Стартовая >> Оборудование >> Эл. машины >> Основные повреждения электродвигателей

Основные повреждения электродвигателей

Оглавление
Основные повреждения электродвигателей
Повреждения короткозамкнутых роторов асинхронных электродвигателей
Повреждение роторов синхронных электродвигателей
Повреждение подшипников скольжения
Неисправности подшипников качения

Повреждения обмоток статоров.

Большинство повреждений статора приходится на электрический пробой изоляции обмотки, возникающий при работе двигателя или при проведении профилактических испытаний повышенным напряжением во время ремонта.
Проводимые в процессе эксплуатации профилактические испытания корпусной изоляции обмотки статора позволяют судить о ее состоянии и степени надежности и при необходимости принимать меры. Испытания витковой изоляции не проводятся, и ремонтный персонал не  имеет данных о ее состоянии. Этим объясняется значительное количество витковых замыканий. Образовавшееся витковое замыкание приводит к сильному местному нагреву и как следствие к тепловому пробою корпусной изоляции. Другие причины, приводящие к снижению уровня изоляции: коммутационные перенапряжения, нагрев и температурные деформации, воздействие влаги и масла, динамические воздействия и вибрационное старение изоляции.
Коммутационные перенапряжения возникают при включениях и отключениях электродвигателей и при неодновременности замыкания всех трех фаз масляного выключателя. При питании двигателя кабелем возрастает электрическая емкость цепи электродвигатель — кабель, что способствует большим амплитудам напряжений при переходных процессах. Это приводит к тому, что на витковую изоляцию воздействует напряжение, во много раз большее, чем при нормальном режиме. Особенно опасны коммутационные напряжения для первых секций обмотки статора.

Нагрев и температурные деформации.

С повышением температуры обмотки статора происходит тепловое старение витковой и корпусной изоляции. Она теряет эластичность, становится хрупкой, и вследствие этого срок службы ее сокращается. Объективно степень старения изоляции определяется ее внешним состоянием. Признаками старения изоляции являются вспухание ее в вентиляционных каналах и в местах выхода из лаза. При нажиме пальцами на изоляцию чувствуется немонолитность и ослабленность изоляции.
Местные перегревы чаще всего являются следствием дефектов активной стали или витковых замыканий. Признаком наличия местных перегревов является разница в степени расслоения изоляции в отдельных местах секции, а также следы и подтеки компаунда. Местные нагревы можно выявить при профилактических испытаниях, но перегревы, связанные с замыканием листов активной стали и витковыми замыканиями, быстро прогрессируют и чаще приводят к пробою обмотки статора во время работы двигателя. Местные нагревы могут возникать при некачественных пайках в соединениях обмотки статора.
Большое влияние на состояние изоляции оказывают температурные деформации пазовой части секции, обусловленные неодинаковыми коэффициентами линейного расширения меди и стали. Несмотря на кажущуюся малую величину этих деформаций, их систематическое повторение в течение длительного времени приводит к преждевременному износу изоляции.

Воздействие влаги и масла.

На снижение изоляции может действовать как влажность окружающей среды, так и наличие в ней агрессивных примесей. Одним из наиболее опасных воздействий является забрызгивание маслом обмотки статора.
Отмечены случаи увлажнения обмоток статоров у электродвигателей типа АТД-8000, связанные с нарушением герметичности системы водяного охлаждения вследствие образования трещин в стержнях ротора, в охлаждающих элементах статора, появления течей в соединительных трубках. Течь воды приводит к местному увлажнению обмотки. Имел место случай механического (повреждения изоляции верхних стержней обмотки статора из-за нарушения герметичности места пайки трапецеидальной части стержня ротора с наконечником. Такое механическое повреждение изоляции верхних стержней обмотки статора струей воды может иметь место только на выходе из паза на участке длиной 45 мм.
iB пазовой части стержень защищен клином, а в лобовой — бандажом ротора. Вероятность повреждения на этом участке увеличивается также из-за наличия в этом месте пайки стержня ротора с наконечником.
В электродвигателях типа СДСЗ-2000-100 вода может появиться при течи воздухоохладителя или за счет образования ее на наружных поверхностях трубок воздухоохладителя, вызванного конденсацией при подаче охлаждающей воды в воздухоохладитель с температурой ниже точки росы. При этом вода стекает вниз и, попадая на сердечник статора, вызывает коррозию, а в обмотках статора и ротора увлажнение изоляции.

Динамические воздействия на изоляцию.

При пуске электродвигателей с короткозамкнутым ротором возникают толчки тока, в 5—7 раз превышающие номинальные значения. Пусковые токи создают в обмотке большие динамические усилия, достигающие 25—49-кратной величины. Эти усилия больше всего сказываются на лобовых частях обмотки статора, вызывая их деформацию, смещение витков, образование местных дефектов изоляции
и трещин. Трещины чаще образуются в местах выхода секции из паза, так как в этом месте возникают наибольшие механические напряжения в изоляции при нагрузках на лобовые части.

Вибрационное старение изоляции.

Новая микалентная изоляция обладает достаточной гибкостью и хорошо противостоит вибрациям. Однако в результате теплового и других видов старения гибкость ее со временем уменьшается. Изоляция, выдерживающая большие усилия от пусковых токов, может повреждаться в результате меньших по величине, но многочисленных воздействий, связанных с вибрацией электродвигателя. Многократный изгиб изоляции во время работы двигателя возникает больше всего в лобовых частях и наиболее опасен в месте выхода секции из паза.
Вибрация, измеренная на подшипниках электродвигателя, не должна превышать:


Синхронная частота вращения, об/мин

3 000

1 500

1 000

750 и менее

Допустимая амплитуда вибрации подшипника,
мкм

50

100

130

160

Для уменьшения вибрации большое значение имеет плотность заклиновки пазов обмотки статора и надежная бандажировка лобовых частей.

Повреждения активной стали статора.

Часто встречающимся дефектом активной стали статора является ослабление запрессовки стали. Характерным признаком мест со слабой прессовкой является красная пыль с кирпичным оттенком. Эта пыль — следствие коррозии листов стали — обладает магнитным свойством. Из-за повышенной вибрации ослабленных листов пакета происходит истирание изоляции пазовой части секции. По этой же причине происходит излом лепестков стали статора у основания зубца, истирание лаковой пленки и местный нагрев, вызывающий оплавление участка стали и быстрое тепловое старение изоляции.
В практике эксплуатации имели место случаи перегрева и оплавления активной стали статора, вызванные наличием посторонних металлических предметов в пазовой части, заусенцами, а также механическими повреждениями расточки статора от задевания ротора или попадания посторонних  предметов. Оплавление стали статора может произойти и при коротких замыканиях в обмотке.



 
« Основные нормативные документы по применению электростанций собственных нужд на объектах ОАО «Газпром»   Основные размеры и масса электродвигателей серии 4А основного исполнения »
электрические сети