Ремонт статора и ротора, контактных колец и щеточного аппарата

При ослаблении прессовки и посадки сердечника ротора, а также нарушении изоляции листов стали чаще всего производят полную перешихтовку магнитного сердечника, т.е. разбирают пакеты на отдельные листы, очищают их от старой изоляции, покрывают изоляционным лаком с последующей сушкой, сборкой и отделкой сердечника[22].

При ремонте сердечников статора и ротора, поврежденных в результате сильного нагрева, нарушается часть обмотки, ослабляется прессовка пакетов и уменьшается ширина воздушных каналов. Эти неисправности устраняют (после выемки поврежденной обмотки) опрессовкой ослабленных пакетов сердечника.

В крупных машинах местный нагрев сердечника может привести к выгоранию отдельных частей стали с нарушением изоляции обмоток и оплавлению проводников. При выгорании больших участков стали сердечника необходим капитальный ремонт статора с полной перешихтовкой листов стали и заменой поврежденных пакетов. Если в результате выгорания и оплавления стали в зубцовой зоне повреждена небольшая поверхность, то в отдельных случаях обходятся без перешихтовки пакета: вынимают обмотку из поврежденного и соседних с ним пазов, определяют точную зону повреждения, зубилом вырубают поврежденные части стали и весь участок обрабатывают наждачным (корундовым) бруском. После этого шабером расчищают и удаляют заусенцы. Листы стали обрабатывают и расчищают с большой осторожностью во избежание попадания опилок на изоляцию оставленных в пазах обмоток. Тщательно протирают очищенные участки стали и окрашивают их жидкоразведенным покровным лаком марки 316 или 462.

В крупных машинах в зазоры между листами на всем повреж- денном участке устанавливают изоляционные прокладки из слюды толщиной 0,05—0,07 мм на глубину 10—15 мм. Ослабление прессовки устраняют, забивая в зубцы ослабленных пакетов тонкие клинья из твердого изоляционного материала. При искривлении вентиляционных каналов в пакетах статора или ротора их выправляют, забивая клинья между распорками. Распущенные листы стали по краям каналов опиливают. В случае ослабления шпоночного соединения пакета ротора на валу шпонку заменяют новой, более широкой, чем старая. Для подгонки и установки новой шпонки вал выпрессовывают.По размерам новой шпонки фрезеруют шпоночную канавку на валу и в листах пакета. Если в последних канавка не сработалась, то новую шпонку делают ступенчатой.

После ремонта следует убедиться в симметричном расположении активной стали ротора относительно активной стали статора. После полной перешихтовки и частичного ремонта сердечника и в случае перемотки статора перед укладкой новой обмотки сердечник испытывают на нагрев под действием вихревых токов. Для этого на статор наматывают несколько витков гибкого кабеля, через которые пропускают переменный ток от сети. В статоре создается магнитный поток, и потери в стали нагревают сердечник. Если повреждение устранено не полностью и остались замкнутые между собой листы, то нагрев будет неравномерньм (поврежденные места нагреваются сильнее). Нагрев контролируют термопарами, установленными равномерно по расточке статора и, кроме того, в местах, подвергавшихся ремонту. Если через 1 ч 20 мин после начала испытания температура сердечника повышается более чем на 45°С или разница температур отдельных зубцов превышает 30 °С, тосердечник разбирают и листы лакируют.Для ремонта активной стали применяют электротехническую слабо- и среднелегированную сталь марок Э-12, Э-21 для машин мощ- ностью до 100 кВт и марки Э-31 –для машин большой мощности.

Ремонт контактных колец и щеточного аппарата. Контактные кольца. Небольшие повреждения поверхности контактных колец в виде подгаров и шероховатостей устраняют зачисткой и полировкой их стеклянной бумагой при полных оборотах ма- шины без демонтажа колец[22]. При наличии значительных подгаров, выбоин и раковин, особенно при нарушении цилиндрической формы колец, последние снимают и протачивают на токарном станке, уменьшая при этом их толщину не более чем на 50%. У контактных колец фазных роторов наиболее часто повреждаются рабочая поверхность и изоляция между кольцами или между кольцом и корпусом.

Неравномерную выработку контактного кольца устраняют обточкой на токарном станке или при помощи специального приспособления. Нарушенную изоляцию между контактными кольцами восстанавливают, зачищая, промывая бензином и затем окрашивая поврежденное место изоляционной эмалью ГФ-92ХС или ГФ-92ГС. При предельном износе колец изготовляют новые и напрессовывают их на вал ротора. Кольца для машин нормального исполнения изготовляют из стали, чугуна или латуни Л68.

Существует несколько способов прессовки контактных колец. Однако для колец асинхронных двигателей мощностью до 100 кВт чаще всего применяют способ холодной прессовки на втулку.

Щеточный аппарат. При ремонте электрических машин наиболее часто встречаются такие неисправности щеткодержателя, как ослабление пружин, оплавление или механические повреждения щеткодержателя.

Ослабление пружин щеткодержателя и, как результат этого, снижение нажатия на щетку устраняют регулировкой пружин, а при отсутствии такой возможности заменой дефектной пружины новой заводского изготовления. Усилие нажатия пружины щеткодержателя после регулировки или замены проверяют. Удельное нажатие щеток зависит от марки и плотности тока щеток, конструкции машины.

Удельное нажатие определяют путем деления показателя динамо- метра в граммах на поперечное сечение щетки в квадратных сантиметрах.Отклонения в величине нажатия отдельных щеток одного полюса машины постоянного тока не должны превышать 10%. Все устанавливаемые на отремонтированной машине щетки должны быть одной марки. Марки щеток подбирают в соответствии с указаниями завода изготовителя, так как каждый тип машины имеет строго подобранные марки щеток. Щеточный аппарат машины состоит из щеток, щеткодержателей,щеточных пальцев и траверс. Щеткодержатели, служащие для направления щеток и создания их нажима на коллектор или контактные кольца, укрепляют на щеточных пальцах, концы которых закрепляют в приливах траверс. В машинах постоянного тока траверсы предназначены для сдвигания одновременно всех щеток по окружности коллектора и установки их на нейтраль. Обычно на каждой машине при выпуске с завода наносятся риски на ободе траверсы и головке подшипникового щита. Совпадение этих рисок указывает на правильное положение траверсы.Чрезмерный нагрев коллектора ухудшает работу щеток и может служить причиной искрения.Щетки и обоймы щеткодержателей при работе изнашиваются.

Износ обойм обуславливается вибрацией щеток при вращении кол- лектора. Увеличение зазора между щеткой и обоймой щеткодержателя приводит к перекосу щетки в обойме и нарушению ее контакта с коллектором. Если зазор превышает 0,2 мм, обойму заменяют. Расстояние между обоймой и коллектором должно быть не более 2—4 мм.

На заводах изготавливают щетки с плоским основанием. Однако для работы на кольцах или коллекторе поверхность щеток должна быть вогнутой с радиусом, равным радиусу контактных колец или коллектора. Для придания поверхности щетки нужной формы осуществляют ее притирку (см. рис. 13.3). От качества притирки и шлифовки во многом зависит работа щеток без искрения.

Технология и оборудование электрообмоточного цеха. Обмоточный цех состоит из участка восстановления обмоточныхпроводов, изоляционно-заготовочного участка (изготовление гильз, катушек статоров и трансформаторов, роторных стержней, катушек различных аппаратов и приборов) и участка намотки обмоток статоров и роторов[22]. В этом цехе также производят пропитку, сушку и лужение обмоток электрических машин. В зависимости от производительности площадь обмоточного цеха мастерской равна 80—100 м2.

Участок восстановления проводов предназначен для удаления

старой изоляции путем постепенного обжига в электропечи. Затем провода промывают в ванне, травят и нейтрализуют. На участке имеются различные приспособления для волочения восстанавливаемых проводов, оплетки и пропитки их изоляционными лаками.

На изоляционно-заготовочном участке сосредоточены следующие оборудование и приспособления: верстак для раскроя и заготовки изоляции; роликовые и рычажные ножницы для резки электрокартона и других изоляционных материалов и для заготовки пазовой изоляции; приспособления для изготовления гильз и изолирования стержней; шаблоны и приспособления для рихтовки; намоточные станки для намотки катушек, электродвигателей, трансформаторов, пускателей, контакторов и др.; прессы и обкаточные станки для опрессовки гильз, роторных стержней и горячей обкатки роторных и статорных стержней.

На участке восстановления обмоток роторов и статоров имеются постаменты для статоров крупных машин, поворотные столы для статоров небольших машин, козлы для установки роторов, при- способления для пайки и сварки проводов и станок для наложения бандажей роторов.

В пропиточно-сушильном отделении расположены стальные баки для пропитки обмоток электрических машин, установка для пропитки и сушки обмоток в вакууме и под давлением, а также сушильные камеры и шкафы. Для ремонта обмоток в цехе предусмотрены универсальные ступенчатые шаблоны, оправка-шаблон, наборы инструментов обмотчиков, поворотные столы, приспособления для поворота статора, сушильная печь и др.

Машину, обмотка которой подлежит ремонту, разбирают и об- дувают сжатым воздухом под давлением. Загрязненные обмотки (при наличии на них слоя грязи с маслом) протирают тряпками или мягкой кистью, смоченной в бензине (или уайт-спирите). Сильно загрязненные обмотки, которые трудно очистить бензином, промывают в баке струей горячей воды температурой 70—80 °С под давлением.