Сборочные работы электрических машин проводят в отделении сборки ремонтного предприятия. Оборудование его во многом похоже на оборудование разборочного отделения. Небольшие отличия чаше всего связаны со специальными приспособлениями. Вот почему во многих цехах и мастерских эти отделения объединяются в одном помещении.
Отдельные узлы: роторы, контактные кольца, коллекторы, контактно-щеточные механизмы, полюса машин постоянного тока и т.п. собираются на специально выделенных участках отделения.
Следует отметить, что при сборке машин нередко используются не только детали и узлы ремонтируемой электромашины, в том числе и восстановленные, но и заново изготовленные самим ремонтным предприятием или полученные как запасные части от заводов-изготовителей. Применяются также и работоспособные детали от аналогичных ремонтонепригодных машин.
Для своевременного определения неисправностей и недопущения брака в конце на каждой последующей операции технологического процесса ремонта электромашин проверяется качество выполнения предыдущей работы. Такой контроль называется межоперационным.
Сборка электрических машин также начинается с межоперационного контроля. Для этого персонал должен хорошо знать все требования и нормы, которые предъявляются ко всем их составным частям. Основные требования изложены ранее при рассмотрении отдельных операций технологии ремонта. В данном разделе даны только дополнительные условия.
Требования к деталям при их сборке. Все детали, идущие на сборку, должны быть чистыми и по всем параметрам входить в пределы норм. Если имеются повреждения лакокрасочных покрытий, то перед сборкой они должны быть восстановлены. Крепежные детали (в первую очередь их резьбовые и трущиеся поверхности) — смазаны.
Статор асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором состоит из корпуса, магнитопровода, обмотки, клеммной коробки с выводами и щитов с подшипниками. Требования к этим узлам и деталям следующие.
Корпус машины. Рым-болт корпуса должен быть ввернут на все витки резьбы до упора. Все места сварок зачищены и залакированы.
Допустимое радиальное биение поверхности посадочных мест под подшипниковые щиты относительно поверхности расточки сердечника зависит от высоты оси вращения ротора и должно отвечать следующим нормам: для высоты оси 56-100 мм — не более 0,003 мм, для 112-180 мм — 0,05 мм, для 200-350 мм — 0,1 мм.
Магнитопровод должен быть тщательно спрессован и надежно закреплен в корпусе. Распушение (расслоение) 6 = /п - /А не должно быть более указанного. /п — длина (толщина) пакета магнитопровода, измеренная по спинке статора (дну паза), мм; /д — длина того же пакета, измеренная по зубцам в расточке, мм. Допустимые значения распушения магнитопровода: до 100 — 2; 101-150 — 3; 151- 250 — 4; 251-400 — 5; 401-500 — 6.
Обмотки. Перекосы изоляции относительно паза недопустимы. Пазовые коробочки должны надежно прикрывать острые края пазов магнитопровода и выступать из них не менее, чем: а) для серии асинхронных двигателей А2 — на 2-3 мм; б) для серии 4А в зависимости от мощности: до 5,5 кВт — на 10 мм, до 40 кВт — на 15 мм и до 100 кВт — на 20 мм.
Все активные стороны секций обмоток должны быть надежно заклинены в пазах, переходы активных частей секций в лобовые выполнены плавно с наклоном в сторону станины в пределах 6-8°, резкие изгибы проводов не допускаются.
Лобовые части должны быть тщательно отформованными и равномерно по окружности забандажированы, основные габаритные размеры должны соответствовать нормам. В противном случае установка подшипниковых щитов может стать невозможной. К тому же лобовые части обмотки машины должны быть покрыты эмалью. Изолирующие трубки на переходных витках и концах катушечных групп должны заходить в пазовую коробочку не менее чем на 3 мм.
Клеммная коробка. При подрезе изоляции выводных проводов нельзя допускать снижения общего сечения медной жилы. Наконечники их должны быть надежно пропаяны.
Ротор асинхронного двигателя включает вал, магнитопровод, короткозамкнутую обмотку и вентилятор. Требования к узлам и деталям:
магнитопровод перед сборкой проверяется на биение поверхности «бочки». Допустимое биение зависит, в первую очередь, от серии двигателя:
а) для серии А2 относительно оси вращения, также с учетом числа оборотов ротора не должно превышать: при 750 об/мин — 0,16 мм, при 3000 об/мин — 0,06 мм;
б) для серии 4А — относительно посадочных мест под подшипники и в зависимости также от высоты оси вращения ротора: допустимое биение при высоте оси 56-100 мм и 280-355 мм — не более 0,03 мм, при высоте 112-180 мм — 0,01 мм, при 200-250 мм — 0,05 мм.
Вал. Овальность и конусность поверхности посадочных мест под подшипники для серии А2 не должна превышать 0,01 мм, для серии 4А в зависимости от высоты оси вращения ротора: при 56- 100 мм — не более 0,006 мм, при 112-355 — не более 0,01 мм.
Вентилятор. Радиальное биение поверхности посадочного места под вентилятор не должно превышать 0,05 мм.
У фазного ротора изоляционные коробочки должны, как и у статора, надежно прикрывать острые края пазов и выступать из них не более чем на 3 мм; активная часть секций должна быть заклинена; на лобовые — наложены бандажи; выводные концы катушечных групп выведены только с их наружной стороны.
После межоперационного контроля детали, если в этом есть необходимость, поступают на соответствующие участки для сборки дополнительных узлов. Технологии сборок с достаточной полнотой изложены ранее.
Общая сборка осуществляется на специализированном участке, куда поступают все устанавливаемые на данной машине основные и дополнительные узлы, а также отдельные детали. Они должны соответствовать действующим техническим требованиям.
Для сокращения трудоемкости работ, повышения качества их выполнения необходимо широко использовать специальные приспособления и оправки. Категорически запрещается при выполнении операций ударять стальным молотком непосредственно по деталям и другим частям машин. При перемещении деталей с помощью таких молотков следует использовать прокладки из мягких материалов (дерева, текстолита, алюминия и т.п.). Детали, сопрягаемые между собой с натягом, следует соединять методами, исключающими повреждения посадочных мест, как описано выше.
Последовательность операций сборки зависит от типа и конструкции электрической машины, но теперь она выполняется в обратном порядке разборки. Все части машины устанавливаются без перекосов и повреждений посадочных поверхностей.
При введении ротора в расточку статора максимальное внимание уделяется предохранению от повреждений обмоток и поверхностей магнитопровода статора и ротора. Резьба деталей соединения покрывается антикоррозийной смазкой, затяжка шпилек и болтов выполняется равномерно. Концы шпилек должны выступать из гаек на 2-3 мм. Камеры подшипниковых узлов заполняются смазкой на 2/3 объема.
Траверса щеткодержателя фазного ротора асинхронной машины устанавливается по метке. Особое внимание обращается на расстояние от обоймы щеткодержателя до поверхности контактных колец, так как это влияет на устойчивость щетки при ее работе, оно должно быть не более 2-4 мм. Разность усилий нажатия пружин на і отдельные щетки должна находится в пределах 10 %. Кожух вентилятора следует надежно закреплять на корпусе и обеспечивать требуемое охлаждение поверхности электромашины.
После сборки электрических машин их роторы должны вращаться свободно от руки, без задевания подвижных частей за неподвижные и заедания в подшипниках.
У асинхронных машин отклонение от параллельности оси вращения валов относительно опорной плоскости допускается не более 0,15 мм на 0,1 м длины, так как оно вызывает искажение распределения магнитного потока в воздушном зазоре.
Радиальное биение поверхности выходного вала относительно оси вращения допускается: для серии АИ у машин 1—5 габаритов — не более 0,05 мм, у 6-9 габарита — 0,06 мм; для серии 4А в зависимости от оси вращения ротора — 0,04 мм - 0,06 мм.
В случаях нарушения при сборке асинхронных двигателей указанных норм проводится дополнительная регулировка и подгонка всех деталей и узлов электрических машин.
Испытания электрических машин после ремонта и методика их проведения
В соответствии с ГОСТом 183-74 машины электрические вращающиеся должны подвергаться следующим испытаниям: приемочным, приемосдаточным, периодическим.
После капитального ремонта каждая электрическая машина подвергается приемосдаточным испытаниям в объеме и по методикам, изложенным в ГОСТах для различных типов машин.
Цель испытаний — выявление допущенного при ремонте брака, снятие характеристик и определение параметров, имеющих важное значение в эксплуатации.
Испытания проводятся на специально выделенном участке, обеспечивающим надежную защиту обслуживающего персонала от поражения электрическим током. Для этого на нем устанавливаются ограждения с блокировочными устройствами и прочим оборудованием, защищающим человека. Желательно, чтобы этот участок был оборудован стандартной контрольно-испытательной установкой типа КИУ (КИУ-1, КИУ-1М, КИУ-7, КИУ-10 или аналогичной), с приборами класса точности не ниже 0,5. При отсутствии готовой установки она собирается на ремонтном предприятии с учетом проводимых испытаний.
По ГОСТу 183-74 асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором подвергаются приемосдаточным испытаниям в следующем объеме:
внешний осмотр, проверка качества сборки и комплектности;
измерение сопротивления изоляции обмоток от корпуса и относительно друг друга;
измерение сопротивления обмоток постоянному току практически в холодном состоянии;
испытание электрической прочности изоляции обмоток относительно корпуса и (при возможности) между обмотками разных фаз повышенным напряжением;
испытание межвитковой изоляции обмоток на электрическую прочность повышенным напряжением;
измерение силы тока и потерь на холостом ходу двигателя;
определение силы тока и потерь короткого замыкания при токе, близком к номинальному;
проверка маркировки, упаковки и комплектности необходимой сопроводительной документации.
Для асинхронных двигателей с фазным ротором после пункта 3 еще находится коэффициент трансформации.
В случаях сомнений в качестве ремонта механической части электродвигателя проводится дополнительное испытание при повышенной частоте вращения ротора.
Методики проведения испытаний, схемы и расчеты установлены для асинхронных машин ГОСТом 7217-87 и в данном разделе они приводятся с учетом ранее изложенного материала.
Внешний осмотр, проверка качества сборки и комплектности
Цель данного пункта испытания — проверка отремонтированного двигателя наукомтектованность положенными узлами, деталями и всеми необходимыми метизами, предусмотренными конструкцией.
Качество сборки проверяется по легкости вращения вала от руки, по притертости щеток (они должны плотно прилегать к кольцам всей контактной поверхностью), по соответствию состояния машины ранее приведенным нормам. При обнаружении во время осмотра каких-либо дефектов продолжение испытаний двигателя запрещается.
Измерение сопротивления изоляции обмоток
Измерение сопротивления делается с целью проверки качества изоляции. Оно замеряется между корпусом и обмотками, а также обмотками разных фаз относительно друг друга Для машин с напряжением до 0,66 кВ сопротивление измеряется мегомметром с напряжением 1000 В (методика измерения подробно описана выше).
В соответствии с требованиями ПТЭ величины сопротивлений обмоток статоров машин переменного тока после капитального ремонта должны быть в практически холодном состоянии (10-30°С), не менее 1 МОм. При межоперационном контроле после пропитки по действующим техническим условиям ремпредприятий сопротивления обмоток зависят от класса нагревостойкости изоляции и должны быть: 4 МОм для класса А и В, 8 МОм — для F.
По окончании измерения сопротивления каждую электрически независимую цепь следует разрядить на заземленный корпус. Причинами пониженного сопротивления изоляции обмоток относительно указанных норм могут быть плохая пропитка, повышенная влажность, загрязнения, механические повреждения, неправильный подбор изоляционных материалов и т.п.
