ИЭРЭТУ_12

15 РЕМОНТ ОБМОТОК И СБОРКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПОСЛЕ РЕМОНТА

15.1. Изготовление и укладка обмоток из круглых проводов

При ремонте изготовление и укладка обмоток осуществляется следующим образом: нарезается и заготавливается изоляция, наматы-

ваются катушечные группы (или фазы), изолируются пазы и в них укладываются проводники, распаиваются схемы и выводные концы и формируются лобовые части обмотки.

Листовой материал разрезают ручными (гильотинными) или ме-

ханизированными (вибро-) ножницами, а рулонный – дисковыми. Ка-

тушечные группы наматывают на автоматизированных станках,

предварительно устанавливая программу намотки и размер шаблона.

При работе на неавтоматизированных станках используют неунифи-

цированные шаблоны, рассчитанные для намотки катушек опреде-

ленных размеров. Шаблоны позволяют наматывать равнокатушечную и концентрическую обмотки.

Обмотки машинной намотки сложны и трудоемки при ручном изготовлении. Поэтому при ремонте возможно одно-двухслойные концентрические и двухслойные концентрические обмотки заменять на двухслойные равнокатушечные с сохранением диаметра провода и количества проводников в пазу. При этом производят расчет шага равнокатушечной обмотки и изменяют форму катушек.

Шаг равнокатушечной обмотки при пересчете двухслойной концентрической обмотки определяют по формуле

где нб и нм – шаг наибольшей и наименьшей катушек двухслойной концентрической обмотки.

Шаг равнокатушечной обмотки при пересчете одно-

двухслойной концентрической обмотки определяют по формуле

где q – число пазов на полюс и фазу.

Укорочение шага в одно-двухслойных концентрических обмот-

ках зависит только от числа пазов q на полюс и фазу.

Укладку начинают с осмотра сердечника, в пазах которого не должно быть пыли и грязи, а отдельные листы сердечника не должны выступать в паз или распушаться, образуя ровные стенки пазов. В па-

зы устанавливают пазовую изоляцию, которую подгибают на краях и формируют манжеты, препятствующие сдвигу изоляции при после-

дующих операциях.

При укладке однослойных обмоток в пазы закладывают витки обеих сторон катушек. При укладке двухслойных обмоток в пазы за-

кладывают стороны катушек, которые располагаются внизу паза, а

стороны, которые должны располагаться вверху паза, остаются не-

уложенными, так как в тех пазах, где они должны располагаться, нет

еще нижних катушек. Число таких катушек будет равно шагу обмот-

ки. Следующие катушки укладываются одной стороной вверх пазов, а

другой вниз. Последними устанавливают верхние стороны первых катушек.

«Всыпание» обмоток в пазы выполняется в следующем порядке.

В изолированный паз устанавливают технологические прокладки и через них заводят проводники. После всыпания определенного коли-

чества витков их уплотняют подбойкой. При укладке двухслойных обмоток после заведения нижней катушки устанавливают изоляцион-

ную прокладку. После укладки всех проводников их уплотняют, под-

гибают края изоляции, устанавливают прокладку под клин и с торца забивают клин. Если проводники в пазу размещены свободно (катуш-

ки легко сдвинуть рукой), под клин устанавливают дополнительные прокладки. После укладки катушек производят сборку, пайку, изоли-

рование и увязку схемы и лобовых частей. Перед отправкой на испы-

тания и пропитку лобовым частям обмотки придают окончательную форму. Форму и размеры лобовых частей проверяют шаблоном.

15.2. Изготовление и укладка обмоток из прямоугольного

провода

Низковольтные катушечные обмотки статоров из прямоугольно-

го провода повторному использованию не подлежат, из-за невозмож-

ности восстановления межвитковой изоляции эмалевого провода. Их получают с заводов-изготовителей как запасные части или изготов-

ляют на ремонтном предприятии по следующей технологии: намотка лодочки, скрепление витков лентами и лаками, опрессование пазовой части, растяжка лодочки в катушку, формование лобовых частей,

изолирование выводных концов и лобовых частей.

Обмотки якорей из прямоугольного провода с эмалевой изоля-

цией также не могут быть использованы повторно. Если обмотка яко-

ря имеет витковую изоляцию в виде пленок толщиной 0,02...0,04 мм,

то при ремонте ее можно восстановить. Для этого катушки извлекают из пазов и снимают ножом (срезают) корпусную и витковую изоля-

цию. Затем катушки рихтуют, придавая им первоначальную форму, и

накладывают витковую изоляцию, обматывая пленками в полнахле-

ста каждый проводник. Проводники собирают в катушку и наматы-

вают корпусную изоляцию. Дальнейшее изготовление катушки зави-

сит от типа изоляции и соответствует технологии изготовления кату-

шек на производстве.

Высоковольтные катушки используют повторно. Для этого сни-

мают старую корпусную и витковую изоляцию, наносят изоляцию вновь и укладывают катушки в статор.

15.3. Ремонт стержневых обмоток роторов и обмоток полю-

сов

Извлеченные из пазов стержни поступают на восстановление изоляции. Старую изоляцию снимают ножом в холодном или нагре-

том состоянии и для снятия наклепа отжигают места, где стержень

изгибался при выемке. Отжиг производят в печи или газовой горел-

кой, нагревая стержень до 400°С и охлаждая его в воде. Затем стерж-

ни выправляют и рихтуют, выгоревшие места напаивают твердым припоем и зачищают под размер стержня, удаляют заусенцы, зачи-

щают концы металлической щеткой и облуживают. После такой об-

работки стержни передают на изолировку и опрессовку.

Пазовые части изолируют простынками, покрытыми клеем, об-

катывают на обкаточных механизмах и опрессовывают на прессах.

Лобовые части изолируют лентами и передают на укладку. Техноло-

гия укладки стержней при ремонте не отличается от технологии ук-

ладки при изготовлении машины.

Обмотки полюсов выполняют из круглого или прямоугольного провода или сборными. Обмотки из прямоугольного провода могут быть намотаны плашмя или на ребро. Катушки из круглого провода не ремонтируют, а изготовляют по технологии, принятой на электро-

машиностроительных заводах.

Катушки, намотанные плашмя, разматывают, очищают от ста-

рой изоляции, отжигают, травят и промывают в горячей воде. Намот-

ку производят на шаблон. Витковую изоляцию из электрокартона, ас-

бестовой ленты или миканита устанавливают в процессе намотки.

Катушки из шинной меди, намотанные на ребро, при ремонте растягивают гармошкой, очищают от старой изоляции, покрывают лаком и просушивают их в растянутом состоянии, проложив между витками асбестовую бумагу. Затем катушку сжимают, обрезают изо-

ляцию по размеру внутреннего и наружного контура катушки, заво-

дят внутрь оправку и опрессовывают на прессе или стяжными

шпильками под давлением 3...4 МПа. Не снижая давления, катушку нагревают до 180°С и выдерживают в течение 1...2 ч. Опрессованную катушку сушат, пропитывают в лаке или компаундной массе и накла-

дывают на нее внешнюю изоляцию.

15.4. Пропитка обмоток статоров и роторов

Обмотки статоров, роторов и катушки электрических аппаратов подвергают пропитке, которая уменьшает площадь их соприкоснове-

ния с окружающей средой и тем самым цементирует витки обмоток,

снижает механический износ изоляции, замедляет процессы теплово-

го старения и увлажнения электроизоляционных материалов. Про-

питка повышает электрическую прочность изоляции и снижает тем-

пературу обмоток.

При ремонте наиболее часто для пропитки обмоток из эмалиро-

ванных проводов используют лаки марок МЛ-92, МГМ-8, КО-916к,

КО-964Н, компаунды КП-34, КП-103 (составы без растворителей).

Провода с волокнистой изоляцией допускают более широкий выбор пропиточного состава. Для них не представляет опасность высокая цементирующая способность пропиточного лака. Обмотки вращаю-

щихся частей при использовании проводов с волокнистой изоляцией пропитывают в компаундах (типов КП и Б-ИД-9127), которые обес-

печивают высокую цементацию.

В промышленности используют несколько способов пропитки и сушки. При ремонте на небольших участках используют способ по-

гружения изделия в лак. Этот способ позволяет на одном и том же оборудовании пропитывать изделия различных размеров и конструк-

ций, однако его применение сопряжено с большой долей ручного труда. Обычно при пропитке используют маловязкие лаки с вязко-

стью 40...45 с (по вискозиметру ВЗ-4 при температуре лака 20°С) и

содержанием пленкообразующих веществ 51...58 %. Чтобы внести в обмотку необходимое количество лака, выполняют несколько пропи-

ток, после каждой из которых обмотки сушат в течение 8...17 ч.

Время нахождения изделия в лаке при первой пропитке состав-

ляет от 20 мин до 1 ч, а при следующих – от 10 до 20 мин. Заполнение пор и пустот в изоляции обмоток происходит в основном при первой пропитке, а последующие пропитки фактически являются покровны-

ми.

15.5. Сборка электрических машин после ремонта

Балансировка роторов. Перед сборкой производят баланси-

ровку роторов (якорей) и других вращающихся деталей, если они ре-

монтировались или при предремонтных испытаниях была обнаруже-

на повышенная вибрация. Согласно ГОСТ 12327–71 при отношении осевого размера детали L к ее диаметру D больше 0,2 компенсация неуравновешенности должна производиться в двух плоскостях ис-

правления, при L/D < 0,2 – в одной плоскости. Детали, устанавливае-

мые на отбалансированный ротор, балансируются отдельно. Если де-

таль устанавливают на ротор (якорь) с помощью шпонки, то она ба-

лансируется со шпонкой, а ротор – без шпонки.

При одной плоскости исправления ротор (якорь) можно балан-

сировать как статическим, так и динамическим способами, а при двух плоскостях – только динамическим.

Статическая балансировка осуществляется на призмах. Дина-

мическую балансировку ротора выполняют на специальных станках при его вращении. Современные балансировочные станки, оборудо-

ванные электронными устройствами и визуальными индикаторами дисбаланса, позволяют сразу определить место установки и массу груза или место удаления излишков массы.

Если балансируемые детали не имеют вала, то изготовляют вре-

менный технологический вал, с помощью которого производят ба-

лансировку.

Сборка электрических машин. Сборка машин производится в порядке, обратном разборке. Особое внимание обращают на правиль-

ность выполнения работ по сборке подшипников, вентиляторов и различных втулок. Подшипники устанавливают в нагретом состоя-

нии, механически воздействуя на внутреннюю обойму (при установке на вал по посадке с натягом) инструментом, имеющим вставки из мягкого материала. При установке вентиляторов усилия прилагают к стальным втулкам, а не к алюминиевым частям. При установке рото-

ра (якоря) в статор (индуктор) следует не допускать касания или за-

девания ротора об обмотку или сердечник. Подшипниковые щиты следует устанавливать без перекосов, завертывание болтов осуществ-

лять поочередно, делая первоначально по 2...3 оборота, а далее – по

доле оборота. Для сборки внутренней подшипниковой крышки до ус-

тановки щита в нее вворачивают длинную технологическую шпиль-

ку, которую пропускают в одно из отверстий в щите, и после его ус-

тановки за нее подтягивают крышку к щиту и устанавливают 1...2

болта. После этого шпильку можно вывернуть и завернуть болт. Во внутренних болтовых соединениях не следует использовать пружин-

ные шайбы. Фиксацию болтов и гаек следует производить более на-

дежными способами.

При сборке машин постоянного тока полюсы располагают в том же порядке, что и до ремонта (установка производится по меткам).

Щетки не должны свисать с коллектора или плотно прилегать к пе-

тушкам.

После окончания сборки проверяют легкость вращения вала.

15.6. Испытания электрических машин после ремонта

После ремонта производится обкатка машин и приемосдаточные испытания по нормам, приведенным в ПЭЭП.

Программой испытаний двигателей переменного тока после ка-

питального ремонта предусмотрены следующие операции:

испытание стали статора двигателей с обмотками из прямо-

угольного провода (удельные потери – не более 5 Вт/кг, наибольший перегрев зубцов при = 1 Тл не должен превышать 45°С, наиболь-

шая разность перегрева различных зубцов при той же индукции – не более 30 °С);

измерение сопротивления изоляции обмоток статора, ротора,

термоиндикаторов с соединенными проводами (если они имеются в данной машине) и подшипников;

испытание обмоток статора и ротора при собранном двигателе повышенным напряжением промышленной частоты в течение 1 мин.

Результаты испытаний считаются положительными, если не наблю-

далось скользящих разрядов, толчков тока утечки или нарастания его установившегося значения, пробоев или перекрытий и если сопро-

тивление изоляции, измеренное мегомметром после испытаний, оста-

лось прежним;

измерение сопротивлений обмоток статора и ротора постоянно-

му току (проводится для двигателей мощностью 300 кВт и более или для двигателей с н > 3 кВ), а также реостатов и пускорегулирую-

щих резисторов. Отклонения сопротивления обмоток от паспортных данных и по фазам должно быть не более ±2 %, для реостатов – не более ±10 %;

испытание витковой изоляции обмоток из прямоугольного про-

вода импульсным напряжением высокой частоты в течение 5...10 с;

измерение воздушного зазора (если позволяет конструкция) в

четырех сдвинутых на 90° точках (измеренные зазоры не должны от-

ключаться от среднего более чем на 10 %) и зазоров в подшипниках скольжения. Если зазор больше допустимого, необходимо перезалить вкладыш подшипника;

проверка работы двигателя на холостом ходу (для двигателей мощностью 100 кВт и более и напряжением 3 кВ и выше). Ток холо-