Монтаж рудничных электродвигателей

Весь комплекс электромонтажных работ рудничных электродвигателей делится на три этапа:
подготовка к электромонтажным работам;
их проведение;
испытание и сдача электрооборудования в эксплуатацию.
Подготовка к электромонтажным работам включает в себя: получение от заказчика НД на монтируемые АД и проверку соответствия основных габаритных, установочных и присоединительных размеров сочленяемых АД и рабочих машин; составление проекта производства работ; приемку помещений под монтаж; организацию рабочего места в зоне монтажа; комплектацию инструмента и приспособлений для монтажа; определение состава бригады монтажников; составление совместно с заказчиком графика доставки АД на монтажную площадку.
При проведении монтажа в рудниках осуществляется приемка монтажной площадки (помещения, фундамента, конструкций и т.д.), распаковка, очистка, расконсервация, осмотр АД и подготовка его к монтажу, включая ревизию, установку АД на фундамент или раму, проверку его центрирования с редуктором, подсоединение силового кабеля, шины заземления и т.п.
Перед установкой на машину или спуском в шахту каждый АД должен подвергаться тщательному осмотру. При этом он должен быть очищен от пыли, а с рабочего конца вала должно быть удалено антикоррозионное покрытие тряпкой или ветошью, смоченной в керосине или бензине.
При осмотре АД обращают внимание на целостность оболочки и заземляющих устройств, наличие крепящих элементов (болтов, шайб, гаек и др.), средств уплотнения кабеля и крышек, знака взрывозащиты. Необходимо также проверить соответствие напряжения, указанного на фирменной табличке, напряжению питающей сети участка. При необходимости переключение на другое напряжение производят по схеме, закрепленной в коробке вводов.
Перед спуском в шахту обязательно проверяют RH3 обмоток с помощью мегаомметра. При Uном. = 380 В применяется мегаомметр на 500 В, при Uном. = 660 В - на 1000 В, а при Uном. = 1140 В - на 2500 В. Сопротивление изоляции новых АД должно быть не менее 10 МОм.
При подготовке АД к монтажу необходимо произвести тщательный осмотр и ревизию выводного устройства, так как к выводным устройствам предъявляется целый ряд особых требований, вызванных условиями монтажа и эксплуатации, а также повышением опасности вследствие наличия в них оголенных токоведущих частей. В частности, АД при эксплуатации находятся в очистных и подготовительных забоях, где наиболее сказывается влияние окружающей среды, подвержены тряске и вибрации, что влияет на качественную работу контактной системы зажимов выводного устройства. При сборке выводного устройства необходимо проверить качество взрывозащищенных поверхностей, а также целостность и правильность установки проходных изоляторов, обеспечив при этом хорошую затяжку болтов.
Схема соединения электрических зажимов АД должна соответствовать параметрам СЭС, в которой ему предстоит работать. В настоящее время взрывобезоопасные низковольтные АД в основном выпускаются с шестью выводными проводами обмотки статора. Каждый из них снабжен следующей маркировкой:

В этих АД применяется три способа вывода силовой электрической цепи. 1) Применение шести проходных электрических зажимов: каждый из выводных проводов подсоединен к одному из зажимов (рис. 1). Для соединения обмотки в звезду все концы фаз соединяются вместе при помощи перемычек и образуют нулевую точку. Для соединения обмотки в треугольник начало первой фазы соединяется с концом третьей фазы, начало второй фазы - с концом первой фазы и начало третьей фазы - с концом второй фазы также при помощи перемычек.

Рис. 1. Соединение обмотки статора при наличии шести выводных зажимов: а) соединение в звезду; б) соединение в треугольник

Рис. 2. Соединение обмотки статора при наличии четырех выводных зажимов
Применение четырех проходных зажимов; для соединения обмотки в звезду все концы фазы соединяются вместе на четвертый зажим и образуют нулевую точку, а выводы начал подсоединяются к каждому из трех зажимов (рис. 2,6). Для соединения обмотки в треугольник схема собирается так, как это показано на рис. 2,а. Четвертый зажим остается свободным.
Применение трех проходных зажимов. В этом случае схема соединения обмотки аналогична схемам, показанным на рис. 2, но нулевая точка звезды собирается отдельно, изолируется и укладывается в патрубке АД под дном вводной коробки или в самой коробке.
Все указанные пересоединения осуществляются либо перепайкой выводных проводов, либо их перестановкой при резьбовом соединении проходных электрических зажимов. Крупные низковольтные и высоковольтные АД выпускаются с тремя проходными электрическими зажимами с выполнением конкретной схемы соединения непосредственно на лобовых частях обмотки статора.
В том случае, если выводные провода не имеют маркировки, необходимо определить начало и конец обмотки каждой фазы. Существует несколько способов определения.
При помощи мегаомметра определяют оба вывода обмотки первой, второй и третьей фаз. Один из выводов первой фазы произвольно принимают за начало, а второй - за конец, при этом применяют маркировку, указанную выше. На выводы второй и третьей фаз вывешивают бирки, указывающие, к какой фазе принадлежит вывод (2ф,3ф). Затем конец первой фазы (С4) соединяют с одним из выводов второй фазы, а к началу первой фазы и оставшемуся свободному выводу второй фазы подключают вольтметр (рис. 3.). На выводы третьей фазы подключают пониженное напряжение (10-15% номинального). Если вольтметр покажет напряжение, то с концом первой фазы соединено начало второй фазы. Если же измеряемое напряжение будет равно нулю, то с концом первой фазы соединен конец второй фазы. По полученному результату маркируются выводы второй фазы. Затем таким же образом определяется начало и конец третьей фазы.
Существует также способ определения начала и концов фаз при помощи милливольтметра постоянного тока или гальванометра (рис. 4.). Указанный способ принципиально ничем не отличается от рассмотренного выше и порядок его выполнения такой же. Подаваемое напряжение составляет 2...4 В; источником питания служит аккумулятор или батарея элементов.
Определение начал и концов обмоток фаз у АД мощностью до 10 кВт можно выполнить путем пробного включения на холостом ходу (рис. 5). При применении одного из указанных вариантов соединения АД должен нормально работать без сильного шума, и ток во всех трех фазах должен быть одинаков- 40. . . 60 % нормального.
При подготовке к монтажу выводных устройств необходимо внимательно осмотреть уплотнения кабельных вводов, а также фланцевых соединений. Поверхности уплотнительных колец не должны иметь раковин, трещин, пузырей, проколов. Диаметры отверстий должны соответствовать диаметрам вводимых кабелей.
Если в коробке выводного устройства, кроме силовых электрических зажимов, установлены вспомогательные зажимы, предназначенные для цепей тепловой защиты или ДУ, последние также необходимо проверить на наличие крепежных элементов и целостности проходных изоляторов.
Насаживать полумуфты или шестерни на вал АД необходимо при помощи специальных приспособлений. Ударять по полумуфтам при насадке категорически запрещается, так как удары могут привести к повреждению подшипников. Полумуфты на валы крупных машин необходимо насаживать в горячем состоянии. Перед насадкой необходимо тщательно проверить посадочные размеры отверстия ступицы полумуфты и конца вала. Измерения отверстия производят микрометрическим штихмассом, а диаметра вала - микрометрической скобой. Размеры вала и отверстия в ступице полумуфты при горячей посадке должны обеспечивать натяги по системе отверстия второго класса точности (табл. 1.). Посадочные поверхности вала и полумуфты необходимо зачистить наждачной шкуркой и смазать тонким слоем смазки.
Подогрев небольших полумуфт или шестерен для валов диаметром до 150 мм можно производить либо в масляной ванне при температуре масла 150... 170 °С, либо с помощью электронагревателя, вставляемого в отверстие полумуфты. Нагрев более крупных полумуфт для насадки на валы в горячем состоянии можно производить индукционным методом, используя переменный «то к промышленной частоты. Для этого на полумуфту как на сердечник наматывают витки изолированного провода в виде спирали по всей наружной поверхности полумуфты. Для обмотки может быть использован любой изолированный провод; питание обмотки можно осуществлять от сварочного трансформатора. Ток в намагничивающей обмотке устанавливается при помощи регулятора или изменением числа витков. Перед разогревом полумуфты необходимо подготовить приспособление для переноса ее в горячем

Рис. 4. Схема определения начал и концов обмоток фаз милливольтметром или гальванометром

Рис. 3. Схема определения начал и концов фаз обмотки

Рис. 5. Схема определения начал и концов обмоток фаз пробным пуском двигателя
Таблица 1 - Натяги при посадке полумуфт

состоянии к месту насадки в кратчайший промежуток времени, чтобы полумуфта не успела охладиться.
В качестве приспособлений, при помощи которых производится насадка полумуфт и шестерен, могут быть использованы винтоупорные стяжки или обычная планка с двумя отверстиями и болтами (используя отверстия с нарезкой в торце вала).
После окончания всех работ, связанных монтажом АД, необходимо произвести пробный пуск и обкатку на XX. Перед включением АД в сеть необходимо вал прокрутить от руки и убедиться в плавности вращения. Первый пуск производят кратковременной подачей напряжения. Если при этом АД вращается в нужном направлении и никаких ненормальных явлений не обнаружено, делают повторный пуск на более длительное время.
Самой ответственной операцией при монтаже АД является центрирование их вала с валом редуктора. Проверка взаимного положения этих валов может осуществляться различными способами.
Перед началом центрирования валов необходимо убедиться в правильном прилегании к фундаментной раме либо салазкам опорных поверхностей АД и ГММ, а также в горизонтальности центрируемых валов, которая проверяется при помощи установки уровня на выступающий конец вала.
Непосредственно процесс центрирования сводится к тому, чтобы торцовые поверхности полумуфт были параллельны, а полумуфты установлены концентрично. Центрирование производится в два приема: сначала грубо при помощи линейки, затем окончательно при помощи центровочных скоб.
Грубое предварительное центрирование начинается с установки торцового зазора между полумуфтами, В зависимости от диаметров соединяемых валов торцовый зазор между полумуфтами не должен превышать значений:

Предварительная проверка поперечного смещения валов производится при помощи линейки, накладываемой ребром на образующие поверхности обеих полумуфт в осевом направлении. Если между ребром линейки и полумуфтой двигателя виден зазор, то под его лапы устанавливаются подкладки до совпадения образующей полумуфты с ребром линейки. Проверка углового смещения (перекоса) производится измерением торцовых зазоров полумуфт при помощи щупов. При правильном положении валов торцовые зазоры в верхней, нижней и боковых сторонах одинаковы.
После того как центрируемые валы займут удовлетворительное положение по показаниям указанных простейших инструментов, на полумуфты устанавливают и закрепляют специальные центровочные скобы (рис. 6.), состоящие из двух разъемных хомутов и двух центровочных скоб, одна из которых снабжена измерительными болтами, а другая контактами. С помощью этих скоб в четырех диаметрально противоположных точках измеряют радиальное смещение А и осевое смещение В с применением: 1) набора щупов; 2) индикатора часового типа; 3) микрометрических головок (один из двух последних измерителей вставляется взамен винта С, показанного на рис. 6). При центрировании поворачивают одновременно валы АД и редуктора в одном и том же направлении на 90, 180, 270 и 360 градусов и добиваются того, чтобы размеры А и В при любом положении валов изменялись не более допустимых значений, указанных в табл. 2.

Рис.6. Центровочные скобы

Рис.7. Порядок записи результатов центрирования (а) и схема расчета необходимых перемещений (б)
Таблица 2 - Допустимое смещение центровочных скоб

Вибрация вновь смонтированных и эксплуатируемых АД, измеренная на каждом подшипниковом узле, не должна превышать значений, приведенных в табл. 3.

Рис. 8.Система "Опталинг" для проверки соосности валов с помощью лазерного датчика

Рис. 9. Система AЛ1-2000 для проверки соосности валов с помощью индикаторов
Перед включением АД в работу и сдачей в постоянную эксплуатацию проверяют правильность выполненных монтажных работ и готовность АД к эксплуатации. С этой целью производят: наружный осмотр и проверку правильности схем соединений АД, прокладки кабелей, монтажа вторичных цепей, проверку механической части, оборудования и приборов в соответствии с заводскими монтажными инструкциями; исправление выявленных дефектов. Затем АД подвергают приемо-сдаточным испытаниям, проверяя Епр и диэлектрические характеристики их изоляции. Испытания проводятся организациями, выполнявшими монтажные работы, или специализированными наладочными управлениями.
Для сдачи в эксплуатацию АД ответственных рабочих машин необходимо оформить следующую документацию: 1) комплект НД предприятия-изготовителя на монтаж; 2) акт приемки АД в монтаж; 3) акт приемки фундаментов под монтаж; 4) протокол возможности ввода АД в эксплуатацию без ревизии (если в ее проведении нет необходимости); 5) протокол ревизии (если она проводилась); 6) протоколы измерений при испытаниях характеристик изоляции, результатов сушки изоляции и т.п.; 7) протоколы приемо-сдаточных испытаний АД в целом. Перечисленную документацию подготавливают монтажная или наладочная организация и заказчик.
Все электромонтажные работы выполняются при строгом соблюдении ПБ, в частности, при монтаже в шахтах, опасных по газу и пыли, на месте работ должен осуществляться контроль за содержанием метана и другие мероприятия.
Таблица 3 - Допустимая вибрация подшипниковых узлов

Примечание. Вибрационная скорость Vc и вибрационное смещение (амплитуда) А связаны между собой и с номинальной частотой вращения п формулой
Vc = 7.4 * А • п -10 ~5, мм/с.