DC двигатели - ремонт

Машините се повреждат най-често поради неприемливо дълга експлоатация без ремонт, лоша поддръжка или нарушаване на режима на работа, за който са проектирани. Повредите на електрическите машини са механични и електрически.
Механичните повреди включват: топене на бабит в лагерите на втулките; разрушаване на клетка, пръстен, сачма или ролка в търкалящи лагери; деформация или счупване на вала на ротора (котва); образуването на дълбоки отработки ("коловози") на повърхността на колектори и плъзгащи пръстени; разхлабване на закрепването на стълбовете или сърцевината на статора към леглото; скъсване или приплъзване на лентите на ротора (анкери); отслабване на натискането на сърцевината на ротора (котва) и др.
Електрическите повреди включват повреда на изолацията на корпуса; счупване на проводници в намотката; късо съединение между завоите на намотките; нарушаване на контактите и разрушаване на фуги, направени чрез запояване или заваряване; неприемливо намаляване на съпротивлението на изолацията поради стареене, разрушаване или влага и др.
Електротехникът за ремонт на електрически машини трябва добре да познава характерните признаци, както и начините за идентифициране и отстраняване на различни повреди и неизправности, които се случват в тези машини.
Най-честите неизправности и възможните причини за появата им в електрическите машини са показани в таблица 1.
Таблица 1 - Неизправности на електрическите машини и възможни причини за тяхното възникване
Симптом на неизправност
Възможна причина
Искрящ под всички четки на празен ход
Четките не са монтирани на магнитна неутрала или разстоянията между отделните скоби не са еднакви; четките са неправилно монтирани в държачите на четките; колекторът е много мръсен
Искрене под част от четките на празен ход
Неравномерното разстояние между скобите около обиколката на резервоара или отделните скоби са слабо фиксирани и вибрират; отделните четки не прилепват плътно към колектора или са силно притиснати към него; контактите в токоприемните пръстени, между държачите на четки и скобите, държачите на четките и четките са замърсени или окислени
Машината започва да свети при частично натоварване и не искри на празен ход
Четките не са в неутрално положение; намотката на спомагателните стълбове е включена неправилно, което дава неправилно редуване на главните и спомагателните полюси
Четките искрят равномерно под товар и машината не искри при празен ход
Голяма или малка междина между котвата и допълнителните полюси; не се поставят отделни допълнителни стълбове, свободно притиснати или дистанционни елементи между рамката и стълбовете
Четките искрят, генераторът е слабо възбуден и двигателят се върти слабо или работи с необичайна скорост, намотката на котвата е много гореща на места
При завъртане на късо съединение в намотката на котвата, някои съседни плочи имат издрасквания и между тях възниква късо съединение; затваряне на завои в намотката от калай, останал по време на запояване

Продължение на таблица 1
Симптом на неизправност
Възможна причина
Четките блестят, а колекторните плочи са почернели. Същите колекторни плочи стават черни след почистване. Изолацията между плочите на колектора е изгорена
Нарушаване на връзките между намотката на котвата и колектора; изравнителните връзки бяха запоени

Арматурата се нагрява много дори в ненатоварена машина и четките на единия полюс искрят повече от четките на другите полюси
Неравномерно разстояние на машината (лошо подравняване по време на монтажа на машината, износване на лагерите)
По време на работата на машината се наблюдава леко кръгово искрене, отделни искри прескачат повърхността на колектора от четките на единия полюс до четките на другия полюс
Колекторът е много замърсен в резултат на силно износване на четките; неравна повърхност на колектора; неподходящ тип четки; лоша грижа за автомобила
Четките се разклащат; искрят, вдигат много шум; колектора и четките се нагряват много
Изтичане на колектора, причинено от неговата неравна повърхност, изолацията излиза между плочите; неправилен монтаж на четки
Всестранен пожар в канализацията
Четки, които не са монтирани в неутрално положение; намотката на спомагателните полюси е включена неправилно и следователно главният и спомагателният полюс се редуват неправилно
Цялата машина е равномерно прегрята
Претоварване на машината; вентилационните канали и канали са запушени; вентилаторът не работи
Генераторът не е добре захранван и двигателят се върти слабо или се дърпа

Включване на късо съединение в намотката на котвата; затваряне на отделни колекторни плочи
Прегряване на намотката на възбудата
Силен ток на възбуждане; включете веригата в намотката на възбуждането; полеви намотки са свързани неправилно

Продължение на таблица 1
Симптом на неизправност
Възможна причина
Генераторът не се възбужда
Генераторът е загубил остатъчния си магнетизъм, грешна посока на въртене; паралелната верига на намотката на полето е прекъсната или съпротивлението на веригата надвишава критичното; късо съединение в намотката на котвата, между колекторните плочи; счупване на намотката на котвата; грешно положение на четките
Генераторът е захранван, но под ниско напрежение без товар
Недостатъчна скорост; четките не са в неутрално положение; неправилно свързване на полевите намотки
Генераторът на празен ход дава номинално напрежение, но под товар пада рязко
В генератор със смесено възбуждане серийната намотка се включва в обратна посока и размагнитва полюсния поток; помощните намотки на полюса са свързани неправилно
Двигателят не се върти, когато е включен
Отворена верига на тока на котвата в резултат на изгорели предпазители, отворена верига в реостата или в двигателя
Двигателят не стартира под товар, въпреки че в арматурата има ток
Неправилно включване на полевата намотка, което води до рязко отслабване на магнитния поток; верига на завой в полевата намотка
Скорост на двигателя при номинално напрежение над или под номиналното напрежение
Над номиналната скорост магнитният поток е отслабен поради съпротивленията, включени в възбудителната верига или четките са изместени от неутрално спрямо посоката на въртене
Ремонтираната електрическа машина трябва да отговаря на изискванията за нея по стандарти или спецификации.
Следните видове тестове се извършват в ремонтни предприятия: контролни тестове - за определяне на качеството на електрическото оборудване; приемни тестове, извършени при доставката на ремонтираното електрическо оборудване от ремонтната фирма и приемане от клиента; типови изпитвания, извършени след промяна в дизайна на електрическото оборудване или технологията за неговия ремонт, за да се оцени осъществимостта на промените. В ремонтната практика най-често се използват контролни и приемни тестове.
Всяка електрическа машина след ремонт, независимо от обема й, се подлага на изпитвания за приемане. При тестване, избор на измервателни уреди, сглобяване на измервателна верига, подготовка на тествана електрическа машина, установяване на методи за изпитване и стандарти, както и оценка на резултатите от теста, използвайте съответните стандарти и инструкции.
Ако по време на ремонта на машината мощността или скоростта му не се променят, тогава след основния ремонт машината се подлага на контролни тестове, а при промяна на мощността или скоростта - на типови тестове.
В ремонтната практика има главно следните видове тестове: преди началото на ремонта и в процеса за изясняване на естеството на неизправността; новопроизведени машинни части; сглобена след ремонт машина. Общи инструкции за програмата и метода за изпитване на електрически машини са дадени в GOST.
Тестовете и проверките на машината, сглобена след ремонт, се извършват в следната последователност:
- проверка на съпротивлението на изолацията на всички намотки спрямо тялото и между тях;
- проверка на правилността на маркировката на краищата на изхода;
- измерване на съпротивлението на намотките към постоянен ток;
- проверка на коефициента на трансформация на асинхронни двигатели с навит ротор;
- провеждане на празен ход;
- тест за повишена скорост;
- тест на изолация от завой до завой;
- тест за диелектрична якост.
В зависимост от естеството и обхвата на извършените ремонти, понякога само част от изброените тестове са ограничени. Ако тестовете се извършват преди ремонт, за да се установи дефект, е достатъчно да се извърши част от тестовата програма.
Основните показатели за качеството на извършения ремонт, които определят надеждността на ремонтираната електрическа машина, са нейната изолационна устойчивост и способността да се възприеме номиналното натоварване. Следователно, при надлежно спазване на технологията за извършване на ремонтни операции в ремонтната практика, в някои случаи те се ограничават само до изпитвания на изолация и следремонтни изпитвания на товароносимостта на електрическа машина.
Съпротивлението на изолацията се тества с мегаомметър, а товароносимостта - с електромагнитна спирачка. Тестовете за изолация на електрически машини с напрежение до 1000V се извършват с мегаомметър Ml 101.
В процеса на производство на намотките на машините, които се ремонтират, се извършват необходимите тестове с мегера Ml 101 при всеки преход от една технологична операция към друга. Тъй като операциите по производство на намотката и придвижване до крайния етап се извършват, изпитвателните напрежения намаляват, приближавайки се до най-ниското допустимо, предвидено от съответните стандарти. Това се дължи на факта, че след извършване на следващите технологични операции, съпротивлението на изолацията на намотаващите елементи може да намалее и ако изпитвателните напрежения не бъдат намалени на следващите етапи на ремонт, тогава разрушаването на изолацията е възможно в такъв момент, когато намотката е готова, когато за отстраняване на дефекта ще е необходимо да се преработи цялата по-рано извършена работа.
Тестовите напрежения трябва да бъдат такива, че по време на изпитванията да се открият дефектни зони, но в същото време изправната част на изолацията да не се повреди.
Списъкът с тестове включва измерване на изолационното съпротивление на намотките преди и след импрегнирането и изсушаването. Освен това диелектричната якост на намотките се тества чрез прилагане на високо напрежение.
Изолационното съпротивление на намотките на електрически машини с напрежение до 660 V, измерено с 1000 V мегаомметър след импрегниране и изсушаване, не трябва да бъде по-ниско: след пълно пренавиване на намотките - 3 MΩ на статора, 2 MΩ на ротора; след частично пренавиване на намотките - 1 мегаома при статора; 0,5 MOhm при ротора.
Посочените съпротивления на изолацията на намотките не са стандартизирани, но се препоръчват въз основа на практиката на ремонт и експлоатация на ремонтирани електрически машини.