Приемочные работы электрических машин выполняются на специально оборудованном участке или складе ремфонда предприятия. Для этого участки оснащаются приточно-вытяжной вентиляцией, подъемно-транспортными приспособлениями, специальными устройствами, монтерскими и слесарными инструментами, приборами для дефектации и т.п.
Осмотр
Осмотр выполняется визуально обычно на складе ремфонда или в разборочно-дефектовочном отделении предприятия.
Его цель — определение ремонтопригодности электромашин, предварительная оценка состояния узлов и деталей. При этом решается вопрос о возможности устранения причин отказов на данном предприятии.
Для его проведения электрическая машина и ее детали (статор с обмоткой, ротор, подшипниковые щиты и другие части) обязательно должны быть в достаточно чистом состоянии. Если при осмотре машины или ее деталей будут выявлены неисправимые повреждения (разбит корпус, отбито более двух лап, сильно поврежден магнитопровод, ранее ремонт был выполнен так, что исключает повторное восстановление и т.п.), то они в ремонт не принимаются.
Для проверки состояния подшипников, щеточно-контактного механизма, вентилятора и т.д. ротор машины проворачивают ру- кой. В том случае, когда имеется доступ к обмотке, определяется степень старения изоляции.
Под старением изоляции понимается постепенное понижение ее механической прочности в процессе работы и хранения. Это связано с изменением структуры диэлектриков и их химического состава. Электрические характеристики изоляции (диэлектрическая прочность — Eпр, диэлектрические потери — tg5, удельное поверхностное сопротивление—Rs, удельное объемное сопротивление —
диэлектрическая проницаемость — E) от степени старения практически не меняются.
Исходя из изложенного степень старения изоляции определяется только механической прочностью. По методу прощупывания изоляцию делят на 4 класса старения:
— изоляция мягкая, эластичная, это очень хорошая изоляция, обеспечивающая длительную работу электрической машины;
— изоляция на ощупь твердая, но при нажатии не дает видимых трещин, т.е. удовлетворительная, машина способна работать еще много времени;
— изоляция твердая, при нажатии появляются видимые трещины, расслаивается, однако от металла она отделяется только острым предметом, такая изоляция ограниченно годная (ненадежная);
при нажатии изоляция осыпается, следовательно, к дальнейшей эксплуатации не пригодна.
Испытания
Испытания электрических машин преследуют ту же цель, что и осмотр. Для исследований необходимы соответствующие приборы. Испытания выполняются в следующем объеме: определяется целостность обмоток, измеряется сопротивление изоляции, подшипники испытываются на нагрев.
Целостность обмотки. Чаще всего обрывы в обмотках выявляются мостом постоянного тока, пробником, омметром, мегомметром, включенным по схеме рис.4, а. В том случае, если приборы фиксируют замкнутый контур (в зависимости от прибора соответственно: сопротивление отвечает нормам или равно нулю, либо загорается лампочка), обрыва в обмотке нет.
Сопротивление изоляции обмотки определяется мегомметром по схеме рис. 4, б. Так измеряется сопротивление изоляции обмоток всех трех фаз относительно корпуса, если обмотки машины соединены в схему: «звезду» или «треугольник». Если обмотки электромашины не соединены в схему, замеряются сопротивления изоляции каждой обмотки относительно корпуса и между собой. Причем сначала замыкаются клеммы мегомметра на обмотку и только затем проворачивается ручка прибора или проводится его включение в сеть.
В соответствии с требованиями ПУЭ, допустимое сопротивление изоляции обмоток статоров электродвигателей переменного тока напряжением до I кВ, находящихся в эксплуатации, должно быть не менее 0,5 МОм, для обмоток роторов 0,2 МОм (при температуре 10-30°С).
Рис. 4. Схемы определения обрыва в обмотках электрических машин (а) и сопротивления изоляции (б): 1 - обмотки, 2 - корпус, 3 - прибор
Допустимое сопротивление изоляции электрической машины в МОм при температуре, близкой к рабочей, можно определять по выражению
где UH — напряжение обмотки электрической машины, В; 5ДВ — мощность машины, кВ-А (Рн - кВт).
Как правило, пользуются мегомметрами типа MOM с генераторами постоянного тока на номинальное напряжение холостого хода 100, 250, 500, 1000, 2500 В. Широко применяются также мегомметры типа Ф4102 с питанием от сети переменного тока со встроенными выпрямителями на те же напряжения. Для измерения сопротивления изоляции обмоток электромашин переменного тока с номинальным напряжением 380/220 В используются мегомметры с напряжением 1000 В.
Рис. 5. Поляризация изоляции электрической машины
Показание сопротивления изоляции по прибору фиксируется через одну минуту, так как после приложения напряжения генератора мегомметра (UM) к корпусу и обмотке (или между обмотками) в течение этой минуты в изоляции идет процесс поляризации. Он вызывает протекание во внешней цепи дополнительных абсорбционных токов, что искажает величину фактического сопротивления этой изоляции.
Приложение напряжения UM от мегомметра 3 к контуру электромашины (рис. 4, 6) можно рассматривать как его приложение к конденсатору рис. 5, только сложной конфигурации. Первой обкладкой 2 конденсатора является металл обмотки, второй (7) — металл корпуса (или другой обмотки), между которыми находится изоляция 4.
Приложенное напряжение (E/м) «забирает» на обкладке конденсатора 7 электроны, что создает ее положительный потенциал, и перебрасывает их по внешней замкнутой цепи на обкладку 2, что обусловливает ее отрицательный потенциал (так как теперь на ней избыток электронов). Процесс проходит мгновенно, и зафиксировать протекание такого тока (равного /0) мегомметром невозможно.
Появление потенциалов на обкладках создает электрическое поле Е, которое вызывает упругое смещение связанных зарядов в изоляции 4 и ориентацию образовавшихся диполей 5 в электрическом поле. Этот процесс называется поляризацией. Упругое — это такое смещение, при котором снятие поля Е возвращает все заряды изоляции в исходное положение. Поляризация приводит к тому, что показано на рис. 5.
Смещенные, упруго связанные (в образовавшихся диполях) заряды в толще изоляции б послойно уравновешивают друг друга (рис. 5, 6). В то же время заряды пограничных слоев 8 и 3 остаются неуравновешенными, чего не может быть в замкнутой цепи.
Для их уравновешивания во внешней цепи через обмотку генератора 1 между обкладками 2-7 протекает ток дополнительных зарядов, так называемый абсорбционный ток — /6. Величина и время его протекания зависят от видов поляризаций. Это значит, что ток цепи, т.е. утечки 1ут будет равен (при IQ = 0) сумме и /пр:
где /пр — ток сквозной проводимости через конденсатор за счет наличия в изоляции небольшого числа свободных зарядов. Приблизительно все виды поляризации длятся около 1-й минуты, после чего /аg практически будет равен нулю и тогда = /пр.
На рис. 6 графически показано изменение в зависимости от времени т (/ут=/(т)) после приложения напряжения UM к изоляции машины. Из него следует, что ток, протекающий в течение минуты по цепи /аб, занижает фактическую величину сопротивления изоляции электромашины, которую замеряет мегомметр (закон Ома — чем больше ток /, тем меньше сопротивление R). Вот почему сопротивление R60, зафиксированное через 60 с, является действительным сопротивлением изоляции машины R, если в течение всей этой минуты напряжение UM было приложено постоянно и неизменно.
Рис. 6. Зависимость тока утечки от времени
Иначе, при снятии UM заряды вернутся в исходное положение и измерение R надо начинать сначала.
Нагрев подшипников.
Испытание проводится, если есть возможность включить электромашину в сеть. При этом проверяется не только нагрев подшипников, но на слух определяется характер шума при номинальной частоте вращения магнитного поля в расточке статора асинхронного двигателя.
При наличии у подшипников повышенного шума следует разобраться в причине, так как шум зависит не только от выработки деталей, но в значительной мере от посадки, осевого давления и пр.
Если подшипники качения находятся в хорошем рабочем состоянии, имеют чистую смазку, то температура их нагрева обычно составляет около 65°С и перегрев над температурой подшипниковых щитов не превышает 5-10°С. В соответствии с ГОСТом предельно допустимая температура нагрева таких подшипников — 100°С.
Оформление документации
Оформление выполняется в соответствии со стандартом, действующим на данном предприятии. Но в любом случае, даже в небольших мастерских при приемке машины в ремонт заполняется дефектовочный бланк (ведомость), в который, в частности, заносятся все паспортные (номинальные) данные: мощность (Рн), напряжение, ток, частота тока (/н), частота вращения ротора (ин), коэффициент мощности, КПД (г)п), схема соединения обмоток (Y/Д).
На крупных ремонтных предприятиях каждой машине присваивается ремонтный номер, который выбит на 5-6 жетонах, при разборке электромашины они крепятся к ее узлам (ротору, подшипниковым щитам и пр.), тот же номер присваивается и металлической коробке, в которую складываются крепежные детали. Целесообразно в такие коробки наливать немного машинного или трансформаторного масла. Коробки предохраняют эти детали от повреждений, а пары масла — от коррозии.
Прошедшая осмотр, испытание и оформление машина размещается на складе.
Склад ремфонда
Размеры и оборудование склада зависят от ремонтного предприятия.
Одна из основных задач хранения — не допустить дополнительных повреждений электромашин. Для этого склады должны обеспечить минимальное воздействие окружающей среды на ремфонд, а следовательно, он должен располагаться как минимум под навесом. Для машин малой и средней мощности целесообразно иметь стеллажи, для крупных — полигоны. Следует обеспечить размещение, при котором возможен легкий доступ к любой электрической машине.
Склад должен иметь подъемно-транспортные приспособления: краны, кран-балки, электротали на поворотных балках, тельфера, электрокары и пр.
Все вместе со стропами они обязаны отвечать по грузоподъемности массам поднимаемых и транспортируемых машин. Подъем, как и транспортировку, следует проводить только за рым-болты, которые должны быть завернуты на все витки резьбы.
На складах крупных ремпредприятий, особенно при наличии обменного фонда, проводится сбор и сортировка электромашин по типам, мощностям, напряжению и частоте вращения ротора. Это дает возможность ремонтировать близкие по показателям машины крупными сериями. Такие серии дают возможность не проводить частых переналадок оборудования, позволяют использовать одни и те же электротехнические материалы, одни и те же приспособления и оборудование. Все вместе повышает производительность труда, улучшает качество ремонта и понижает его себестоимость.
Обменным фондом называют новое или капитально отремонтированное оборудование, предназначенное для обмена на ремонтопригодное, неработоспособное оборудование.
