CrewTraffic - Maritime community CrewTraffic - Maritime community

Сушка электрических машин

Содержание

Общие сведения. Сушка электрических машин на основе электрокинетического эффекта. Аппараты длительного контроля и улучшения изоляции судовых трехфазных электрических сетей напряжением 380 и 127 В. Проверка чередования главных полюсов. Проверка правильности соединения катушек последовательной обмотки между собой. Проверка правильности включения последовательной обмотки возбуждения по отношению к параллельной обмотке возбуждения. Проверка чередования главных и дополнительных полюсов. Намагничивание машин постоянного тока. Определение нейтральной линии (нейтрали) у машин постоянного тока. Определение повреждений в обмотках машин постоянного тока. Определение повреждений в обмотках машин переменного тока. Определение соответствия выводных концов обмоток статора машин трехфазного тока. Проверка биения вращающихся частей и вибрации электрических машин. Проверка машины на нагрев. Кратковременные перегрузки электрических машин.

Общие сведения.

Электрические машины подвергаются сушке после пропитки и в том случае, если они были залиты пресной водой или отсырели. Перед сушкой машину необходимо тщательно очистить и продуть воздухом. Очень отсыревшие или обильно залитые пресной водой машины следует вначале сушить методом внешнего обогрева. Электрическим током следует сушить только те машины, в которых сопротивление изоляции составляет не менее 0,01 МОм (если оно меньше, может произойти пробой изоляции). При сушке током корпус машины должен быть надежно заземлен.

При низком сопротивлении изоляции особую опасность представляет сушка постоянным током, так как при этом наблюдается явление электролиза. При любых способах сушки нагревание не должно производиться быстро во избежание местных перегревов, вызывающих механические напряжения в изоляции, интенсивное парообразование, повышение давления внутри изоляции и ускоренное ее старение. Типовые кривые изменения сопротивления изоляции и температуры за время сушки показаны на рис. 21.33.

Кривые измерения сопротивления изоляции (кривая 1) и температуры (кривая 2) при сушке обмоток.

Сопротивление изоляции обмоток электрических машин снижается в начальный период сушки, а в дальнейшем возрастает и становится постоянным. Сушку прекращают после того, как сопротивление изоляции при постоянной температуре будет практически неизменным в течение 2-3 ч. В исключительных случаях сушка машины может быть прекращена, когда сопротивление изоляции достигло 0,6МОм.

Отсыревшие машины после сушки рекомендуется пропитать электроизоляционными лаками и покрыть эмалью. Сушку после пропитки и покрытия осуществляют в соответствии с температурными режимами, указанными для данных лаков и эмалей. В процессе сушки необходимо контролировать температуру обмоток, частей машины и воздуха (табл. 21.29).

Наивысшие допустимые температуры во время сушки машин в наиболее нагретом месте

При длительной сушке электрических машин температура шарикоподшипников не должна превышать 80°С.

Не разрешается форсировать сушку превышением наибольших допустимых температур или более быстрым повышением температуры в начале сушки. С этой целью рекомендуется пользоваться данными табл. 21.30. В начале сушки температуру и сопротивление изоляции измеряют через каждые 15-30 мин, а после достижения установившейся температуры-через 1 ч. Ниже приводятся способы сушки электрических машин.

Наименьшая продолжительность сушки электрических машин

Сушка током короткого замыкания машин постоянного тока с дополнительными полюсами. Машина в этом случае должна работать в генераторном режиме. Последовательную обмотку возбуждения 3 отключают. Якорь 1 машины необходимо замкнуть накоротко через обмотку дополнительных полюсов 4, включив в его цепь амперметр, рубильник и предохранители на номинальную силу тока машины (рис. 21.34, а). Питание параллельной обмотки возбуждения 2 при этом отключается.

Схемы включения при сушке двигателя постоянного тока током короткого замыкания

Щетки перед пуском машины сдвигают с нейтрали на одну-две коллекторные пластины в сторону направления вращения. После пуска щетки сдвигают против направления вращения коллектора до тех пор, пока сила тока в якоре не достигнет номинального значения. Если значение силы тока при этом окажется выше номинального, а снизить частоту вращения машины нельзя, то в цепь якоря необходимо включить резистор, имеющий небольшое сопротивление (например, кусок кабеля длиной в несколько метров). Если сдвигом щеток нельзя достичь номинального тока, то подают питание на параллельную обмотку возбуждения 2, включив в ее цепь, помимо регулятора возбуждения, резистор, имеющий большое сопротивление (например, одну-две лампы накаливания).

Регулируя частоту вращения машины и ток в параллельной обмотке возбуждения, доводят значение тока в якоре до номинального. У машины независимого возбуждения щетки должны быть сдвинуты на одну-две коллекторные пластины по направлению вращения коллектора. Когда под щетками наблюдается искрение, параллельно обмотке добавочных полюсов необходимо подключить резистор. Если искрение не исчезнет, сушку таким способом не производят. В начале сушки допускается повышение силы тока в главной цепи по сравнению с номинальной на 10-15%, но при соблюдении условия постепенного повышения температуры (см. табл. 21.29).

Затем в процессе сушки ток в главной цепи устанавливают таким, чтобы в наиболее горячем месте температура не превышала 70°С. Как только температура обмотки начнет превышать 70°С, нужно снизить ток или периодически включать и выключать его.

Сушка током короткого замыкания машин постоянного тока без добавочных полюсов. Машина работает в генераторном режиме. Щетки устанавливают на нейтральной линии. Обмотку якоря 1 замыкают накоротко, включив в его цепь амперметр. Параллельную обмотку 2 через регулировочный реостат включают в сеть (см. рис. 21.34, 6).

После пуска машины в обмотку возбуждения подают небольшой ток и для получения удовлетворительной коммутации сдвигают щетки по направлению вращения машины (сдвиг щеток может достигать почти половины полюсного деления); ток возбуждения при таком положении щеток и номинальном токе в якоре приблизительно равен току холостого хода.

Регулировочным реостатом устанавливают значение силы тока в якоре, равное номинальному.

Сушка методом индукционного нагрева. Этот метод, основанный на принципе электромагнитной индукции, благодаря своей экономичности получил широкое распространение. На статор (станину) электрической машины наматывают специальную намагничивающую обмотку, через которую пропускают переменный ток (рис. 21.35).

Нагрев машины происходит вследствие потерь в стали в результате перемагничивания и вихревых токов, создаваемых в статоре (станине) переменным магнитным потоком (ротор или якорь машины при этом должен быть вынут). Для повышения экономичности сушки методом индукционного нагрева рекомендуется утеплить статор (станину) брезентом. Температура регулируется периодическим включением и отключением намагничивающей обмотки.

Число витков намагничивающей обмотки при частоте переменного тока 50 Гц

где U- напряжение, поданное на выводы намагничивающей обмотки, В; В - магнитная индукция, Тл; Q- площадь активного сечения спинки статора, см2.

Схема сушки электрических машин методом индукционного нагрева.

Значение тока определяют по формуле

где Dср - средний диаметр витка по активной стали, см;

Н- напряженность магнитного поля, А/см, согласно табл. 21.3 1.

Напряженность магнитного поля

Нагрузку на привод намагничивающей обмотки принимают равной 0,5-0,7 номинальной, соответствующей данной площади сечения.

Сушка синхронных машин током короткого замыкания. В этом случае фазо¬вые обмотки статора машины замыкаются накоротко через амперметры РА (рис. 21.36). Путем изменения частоты вращения машины и тока ее возбуждения устанавливается значение силы тока сушки, равное 0,5-0,8 номинального. Температура обмоток регулируется током возбуждения Iв.

Необходимо следить за температурой бандажей, которая не должна превышать 100°С. Снижения напряжения достигают регулировкой возбуждения питающего генератора или включением через трансформатор. Интенсивность сушки регулируется изменением подводимого напряжения или периодическим включением и выключением тока.

Схема сушки синхронных двигателей током короткого замыкания.

Сушка асинхронного двигателя посторонним источником постоянного или однофазного переменного тока. При сушке этим методом, если начала и концы обмоток фаз статора выведены в коробку электродвигателя, ток пропускается последовательно через обмотки всех фаз (рис. 21.37, а). Если начала и концы обмоток фаз не выведены, ток пропускается, как указано на рис. 21.37, б (при соединении обмоток треугольником) и 21.3 7, в (при соединении обмоток звездой). Значение тока сушки устанавливают равным 0,5-0,7 номинального значения тока электродвигателя. При однофазном токе значение напряжения, подводимого к электродвигателю, должно составлять 0,2-0,3 номинального значения напряжения электродвигателя.

Схемы соединения трехфазных обмоток при сушке асинхронных двигателей посторонним источником постоянного или однофазного тока.

Ротор электродвигателя должен быть неподвижен. При сушке постоянным током включение и выключение его во избежание пробоя изоляции обмоток должно производиться только через реостат. Интенсивность сушки регулируется изменением тока или периодическим отключением его.

Если соединения между обмотками фаз двигателя выполнены внутри него и на щиток коробки выводов выведены только три конца, то ток подается попеременно на каждую пару выводов с переключением через каждый час и перестановкой перемычки (рис. 21.37, б и в).

Сушка электрических машин внешним нагреванием. Способ рекомендуется дня всех машин и обязателен при сушке сильно отсыревших машин. В этом случае в качестве источника теплоты применяются воздуходувки, электронагревательные элементы и лампы накаливания. В последнем случае очень эффективен метод сушки инфракрасным облучением при помощи специальных сушильных ламп; этот метод ускоряет процесс сушки и позволяет вести ее при более низких температурах, не ухудшая диэлектрических и механических свойств изоляционных материалов. При этом происходит непосредственная передача лучистой энергии обмоткам.

Специальные сушильные лампы в отличие от обычных имеют меньшую температуру накала, что увеличивает срок их службы до 10 000 ч. Эти лампы выпускаются промышленностью мощностью 250, 500 и 1000 В и снабжаются рефлектором с хорошей отражательной способностью, обеспечивающим более полное использование лучистого потока и равномерное распределение его. Наиболее удобно сушить электрическую машину внешним нагреванием в закрытом ящике. В судовых условиях не всегда возможно изготовить ящик, поэтому в процессе сушки ограничиваются укрытием машины брезентом, не допуская сближения брезента с горячими деталями.

При сушке внешним нагревом температура ближайших к источнику теплоты частей машины не должна быть более 100°С. Крупные судовые машины имеют разъемные станины, что позволяет сушить (а также пропитывать) якоря этих машин на местах, в подшипниках. Для этого, подняв на талях верхнюю половину станины, снимают полюса на верхней и нижней половинах станины и в образующихся полостях устанавливают нагреватели, после чего верхнюю половину станины ставят на место и все отверстия закрывают; образуется подобие сушильного шкафа. Этот способ может быть использован для пропитки якорей путем установки под якорем поддона, опирающегося своими краями на нижнюю станину в местах разъема.

Сушка электрических машин на основе электрокинетического эффекта.

Сущность электрокинетического эффекта (электроосмоса) заключается в следующем. Если увлажненный диэлектрик поместить в постоянное электрическое поле между двумя электродами, то влага в капиллярах будет перемещаться от положи-тельного полюса к отрицательному: под действием электрических сил свободные ионы водорода, связанные с молекулами воды, перемещаются в направлении поля. Достигнув катода корпуса машины, аппарата или арматуры, оболочки кабеля, положительные ионы разряжаются, образуя свободную воду, которая выделяется на корпусах электрооборудования и оболочках кабелей. Для создания требуемого электрического поля на токоведущие жилы подается положительный потенциал, а на корпус - отрицательный.

Для контроля и улучшения сопротивления изоляции судовых электрических машин (и судовых сетей) могут быть применены приборы типов ЭСКИ-М и УАКИ, в которых используется явление электроосмоса.

Прибор ЭСКИ-М (электроосмосная сушка и контроль изоляции) предназначен для удаления влаги из изоляции обмоток электрических машин и судовых электрических сетей. Прибор может применяться для предотвращения проник-новения влаги в изоляционный слой электрооборудования с хорошим состоянием сопротивления изоляции. Он используется только на судах речного флота и может подключаться только к обесточенному электрооборудованию. Запрещается при-менять прибор в судовых электроустановках и электросетях, расположенных во взрывоопасных районах и местах, а также на нефтеналивных судах.

Питание прибора от береговых и судовых источников переменного тока с заземленной нейтралью не допускается. Питание прибора, как показано на схеме (рис. 21.38), производится от судовой сети переменного тока напряжением 220 В, 50 Гц или от судовой сети постоянного тока напряжением 24 В, которое в приборе инвертируется в переменный ток напряжением 220 В при помощи преобразователя V2-V3.

Принципиальная схема прибора ЭСКИ-М

Как в первом, так и во втором случаях напряжение переменного тока через трансформатор Т подается на вход выпрямителя V6-V13, с выводов которого снимается напряжение постоянного тока. Это напряжение подается на зажимы выво¬дов прибора «+», «-» и «Э» - экран.

Стабилизация выходного напряжения в режиме контроля сопротивления изоляции осуществляется стабилитронами V4-V5.

Основные технические данные прибора

Напряжение выходное:

режим «I - 250 В» - 250 В, постоянный ток режим «II - 500 В» - 500 В, постоянный ток Ток короткого замыкания на зажимах «+» и «-» - не более 100 мА

Мощность:

потребляемая максимальная - 50 Вт потребляемая при сушке изоляции - 3-30 Вт выходная - 1,5-3 Вт

Режим работы - длительный. Установка - переносный с вертикальным расположением панели. Работает при температуре окружающей среды от -10 до +45°С и относительной влажность до 98%.

Для сушки изоляции к прибору могут одновременно подключаться несколько элементов электрооборудования (электрические машины, кабели), значение эквивалентного сопротивления изоляции которых должно быть не менее 10 кОм. При этом зажим прибора «-» соединяется с корпусом объекта сушки. При сушке изоляции кабеля зажим «-» соединяется с корпусом судна. Если кабель имеет металлическую оплетку, зажим «-», кроме корпуса судна, соединяется с оплеткой кабеля. Зажим «+» подключается к токопроводящим жилам кабеля или зажимам электрооборудования. При сильно увлажненных концах кабеля зажим Э (экран) соединяется с двумя-тремя витками медного неизолированного провода, навитого на изоляцию кабеля на расстоянии 2-3 см от концов разделки со стороны подключения зажима «+» (рис. 21.39).

Схема включения прибора ЭСКИ-М

Микроамперметр mPA (см. рис. 21.38) показывает ток сушки только при нажатии кнопки S4-2 («Контроль изоляции»). Предел измерения микроамперметра устанавливается при помощи переключателя Sl-2, который перед включением должен находиться в крайнем левом положении (1000 мкА). В процессе сушки при нажатии кнопки «Контроль изоляции» напряжение стабилизируется и показание микроамперметра соответствует сопротивлению изоляции, указанному на номограмме, расположенной на приборе. Сопротивление изоляции рекомендуется контролировать через каждые 20-30 мин работы; продолжительность включения кнопки «Контроль изоляции» не более 10 с. При сопротивлении изоляции объекта сушки до 0,1 МОм следует переключатель S3 установить в положение «Режим I», т. е. 250 В; при повышении сопротивления изоляции объекта выше 0,1 МОм следует установить переключатель S3 в положение «Режим II», т. е. 520 В. Уменьшение тока, показываемое микроамперметром, свидетельствует о повышении сопротивления изоляции. Отсутствие изменения этого тока указывает, что понижение сопротивления изоляции возникло не из-за увлажнения, а по другим причинам.

Точное выполнение инструкции изготовителя при эксплуатации ЭСКИ-М - обязательно.

Возможные неисправности прибора ЭСКИ-М и способы их устранения приведены в табл. 21.32.

Неисправности прибора ЭСКИ-М и способы их устранения

Аппараты длительного контроля и улучшения изоляции судовых трехфазных электрических сетей напряжением 380 и 127 В.

Эта аппараты разработаны по согласованным с Регистром техническим требованиям и техническому заданию Черноморского ЦПКБ. Основанием разработки послужил положительный опыт эксплуатации на морских судах реле утечки УАКИ-380, которые применяются в низковольтных сетях угольных шахт.

Аппараты имеют брызгозащитное исполнение, уставка срабатывания от емкости сети не зависит, сигнализация о снижении сопротивления изоляции сети ниже уставки - световая и звуковая.

Аппараты могут длительно работать в следующих условиях: при колебании напряжения сети от 0,85 до 1,10 номинального значения; при температуре окру-жающей среды от -10° до +45°С; при относительной влажности воздуха до 98%; при вибрациях частотой 5-31 Гц и амплитудах 1-0,25 мм.

Техническая характеристика

Напряжение сети - 380 и 127 В

Пределы измерения сопротивления изоляции для аппаратов на:

380 В - 25-2000 кОм 127 В - 9-500 кОм

Диапазон регулирования уставок для аппаратов на:

380 В - 25-500 кОм 127 В - 9-200 кОм Максимальный оперативный ток - не более 10 мА Время срабатывания при однофазной утечке 1000 Ом при емкостях до 2 мкф/фазу для сетей 380 В и 0,5 мкф/фазу для сетей 127 В - не более 0,5 с

Принципиальная схема (рис. 21.40). При неизменных значениях сопротивления между звездой вентилей V1-V3 и корпусом, т. е. при постоянном значении внутреннего сопротивления аппарата, показания миллиамперметра, включенного в общий провод звезды вентилей, определяются сопротивлением изоляции. Резисторы R1-R3 предупреждают возникновение коротких замыканий в случае пробоя диодов.

Принципиальная схема опытных образцов стационарных аппаратов контроля и улучшения изоляции судовых электросетей

При снижении сопротивления изоляции до значения уставки аппарат срабатывает с помощью дифференциальной схемы сравнения напряжения, пропорционально току в нулевом проводе, с опорным напряжением уставки. Первое напряжение - напряжение сигнала - выделяется в зависимости от включенного диапазона уставки на резисторах R7 и R9 или на резисторах R8 и R1O.

Опорное напряжение - напряжение между точками а и b - снижается с делителя напряжения R16-R19 и зависит от положения движка потенциометра R17. В случае превышения напряжения сигнала над опорным срабатывает выходное транзисторное реле, реагирующее на разность этих напряжений. Транзисторное реле представляет собой несимметричный триггер, нагруженный выходным электромагнитным реле.

Проверка чередования главных полюсов.

С помощью магнитной стрелки из стали, хорошо поддающейся закалке, определяют полярность полюсов; могут быть также использованы 2 стальных пера, пропаянных посередине. Для намагничивания стрелку следует поднести одним концом к сильному магниту. Пользоваться для этой цели компасом следует осторожно, так как его стрелка может перемагнититься, что приведет к ошибкам.

При проверке на обмотку параллельного возбуждения подается питание от постороннего источника постоянного тока.

Магнитную стрелку, подвешенную на нитке, или компас медленно на некотором расстоянии подносят к полюсным башмакам. К северному полюсу машины будет притягиваться южный конец магнитной стрелки и наоборот - к южному полюсу машины северный конец.

При правильном соединении катушек обмотки возбуждения за главным северным полюсом N будет следовать главный южный полюс S, за южным S- северный N и т. д. (рис. 21.41).

Чередование главных и дополнительных полюсов и кривые напряжения:

Проверка правильности соединения катушек последовательной обмотки между собой.

Существуют 2 способа проверки. При первом способе обмотку последовательного возбуждения машины подключают через резистор к постороннему источнику тока. После этого при помощи магнитной стрелки определяют полярность полюсов, которые должны чередоваться в таком порядке: N-S-N-S. При втором способе к параллельной обмотке возбуждения неподвижной машины через выключатель подключают аккумуляторную батарею или другой посторонний источник постоянного тока.

Производят поочередное включение и выключение параллельной обмотки возбуждения, с помощью милливольтметра постоянного тока определяют полярность концов каждой катушки. При правильном соединении последовательной обмотки возбуждения все катушки должны иметь одинаковую полярность соответствующих концов. При подключении параллельной обмотки возбуждения к источнику тока, имеющему напряжение, равное номинальному напряжению машины, к ее выводам во избежание пробоя следует параллельно подключить разрядный резистор.

Проверка правильности включения последовательной обмотки возбуждения по отношению к параллельной обмотке возбуждения.

Правильность включения последовательной обмотки возбуждения проще всего определяют по изменению падения напряжения генератора или частоты вращения электродвигателя. Если включение последовательной обмотки является согласным, то напряжение генератора будет больше, а частота вращения электродвигателя меньше, чем при несогласном (встречном) включении. Правильность включения последовательной обмотки возбуждения можно проверить также при помощи магнитной стрелки. Для этого при неподвижной электрической машине поочередно включают сначала одну параллельную обмотку возбуждения, а затем одну последовательную обмотку возбуждения и определяют полярность полюсов. При встречном включении последовательной и параллельной обмоток полярности полюсов в обоих случаях будут одинаковы. Опыт необходимо повторить два раза, так как магнитная стрелка может незаметно перемагнититься.

Проверка чередования главных и дополнительных полюсов.

Правильное чередование главных и дополнительных полюсов, если следовать по направлению вращения, показано на рис. 21.41, а для генераторов и на рис. 21.41, б для электродвигателей.

Правильность включения дополнительных полюсов проверяют в таком порядке: размыкают цепь обмотки параллельного возбуждения главных полюсов и отключают обмотку последовательного возбуждения; якорь с дополнительными полюсами питают от постороннего источника током, равным 0, 1 номинального; осторожно сдвигают щетки с нейтрали в любом направлении до тех пор, пока якорь не начнет вращаться.

При правильном включении полюсов якорь будет вращаться в сторону передвижения щеток. Нельзя продолжать передвижение щеток после того, как якорь начнет вращаться, так как машина при этом может пойти вразнос. Чтобы машину можно было отключить при малейшем повышении частоты вращения, в цепь якоря необходимо ввести выключатель, который обеспечит безопасность проверки.

Намагничивание машин постоянного тока.

Бывают случаи, когда генераторы с самовозбуждением при пуске не возбуждаются вследствие отсутствия остаточного магнетизма. Иногда возможно и размагничивание работающих генераторов.

Генераторы, утратившие остаточный магнетизм, должны быть заново и правильно намагничены от постороннего источника постоянного тока.

Если на генераторной секции ГЭРЩ не предусмотрено специальное намагничивающее устройство, при котором для восстановления остаточного магнетизма достаточно нажать кнопку подмагничивания, то намагничивание проводят следующим образом: параллельную обмотку неподвижной машины через реостат подключают к постороннему источнику постоянного тока. Во избежание возможного пробоя изоляции параллельной обмотки возбуждения включать и выключать ток следует через реостат. Значение сопротивления реостата должно быть таким, чтобы ток намагничивания при выключении составлял не более 0,1-0,2 значения номинального тока возбуждения машины.

Для машин напряжением 115 и 230 В ток от аккумуляторной батареи напряжением 24 В может подаваться на обмотку возбуждения непосредственно. Положительный полюс источника тока присоединяется к тому концу параллельной обмотки возбуждения, который был присоединен к плюсовому выводу якоря. Перед включением на шины следует убедиться в правильной полярности генератора по показаниям вольтметров на ГЭРЩ.

Определение нейтральной линии (нейтрали) у машин постоянного тока.

Для определения нейтральной линии существуют 3 способа.

При «способе наибольшего напряжения генератора» запускают генератор вхолостую при постоянной частоте вращения, подключив параллельную обмотку возбуждения его к судовой сети. Ток в обмотке возбуждения устанавливается таким, чтобы он соответствовал номинальному напряжению на выводах генератора. Передвигают щетки в одну или другую сторону до тех пор, пока вольтметр, присоединенный к выводам якоря, не покажет наибольшего напряжения. Это свидетельствует о том, что щетки находятся примерно на нейтрали.

При «способе двигателя» отключают последовательную обмотку возбуждения электродвигателя, запускают двигатель вхолостую и измеряют частоту его вращения. Затем, переключив обмотки якоря и дополнительных полюсов, запускают двигатель в обратном направлении и вновь измеряют частоту вращения. Для определения нейтрали передвигают щетки и в каждом положении их запускают двигатель как в одном, так и в другом направлении, измеряя частоту вращения в обоих случаях. При положении щеток примерно на нейтрали частота вращения электродвигателя будет одинаковой при обоих направлениях вращения его.

При «индукционном способе» к параллельной обмотке возбуждения неподвижной машины необходимо подать через выключатель питание от аккумуляторной батареи напряжением 8-12 В или от судовой сети, включив в этом случае последовательно в цепь регулятор возбуждения машины и одну-две лампы. К зажимам якоря подключают чувствительный милливольтметр на 40-60 мВ с добавочным резистором на напряжение 1,5-3 В, с двусторонней шкалой и с нулем посередине. В начале испытаний милливольтметр включают с добавочным резистором на наибольший предел измерений, а в процессе испытания в зависимости от наблюдаемых отклонений стрелки уменьшают предел измерений прибора, отключая соответствующие части добавочного резистора.

Передвигая щетки, замыкают и размыкают цепь обмотки возбуждения, наблюдая за прибором, который будет показывать значение э. д. с., индуктированной при этом в обмотке якоря. Щетки передвигают до тех пор, пока милливольтметр не перестанет давать показания (стрелка будет находиться на нуле). Такое положение щеток соответствует нейтральной зоне. Испытание необходимо выполнять при двух-трех различных положениях якоря. Индукционный способ наиболее точен по сравнению с приведенными.

Определение повреждений в обмотках машин постоянного тока.

К наиболее часто встречающимся повреждениям якорных обмоток относятся: замыкание между витками или концами секции обмотки якоря, называемое витковым; обрыв в обмотке якоря или плохой ее контакт с коллектором; соединение, замыкание обмотки якоря или коллектора на корпус.

Витковые замыкания возникают при соединении отдельных витков секций, а также при замыкании между коллекторными пластинами, вследствие чего в обмотке якоря образуются замкнутые контуры.

На рис. 21.42, а показана секция, замкнутая накоротко в результате замыкания двух соседних коллекторных пластин; на рис. 21.42, б показано соединение двух проводников, вследствие чего образовался короткозамкнутый виток абвгде.

Соединение витков в секцию.

Электродвижущая сила, индуктируемая в короткозамкнутых витках при их вращении в магнитном поле, вызывает большие токи короткого замыкания вследствие малого сопротивления витков. В результате этого короткозамкнутые витки в обмотке якоря во время работы машины сильно разогреваются током и чаще всего сгорают. Место витковых замыканий может быть найдено внешним осмотром - по обуглившейся и сгоревшей изоляции секции.

Замыкание соседних пластин коллектора возможно вследствие изменения их формы от удара; заполнения промежутков между ними оловом или токопроводя-щей пылью; заусенцев, оставшихся после проточки коллектора.

Если по степени нагрева найти место короткого замыкания не удается, то применяется метод измерения падения напряжения, основанный на том, что в случае витковых соединений обмотка якоря становится несимметричной. Через обмотку якоря пропускают постоянный ток, присоединяя при петлевой обмотке питающие провода через щетки к диаметрально противоположным пластинам коллектора (рис. 21.43). В цепь питания включают амперметр и реостат, с помощью которых устанавливают значение тока в пределах 5-10 А. Затем милливольтметром измеряют падение напряжения поочередно между всеми парами соседних пластин.

Схема определения повреждений в обмотке якоря двигателя постоянного тока методом измерения падения напряжения.

Для подключения к пластинам коллектора выводов милливольтметра удобно пользоваться латунными игольчатыми щупами 1 с держателем 2 из изоляционного материала (рис. 21.44). Падения напряжения во всех неповрежденных секциях обмотки будут равны. На поврежденных секциях милливольтметр покажет уменьшенное значение падения напряжения или отсутствие его (при полном коротком замыкании секции).

Игольчатые щупы

При исследовании якоря с волновой обмоткой ток следует подводить не к диаметрально расположенным пластинам, как это делается в случае петлевой обмотки, а к пластинам, расположенным на расстоянии полюсного деления.

Наиболее частой причиной замыканий секций является образование мостиков между пластинами коллектора. Такое замыкание устраняют тщательной очисткой коллектора от излишнего олова, проводящей пыли и заусенцев. Одновременно необходимо очистить от пыли и покрыть изоляционным лаком нижний и верхний слои выводов обмотки, припаянных к якорю.

Замыкание между отдельными витками может возникнуть вследствие отсырения изоляции этих витков. В этом случае обмотку якоря необходимо просушить. Если замыкание между витками произошло в лобовых частях обмоток, то этот дефект может быть устранен при помощи изоляционных прокладок. При замыкании в пазовой части обмоток соответствующую секцию заменяют новой.

Обрывы в обмотке якоря возникают в результате: плохой пропайки проводников в «петушках» коллектора; выплавления припоя вследствие перегрева обмоток при перегрузках и коротких замыканиях; надлома меди обмоток из-за частых изгибаний ее лобовых частей.

При обрывах в обмотках машин наблюдаются замедленное возбуждение генераторов и снижение частоты вращения электродвигателей. Обрыв сопровождается искрением на коллекторе и подгоранием двух соседних пластин, к которым присоединена поврежденная секция петлевой обмотки: если щетка перекрывает две коллекторные пластины, с которыми соединена поврежденная секция, по этой щетке проходит номинальный ток якоря (рис. 21.45, а), если же якорь переместится влево, то произойдет разрыв тока в цепи якоря (рис. 21.45, б), вследствие чего образуется сильная искра между щеткой и пластиной 1, от чего поверхность этой пластины и частично соседней пластины 2 сильно подгорит. В случае волновой обмотки обгорает несколько пар пластин (по числу пар полюсов), расположенных на расстоянии шага по коллектору друг от друга.

Схемы коммутации при обрыве

Если найти повреждение внешним осмотром трудно, для определения места обрыва можно пользоваться тем же способом, каким находят обрыв витковых замыканий в якорной обмотке, т. е. способом измерения падения напряжения милливольтметром при питании якоря постоянным током (см. рис. 21.43). Место повреждения определяется по наибольшему отклонению стрелки милливольтметра. При этом следует учитывать, что при присоединении милливольтметра к тем пластинам, между которыми имеется обрыв, он окажется под полным напряжением, подведенным к якорю. Чтобы не сжечь прибор, к якорю следует подводить самое незначительное напряжение.

Обрыв в обмотке или плохой контакт чаще всего бывают в местах присоединения концов секции к коллектору. В случае стержневых обмоток плохой контакт бывает в «петушках» или хомутиках из-за недоброкачественной пайки. Место такой пайки можно найти, шатая секцию и одновременно наблюдая за отклонением прибора; при этом в связи с изменяющимся сопротивлением контакта стрелка прибора будет отклоняться. Дефект устраняется пропайкой соответствующих концов между собой или припайкой их к коллектору. Если обрыв произошел внутри секции, то лучше всего заменить поврежденную секцию новой.

Замыкание обмотки якоря или коллектора на корпус чаще всего происходит из-за механических повреждений изоляции (в результате трения секций о пазы якоря или о бандажи, радиальных и осевых перемещений обмоток и т. д.). Замыкание обмотки на корпус может возникнуть и вследствие отсырения изоляции машины. Если замыкание обмотки на корпус происходит только в одном месте, то нормальная работа машины не нарушается. Тем не менее и в этом случае место замыкания на корпус необходимо обнаружить и устранить его, так как при случайном замыкании обмотки на корпус в другом месте может образоваться замкнутый контур с очень малым сопротивлением, и возникший в нем ток может сжечь обмотку якоря. Кроме того, замыкание на корпус даже в одном месте недопустимо по соображениям безопасности обслуживающего персонала.

Необходимо периодически убеждаться в отсутствии замыкания на корпус обмотки или коллектора машины. Проверку можно выполнять вольтметром тV, мегаомметром или контрольной лампой HL (рис. 21.46). Этими способами можно определить только наличие замыкания обмотки на корпус. Место же замыкания находят методом измерения падения напряжения при питании обмотки якоря постоянным током от постороннего источника (рис. 21.46, б). При этом один проводник о

No comments yet. Be the first to add a comment!
By continuing to browse the site, you agree to our use of cookies.