4 Технология ремонта электродвигателя вентилятора конденсатора

4.1 Условия эксплуатации

Любое оборудование, находясь в работе, в процессе эксплуатации подвергается износу и старению, что может привести в последующем к его повреждению. Своевременное выявление и устранение дефектов предупреждает аварийность, повышает срок службы оборудования. В еще большей степени эти положения относятся к электрооборудованию вагонов, так как условия его эксплуатации достаточно тяжелые.

Во-первых, электрооборудование вагонов работает в условиях тряски, нарушающей контактные соединения в аппаратуре и электрических цепях, и переменных климатических условиях, так как даже в одно время года вагон быстро перемещается из одного климатического пояса в другой.

Во-вторых, вагон постоянно отдаляется от своей базы, что предъявляет высокие требования к работоспособности аппаратуры, главным образом к надежности ее работы, так как условия эксплуатации вагона лишают возможности постоянно наблюдать за электрооборудованием в работе.

4.2 Технология ремонта электродвигателя

вентилятора

Электрические машины независимо от вида ремонта снимают с вагона и направляют в отделение по ремонту электрических машин. При ежегодном ремонте производят следующие основные работы: разбирают и собирают машины, дефектируют, ремонтируют механическую часть ротора и статора и поврежденные обмотки, снимают и дефектируют подшипники, пропитывают обмотки, протачивают, продороживают и шлифуют коллекторы или контактные кольца, подвергают динамической балансировке якоря, ремонтируют щеткодержатели, испытывают машины на стенде и окрашивают.

Разборка. Обычно при разборке снимают подшипниковые щиты, вынимают ротор из статора, снимают щеточный аппарат и подшипники. После разборки детали электрических машин тщательно очищают. Дальнейшую разборку основных узлов производят, если это необходимо, по результатам определения дефектов. С металлических деталей грязь удаляют струёй сжатого воздуха (давление 0,2—0,3 МПа), а с отдельных мест — салфетками, смоченными в теплой воде или бензине. При большом количестве ремонтируемых электрических машин их металлические детали, не имеющие изоляции, резиновых или кожаных уплотнений (подшипниковые щиты, крышки, фланцы, роторы короткозамкнутых асинхронных двигателей, детали щеточного аппарата), целесообразно очищать в моечной машине, промывая специальным моющим раствором, состоящим из кальцинирован­ной соды, мыльной эмульсии и воды при температуре 85—90 °С в тече­ние 15—20 мин.

Подшипниковые щиты. В электрических машинах подшипник — одна из наиболее изнашиваемых деталей, поэтому при всех видах ремонта, связанных с разборкой машины, подшипники обязательно осматривают. Демонтированные подшипники промывают в ванне с мыльной эмульсией и каустической содой и определяют щупом их износ. Изношенные и неисправные подшипники в вагонных депо и на вагоноремонтных заводах не ремонтируют, а заменяют новыми. Устанавливать подшипники на вал необходимо с предварительным подогревом без ударов.

Подшипниковые щиты, крышки подшипников и корпуса электрических машин перед ремонтом осматривают, чтобы выявить трещины, износ посадочных мест и отверстий и другие дефекты. Большие трещины в щите, распространяющиеся к месту посадки подшипников, как правило, не заделывают, а заменяют дефектный щит. Крышки с трещинами, захватывающими область лабиринтного уплотнения, также заменяют. Небольшие трещины в стальных деталях заваривают электродуговой сваркой. Трещины в чугунных щитах заплавляют ацетиленокислородным пламенем или заваривают чугунным электродом. Изношенные посадочные места в подшипниковых щитах, траверсы щеткодержателей и места сопряжения щитов с корпусом восстанавливают, нанося на них слой металла и обрабатывая на станке. Наносить слой металла можно наплавкой с помощью специального пистолета или гальваническим способом. В некоторых случаях допускается устанавливать втулки с предварительной расточкой изношенных мест. Вал ротора проверяют магнитным дефектоскопом.

Обнаружение неисправностей обмоток. Наиболее распространенными неисправностями обмоток статора асинхронных электродвигателей являются обрывы выводных проводов и проводов секций обмотки, межвитковые замыкания и замыкания на корпус.

При коротком замыкании через короткозамкнутые витки, катушечную группу или катушку течет большой ток, который вызывает чрезмерный местный перегрев обмотки. Работа такой машины сопровождается сильным гудением и неравномерным распределением тока по обмоткам. В асинхронных двигателях поврежденную фазу находят, измеряя ток во всех трех фазах. Короткозамкнутые витки можно обнаружить при помощи электромагнита, питаемого переменным током, так же как это осуществляется при определении короткозамкнутых витков или секций в обмотке якоря. Когда паз с короткозамкнутыми витками перекрывает стальная пластина, она начинает сильно вибрировать. Передвигая электромагнит по всему статору, можно проверить все его секции.

Обрыв в обмотке, соединенной в «звезду», может быть обнаружен по отсутствию тока в одной из фаз. При соединении обмотки в «треугольник» ток в двух подведенных проводах, между которыми находится оборванная фаза, будет значительно меньше, чем в третьем проводе. Поврежденную фазу находят, пользуясь мегомметром или контрольной лампой, предварительно отсоединив отдельные фазы обмотки друг от друга.

Замыкание на корпус можно обнаружить путем осмотра по повреждению изоляции обмотки или мегомметром. Чтобы найти место повреждения; измеряют величину падения напряжения между отдельными частями обмотки и корпусом. Показания милливольтметра будут наименьшими при касании к двум концам поврежденной катушки. Замыкание на корпус устраняют, восстанавливая изоляцию или заменяя поврежденную катушку.

Ремонт обмоток статора. При обнаружении обрывов в фазах обмотки, межвитковых замыканий и замыканий на корпус частично или полностью перематывают статор. Чтобы облегчить извлечение катушек из пазов и предохранить их от повреждений, статор нагревают (током или в сушильном шкафу) до температуры 70—80° С. Затем при помощи выколотки и деревянного молотка выбивают текстолитовые клинья, разрезают и снимают изоляцию межкатушечных соединений обмотки статора, разъединяют катушки вынимают их из пазов. Пазы статора очищают от старой изоляции, проверяют состояние стальных пакетов, зачищают заусенцы.

Многовитковые катушки статорных обмоток изготовляют путем намотки на шаблоны изолированного провода соответствующей марки. Для этого используют станок с двумя подвижными шаблонами. Шаблоны раздвигают и закрепляют в соответствии с размерами наматываемой катушки. Чтобы придать катушке нужную форму, лобовые ее части изгибают на шаблонах по радиусу. Катушки крепят в' пазах текстолитовыми клиньями, забиваемыми деревянным молотком.

Соединяют катушки, заложенные в пазы, пайкой или сваркой оплавлением.

Ремонт обмотки ротора. У асинхронных двигателей с фазовым ротором неисправности обмотки ротора обнаруживают и устраняют так же, как и в обмотке статора. Повреждения обмотки ротора короткозамкнутых электродвигателей наиболее часто возникают в местах соединения роторных стержней с короткозамыкающими кольцами. Иногда встречаются обрывы и подгорания стержней ротора. Наличие трещин или обрывов в короткозамкнутых стержнях ротора в собранной машине устанавливают следующим образом: к обмотке статора подводят пониженное напряжение от трансформатора и в одну из фаз обмотки включают амперметр. Если в стержнях ротора нет трещин и обрывов, амперметр при медленном вращении не меняет своего показания; небольшие отклонения стрелки амперметра в любую сторону указывают на наличие малых трещин; значительные отклонения стрелки свидетельствуют о том, что в роторе имеется полный обрыв одного или нескольких стержней. Небольшие трещины в короткозамыкающих кольцах беличьей клетки из алюминиевого сплава запаивают припоем, состоящим из 63% олова, 33% цинка и 4% алюминия. Температура плавления этого припоя 380° С. Роторы с большим количеством трещин, а также с обрывом стержней ремонтируют в специализированных мастерских.

Сушка обмоток. Волокнистые изоляционные материалы, применяемые в электрических машинах и аппаратах (ткани, ленты, оплетка проводов, электрокартон и др.), обладают гигроскопичностью, т. е. способностью впитывать влагу из окружающей среды. Поэтому электрическая прочность изоляции, обмоток электрических машин и аппаратов, эксплуатирующихся в условиях повышенной влажности (например, под вагоном или внутри не отапливаемого вагона, находящегося в отстое или при длительном хранении), снижается. Состояние изоляции обмоток определяется ее сопротивлением, которое для электрических машин и аппаратов, установленных на вагонах (кроме аппаратуры высоковольтного отопления), должно быть не менее 0,5 МОм. При уменьшении сопротивления изоляции ниже этого значения обмотки машины или аппарата сушат пропускаемым по ним током, горячим воздухом или инфракрасными лучами.

Пропитка обмоток. Чтобы повысить надежность электрических машин и аппаратов, их обмотки пропитывают специальными изоляционными лаками после каждого ремонта (частичная или полная замена обмотки, устранение повреждений изоляции и пр.), а также после сушки машины или аппарата, если сопротивление изоляции снова уменьшается через небольшой период эксплуатации.

Технология пропитки предусматривает предварительную сушку изоляции обмотки, пропитку ее изоляционным лаком и окончательную сушку после пропитки. Лак заполняет поры изоляции и пустоты в обмотке (изоляция становится монолитной), предохраняет обмотку от повреждений и хорошо проводит тепло. Изоляцию роторных обмоток пропитывают вакуумным способом или погружением ротор в ванну с лаком 1—2 раза для роторов, не проходящих перемотки, и не менее 2 раз для перемотанных роторов. Роторы, пропитанные термореактивным лаком, не подвергавшиеся перемотке, пропитывают только при капитальном ремонте. После пропитки и сушки на еще горячие катушки электрических машин и аппаратов и на лобовые части обмотки ротора и статора наносят слой покровного лака или эмали и подвергают сушке в течение 5—10 ч до исчезновения отлипа. Покровные лаки создают на поверхности обмотки механически прочный, влагонепроницаемый и маслостойкий слой, защищающий изоляцию от повреждений.

После пропитки и сушки у обмоток ротора и полюсов, находящихся в горячем состоянии, измеряют сопротивление изоляции мегомметром на 500 В. Для электрических машин, работающих при напряжении 110 В, оно должно быть не менее 2 МОм, а при 50 В — не менее 1 МОм. Затем проверяют в высоковольтной камере электрическую прочность изоляции обмоток переменным током частотой 50 Гц в течение 1 мин. В процессе испытаний напряжение плавно повышают и доводят до наибольшего через 15—20 с.

Балансировка якорей и роторов. Чтобы обеспечить работу электрической машины без вибраций, ротор в сборе, т. е. со всеми вращающимися частями (вентилятором, коллектором) после пропитки изоляции, бандажирования и проточивания коллектора, балансируют путем добавления или перемещения балансировочных грузов или высверливанием части металла. Различают статическую и динамическую балансировки. Первую обычно применяют для машины с частотой вращения до 1000 об/мин, вторую— более 1000 об/мин и для машин с удлиненными роторами. Хорошо сбалансированный ротор остается неподвижным в любом положении при перекатывании его по линейкам или при повороте в центрах станка.

Если ротор не сбалансирован, он под действием собственного веса повернется и установится в положение, при котором его тяжелая часть окажется снизу. Для балансировки уменьшают массу утяжеленной части (высверливают часть металла) или увеличивают массу облегченной части ротора (устанавливают балансировочный груз). Балансировочные грузы прикрепляют сваркой или винтами. При использовании в качестве груза свинца его забивают в специальные канавки, профиль которых имеет форму ласточкина хвоста. Чем дальше от оси вала разместить балансировочный груз, тем он может быть меньше по массе.

Динамическую балансировку выполняют на специальном баланси­ровочном станке, опорные подшипники которого находятся на пружинах.

Сборка. После ремонта и соответствующих испытаний на сборку поступают корпус с полюсами и катушками, ротор с коллектором, подшипниковые щиты и подшипники. Электрические машины собирают в порядке, обратном их разборке. Перед сборкой статор и ротор продувают сжатым воздухом. Перед установкой шариковых подшипников их нагревают в масляной ванне до температуры 90—100 °С и напрессовывают на вал ротора.