Поточний ремонт (ТР) електродвигунів

Вступ

Електродвигуном називається  машина, в якій електрична енергія  перетворюється на механічну. Існує багато типів електродвигунів, але найбільшого поширення в усіх галузях промисловості, в будівництві та сільському господарстві набули асинхронні двигуни трифазного струму. Електродвигун характеризується зазначеними на його паспорті номінальними даними, до яких належать: потужність, напруга, струм статора, кратність пускового струму, коефіцієнт потужності (cos ф), частота обертання ротора, номінальний крутний момент.    Номінальною потужністю називають корисну механічну потужність на валу двигуна за номінальних значень струму, напруги і частоти.  Номінальним струмом називають струм, який споживається двигуном за номінальних значень навантаження, частоти і напруги. Пусковим струмом називають струм, який протікає в період пуску двигуна.    Кратність пускового струму визначається як відношення струму, який протікає в момент пуску, до мінімального струму. Коефіцієнтом потужності кола називається відношення активної потужності до повної потужності. Коефіцієнт корисної дії — це відношення потужності, що віддається електродвигуном, до тієї, що споживається ним. Номінальним моментом називають момент, що розвивається двигуном за номінальних значень потужності і частоти обертання.      Асинхронний електродвигун трифазного змінного струму складається з нерухомої частини — статора й обертової частини — ротора і двох підшипникових щитів з підшипниками, в яких обертається вал ротора.  Статор складається із станини і осердя з обмоткою. Станину відливають з чавуну або сталі, а осердя набирають з тонких листів електротехнічної сталі. Листи осердя мають виштампувані фігурні вирізи, які в складеному пакеті утворюють пази, куди вкладається статорна обмотка. 

1.Технічне обслуговування (ТО) електродвигунів.     Технічне обслуговування проводять на місці установки без демонтажу та розбирання. В обсяг ТО входять: очищення електродвигуна від пилу і бруду; перевірка справності заземлення, кріплення електродвигуна і його елементів, ступеня нагріву і рівня вібрації і шуму, надійності контактних з'єднань; вимірювання опору ізоляції та усунення виявлених несправностей. У двигунів з фазним ротором перевіряють стан контактних кілець і щіткового механізму.          Терміни ТО електродвигунів залежать від характеристики приміщень та робочих машин, з якими вони працюють. ТО електродвигунів серій 4А, Д, АО2СХ проводять 1 раз на три місяці, крім електродвигунів, встановлених на Зернодробарки, молотарка, пресах, подрібнювачах кормів (пилові вологі приміщення), для яких ТО здійснюють 1 раз на півтора місяця. Таку ж періодичність обслуговування мають електродвигуни, що працюють на відкритому повітрі або під навісом. Для двигунів молочних вакуум-насосів і пастеризаторів (особливо сирі приміщення) ТО виконують 1 раз на два місяці.            Періодичність ТО для електродвигунів серії АО2, встановлених в сухих і вологих, а також сирих приміщеннях, для електродвигунів, які використовуються в запилених та особливо сирих приміщеннях, визначена відповідно до ППРЕ - системі планово-попереджувальних ремонтів електрообладнання.

2.Поточний ремонт (ТР) електродвигунів.     Проводять або на місці їх встановлення, або на пункті технічного обслуговування, в майстерні і т.д. Поточні ремонти на місці установки електроустаткування виконують спеціалізовані виїзні бригади.    Відповідно до ППРЕ в обсяг поточного ремонту електродвигуна входять: очищення від пилу і бруду, від'єднання від живлять проводів та заземлення, демонтаж на місці установки і розбирання, очищення обмотки, вимірювання опору ізоляції обмотки і при необхідності сушка обмотки, промивка підшипників, перевірка та їх заміна при необхідності, ремонт або заміна пошкоджених вивідних проводів обмотки і клемної панелі, коробки висновків, складання, мастило підшипників, випробування на холостому ходу, фарбування і, при необхідності, установка електродвигуна на робоче місце, центрування з робочою машиною і випробування під навантаженням. У електродвигунів з фазним ротором перевіряють стан контактних кілець, при необхідності виконують їх проточку і шліфування, регулюють щітковий механізм і, якщо потрібно, замінюють щітки.       При сушінні обмоток електродвигуна видаляється волога з пор і тріщин обмотки, але самі тріщини і пори в лакової плівки зберігаються. Значить, зберігається ймовірність досить швидкого зволоження обмотки електродвигуна при його "диханні" у процесі експлуатації, а отже, і ймовірність пробою. Усунення пір і тріщин лакової плівки провідників обмотки дозволяє уникнути її зволоження на тривалий термін. Тріщини і пори можуть бути усунені тільки просоченням обмотки в лаку.    Просочення обмотки підвищує її надійність, але ускладнює технологію ремонту, вимагає наявності просочувальних ванн, ємностей для зберігання лаку і т.д. Крім того, збільшується час знаходження електродвигуна в ремонті, воно може виявитися більше часу простою між робочими циклами. У цьому випадку буде потрібно заміна ремонтується електродвигуна на резервний. Тому необхідно в кожному конкретному випадку перед поточним ремонтом проводити ретельну діагностику стану електродвигуна і на основі отриманих даних вирішувати питання про обсяг і місце проведення ремонту. Періодичність поточних ремонтів електродвигунів серій 4А, Д, АО2СХ відповідно до ППРЕ складає 24 місяці, за винятком електродвигунів, встановлених на молочних вакуум-насосах і пастеризаторах в особливо сирих приміщеннях, в яких вологість перевищує 98%, в цьому випадку періодичність поточних ремонтів складає 18 місяців.   Періодичність ТР електродвигунів серії А02 становить 24 місяці для сухих, вологих (вологість до 75%) і сирих приміщень та 18 місяців для запилених та особливо сирих приміщень (вологість до 98%), виключаючи електродвигуни зернодробілок, молотарок, пресів, подрібнювачів кормів, для яких періодичність-12 місяців. Таку ж періодичність ТР мають електродвигуни серії АО2, що працюють на відкритому повітрі або під навісом.            Система ППРЕ визначає періодичність обслуговування і ремонту стосовно до приміщення та робочій машині, для яких електродвигун використовують. Вплив режиму роботи електродвигуна на зміну характеристики ізоляції обмотки при визначенні періодичності ТО і ТР не враховується. Крім того, ППРЕ не враховує термін експлуатації електродвигуна. Відповідно до ППРЕ однакову періодичність мають новий електродвигун, вперше піддавався ТО або ТР, і електродвигун, вже неодноразово минулий ТО і ТР. Не обмовляється періодичність ТО і ТР електродвигунів, встановлених на робочі машини після капітального ремонту або модернізації.          У цих умовах зростає значення діагностики електрообладнання та роль керівників електротехнічної служби господарства при складанні місячних і річних графіків ТО і ТР електрообладнання.       Якісно виконана діагностика електрообладнання господарства дозволить скорегувати строки проведення технічного обслуговування та поточного ремонту електроустаткування. За допомогою діагностики можна виявити і вивести з роботи для ремонту (модернізації) або для списання електрообладнання, що виробили свій ресурс і має гранично допустимі параметри надійності. У результаті ліквідується небезпека раптової відмови електрообладнання та аварійної зупинки технологічного процесу. Модернізація своєчасно виведеного у ремонт електрообладнання дозволить підвищити його надійність і, як наслідок, забезпечити безперервність технологічного процесу сільськогосподарського виробництва. У результаті діагностики може бути прийнято рішення про подовження строків між проведенням ТО і ТР для електрообладнання, що має високі параметри надійності, що дозволить заощаджувати витрати на проведення технічного обслуговування електрообладнання.   Розглянемо заходи підвищення експлуатаційної надійності електродвигунів. Основні причини виходу з ладу електродвигунів, які використовуються в сільськогосподарському виробництві: невідповідність важких умов середовища; невідповідність або відсутність захисту від неповнофазних режимів роботи і аварійних перевантажень; недостатній рівень експлуатації.          Для усунення першої причини приймають такі заходи: випускають електродвигуни підвищеної надійності; модернізують електродвигуни старих серій при ремонті; виносять електродвигуни за межі вологому агресивному середовища.           Підвищуючи надійність електродвигунів, заводи випускають вузькоспеціалізовані виконання для умов сільськогосподарського виробництва.  Електродвигуни другої серії сільськогосподарського виконання АО2СХ добре себе виправдали в експлуатації.     При роботі в тваринницьких приміщеннях термін служби електродвигунів сільськогосподарського виконання досягає 6 ... 8 років, а другої серії загальнопромислового виконання - всього 1 ... 2 роки.   У четвертій серії електродвигунів загальнопромислового виконання використані ті ж ізоляційні та активні матеріали, що і в двигунах АО2СХ. Тому електродвигуни серій 4А і А02СХ працюють з однаковою надійністю. Відмінність випускаються електродвигунів спеціалізованого виконання 4АСХ полягає тільки в анодування або нікелювання кріпильних частин двигуна та більш якісної забарвленні.      Модернізовані електродвигуни четвертої серії 4АМ володіють підвищеною надійністю. Вітчизняна електропромисловість спільно з країнами соціалістичної співдружності приступила до випуску нової серії двигунів АІ (інтернаціональної), характеристики і надійність яких ще більш підвищені.             Таким чином, сучасні електродвигуни загальнопромислового виконання відносяться до універсальних, так як їх можна використовувати в особливо сирих, з хімічно активним середовищем тваринницьких приміщеннях, в яких вміст вологи становить 80 ... 100%, аміаку - 2 ... 140 мг/м3, сірководню - 10 ... 90 і вуглекислого газу - 0,03 ... 0,88 мг/м3, запиленість - до 240 г/м3.          У сільськогосподарському виробництві використовують різноманітні серії електродвигунів, в тому числі й старі - А, АТ і А2, АО2.    При капітальних і поточних ремонтах старі серії електродвигунів бажано модернізувати. Зазвичай електромашинобудівний завод при виготовленні електродвигунів застосовують дворазову просочення обмоток. Електроремонтні заводи іноді відступають від технології ремонту і застосовують тільки одноразову просочення обмотки, що помітно знижує надійність двигунів. У якості найпростішої модернізації електродвигунів при їх ремонті можна вважати застосування не двох, - а триразовою просочення.

 3.Триразове просочення обмоток лаком, модифікованим інгібіторами.

Ця пропозиція В.І. Чарикова - перший вид найпростішої модернізації, що підвищує надійність електродвигунів  при поточному ремонті. Інгібітор, диффундируя в лакову плівку і  заповнюючи її пори, перешкоджає проникненню  вологи. Для досліджень застосовували  хроматне і БДН інгібітори, розроблені ЧІМЕСХ під керівництвом О.І. Голяніцкого. Кращі результати були отримані при  використанні БДН інгібітора - це суміш  діетіланіліна, бензотриазол і паранітрофенола, розчинена в ацетоні. При просочуванні обмотки використовували емаль  ГФ-92ХС, модифіковану шляхом додавання 6% (від маси емалі) інгібітору.      Лобові частини обмотки статора обробляють фарборозпилювачем або занурюють в спеціальні розчини (електродвигуни малої потужності). Експериментальні дані показали, що після двох місяців експлуатації опір ізоляції обмоток електродвигунів, просочених модифікованої емаллю, виявилося в 4 рази вище, ніж опір ізоляції електродвигунів, просочених немодифікованої емаллю ГФ-92ХС.      4.Капсулювання лобових частин електродвигунів.     Це другий вид модернізації старих серій. Запропонований ВНДІ механізації та електрифікації сільського господарства Нечорноземної зони РФ спосіб капсулювання обмоток за допомогою епоксидних смол через складність технології капсулювання можна застосовувати тільки на ремонтних заводах при капітальних ремонтах двигунів.      Крім того, слід врахувати, що двигун з капсулированной епоксидним компаундом обмоткою стає неремонтоздатність.     Запропонований А.Є. Немирівським спосіб капсулювання лобових частин обмоток за допомогою еластомерів на основі синтетичного каучуку застосовують при поточних ремонтах електродвигунів навіть у майстернях радгоспів і колгоспів.           При експлуатації капсульованих електродвигунів протягом стійлового періоду опір ізоляції обмоток було не нижче 500 МОм. Дослідження показали, що термін служби капсульованих електродвигунів досягає 8 років у важких умовах тваринницьких приміщень. Досвід експлуатації електродвигунів показує необхідність посилення ізоляції вивідних кінців за допомогою липкої стрічки поліхлорвінілової, лаку або капсулювання.   В.В. Усовим запропоновано застосування лобових охолоджувачів обмоток потужних електродвигунів старих серій .     Суть способу полягає в нанесенні на лобові частини обмотки шару ізоляційного лаку. Потім на обмотку укладають алюмінієві сегменти, щільно охоплюють обмотку і щільно прилягають до пакету статора. У результаті герметизується (капсуліруется) не тільки обмотка, але і різко зростає її тепловіддача. Досліди показали, що термін служби електродвигунів також може досягати 8 років, при цьому потужність двигуна може бути збільшена на один щабель. Недолік способу полягає в його складності.    Для підвищення експлуатаційної надійності електродвигунів практикували виносити їх в спеціальні приміщення, розташовані поряд з фермами, що вимагає великих додаткових витрат кабельної продукції. Тому даний спосіб підвищення експлуатаційної надійності доцільно здійснювати при будівництві нових об'єктів, заздалегідь враховуючи при проектуванні технологію виробництва, витрата електротехнічних матеріалів, надійність електрообладнання та економічні показники.       При монтажі електродвигунів в приміщенні необхідно враховувати забезпечення надійності їх роботи. Так, існуючі системи дахової вентиляції тваринницьких комплексів по відгодівлі великої рогатої худоби в основному виконані таким чином, що на електродвигун постійно стікає волога, що надходить в приміщення з навколишнього середовища через вентиляційну трубу, від чого спостерігається значний вихід електродвигунів з ладу. Зсув електродвигуна щодо вентиляційної труби (вентилятора) різко скоротило аварійність даних електродвигунів.        До числа ефективних профілактичних заходів, що запобігають можливе зволоження ізоляції, належить створення мікроклімату всередині оболонки електродвигуна шляхом підігріву обмоток електродвигуна в період його неробочого стану. При струмового методі підігріву і сушці електродвигунів безпосередньо на робочому місці обмотки підключають через: конденсатори (рис.1, а), однотиристорний пристрій (рис.1, б), двохтиристорний пристрій (рис.1, з).

Малюнок SEQ Малюнок \ * ARABIC 1. - Принципові схеми підігріву обмоток  електродвигуна за допомогою:         а - конденсаторів С;           б - однотірісторного пристрої;         в - двухтірісторного пристрою.       Обмотки можуть бути підключені і до вторинної обмотки знижувального трансформатора, наприклад зварювального. Струм в обмотці електродвигуна повинен бути таким, щоб температура електродвигуна перевищувала температуру навколишнього середовища на 5 ... 10 ° С, що перешкоджає проникненню всередину ізоляції вологи і її агресивних домішок. При такому підігріві електродвигуна поліпшується коефіцієнт потужності електроустановки ферми в цілому. Необхідно відзначити, що при дещо завищеною потужності (на 25 ... 30%) електродвигуна і підключенні батареї конденсаторів до клем він може не відключатися від мережі в разі втрати фази і працювати в режимі однофазного харчування, зберігаючи безперервний технологічний процес (наприклад, доїння) .     Крім того, індивідуальні конденсаторні батареї, з'єднані в зірку, можна використовувати в якості елемента реле захисту від втрати фази для двигунів, однофазний режим яких недопустимий (рис.2). Ємність фаз індивідуальних батарей конденсаторів (ІБК), з'єднаних трикутником, для електродвигунів єдиної серії основного загальнопромислового виконання потужністю до 10 кВт визначають з

Малюнок 2. - Схема з використанням  конденсаторів для захисту від втрати фази таких висловлювань: С = 1,3 (1 + + 2Рн); С = 3,0 (1 + Рн); С = 3,7 (1 + + Рн), С = 3,5 (3 + РН) при частоті обертання відповідно 3000; 1500; 1000; 750 об / хв.             При потужності електродвигунів вище 10 кВт С = 10 + РН при частоті обертання 3000, 1500 і 1000 об / хв і С = 30 + 2Рн - при 750 об / хв (Рн вимірюють у кіловатах, С - в мікрофарад).       Ємність фаз ІБК для електродвигунів виконання А02СХ повинна бути збільшена на 35% в порівнянні з обчисленої за наведеними виразами. При використанні ІБК в період неробочих пауз необхідно дотримуватися особливу обережність, тому що електродвигун хоча і нерухомий, але перебуває під напругою. Крім того, необхідно періодично контролювати ємність ІБК, а також ефективність компенсації коефіцієнта потужності. Періодичність противосиростних заходів залежить від місця установки електрообладнання і його виконання.        При застосуванні тиристорних пристроїв по двох фазних проводах протікає несинусоїдальний струм. Дослідженнями встановлено, що при струмі нагріву від однополярного устрою, що становить 0,1% номінального струму живильного трансформатора, в суміжних електро приймача починають спостерігатися вібрації, деренчання систем контакторів і пускачів. При великих струмах нагріву спостерігаються відмови контакторів, пускачів і реле, а також ослаблення кріплення і порушення центрування електродвигунів.            У двохтиристорних пристроях імпульси струму двохполярні і в складових струму нагріву відсутні парні гармоніки і постійна складова. Тому навіть при струмі нагріву, порівнянній з номінальним струмом живильного трансформатора, в режимах роботи суміжних електро приймачів не спостерігається негативних явищ. Нормування якості електроенергії у приймачів залежить від коефіцієнта несинусоїдальності.     Одна з головних умов довговічної роботи електричних машин - вибір апаратури управління електродвигунами та їх захисту у відповідності з Правилами улаштування електроустановок.

Список використаних джерел

1. Пястолов А.А. Єрошенко Г.П. Експлуатація електрообладнання - М.: Агропроменерго, 1990 - 287 с.
2. Єрошенко Г.П. Пястолов А.А.  Курсове та дипломне проектування з експлуатації електрообладнання - М.: Агропромиздат, 1988 - 160 с.
3. Атабеков В.Б. Ремонт електрообладнання промислових підприємств - М: .. Вища школа, 1985.