машина перегревается, вращение ротора становится неравномерным, возникает небаланс сил тяжения ротора к статору, приводящий к деформации вала машины.

Причины, способные вызвать межвитковые короткие замыкания, возникают и при эксплуатации машины, когда во внутреннюю полость попадают посторонние частицы (пыль, грязь, мелкая металлическая стружка), способные механически повредить изоляцию обмотки.

При работе асинхронных двигателей от преобразователей частоты ПЧ, в которых выходное трехфазное напряжение формируется методом широтно-импульсной модуляции, на входе двигателя возникает напряжение импульсной формы, амплитуда которого может значительно превышать амплитуду синусоидального напряжения первой (основной) гармоники. Это может привести к нарушению межвитковой или межфазовой изоляции и вызвать межвитковые короткие замыкания. Устранению этого нежелательного явления способствует применение сглаживающих фильтров на выходе преобразователя в цепях питания двигателей.

В коллекторных двигателях постоянного тока причинами неисправностей часто являются нарушения работы щеточно-коллекторного узла, способные вызвать усиление искрения или даже круговой огонь на коллекторе.

Возможные неисправности электрических машин настолько разнообразны и многочисленны, что описать их полностью не представляется возможным.

В таблице ниже приведены наиболее характерные и часто встречающиеся неисправности в электрических машинах, причины, их вызвавшие, и способы устранения этих неисправностей.

Часто встречающиеся неисправности электродвигателей

При включении в сеть ротор (якорь) неподвижен На входных клеммах машины отсутствует напряжение либо оно слишком мало Проверить питающую линию, устранить повреждение и обеспечить подачу номинального напряжения
При включении в сеть ротор неподвижен, сильное гудение, интенсивное нагревание Разрушен подшипник; задевание ротора о статор; заклинило вал рабочего механизма Отсоединить вал двигателя от вала механизма и вновь включить двигатель; если вал двигателя остается неподвижным, снять двигатель и отправить в ремонт
Остановка работающего двигателя Прекращена подача напряжения Сработала защита двигателя Найти и устранить разрыв в питающей цепи Выяснить причину срабатывания защиты (перегрузка двигателя, значительно изменилось напряжение в сети), устранить ее и включить двигатель
Двигатель не достигает требуемой частоты вращения, сильно перегревается Двигатель перегружен Подшипник вышел из строя Устранить перегрузку Заменить подшипник
Двигатель сильно перегревается Двигатель перегружен Повышено или понижено напряжение сети Повышена температура окружающей среды Нарушена вентиляция двигателя (засорились каналы подачи воздуха на вентилятор, загрязнена поверхность двигателя) Устранить перегрузку Выяснить и устранить причину отклонения напряжения от номинального Устранить причину и понизить температуру до допустимого значения Очистить вентиляционные каналы подачи воздуха на вентилятор и устранить загрязнение поверхности двигателя
Работа двигателя сопровождается сильным гудением, появился дым Произошло замыкание витков некоторых катушек обмотки статора; короткое замыкание одной фазы Двигатель отправить в ремонт
Сильная вибрация двигателя Нарушилась балансировка вентиляторного колеса двигателя либо другого элемента, установленного на валу двигателя Устранить небаланс вентилятора либо другого элемента, установленного па валу двигателя
Подшипник перегревается, в нем слышны шумы Подшипник и смазка в нем загрязнены Подшипник изношен Нарушена центровка валов двигателя и рабочей машины Удалить из подшипника смазку, промыть его и заложить новую смазку Заменить подшипник Произвести центровку валов
Двигатель не отключается от сети при нажатии кнопки «Стоп» «Залипли» контакты магнитного пускателя Отключить двигатель автоматическим выключателем и заменить магнитный пускатель
При включении в сеть двигатель работает неустойчиво Силовые контакты магнитного пускателя не создают устойчивого соединения Заменить магнитный пускатель
Разрушение лап машины в местах их присоединения к корпусу Очень сильная вибрация машины Нарушение соосности сочлененных валов двигателя и рабочей машины Определить несбалансированные вращающиеся элементы и выполнить их балансировку Разъединить валы и восстановить их соосность
Разрушение гнезд с резьбой в корпусе для крепления подшипниковых щитов Слишком сильная вибрация Разрушен подшипник Устранить причины, вызывающие такую вибрацию Заменить подшипник
Ослабление крепления подшипника в подшипниковом щите Слишком большая радиальная нагрузка на выходной конец вала, приведшая к износу места посадки подшипника в щите Очень большая вибрация машины Уменьшить радиальную нагрузку и заменить двигатель; применить двигатель другого типоразмера, способный без разрушения выдержать существующую радиальную нагрузку Устранить причины сильной вибрации и заменить двигатель
Александр 2016-04-05 12:32:37Пожалуйста помогите найти ответ. Образование сильной искры непосредственно только под одной щеткой. Замена щетки ничего не изменила. Все контакты проверены. Да же поменял конденсатор, который служит для гашения искры. Если закорочены коллекторный пластины, то искра должна быть круговой. Спасибо за ответ. [Ответить] [Ответить с цитатой] [Отменить ответ]
Наталья 2016-08-02 10:20:29Помогите понять что случилось с моим электрическим триммером. Новый, включили, триммер сильно нагрелся и задымил. Обратилась к продавцу. В сервисном центре сказали «СЛУЧАЙ НЕ ГАРАНТИЙНЫЙ, СГОРЕЛ РОТОР И СТАТОР, МЕНЯЙТЕ ПРОВОДА В ДОМЕ». От чего могло такое произойти? Электропроводка в доме новая, ни один электроприбор в доме не сгорел. [Ответить] [Ответить с цитатой] [Отменить ответ]
Давлеткильдеев 2017-11-22 16:30:32Двигатель 45кВт после перемотки,на холостом х.проработал 20 часов все в норме,под нагрузкой остановился через 20 минут по тепловой защите,менял и пускатель и теплушку 3 раза,все остальные параметры в норме.в чем дело может кто подскажет? [Ответить] [Ответить с цитатой] [Отменить ответ]

Страницы: [1]

Короткозамкнутый и фазный ротор — в чем различие

Преимущества использования:

  • Запуск двигателя с нагрузкой, подключение к валу благодаря созданию большого момента вращения. Это обеспечивает обслуживание асинхронных двигателей с фазовым элементом любой мощности.
  • Возможность постоянной скорости вращения большой или маленькой нагрузки
  • Регулирование автоматического пуска.
  • Работа даже при перегрузке тока напряжения.
  • Простота использования.
  • Невысокая стоимость.
  • Надёжность применения.

Недостатки применения

  • Использование резисторов увеличивается стоимость, а работа двигателя усложняется,
  • Большие размеры,
  • Значение КПД меньше, чем короткозамкнутых роторов,
  • Трудное управление скоростью вращения,
  • Регулярный капитальный ремонт .

Преимущества и недостатки электродвигателя с фазным ротором

Широкое распространение АД с фазным ротором получил за счет ряда серьезных преимуществ перед другими машинами подобного рода.

Среди них следует отметить большой вращающий момент при запуске, а также относительно постоянную скорость вращения даже при высоких нагрузках.

Такие электродвигатели для запуска требуют меньший пусковой ток, а конструкция позволяет использовать автоматические пусковые устройства. Кроме того, эти электрические машины хорошо переносят продолжительные перегрузки.

Как и любой электрический механизм, электродвигатели с фазным ротором имеют ряд недостатков:

  • Чувствительность к перепадам напряжения;
  • Большие габаритные размеры
  • Высокая стоимость;;
  • Более сложная конструкция за счет цепи ротора с добавочным сопротивлением;
  • Меньшие показатели коэффициента мощности и КПД (относительно АД с короткозамкнутым ротором).

  Трансформаторы напряжения понижающий устройство

Устройство двигателя

Главными постоянными являются статор и ротор. Статор представляет собой цилиндр, состав –листы электротехнической стали, в цилиндр уложена трёхфазная обмотка. Она состоит из обмоточной проволоки. Которые соединены между собой в виде звезды или треугольника в зависимости от напряжения.

Ротор – основная вращающаяся часть двигателей. Он в зависимости от расположения может быть внешним, внутренним. Данный элемент состоит из стальных листов. Пазы сердечника наполнены алюминием, который имеет стержни, содержащие торцевые кольца. Они могут быть латунными или стальными, каждое из них изолировано слоем лака.

Между трёхфазным статором и ротором образуется зазор. Регулирование размер зазора от 0,30 –0,34 мм в устройствах с небольшим напряжением, 1,0–1,6 мм в устройствах с большим постоянным электрическим напряжением. Конструкция имеет название беличья клетка. Для мощных двигателей используется медь в сердечнике.

Контактор начинает действие, двигатель заводится.

Существует добавочный резистор в цепи обмотки вращающей части машины, крепится с помощью металлографитных щеток. Щетки обычно используются две, расположены на щеткодержателе.

В приводах кранах и центрифугах для регулирования роботы применяется конический подвижный ротор. Асинхронные двигатели с фазным ротором незаменимы при технических требованиях мощного пускового момента.

Это могут быть такие механизмы, как кран, мельница, лифт.

Схема переключения электрической цепи со звезды на треугольник

Как работает

Принцип функционирования электродвигателя с фазным ротором основан на магнитном поле, которое вращается с угловой скоростью, зависящей от частоты сети и пар полюсов обмотки статора. Поле образовывается при соединении с сетью трехфазной намотки. Как правило, асинхронный мотор имеет намотку во много фаз (обычно три фазы), но существуют и однофазные.

Читайте также:  Освещение комнаты светодиодной лентой по периметру

Вам это будет интересно Принцип действия генератора постоянного напряжения

Статор и ротор асинхронного двигателя

При пересечении обмоток магнитное поле в соответствии с правилом электромагнитной индукции индуктирует электродвижущую силу в этих намотках. Если намотка ротора замкнута, ее электродвижущая сила вводит в электроцепи ротора энергию. Образуется электромагнитный момент.

Мотор назвали асинхронным из-за того, что угловая скорость ротора не равна угловой скорости вращения электромагнитного поля, то есть они двигаются несинхронно.

Процессы, проходящие в асинхронном электродвигателе, измеряют параметром под названием скольжение, который рассчитывается как разность угловых скоростей ротора и магнитного поля.

Обратите внимание! Скольжение бывает положительным и отрицательным в зависимости от режима функционирования электромотора.

При идеальном холостом ходе оно равняется нулю, ротор и поле крутятся с равной быстротой. Никакой электродвижущей силы не образуется, ток и электромагнитный момент нулевые.

При включении двигателя скольжение равняется 1 и при идеальном ходе постепенно достигает 0.

Если вращать ротор в другую сторону относительно магнитного поля (разница угловых скоростей будет больше 1), появится тормозной момент, так как электродвигатель переходит в режим противовключения.

Расчет скольжения

  Мощность: определение, формула расчета, единица измерения.

В соответствии со значением скольжения в ходе работы электродвигателя различают 3 режима его функционирования:

  • противовключение (скольжение стремится от 1 до бесконечности);
  • генераторный (скольжение от 0 до бесконечности);
  • двигательный (скольжение стремится от единицы до нуля).

Принцип работы

В основе АД лежит вращение поля магнитов. В область обмотки трёхфазного статора поступает ток, а в фазах возникает поток магнитов, изменяемый в зависимости от скорости и частоты постоянной электрической мощности. При статорном вращении возникает электродвижущая сила.

В роторную обмотку подходит напряжение, которое совместно с постоянным магнитным потоком статора образует пуск. Он стремится направить ротор по магнитному вращению статора и при достижении превышения момента торможения, приводит к скольжению. Оно выражает отношение между частотами статорного силового поля магнитов и скоростью роторного вращения.

Чертеж режима кз

При балансе между моментами электромагнита и торможения, перемена значений остановится. Особенность эксплуатации АД – сольватация кругового движения силового поля статора и им наводящих токов в роторе. Момент вращения возникает лишь при разнице частот круговых движений магнитных полей.

Машины различают синхронные, асинхронные. Разница механизмов в их обмотке. Она образует магнитное поле.

Неподвижность ротора и замыкание обмотки приводит к короткому замыканию (кз).

Где применяется

  • Большая часть всех электродвигателей, выпускающихся в производственных масштабах, являются асинхронными.
  • Крановый асинхронный электродвигатель
  • Список сфер, где применяются асинхронные моторы:
  • медицинское оборудование;
  • техника для записи звука;
  • устройства автоматики;
  • бытовые приборы.

Обратите внимание! АД применяется там, где нужны высокие мощности, но вместе с тем нет необходимости в плавном регулировании скорости вращения в больших диапазонах.

Такие электромоторы чаще всего используют в тяжелом оборудовании, к примеру, в подъемных кранах, станках, лифтах и прочих подъемниках. Проще говоря, асинхронную машину нужно подключать в тех условиях, где работа производится под нагрузкой.

Расчёт числа повторений

Возьмём m1 – процесс повторения постоянного поля магнитов и ротора. Система фазы переменного тока образуют вращение поля магнитов.

Данные расчета считаются по формуле:

  Характеристики автоматов и УЗО

  1. m1=60f1/p
  2. f1– частота электричества$
  3. p – количество полюсных пар каждой обмотки статора.

m2 – процесс повторения вращения ротора. Имея различное количество одновременных повторений, данная скорость частоты будет асинхронной. Определение расчёта частоты проводится по соотношению между данными:

  • (m2≠m1)
  • Асинхронный электродвигатель работает только при асинхронной частоте.
  • (m2

Как устранить вибрацию электродвигателя / Публикации / Energoboard.ru

Вибрации электрических машин могут возникать на холостом ходу, тогда источник дефекта имеет магнитную природу (неправильный воздушный зазор между статором и ротором, отслоение лака обмоток и так далее) или в момент пуска и под нагрузкой, тогда источник проблемы механический.

К механическим источникам вибрации можно отнести изгиб вала (может быть как следствием, так и причиной), нарушение центровки ротора, перегрев подшипников (например, из-за отсутствия смазки), ослабление резьбовых соединений крепления элементов электродвигателя. Также режим использования электродвигателя (генератор или движитель) может объяснить причину возникновения неисправности, например, поломка лопастей электровентилятора или нарушение соосности муфты при вращении гидроагрегатов.

Вибрация электродвигателя — электромагнитные причины

  • Электромагнитные причины вибрации электродвигателя. К электромагнитным причинам вибраций относятся:
  • короткие замыкания или неправильные соединения в обмотках статоров или фазных роторов;
  • обрыв в стержнях ротора или в замыкающих кольцах короткозамкнутого двигателя;

  Как увеличить мощность электроэнергии в доме

биение или деформация стали ротора;

возникновение вибраций зубцов статора и ротора электродвигателя при неудачном соотношении между числом зубцов статора и ротора.

Короткие замыкания в обмотках или их «неправильное соединение создают не симметрию магнитной системы электродвигателя, в результате чего взаимное притяжение ротора и статора становится неравномерным.При коротких замыканиях в обмотке фазного ротора двигатель может вибрировать в такт со скольжением.

В результате биения или деформации стали ротора зазор между ротором и статором при вращении машины все время меняется, магнитный поток в зазоре становится несимметричным, появляется вращающаяся сила одностороннего притяжения между ротором и статором, вызывающая изгиб вала и его колебания или колебательные движения статора при недостаточной жесткости конструкции последнего. В связи с относительно малым зазором колебания ротора могут вызвать и задевание ротора о статор.

Для устранения биения активной стали ротора его необходимо обточить или отшлифовать наждачным кругом. Следует иметь в виду, что увеличение зазора между статором и ротором ухудшает коэффициент мощности двигателя.

Установление причин вибрации электродвигателя.

Чтобы установить причину вибрации, необходимо обследовать электродвигатель и идти путем исключения отдельных причин.

В процессе обследования рекомендуется быстро отключать двигатель от сети и наблюдать за его вибрацией.

Немедленное исчезновение вибрации подшипников или корпуса статора после отключения электродвигателя (скорость вращения еще не успела снизиться) при одинаковой величине тока во всех фазах (до отключения) свидетельствует о том, что причиной вибрации является слишком большой зазор между шейками вала и вкладышами, биение стали ротора или короткое замыкание в обмотке фазного ротора.

  1. Если вибрация исчезает немедленно после отключения электродвигателя, но до отключения величина тока во всех фазах различна и двигатель сильно гудит, то причиной вибрации является короткое замыкание или неправильное соединение в обмотке статора.
  2. Если же сразу после отключения электродвигателя вибрация продолжается и исчезает только после значительного снижения скорости вращения его, а ток во всех фазах до отключения одинаков, то вибрация является следствием механических причин, в том числе и слишком малого зазора между шейками вала и вкладышем.
  3. По частоте вибраций во многих случаях можно определить их причину.
  4. Если частота вибраций равна двойной частоте вращения, то причиной вибрации является неправильная центровка агрегата, неисправность соединительной муфты или овальность шеек вала.
  5. Если же причиной вибраций является слишком большой зазор между шейкой вала и вкладышем («наползание» вала), то частота вибраций ниже частоты вращения.
  6. При неуравновешенности вращающихся частей частота вибрации соответствует частоте вращения, а отношение амплитуд вибраций при различных скоростях вращения равно отношению квадратов скоростей.
  7. Источник

  Почему не стоит покупать светодиодные люстры в квартиру

Вибрационные характеристики

При замере вибрации измеряют её вертикальную и горизонтальную составляющие (или как ещё называют осевая и поперечная). Существует несколько понятий вибрационных характеристик, давайте разберемся какими они бывают и в чем измеряются:

  • Виброскорость (измеряется в миллиметрах на секунду, мм/с) – величина, характеризующая перемещение точки измерения вдоль оси электродвигателя.
  • Виброускорение (измеряется в метрах на секунду в квадрате, м/с2) – прямая зависимость вибрации от силы её вызвавшей. Виброперемещение (измеряется в микрометрах, мкм) – величина амплитуды, показывающая расстояние между крайними точками при вибрации.

При замерах вибрационных характеристик, как правило, замеряют виброскорость, так как она наиболее точно описывает характер проблемы. При этом измеряют не наибольшее значение виброскорости, а её среднеквадратичное значение (СКЗ).

По причине того, что все стрелочные приборы по принципу действия (которые использовались ранее) являются интегрирующими.

Допустимые нормы вибрации электродвигателей приведены в Правилах эксплуатации электрических станций и сетей (ПТЭ) и в ГОСТ ИСО 10816.

Так как существует множество разнообразных электрических машин ГОСТ Р 56646-2015 поможет разобраться, какой именно стандарт из группы ГОСТ ИСО 10816 применим к конкретному электродвигателю. Например, для компрессоров, двигателей с насосом и других применений электропривода могут быть различные нормы и требования по проведению замеров.

В этих документах приведены основные требования, нормы, рекомендации, классы вибрационного состояния и прочее.

Основы метода диагностики

Основу метода диагностики состояния подшипников качения по спектрам огибающей составляет явление зависимости параметров сил трения в подшипнике от вида и величины дефектов на трущихся поверхностях.

Эти соотношения обнаруживаются в виде периодического изменения сил трения как функций частот вращения отдельных элементов подшипника (сепаратор, тела качения, внутреннее кольцо^.

Читайте также:  Антенна из коаксиального кабеля для цифрового телевидения

Результатом периодического изменения сил трения является амплитудная модуляция случайной вибрации подшипника, вызываемой этими силами. Также силы трения могут иметь амплитудную модуляцию

10 Резонансная частота керамики датчика, штатно поставляемого вместе с прибором, составляет приблизительно 27 кГп. 11 Частота установочного резонанса датчика в нормальных условиях составляет приблизительно 4.5 кГц. 12 Предполагается, что наружное кольцо подшипника неподвижно.

вследствие периодического изменения коэффициента трения и скачков сил давления на трущихся поверхностях.

Идентификация дефектов осуществляется путем спектрального анализа огибающей шумовой составляющей вибрации подшипника.

Предлагаемый алгоритм диагностирования основан на правиле, по которому каждому виду дефекта соответствует одна из ограниченной совокупности групп составляющих в спектре огибающей вибрации, причем группы не могут быть одинаковыми для разных видов дефектов. Вероятность появления основных признаков неисправности, приведенных в таблице 1. составляет 70 — 85%.

Величины дефектов определяются по максимальной глубине модуляции вибрации т, задаваемой в процентах, которая однозначно связана с разностью ΔL уровней гармонических составляющих и фона в спектре огибающей (рис. 2).

рис. 2 спектр огибающей

Долгосрочный прогноз состояний подшипника осуществляется методом идентификации вибрационных моделей развития каждого дефекта.

В основе этих моделей лежит ограничение на скорости развития дефектов износа подшипников, которое предполагает, что минимально возможное время развития дефекта от момента зарождения до предаварийного состояния составляет около 20% от среднего ресурса подшипника. При этом, условия эксплуатации подшипника считаются нормальными13

13 В подшипнике отсутствуют дефекты, возникающие при изготовлении и монтаже, а также дефекты систем подачи смазки.

Приборы для измерения вибрации

Приборы для измерения вибрации делятся на несколько типов: виброметр, виброграф и виброанализатор. Виброметр, простейший прибор, определяет только один параметр (СКЗ виброскорости). Виброграф, пишущий прибор, регистрирующий амплитуду колебаний. Эти два прибора помогут выявить только превышения норм.

  Трансформаторы и передача энергии на расстояние

Выявить причины (на основании замеряемых параметров) нарушений вибрационных характеристик сможет лишь виброанализатор.

Существую одноканальные и многоканальные виброанализаторы, эти приборы позволяют загрузить в них программу измеряемых параметров с компьютера, что после замеров позволит произвести анализ, сделать расчёт и выявить источник вибраций.

При использовании виброанализатора, на электродвигатель навешиваются датчики вибрации. Таким образом можно точно установить причину неисправности и меры её устранения.

Алгоритм выявления неисправности

Для определения и устранения причин вибрации электродвигателя существует несложный алгоритм.

Осмотреть работающий электродвигатель на предмет отсутствия незакрученных болтов, крышек, надежность крепления двигателя к раме. Далее необходимо рассоединить двигатель и приводимый им в движение механизм.

Если вибрация пропала, то причина в соединительной муфте (нарушение центровки полумуфт, разный вес пальцев и так далее).

Если после отсоединения приводного механизма вибрация на холостом ходу присутствует. Значит причина в самом электродвигателе, при отключении питания (когда двигатель на выбеге) должна прекратиться вибрация.

Если при отключенном питании она прекратилась, то всему виной воздушный зазор между статором и ротором.

При затухающей амплитуде вибраций при отключенном питании, причина в механическом дефекте ротора (изгиб, трещина, дефект роторной бочки) или дефекте полумуфты.

Если при снятой полумуфте вибрация отсутствует, значит – в полумуфте, в противном случае необходимо снимать ротор для динамической балансировки на станке или выявления повреждений обмоток. При диагностике электродвигателя на подшипниках качения их неисправность легко выявить – повышенный шум и сильный нагрев.

Дефект подшипников скольжения будет проявляться под нагрузкой, если выявить причины вибрации под нагрузкой не удаётся, то, скорее всего, виноваты подшипники, необходимо их заменить или отдельно продиагностировать (например, датчики вибрации подключить к месту установки подшипников).

При выявлении повышенного нагрева подшипников необходимо также замерять уровень вибрационных характеристик, потому как сам по себе подшипник редко является источником проблемы, скорее, как следствие.

Важно понимать, что на ответственных механизмах (турбоагрегаты ГЭС, электродвигатели в АЭУ, электроприводы гидростанций и так далее) замер уровня вибрации должен производиться регулярно, в соответствии с графиком технического обслуживания.

Замеры должны проводить представители завода-изготовителя или специалисты организации, имеющей лицензию на проведение такого типа работ.

Замеры вибрационных характеристик с замером температуры подшипников должны быть отражены в формуляре электрической машины.

Теперь вы знаете, почему возникает вибрация электродвигателя, а также как происходит определение и устранение причин. Надеемся, предоставленная инструкция помогла найти и решить проблему!

Повышенный уровень поперечных вибраций асинхронного двигателя

ПОВЫШЕННЫЙ УРОВЕНЬ ВИБРАЦИИ И ШУМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 18. Повышенный уровень поперечных вибраций

Вибрации электродвигателя могут возникнуть по многим причинам динамического и электромагнитного характера. Причины первой группы связаны как с конструктивными недостатками или с повреждением электродвигателя, так и с дефектами установки или соединения его с другой машиной.

Причины второй группы связаны с недоброкачественным изготовлением или повреждением электродвигателя и в некоторых случаях с несимметричным напряжением на его зажимах.

Основным недостатком, вызывающим поперечную вибрацию электродвигателя, является неуравновешенность ротора, допущенная при изготовлении или вызванная деформацией вала и ослаблением посадки вращающихся частей.

Кроме того, поперечные вибрации могут быть вызваны повреждением подшипников качения, овальностью шеек вала, увеличенным радиальным зазором в подшипниках скольжения, низкой температурой масла (при подаче его насосом).

Причины вибраций, связанные с установкой электродвигателя и его соединением с другими машинами, следующие: колебания фундамента или металлической конструкции, на которой установлен электродвигатель, вследствие передачи вибраций от соседних машин или же машин, жестко соединенных с электродвигателем, дефекты соединительной муфты (нарушение центровки при посадке полумуфты на вал, неправильная установка или износ пальцев), дефекты передачи (недоброкачественное изготовление и установка зубчатых колес, неправильная сшивка приводного ремня). Если вращающийся диск 1 (рис. 28) имеет добавочную тяжелую деталь 2, то центробежная сила сектора с добавочной деталью больше, чем других секторов, и поэтому появляется результирующая односторонняя центробежная сила, направленная по радиусу, на котором расположена тяжелая деталь. При положении детали, показанном на рис. 28, центробежная сила вместе с силой тяжести диска прижимает вал к нижним вкладышам подшипников. В верхнем положении детали центробежная сила будет прижимать шейки вала к крышкам подшипников, а в промежуточных положениях ее подшипники будут испытывать боковое давление. Центробежная сила вызывает поперечные вибрации частоты f=n/60, Гц, где n — частота вращения в об/мин.

Технология ремонта электродвигателя

27.06.2014

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ  ПРОЦЕСС РЕМОНТА  ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

Объем и характер ремонтных работ определяют в результате внешнего осмотра машины, в процессе предремонтных испытаний и разборки, а также после осмотра и испытаний отдельных частей.

Перед осмотром машину очищают от грязи и пыли, продувают сжатым воздухом ее наружную поверхность, обмотки, контактные кольца, коллектор и другие доступные части. При осмотре проверяют комплектность (наличие у машины всех основных частей и деталей): корпус, подшипниковые щиты и крышки, колодки зажимов, выводные концы и др.

В ремонт принимают, как правило, комплектные машины, т. е. такие, у которых имеются все сборочные единицы и детали.

Не принимают в ремонт электрические машины малой и средней мощности, если у них разбит корпус или подшипниковый щит, отбито более двух лап машины со значительными повреждениями механических частей, которые невозможно устранить силами ремонтного цеха или предприятия. Восстановление таких машин требует значительных затрат, превышающих стоимость новой машины.

В тех случаях, когда машина имеет исправную механическую часть и может быть отремонтирована без перемотки перед разборкой, проводят предремонтные испытания на холостом ходу в течение 30 мин. Перед включением электродвигателя в сеть проверяют свободный ход ротора, наличие смазки в подшипниках, измеряют сопротивление и испытывают электрическую прочность изоляции.

Во время предремонтных испытаний на холостом ходу измеряют токи в фазах трехфазных двигателей, вибрации, проверяют состояние механической части машины, нагрев подшипников, работу щеточно-коллекторного аппарата и выполняют ряд других операций.

Увеличение тока холостого хода сверх максимально допустимых значений может свидетельствовать о ряде дефектов: увеличении воздушного зазора, осевом смещении ротора относительно статора, слабой прессовке сердечника, уменьшенном числе витков обмотки в результате ошибки при предыдущем ремонте.

После разборки части машины, подлежащие ремонту, промывают и испытывают, определяют объем и содержание ремонтных работ для каждой из них и оформляют дефектационную карту. На ее основе составляют маршрутную технологическую карту ремонта.

  • Работы по выявлению неисправностей и повреждений перед ремонтом называют дефектацией.
  • В ремонтном цехе могут отсутствовать необходимые для ремонта данные машин старых конструкций. При подготовке к ремонту таких машин
  • снимают необходимые эскизы и схемы, в дефектацнонную карту записывают все сведения, без которых не могут быть восстановлены обмотки и другие части машины: число и размеры проводов в пазу, тип и шаг обмотки, число пазов, вылеты лобовых частей и др.
  • РАЗБОРКА АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ.
  • Проведение подготовительных работ:

1. Ремонтируемый электродвигатель протереть от грязи и пыли, продуть обдувочной камере сжатым воздухом.

2. Закрепить бирку с ремонтным номером электродвигателя, подлежащего разборке на комплектовочнном боксе. В процессе разборки в этот бокс складывать все детали и крепеж электродвигателя.

Разборка электродвигателя:

1. Установка электродвигателя на слесарный стол.

2. Открутить винты крепления кожуха вентилятора, и снять его. Снять приспособлением для съема вентилятор с вала.

3. Снять выводные концы электродвигателя.

Читайте также:  Отопление на солярке своими руками

4. Разобрать клеммную коробку и снять борно.

5. Открутить винты крепления  подшипниковых крышек, и снять их.

6. Открутить болты крепления подшипниковых щитов к статору.

7. Удалить задний подшипниковый щит.

8. Используя приспособление для вывода ротора, вывести передний подшипниковый щит из статора, не допуская задевания ротора за обмотки статора.

9. Передний подшипниковый щит снять с ротора и выпрессовать подшипники.

  1. После окончания разборки ремонтируемого электродвигателя  ротор и статор обдувают, а детали находящиеся в комплектовочном боксе отправляют в мойку.
  2. ВНИМАНИЕ: Узлы электродвигателя прошедшие дефектировку очищают от грязи и пыли и укладывают в комплектовочный бокс, закрепив на них бирку с ремонтным номером разбираемого асинхронного электродвигателя.
  3. Обязательно проводят измерение зазоров между статором и ротором электродвигателя.

Воздушный зазор измеряют с двух противоположных торцов электродвигателя калибровочным щупом, который вводится через специальные или наблюдательные люки в торцевых щитах. С каждой стороны измерения производят в четырех точках, смещенных одна относительно другой на 90°. Зазор определяют как среднее арифметическое всех замеров.

В асинхронных двигателях нормируется также неравномерность зазора, которая определяется как отношение значения зазора в данной точке к его среднему значению. Отклонение не должно превышать 10%.

Увеличение зазора ремонтируемого двигателя больше заводских показателей на 25 и больше процентов для односкоростных электродвигателей, и больше 15 процентов для многоскоростных двигателей приводит  К ИЗМЕНЕНИЮ МОЩНОСТИ И ТОКА ХОЛОСТОГО ХОДА:

превышении зазора между статором и ротором, мощность электродвигателя после ремонта будет ниже заводских паспортных параметров мощности на 0,3%. на каждый процент превышения.

 превышение зазора между статором и ротором на каждый процент ведет к увеличению тока холостого хода на 0,6%.

Процесс удаления неисправных обмоток электродвигателя.

1.Установка ремонтируемого статора или ротора на токарный станок.

2.Обрезание лобовых частей обмотки статора (ротора) со стороны соединения катушек.

3.Поместить статор или ротор в тупиковую электропечь, для розогрева обмотки при температуре 250…300 °С в течение 30…40 мин.

4.Когда статор или ротора остынет до температуры 80…90°С установливают держатель активной стали и удаляют по частям обмотку из пазов с помощью приспособления для выемки обмоток.

5.Очистка пазов статора или ротора специальным стальным скребком для чистки от остатков старой изоляции. Отправка статора или ротора на продувку.

Намотка статорных секций:

Закрепляют соответствующий шаблон на намоточном станке  для намотки катушек.Закрепить провод на первой ступеньке шаблона и намотать вручную начало катушки. Намотать катушку.

Сделать переход на другую ступень шаблона.  Намотать катушку. Данные операции повторить до завершения намотки секции.

Перевязать каждую катушку в двух местах по разъему шаблона отходами провода. В случае обрыва провода допускается одна пайка на шаблон с выводом ее на лобовую часть с изоляцией хлорвиниловой трубкой.

  • Снять шаблон с катушкой со станка, вынуть катушку, перевязать ее в одном месте и уложить в тару.
  • Замерить сопротивление и проверить вес катушки.
  • УКЛАДКА ОБМОТОК СТАТОРА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И БАНДАЖИРОВКА ОБМОТОК.
  • ПОДГОТОВКА СТАТОРА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ.

Продуть статор сжатым воздухом. Тщательно проверить состояние пазов; при обнаружении заусениц произвести их опиловку.

  1. Заложить в пазы электродвигателя пазовые коробочки, обеспечив их одинаковые вылеты.
  2. Оправить заложенные пазовые коробочки оправкой и установить статор на специальную подставку.
  3. УКЛАДКА КАТУШЕК СТАТОРА.
  4. Взять комплект секций на электродвигатель и положить слева от подставки.
  5. Взять одну группу фазы и развязать нитки, связывающие группу.

Первую секцию согнуть. Секцию сгибать так, чтобы части секции, вкладываемые в пазы» были параллельны. Вязки сдвинуть на лобовые части.

В первый паз вставить одну сторону секции, заправляя проводники ножом, оправкой, изготовленным из твердых пород дерева или текстолита, эбонита и т. д. Первым пазом считается паз (если смотреть слева), лежащий напротив кармана или места выхода из статора выводных концов. Закрепить секции пазовой крышкой.

  • Обжать секцию в пазу гладилкой и заклинить клином.
  • В зависимости от шага по пазам отсчитать необходимый паз и вставить в него вторую сторону секции, повторяя операции по укладке первой стороны.
  • Уложить в том же порядке остальные катушки секции.
  • Согласно схеме обмотки уложить остальные секции.

Установить шаблон для формовки лобовых частей в расточку статора и оправкой отформовать лобовую часть. Вставить лобовые межфазные прокладки.

Повернуть электродвигатель другой стороной, повторить процесс формовки лобовой части. Вставить лобовые межфазные прокладки.

  1. Статор установить вертикально, расправить концы секций и надеть на них поливинилхлоридные или линоксиновые трубки.
  2. На концы секций в местах межкатушечных соединений надеть поливинилхлоридные или линоксиновые трубки по одной на каждое.
  3. Зачистить места сварки от изоляции и соединить катушки.
  4. ПРИСОЕДИНЕНИЕ ВЫВОДОВ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ.

Места соединений сварить при помощи сварочного трансформатора. Концы обмотки свариваются на стыковом аппарате. Для этого к зачищенным и скрученным вместе проводам прикладывают металлический электрод.

В данном случае используют плоскогубцы, к которым присоединен один провод от сварочного трансформатора. Ручки плоскогубцев изолированы. К концу скрутки прикладывают угольный электрод.

Возникшая дуга оплавляет провода и сваривает, их.

  • Зачистить место сварки, отогнуть скрутку и надвинуть трубку.
  • Надвинуть линоксиновую (поливинилхлоридную) трубку большего диаметра на отогнутую скрутку с выводным концом так, чтобы каждый ее конец находил на трубку меньшего диаметра не меньше чем на 10 мм.
  • Уложить выводные концы, направив их к карману или месту вывода, а затем связать в пучок.
  • БАНДАЖИРОВКА ОБМОТОК ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ.

Забандажировать лобовую часть хлопчатобумажным шнур-чулком или стеклошнур-чулком, прошивая обмотку возле каждого паза. Шнур завязать узлом у первого паза.

Повернуть статор и забандажировать вторую лобовую часть.

Установить статор в приспособление для опрессовки. Выводные концы заправить в соответствующую прорезь. Опрессовать лобовую часть. Повернуть статор и опрессовать вторую лобовую часть.

После опрессовки произвести перетяжку бандажа. Развязать крепление шнур-чулка, выбрать слабину, образовавшуюся при опрессовке и завязать узлом заново.

При изготовлении приспособления для опрессовки лобовых частей статор; необходимо учитывать, что после опрессовки обмотки лобовых частей немного пружинят, увеличивая размер на 2…3 мм. Кроме того, необходимо также учитывать увеличение размера лобовых частей обмотки на 2…3 мм после пропитки и сушки.

  1. Установить шаблон для оправки лобовых частей и оправить последние с обеих сторон статора.
  2. Произвести контроль обмотки на контрольном стенде.
  3. Отправить статор на пропитку и сушку.
  4. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЩИЕ МЕТОДЫ ПРОПИТКИ ОБМОТОК РЕМОНТИРУЕМЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ.

Назначение пропитки обмотки электродвигателя. В процессе изготовления и после укладки в пазы статоров, роторов и якорей обмотки электродвигателей пропитываются лаками или компаундами с последующей сушкой.

  • В результате пропитки и сушки улучшаются следующие свойства электрической изоляции:
  • 1) повышается нагревостойкость;
  • 2) улучшается теплопроводность обмоток за счет уменьшения воздушных прослоек между проводниками и стенками паза сердечника;
  • 3) повышается влагостойкость изоляции, особенно волокнистой, за счет уменьшения гигроскопичности в результате заполнения пор и создания лаковой пленки, препятствующей проникновению влаги внутрь обмотки;
  • 4) повышается электрическая прочность изоляции, так как электрическая прочность пропиточных материалов выше электрической прочности воздуха, находящегося между волокнами не пропитанных материалов;

5) повышается механическая прочность изоляции, так как пропитанная обмотка имеет хорошо сцементированные витки, плотна и прочно сидящие в пазах сердечников. Благодаря этому предотвращается перемещение проводников в результате вибрации и связанное с этим повреждение изоляции от истирания.

Наружные поверхности обмоток после сушки окрашивают покровными эмалями и лаками. Образующаяся в результате этого твердая и гладкая пленка толщиной 50 — 60 мкм хорошо защищает изоляцию от влаги, смазочных масел и скапливания пыли.

  1. Основные методы пропитки обмоток электродвигателей.
  2. Для пропитки обмоток пользуются следующими методами:
  3. 1) погружением в лак;
  4. 2) на стендах с нижней подачей лака;
  5. 3) струйным поливом;
  6. 4) компаундированием;
  7. 5) вакуумно-нагнетательным способом.
  8. Выбирают метод пропитки в зависимости от типа лака и конструкции обмоток.
  9. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ СБОРКИ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ.

Общая сборка машин переменного тока включает: монтаж подшипников, ввод ротора в статор, запрессовку подшипниковых щитов, измерение воздушных зазоров.

Ввод ротора осуществляется теми же приспособлениями, которые применяют при разборке.

Большого внимания и опыта эта операция требует при сборке крупных машин, так как даже легкое прикосновение массивного ротора может привести к значительному повреждению обмоток и сердечников.

Последовательность сборки и ее трудоемкость в первую очередь определяются сложностью конструкции электрической машины.

Сборка асинхронных двигателей с короткозамкнутый ротором:

Вначале подготовляют к сборке ротор, насаживая на вал шарикоподшипники. Если у подшипниковых опор есть внутренние крышки, сначала их надевают на вал, заполняя уплотнительные канавки смазкой.

Подшипники закрепляют на валу стопорным кольцом или гайкой, если это предусмотрено конструкцией машины.

Роликовые подшипники разделяются на две части: внутреннее кольцо вместе с роликами насаживают на вал, наружное устанавливают в щит.

После ввода ротора в статор в подшипники закладывают консистентную смазку, щиты надевают на подшипники и вдвигают в корпус центрирующими поясками, закрепляя болтами. Все болты первоначально ввертывают на несколько ниток, затем, поочередно затягивая их в диаметрально противоположных точках, запрессовывают щит в корпус.

 После сборки проверяют легкость вращения ротора и производят обкатку на холостом ходу, проверяя подшипники на нагрев и шум. Затем двигатель отправляют на испытательную станцию.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector