02.11.2023р. Виявлення несправності двигунів та їх ремонт.

  

Основні несправності та ремонт електродвигунів

Капітальний ремонт електродвигунів необхідно проводити на спеціалізованих підприємствах.

При проведенні поточного ремонту проводиться розбирання електродвигуна і подальша часткова заміна деталей, що стали непридатними.

  Розбирання електродвигуна для ремонту

Розбираючи електродвигун, в першу чергу, не варто забувати про дотримання техніки безпеки і обережності, щоб не допустити ушкоджень або втрати окремих її частин.

 Основні правила роботи з електричним двигуном:

1. При розбиранні не слід використовувати зубила або завдавати ударів, докладаючи при цьому великих зусиль;
2. Приступаючи до роботи необхідно відключити прилад від електромережі і від’єднати його від крутного механізму;
3. Процес розбирання та складання повинен проходити в строго визначеній послідовності;
4. Працювати потрібно акуратно, щоб не пошкодити щітки, обмотки, колектор і не погнути вал;
5. Для подальшої зручності при складанні рекомендується зробити позначки в місцях розміщення кришок відносного корпусу двигуна і положення вентилятора на валу. Неправильна установка вентилятора може спричинити розбалансування всього валу.

Послідовність розбирання асинхронного двигуна

Основними складовими асинхронного двигуна є ротор, що обертається навколо вала і нерухома його частина – статор.

Етапи розбирання:

1. Викручуються кріпильні болти, що утримують кожух вентилятора.
2. Наносяться мітки, згідно з якими підшипникові щити при складанні встановлюються в попереднє положення.
3. Виймається опорне пружинне кільце і знімається вентилятор (крильчатки охолодження) за допомогою знімача.
4. Витягується шпонка.
5. Відкручуються і знімаються болти, що кріплять підшипникові щити і кришки.
6. Щит відділяється від двигуна. Для цього легкими ударами молотка необхідно постукати по виступаючим ребрам підшипникового щита з використанням спеціальної дерев’яної прокладки. При цьому бити по вухах для кріплення болтів можна. У невеликих двигунах зняти задню кришку можна лише, підважуючи викруткою між корпусом і щитом з усіх боків. У більших моделях електродвигунів нарізується різьба, по якій гвинтовими рухами вкручується болт, і знімається щит. Головне не допускати перекосів.
7. Після відділення щита від корпусу двигуна, він зсувається по валу машини. У процесі зняття щоб уникнути пошкодження ізоляції обмоток в отвір між статором і ротором поміщають лист щільного картону. На нього ж після видалення щита укладається ротор. Це запобіжить ймовірність пошкодження ізоляції обмоток електричного двигуна.
8. З валу знімаються підшипники, невинтові гофровані пружини, і покриваючі їх внутрішні кришки, розташовані з двох сторін.
   Знімається короткозамкнута обмотка і сердечник ротора. Під час виїмки ротора необхідно стежити, щоб його рухи були строго по осі електродвигуна.
9. З клемної коробки викручується заглушка (нагадує форму болта).
10. З коробки знімається кришка, під якою розміщено виводи обмотки статора.
11. Звільняється обмотка від клею і дуже обережно виймається сердечник статора.
12. Залишається порожня станина (корпус) електродвигуна.

    Після розбирання рекомендується основні частини конструкції двигуна (вкладиші, щити, ущільнення траверси, перемикачі, підшипники і т.д.) промити гасом або бензином. Обмотки статора очищаються від пилу і бруду пилосмоком або струменем стисненого повітря і протираються чистою ганчіркою, попередньо змоченою в бензині.

    Можна також переглянути докладне відео з розбиранням електродвигуна:

Схема збирання електродвигуна

Збирають електродвигун  у зворотному порядку. На вал електричного двигуна насаджується підшипник, таким чином, щоб його зовнішня частина (обойма) була розміщена в гнізді підшипникового щита. Слід враховувати, що надто слабка посадка викличе провертання щита, а туга – приведе до затискання кульок.
Подальшу процедуру повернення ротора в статор проводять також як при розбиранні. Щити підшипника встановлюються на вал і закріплюють тимчасовими болтами. Тут важливо, щоб щити були розміщені на своєму колишньому місці. Перевірити це можна за випадковим збігом міток, раніше нанесених на корпус двигуна при розбиранні.
Закінчивши установку щитів і підшипників, ротор провертають вручну. Правильно зібраний вал повинен легко обертатися.
Оскільки причиною важкого обертання валу може бути:

• наявність в підшипнику залишків бруду, масла або пилу;
• недостатнє розшабрування вкладиша або втулки підшипника;
• перекіс вала;
• неправильна посадка підшипника.

По закінченню складання болти підшипникових щитів щільно затягуються і закриваються кришками.
Перевіряється рівень опору ізоляції обмоток статора, який вимірюється за допомогою приладу мегомметр з окремим джерелом живлення.

Після складання електродвигун необхідно випробувати, для цього ротор повторно провертається рукою  за шків. Якщо збірка проведена правильно, то він повинен легко обертатися. Потім двигун встановлюється на своє місце, підключається до мережі і перевіряється його робота на холостому ходу. Після чого його з’єднують з валом верстата чи іншого механізму і знову перевіряють.

Розглянемо основні несправності асинхронних двигунів, їх виявлення та усунення:

1.  Двигун не запускається, якщо відсутня напруга в мережі, відключений автомат або перегоріли запобіжники. Наявність напруги в мережі можна перевірити за допомогою вольтметра змінного струму зі шкалою до 500 В або низьковольтним індикатором.
   Для усунення вмикається автомат або проводять заміну перегорілих запобіжників. Якщо перегорає один запобіжник, електродвигун буде видавати характерне гудіння.
2. Обрив однієї з фаз обмотки статора можна виявити за допомогою мегомметра, попередньо звільнивши всі кінці обмоток двигуна. Якщо виявлено обрив усередині фази обмотки двигун необхідно відправити в ремонт.
3. Зниження напруги на затискачах двигуна при його запуску допускається до 30% від номінального. Воно викликається втратами в мережі, малою потужністю трансформатора або його перевантаженням. При зниженні напруги на затискачах електродвигуна проводиться заміна живильного трансформатора або збільшується перетин проводів лінії підведення.
4. Відсутність контакту мережі живлення в одній з обмоток статора – випадання фази – призводить до збільшення струму в його обмотках і зниження числа обертів. Якщо двигун залишити працювати на двох обмотках, то він «згорить», тому для ремонту необхідно звертатись до спеціалізованих підприємств, як ТзОВ «Тантал», що знаходиться за адресою:  м. Львів, вул. Луганська, 1 А.
5. Вихід з ладу обмотки електродвигуна («згорання» обмотки) ремонтується шляхом відправлення двигуна в спеціалізований ремонтний цех, де двигуни розбирають, чистять та проводять ревізію. Після чого несправні обмотки демонтують, та перемотують наново на спеціальних намотувальних установках чи вручну, лакують та сушать. Потім двигун збирають і перевіряють на робочих оборотах з вимірюванням струму холостого ходу і під номінальним навантаженням.

Крім перерахованих вище електричних несправностей в електродвигунах можуть бути несправності механічного характеру.           Причиною надмірного нагріву підшипників може бути неправильна збірка підшипників, погана «центровка» електродвигуна, забруднення підшипників або великий знос кульок і роликів.

Типові несправності електричних машин змінного струму та їх можливі причини.

Несправності асинхронних машин з короткозамкнутим ротором

Несправність	Можлива причина
Електродвигун не розвиває номінальної частоти обертання і гуде	Одностороннє притягання ротора внаслідок зносу підшипників, перекосу підшипникових щитів або згину вала.
Електродвигун гуде, ротор обертається повільно, струм у всіх трьох фазах відрізняється і навіть на холостому ходу перевищує номінальний	Обрив одного або декількох стрижнів обмотки ротора; Неправильне з’єднання початку і кінця фази обмотки статора (фаза «перевернута»).
Ротор не обертається або обертається повільно, двигун сильно гуде і нагрівається	Обрив фази обмотки статора
Електродвигун перегрівається при номінальних навантаженнях	Виткове замикання в обмотці статора; Погіршення умов вентиляції внаслідок забруднення вентиляційних каналів
Недопустимо низький опір ізоляції обмотки статора електродвигуна	Зволоження або сильне забруднення ізоляції обмотки; Старіння або пошкодження ізоляції
Електродвигун вібрує під час роботи і після відключення при частоті обертання ротора, близької до номінальної	Порушення співвісності валів, неврівноваженість ротора
Електродвигун сильно вібрує, але вібрація зупиняється після відключення його від мережі, двигун сильно гуде, струм у фазах неоднаковий, одна із ділянок обмотки статора сильно нагрівається	Коротке замикання в обмотці статора електродвигуна

Несправності асинхронних машин з фазним ротором

Несправність	Можлива причина
Електродвигун не розвиває номінальної частоти обертання	Одностороннє притягання ротора внаслідок зносу підшипників, перекосу підшипникових щитів або згину вала; Порушення контакту в двох або трьох фазах пускового реостата; Порушення електричного кола між пусковим реостатом і обмоткою ротора електродвигуна
У електродвигуна повільно збільшується частота обертання, ротор електродвигуна сильно нагрівається навіть при невеликому навантаженні	Замикання частини обмотки ротора на заземлений корпус електродвигуна; Порушення ізоляції між контактними кільцями і валом ротора
Електродвигун не розвиває частоти обертання під навантаженням, гуде, струм статора «пульсує»	Порушення контакту в місцях пайки обмотки ротора, з’єднаннях її з контактними кільцями або в з’єднувальних проводах.
Підвищене іскріння між щітками і контактними кільцями	Погана притертість або забрудненість щіток; Заїдання щіток в обоймах щіткотримачів; Недостатній тиск щіток на контактні кільця; Биття контактних кілець; Порушення контакту в колі щіток.

Несправності синхронних двигунів

Несправність	Можлива причина
Перегрівається вище норми: активна сталь обмотка статора обмотка збудження	Напруга мережі вище номінальної Перевантаження двигуна по моменту; порушення вентиляції; напруга мережі нижча номінальної Струм збудження вище норми; наявність міжвиткового замикання
Двигун не розганяється до номінальної частоти обертання	Понижена напруга; велике навантаження при пуску; виткове замикання в обмотці збудження
При пуску двигуна в роторі з’являється іскріння	Поганий контакт в пусковій обмотці

Контрольні запитання 

 

1.   Від чого залежить частота обертання магнітного поля в асинхронному двигуні?

2.  Скільки пар полюсів повинен мати асинхронний двигун, якщо частота струму в колі 50 Гц, а частота обертання магнітного поля статора 600 об/хв. ?

3.   Принцип дії асинхронного двигуна. Чому двигун називають асинхронним?

4.  Накресліть схему електродвигуна з паралельним збудженням. Яке призначення обох реостатів?