До начала монтажа электрических машин и многомашинных агрегатов общего назначения должны быть проверены наличие и готовность к работе подъемно транспортных средств в зоне монтажа электрических машин (готовность подъемно-транспортных средств должна быть подтверждена актами на их испытание и приемку в .эксплуатацию), подобран и испытан такелаж (лебедки, тали, блоки, домкраты), подобран комплект механизмов, приспособлений, а также монтажных клиньев и подкладок, клиновых домкратов и винтовых устройств (при бесподкладочном способе установки).
Монтаж электрических машин следует выполнять в соответствии с инструкциями предприятий-изготовителей Электрические машины, прибывшие с предприятия изготовителя в собранном виде, на месте монтажа перед установкам не должны разбираться При отсутствии уверенности в том, что во время транспортирования и хранения машина после заводской сборки осталась неповрежденной и незагрязненной, необходимость и слепень разборки машины должны быть определены актом, составленным компетентными представителями заказчика и электромонтажной организации Работа по разборке машины и последующей сборке ее должна выполняться в соответствии с инструкцией предприятия-изготовителя
При проведении испытаний по окончании монтажа прибывших в разобранном виде или подвергшихся разборке электрических машин зазоры между сталью ротора и статора, зазоры в подшипниках скольжения и вибрация подшипников, разбег ротора в осевом направлении должны соответствовать указанным в технической документации предприятий-изготовителей. Определение возможности включения машин напряжением выше 1 кВ без сушки следует производить в соответствии с указаниями предприятия-изготовителя.
Ответственной операцией при монтаже электрических машин является подключение питающего кабеля к вводному устройству машины. Правильное и качественное выполнение этого узла в значительной мере определяет надежность эксплуатации машины. К сожалению, предприятия— изготовители электрических машин при разработке конструкции вводного устройства (ВУ) далеко не всегда учитывают монтажные требования подключения питающего кабеля: не учитывают минимально допустимый радиус изгиба жилы кабеля, размеры кабельных муфт и наконечников. В связи с этим ВНИИпроектэлектромонтаж разработал монтажно-технические требования для ВУ электродвигателей переменного тока до 1 кВ общего назначения и переменного тока на 6 и 10 кВ. При приемке и аттестации электродвигателей этот документ позволяет добиваться создания конструкций ВУ, удовлетворяющих всем монтажно-техническим требованиям, что существенно повышает надежность и бесперебойность работы силового электрооборудования.
Монтаж
Выгрузку электродвигателей с автомашин и других транспортных средств выполняют при помощи кранов, автопогрузчиков и т. п.
При перемещении электродвигателей, освобожденных от упаковки, по горизонтальной плоскости применяют краны, электротали, электрокары, погрузчики, которые используют и для подъема электродвигателей при установке на фундаменты.
Осмотр электрических машин перед установкой производят на стенде в специально выделенном помещении в цехе.
О всех обнаруженных дефектах электромонтажник ставит в известность бригадира, мастера или руководителя монтажа.
Если электродвигатель не имеет наружных повреждений, производят очистку его внутренних частей. Для этого пользуются сжатым воздухом. Предварительно проверяют подачу по трубопроводу сухого воздуха, для чего струю направляют на какую-нибудь поверхность или на ладонь руки. При продувке ротор проворачивают вручную, проверяя свободное вращение вала в подшипниках. Снаружи электродвигатель обтирают тряпкой, слегка смоченной в керосине.
Промывка подшипников скольжения во время монтажа производится следующим образом. Из подшипников выпускают остатки масла, отвернув спускные пробки. Затем, завинтив их, в подшипники наливают керосин и вращают якорь или ротор руками. Не прекращая вращения ротора, снова вывинчивают спускные пробки и дают стечь всему керосину. Керосин не удается удалить полностью из подшипников после промывки, и он может разжижить вливаемое в подшипник масло, ухудшив тем самым условия смазки. Поэтому после промывки керосином подшипники необходимо промыть также маслом, которое уносит с собой остатки керосина. Только после промывки подшипников маслом их заполняют свежим маслом на 72 или 7з ванны.
Смазка в подшипниках качения (роликовые и шариковые) при установке машин не заменяется. Заполнение смазкой подшипника не должно превышать 2/3 свободного объема подшипника.
Измерение сопротивления изоляции. У электродвигателей постоянного тока измеряют сопротивление изоляции между якорем и катушками возбуждения (полюсами), проверяют сопротивление изоляции якоря, щеток и катушек возбуждения по отношению к корпусу. При измерении сопротивления изоляции у подсоединенного к сети электродвигателя необходимо отсоединить все провода, подведенные к электродвигателю от сети и реостата. Между щетками и коллектором при измерении помещается изолирующая прокладка из миканита, электрокартона, фибры, резиновой трубки и т. п.
У электродвигателей трехфазного тока с короткозамкнутым ротором производят измерение сопротивления изоляции только обмоток статора по отношению к земле (корпусу) и друг к другу. Это возможно при помощи выведенных шести концов обмотки. Если выведены только три конца обмотки, то измерение производится только по отношению к земле (корпусу).
У электродвигателей с фазным ротором кроме определения сопротивления изоляции обмоток статора по отношению к земле и друг к другу измеряют сопротивление изоляции между ротором и статором, а также сопротивление изоляции щеток по отношению к корпусу (между кольцами и щетками должны быть проложены изолирующие прокладки).
Если сопротивление изоляции меньше требуемого, электродвигатель подвергают тщательному осмотру и выясняют, чем вызвано низкое сопротивление. Когда низкое сопротивление изоляции вызывается незначительным повреждением изоляции в таких местах, где она легко может быть восстановлена, ремонт выполняют при осмотре на месте. В случае же серьезных повреждений изоляции, особенно обмоток, электродвигатель отправляют для ремонта на завод, в специальную мастерскую или на место установки вызывают специальных электромонтеров-обмотчиков. Когда выясняется, что электродвигатель не имеет повреждений изолирующих прокладок и обмоток и все же показывает низкое сопротивление изоляции из-за влажности ее, машину подвергают контрольному прогреву или сушке.
После проверки электродвигатели, полностью подготовленные к включению в работу, доставляют к месту установки и монтируют. Такие методы стендовой подготовки (ревизии, а если нужно, то и сушки) электрических машин позволяют значительно сократить сроки производства монтажных работ на объекте. Эти методы находят все более широкое применение при монтаже машин большой мощности.
Установка и крепление. Электродвигатели устанавливают непосредственно на полу, на специальных конструкциях, прикрепляемых к междуэтажному перекрытию, на фундаменте и стенах. Подъем небольших электродвигателей (до 50 кг) для установки их на низких фундаментах и конструкциях выполняют вручную. Подъем более тяжелых электродвигателей выполняют подъемниками, кранами, талями или полиспастами (блоками) и другими грузоподъемными механизмами.
Выверка при различных способах соединения. Электродвигатель, установленный на полу междуэтажного перекрытия, на конструкции или фундаменте, выверяют, соединяя его с приводимым им во вращение станком или механизмом. Соединение выполняется непосредственно при помощи муфт или через ту или иную передачу (зубчатую, ременную). В настоящее время применяют ремни клиновидной формы (так называемая клиноременная передача).
При всех способах соединения требуется проверка положения двигателя при помощи уровня в горизонтальной плоскости в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Для этого удобнее всего пользоваться «валовым» уровнем, т е таким, который в основании имеет выемку в виде ласточкина хвоста; его удобно накладывать непосредственно на вал электродвигателя
При выверке электродвигателей, устанавливаемых непосредственно на бетонном полу или фундаменте, под лапы электродвигателей подкладывают для регулирования положения их в горизонтальной плоскости металлические подкладки (клинья). Деревянные подкладки для этой цели не пригодны, так как при заливке фундаментных болтов цементным раствором они набухают и сбивают произведенную выверку, а при затяжке болтов спрессовываются.
Ременная передача. При ременной и клиноременной передачах необходимым условием правильной работы электродвигателя с приводимым им во вращение механизмом является соблюдение параллельности валов электродвигателя и вращаемого им механизма, а также совпадение средних линий по ширине шкивов.
При одинаковой ширине шкивов и расстоянии между центрами валов до 1,5 м выверка производится с помощью стальной выверочной линейки (рис. 9 8,а). Линейку прикладывают к торцам шкивов и подгоняют электродвигатель так, чтобы линейка касалась двух шкивов в четырех точках.
Рис 98 Выверка установки электродвигателя при ременной и клиноременной передачах и одинаковой ширине шкивов
а — с помощью выверочной линейки, б — с помощью скоб и струны, в — с помощью шнурка
При расстояниях между центрами валов более м и при отсутствии выверочной линейки необходимой длины выверку электродвигателя производят с помощью струны и временно устанавливаемых на шкивы скоб (рис. 8,6). Подгоняют до получения одинакового расстояния от скоб до струны. Выверку можно производить также с помощью тонкого шнурка, натягиваемого от одного шкива к другому (рис. 8, в).
Снятие и насаживание шкива, полу муфт, шестерни, подшипников качения (рис. 9). При ременной и клиноременной передачах на вал электродвигателя приходится часто насаживать шкив, а также снимать насаженный шкив. Снятие шкива производят при помощи специальных скоб. Наиболее удобными являются универсальные съемники. Их применяют для снятия шкивов, полумуфт, шестерен, подшипников качения. Съемник с регулируемым раскрытием тяг применяют для снятия различных по диаметру деталей, регулируя раскрытие тяг регулировочной гайкой. Съемник позволяет произвести захват детали с наружной или внутренней стороны п развить тяговое усилие до 20 кН. Съемник с самоустанавливающимксл тягами развивает тяговое усилие до 30 кН. Съемник с гидравлическим приводом развивает усилия до 100 кН. Если шкив, полумуфту или шестерню снять с вала не удается, то их подогревают до 250—300 °С пламенем газовой горелки. При этом вал охлаждают водой или сжатым воздухом.
Для снятия подшипников качения обычно применяют более простые съемники (рис. 9, д,е). После снятия наблюдают за тем, чтобы съемник нажимал на внутреннее кольцо подшипника качения и усилие при этом не передавалось на шарики или ролики. Снятие производят путем вращения рукоятки центрального винта, упирающегося концом в торец вала. Если подшипник снять не удается, то его подогревают до 100 °С, поливая горячим минеральным маслом.
Новый подшипник перед посадкой на вал тщательно промывают в бензине. Место посадки на валу тщательно очищают, промывают бензином и смазывают минеральным маслом. Подшипник перед посадкой прогревают в чистом минеральном масле с температурой 80—100 °С.
Рис 9 9 Снятие шкива, полумуфты, шестерни, снятие и насадка подшипников качения
а — съемник с двумя тягами, б — универсальный съемник с регулируемым раскрытием тяг, в — то же с самоустанавливающимися тягами, г —с гидравлическим приводом д — съемник для подшипников качения с захватом за подшипник, е — то же с захватом болтами за крышку или консоль подшипника ж — насадка подшипников качения, 1— выпуклая заглушка, 2 — шайба, 3 — отрезок трубы
Применение этого приспособления позволяет все горизонтальные усилия передать на вал, а не на подшипники. Сначала снимают крышку у подшипника с противоположной от привода стороны и конец вала упирают в шкворень приспособления, а затем вращением рукоятки центрального винта надвигают шкив на вал. Для насадки шкивов, полумуфт, шестерен на более крупные машины применяют винтовой домкрат, в который упирают конец вала, противоположный приводу. В качестве опоры для домкрата используют стену здания, колонну и т. п. Не следует выполнять насадку шкива ударами молотка, так как это может привести к повреждению подшипников, особенно роликовых и шариковых.
Рис. 9 10. Насадка шкива на вал
Перед насадкой шкива, полумуфты или шестерни на вал электродвигателя с вала смывают керосином грязь и ржавчину. Пятна ржавчины, не смывающиеся керосином, осторожно удаляют шлифовкой наждачной шкуркой (№ 00 или 000), смазанной маслом. После очистки вала в канавку (выемку в валу) закладывают шпонку, конец вала слегка смазывают минеральным маслом и только после этого производят насадку, как указано на рис. 10.
Непосредственное соединение электродвигателя муфтой с валом приводного механизма получило наибольшее распространение.
Выверку положения валов электродвигателя и вращаемой им машины при непосредственном их соединении муфтами выполняют с помощью двух центровочных скоб, закрепляемых на валах электродвигателя и машины (рис. 11). Поворачивая одновременно валы электродвигателя и машины в одном и том же направлении, добиваются того, чтобы расстояния А и Б между скобами при соединении валов поперечно-свертными муфтами не изменялись, а при соединении другими видами муфт разница в зазорах не превышала допустимых значений.
Для этого под электродвигатель или машину подкладывают прокладки (кровельную и полосовую сталь), сдвигают в сторону одну из машин до тех пор, пока расстояние между обоими остриями будет оставаться неизменным при любом положении одновременно поворачиваемых валов.
Рис 9 11 Выверка установки (сопряжения) электродвигателя и вращаемой им машины при непосредственном соединении их муфтами с помощью центровочных скоб
а — закрепляемых хомутами на полумуфтах, б — закрепляемых на втулках полумуфт, в — закрепляемые на ободе полумуфт
Однако абсолютно точного совпадения осевых линий соединяемых валов практически достигнуть невозможно, и этого не требуется для обеспечения нормальной работы привода, при которой вибрация машин не превышает норм. Практически всегда имеют место боковое и угловое смещения валов (рис. 12,а и б).
На рис 12,6 — е приведены различные типы соединительных муфт, а в табл. 1 даны наибольшие допуски на центровку валов в радиальном направлении для электрических машин, соединяемых муфтами диаметром 600 мм [20]. При других диаметрах муфт значения допусков пересчитывают пропорционально их диаметрам. Если для измерения зазоров применяют скобы с радиусом 300 мм (от оси вала до места измерения радиального отклонения Л), то пересчет допусков не требуется.
При наличии одновременно радиального и углового смещений А не должно превышать
Рис 12 Непосредственное соединение валов электрических машин муфтами
а — отдельное смещение валов радиальное А мм б — то же угловое ф в — втулочно пальцевая муфта МУВП г — зубчатая муфта МЗН или МЗУ, д — зубчатая муфта переменной жесткости, е — муфта с резиновыми пластинами
Таблица 1 Допустимые относительные радиальные отклонения валов соединяемых машин (рис. 12, а)
Примечание Для поперечно свертной муфты А =0 03 — 0 04 мм
где Атах—максимальное радиальное смещение валов, мм, допускаемое муфтой; (pma* — максимальное угловое смещение валов, град, допускаемое муфтой; ф — фактическое угловое смещение, град.
Ниже приведены значения Атах и фмакс для различных типов соединительных муфт [38]:
При зубчатой передаче добиваются параллельности валов двигателя и приводимой им машины и правильного зацепления шестерен. Эти условия будут соблюдены, когда зазор между зубьями по всей толщине шестерни будет одинаковым. Зазор проверяют щупом.
Соединение с помощью индукторных муфт скольжения позволяет получить регулируемый электропривод при нерегулируемом асинхронном или синхронном двигателе. Муфту устанавливают между двигателем и механизмом. Муфта состоит из двух концентрических вращающихся частей, между которыми осуществляется электромагнитная связь.
Сушка электродвигателей. Сушка машины является трудоемкой, дорогостоящей и сложной операцией, поэтому ее производят только после того, как тщательным обследованием машины и выполнением соответствующих измерений установлена необходимость сушки [2, 20]. Даже крупные электрические машины в настоящее время подвергают сушке в редких случаях. Это стало возможным благодаря разработке и опытной проверке методов оценки увлажненности изоляции обмоток машин. Наиболее правильное суждение о состоянии изоляции машины позволяет составить метод измерений токов утечки через изоляцию машины при приложении к ней повышенного напряжения постоянного тока до 2,5-кратного значения номинального. Измерение токов утечки производят при следующих значениях испытательного напряжения постоянного тока (получаемого от выпрямительной установки) по отношению к номинальному напряжению машины: 0,5; 1; 1,5; 2 и 2,5. По этим токам строят кривую зависимости токов утечки от испытательного напряжения. Прямолинейный характер кривой токов утечки в пределах от 0,5 до 2,5£/ном говорит об исправном состоянии изоляции машины и о том, что такую машину можно включать в работу без сушки (рис. 13). Резкий перегиб кривой говорит о сильной увлажненности машины.
Рис. 9 13 Кривые зависимости токов утечки через изоляцию машин от приложенного напряжения постоянного тока для электродвигателя 6 кВ
Рис 9 14 Контрольный прогрев и сушка электродвигателей методом индукционных потерь
В таких случаях машину подвергают сушке. Когда кривая не имеет резкого перегиба, но сильно отклоняется от прямой линии, машину подвергают контрольному прогреву и повторным измерениям.
Контрольный прогрев или сушку электродвигателя, отсыревшего незначительно, производят теплым воздухом, который прогоняют через электродвигатель вентилятором. Для этого электродвигатель заключают в специальный утепленный ящик. Кроме того, электродвигатели можно прогревать или сушить нагревом их обмоток электрическим током.
Контрольный прогрев и сушка электродвигателей электрическим током являются ответственной работой, и выполняют ее монтеры под наблюдением и по указаниям опытных работников. Контрольный прогрев и сушку электрических машин производят как переменным, так и постоянным током, пропускаемым по их обмоткам. Сушка электрическим током сильно отсыревших машин может вызвать вспучивание изоляции, поэтому необходим тщательный контроль за током и особенно за температурой обмоток в процессе сушки.
Широкое распространение получили прогрев и сушка машин переменным током методом индукционных потерь в стали ротора (рис. 14). Для этого на статор наматывают временную обмотку из изолированного провода (сечение обмотки и количество витков определяются расчетом).
При прогреве и сушке крупных машин или многомашинных агрегатов методом индукционных потерь в качестве намагничивающей обмотки (вернее, одного витка ее) используют также вал машины или агрегата.
При любом методе прогрева и сушки — горячим ли воздухом, электрическим ли током — тщательно следят за тем, чтобы обмотки и части просушиваемого электродвигателя не нагревались свыше допустимой температуры, установленной существующими нормами для различных частей машины (65—70 °С). Контроль температуры осуществляется термометрами или с помощью термопар, помещаемых в различных неподвижных частях электродвигателя. При применении термопар к ним подключают специальный гальванометр, шкала которого градуируется в градусах. Гальванометр с помощью переключателя включается на ту или иную термопару для измерения температуры. Для периодических измерений температуры вращающейся части машины электродвигатель останавливают.
Вынимают ротор, как показано на рис. 15.
