БИБЛИОТЕКА РАБОЧЕГО
РЕМОНТ
НКМАНДЫЧ
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
(mcdImb шпцшпи)
КИЕВ
•ТЭХНИКА»
1989
ББК 31.261.2-08
М23
УДК 621.313
Библиотека рабочего .основана в 1980 г.
Рецензенты: д-р техн, наук Ю. А. Шумилов, В. Б. Важненко
Редакция литературы по энергетике, электронике, кибернетике
и связи
Зав. редакцией 3. В. Божко
Мандыч Н. К.
М23 Ремонт электродвигателей. Пособие электро-
монтеру.— К.: Тэхника, 1989.— 152. с.-— (Библио-
тека рабочего).
ISBN 5-335-00351-0
Приведены рекомендации по эксплуатации, выявлению
и устранению неисправностей, организации и проведению
ремонтов и испытаний электродвигателей различных типов.
Большое внимание уделено техническому обслуживанию и
ремонту крупных электродвигателей постоянного тока пре-
дельной мощности. Обобщен опыт модернизации электродии-
гателей постоянного и переменного тока.
Рассчитано на электромонтерон.
М
2202070100-1524089
М202(04)-89
ББК 31.261.2-08
Практическое руководство
Мандыч Николай Константинович
Ремонт электродвигателей
Пособие электромонтеру
Редактор Л. И. Носова
Оформление художника Л. А. Дикарева
Художественный редактор В. С. Шапошников
Технический редактор Л. И. Левочкина
Корректор С. А. Снегур -
ИБ № 3739
Сдано в набор 13.02.89. Подписано в печать 23.08.89: 'БФ 06582. Формат
84XI081/®!. Бумага типографская № 2. Гарнитура литературная. Печать
высокая. Усл. печ. л. 7,98. Усл. кр.-отт. 8,3. Уч.-изд. л. 11,8. Тираж
30 000 экз. Зак. 9-100. Цена 60 к.	•
Издательство «Техника». 252601, Киев, I, ул. Крещатик, 5.
Книжная ф-ка им. М. В. Фрунзе, 310057, Харьков-57, ул. Донец-Захар-
жевского, 6/8.
ISBN 5-335-00351-0
© Мандыч Н. К., 1989
ПРЕДИСЛОВИЕ
Повышение уровня электрификации народного хозяйства и эф-
фективности использования электроэнергии предусматривает раз-
витие быстрыми темпами производства электрических машин
переменного тока как наиболее массовой продукции электро-
машиностроения, широко используемой для электропривода раз-
личных машин и механизмов.
Наибольшее распространение в промышленности получили
асинхронные двигатели — простые в эксплуатации, имеющие
несложную конструкцию и высокий КПД (до 95 % у крупных
машин). Асинхронные двигатели потребляют свыше 40 % вы-
рабатываемой электроэнергии, а их установленная мощность
больше установленной мощности всех электростанций СССР
и составляет 300 млн. кВт [24]. Изготовлением асинхронных дви-
гателей занято около 100 тыс. чел., а обслуживанием и ремон-
том — около 1 млн. чел.
Ежегодно пополняется действующий парк электрических
машин постоянного тока и синхронных. Разработаны и внедряют-
ся новые прогрессивные электротехнические материалы, позво-
ляющие повысить теплостойкость изоляционных систем в маши-
нах, легированные электротехнические стали для магиитопрово-
дов с низким уровнем электрических потерь. В асинхронных
двигателях новой серии АИ, которая до 1990 г. должна заменить
серию 4А, применены подшипники качения в закрытом испол-
нении с постоянно заложенной смазкой, что повысит надежность
подшипникового узла и уменьшит трудозатраты на обслужива-
ние двигателей в эксплуатации.
Несмотря на увеличение производства электрических ма-
шин, потребность в них в народном хозяйстве непрерывно воз-
растает. Одним из путей увеличения действующего парка машин
в эксплуатации является повышение надежности их работы.
Этим задачам отвечает правильно организованное техническое
обслуживание, и ремонт электрических машин.
Постоянное увеличение действующего парка электрических
машин потребовало создания в стране крупных централизован-
ных электроремонтных предприятий. На многих предприятиях
созданы хорошо организованные электроремонтные цеха. Одна-
ко на ряде предприятий ремонты электродвигателей и их техни-
ческое обслуживание выполняются с низким качеством и высо-
кой стоимостью, что нередко объясняется низкой квалифика-
цией персонала. Кадры электромонтеров для обслуживания и
ремонта электрических машин следует готовить постоянно, на
высоком профессиональном уровне, а это не всегда возможно
из-за отсутствия необходимых учебных пособий. В частности,
до сих пор отсутствует литература по техническому обслужива-
нию и ремонту машин постоянного тока предельной мощности.
В данной книге автор сделал попытку обобщить накопленный
опыт технического обслуживания и ремонта крупных машин по-
стоянного тока предельной мощности, который может быть поле-
зен также электромонтерам, занимающимся обслуживанием и ре-
монтом других типов электрических машин.
Антор выражает глубокую благодарность рецензентам д-ру
техн, наук JO. А. Шумилову и В. Б. Важненко за ценные заме-
чания и советы, способствовавшие улучшению качества книги.
Отзывы и пожелания просим направлять по адресу: 252601
Киев, 1, ул. Крещатик, 5. Издательство «Тэхннка».
ГЛАВА 1
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
ОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИНАХ
i.	КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
В зависимости от назначения электрические машины подразде-
ляют иа генераторы, двигатели, преобразователи, компенсаторы,
усилители и электрические машины автоматических систем.
Кроме того, электрические машины могут быть подразделены
по роду и частоте тока, по мощности, частоте вращения и напря-
жению.
В основу создании серий электрических машин положена
нысота оси вращения, т. е. расстояние от оси вращении вала
до устаноночной поверхности. ГОСТ 13267—73 предусмотрены
высоты осей вращения, мм: 50, 56, 63, 71, 80, 90, 100, 112, 132,
160, 180, 200, 225, 250, 280, 315, 355 и т. д.
ГОСТ. 12139—84 устанавливает ряд номинальных мощностей
электрических машин в. диапазоне от 0,06 до 1000 кВт: 0,06;
0,09; 0,12; 0,18; 0,25; 0,37; 0,55; 0,75; 1,1; 1,5; 2,2; 3; 4; 5,5; 7,5; 11;
15; 18,5; 22; 30; 37; 45; 55; 75; 90; 110; 132; 160; 200; 250; 315;
400; 500; 630- 800; 1000.
По способу монтажа исполнение электрических машин со-
ответствует ГОСТ 2479—79. Обозначение конструктивного ис-
полнения и способа монтажа электрических машин состоит из
латинских букв IM и четырех цифр, из которых первая означает
конструктивное исполнение, например: 1 — на лапах с подшип-
никовыми щитами; 2 — на лапах с подшипниковыми щитами
и фланцем на одном щите; 3 — без лап с подшипниковыми щита-
ми и фланцем на одном щите и т. д. Вторая и третья цифры озна-
чают способ монтажа. Четвертая цифра означает исполнение
конца вала. Например: 0 — без конца вала, 1 — с одним цилинд-
рическим концом вала, 2 — с двумя цилиндрическими концами
вала и т. д.
По степени защиты исполнение электрических машин соот-
ветствует ГОСТ 17494—87. Под степенью защиты подразумевает-
ся защита обслуживающего персонала от соприкосновения с то-
коведущими или вращающимися частями, находящимися внутри
машины и, кроме того, от попадания твердых посторонних тел
и воды.
Степень защиты обозначают двумя буквами IP — от англий-
ских слов International Protection — и двумя цифрами. Первая
из этих цифр (от 0 до 6) указывает степень защиты персонала от
соприкосновения с токопроводящими вращающимися частями,
находящимися внутри машины, и от попадания внутрь ее твер-
дых посторонних предметов. Вторая цифра (от 0 до 8) указывает
степень защиты от проникновения в машину влаги. Так, в ис-
полнении IP22 и IP23 первая цифра 2 предусматривает защиту
от возможности соприкосновения с токоведущимй и вращающи-
мися частями машины пальцев человека и твердых предметов диа-
метром более 12,5 мм. Вторая цифра 2 предусматривает защиту
от попадания внутрь машины капель воды, падающих под углом
не более 15°, а 3 — под углом не более 60° к вертикали. Исполне-
ние IP44 предусматривает защиту от возможности соприкосно-
вения инструментов, проволоки и других подобных предметов
толщиной более 1 мм с токоведущими частями, а также от попа-
дания внутрь машины предметов диаметром более 1 мм. Эти
машины защищены от водяных брызг любого направления.
По способу охлаждения исполнение электрических машин
соответствует ГОСТ 20459—75. Способ охлаждения электриче-
ских машин обозначают двумя латинскими буквами IC, пропис-
ной буквой, указывающей вид хладагента (А — воздух, Н —
водород, W — вода), и двумя цифрами, указывающими соответ-
ственно устройство цепи для циркуляции хладагента и способ
его перемещения. Если машина имеет две цепи охлаждения, то
в обозначении их указывают цифрами, начиная с характеристи-
ки цепи с хладагентом с более низкой температурой. В маши-
нах небольшой мощности чаще всего используют следующие
способы охлаждения: IC01— защищенная машина, С самовенти-
ляцией (вентилятор расположен иа валу машины); 1С0040 —
закрытая машина, с естественным охлаждением; IC0141 — за-
крытая машина, обдуваемая наружным вентилятором, распо-
ложенным на валу.
В зависимости от воздействия климатических факторов ис-
полнение электрических машин соответствует ГОСТ 15150—69
и 15543—70. Климатические исполнения двигателей обозначают
буквами:
Y — для районов с умеренным климатом, ХЛ — для холод-
ного климата, ТВ — для влажного тропического, ТС — для
тропического сухого, Т — для тропического, как сухого, так
и влажного, О — для всех районов на суше (общеклиматическое
исполнение), М — для морского умеренного холодного климата,
ТМ — для тропического морского,- ОМ — для неограниченного
района плавания, В — для всех районов на суше и море.
Категории размещения машин обозначаются цифрами: 1 —
для работы на открытом ноздухе; 2 — для помещений со сравни-
тельно свободным доступом воздуха; 3 — для закрытых помеще-
ний, где колебания температуры, влажности, а также воздей-
ствие песка и пыли существенно меньше, чем на открытом возду-
хе; 4 — для помещений с искусственно регулируемыми клима-
тическими условиями (например, закрытое отапливаемое и вен-
тилируемое производственное помещение); 5 — для работы
в помещениях с повышенной влажностью.
2.	ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Электрические машины переменного тока в зависимости от
принципа действия и особенностей электромагнитной системы
подразделяют на асинхронные, синхронные и коллекторные.
Номинальные напряжения генераторов и двигателей пере-
менного трехфазного тока напряжением до 1000 В установлены
ГОСТ 21128—83, а свыше 1000 В — ГОСТ 721—77. Номиналь-
ные напряжения, В, для генераторов: 230, 400, 690, 6300, 10500;
для электродвигателей: 220, 380, 660, 6000, 10000.
" Асинхронные машины. В СССР впервые в мировой практике
асинхронные машины выпускаются едиными сериями, значи-
тельно облегчающими выбор, установку, обслуживание и их
ремонт. Первая единая всесоюзная серия асинхронных двшателей
была разработана в 1946—1949 гг. Двигатели защищенного ис-
полнения А и обдуваемого исполнения АО были рассчитаны на
мощность от 0,6 до 100 кВт. В 1958—1960 гг. была разработана
вторая серия двигателей А2 и АО2. Использование в этой серии
новых конструкционных, изоляционных материалов и обмоточных
проводов позволило уменьшить массу машин и повысить их на-
дежность.
В обозначении двигателей первых двух серий первая цифра
после букв — номер серии. Число после первого дефиса харак-
теризует типоразмер; первая цифра в нем указывает габарит
(условный номер наружного диаметра сердечника статора), вто-
рая — условный номер длины. Цифра после второго дефиса со-
ответствует числу полюсов. Например, АО2-62-4 — асинхрон-
ный трехфазный электродвигатель в закрытом обдуваемом ис-
полнении, второй единой серии, шестого габарита, второй длины,
четырехполюсиый.
Двигатели первых двух серий основного исполнения выпол-
нены с короткозамкнутым ротором с литой алюминиевой обмот-
кой и имели несколько модификаций. В обозначении моди-
фикаций к буквенной части добавляется буква: для электродви-
гателей с повышенным пусковым моментом — П (например,
АОП2-62-4), с повышенным скольжением — С, для текстильной
промышленности — Т, с фазным ротором — К. Для двигателей
общего назначения с алюминиевой обмоткой иа статоре в конце
обозначения добавляется буква А (например, АО2-62-4А). Бук-
ва Л обозначает, что корпус и щиты двигателя отлиты из алюми-
ниевого сплава (например, АОЛ-2-12-4).
В 1969—1972 гг. была разработана серия 4А, рассчитанная
на мощность от 0,16 до 400 кВт. В этой серии электродвигатели
различают не по габаритам, а по высоте оси вращения (от 50
до 355 мм). Двигатели серии 4А имеют обозначение, например,
4АН280М2УЗ, которое следует читать так: 4 — номер серии;
А — вид двигателя (асинхронный); Н — защищенный (в случае
отсутствия данной литеры — двигатель закрытого обдуваемого
исполнения); 280 — высота оси вращения, мм; S, М или L— ус-
тановочный размер по длине станины; 2 — число полюсов; УЗ —
климатическое исполнение и категория размещения.
После первой буквы А может стоять вторая А (например,
4АА63), которая означает, что станина и щиты выполнены из
алюминиевого сплава, или X — станина алюминиевая, щиты
чугунные. В случае отсутствия этих литер — станина и щиты
чугунные или стальные. В обозначении двигателей с фазным ро-
тором ставится буква К (например, 4АНК).
При одних и тех же размерах станины сердечник статора мо-
жет иметь разную длину. В этем случае в обозначении типораз-
мера непосредственно после высоты оси вращения добавляются
литеры А (меньшая длина сердечника) или В (большая длина)
(например, 4A90LA8, 4А71В6).
В 80-х гг. организацией социалистических Стран Интер-
электро разработана новая унифицированная сериям асинхрон-
ных двигателей АИ, предназначенная для использования во всех
странах — членах СЭВ. Машины серии АИ отлич^отся повышен-
ной надежностью и перегрузочной способностью, расширенным
диапазоном регулирования, лучшими массогабаритными и энер-
гетическими показателями, а также улучшенными виброакусти-
ческими характеристиками по сравнению с машинами серии 4А.
Синхронные машины. Конструкция статора ^синхронной
машины аналогична конструкции статора асинхронной машины.
Сердечник статора шихтуется из отдельных листов электротех-
нической стали. В пазах сердечника, равномерно распределенных
по его внутренней поверхности, расположены катушки обмотки.
Конструкция ротора синхронной машины зависит от его
частоты вращения. При частоте вращения ротора до 15С0 об/мин
обмотку возбуждения выполняют (по форме сердечников полю-
сов) в виде катушек из провода круглого или прямоугольного
сечения, которые размещают на сердечниках и укрепляют клино-
видными шпонками или наконечниками полюсов. Такая конст-
рукция ротора с явновыраженными полюсами называется явно-
полюсной.
Двухполюсные электрические машины большой мощности, ра-
ботающие при частоте вращения ротора 3000 об/мин, имеют
конструкцию ротора с неявновыраженными полюсами и на-
зываются неявнополюсными. При высоких частотах враще-
ния центробежные силы, действующие на ротор, очень велики,
поэтому ротор выполняют цельным из поковок высокопрочной
стали. Обмотку возбуждения размещают в пазах, выфрезерован-
ных в поковке. Питание обмотки возбуждения осуществляется
от независимого источника постоянного тока (генератора постоян-
ного тока) или от выпрямителя через неподвижные щетки и кон-
тактные кольца, закрепленные на валу ротора.
Синхронные машины используют главным образом в каче-
стве источников электрической энергии переменного тока на
стационарных и передвижных электростанциях и транспортных
установках. Синхронные машины мощностью свыше 100 кВт
широко используют и в качестве электродвигателей для привода
насосов, компрессоров, вентиляторов и других механизмов,
работающих при постоянной частоте вращения.
В настоящее время электротехническая промышленность
нашей страны создает синхронные машины, отвечающие специ-
фическим требованиям конкретной отрасли. Например, для при-
вода дисковых мельниц целлюлозно-бумажной промышленности
разработана новая серия синхронных двигателей СДЗ-2, кото-
рые отличаются высокими технико-экономическими показате-
лями и надежностью. Конструкция этих двигателей обеспечи-
вает возможность их установки на междуэтажных перекрытиях
без подмашинных ям, а также работы в помещениях с химиче-
ски агрессивными средами и высокой запыленностью. Двигатели
серии СДЗ-2 мощностью от 250 до 1250 кВт на напряжение 6 кВ
рассчитаны на. прямой пуск от полного напряжения сети. Воз-
буждение двигателей осуществляется от выпрямителя. Охлаж-
дение воздушное с самовентиляцией через водяные воздухоохла-
дители по замкнутому циклу.
Явнополюсные синхронные генераторы мощностью свыше
1000 кВт серии СГН и двигатели серии СДН широко применяют
в металлургии.
»
3.	МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Недостатком машин переменного тока является отсутствие
простых способов регулирования частоты их вращения. Поэтому
в приводах механизмов, требующих регулировки вращ
в широких диапазонах, применяют двигатели постоянно
В машинах постоянного тока обмотки возбуждения распола-
гают на полюсах, закрепленных на статоре. Постоянный элект-
рический ток, протекающий по обмоткам возбуждения, создает
постоянный магнитный поток. Это позволяет статоры машин
постоянного тока делать не шихтованными, как в машинах пере-
менного тока, а массивными из стали или чугуна. Ротор такой
машины называют якорем. Магнитный поток в сердечнике якоря
переменный. Поэтому сердечник якоря делают шихтованным из
листов электротехнической стали.
Отечественная электротехническая промышленность выпу-
скает крупные машины постоянного тока с хорошими технико-
экономическими показателями и высокой надежностью, получив-
Рйс. 1. Конструкция полюсов:
1 — главные полюса; 2 — прижимные винты; 3 — жесткая изо-
ляция; 4 — дополнительные полюса
шие широкое применение в металлургии на прокатных станах,
шагающих экскаваторах, морских судах, где необходимо регу-
лировать частоту вращения в широком диапазоне.
Значительное увеличение мощности машин постоянного тока,
до 25000 кВт, достигнуто за счет применения многоходовых об-
моток якоря, шихтовки магнитопровода станины, разработки
и применения новых изоляционных материалов и конструкций
(рис. 1), разработки и внедрения методов достоверного механиче-
ского расчета наиболее напряженных конструктивных элементов
машины.
Сердечник якоря шихтуется из холоднокатаной электротех-
нической стали с улучшенной поверхностью, что увеличивает
коэффициент заполнения пакета сталью и улучшает качество
сборки. Крепление сердечника на остове производится системой
клиньев радиального и тангенциального распора (рис. 2).
Обмотки машин постоянного тока пропитывают в термореак-
тивиых лаках класса иагревостойкости F. Кремнийорганиче-
ские лаки, выдерживающие температуру 180 °C, ие рекомендуется
применять для пропитки
изоляции машин постоян-
ного тока, так как при
вращении нагретой маши-
ны нз кремнийорганичес-
кого лака выделяется мел-
кая дисперсная пыль двуо-
киси кремния SiO2, что
приводит к повышенному
истиранию щеток и нару-
шению коммутацйи.
Выпускают машины
постоянного тока серии
П, которая с 1975 г. час-
тично заменена серией
2П. В настоящее время в
рамках Интерэлектро разработана серия электродвигателей по-
стоянного тока типа ПИ мощностью от 0,25 до 750 кВт, которая
выпускается электропромышленностью всех стран — членов
СЭВ. Эти двигатели предназначены для регулируемых электро-
приводов и. рассчитаны на питание от полупроводниковых пре-
образователей.
Рис. 2. Крепление сердечников
якоря:
1—якорь; 2 — радиальные клинья; 3—
тангенциальные клинья
4.	МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ЭЛЕКТРОМАШИНОСТРОЕНИИ
При производстве электрических машин используют матери-
алы, подразделяемые на конструкционные,, активные (магнитьые
и проводниковые) и изоляционные.
Конструкционные материалы применяют для изготовления
таких деталей и' частей машины, главным назначением которых
является восприятие и передача механических нагрузок. В ка-
честве конструкционных материалов в электрических машинах
используют сталь, чугун, цветные металлы и их сплавы, пласт-
массы. К этим материалам предъявляются требования, общие
в машиностроении. Из черных металлов изготовляют валы, ста-
нины, подшипниковые щиты и стояки, различные крепежные
детали. Из цветных металлов широко применяют алюминиевые
сплавы для изготовления литых корпусов, подшипниковых щи-
тов и втулок. В последние годы значительно возросло использо-
вание пластмасс.
Активные материалы делят иа магнитные и проводниковые.
Магнитные материалы. Магнитопроводы электрических ма-
шин изготовляют из листовой электротехнической стали, сталь-
ного литья и листовой углеродистой стали. Марки листовой элек-
тротехнической стали согласно ГОСТ 21427.2—83 обозначают
четырьмя цифрами.
Первая цифра означает вид прокатки и структурное состоя-
ние стали (1 — горячекатаная изотропная, 2 — холоднокатаная
изотропная, 3 — холоднокатаная анизотропная). Изотропная
сталь имеет одинаковые магнитные свойства во всех направле-
ниях, анизотропная обладает большей магнитной проницаемо-
стью вдоль направления прокатки.
Вторая цифра указывает содержание н стали кремния (от 0,4
До 4,8 %) и маркируется цифрами от 0 до 5. Стали с высоким
содержанием' кремния обладают большим удельным электричег
рким сопротивлением й, следовательно, меньшими потерями от
вихревых токов.
Третья цифра указывает удельные потери в стали от гисте-
резиса и вихревых токов. В зависимости от удельных потерь
стали подразделяют на пять групп, которые обозначают цифра-
ми 0; 1; 2; 6; 7.
Четвертая цифра указывает порядковый номер типа стали.
Так, марка стали 2013 означает, что сталь холоднокатаная изо-
тропная, нелегированная, удельные потери нормированы при
магнитной индукции 1,5 Тл и частоте перемагничивания 50 Гц,
тип стали — третий.
Электротехническую сталь изготовляют различной толщины
и выпускают в листах и рулонах. При частоте 50 Гц применяют
сталь толщиной 0,28; 0,3; 0,35 и 0,5 мм; при частоте 400 Гц —
0,1 и 0,2 мм.
Проводниковые материалы. В электромашиностроении при-
меняют медь и алюминий. Медь, которая значительно дороже
алюминия, используют для изготовления обмоток чаще, чем алю-
миний, так как ее электропроводимость намного выше, что по-
зволяет сократить габариты машины.
Обмотки электрических машин выполняют из круглых или
прямоугольных обмоточных проводов. Большинство обмоток
низковольтных машин выполняют из проводов с эмалевой изо-
ляцией типа ПЭВ-2, ПЭТВ, ПЭТ-155 и т. д. Для обмоток высо-
ковольтных машин применяют провода с изоляцией из стекло-
волокна, пропитанного лаками типов ПСД и ПСДК.
Для изготовления коллекторных пластин машин постоян-
ного тока применяют твердотянутую медь. Для короткозамкну-
тых обмоток роторов асинхронных машин используют алюминие-
вые сплавы марок А6, АК-10, АКЦ 11-12.
К электроизоляционным материалам, применяемым в элек-
трических машинах, предъявляются требования высокой элект-
рической прочности, нагревостойкости, влагостойкости, хорошей
теплопроводности, высокой механической прочности и эластично-
сти. В настоящее время не существует электроизоляционных
материалов, которые могли бы в равной степени удовлетворить
все перечисленные требования. Поэтому в электрических ма-
шинах применяют несколько типов изоляционных материалов,
которые взаимно дополняют друг друга. Основным требовани-
ем, определяющим надежную работу изоляции в течение всего
нормативного срока эксплуатации электрической машины, явля-
ется ее нагревостойкость. При нагреве изоляции возникают
электрохимические и термические процессы, приводящие к ее
старению и потере изолирующих свойств.
Электроизоляционные материалы, применяемые в электро-
машиностроении, в зависимости от нагревостойкости подразде-
ляют на семь классов — Y, А, Е, В, F, Н, С: • '
к классу Y (предельная допустимая температура при дли-
тельной работе 90 °C) относятся текстильные и бумажные мате-
риалы, изготовленные из хлопка, натурального шелка, целлю-
лозы и полиамидов, древесина и пластмассы с органическими
наполнителями;
к классу А (105 °C) — материалы класса Y, пропитанные
изоляционным составом или погруженные вЧжидкие диэлектри-
ки, лакоткани, электрок.артон, гетинакс, текстолит, эмалевая
изоляция проводов типа ПЭЛ, ПЭМ, ПЭЛР, ПЭВД и др.;
к классу Е (120 °C) — синтетические пленки и волокна,
термореактивные синтетические смолы и компаунды (эпоксид-
ные, полиэфирные, полиуретановые), эмалевая изоляция про-
водов типа ПЭВТЛ, ПЭВТЛК и другие на основе полиуретановых
и полиамидных смол;
к классу В (130 °C) — материалы иа основе слюды (мика-
ниты, слюдиниты), стекловолокна, асбестовые волокна, пласт-
массы с неорганическим наполнителем, термореактивные синте-
тические компаунды, эмалевая изоляция проводов типа ПЭТВ,
ПЭТВД и другие на основе полиэфирных лаков и термопласти-
ческих смол;
к классу F (155 °C) — материалы класса В из' слюды, стек-
ловолокна, асбеста, но без подложки или с неорганичес-
кой подложкой, эмалевая изоляция проводов типа ПЭТ-155,
ПЭТП-155;
к классу Н (180 °C) — F,H
материалы, указанные в клас-
се В, из слюды, стекловолок-
на и асбеста с неорганичес-
кой подложкой, кремнийор-
ганические эластомеры, эма-
левая изоляция проводов ти-
па ПЭТ-200, ПЭТП-200 и дру-
гие на основе кремнийорга-
иических лаков;
к классу С (более 180 °C)
— слюда, стекло, электротех-
ническая керамика, кварц,
шифер, материалы из слюды
со стекловолокнистой под-
ложкой, полиамидные и по-
лифторэтиленовые пленки.
В современных электри-
ческих машинах применяют,
в основном, изоляционные
материалы классов В и F,
а в специальных машинах,
работающих в металлургической промышленности, в горном
оборудовании и на транспорте, изоляцию классов Н.
В качестве пазовой и междуфазовой изоляции применяют
пленкосиитокартоны марок ПСК-Ф и ПСК-ЛП. Эти материалы
представляют собой полиэтилентерефталатную пленку марки
ПЭТВ, оклеенную с двух сторон бумагой из фенилонового go-
локна (ПСК-Ф) или бумагой из лавсанового волокна без пропит-
ки (ПСК-Л) или с пропиткой (ПСК-ЛП).
Выводные провода электрических машин выполняют с каучу-
ковой и ленточной изоляцией. В последние годы внедрены новые
провода марки ПРГБ с изоляцией нз бутилкаучука, нагревостой-
кость которых достигает 90 °C [3]. Для более высоких темпера-
тур- применяют провода марки ПАЛ-130 (130 °C); ПАЛ-180
(180 °C); РКГМ (180 °C). Провода марки ПТЛ-250 допускают
нагрев до температуры 250 °C.
Лаки, эмали и компаунды. Пропиточные лаки и компаунды
применяют для пропитки обмоток электрических машин и аппа-
ратов. Покровные лаки и эмали создают защитные пленки на
поверхности пропитанных обмоток.
Для пропитки обмоток с изоляцией классов нагревостоико-
сти А и Е применяют масляно-битумные лаки БТ-987 иЫ-Ж
а для пропитки обмоток с изоляцией класса иагревостоикости в
Рнс. 3. Зависимость цементирую-
щей способности некоторых пропи-
точных лаков от температуры:
1 — БТ-987; 2 — ГФ-95; 3 — ФЛ-98; 4--
КО-910; 5 —МЛ-92
глифталевые лаки ГФ-95 и МЛ-92. Последние два лака имеют
высокую цементирующую способность (усилие F вырыва)
(рис. 3).
Полиэфирный лак ПЭ-933 обладает высокой цементирующей
способностью. Применяется для пропитки обмоток с изоляцией
класса F. Сушку лака производят в две ступени: при температуре
ПО—120 °C, а затем при 150—160 °C для окончательного запе-
кания. Растворителем лака является смесь толуола и этилцелло-
зольва.
Для пропитки обмоток с изоляцией классов F и Н применяют
влагостойкий лак КО-916, растворителем которого является кси-
лол. Сушку лака производят в две ступени: при температуре
100—120 °C и 200—220 °C для запекания.
В качестве покровной используют эмаль ГФ-92-ГС (СПД) го-
рячей сушки (в течение 3 ч при температуре 105 °C) и эмаль
ГФ-92-ХС (СВД) холодной сушки (в течение 20 ч при темпера-
туре 20 °C), а также эпоксидную эмаль ЭП-91 для изоляции клас-
са F. Сушка эмали ступенчатая: 2 ч при температуре 20 °C и
2 ч при температуре 150 °C.
ГЛАВА 2
НЕИСПРАВНОСТИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИНАХ,
ИХ ВЫЯВЛЕНИЕ И УСТРАНЕНИЕ
1. АСИНХРОННЫЕ МАШИНЫ
Перегрев обмотки статора. В процессе работы асинхронного дви-
гателя или его пуска может произойти перегрев статорной об-
мотки, выделенным теплом в которой нагревается активная сталь
сердечника. При этом температура нагрева может повыситься
выше допустимых пределов*.
Перегрев статорных обмоток возможен от многих причин,
основные из которых:
перегрузка двигателей но время работы или запуска при
повышенной нагрузке;
нарушение вентиляции (крылатки вентилятора' обломаны,
движение воздуха нарушено, что предотвращает отбор тепла
у двигателя и, следовательно, ведет к перегреву обмоток, сер-
дечника и корпуса статора);
значительное изменение напряжения сети (при повышении
напряжения выше нормы происходит повышенный нагрев актив-
ной стали сердечника статора, теплом которого перегреется
обмотка; при снижении сетевого напряжения ниже номинально-
го, повысится ток в обмотке статора и вызовет ее перегрев).
Местный перегрев обмотки статора можно определить по
таким признакам: неодинаковый ток в фазах обмотки или дви-
гатель сильно гудит и работает с пониженным вращающимся
моментом, что является признаком виткового замыкания в об-
мотке статора.
Перегрев обмотки ротора. Перегрев фазнс^ обмотки ротора
и активной стали сердечника ротора сопровождается такими
явлениями: двигатель при пуске не развивает номинальной час-
тоты вращения и сильно гудит, вращающий момент понижен, ток
* Подробнее см. гл. 2, § 7.
в статоре пульсирует, что можно обнаружить с помощью изме-
рительных клещей или по стационарно подключенному в схему
амперметру. Пульсацию тока можно обнаружить также на слух,
по гудению активной стали и частоте вращения. Все перечислен-
ное является признаком плохого контакта в цепи ротора —
в пайках обмотки, контактных колец, щеток и щеткодержателей,
пусковых сопротивлениях.
В короткозамкнутом роторе указанные неисправности могут
быть связаны с плохим контактом или обрывом в стержнях бе-
личьей клетки с короткозамыкающими кольцами. В этих случаях
медиые или латунные стержни, оборванные в пазах, заменяют,
а нарушенные контакты в кольцах — запаивают. Величью клет-
ку из алюминия перезаливают.
При разомкнутой цепи фазного ротора и подключении ста-
тора к сети двигатель начинает медленно вращаться и сильно
греется, что указывает на замыкание в обмотке фазного ротора.
Следует проверить изоляцию обмотки относительно корпуса;
осмотреть, не оставлено ли при пайке олово; обратить внимание
на близость хомутиков в лобовых частях обмотки и в случае не-
обходимости развести их.
Обрыв в обмотке статора. Обмотка соединена в ввевду:
при обрыве одной фазы ток в ней отсутствует, а в двух других
фазах при этом ток завышен, двигатель не запускается;
при обрыве в одной параллельной ветви фазы обмотки дру-
гие ветви этой фазы перегреются. Если обрыв произойдет во вре-
мя работы электродвигателя, он перегрузится, что будет сопро-
вождаться усилением гудения.
Обмотка соединена е треугольник:
при обрыве одной фазы обмотки, которая находится между
двумя проводниками, ток в этих проводниках при работе двига-
теля будет значительно меньше, чем в третьем проводнике;
при обрыве в одной параллельной ветви' повысится ток
в других ветвях, что приведет к перегреву этих ветвей значитель-
но больше остальных. При этом пуск двигателя возможен, но
его мощность значительно снизится.
Здесь так" же, как и при соединении обмотки в звезду, ра-
бота двигателя на двух фазах недопустима, так как это приведет
к выходу его из строя. Следует помнить, что обмотка затормо-
женного двигателя на двух фазах перегревается со скоростью
примерно 7°С/с.
Обрыв в обмотке ротора (фазиой или короткозамкнутой):
в питающей сети возникнут колебания тока с частотой, рав-
ной частоте скольжения и колебания напряжения;
обороты ротора снижаются, гудение в двигателе_усиливается,
может возникнуть вибрация, особенно под нагрузкой;
при обрыве в короткозамкнутом роторе нескольких стержней
пуск двигателя становится невозможным;
пуск электродвигателя затруднен из-за плохих контактов
в фазной обмотке ротора или в короткозамыкающем кольце;
при соединении фазной обмотки ротора в звезду нагружен-
ный двигатель Снижает частоту вращения примерно в два раза.
В таком режиме возможна устойчивая работа двигателя, одиако
при этом повышается температура обмоток и усиливается гу-
дение.
Если двигатель разгрузить, его частота врашения не изме-
нится, останется пониженной. При изменении сопротивления
в цепи фазной обмотки ротора частота вращения ие изменится.
Обрыв в фазной обмотке обнаруживают с помощью омметра
или амперметра и вольтметра, которым измеряют падение на-
пряжения в катушечных группах обмоткн ротора, куда предва-
рительно подают постоянный ток от аккумулятора.
Пониженный вращающий момент. Номинальный вращающий
момент асинхронного двигателя обеспечивается правильным со-
единением обмоток статора и ротора, созданием нормальных кон-
тактных соединений в обмотках, контактных кольцах и щетко-
держателях, а также надежных контактов во внешней цепи.
Так, если при перевернутых элементах обмотки — секции,
катушечной группы или целой фазы запускать асинхронный дви-
гатель, то он не развивает номинального вращающего момента,
а при вращении будет гудеть, издавая шум низкого тона; при
номинальной нагрузке не достигнет полной частоты вращения,
за короткое время обмотка сильно нагреется.
Вращающий момент асинхронного двигателя зависит от на-
пряжения питающей сети. Так как ток и магнитный поток про-
порциональны напряжению, вращающий момент двигателя про-
порционален квадрату напряжения. Это значит, что если напря-
жение на зажимах асинхронного двигателя уменьшилось, на-
пример, с 380 до 340 В, то в этом случае вращающий момент
двигателя уменьшится в отношении (380/340)® = 1,242, т. е.
более чем на 24 %.
Проверка правильности соединения маркировки выводных
концов фаз обмотки статора. Бывают случаи, когда выведенные
наружу для подключения все шесть концов обмотки статора
не замаркированы, тогда при незнании способов правильного
соединения обмоток допускаются ошибочные подключения, вы-
зывающие перегрев обмоток статора и ротора, и, как следствие,
тепловое разрушение изоляции и аварийный выход из строя
двигателя. Правильно соединять выводные концы обмотки ста-
тор'а можно одним из трех способов.
1-й способ (рис. 4, а).
Для проверки правильности обозначений выводов обмотки
концы фаз с4, с5 и св соединяют между собой, а начала фаз clt с2
И Сз соединяют с источником трехфазного напряжения. При этом
возможны четыре варианта условных обозначений и подсоедине-
ний фаз обмотки двигателя. Если после подключения ’ двигателя
к сети в нем слышно гудение низкого тона, а Частота вращения
заметно понижена, то это свидетельствует о том, что одна из
фаз «перевернута». Методом последовательного перебора под-
ключений фаз обмотки можно добиться нормальной работы
двигателя.
2-й способ (рис. 4, б). Соединяют последовательно любые две
фазы и подключают к источнику пониженного переменного на-
пряжения. Если концы фаз соединены так, как показано слева
на рис. 4, б, то на свободной фазе (с5—св) будет напряжение, при-
мерно равное напряжению источника. Если подключение выпол-
нено так, как показано справа на рис. 4, б, что соответствует
правильной маркировке фаз,— напряжение на фазе с6—се будет
близким к нулю. Вместо вольтметра в указанном способе можно
воспользоваться лампой накаливания. В последнем случае лампа
не загорится.	(г
3-й способ (рис. 4, в). С помощью омметра или пробника опре-
деляют выводы обмоток каждой фазы. Если к условному началу
фазы подключить «плюс» аккумулятора, а к условному концу —-
«минус», то при размыкании рубильника на других фазах будет
«плюс» иа началах и «минус» на концах. Определить полярность
напряжения на свободных фазах можно при помощи милливольт-
метра магнитоэлектрической системы.
В процессе иамотки статорной обмотки, еще до пайки парал-
лельных катушек в каждой фазе, их надо таким же способом (как
указано выше) правильно соединить в каждой фазе, после чего
проверить соединения выводных концов обмотки.
Причины возникновения повышенного уровня шума в двига-
телях. Повышенный уровень шума в асинхронных двигателях
может быть вызван электромагнитными или механическими при-
чинами.
К электромагнитным причинам относятся следующие фак-
торы:
ослабление прессовки активной стали сердечника, что при-
водит к возрастанию вибрации корпуса статора. Вибрация лис-
тов активной стали сердечника приводит к развитию контактной
коррозии металла и выбросу наружу красного порошка, который
является продуктом окиси железа. Контактная коррозия разру-
шает изоляцию листов активной стали, что- приводит к замыка-
нию и дополнительному нагреву сердечника. При общем ослаб-
лении прессовки активной стали сердечник необходимо пере-
шихтовать. При местном ослаблении производят уплотнение
забивкой гетинаксовых или текстолитовых клиньев между листа-
ми шихтовки в зубцах. Клинья перед забивкой в зубцы предва-
рительно окунвют в один из изоляционных клеящих лаков
(№ 88, МЛ-92);
перевернута одна фаза (катушечная группа или катушка).
При этом возникает отличный от обычного шум в двигателе,
и в перевернутой фазе повышается ток. Необходимо правильно
выполнить соединение фазы (катушечной группы или катушки),
т. е. исключить «переворачивание» при подключении указанных
элементов обмотки;
обмотка ci гора соединена треугольни ом, и еет пар ель
ные ветви. При обрыве в отдельных катушках в двигателе, воз*
никнет повышенный уровень шума. То же повторится при разном
количестве витков в катушках.
Если соединить все катушки обмотки последовательно, а фа-
вы — в звезду, гуденйе станет нормальным, но сила тока по фа-
зам будет различной;
обмотки статоров выполнены с дробным числом пазов на по-
люс и фазу, т. е. когда q = 2 1/2, 3 1/2, 4 1/2 и т. д.;
большое магнитное насыщение зубцов сердечника, что мо-
жет быть результатом высокого магнитного потока, принятого
в процессе проектирования двигателя;
совпадение или близкое соотношение числа пазов сердечни-
ка статора и ротора может вызвать пульсации магнитного пото-
ка и, следовательно, высокий уровень шума. Для устранения
этого явления следует заменить ротор с другими соотношениями
зубцов статора и ротора или перемотать статорную обмотку
с сокращением шага (например, для устранения 7-й гармоники
надо сокращать шаг до 6/7);
большой эксцентриситет воздушного зазора, что может при-
вести к возрастанию и несимметрии токов в фазах в режиме хо-
лостого хода. Эксцентриситет воздушного зазора не должен пре-
вышать 10%.
К механическим причинам, изменяющим шум в двигателе,
относятся:
криволинейные 'каналы подачи воздуха в двигатель, что
особенно заметно в двигателях с частотой вращения 1500
и 3000 об/мин. Вентиляционный шум снижают, изменяя лопатку
вентиляторов и конфигурацию щитов, что приводит к уменьше-
нию вихрёобразования. Однако такие изменения следует согла-
совать с заводом-изготовителем;
неисправности подшипников качения. Здесь могут быть сле-
дующие дефекты, вызывающие повышенный шум: большой натяг
при посадке подшипника на вал, появление усталостных отслое-
ний на контактной поверхности беговых колец, выработка и про*
седание сепаратора, сколы в буртиках беговых колец. Такие под-
шипники следует ваменить;
резонирующие отдельные части двигателей, когда частота
их собственных колебаний совпадает с частотой вращения ротора.
Эти явления устраняют в машине приваркой ребер жестко-
сти на конструктивных элементах щитов, воздухопроводов,
фундаментных плит.
Повреждения беличьих клеток, их влияние на работу элек-
тродвигателя. У асинхронных двигателей с короткозамкнутым
ротором стержни беличьих клеток, будучи защемленными на вы-
ходе из паза при наличии короткозамыкающего кольца на неко-
тором расстоянии от сердечника, подвергаются большим меха-
ническим усилиям. В связи с этим возможны разрывы медных
или латунных стержней около сердечника или короткозамыка-
ющих колец. Усилия эти будут большими при пуске двигателя
и от центробежных сил, особенно при плохо отбалансированном
роторе. В практике также нередко встречаются случаи возникно-
вения вибраций роторов с короткозамкнутой §еличьей клеткой,
которая изготовлена из меди или латуни. Причиной вибрации
является «разъедание» стенок пазов стержнями, а при пуске
двигателя прослабленные в пазах стержни перемещаются от цент-
робежных усилий вверх, в связи с чем и возникают вибрации.
У большинства литых алюминиевых клеток возникают обрывы
стержней в пазах.
Обрывы в беличьих клетках вызывают пульсацию тока
в статоре, частота которого соответствует частоте скольжения.
Частота пульсации тока и вращающего момента с изменением
нагрузки также изменяется. Частота вращения ротора колеблет-
ся даже при изменении малых нагрузок.
Выявление и устранение повреждений беличьих клеток про-
изводятся следующим образом:	<
в разобранном виде осматривают ротор. Оборванные стерж-
ни в медной или латунной беличьей клетке заменяют, обрывы
в кольцах запаивают;
если обнаружены обрывы стержней в пазах, залитых алюми-
нием, такую клетку перезаливают свежим, первичным алюми-
нием. Применять повторно выплавленный алюминий не следует,
так как это может вызвать образование раковин в стержнях и
короткозамыкающих кольцах;
если осмотром не удается обнаружить обрывы стержней
в пазах, применяют старый испытанный способ, который заклю-
чается в следующем. В статорную обмотку подают пониженное
напряжение в пределах 0,2—0,3t/B. Затем стальной пластиной
быстро проводят по окружности ротора, перемыкая поочередно
зубцы активной стали сердечника. Там, где соседние стержни
беличьей клетки целые, стальная пластина электромагнитным
полем притянется к железу и будет дребезжать. Если переме-
щающаяся пластина попадает на оборванные стержни, она будет
слабо притягиваться и слабо дребезжать;
возникшие вибрации ротора от смещения стержней беличьей
клетки у «разъеденных» пазов устраняют предварительной
чеканкой стержней, затем ротор подогревают до температуры
75—80 °C и пропитывают лаком ФЛ-98 при вязкости 35—50 с
по вискозиметру ВЗ-4.
Нагрев и искрение щеток и контактных колец. В процессе
работы машины неравномерное распределение тока между щет-
ками может вызвать искрение и нагрев щеток и контактных ко-
лец. Причиной такой неисправности может быть перегрузка по
току, грязь и зависание щеток в обоймах щеткодержателей, уве-
личенный коэффициент трения щеток, жесткие канатики щеток,
неправильно выбранная марка щеток, плохой контакт в хому-
тиках стержней фазной обмотки ротора, вибрация ротора.
Указанные неисправности устраняют следующим образом:
персоналу, ведущему техническое обслуживание электриче-
ских машин, необходимо периодически следить по приборам за
нагрузкой асинхронных двигателей (с фазным ротором) и не до-
пускать перегрузок, доводящих до искрения щеток;
при техническом обслуживании следует периодически про-
дергивать щетки в обоймах щеткодержателей и продувать сухим
компрессорным воздухом давлением 0,2 МПа контактный узел;
щетки с увеличенным коэффициентом трения быстро сра-
батываются и нагревают щеточный аппарат и контактные кольца,
даже при номинальной нагрузке. Для уменьшения коэффициен-
та трения щеток их подвергают пропитке в различных составах
(рецепт пропиточного состава и технологию пропитки щеток
см. в гл. 4);
обмотку необходимо перепаять, устранить также другие
нарушения контактов в цепи фазного ротора;
при возобновлении вибрации двигателя и искрения щеток
следует разобраться в причинах. Возможны нарушение центров-
ки двигателя из-за смещения линии валов двигатель — редуктор
приводимого механизма, повреждения фундаментных плит дви-
гателя или редуктора, нарушение балансировки ротора. Все
это приводит к отрыву щеток от колец и искрению.
2. СИНХРОННЫЕ МАШИНЫ
Повышенный нагрев активной стали статора. Нагрев активной
стали статора может возникнуть из-за перегрузки машины,
а также от замыкания в листах шихтовки сердечника при слабой
прессовке на заводе-изготовителе. При слабой прессовке сердеч-
ника происходят микроподвижка листов шихтовки с частотой
перемагничивания 100 Гц/с, а также повышенная вибрация
активной стали. В процессе вибрации активной стали происхо-
дит истирание изоляции листов. Листы с поврежденной изоля-
цией контактируют между собой и в образовавшемся стальном
неизолированном пакете вихревые токи нагревают сердечник.
При этом может произойти расширенное замыкание по всей рас-
точке статора или местное.
В зависимости от площади замыкания в листах может воз-
никнуть так называемый «пожар в железе», сильно перегрева-
ющий изоляцию и приводящий к ее повреждению. Это явление
опасно в крупных синхронных машинах, особенно в турбогене-
раторах.
Избавляются от такого опасного явления в активной стали
следующим образом:
крупные синхронные машины имеют измерительные средства
по току и мощности (амперметры и ваттметры), поэтому уровень
нагрузки легко контролируется, и меры по снижению нагрузки
можно принять быстро. Нагрев обмоткп и активной стали конт-
ролируется с помощью термопар, заложенных в статор для за-
мера температуры обмотки и сердечника;
в случае замыкания активной стали, особенно местного ха-
рактера, это явление обнаруживается в работающей машине
только на слух. Возникает зудящая вибрация, и ее слышно
приблизительно в том месте статора, где замкнута активная сталь.
Для устранения этого явления машину следует разобрать. Обычно
крупные синхронные двигатели изготовляют с удлиненными
валами, что дает возможность снять щиты и сдвинуть статор,
в котором можно работать.
Затем для уплотнения стали в зубцы забивают клинья из
текстолита, промазанные одним из клеящих лаков (№ 88, МЛ-92
и др.). Перед расклиновкой зубцов активную сталь тщательно
продувают сухим компрессорным воздухом.
Если по какой-либо причине возникло замыкание и оплав-
ление железа в зубцах, поврежденные участки тщательно выру-
бают, зачищают, между листами заливают лак воздушной сушки
и листы расклинивают. Если после этого вуД5Шцая вибрация не
исчезает, следует повторить расклиновку до полного исчезно-
вения вибрации активной стали.
й? В высоковольтных крупных машинах проверку качества
ремонта и шихтовки листов проводят индукционным способом.
Перегрев обмотки статора. Наиболее частой причиной мест-
ных перегревов обмоток статоров синхронных машин являются
витковые замыкания. При возникновении виткового замыкания
в обмотке статора, компаундированной битумом, машина отклю-
чится максимальной защитой в связи с повышением тока в по-
врежденной фазе. В месте виткового замыкания битум распла-
вится, затечет между витки и изолирует их. Примерно через 30—
40 мин после того, как застынет битум, следует запустить син-
хронную машину. Многолетний опыт подтверждает благоприятный
исход изложенного порядка ликвидации повреждения об-
мотки.
Однако такое восстановление изоляции статора нельзя счи-
тать надежным, хотя и восстановленная изоляция может дли-
тельное время надежно работать до остановки двигателя на пла-
новый ремонт.
В статорных1" обмотках синхронных машин возможны неис-
правности, аналогичные неисправностям в обмотках асинхрон-
ных двигателей, как например, перегрузка по току при сниже-
нии напряжения в сети. В этом случае требуется повысить на-
пряжение сети до номинального.
Перегрев обмотки возбуждения. В отличие от статорной
обмотки синхронных машин обмоткн возбуждения питаются по-
стоянным током. Изменяя ток возбуждения в синхронной ма-
шине, можно регулировать коэффициент мощности. Ток возбуж-
дения регулируют в пределах номинальных значений для каж-
дого типа синхронных машин.
С увеличением тока возбуждения повышается перегрузочная
способность синхронных двигателей, улучшается коэффициент
мощности благодаря высоким компенсирующим способностям
таких машин, повышается уровень напряжения в аоне их дей-
ствия. Однако с увеличением тока в обмотке возбуждения повы-
шается нагрев этой обмотки, а также увеличивается ток в статор-
ной обмотке. Поэтому ток в обмотке возбуждения регулируют
до такого уровня, при котором ток в обмотке статора становится
минимальным, коэффициент мощности равным единице, а ток
возбуждения находится в пределах номинального значения.
При замыкании в цепи обмотки возбуждения повышается
температура обмотки, перегрев может оказаться недопустимым;
возникает вибрация ротора, которая может оказаться тем силь-
нее, чем большая часть витков обмотки окажется замкнутой.
Возможность возникновения замыкания в обмотке возбуж-
дения объясняется следующим. В результате усыхания и усадки
изоляции катушек полюсов появляется подвижка катушек, в свя-
зи с этим корпусная и витковая изоляция истирается, что в свою
очередь создает условия для возникновения замыкания между
витками и на корпус полюса.
Повреждения обмотки возбуждения во время запуска син-
хронных двигателей. Иногда возникают повреждения изоляции
обмотки возбуждения синхронных двигателей в начальный мо-
мент пуска. При замыкании обмотки возбуждения на корпус ра-
бота синхронного двигателя недопустима.
Для того чтобы понять причины появления неисправностей
в процессе пуска синхронных двигателей, необходимо знать их
устройство.
Статор и обмотки синхронного двигателя по конструкции
аналогичны статору асинхронного двигателя. Синхронный дви-
гатель отличается от асинхронного конструкцией ротора.
Ротор синхронного двигателя с частотой вращения до
1500 об/мин имеет явнополюсное исполнение, т. е. полюсы укреп-
ляют на роторной звезде (ободе). Роторы быстроходных машин
изготовляют иеявиополюсными. В полюсных наконечниках
в выштампованиые отверстия вставлены медные или латунные
стержни пусковой обмотки. На полюса (на корпусную изоляцию)
насажены катушки обмотки возбуждения, соединенные после-
довательно между собой.
Обычно запуск синхронного двигателя с пусковой обмоткой
производят в асинхронном режиме. Если обмотка возбуждения
синхронного двигателя глухо соединена с возбудителем, то
промежуточный аппарат для подачи возбуждения не требуется;
машина входит в синхронизм, будучи возбужденной от посто-
янно подключенного возбудителя к обмотке возбуждения.
Однако есть схемы, особенно крупных машин, когда возбуж-
дение подается от отдельно установленного возбудителя через
коммутирующий аппарат-контактор, обычно трехполюсный. Та-
кой контактор имеет следующую кинематику: два полюса с нор-
мально открытыми контактами, а третий — с нормально закры-
тым контактом. Нормально закрытый контакт при включении
контактора размыкается лишь тогда, когда замыкаются контак-
ты нормально открытые, и наоборот, разомкнутся они тогда,
когда замкнется нормально закрытый контакт. Во время регу-
лировки контактов следует строго соблюдать порядок их замы-
кания и размыкания.
Такие требования к контактору подачи возбуждения вызва-
ны тем, что если при пуске двигателя нормально открытый кон-
такт контактора, через который обмотка возбуждения замкнута
на сопротивление, окажется разомкнутым, изоляция катушек
будет повреждена на корпус. Объясняется это следующим об-
разом.
В момент включения ротор неподвижен и машина представ-
ляет собой трансформатор, вторичной обмоткой которого явля-
ется обмотка возбуждения, на концах которой напряжение, про-
порциональное числу витков, может достигнуть нескольких ты-
сяч вольт и пробить изоляцию на корпус. В этом случае машину
разбирают. Если синхронный двигатель выполнен с удлиненным
валом, статор сдвигают, поврежденный полюс снимают и ремон-
тируют поврежденную корпусную изоляцию. Затем полюс уста-
навливают на место, после чего проверяют мегомметром сопро-
тивление изоляции относительно корпуса; отсутствие виткового
замыкания остальной части обмотки возбуждения подачей пере-
менного напряжения на контактные кольца. В случае возникно-
вения виткового замыкания эта часть обмотки будет греться.
Место замыкания можно легко обнаружить.
Неисправности в щеточном аппарате и контактных кольцах.
В процессе эксплуатации синхронных двигателей в щеточном
аппарате и контактных кольцах по различным причинам возни-
кают неисправности. Основные из них следующие.
Интенсивный износ кольца на отрицательном полюсе объяс-
няется переносом частиц металла на щетку. При износе контакт-
ного кольца на его поверхности появляются глубокие борозды,
щетки быстро изнашиваются; при замене новую щетку правиль-
но по кольцу подогнать невозможно. Для ограничения износа
кольца следует изменять полярность (т. е. менять местами под-
ключение кабеля к траверсе щеткодержателя) с периодичностью
один раз в 3 мес.
В результате электрохимических явлении йод действием
тока от гальванической пары при контакте щетки с неподвижным
кольцом во влажной атмосфере на поверхности колец появляются
шероховатые пятна, вследствие чего во время работы машины
щетки интенсивно срабатываются и искрят. Способ устранения:
кольца прошлифовать и отполировать.
Во избежание в дальнейшемпоявления пятеи на поверхности
колец, под щетки заводят (при длительной стоянке машины)
прокладку из прессшпана.
При проверке щеточного аппарата выясняется, что часть
щеток в обоймах щеткодержателей туго ходит, не касаясь кон-
тактных колец, и в работе не участвует. Оставшиеся в работе
щетки, будучи перегружены, искрят и греются, т. е. интенсивно
изнашиваются. Возможной причиной может быть следующее:
щетки установлены в обоймы щеткодержателей плотно, без до-
пусков; грязь, расклинивающая щетки, из-за чего они зависают
в обоймах; слабое нажатие на щетки; плохая вентиляция щеточ-
ного аппарата; установлены щетки с высокой твердостью и боль-
шим коэффициентом трения.
Способы устранения: щетки должны соответствовать реко-
мендациям завода — изготовителя машины; новые щетки долж-
ны входить в обойму щеткодержателей с зазором 0,15—0,3 мм;
давление на щетку регулируют в пределах 0,0175—0,02 МПа/см2
(175—200 г/см2) с допустимой разницей давлений в пределах
10 %; щеточный аппарат, изоляцию колец следует содержать
в чистоте, периодически продувая сухим компрессорным возду-
хом; допустимое биение поверхности контактных колец должно
быть в пределах 0,03—0,05 мм.
Неисправности в пусковой клетке ротора. Пусковая клетка
(обмотка) ротора (аналогичная беличьей клетке асинхронных
двигателей) является неотъемлемой частью синхронных двига-
телей и предназначена для пуска их в асинхронном режиме.
Пусковая клетка находится в тяжелом пусковом режиме,
нагреваясь до температуры 250 °C. При достижении частоты вра^
щеяия 95 % пн в обмотку возбуждения подается постоянный
ток, ротор полностью входит в синхронизм с вращающимся полом
статора и частотой сети. В этом случае в пусковой клетке ток
снижается до 0. Таким образом, за время разгона ротора синхрон-
ного двигателя в пусковой клетке, кроме .указанной выше тем-
пературы, возникают электродинамические, а также центробеж-
ные силы, деформирующие стержни клетки и их соединения
с короткозамкнутыми кольцами.
В ряде случаев при внимательном осмотре пусковых клеток
обнаруживаются обрывы стержней, полные или начинающиеся,
разрушение короткозамыкающих колец. Такие повреждения
пусковой клетки отрицательно сказываются на пуске двигателя,
который либо совсем невозможно пустить, либо он не разворачи-
вается до номинальных оборотов. При этом сила тока во всех
трех фазах одинакова.
Возникшие в пусковой клетке неисправности устраняют за-
пайкой твердым припоем. Все места, подлежащие -запайке, сле-
дует тщательно осмотреть, с противоположной стороны соедини-
тельной шины, проверить качество пайки стержней с помощью
зеркала. Затем все повреждения тщательно расчистить и запаять.
3. МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Искрение щеток. Искрение щеток может быть вызвано мно-
жеством причин, которые требуют от обслуживающего персонала
внимательного наблюдения за системой скользящего контакта
и щеточного аппарата. К основным из этих причин относятся
механические (механическое искрение) и электромагнитные (элек-
тромагнитное искрение).
Механические причины, вызвавшие искрение, не зависят от
нагрузки. Искрение щеток можно уменьшить, повышая или сни-
жая давление на щетки, и, если возможно, снижая окружную
скорость.
При механическом искрении искры зеленого цвета распро-
страняются по всей ширине щетки, подгар коллектора не законо-
мерный, беспорядочный. Механические искрения щеток вызы-
ваются: местным или общим биением, задирами на скользящей
поверхности коллектора, царапинами, выступающей слюдой,
плохой продорожкой коллектора (прорезка слюды между коллек-
торными пластинами), тугой или слабой посадкой щеток в обой-
мы щеткодержателей, податливостью бракет, вызывающей виб-
рацию щеток, вибрацией машин и др.*
" Электромагнитные причины, вызывающие искрение щеток,
более сложные при их выявлении. Искрение, вызванное электро-
магнитными явлениями, изменяется пропорционально нагрузке
и мало зависит от частоты вращения.
Электромагнитное искрение обычно имеет бело-голубой
цвет. Форма искр шаровидная или каплеобразная. Подгар кол-
лекторных пластин носит закономерный характер, по которому
можно определить причину искрения.
Если в обмотке и уравнителях произойдет замыкание, нару-
шится пайка или возникнет прямой обрыв, искрение будет не-
равномерным под щетками, а подгоревшие пластины расположат-
ся по коллектору на расстоянии одного полюсного деления.
Если щетки под бракетом одного полюса искрят больше, чем
под бракетами других полюсов, значит, произошло витковое или
короткое замыкание в обмотках отдельных главных или добавоч-
ных полюсов; неправильно расположены щетки или ширина
их больше допустимой.
Кроме того, в машинах постоянного тока могут наблюдаться
дополнительные нарушения:
смещение щеточной траверсы с нейтрали вызывает искрение
и нагрев щеток и коллектора; деформация скользящей поверхно-
сти коллектора вызывает вибрацию и искрение щеток; несиммет-
рия магнитного поля вызывает снижение порога реактивной
ЭДС, ухудшает коммутирующую способность машины, что,
в свою очередь, вызывает искрение щеток. Магнитное поле ма-
шины симметрично, если строго соблюдаются правильный шаг
по окружности между наконечниками главных и дополнительных
полюсов и выдержаны расчетные зазоры под полюсами.
У крупных машин настройка электромагнитных цепей вы-
полняется по методу безыскровой зоны.
Повышенный нагрев машины. В машине достоянного тока
имеется несколько источников тепла, нагревающих все ее эле-
менты.
Способы устранения этих причин см. в гл. 4 и 6.
В понятие повышенного нагрева изоляции входит переход
через определяемый нормами допустимый предел принятых в
электромашиностроении классов нагревостойкости изоляции.
В практике электромашиностроительных заводов нашей
страны внедрено правило создания определенного запаса по теп-
лостойкости изоляции за счет принятия рабочих температур на
класс ниже, чем допускает использованная изоляция. Большин-
ство машин сейчас изготовляется с изоляцией нагревостойкости
класса F; это означает, что допустимые превышения температур
обмоток должны быть такими же, как для класса В, т. е. пример-
но 80 °C. Это правило введено вследствие аварийных разрушений
изоляции Обмоток прокатных машин из-за повышенных темпе-
ратур.
Перегрев машин постоянного тока может быть вызван мно-
жеством причин.
При перегрузке машин возникает общий перегрев от тепла,
выделенного обмоткой якоря, дополнительными полюсами, ком-
пенсационной обмоткой и обмоткой возбуждения. Нагрузка
крупных машин контролируется по амперметру, а нагрев обмо-
ток по приборам, соединенным с датчиками, вмонтированными
в различные изолированные элементы машины — обмотку якоря,
дополнительные полюса, компенсационную обмотку, обмотку возбуж-
дения. В особо ответственных крупных прокатных двигателях,
работающих в тяжелых режимах, на пост управления оператору
и в машинный зал выведены сигналы, предупреждающие о по-
вышении температуры машины до предельного значения.
Перегрев может быть вызван высокой температурой поме-
щения, в котором установлены машины. Причиной этого может
быть неисправная вентиляция машинного помещения. Все ка-
налы для подачи воздуха должны быть исправными, чистыми
и транспортабельными. Фильтры должны систематически очи-
щаться способом протяжки сетрк через минеральное масло.
Воздухоохладители иногда забиваются микроорганизмами,
затрудняющими поступление воды. Периодически ' воздухоох-
ладители промывают водой обратным током.
Нагреву способствует грязь (пыль), попадающая в машину.
Так, проведенные исследования электродвигателей показали,
что угольная пыль слоем 0,9 мм, попадающая иа обмотки, спо-
собствует повышению температуры на 10 °C.
Засорение обмоток, вентиляционных каналов активной стали,
наружного корпуса машины недопустимо, так как это создает
теплоизоляцию и стимулирует подъем температуры.
Перегрев обмотки якоря. Наибольшее количество тепла мо-
жет выделиться в якоре. Причины здесь могут быть разные.
Перегрузка всей машины, в том числе якоря, вызывает на-
грев. Если машина работает на малых скоростях, а изготовлена
как самовентилируемая, условия вентиляции ухудшены, якорь
перегреется.
Коллектор ясак неотъемлемая часть якоря будет способство-
вать нагреву машины. Температура коллектора может значитель-
но повыситься при следующих обстоятельствах: постоянная ра-
бота машины на предельной мощности; неправильно выбраны
щетки (твердые, высокий коэффициент трения); в машинном
зале, где установлены электрические машины, низкая влажность
воздуха. При этом коэффициент трения щеток увеличивается,
щетки ускоренно срабатываются и греют коллектор.
Требование' к поддержанию соответствующей влажност в?
духа в машинных залах диктуется необходимостью обеспечи-
вать наличие влажной пленки между щеткой и скользящей по-
верхностью коллектора как смазывающего элемента*.
Неравномерный воздушный вавор может оказаться одной из
причин перегрева обмотки якоря. При неравномерном воздушном
зазоре в части обмотки якоря индуктируется ЭДС, вследствие
чего в обмотке возникают уравнительные токи. При значитель-
ной неравномерности зазоров они являются причиной нагрева
обмотки и искрения щеточного аппарата.
Искажение магнитного поля машины постоянного тока про-
исходит, как отмечалось, за счет неравномерности воздушных
зазоров под полюсами, а также при неправильном включении ка-.
тушек главных и дополнительных полюсов, виткового замыка-
ния в катушках главных полюсов, из-за чего возникают уравни-
тельные токи, которые вызывают нагрев обмотки и искрение
щеток одного полюса сильнее другого.
При возникновении виткового замыкания в обмотке якоря
машйиа долго работать ие может, так как из-за перегрева может
произойти выгорание короткозамкнутой секции и активной ста-
ли в очаге развития виткового замыкания.
Загрязнение обмотки якоря теплоизолирует ее, ухудшает
удаление тепла из обмотки и в результате способствует пере-
греву.
Размагничивание и перемагничивание генератора. Генера-
тор постоянного тока с параллельным возбуждением может ока-
заться размагниченным еще до его первого пуска после монта-
жа. Находящийся в эксплуатации генератор размагничивается,
если щетки сдвинуты с нейтрали по направлению вращения
якоря. Это ослабляет магнитный поток, создаваемый параллель-
ной обмоткой возбуждения.
Размагничивание, а затем и перемагничивание генератора
с параллельным возбуждением возможно при пуске машины,
когда магнитный поток якоря перемагничивает главные полюса
и меняет полярность в. обмотке возбуждения. Это происходит
в том случае, когда при пуске генератор оказывается подклю-
ченным к сети.
Остаточный магнетизм и полярность генератора восстанав-
ливают намагничиванием обмотки возбуждения от постороннего
источника пониженного напряжения.
При пуске двигателя его частота вращения чрезмерно воз-
растает. К основным неисправностям машин постоянного тока,
из-за которых чрезмерно возрастает частота вращения, относят
следующие:
1)	смешанное возбуждение — параллельная и последова-
тельная обмотки возбуждения включены встречно. В этом случае
при пуске электродвигателя результирующий магнитный поток
мал. При этом скорость будет резко возрастать, двигатель может
пойти в «разнос». Следует согласовать включение параллельной
и последовательной обмоток;	Е
2)	смешанное возбуждение — щетки смещены с нейтрали
против вращения. Это действует на двигатель рщмагничивающе,
магнитный поток ослабляется, частота вращения возрастает.
Щетки следует установить на нейтраль;
Подробно см. гл. 4.
3)	последовательное возбуждение — запуск двигателя без
нагрузки недопустим. Двигатель пойдет в «разнос»;
4)	в параллельной обмотке витковое замыкание — частота
вращения двигателя возрастает. Чем больше' будет замкнутых
между собой витков обмотки возбуждения, тем меньше’ будет
магнитный поток в системе возбуждения двигателя. Замкнутые
катушки надо перемотать и заменить.
Возможны и другие неисправности, например.
Щетки смещены с нейтрали по ходу вращения двигателя.
Происходит подмагничивание машины, т. е. магнитное поле уси-
ливается, частота вращения двигателя уменьшается. Траверсу
следует установить на нейтраль.
Обрыв или витковое замыкание в обмотке якоря. Скорость
двигателя резко снижена или якорь совсем не вращается. Щетки
сильно искрят. Следует помнить, что при обрыве в обмотке кол-
лекторные пластины через два полюсных деления будут выго-
рать. Это объясняется тем, что при обрыве в обмотке в одном мес-
те напряжение и ток под щеткой при разрыве цепи удваиваются.
При обрыве рядом в двух местах напряжение и ток под щеткой
утраиваются и т. д. Такую машину следует немедленно оста-
новить на ремонт, иначе коллектор будет испорчен.
Двигатель «качает» при ослаблении магнитного потока в об-
мотке возбуждения. Двигатель спокойно работает до определен-
ной частоты вращения, затем при повышении частоты вращения
(в пределах паспортных данных) за счет ослабления поля в об-
мотке возбуждения, двигатель начинает сильно «качать», т. е.
возникают сильные колебания по току и частоте вращения.
В этом случае возможна одна из нескольких неисправностей:
1)	щетки смещены с нейтрали против направления враще-
ния. Это, как указывалось выше, повышает частоту вращения
якоря. На ослабленный поток обмотки возбуждения действует
реакция якоря, при этом происходит, то усиление, то ослабление
магнитного потока и соответственно меняется частота вращения
якоря в режиме «качания»;
2)	при смешанном возбуждении последовательная обмотка
включена встречно параллельной, в результате чего магнитный
поток машины окажется ослабленным, частота вращения будет
большой, и якорь попадает в режим «качания».
У машины мощностью 5000 кВт были изменены зазоры глав-
ных полюсов против заводского формуляра с 7 до 4,5 мм. Мак-
симальная частота вращения, которой пользовались, составляла
75 % от номинальной. Затем, через несколько лет, повысили
частоту вращения до 90—95 % против номинальной, в резуль-
тате чего началось сильное «качание» якоря по току и частоте
вращения.
Восстановить нормальное положение крупной машины уда-
лось только, восстановив воздушный зазор под главными полю-
сами согласно формуляру вместо 4,5 мм до 7 мм. Допускать до
режима «качания» любую машину, особенно крупную, нельзя,
4.	НЕПРАВИЛЬНОЕ НАЛОЖЕНИЕ ПРОВОЛОЧНЫХ БАНДАЖЕЙ
Во время вращения якорей и роторов в обмотках возникают
Центробежные силы, которые могут отогнуть лобовую часть
и выбросить обмотку из пазов. Центробежные силы растут про-
порционально квадрату окружной скорости якоря и могут дости-
гать значительной величины.	,
При вращении ротора в стальных бандажах наводятся вих-
ревые токи с частотой pn/GO, наличие которых вызывает их на-
грев. Следует иметь в виду, что в пазовой части якорей и рото-
ров магнитная индукция больше чем в лобовых частях, поэтому
нагрев бандажей в пазовой части больше.
Для бандажировки обмоток применяют стальную магнитную
и немагнитную проволоку, иногда бронзовую.
При подготовке к бандажировке следует правильно отби-
рать бандажную провол.оку, выполняя определенные требования
к ией:
1)	отсутствие хрупкости и поломки проволоки на перегибах;
2)	по всей длине проволоки должна быть непрерывная по-
луда. В непролуженных местах возникает микрокоррозия (на-
хождение машины в сырых помещениях), которая может разру-
шить немагнитную проволоку чаще, чем это случается со сталь-
ной магнитной проволокой;
3)	правильно размещать скобки для сплошного бандажа
и скрепки для раздельного бандажа, так как неправильное разме-
щение является одной из причин нагрева.
Бандажные держатели следует устанавливать через два по-
люсных деления, тогда в образованном контуре наведенная ЭДС
будет взаимно скомпенсирована под разными полюсами. Пайку
производить лишь у держателей быстроходных машин. Широкие
бандажи делят пополам и соединяют держателями. У остальных
бандажей скрепки расставляют также через два полюсных де-
ления, а бандажи пропаивают полностью по всей длине.
В асинхронных двигателях наибольшие потери и нагрев
наблюдаются при пуске и длительной работе с большим сколь-
жением. У машин постоянного тока, наоборот, чем выше частота
вращения, тем больше потери и соответственно нагрев бандажей.
Для уменьшения потерь в бандажах и, следовательно, на-
грева при намотке проволоки бандажа его делят прокладкой
асбестовой бумаги через каждые 8—10 витков. Пайку бандажа
выполняют оловянным припоем ПОС-40.
Иногда у машин переменного и постоянного тока встречают-
ся случаи прослабления бандажей лобовых частей обмоток, что
является результатом усадки изоляции под бандажом от пересы-
хания. Прослабление выявляется легким простукиванием бан-
дажа. Замена проволочного бандажа у машин сравнительно дли-
тельный процесс, особенно у крупных машин. Такую неисправ-
ность (прослабление бандажа) устраняют расклиниванием бан-
дажа текстолитовыми клиньями на клеющем лаке.
Машину с прослабленными бандажами эксплуатировать не
следует, так как это может привести к тяжелой аварии. Раскли-
новка прослабленных бандажей гарантирует нормальную рабо-
ту машины до капитального ремонта. Во время технического об-
служивания электрических машин мегомметром контролируют
сопротивление изоляции бандажей.
5.	НЕИСПРАВНОСТИ ПОДШИПНИКОВ
Подшипники скольжения средних и крупных машин требуют
постоянного контроля за нагревом, уровнем масла, вибрацией
и зазорами между вкладышем и шейкой вала. О температуре под-
шипника судят по температуре масла.. Принято считать, что
допустимый нагрев подшипника может быть в пределах половины
температуры вспышки масла, которая составляет 180 °C. Следует
иметь в виду, что масло холоднее вкладыша подшипника иа 5—
10 °C.
Температура масла в масляной камере не должна превышать
80 °C. В машинах с принудительной подачей масла температура
на выходе из подшипника не должна превышать 65 °C.
К основным причинам нагрева подшипников относятся сле-
дующие:
1)	недостаточная подача масла иа шейку вала. Это возможно
при засорении труб или кранов регулировки подачи масла; ра-
зошлось смазочное кольцо на замке; неправильная форма коль-
ца, кольцо разбалансировалось; низкий уровень масла в подшип-
нике; повышенная вязкость масла; засорены фильтры, масло за-
грязнено;
2)	в масло попадает вода из охладителя (змеевика для
охлаждения масла);
3)	плохая подгонка вкладышей;
4)	шейка вала и нижний вкладыш, изъеденные подшипни-
ковыми токами, стали шероховатыми, масло потемнело. Повреж-
дена изоляция подшипникового стояка или муфт маслопрово-
дов;
5)	осевое смещение ротора (якоря), вследствие чего возни-
кает трение о галтели. Такое явление возможно в том случае,
если любой вид соединительных муфт в зацеплении работает
односторонне, т. е. соединительные пальцы, кулачки, зубцы
работают не в диаметрально противоположных точках, возни-
кает осевое смещение, перегрузка и нагрев подшипников;
6)	выброс масла нз подшипников. Это возможно при обиль-
ной подаче масла, больших зазорах у лабиринтных уплотнений
(допустимое 0,1—0,15 мм); наличие грязи по валу создает фитиль-
ный эффект и вытягивает масло из подшипника.
Все эти дефекты следует устранить.
Неисправность подшипников качения проявляется их на-
гревом, сопровождающимся высокозвенящим шумом, издаваемым
внутри телами качения. Допустимый нагрев подшипников каче-
ния 95 °C, что выше температуры щита иа 5—10 °C и температу-
ры окружающей среды на 30 °C. При нагреве подшипника его
прослушивают с помощью стетоскопа или длинной отвертки, при-
кладыванием ручки инструмента к уху. Причиной различных
неисправностей внутри шарикового или роликового подшипника
может быть тугой иатяг иа вал, недостаточное количество смазки
в подшипнике. Нагрев подшипника возможен при избытке смазки.
Закладывать в подшипник смазку следует не более чем на
2/3 объема камеры. Количество смазки является важным факто-
ром обеспечения долговечности работы подшипника. Тип приме-
няемой смазки подшипников выбирают в зависимости от .условий
и режима работы электрических машин. Так, широко применяют
смазку Ш1-13, пригодную для нагрева до температуры 100 С.
Смазка типа ЦИАТИМ хорошо зарекомендовала себя при работе
в широком диапазоне температур. В металлургической промыш-
ленности успешно применяют смазку литол-24.
Таким образом, долговечность работы подшипника зависит от
степени подготовки его к монтажу (замер всех посадочных раз-
меров, стерильная чистота в процессе ревизии подшипника и за-
кладки смазки).
6.	- ПОДШИПНИКОВЫЕ ТОКИ И. СПОСОБЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ
В валах крупных электрических машин переменного и по-
стоянного тока наводится ЭДС, а в цепи вал — подшипники —
фундаментная плита циркулирует ток, от действий которого воз-
никает точечная эрозия на шариках и роликах, на беговых коль-
цах подшипников качения, а также на баббитовой поверхности
подшипников скольжения. От электролиза смазка чернеет, под-
шипники греются. При этом, если не принять срочных мер,
возможно выплавление баббита. Индуктируемая в валах ЭДС
в зависимости от магнитной асимметрии достигает 0,1—10 В.
При напряжении на валу свыше 1,5 В может возникнуть аварий-
ная ситуация. Поверхность вкладыша начинает разрушаться
при токе около 0,2 А/см2, поверхность вала подвергается элек-
трической эрозии при более высоких уровнях тока. Значение под-
шипниковых токов может достигнуть 50—600 А. <
Рис. 5. Расположение изоляцион-
ных прокладок в агрегате с че-
тырьмя подшипниками
Причиной появления под-
шипниковых токов является
асимметрия магнитного поля
электрической машины, воз-
никающая в переходных кон-
тактах магнитопроводов, в
сегментированных сердечни-
ках статоров. У малых ма-
шин переменного тока (диа-
метром до 990 мм) сердечни-
ки статоров выполняют из
сеиваиия таких машин и ЭДС валов
цельных листов, потоки рас-
незначительны, подшипники
ие подвергаются разрушению.
Для того чтобы прекратить разрушительное действие под-
шипниковых токов, необходимо прервать цепь, по которой может
циркулировать ток (рис. 5). Для этого подшипник 1 с противо-
положной стороны привода 2 и муфты маслопровода изолируют.
В агрегате 3 одну сторону всех подшипников также изолируют.
В процессе эксплуатации изоляцию подшипников следует систе-
матически очищать от грязи, а торцы изоляционных прокладок
и муфт маслопроводов покрывать (воздушная сушка) маслостой-
кой изоляционной эмалью СВД.
Периодически, по специальному графику, электротехниче-
ская лаборатория предприятия должна производить замер уров-
ня напряжения на валах крупных машин.
7.	СТАРЕНИЕ ИЗОЛЯЦИИ ОБМОТОК
Старение, а затем и повреждение изоляции электрических
машин происходят под действием четырех основных факторов:
тепловых, электрических, механических и окружающей среды.
Каждый из этих факторов влияет на изоляцию по-разному. Обыч-
но тепловое и механическое воздействия являются наиболее ак-
тивными и поэтому наиболее разрушительными.
Тепло в машине образуется за счет потерь в железе и обмот-
ках, достигающих 4,5—5 %, . мощности для крупных машин
и 8—9 % для общепромышленных.
С повышением нагрёва изоляции уменьшаются ее механиче-
.ская прочность и теплопередача; за счет коэффициента линейного
расширения меди, изоляции н активной стали, куда вложена об-
мотка., в изоляционных конструкциях возникают механические
напряжения, трещины и «разрывы. Стйлб сердечника при работе
машины нагревается меньше, чем медь обмотки.
От нагрева изоляции происходит тепловое старение, которое
вызывает усадку и, как следствие, разрушительную подвижку
обмотки в пазах, и лобовых частях, катушек сердечников глав-
ных и дополнительных полюсов. От перемещения секций обмот-
ки в пазах при усадке изоляции во время вращения якорей (ро-
.торов), на которые  воздействуют центробежные силы, возникает
вибрация.
Главной, причиной повреждения изоляции машин напряже-
нием до 1000 В являются температурные воздействия. ..
8.	МЕХАНИЧЕСКИЕ НЕИСПРАВНОСТИ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
К основным механическим неисправностям электрических
машин относятся:
1)	изгиб вала, повреждение шпоночного паза. Эти неисправ-
ности чаще всего могут проявиться в двигателях мощностью до
25 кВт, при жестком соединении с муфтой и смещении двигателя
или редуктора механизма, недостаточно жестко закрепленных
на фундаменте. 
При повреждении шпоночного паза дефект проявляется
в виде подвижки муфты и выброса красного порошка от контакт-
ной коррозии. Неисправность устраняют способом восстановле-
ния центровки двигателя с предварительной проверкой состоя-
ния валов двигателя и редуктора. Если вал двигателя изогнут,
а шпоночный паз разрушен, двигатель заменяют на резервный,
а поврежденный отправляют на ремонт;?
2)	крепление сердечника якоря крупной машины постоянно-
го тока к остову посредством круглых штифтов ослабло. В этом
случае торцы штифтов обваривают электросваркой. При ослаб-
лении штифтов в электросварочных швах возникают трещины
и просматривается выброс красного порошка от контактной кор-
розии. При разгрузке двигателя .проявляется стук в машине за
счет подвижки сердечника якоря. В этом случае якорь с обнару-
женными неисправностями заменяют на резервный;• **
3)	подшипники (скольжения и качения) нагреваются в пре-
делах температур 80 и +95 °C соответственно. Возможная при-
чина нарушения режима — осевой зазор подшипников выбран
за счет смещения линии вала механизма в сторону двигателя, от
чего появилась нагрузка на галтель подшипника скольжения;
резко возросла осевая нагрузка на подшипник качения. В обоих
случаях повысилась температура подшипников. Необходимо при-
нимать срочные меры к иедопушеиию дальнейшей работы в ава-
рийном режиме.
Другой причиной нагрева подшипников скольжения явля-
ется высокая удельная нагрузка на площадь касания вала к ниж-
нему вкладышу. Такое явление может наблюдаться в подшипни-
ках прокатных электродвигателей, где при заливке вкладышей
следует применять баббит марки Б83 с лучшими антифрикцион-
ными свойствами.
• Технологию ремонта см. в гл. 6.
•* Ремонт заменяемого якоря выполнить по технологии,
в гл. 8.
Подгонку (шабровку) вкладышей по валу производят на
дуге не менее 60°, обеспечивая такое качество шабровки, чтобы
на 1 сма рабочей поверхности нижнего вкладыша было не менее
двух-трех точек;
4)	бракеты щеточной траверсы «плавают», нейтраль смещает-
ся, коммутация машины нарушается. Эту неисправность предот-
вращают, устанавливая текстолитовые планки толщиной 10 мм
на торцах бракет и тем самым создавая жесткое кольцо всей ще-
точной траверсы;
5)	повышается температура нагрева машины. Повышение
нагрева машины может произойти при скоплении микроорганиз-
мов в воздухоохладителе, в результате чего вода поступает в не-
достаточном количестве.
Для удаления микроорганизмов из воздухоохладителей их
промывают обратным током чистой воды.
9.	ИЗНОС ПОСАДОЧНЫХ ОТВЕРСТИЙ МУФТ
И ОТВЕРСТИЙ ПОД СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ПАЛЬЦЫ
Нормальная работа электрических машин обеспечивается'
соосной установкой валов электрической машины и приводного
механизма. В качестве устройств для соединения валов и пере-
дачи вращающего момента применяют муфты, зубчатые и клино-
ременные передачи.
Возможные неисправности этих узлов нарушают нормаль-
ную работу электрических машин, поэтому необходимо знать
причины их возникновения и способы устранения.
Муфты или шестерни (зубчатые передачи) иа валу имеют под-
вижку Это обнаруживается визуальным осмотром мест посадки
соединительных устройств иа вал двигателя. При перемещении
и трении двух сопрягаемых тел друг относительно друга (муф-
ты, шестерни, вал) от контактной коррозии появляется окись
железа в виде красного порошка, выбрасываемого наружу.
При этом происходят следующие повреждения: в муфте
(шестерне) прославляется внутреннее посадочное отверстие
И разрушается шпоночная каиавка; повреждается конец вала
двигателя, в результате чего уменьшается диаметр посадочного
места и разрушается шпоиочиая каиавка вала двигателя;
повреждаются отверстия в муфтах, куда вставляются соеди-
нительные пальцы; повреждаются также центрирующие заточки,
а в шестернях срабатываются контактные плоскости зубцов.
Вибрации роторов (якорей) могут быть вызваны множеством
причин. Так, в процессе эксплуатации электрической машины
от усыхания изоляции могут возникнуть перемещения секций
обмотки ротора (якоря), что приведет к вибрации. Может про-
изойти осадок фундамента машины, разрушение металлической
плиты под электрической машиной, ослабление крепления
двигателя или редуктора механизма, в результате чего происхо-
дят взаимные смещения сопряженных машин и разрушительные
вибрации.
Неправильное зубчатое зацепление, неправильная установ-
ка соединительных пальцев даже при хорошей центровке валов
может привести к вибрации и повреждений соединительных
устройств.
Неисправности в соединительных устройствах устраняют
Следующим образом:
1)	посадочные места муфт и шестерен обрабатывают! согласно
нормам допусков и посадок. Муфты (шестерни) насаживают на
валы с напряженной посадкой по второму классу точности, муфты
крупных электрических машин сажают на вал горячей посадкой
по второму классу точности;
2)	посадочные размеры муфт, валов восстанавливают над-
плавкой, а затем проточкой. Шпоночные канавки можно восста-
новить двумя способами: прострогать (профрезеровать) новую
канавку через 90° от поврежденной или восстановить поврежден-
ную шпоночную канавку следующим образом. Изготовляют из
меди шпонку, ставят ее в поврежденную шпоночную канавку
и поврежденные места заплавляют вокруг медной вставки. Затем
посадочное место вала обтачивают до требуемых размеров, а мед-
ную вставку выбрасывают. При этом стенки шпоночной канавки
будут чисто сформированы, и необходимость дальнейшей обра-
ботки отпадает;
3)	после установки соединительных пальцев проверяют на-
личие люфта между полумуфтами, который должен быть в пре-
делах 0,5 мм. Если после затяжки гаек соединительных пальцев
не будет обеспечен люфт полумуфт, то может оказаться, что на-
грузка вращающего момента распределена с одной стороны
муфты, а это неизбежно ведет к вибрации двигателя даже прн
хорошей его центровке;
4)	зацепление зубцов должно быть надежным в диаметраль-
но противоположных точках. Зацепление в односторонней груп-
пе зубцов приведет к вибрации двигателя и ускоренной выработ-
ке контактной части зубцов.
Кроме устранений вибраций на роторе (якоре), следует ре-
монтировать фундамент или базовую металлическую плиту,
если в них окажутся разрушения.
Во избежание последнего при проектировании фундаментных
плит и фундаментов учитывают статические и динамические
нагрузки на фундамент. Статическая нагрузка, действующая на
фундамент, складывается из веса машины и одностороннего маг-
нитного притяжения. Динамическая нагрузка определяется зна-
чением ударного тока короткого замыкания электродвигателя
и составляет следующие величины: для синхронных машин
Л4К>3 = 5...8 Л4Н; для асинхронных — Мк s = 3...6 Л4Н; для ма-
шины постоянного тока Мк 3 — 10 Мв. Удельную нагрузку на
фундамент принимают равной 0,8...1,0 МПа/см2 (8...10 кг/см2).
Основными причинами выхода нз строя валов электродви-
гателей и исполнительных механизмов на некоторых заводах
являются нарушение допусков посадки муфт на вал, неправиль-
ная установка соединительных пальцев и ряд других нару-
шений.
. На многих предприятиях изготовление, ремонт и обслужи-
вание (в том числе посадку на вал двигателей) полумуфт и шесте-
рен производит служба главного механизма. На других предпри-
ятиях с многотысячным парком действующих электродвигателей
был принят другой порядок, который определен соответству-
ющей инструкцией, утвержденной приказом по предприятию.
Этот порядок состоит в следующем.
Служба главного механика завода по заказам н эскизам
электрослужбы любого цеха изготовляет или ремонтирует полу-
муфту электродвигателя. Здесь исходят из того, что в службе
главного механика находится основной парк металлообрабаты-
(вагощцх станков, а электрики заинтересованы в том, чтобы полу-
муфгы были правильно изготовлены по выданным ими чертежам
и правильно посажены на вал двигателя. Электрики обеспечи-
вают посадку и съем муфт и шестерен с вала двигателя.
: Служба главного механика обслуживает полностью редук-
тор, изготовляет и устанавливает соединительные пальцы.
На электромашинных агрегатах муфты изготовляет служба
главного механика завода по чертежам электрослужбы; все
остальное — посадку на вал двигателя и снятие, обслуживание,
замену соединительных пальцев и закладку смазки, центровку
двигателей на механизмах — выполняет электрослужба.
Такой порядок* распределения обязанностей по техническо-
му уходу за соединительными средствами на предприятии зна-
чительно повысил ответственность механических и электрослужб
и дал хорошие результаты.
На одном из предприятий, где механическая служба само-
стоятельно осуществляла техническое обслуживание муфт и цен-
тровку электродвигателей, повреждение полумуфт и валов дви-
гателей составила около 5 % от действующего парка всех элек-
трических машин. Только по указанным показателям это высо-
кая аварийность. На предприятии, где строго распределены
обязанности по техническому обслуживанию муфт, повреждение
и замена валов электродвигателей составляют около 0,05 % от
действующего парка. Таким образом, описанная организацион-
ная мера понизила аварийность по разрушению валов в 100 раз
за год.
ГЛАВА 3
ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
1.	СТРУКТУРА УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОХОЗЯЙСТВОМ
НА ПРЕДПРИЯТИИ
Система планово-предупредительных ремонтов (ППР) электро-
оборудования предусматривает выбор и применение рациональ-
ной формы организации эксплуатации, включающей техниче-
ское обслуживание и ремонт электрических машин. Потребле-
ние электроэнергии, установленная мощность электрооборудова-
ния и действующий парк электрических машин характеризуют
объем электротехнического оборудования на предприятии.
Общее руководство техническим обслуживанием и планово-
предупредительным ремонтом электрооборудования на предприя-
тиях осуществляет отдел главного энергетика (ОГЭ). В ОГЭ
предприятия имеются подразделения, которые под руководством
ваместителя главного энергетика по электротехнической части
организуют и контролируют ремонт и эксплуатацию электрома-
шин. Организационная структура электротехнической службы
ОГЭ определяется задачами, возлагаемыми на него в условиях
данного предприятия (рис. 6).
Для обеспечения рациональной организации эксплуатации
и ППР электрических машин на предприятия^созданы и подчи-
нены заместителю главного энергетика по электротехнической
части соответствующие подразделения.
Внедрен в конце 1947 г.
Электро технические службы цехов выполняют следующие
функции: техническое обслуживание и текущий ремонт электро-
оборудования; разрабатывают и выдают заявки на материально-
техническое снабжение электрослужбы цеха; организуют вы-
полнение графиков ППР электрооборудования; обеспечивают
выполнение ПТЭ и ПТБ производственным персоналом цехов;
участвуют в разработке организационно-технических мероприя-
тий по эксплуатации электрооборудования цеха, его модерни-
зации или замене.
Бюро планирования ремонтов осуществляет методическое
руководство по организации и проведению ППР электрообору-
дования и электромашин, а также контроль за его выполнением;
Рис. 6. Структурная схема отдела главного энер-
гетика завода
разрабатывает мероприятия по эффективному использованию про-
изводственной мощности электроремонтного цеха и планов на пер-
спективу; обеспечивают организацию и контроль за выполнением
графиков ППР электрооборудования цехами.
Лаборатория надежности выявляет недостатки в электро-
оборудовании, разрабатывает меры по их устранению, контроли-
рует внедрение технических решений, направленных на улучше-
ние работы электрооборудования. Лаборатория надежности ра-
ботает по утвержденным месячным планам и отчитывается перед
главным энергетиком или его заместителем по электротехниче-
ской части.
Электротехническая лаборатория выполняет ремонт и про-
верку средств защиты и автоматики; производит наладочные
работы, а также испытания электрооборудования во время капи-
тальных ремонтов; выполняет профилактические испытания;
Совместно с привлекаемыми пусконаладочными организациями
разрабатывает программы наладки крупных объектов.
Электроремонтный цех выполняет текущий, средний и капи-
тальный ремонты электрооборудования и изготовляет запасные
части к нему; разрабатывает мероприятия по увеличению меж-
ремонтных периодов, модернизации электрооборудования; раз-
рабатывает и внедряет совершенную технологию ремонта.
Формы организации ремонта электромашин определяются
характером производства, парком электромашин и расположе-
нием предприятия. Их разделяют на внутризаводскую централи-
зованную форму, которую обычно применяют там, где установле-
но более 20 тыс. машин, межзаводскую, применяемую там, где
количество электромашин менее 20 тыс.
2.	ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
МАЛОЙ И СРЕДНЕЙ МОЩНОСТИ
Асинхронные двигатели. После изготовления любой элект-
рической машины (и асинхронного двигателя в частности) и пере-
дачи ее в эксплуатацию вступает в силу и начинает действовать
весь комплекс мероприятий по уходу, техническому обслужи-
ванию и планово-предупредительному ремонту. Все звенья этого
комплекса обязательны и не могут быть разъединены.
Техническое обслуживание электрических машин обеспечи-
вает сменный электротехнический персонал, имеющий квалифи-
кационную группу не ниже 3-й. Местными инструкциями опре-
деляются порядок и периодичность осмотров закрепленных за ним
электрических машин, составляются регламентированные гра-
фики и маршруты обслуживания.
При техническом обслуживании выполняют следующие
операции:
1)	проверяют двигатель во время работы под нагрузкой.
Если в питающей цепи нет амперметра, нагрузку периодически
измеряют измерительными клещами. По результатам замера, если
есть нарушения, принимаются меры по нормальной загрузке
двигателей;
2)	проверяют подшипники на отсутствие внутренних повреж-
дений, на нагрев (на ощупь, сравнивая с другими двигателями);
3)	проверяют крепление двигателя к фундаментной плите.
Если лапы двигателя зафиксированы против смещения тупика-
ми, проверяют состояние их электросварки;
4)	у роторов с фазной обмоткой проверяют щеточный аппа-
рат, исправность щеткодержателей и в них пружин, крепление
щеток. Щетки заменяют, если длина щетки до буртика не более
5 мм;
6) проверяют состояние контактных колец, их выработку,
состояние изоляции колец и болтов, на которых крепят щетко-
держатели. Контактные кольца, изоляцию, щеткодержатели проду-
вают сухим компрессорным воздухом давлением!),2 МПа (2 атм).
Машины постоянного тока. При техническом обслуживании
выполняют такие операции:
1)	проверяют работу машины под нагрузкой и на холостом
ходу. Если в схеме управления двигателем нет амперметра, на-
грузку измеряют измерительными клещами, ^рсли обнаружена
перегрузка двигателя, принимаются срочные меры по снижению
нагрузки, ДО номинального значения. Если двигатель работает
на предельных скоростях за счет ослабления магнитного поля,
следует периодически замерять частоту вращения тахометром',
Работа двигателя на повышенной частоте вращения сверх номи-
нальной недопустима.
Примечание. Крановые двигатели допускают повы-
шение частоты вращения до 250 % против номинального значе-
ния, что учтено при проектировании.
2)	проверяют нагрев и состояние подшипников качения;
3)	проверяют крепление двигателя к фундаментной плите
легкими ударами по гайке. При необходимости гайки подтяги-
вают ключами;
4)	осматривают посадку муфт и шкивов. Прослабленную по-
садку обнаруживают по наличию сверху налета красного порош-
ка от контактной коррозии, возникающей при взаимной подвижке
сопрягаемых деталей;
5)	одновременно осматривают коллектор, щетки и щеткодер-
жатели. При осмотре коллектора проверяют достаточность про-
резки слюды между коллекторными пластинами, выступание ко-
торой выше пластин может оказаться причиной искрения щеток.
У малых электрических машин постоянного тока коллекто-
ры изготовляют из пластмассы. Изоляцию между коллекторными
пластинами в иих прорезают на глубину до 1,5 мм. Однако не-
которые типы малых машин, у которых коллекторы собраны из
слюды марки «флогопит» с твердостью меньше чем у меди,, между
коллекторными пластинами прорезки не делают. При проверке
обращают внимание на отсутствие затяжки щетками меди пла-
стин. Натяг «козырьков» меди легко снимают жесткими капро-
новыми щетками. При обнаружении полос на поверхности кол-
лектора (из-за наличия твердых включений в щетках) щетки
заменяют.
Щеткодержатели со всеми конструктивными элементами
должны быть исправными. Периодически коллектор, щеточный
аппарат и двигатель внутри и снаружи обдувают сухим компрес-
сорным воздухом давлением 0,2 МПа;
6)	осматривают подключение двигателя. Проявление слабых
контактов обнаруживается при перегреве и затвердении изоляции
с изменением цвета. Причинами слабых контактов могут быть:
недостаточная затяжка контактов при подключении, особенно при
соединении меди с алюминием; распайка или слабая опрессовка
наконечников;
7)	проверяют исправность заземления двигателя;
8)	. систематически проверяют простукиванием затяжку кре-
пежных болтов щитов, фланцев;
9)	замеряют сопротивление изоляции обмоток в соответ-
ствии с требованиями местной инструкции. Результаты замеров
заносят в специальный журнал.
Для замера сопротивления изоляции обмоток применяют
мегомметры Ml 101 (UB= 100В, предел измерения 100 МОм;
500 В—500 МОм; 1000 В — 1000 МОм); М4100 (пределы измерения
100, 500, 1000, 2000 и 2500 МОм); МС-2 и М503 (питают от сети).
3.	ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
КРУПНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
Асинхронные двигатели. Крупные асинхронные двигатели мощ-
ностью свыше 250 кВт изготовляют с короткозамкнутым и с фаз-
ным ротором с постоянно налегающими щетками. При техниче-
ском обслуживании двигателей выполняют следующие операции.
1)	осматривают двигатель, когда он находится в состоянии
покоя и во время работы. Проверяют машину под нагрузкой по
амперметру, на шкале которого красной чертой отмечено номи-
нальное значение тока. Эксплуатация асинхронных машин при
нагрузках, выше номинальных, недопустима.
На ходу прослушивается шум двигателя, по характерным
звукам которого можно определить и быстрее найти источник
неисправности. Так, например, слабая • прессовка активной стали
сердечника вызывает зудящие звуки. Если не принять мер по
допрессовке листов, может произойти замыкание в активной
стали, приводящее к нагреву вплоть до «пожара в железе» у вы-
соковольтных машин;
2)	проверяют по приборам напряжение источника питания,
которое должно быть в пределах 5...10 %. Если напряжение
источника понижено, ток двигателя увеличивается, статор на-
гревается. При завышенном напряжении источника перегревает-
ся активная сталь сердечника статора;
3)	проверяют простукиванием все болты и шпильки креп-
ления в двигателе (статор, стойки подшипников, крышки под-
шипников, щиты). Ослабленные болты и шпильки затягивают;
4)	проверяют одновременно щеточный аппарат и контактные
кольца. Щетки не должны зависать в щеткодержателях. Тугую
посадку щеток необходимо прослабить. Контактные кольца долж-
ны срабатываться равномерно. Все конструктивные элементы
щеткодержателей должны быть исправными.
Контактные кольца и щеточный аппарат продувают сухим
компрессорным воздухом и протирают изоляцию салфетками;
5)	муфты сажают на вал на шпонках или горячей посадкой
без шпонок. При техническом обслуживании обращается внима-
ние на плотность посадки муфты на вал. Наличие красного
порошка от контактной коррозии указывает на ослабление по-
садки;
6)	проверяют подключение статорной и роторной обмоток;
7)	проверяют исправность заземления;
8)	проверяют мегомметром сопротивление изоляции обмоток
статора и ротора;
9)	проверяют средства охлаждения двигателя (вентиляцию,
воздухоохладители, фильтры).
Синхронные машины. При техническом обслуживании этих
машин также выполняют ряд операций:
1)	проверяют машину под нагрузкой по амперметру, на
шкале которого красной чертой отмечено номинальное значение
тока. Эксплуатация синхронных машин при нагрузках, выше
номинальных, недопустима;
2)	проверяют по приборам напряжение источника питания,
которое должно быть в пределах — 5...+ 10 %. При снижении
напряжения ток в статоре увеличивается и греет обмотку, при
повышении напряжения выше номинального значения греется
активная сталь статора;
3)	проверяют по приборам работу схемы форсировки воз-
буждения, которую применяют для увеличения перегрузочной
способности двигателя;
4)	проверяют простукиванием крепление створа, стоек под-"
шипников, щитов;
5)	проверяют контактные кольца и исправность щеточного
аппарата. Если на одном полюсе происходит электрохимиче-
ский перенос металла к щетке, кольцо вырабатывается больше
другого. Изменяют полярность на кольцах один раз в три меся-
ца, чем выравнивают выработку контактных колец;
6)	проверяют плотность посадки муфт на вал. Наличие
красного порошка от контактной коррозии указывает на ослаб-
ление посадки муфты;
7)	проверяют надежность подключения двигателя, контро-
лируя нагрев наконечников подсоединительных проводов;
8)	проверяют аппаратуру пуска;
9)	проверяют исправность заземления;
10)	измеряют мегомметром сопротивление изоляции обмо-
ток статора и ротора.
4.	ТЕХНИЧЕСКОЕ О5СЯУЖИЗАНИЕ ПОДШИПНИКОВ
Подшипники качения. Подшипники качения по конструк-
тивному устройству делятся на шариковые и роликовые. Широ-
кое применение подшипников качения в электрических машинах
мощностью до 1000 кВт объясняется надежной работой, просто-
той обслуживания.
В процессе эксплуатации подшипниковые узлы контроли-
руют внешним осмотром, проверяют нагрев, шум и вибрацию.
Повышенный нагрев возможен при избытке заложенной в ка-
меру подшипника густой смазки, задевании вращающихся дета-
лей при вращении, например изношенного сепаратора.
Допустимый нагрев подшипника 95 °C, что выше темпе-
ратуры нагрева подшипникового щита на 5—10 °C. Нагрев
подшипников проверяют на ощупь, сравнивая с нагревом одно-
типных машин.
Прослушивая подшипник, обращают внимание на шум и воз-
можное возникновение стука внутри, используя для этого стето-
скоп или отвертку с пластмассовой ручкой, которую приклады-
вают к уху. Имея определенные навыки, обслуживающий персо-
нал на слух сможет определить состояние подшипника.
На предприятиях черной металлургии проведена большая
работа по применению новых пластичных смазок различных сор-
тов для подшипников качения, работающих в тяжелых и весьма
тяжелых режимах. Смазки ЭШ-176 (температура от —30 до
+ 100 °C) и литол-24 (от —30 до +130 °C) дали возможность
в 3—4 раза увеличить межремонтные сроки эксплуатации
электрических машин. Смазки ВНИИ НП-207 и ВНИИ НП-219
варекомендовали себя в подшипниковых узлах с интервалом
температур от —50 до +160 °C. Через 500—600 ч эксплуатации
с помощью шприца добавляют смазку в подшипники.
При замене смазки старую удаляют, подшипник промы-
вают автобензином и -протирают чистыми салфетками. Для за-
мены смазки создают условия, исключающие попадание грязи
в подшипник. Смазкой заполняют все пространство между сепа-
ратором, шариками или роликами. Камеру изнутри и снаружи
заполняют до половины.
После заполнения подшипника смазкой ротор вручную
вращают 2—3 мин, что улучшает распределение смазки в под-
шипнике.
При осмотре смазки в подшипнике качения определяют ха-
рактер и условия его эксплуатации: потемневшая и пересохшая
смазка нуждается в замене и сокращении сроков замены. В за-
висимости от режима работы подшипников, продолжительности
включения и температурного режима электрической машины
нормальная работа подшипников обеспечивается при смене смаз-
ки с периодичностью от 6 мес до 2—3 лет.
Устойчивая работа подшипников качения обеспечивается
правильным монтажом на вал с соблюдением допусков посадки,
а также выбором и своевременной заменой смазки.
Посадочное место вала под подшипник качения (до его по-
садки) замеряют и, если диаметр вала в этом месте находится
в пределах допуска, готовят подшипник, предварительно очи-
стив его от консервации, погружают в минеральное масло, нагре-
бая до температуры 80—90 °C. Подшипник надевают на вал и,
при необходимости, добивают его медным молотком через над-
ставку из трубы.
2. Температурный режим работы
консистентных смазок
Марка смазки	Температура, °C		Срок хранения, год
ПИ-13	—20...+110		3
Ш1-13	—20...-1-110		4
Коисталии	—20...4-120		3
УТ-1			
ВНИИ НП-242	—30...-J	-100	5
ЭШ-176	-25...Ч	-100	5
Ли тол-24	—30...-]	-130	5
Циатим-201	—60...Н	-90	4
Циатим-202	—40...Н	hl 20	10
Циатим-221	—60...-	1-160	5
3. Допустимые зазоры в подшипниках		
Внутренний	Зазор, мкм	
диаметр под- шипника, мм	наибольший	наи- мень< ший
Шарикоподшипники
80—100	40	16
100—120	46	20
120—140	53	23
140—160	58	23
Роликоподшипники
80—100	80	35
100—120	90	40
120—140	100	45
140—160	115	50
В последние годы широко
применяют консистентные смаз-
ки для закладки в подшипники
в зависимости от режима рабо-
ты электрических машин (табл.2).
Дальнейшая работа подшипников качения невозможна из-за
абразивного и усталостного износа, коррозии тел качения и ра-
бочих поверхностей колец, разрушения сепараторов. Свидетель-
ством износа также является увеличение радиального и осевого
зазоров (табл. 3). При замере зазоров пластину щупа заводят
между телом качения и поверхностью внутреннего кольца снизу,
создавая при этом нагрузку 150 Н (15 кгс).
При замере зазоров подшипник не должен стучать, что
указывает на малый радиальный зазор. Сепаратор не должен
задевать или касаться наружного или внутреннего кольца. Пере-
кос внутреннего или наружного кольца является причиной
ускоренного разрушения сепаратора.
При дефектации подшипникового узла проверяют плотность
посадки стопорного н внутреннего колец подшипника ударами
по медной выколотке молотком. При замене, подлинника усилие
монтажа и демонтажа, которое следует передавать только через
кольцо, надетое на вал, должно совпадать с осью вала или кор-
пуса.
Рис. 7. Установка осевого
разбега вала:
щ, Й2, bv Ьй зазоры между
галтелями валов и торцом
подшипника
термом етрами-сигнализа-
Посадочное место вала после снятия подшипника (через
лупу 5—10-кратнрго увеличения) тщательно осматривают. Не-
достаточность натяга подшипника на посадочном месте вала про-
является в виде задиров или блестящей полировки. Натяг вос-
станавливают металлизацией или установкой втулки.
Для нормальной эксплуатации подшипников следует приме-
нять смазку, рекомендованную заводами-изготовителями.
Если отсутствует рекомендованная марка, можно применить
смазку с допустимой рабочей температурой не ниже 100 СС
(ГОСТ 183—74).
Подшипники скольжения применяют для электрических ма-
шин мощностью свыше 750 кВт. Машины старых серий, малых
и средних мощностей также изготовлены с подшипниками сколь-
жения. Вкладыши подшипников скольжения для крупных ма-
шин заливают антифрикционным спла-
вом Б83, содержащим 83 % олова, а
для машин малых и средних мощ-
ностей — сплавами Б16 и Б6, содер-
жащими 16 и 6 % олова соответст-
венно. Для таких подшипников при-
меняют кольцевую или принудитель-
ную смазку.
Техническое обслуживание под-
шипников скольжения включает по-
стоянный контроль за температурой
нагрева, вибрацией, смазкой, исправ-
ностью смазочных колец.
Термометрами, спиртовыми или
торами измеряют температуру масла в первом случае или не-
посредственно температуру корпуса вкладыша во втором. Темпе-
ратура масла не должна превышать +80 °C, иначе начинается
его окисление и потеря смазочной способности. Температура
вкладыша всегда выше температуры масла .на 5—10 °C, а тем-
пература исходящего из подшипника масла не должна быть
больше 65 °C.
Повышенный нагрев подшипников скольжения может воз-
никнуть из-за недостаточного количества или неправильного
выбора сорта, поданаемого на шейку вала масла; загрязнения
масла из-за плохого уплотнения подшипника. Для устранения
вытекания смазки из подшипника применяют лабиринтные ка-
навки. При установке уплотнения между гребешками лабиринта
и валом зазор должен быть в пределах 0,1—0,15 мм. Необходимо
следить за тем, чтобы масло не выбрасывалось наружу, так как
попадание масла на обмотку разрушает изоляцию, бетон фун-
дамента (теряет прочность). При замене масла подшипник про-
мывают керосином, а затем чистым маслом.
Во время работы машины необходимо следить за осевым
перемещением вала, отклонение которого в обе стороны должно
быть свободным. Значение осевого зазора а (рис. 7) должно быть
в пределах 0,6 мм на каждые 1000 мм расстояния между подшип-
никами.
ГЛАВА 4
ЭКСПЛУАТАЦИЯ КРУПНЫХ МАШИН
ПОСТОЯННОГО ТОКА
ПРЕДЕЛЬНОЙ мощности
и нормального исполнения
1. УСТРОЙСТВО машин ПОСТОЯННОГО тока
предельной мощности
В качестве привода высокопроизводительных прокатных станов
черной и цветной металлургии, шагающих экскаваторов на стро-
ительстве объектов и горных открытых выработок, различных
испытательных стендов, для которых требуются большая мощ-
ность, высокий вращающий момент и широкий диапазон регули-
рования частоты вращения, применяют крупные электрические
машины постоянного тока.
Для реверсивных прокатных станов изготовляют электро-
двигатели мощностью 12 500 кВт, напряжением 930 В, часто-
той вращения 63/90 об/мин, с номинальным вращающим момен-
том свыше 200 тм2. Для нереверсивных прокатных станов изго-
товляют электродвигатели 2МП14200-200, мощностью 14 200 кВт
в двухъякорном исполнении. Намечается изготовление электро-
двигателей для реверсивных прокатных станов мощностью до
20 000 кВт.
Гребные винты мощных атомных ледоколов оснащены дви-
гателями 2МП17600-130 мощностью 17 600 кВт. Ожидается
рост мощности гребных электродвигателей для ледоколов до
18 000—20 000 кВт на один якорь.
Наша страна по общей мощности и мощности на один якорь
электродвигателя, вращающему моменту и другим параметрам
занимает ведущее место в мире. Иллюстрацией может служить
такой пример.
Электромашиностроительное предприятие «Электросила»,
известное высокой культурой производства, изготовило уникаль-
ные по мощности и сложности электродвигатели 2МП25000-750
мощностью 25000 кВт на 750 об/мин. [19]. Четыре таких элек-
тродвигателя соединяют последовательно по валу и образуют
электродвигательный агрегат общей мощностью 100 тыс. кВт
при 750 об/мин. Такие мощности двигателей в нормальном ис-
полнении не могут быть достигнуты.
Крупные электродвигатели постоянного тока нормального
исполнения проектируют и изготовляют с простыми петлевыми
обмотками в якоре или обмотками типа «лягушка» в одноходовом
исполнении.
В связи с требованиями промышленности по увеличению
единичной мощности машин постоянного тока было предложено
применение многоходовых вместо одноходовых обмоток якоря.
Такая замена сияла проблему ограничения единичной мощности,
машин постоянного тока с одноходовыми обмотками по условиям
допустимого среднего напряжения между коллекторными пла-
стинами.
Применение многоходовых обмоток породило ряд новых
конструктивных и технологических решений при проектировании
и изготовлении машин постоянного тока.
2. ОБЕСПЕЧЕНИЕ НОРМАЛЬНОЙ КОММУТАЦИИ
МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА ПРЕДЕЛЬНОЙ МОЩНОСТИ
Применение многоходовых обмоток якоря. Дальнейшее по-
вышение мощности машин постоянного тока находится в прямой
зависимости от среднего напряжения между парой коллектор-
ных пластин (ек ср). Применение многоходовых обмоток для
якорей в значительной мере снимает это ограничение [23], что
подтверждается формулой
D__________,
U°~ 0,5лек срЛ (а/р)
где Da— диаметр якоря; Р91Л — электромагнитная мощность;
ек.ср— среднее напряжение между коллекторными пластинами;
А — линейная нагрузка; а — число пар парраллельных ветвей об-
мотки якоря; р — число пар полюсов.
Для простой петлевой обмотки (одноходовой) в знаменателе
формулы а/р — 1 означает, что число пар параллельных ветвей
равно числу пар полюсов. Если перейти к двухходовой петлевой
обмотке (а/р = 2), то мощность машины при том же диаметре
якоря удваивается; при трехходовой обмотке (а/р — 3) мощ-
ность машины при данном диаметре якоря можно увеличить
в два-три раза.
Следует иметь в виду, что у машин постоянного тока с много-
ходовыми обмотками в якоре коммутация становится напряжен-
ной. Коммутационная способность машин постоянного тока за-
висит от расчетных значений электромагнитных нагрузок.
В процессе проектирования машин постоянного тока пре-
дельной мощности учитывают следующие факторы:
линейную нагрузку А, А/см (допускающую 600 А/см), уве-
личение которой выше допустимой приводит к перегреву машин;
магнитную индукцию В (допускающую 1,0... 1,1 Т), увеличение
которой в зазоре вызывает необходимость увеличения размеров
всей магнитной системы машины; допустимую окружную ско-
рость якоря пя = 75 м/с, что ограничивается соображениями
механической прочности конструктивных элементов; допустимую
окружную скорость коллектора пк=40м/с; среднее напряже-
ние между парой коллекторных пластин ек.ср — 16...18 В; реак-
тивную ЭДС ег = 8... 10 В. Использование предельных значений
электромагнитных, тепловых и механических нагрузок при про-
ектировании дает возможность изготовить машину' постоянного
тока предельной мощности.
Данные прокатных электродвигателей диаметром 3800 мм
с одноходовой и двухходовой обмотками приведены в табл. 4.
Машины, изготовленные в 1935—1936 гг. с простой петлевой
обмоткой, будучи в то время самыми крупными в СССР, ока-
зались в 2,5 раза меньше по мощности против машин 1977 г.
изготовления.
Шихтовка сердечников стаиииы, главных и дополнительных
полюсов. С момента начала освоения производства машин по-
стоянного тока предельной мощности с применением многоходо-
вых обмоток остро встал вопрос повышения коммутационной
способности таких машин. Это было вызвано прежде всего зна-
чительным увеличением нагрузок по току, убыстрением пере-
4. Параметры прокатных электродвигателей с одно- и
двухходовыми обмотками
Тип двигателя	Год изго- товления	Основные параметры				Тип обмотки
		Мощ- ность, кВт	На- пряже- ние, В	Частота вращения, об/ми н	Среднее напряже- ние между коллектор- ными пла- стинами, В	
МП24-6200	1935	4450	600	80(160)	17,0	Одноходовая
МП24-7000 .	1936	5150	800	50(120)	17,2	
Ml 12000-65	1958	8840	900	65 (90)	15,4	
МПС11500-63	1972	11000	900	63(90)	16,2	Двухходовая
МПС12500	1977	12500	930	63(90)	16,75	
ходных процессов по напряжению и току в силовой цепи и, как
следствие, повышением реактивной ЭДС, которая весьма вредно
влииет на коммутацию.
При нагрузке машин постоянного тока вокруг проводников
обмотки якоря, через которые проходит ток, возникает магнит-
ное поле, силовые линии которого пронизывают воздушный за-
зор и сердечники полюсов. Магнитный поток якоря воздействует
на поток главных полюсов. Распределение индукции по окруж-
ности якоря неравномерное — под серединой главного полюса
индукция наибольшая, по краям малая, а на геометрической оси
(нейтральная линия, нейтраль) между главными полюсами она
равна нулю.
Щетки обычно устанавливают строго- на нейтральной линии.
ЭДС не индуктируется в витках якоря, проходящих через ней-
тральную линию и замыкающихся щетками накоротко.
Если подать напряжение в обмотку возбуждения и одновре-
менно в якорь, то при работе машины под нагрузкой магнитное
поле главных полюсов будет искажаться, т. е. будет несиммет-
ричным относительно оси полюсов. При этом нейтральная линия
машины смещается иа определенный угол. Такое явление про-
исходит как в электродвигателе, так и в генераторе.
Для компенсации действия якоря применяют дополнитель-
ные полюса, обмотка которых включена последовательно с обмот-
кой якоря. Благодаря этому обеспечивается надежный автома-
тизм изменения тока и магнитного потока в дополнительных по-
люсах вслед за изменением тока в якоре.
В машинах большой мощности прибегают к' компенсации
поля якоря с помощью компенсационной обмотки, включенной
последовательно с обмоткой якоря. Ток в компенсационной об-
мотке должен иметь такое направление, чтобы ее поток был на-
правлен навстречу потоку якоря. Компенсация потока реакции
икоря по полюсам улучшает коммутацию машины, уменьшая
возможность появления кругового огня на коллекторе.
Увеличение мощности машин постоянного /.тока вызвало
необходимость принятия дополнительных мер по обеспечению на-
дежной коммутации. На заре электромашиностроения крупные
машины постоянного тока нормального исполнения с одноходо-
выми обмотками изготовлялись с монолитными магнитными
системами. Теперь, с резким увеличением мощности машин
постоянного тока, на базе многоходовых обмоток обеспечить
нормальную коммутацию невозможно, так как в монолитной
магнитной системе от перемагничивания возникают вредные
влияния вихревых токов.
Для ослабления вредных влияний вихревых токов на ком-
мутацию машины сердечники магнитной системы, в том числе
сердечники главных и дополнительных полюсов, шихтуют из
холоднокатаной электротехнической стали.
При питании двигателей постоянного тока от тиристорных
регулируемых выпрямителей скорость изменения тока в якоре
значительно выше, чем при питании от генератор-двигателя. Это
Рис. 8. Установка глав-
вызывает увеличение потерь в машинах и ухудшение коммутации
еа счет пульсации тока. Уменьшить влияние пульсации на комму-
тацию машин можно с помощью индуктивных дросселей, постав-
ляемых в комплекте с тиристорами.
В этом случае также необходима ших-
товка сердечников магнитных систем.
Обеспечение симметрии магнит-
ных потоков. Симметрия магнитных
потоков крупных машин постоянного
тока является необходимым условием
нормальной работы генераторов и элек-
тродвигателей. Магнитный поток ма-
шин постоянного тока возникает в ак-
тивной части магнитной цепи — глав-
ных и дополнительных полюсов, в ком-
пенсационной обмотке, в якоре.
В процессе проектирования, изго-
товления и сборки машин стремятся
обеспечить симметрию магнитных по-
ных и дополнительных
полюсов по шаблону:
1, 2 — соответственно глав-
ный и дополнительный по-
люса; 3 — шаблон для про-
верки установки полюсов
токов всех участков.
К различным участкам магнитной цепи предъявляются опре-
деленные требования, которые необходимо выполнять при изго-
товлении и сборке машины.
Установка главных и дополнительных полюсов. ‘ Главные
полюса устанавливают в станине на стальных прокладках, с по-
мощью которых регулируют зазор между якорем и наконечни-
ком главного полюса. Специальными шаблонами проверяют уста-
новку полюсов (рис. 8).
Допускаются отклонения зазоров от среднеарифметических
в пределах ±5%. В шаге (расстояние) между наконечниками
главных полюсов допускаются отклонения не более 2 мм. До-
пуски на установку добавочных полюсов следующие: в между-
железном пространстве (между якорем и наконечником) —5 %,
в шаге (расстояние) между наконечниками допуск на отклонение
— 1 мм. Это диктуется требованием обеспечения магнитной сим-
метрии.
Зазоры между наконечником добавочного полюса и якорем
для крупной машины постоянного тока достигают 2—3 см. При
уменьшении зазора бд реактивная ЭДС увеличивается, зона
безыскровой коммутации сужается. При увеличении зазора бд
возникает влияние главного поля в зоне коммутации. Реактив-
ная ЭДС не компенсируется, машина искрит. Для того чтобы
добавочные полюса полноценно компенсировали реактивную
ЭДС, в процессе проектирования и изготовления машин их вы-
полняют ненасыщенными следующими способами.
Большие зазоры бд разделяют на два. Так, если расчетный
зазор дд — 20 мм, его делят примерно так: 15 мм — зазор между
наконечником добавочного полюса и якорем и 5 мм — зазор
между станиной магнитной системы и сердечником добавочного
полюса.
В качестве регулировочных применяют немагнитные про-
кладки для регулировки второго зазора со стороны станины маг-
нитной системы и стальные — для регулировки зазора со сто-
роны якоря (первый и второй зазоры регулируют со стороны
станины).
Для обеспечения ненасыщенности добавочного полюса сер-
дечники к станине магнитной системы крепят болтами из немаг-
нитного материала. В противном случае возникает магнитный
мостик, искажающий действие второго зазора. Все магнитные
конструкции, которые стягивают шпильками, или крепят бол-
тами к станинам магнитных систем (сердечники станин, главных
и добавочных полюсов) затягивают равномерно тарированными
ключами. Это исключает возникновение дополнительного магнит-
ного шума и способствует улучшению симметрии магнитного
потока в машине.
Нарушение контакта в болтовом соединении или в пайке
компенсационной обмотки или добавочных полюсов ухудшает
компенсационную способность в машине, в результате чего воз-
никает искрение щеточного аппарата.
Требования к геометрической поверхности коллектора и ще-
точному аппарату. При изготовлении коллекторов машин пре-
дельной мощности для улучшения скользящего контакта и, сле-
довательно, повышения надежности коллекторов в медь добав-
ляют присадку — серебро, а также осуществляют динамическую
формовку коллекторов при всех частотах вращения.
Соблюдение параллельности пластин, высокая чистота об-
точки коллектора, шлифовка и полировка его являются обяза-
тельным требованием при изготовлении коллекторов.
Для обеспечения нормальной коммутации машины особые
требования предъявляются к траверсам, щеткодержателям
и щеткам; их установке и способу крепления, исключающим
вибрации бракет.
Усовершенствование конструкции крупных машин постоян-
ного тока. Повышенные требования, направленные иа предель-
ное использование машин постоянного тока, повышение частоты
вращения, пределов регулирования и надежности работы вызвали
необходимость совершенствования конструктивных узлов машин.
Ранее коллекторы крупных машин размещались на валу,
отдельно от якорной звезды, сейчас их крепят на большом диа-
метре болтами к якорной звезде. Это обеспечивает отсутствие
перекосов и снижает напряжения в болтах, крепящих коллектор.
Нажимное кольцо коллектора со стороны петушков одновре-
менно служит фланцем, который крепят к фланцу, приваренному
к якорной звезде. Такая конструкция (подвесного типа) сни-
жает массу коллектора.
Конструкция якорной звезды, лобовых частей якорных
обмоток и стальных проволочных бандажей, более развитые теп-
лоотдающие поверхности улучшают вентиляцию.
При разработке крупных машин постоянного тока предус-
матривают следующее:
1)	у машин с двух- и трехходовыми петлевыми обмотками,
в связи с их несимметричностью, устанавливают полное число
уравнителей со стороны коллектора;
2)	во всех крупных машинах изоляцию закладывают с за-
пасом по теплостойкости на один порядок выше;
3)	для ярма сердечников станины магнитной системы и по-
люсов применяется холоднокатаная электротехническая сталь
с улучшенными электромагнитными свойствами;
4)	корпусную изоляцию полюсов выполняют жесткой, сбор-
ной, из прессованных прокладок. Это повышает электрическую
прочность изоляции, улучшает технологичность (ранее корпус-
ная изоляция клеилась и приутюживалась);
5)	пропитывать полюса в сборе со стержнями компенсацион-
ных обмоток;
6)	предусматривать раздельную систему вентиляции коллек-
торов и сердечников с обмоткой якоря, полностью исключающей
загрязнение машины щеточной пылью.
3. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ КРУПНЫХ МАШИН
ПОСТОЯННОГО ТОКА ПРЕДЕЛЬНОЙ МОЩНОСТИ
И НОРМАЛЬНОГО ИСПОЛНЕНИЯ
Общий уход за крупными электрическими машинами. Для
обеспечения правильных эксплуатации и наладки крупных ма-
шин постоянного тока на предприятиях, обслуживающему пер-
соналу необходимо постоянно повышать культуру технического
обслуживания и ремонта и уровень знаний всех элементов ма-
шины. Качественное техническое обслуживание машин является
залогом их надежной работы'.
Электрические машины закреплены за бригадами электро-
монтеров.
Электромашинные помещения, в которых установлены
крупные машины, должны отвечать требованиям строительных
норм на проектирование (СНиП) и правилам устройств электро-
установок (ПУЭ). Такие помещения обеспечиваются противо-
пожарными средствами, предусмотренными проектом и нормами
на обязательное наличие огнетушителей и сагрегатированных
углекислотных баллонов. Электромашинные помещения должны
быть снабжены сигнализацией и надежной оперативной и общей
телефонной связью.
Необходим полный комплект инструкций по обслуживанию
и полный комплект технической документации по электрическим
машинам постоянного тока. Кроме того, обязательно наличие
требуемых журналов для ведения персоналом оперативных
записей осмотров, регистрации показаний приборов в соответ-
ствии с местными инструкциями.
Обслуживающий персонал электрослужбы производит об-
щее наблюдение за работой машин, следит за нагрузкой и в со-
ответствии с требованиями местной инструкции регистрирует
в журнал показания приборов. На шкалах указательных прибо-
ров красной чертой указано номинальное значение тока, если
это амперметр, напряжения для вольтметра и др.
При переходе стрелки за красную черту, т. е. за пределы до-
пустимых значений, персонал должен принять надлежащие меры.
Наблюдение за подшипниками. Крупные машины в основ-
ном работают на подшипниках скольжения. Необходимо следить
за тем, чтобы температура нагрева подшипников была не выше
допустимой т е. 80 °C, так как при олыиеи температуре начи-
нается вредный процесс окисления жидкой смазки подшипника.
Подшипники следует содержать чистыми, т. е. очищать от
грязи изоляции стояков и переходных муфт на нагнетающих
и сливных трубах маслопроводов принудительной смазки.
• Неубранная грязь с выступающих концов вала может явить-
ся «фитилем», вытягивающим жидкую смазку из ванны подшип-
ника, а грязь на изоляции стояков н муфтах маслопроводов мо-
жет оказаться причиной повреждения изоляции, возникновения
циркуляции подшипниковых токов (которые, в свою очередь,
разъедают рабочую поверхность баббита вкладышей), электро-
лизного разложения масла, что может привести к аварийной
ситуации с подшипниками.
Подшипники скольжения крупных электрических машин
снабжаются термосигнализаторами, указывающими температуру
и через контактный элемент дающими сигнал на приборный пульт
в случаях превышения температуры подшипника.
Вентиляция и охлаждение машин. Обслуживающий персо-
нал следит за системой вентиляции, фильтрами для очистки воз-
духа, воздухоохладителями и каналами подачи в машину холод-
ного воздуха и выброса из машин горячего’воздуха; проверяет
состояние силовых контактов машины и силовой ошиновки. На-
грев силовых контактов проверяют двумя способами.
Первый способ проверки нагрева заключается в визуальном
осмотре. Если контакт плохой, не затянут, он перегреется, по-
явится цвет побежалости, а если места крепления закрашены
эмалью, то пленка эмали приобретает коричневый цвет.
Второй способ проверки нагрева заключается в следующем.
Контактные места проверяют касанием кусочка парафина, за-
крепленного на конце изолированной штанги. Оплавление пара-
фина является признаком нагрева контактов. Парафин плавится
при температуре 57 °C.
Постоянно ведут наблюдение за работой и состоянием кол-
лекторов и щеточного аппарата. Периодически продувают сухим
сжатым воздухом давлением 0,2 МПа коллекторы генераторов —
без напряжения, двигателей — на медленном вращении. После
продувки следует тщательно осмотреть коллекторы и щеткодер-
жатели, у которых возможны выскакивания пружин с ниппеля-
ми из гнезд армировки щеток.
Контроль режимов работы машин. Крупные машины постоян-
ного тока рассчитаны на продолжительный режим работы. Номи-
нальным режимом работы электрической машины называется
режим, на который машина рассчитана заводом-изготовителем
и который указан на ее табличке.
Номинальные данные электрической машины, указанные
на табличке, относятся к работе машин на высоте до 1000 м над
уровнем моря и при температуре окружающей среды +40 °C
(ГОСТ 183—74).
Части электрической машины достигают установившейся
температуры при длительной работе в номинальном режиме.
Разность между . установившейся температурой отдельных час-
тей машины и температурой охлаждающей среды называется
превышением температуры этой части машины.
Электрические машины разрешается грузить 1,5-кратным
номинальным током в течение одной минуты.
Крупные машины постоянного тока за последние годы из-
готовляются с изоляцией класса F. Однако допустимые превы-
шения температур обмоток должны быть такими же, как для клас-
са В, т. е. на уровне 80 °C, что является правилом обеспечения
вапаса по теплостойкости изоляции и должно быть отражено
в местных инструкциях.
Сменный персонал электромонтеров обязан контролировать
режим работы машин и принимать срочные меры к прекращению
перегрузок и других нарушений. Контроль режимов машины
проводится по измерительным приборам (указательным и ре-
гистрирующим), установленным в электромашинных залах и иа
постах управления.
Осмотр машин. Осмотры электрических машин производит
обслуживающий персонал по графику, утвержденному главным
энергетиком предприятия. Во время планового осмотра следует
заполнять карту осмотров машины.
Осмотр электрических машин производится во время их
вращения и в состоянии покоя. Во время вращения следует про-
извести осмотр и определить состояние некоторых элементов
машины и поведение их в динамике, так как в состоянии покоя
не удается выявить все дефекты. При этом:
1)	определяют нагрев обмотки возбуждения, якоря, коллек-
тора, мест паяного или болтового соединения, ошиновки допол-
нительных полюсов и компенсационной обмотки;
2)	следует иметь в виду, что у крупных машин постоянного
тока, и особенно машин предельной мощности, обмотки допол-
нительных полюсов и компенсационную выполняют из двух
параллельных ветвей. Поэтому при обрыве в одной из ветвей
указанных обмоток или ухудшении контакта в соединительной
ошиновке возникает нарушение симметрии магнитного потока,
и реактивная ЭДС якоря, не будучи скомпенсированной, резко
ухудшает коммутацию, а щеточный аппарат начинает искрить.
Если произойдет полный обрыв в одной из ветвей- дополнитель-
ных полюсов или компенсационной обмотки, искрение щеток
может быть настолько сильным, что машину следует немедленно
остановить для ликвидации дефекта. При этом особое внимание
обращают на поверхность коллектора, так как подгар пластин
разрушает щетки и угольная пыль загрязняет машину;
3)	проводят также осмотр подшипников, обращая внимание
на их температуру, крепление крышек на разъеме и стойки
к фундаментной плите, вращение смазочных колец и состояние
вапорных замков на кольцах, равномерность подачи масла на
вал машины, целость смотровых люков, разводки маслопрово-
дов и смотровых маслоуказателей, целость лабиринтных уплот-
нений, целость изоляции стояков подшипников и соедини-
тельных муфт маслопровода;
4)	с помощью виброметра проверяют вибрацию машины.*
Во время нагрузки проверяют наличие и характер искрения
в номинальном режиме, состояние поверхности коллектора на
ходу и щеточного аппарата. Дальнейший осмотр машины произ-
водится после ее остановки и отключения, а также принятия
мер безопасности.
В состоянии покоя машины осматривают поверхность кол-
лектора. При хорошем состоянии поверхность коллекторных
пластин покрыта оксидной пленкой, которую называют также
политурой. Двух- и трехходовые обмотки якорей имеют неко-
Порвдок замера вибрации машины см. в гл. 6.
торую несимметрию, создающую разницу напряжений между
ходами обмотки, достигающую 1,8 В для-двухходовой обмотки.
Разница напряжений между ходами обмотки вызывает пуль-
сации тока между коллекторными пластинами, что, в свою оче-
редь, вызывает легкие подгары коллектора через одну пластину.
На коммутацию щеточного аппарата влияет также вибрация
якоря, которая вызывает искрение под щетками из-за обрыва
контакта между щеткой и коллектором. Кроме вибраций, пере-
дающихся от собственно якоря, возможны вибрации щеток, ко-
торые приводят к истиранию их боковых поверхностей, разру-
шению армировки, а также к ухудшению или потере заданных
свойств. Причиной таких вибраций являются следующие дефекты
рабочей поверхности коллекторов: эксцентриситет поверхности
скольжения относительно оси вращения; волнистость пластин;
выступающая группа коллек-
торных пластин, из-за чего воз-
никает рубящий контакт меж-
ду щеткой и коллектором;
выступающая слюда и другие
явления шероховатости.
Рис. 9. Внешний вид индика-
тора (а) и установка для из-
мерения биения детали (б)
В практике технического
ухода за крупными электричес-
кими машинами биение коллек-
тора измеряют индикатором
часового типа с ценой деления
0,01 мм (рис. 9). Индикатор
укрепляют на штативе, изоли-
рованном от корпуса и токо-
ведущих частей машины. На-
конечник индикатора упирают
в верхнюю часть хорошо при-
тертой к коллектору щетки.
Возможно соприкосновение наконечника индикатора непосредст-
венно с измеряемой поверхностью через планку-лыжню, которая
должна перекрывать коллекторные пластины. Частота вращения
коллектора во время измерения должна быть не более 1 м/с.
Предельно допустимое биение коллекторов и контактных
колец в электрических машинах общего назначения (ОСТ. 16.800.
605.78): для коллекторов — от 50 мкм в холодном состоянии до
80 мкм в горячем, для контактных колец — от 30 мкм в холодном
состоянии до 100 мкм в горячем состоянии.
Примечание. Биение коллекторов и контактных ко-
лец допустимо в пределах плавного распределения его по окруж-
ности. Если отдельные коллекторные пластины западают или
опускаются, то (как установлено практикой) допускается пре-
вышение (выступление или опускание) в пределах 6 мкм, при
частоте вращения коллектора до 3000 об/мин.
Различные дефекты поверхностей коллектора и способы их
устранения. В процессе эксплуатации крупных машин .постоян-
ного тока возникают биения поверхности скольжения коллек-
тора, переходящие в серьезное расстройство коммутации. Такое
расстройство называется механическим. Другой вид расстрой-
ства коммутации называется электромагнитным.
Необходимо знать характер и причины появления дефектов
(у коллекторов вообще и на поверхности скольжения в частности.
Изменение профиля коллектора может возникнуть из-за
нарушения технологии при изготовлении или ремонте (наруше-
ние требования строгой калибровки пластин и межпластинной
изоляции, динамической формовки и т. п.).
Если достоверно выявлено, что коллекторные пластины сме-
щены и это стало причиной появления биения на поверхности кол-
лектора, а щетки начали разрушаться, надо провести динамиче-
скую формовку коллектора для стабилизации коллекторных
пластин, а затем обточку.
Техническое обслуживание коллекторов крупных машин по-
стоянного тока. Коллектор является наиболее сложным узлом
электрической машины, который во многом определяет ее на-
дежность. Конструкция коллекторов крупных машин сборная.
При проектировании и изготовлении коллекторов необходи-
мо обеспечить выполнение в готовом изделии противоречивых
требований к применяемым материалам с разными физико-меха-
ническими характеристиками. Так, например, в коллекторе при-
меняют стальные изделия — это стяжные шпильки и нажимные
конусы; коллекторные пластины из твердотянутой меди; ыех-
ламельная изоляция и манжеты из миканита. Указанные мате-
риалы имеют разные коэффициенты линейного расширения и раз-
ные допускаемые механические напряжения.
Применяемая в коллекторе изоляция может давать усадку
под воздействием высоких температур и давлений, а при враще-
нии набор коллекторных пластин неизбежно приводит к дефор-
мации, и, как следствие, к нарушению коммутации машины. По-
этому изоляция между коллекторными пластинами в процессе
изготовления должна быть откалибрована и пройти полную
усадку, а деформация коллекторных пластин минимальной.
У стяжных шпилек, быстроходных коллекторов с окружной
скоростью до 40 м/с и выше, кроме напряжений растяжения,
при вращении якоря возникают напряжения от изгиба, обуслов-
ленные центробежными силами. В случае, если дополнительные
напряжения от изгиба велики, их уменьшают дополнительным
креплением шпильки в средней части.
В процессе изготовления коллектор проходит статическую
и динамическую формовку для стабилизации коллекторных
пластин. Затем коллектор обтачивают и шлифуют.
Необходимо принимать меры для содержания в нормальном
работоспособном состоянии поверхности коллекторов крупных
машин постоянного тока предельной мощности. По результатам
контроля за состоянием поверхности скольжения коллектора
могут быть выявлены следующие дефекты:
1)	часть коллекторных пластин сместилась в вертикальном
направлении — вверх или вниз (запали), при этом машина на-
чала искрить, щетки разрушаются;
2)	на коллекторе появилась выработка меди пластин, воз-
ник эксцентриситет;
3)	в результате различных причин (перегрузки, недоста-
точного нажатия на щетки, неправильного выбора марки щеток
и др.) коллектор сильно подгорает.
В первом случае, при смещении коллекторных пластин,
коллектор следует динамически сформировать, обточить, от-
шлифовать и отполировать. Во втором и третьем случаях необ-
ходимо соблюдать правило: если биение и неровности превышают
0,3—0,4 мм, коллектор обтачивают, если эти величины находят-
ся в пределах 0,2—0,3 мм, дефекты поверхностей устраняют
шлифовкой и полировкой.
Динамическая формовка коллекторов. Этот вид формовки
служит для окончательной стабилизации коллекторных пластин.
Динамическую формовку коллектора в .условиях эксплуатации
выполняют на своих опорах, с помощью трения деревянных ко-
лодок о поверхность коллекторных пластин. Колодки 1 изготов-
ляют из твердого дерева, закрепив их к прорезиненному ремню
2, который надевают на коллектор 3 (рис. 10). Один конец ремня
жестко крепят к фундаментной плите, другой также крепят
к плите 6 через натяжное устройство 4, 5. Траверсу смещают на
два полюсных деления (если не надо реверсировать машину)'
и проверяют биение коллектора в холодном состоянии при час-
тоте вращения 0,5 м/с.
Натягивают ремеиь и разгоняют якорь для нагрева коллек-
тора трением колодок. В течение одного часа коллектор нагре-
Рис. 10. Установка для динамической формовки кол-
лектора трением
вается до температуры 100 °C. Останавливают якорь и измеряют тем-
пературу нагрева коллектора контактным щупом или термометром.
Затем включают снова двигатель, частоту вращения коллек-
тора увеличивают на 15—20 % выше максимального паспорт-
ного значения и, регулируя натяжение ремня с колодками, под-
нимают температуру нагрева коллектора до 120—130 °C, после
чего в течение 2—3 ч его формуют. Останавливают двигатель,
измеряют температуру нагрева и биение коллектора.
Болты затягивают тарированными ключами (табл. 5).
Если в процессе формовки коллектора разница биений в хо-
лодном и горячем состояниях превышает 0,04 мм, необходимо
произвести контрольную подтяжку гаек ключом через динамо-
метр. Затем продолжают формовать коллектор до тех пор, пока
разница в холодном и горячем состояниях не окажется меньше
0,03 мм.
Если разница биения коллектора превысит 0,15 мм, формов-
ку прекращают, затем обтягивают болты, протачивают коллектор
и повторяют формовку до получения допускаемого смещения.
Все режимы формовки фиксируют в специальном журнале.
Примечания: 1. Частота вращения коллектора в про-
цессе динамической формовки должна быть на 15—20 % выше
максимального паспортного значения.
Б. Усилия затяжки коллекторов при креплении болтами и
шпильками из стали 35 с основной метрической резьбой
Наружный диаметр резьбы, мм	Длина ключа, мм	Предельно допускаемое усилие на рукоятку ключа, Н	Наружный диаметр резьбы, мм	Длина ключа,, мм	Предельно допускаемое усилие на рукоятку ключа, Н
6	100	40	20	315	600
8	125	75	22	375	600
10	140	135	24	450	600
12	170	200	27	685	600
14	210	300	30	920	600
16	240	400	36	1035	600
18	240	480	42	1220	600
Пр н м е ч а н и я: I. Длины ключей 100—240 мм нормализованные; 315—
1220 мм —специальные, взятые из-расчета усилий одного рабочего 60 кг
2. I кг л 9,8 Н (ныотов)
2. Для увеличения коэффициента трения колодок и увели-
чения температуры коллектора с целью размягчения запеченной
массы изоляции поверхность следует слегка ободрать стеклян-
ной бумагой.
3. В процессе формовки коллектора не допускать обугли-
вания колодок.
Обточка коллектора после динамической формовки. Коллек-
торы крупных машин обтачивают на опорах, генераторов — без
напряжения, с помощью переносного суппорта,.установленного
на тяжелом слябе, исключающем вибрации в процессе резания.
Коллекторы крупных двигателей обтачивают под напряжением.
Для исключения искрения у резца его выставляют строго в ней-
траль. Траверсу смещают на два полюсных деления для доступа
к коллектору. Коллектор обтачивают при напряжении в преде-
лах 200 В. Частоту вращения электродвигателя повышают,
ослабляя магнитный поток, т. е. уменьшая ток в обмотке воз-
буждения.
Схему управления двигателем при обточке коллектора со-
бирают надежно, устанавливая быстродействующие аппараты
в силовой цепи и обмотке возбуждения. Скорость резания при
обточке коллекторов следует приближать, где это возможно,
к рабочей скорости. Это повышает чистоту обработки коллектора.
До начала проточки миканит между коллекторными пласти-
нами подрезают на глубину до 2 мм, что вызвано следующими
причинами. При обточке коллектора резец может подойти к ми-
каниту и быстро затупиться. Кроме того, после окончания об-
точки коллектора миканит может сравняться с поверхностью кол-
лекторных пластин, после чего его будет трудно прорезать, а сама
прорезка потребует больше времени и неизбежно вызовет на-
рушение поверхности пластин.
Обтачивание коллекторов, как черновое так и чистовое, про-
изводят резцами с напаянными твердосплавными пластинами
сплава ВК-8 (рис. 11).
Для того чтобы при обточке коллектора медью не затягивало
канавок, а стружка легко обламывалась, резец надо правильно
0,2 мм/об. Следует иметь в
Рис. 11. Резец для обта-
чивания коллектора
заточить. Режущую часть резца после заточки доводят на оселке,
В суппорте резец устанавливают под углом 45° к оси коллектора.
Максимальную глубину резания принимают до 1,5—2 мм, а при
чистовой обточке — в пределах 0,2—0,3 мм.
При черновой обточке подачу резца принимают 0,1—
виду, что при большей подаче обра-
зуется много заусенцев на краях кол»
лекторных пластин. При чистовой об-
точке подача резца должна быть в
пределах 0,04 — 0,08 мм. Большая
подача резца при этом нежелательна
из-за ухудшения обработки поверх-
ности коллектора.
При обточке коллекторов прокат-
ных двигателей под напряжением суп-
порт и сляб под ним заземляют.
Далее, до начала обточки, обмотку
(уравнители) изолируют от коллек-
тора плотной бумагой во избежание
попадания в нее стружки.
После обточки изоляцию между
пластинами углубляют до 1,5 мм
пневматической машинкой или элек-
тропродороживателем с фрезой для
лродороживания коллекторов. Затем
по стенкам пластин снимают слюду
ручным дорожником, после чего вдоль
пластин фаски под углом 45°, шири-
ной 0,5 мм. Фаски снимают ручным фасочником, режущая часть
которого заточена под углом 90° (рис. 12—14). Фаски необходимы
во избежание натяга тонких козырьков меди в сторону канавок
между пластинами и возможного образования кругового огня
по коллектору.
Затем трехграииым напильником «разваливают» под углом
60° верхнюю часть коллективных пластин, а во время обточки
Рис. 12. Электропродороживатель
коллектора снимают фаску резцом (та же операция выполняется
в торце верхней части пластин). Такая операция иа коллекторе
необходима, так как в противном случае при резких изменениях
переходных процессов возникает перенапряжение и перекрытие
коллектора в районе торца. После этого специальными камнями
проводят шлифовку коллектора.
Известны случаи, когда после обточки коллекторов их шли-
фовали шлифовальной шкуркой. Это улучшало качество поверх-
ности коллектора, однако после тщательного исследования ока-
залось, что после шлифовки коллектора таким образом чистота
поверхности коллектора хотя и повышалась с 5—6 класса до 6—
7, однако увеличивались завалы иа пластинах с 2 до 4 мкм, т . е.
вдвое. Поэтому для более качественной обработки скользящей
поверхности в обязательный* комплекс обработки после обточки
входит шлифовка специальными абразивными камнями марок
Р-16 (грубая шлифовка), Р-17 (улучшенная), Р-30 (высокока-
чественная).
Шлифовка абразивными камнями выполняется следующим
образом. На бракеты со щеткодержателями закрепляют пленку
(на 20 мм короче) из твердого дерева (а еще лучше из текстолита),
которая является опорой для камня с рукояткой. Во время вра-
щения коллектора к его поверхности подводят камень и шли-
фуют. Завалы на пластинах в этом случае сводятся до минимума.
Поверхность коллектора получается ровной.
После шлифовки коллектора специальными камнями подго-
тавливают его скользящую поверхность к образованию политу-
Рис. 13. Вырезка ми-
канита в коллекторе:
а — правильно; б — не-
правильно
Рис. 14. Порядок обработки кол-
лектора:
1 — проточка; 2 — продорожение; 3 —
продувка; 4 — снятие фаски; 5 — шли.
фовка; 6 — полировка; 7 — продувка
ры, что необходимо для обеспечения хорошей коммутации машин
постоянного тока предельной мощности. Полировку коллекторов
производят пастой ГОИ, нанесенной на фетр. При этом деревян-
ную колодку с фетром водят вдоль коллектора, опираясь на план-
ку у бракета, в течение времени ие менее одного часа. Через
каждые 15—20 мин меняют деревянные колодки с фетром и на-
несенной иа него пастой ГОИ. Полировка коллектора таким спо-
собом хорошо подготавливает поверхность скольжения к образо-
ванию политуры, играющей важную роль в процессе коммута-
ции машин.
Пасту ГОИ можно приготовить в любом электроремонтном
цехе по следующему рецепту, кг: окись хрома (в порошке) — 1;
стеарин — 0,5; керосин — 0,020; олеиновая кислота — 0,020.
Окись хрома прокаливают до температуры 600—800 °C. При
окраске окиси хрома в красноватый цвет нагрев прекращают
и добавляют в него стеарин (заранее приготовленными кусочка-
ми). Все это перемешивают до сметанообразного состояния. Да-
лее в полученную смесь добавляют по 20 г керосина и олеино-
вой кислоты. Все это опять перемешивают и смесь разливают
для удобства пользования в формы.
После окончания полировки коллектор промывают с помо-
щью салфетки бензином «Экстра». Паста ГОИ, содержащая по-
рошок окиси хрома, является изолятором, но, попадая в канавки
между коллекторными пластинками, она может стать источником
загрязнения всего коллектора. Полирующая способность пасты
ГОИ высокая, ее используют издавна слесари-лекальщики при
изготовлении высокоточных изделий.
Применение полировки коллекторов повысило Качество об-
работки скользящего контакта и обеспечило возможность конт-
роля проведенной обточки и шлифовки. В процессе полировки
коллектора вскрываются любые, даже незначительные, царапи-
ны или забоины на поверхности коллекторных пластин, которые
хорошо полируются.
Полировка поверхности коллекторов пемзой или шлифоваль-
ной шкуркой высокой зернистости не рекомендуется.
Обточка и обработка коллекторов крупных машин постоян-
ного тока может производиться во время текущего, среднего
и капитального ремонтов.
Уход за щеточным аппаратом. Качественный уход за кол-
лекторами крупных машин
Рис. 15. Установка реак-
тивных (а), радиальных
(б) щеткодержателей и
параллельное (в), шах-
матное (г) расположе-
ние щеток на коллекто-
ре
постоянного тока требует от обслу-
живающего персонала высокой ква-
лификации. На уровне высоких тре-
бований должен выполняться также
уход за щеточным аппаратом, в со-
став которого входят: каркас с закреп-
ленными на нем отизолированными
бракетами с закрепленными щеткодер-
жателями и комплектом щеток.
Для обеспечения бесперебойной
работы крупных электрических ма-
шин постоянного тока необходима
высокая культура ухода за щеточным
аппаратом и коллектором. Щетки уста-
навливают в обоймы щеткодержате-
лей параллельно или в шахматном
порядке; щеткодержатели расстав-
ляют и крепят иа бракетах (рис. 15).
Бракеты вместе со щетками выстав-
ляют строго по окружности коллек-
тора на одинаковом расстоянии друг
от друга.
Порядок установки щеток в обой-
мы щеткодержателей следующий. Каж-
дой крупной электрической машине или группе машин соответ-
ствуют определенные марки щеток. Назначенные к установке
щетки тщательно осматривают. Щетки с различными дефектами
отбраковываются. Посадка щетки в обойму щеткодержателя должна
быть прослабленной до 0,1—0,3 мм.
Щеткодержатели расставляют на бракетах, соблюдая меж-
ду коллектором и нижней частью щеткодержателя зазор 2—3 мм.
Полоска из текстолита может служить калибром для обеспечения
одинакового расстояния при установке щеткодержателей. Удоб-
нее всего вырезать из текстолита полоску несколько шире обой-
мы щеткодержателя, длиной, равной или больше длины бракета.
После этого бракеты вместе со щеткодержателями и щетками
выставляют с одинаковым шагом по коллектору. Для этого берут
ленту из плотной бумаги шириной 25—30 мм и длиной, равной
периметру всей окружности коллектора. Тонко заостренным ка-
рандашом и линейкой делят ленту по длине на части, равные
количеству главных полюсов. После этого ленту накладывают
на коллектор так, чтобы сбегающий край щетки совпал с риской
на ленте. Там, где совпадения с рисками нет, бракеты регули-
руют.
Размещение бракет и щеткодержателей считается удовлетво-
рительным, если разница между наибольшим и наименьшим из
измеренных расстояний между сбегающими краями щеток ока-
зывается для крупных машин не более 0,5 %, а для машин мощ-
ностью меньше 200 кВт—1,5—2%. Если обнаружится, что
эти нормы не соблюдаются, регулировку бракет проводят допол-
нительно. Далее с помощью динамометра измеряют давления на
щетки. Рекомендуемое давление на щетку 0,015—0,025 МПа
(0,15—0,25 кг/см2) при условии допустимой разницы давлений
на щетки не более 10 %. Разница давлений больше допустимой
свидетельствует о неравномерной нагрузке на щетки, что может
привести к искрению.
Последняя операция — притирка щеток, в результате ко-
торой ее контактной трущейся поверхности придается профиль
коллектора, с которым они будут работать. Притирку щеток
производят протягиванием электрокорундовой шлифовальной
шкуркой с зерном № 150 или 180 между щеткой и коллектором
по направлению вращения машины. Замер длины окружности
коллектора и регулировка бракет производится при температуре
коллектора, равной температуре окружающего воздуха.
Практикой установлено, что после замены и притирки нового
комплекта щеток, а также после работы машины в течение 1—
2 сут коммутация может ухудшиться из-за искрения под щет-
ками. Последнее объясняется смещением физической нейтрали
при приработке щеток и формировании коллекторной пленки.
Следует траверсу поставить в новую нейтраль.
Нарушения щеточного контакта на коллекторе и способы их
устранения. Щетки машин постоянного тока должны обеспе-
чивать нормальную коммутацию. Выбор щеток производят
в трех случаях: во время проектирования новой машины; при
переводе машины на новый режим работы, вызванный тем, что
ранее применявшиеся щетки перестали обеспечивать нормаль-
ную работу узла токосъема; при отсутствии щеток для импорт-
ных машин, поставляемых фирмой-изготовителем.
При выборе щеток учитывают предельно допустимый нагрев
коллекторов (контактных колец), измеренный термометром при
температуре окружающего воздуха +40 °C и высоте над уров-
нем моря не более 1000 м. Температура предельно допустимого
нагрева не должна превышать следующих значений соответствен-
но для электрических машин, изолированных материалами клас-
сов нагревостойкости:
А _ 60; Е — 70; В — 80; F — 90; Н — 100 °C.
Предельно допустимая температура коллекторов и контакт-
ных колец определяется суммированием указанных выше пре-
вышений температур с температурой +40 °C.
Если электромагнитные и механические параметры (магнит-
ная симметрия, вибрация) находятся в пределах нормы, качество
щеток определяют по шкале степеней искрения на коллекторах
(табл. 6).
Влияние щеток на поверхность коллектора может проявить-
ся в виде следов электроэрозии, подгаров, износа и заволаки-
ванием. При устранении искрения электроэрозия и подгары исче-
зают.
Ускоренный износ щеток может быть вызван следующими
причинами;
6. Шкала степени искрения на коллекторе
Степень искрения	Характер искрения	Состояние коллектора и щеток
1	Отсутствие искрения	Отсутствие почернения на коллекторе и следов нага- ра на щетках
11/4	Слабое искрение под не- большой частью края щетки	То же
11/2	Искрение под большей ча- стью щетки Значительное искрение по всем краям щетки, допус- каемое только при кратко- временных толчках нагруз- ки и перегрузки	Следы почернения на кол- лекторе и подгара иа щет- ках, легко устраняемые про- тиранием поверхности кол- лектора бензином То же, не устраняемые про- тиранием поверхности кол- лектора бензином
3	Значительное искрение по всем краям щетки с появ- лением крупных вылетаю- щих искр. Допускается только для моментов пря- мого включения и реверси- рования машин, если при этом коллектор и щетки остаются в состоянии, при- годном для дальнейшей ра- боты	Следы почернения на кол- лекторе, не устраняемые протиранием поверхности коллектора бензином, а так- же следы подгара и начало разрушения щеток
неправильно выбраны щетки по условиям окружной скоро-
сти иа коллекторе;
абразивная пыль, попавшая под щетки, сдирает политуру
на поверхности коллектора, при этом коэффициент трения зна-
чительно увеличивается и щетки быстро срабатываются;
при повышении температуры коллектора до 150 °C пленка
влаги между щетками и поверхностью коллектора испаряется,
коэффициент трения резко возрастает и щетки быстро истира-
ются;
«затяжка» коллектора, которая проявляет себя образованием
«козырьков» на краях коллекторных пластин по всей длине или
по отдельным щеточным следам. По мере своего развития «ко-
зырьки» могут обламываться, создавая условия для возникнове-
ния аварийной ситуации на коллекторе (вспышки или круговой
огонь). «Затяжку» меди коллекторных пластин снимают трех-
граниым напильником. Для предотвращения «затяжки»  меди
подбирают щетки с малым коэффициентом трения.
Иногда для нормализации скользящего контакта в щетко-
держателях разной полярности ставят щетки разных марок:
«например, одну из сажевой композиции (ЭГ-74), а другую —
из натурального графита (Э1-4). При этом скорость изнашивания
основного комплекта щеток марки ЭГ-74 сокращается в три раза,
а «затяжка» коллектора прекращается.
7. Объемная (абсолютная) влажность, г/м®, воздуха							при различных значениях температуры и относительной влажности								
Относитель- ная влаж- ность, %	Температура воздуха, °C														
	—20 |	-.5 |	-.0 |	-5	0	5	10	15	20	25	| 30	| 35	40	45	50
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
10	0,11	0,16	0,23	0,34	0,49	0,68	0,94	1,28	1,72	2,29	3,01	3,93	5,08	6,50	8,23
20	0,22 0,26	0,32 0,40	0,46 0,58	0,68	0,98	1,36	1,88	2,56	3,44	4,58	6,02	7,86 9,83	10,16	13,00	16,46
25				0,й5	™'Жз~	1,70	2,35	3,20	4,30	5,73	7,52		12,70	16,25	20,58
30	0,33	0,48	0,69	"Г02~	1,47	2,04	2,82	3,84	5,16	. 6,87	9,03	11,79	15,24	19,50	24,69
35	0,39	0,56	0,81	1,19	1,71	2,38	3,29 .	4,48	6,02	8,02	10,53	13,76	17,78	22,75	28,81
40	0,44	0,64	0,92	1,36	1,96	2,72	3,76	5,12	6,88	9,16	12,04	15,72	20,32	26,00	32,92
45	0,50	0,72	1,04	1,53	2,20	3,06	4,23	5,76	7,75	10,31	13,54	17,69	22,86	29,25	37,04
50	0,55	0,80	1,15	1,70 	2,45	3,40	4,70	6,40	8,60	11,45	15,05	19,65	25,40	32,50	41,15
55	0,60	0,88	1,26	1,87	2,70	3,74	5,16	7,05	9,46	12,60	16,55	2L62	27,94	35,75	45,29
60	0,66	0,96	1,38	2,04	2,84	4,08	5,54	7,68	10,30	13,74	18,06	23,58	30,48	39,00	49,38
65	0,72	1,04	1,49	2,21	3,18	4,42	6,10	8,32	11,19	14,89	19,56	25,55	33,02	42,25	53,50
70	0,77	1,12	1,61	2,38	3,42	4,76	6,58	8,96	12,04	16,03	,21,07	27,51	35,56	45,50	57,61
75	0,88	1,20	1,72	2,55	3,67	5,10	7,05	9,60	12,90	17,18	22,57	29,48	38,10	48,75	61,73
80	0,83	1,28	1,84	2,72	3,92	5,44	7,51	10,24	13,26	18,32	24,08	31,44	40,64	52,00	65,84
85	0,94	1,36	1,95	2,89	4,16	5,78	7,79	10,90	14,60	19,47	25,58	33,41	43,18	55,25	69,96
90	0,99	1,44	2,04	3,06	4,40	6,12	8,45	11,50	15,50	20,51	27,09	35,37	45,72	58,50	74,07
Зона	1											37,34			
95	1,05	| 1,52	2,18	3,23	4,65	6,46	8,93	12,15	16,34	21,76	28,59		48,26	61,25	78,19
100	1,10	1 1,60	2,30	3,40	4,90	6,80	9,40	12,80	17,20	22,90	30,10	39,30	50,80	65,00	82,30
		Зона 2					Зона 3					Зо	на 4		
Для обеспечения нормальной работы скользящего контакта
большое значение имеет наличие влаги в окружающей атмосфе-
ре. При нормальной влажности воздуха создается своего рода
смазывающая пленка в зоне скользящего контакта между щеткой
и коллектором. Так, если в 1 м3 воздуха окажется менее 3—1 г
влаги, работа скользящего контакта нарушается: исчезает по-
литура, сильно изнашиваются щетки, нарушается коммутация.
Необходимо контролировать влажность в машинных залах
и не допускать снижения ее до критического предела. Объемная
влажность воздуха при различной его относительной влажности
и температуре приведена в табл. 7.
В таблице представлены четыре зоны, каждая из которых
означает состояние, среды в помещениях, где работают электри-
ческие машины. Таблицей пользуются следующим образом.
Если состояние среды определяется показателями зоны 1, в ко-
торой объемная влажность воздуха ниже 1 г/м3, скользящий кон-
такт нормально функционировать ие может, щетки быстро изот-
трутся, коммутация машины будет расстроена. В зоне 2 объ-
емная влажность колеблется от 1 до Зг/м3, скользящий контакт
будет работать неустойчиво.
В зоне 3 при объемной влажности воздуха от 3 до 20 г/м3
скользящий контакт будет функционировать нормально. В зоне
4 показано избыточное количество влаги в атмосфере, свыше
20 г/м3, скользящий контакт ухудшается.
Для пользования табл. 7 надо еще знать относительную
влажность воздуха в помещении. Ее определяют с помощью пси-
хрометра (состоящего в простейшем виде из двух термометров)
следующим образом. В центре машинного зала, на приборном
щите, закрепляют два термометра. Ртутная или влажная колбоч-
ка одного из них погружена в испаритель, поэтому показания
этого влажного термометра будут всегда меньше показаний су-
хого. По разности показаний двух термометров и по температуре,
отсчитываемой на влажном термометре, пользуясь психометри-
ческой таблицей (табл. 8), определяют значение относительной
влажности.
8. Психометрическая таблица относительной влажности воздуха, %
Разность по- казаний тер- мометров, °C	Показания влажного термометра Тв, °C								
	0	5	10	15	20	25	30	35	40
1	81	85	87	89	- 91	92	93	93	40
2	64	71	77	80	82	84	86	86	88
3	50	59	66	71	75	77	79	79	80
4	36	48	57	63	67	70	74	74	78
5	26	38	49	55	61	65	71	70	73
6	16	30	41	49	55	59	63	66	—
7	7	28	34	43	49	54	58	62	—
8	—	17	28	37	44	50	54	58	—-
9	—	10	23	33	40	45	50	54	—.
10		—	19	28	36	42	46	50	—
Таким образом, влажность окружающей среды в машинном
вале в допустимых нормами пределах играет важнейшую роль
в обеспечении нормальной работы скользящего контакта щет-
ки — коллектор. Иногда в процессе эксплуатации электриче-
ских машин постоянного тока в окружающей среде, где они ра-
ботают, влажность понижается до критических значений, при
которых работа щеточного аппарата расстраивается. Если это
происходит при резком охлаждении среды, в нее вводят влажный
пар.
Пропитка щеток. Таким образом, во время работы крупных
электрических машин щетки по коммутирующим, механическим
способностям и износоустойчивости не всегда удовлетворяют
требованиям обеспечения устойчивой работы узла щетки — кол-
лектор.
Широко применяют на крупных машинах щетки со специаль-
ными пропитками (высотные), что обеспечивает удовлетворитель-
ную работу скользящего контакта даже при уменьшении влаж-
ности окружающей среды до критического уровня.
В качестве пропитывающего вещества применяют 50 % -ю
смесь парафина с церезином (очищенный озокерит) или с керо-
сином. Раствор (растворитель с растворенным пропитывающим
веществом) заливают в герметически закрытый сосуд, в который
предварительно помещают щетки. Температуру в сосуде доводят
до ПО °C. Если в качестве растворителя используют бензол или
бензин, сосуд нагревают до температуры их кипения (80 °C).
Процесс пропитки длится 1—3 ч.
Затем пропитанные электрощетки сушат при температуре
100 °C (в течение 4 ч при бензольном растворителе или 10 ч
при керосине).
Количество пропитываемых веществ в электрощетках не
должно превышать 0,3—0,4 % массы щеток. При пропитке ще-
ток необходимо соблюдать правила техники безопасности, в част-
ности, пропитку следует вести в хорошо вентилируемом помеще-
нии, исключать появление открытого огня, применять спецодеж-
ду (резиновые перчатки, хлопчатобумажные халаты).
Пропитка влияет на коммутирующие свойства щеток: если
искрение обусловлено механическими причинами, пропитка сни-
жает коэффициент трения и может устранить искрение. Комму-
тирующие свойства щеток от пропитки не повышаются.
Коммутирующие свойства работающих щеток определяют
визуальным наблюдением по искрению, цвет которого может
быть бело-голубым или желтым, при этом искры имеют шаро-
видную или каплеобразную форму. Иитенсивиость искрения про-
порциональна нагрузке.
Иногда причиной искрения в скользящем контакте является
вибрация щеток. Искрения, связанные с вибрациями, имеют зе-
леноватую окраску. Поверхность коллекторных пластин при
этом подгорает беспорядочно. Ступенчатую раздвижку щеток
выполняют установкой прокладок между щеткодержателем и бра-
кетой. Прокладки толщиной до 5 мм устанавливают через один
щеткодержатель, что улучшает коммутацию машины.
У крупных машин типов ГП или МП с высокими окружными
скоростями на коллекторах и недостаточной жесткостью травер-
сы щеткодержатели вместе со щетками вибрируют. При этом
могут быть случаи смещения щеток с нейтрали, тогда искрение
может возникнуть от двух источников одновременно — от виб-
рации щеток и смещения с нейтрали.
Исключают вибрации установкой текстолитовых планок тол-
щиной 10—12 мм между брикетами на их торцах. В этом случае
создается жесткое кольцо, в котором исключается податливость
конструктивных элементов траверсы. Вибрации исчезают. Бра-
кеты, отлитые из чугуна, почти не вибрируют, и щетки работают
спокойно.
Причиной вибрации щеток и, следовательно, появления
искрения является наличие в окружающей машину атмосфере
химически активных веществ, которые воздействуют на коллек-
торную пленку. Устранить вибрацию щеток в этом случае мож-
но, смазывая коллектор парафином через марлю. Можно также
исключить вибрацию щеток и искрение, установив по одной
щетке марки ЭГ-4 на каждой бракете по винтовой линии.
Важным условием нормальной коммутации, зависящей от
скользящего контакта, является стабильная работа коллектора.
Для этого медь коллекторных пластин легируют присадкой се--
ребра, применяют динамическую формовку всех коллекторов,
что повышает их надежность.
Контроль за нагревом и вентиляцией электрических машин.
Коэффициент полезного действия (КПД) крупных электрических
машин 90—95 %. Это означает, что 10—5 % установленной мощ-
ности электрических машин составляют потери, идущие на нагрев
обмоток, активной стали и вообще всей машины. Если единичная
мощность прокатного электродвигателя 12 500 кВт, то при по-
терях 5 % велич ина тепловыделения составит 625 кВт, безвоз-
вратно потерянных и греющих машину. Отвод такого количества
тепла возможен с помощью вентиляции.
Внутренняя часть электрических машин загрязняется про-
дуктами износа щеток (машины постоянного тока) и не всегда
чистого воздуха, подаваемого в машину. Таким образом, вен-
тиляция способствует удалению из машины загрязненного воз-
духа.
Нагрев электрических машин. Изоляция электрических ма-
шин рассчитана на работу при температуре окружающего воз-
духа до +40 °C. Допускается перегрев воздуха внутри машины
в пределах 15—18 °C.
Крупные высоковольтные машины, а также машины посто-
янного тока, поставляемые для металлургии, химии и других
объектов, должны эксплуатироваться по допустимому иагреву
на порядок ниже в сравнении с заложенным классом изоляции.
Так, например, если электрическая машина спроектирована
с изоляцией класса F, то ее следует эксплуатировать по нагре-
ву класса В для создания запаса по нагреву изоляции [21].
Срок службы изоляции зависит не только от предельной
температуры, но и от превышения температуры частей машины
над температурой охлаждающего воздуха. Следует иметь в виду
что при перегреве машины сверх допустимого на 10 °C срок
службы изоляции сокращается вдвое. Если перегреть машину
больше, чем на 10 °C, произойдет разрушительное старение изо-
ляции. Причина заключается в следующем. Из-за различных
коэффициентов линейного расширения материалов, из которых
изготовлена машина, при ее нагреве в изоляции возникают растя-
гивающие усилия, появляются трещины, снижается надежность
машины,	/ X.
Запрещается Повышать мощность электрической машины,
искусственно снижая температуру подаваемого в нее охлаждаемо-
го воздуха при одновременном росте температуры (свыше 40 °C,
с учетом класса нагревостойкости изоляции машины), так как
это ускорит износ изоляции.
Пропорционально мощности крупной машины растут тепло-
вые потери, отвод которых пропорционален поверхности тепло-
отдачи. С ростом мощности и объема машины условия охлажде-
ния ухудшаются.
Системы вентиляции. Номинальную мощность машины
сохраняют с помощью вентиляции. Вентиляция машин выпол-
няется следующими способами, принятыми для охлаждения.
Естественная вентиляция применяется для
машин малой мощности. Тепло машины отводится воздухом,
который приводится в движение вращающимися частями маши-
ны. При самовентиляции машины охлаждаются встро-
енным вентилятором, укрепленным на валу машины. Для охлаж-
дения воздух засасывается из окружающей среды и прогоняется
через машину. При обдуваемой вентиляции машины охлаждают-
ся воздухом, подаваемым вентилятором, насаженным на вал маши-
ны. Система принудительной вентиляционной
установки сооружается отдельно с собственным приводом.
Кожуха крупных электрических машин, выполняемые в за
висимости от системы вентиляции, должны плотно прилегать
к корпусам станины. Подсосов или утечки воздуха не должно
быть, так как эффект охлаждения электрических машин в этом
случае может значительно снизиться.
Воздушные каналы горячего и холодного воздуха надо содер-
жать в хорошем состоянии, стены и потолки должны быть каче-
ственно оштукатурены и окрашены. Полы в помещении необхо-
димо зажелезнить. В машины не должны попадать пыль, песок.
В системах вентиляции крупных электрических машин для
охлаждения воздуха применяют водяные воздухоохладители,
через которые пропускают техническую воду с температурой до
+30 °C. В процессе эксплуатации воздухоохладителей в их про-
точной части накопляются микроорганизмы, поступающие вме-
сте с водой. Эго приводит к уменьшению площади сечения про-
точной части, а иногда и к полному выводу воздухоохладителя
из эксплуатации Все охладители периодически, по графику,
очищают промывкой проточной водой обратным током.
Вентиляционные установки крупных электрических машин
оборудуются фильтрами из металлических сеток. Для очистки от
грязи сеточные фильтры постоянно прокручиваются и пропус-
каются через ванну, заполненную минеральным маслом.
Двигатели производственных механизмов охлаждают про-
точным воздухом от вентиляционной установки, при этом горячий
воздух выбрасывается в цех. Если двигатели расположены не-
далеко от машинного зала, то для их вентиляции воздух подают
из подвала машинного зала; если они находятся на расстоянии
50 м и более от машинного зала, то строят автономную вентиля-
ционную установку с фильтрами и подогревом .забираемого воз-
духа в зимнее время.
К приводам вентиляторов электрических машин предъяв-
ляют требования высокой надежности. Прекращение вентиля-
ции неизбежно ведет к перегреву машины, возможному выходу
ее из строя, распайке мест соединения в обмотках и коллек-
торах.
Схемой управления предусматривается блокировка, обес-
печивающая сначала запуск вентилятора, а затем машины. Пред-
усматривается также подача сигнала при остановке вентилятора.
ГЛАВА 5
ОРГАНИЗАЦИЯ
ПЛАНОВО-ПРЕДУПРЕДИТЕЛЬНЫХ РЕМОНТОВ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ СИСТЕМЫ ППР
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
Парк действующих электрических машин в народном хозяйстве
страны огромный. Только асинхронных двигателей в 1986 г. вы-
пущено свыше 12 млн. ед., а общая установленная мощность их
составляет 300 млн. кВт. Аварийный выход из строя двигателей
в линиях автоматизированного производства вызывает потери,
которые часто оценивают дороже, чем стоимость самого дви-
гателя.
Ремонт электромашин на предприятиях различных отраслей
регламентируется системой ППР электрооборудования и дол-
жен производиться с минимальными затратами. Система ППР
определяет четкую организацию профилактических ремонтов,
регламентирует их периодичность, объем и длительность, опреде-
ляет нормативы затрат на ремонт и техническое обслуживание,
широкое внедрение в ремонтное хозяйство бригадного подряда
с работой на единый наряд и оплатой по конечному результату.
Положение о системе ППР в черной металлургии предусмат-
ривает следующие требования к организации ремонта:
электротехнический персонал, выполняющий техническое
обслуживание и ремонт электрооборудования, должен знать
и соблюдать ПТЭ и ПТБ;
установка электрооборудования должна соответствовать
ПУЭ;
утвержденный график и периодичность ремонтов электро-
оборудования должны быть законом;
в качестве основных организационных форм ремонта элек-
трооборудования могут быть внутризаводская централизация на
предприятиях с парком действующих электромашин 20 тыс.
(и более) и межзаводская централизация на предприятиях
с парком действующих электромашин менее 20 тыс;
в соответствии с нормами предприятия должны быть обеспе-
чены запасными частями и узлами к электрооборудованию, ка-
бельной продукцией и материалами;
должен быть скомплектован полный штат квалифицирован-
ного электротехнического персонала и в зависимости от формы
организации ремонта предприятие должно иметь ремонтную
базу;
руководители электрослужбы должны систематически раз-
рабатывать мероприятия, направленные на повышение уровня
технического обслуживания, повышение надежности, снижение
аварийности, увеличение межремонтных периодов;
ответственность за внедрение системы ППР электрооборудо-
вания на предприятии возлагается на директора, главного инже-
нера, главного энергетика и его заместителя по электротехниче-
ской части;
ответственность за работоспособность электрооборудования
в цехах, рациональную организацию и выполнение графиков
ППР возлагается на начальников цехов, помощников по электро-
оборудованию, электриков цехов и участков, мастеров.
Системой ППР электрооборудования предусматриваются
следующие виды ремонта.
Техническое обслуживание является профилактической мерой,
которой поддерживают в исправном и работоспособном состоянии
электрооборудование между плановыми ремонтами. Осмотры
электрооборудования выполняются в порядке технического об-
служивания.
Профилактические испытания входят в состав техническо-
го обслуживания или плановых ремонтов. Они предупреждают
аварии, повышают эксплуатационную надежность и безопасность
электрооборудования.
Текущий ремонт проводят в процессе эксплуатации для га-
рантированного обеспечения работоспособности электрообору-
дования на протяжении всего межремонтного периода
Средний ремонт — более сложный вид ремонта по сравнению
с текущим. Средний ремонт обычно выполняют в электромастер-
ской. Электродвигатель полностью разбирают, меняют изношен-
ные детали (подшипники, щеткодержатели, крепеж), выпол-
няют поверхностный ремонт обмоток и ремонт механических де-
талей, при необходимости пропитывают изоляцию. В процессе
проведения среднего ремонта двигатель подвергается профилак-
тическим и выпускным испытаниям по программе.
В отличие от других отраслей, где средний ремонт отменен
в пользу расширения объема текущего ремонта, в черной метал-
лургии производится средний ремонт электрических машин, так
как в этой отрасли режим работы машин тяжелый, а в некоторых
случаях весьма тяжелый; износ изоляции, щеток, подшипников
большой и требует более сложного восстановительного ремонта.
Капитальный ремонт — это наибольший по объему работ
и сложности вид ремонта. При капитальном ремонте меняют об-
мотку и сменные детали. Двигатель испытывают по программе.
В зависимости от принятой формы организации капитальный ре-
монт производят в электроремонтных цехах предприятия или
в специализированных ремонтных организациях.
Модернизация. При проведении модернизации в конструк-
цию электрооборудования вносят изменения и усовершенствова-
ния для улучшения технико-экономических показателей. Работы
по модернизации проводятся в период капитального ремонта,
а также при реконструкции производственных агрегатов и ме-
ханизмов.
Время между двумя последовательно проведенными ремон-
тами называется межремонтным периодом.
Ремонтный цикл наименьший, повторяющийся период экс-
плуатации изделия, в течение которого осуществляются в опре-
деленной последовательности установленные виды технического
обслуживания и ремонта, предусмотренные нормативной доку-
ментацией.
Структура ремонтного цикла определяет последователь-
ность выполнения различных видов ремонта и работ по техниче-
скому обслуживанию в пределах одного ремонтного цикла.
На продолжительность и структуру ремонтного цикла су-
щественное влияние оказывают условия эксплуатации. Приме-
нительно к электрическим машинам, это — передвижные уста-
новки; пуски двигателей; частота пусков; вид соединения с ме-
ханизмом; качество монтажа (центровка, контактные соедине-
иия, крепления и т. п.); стабильность напряжения сети; среда,
в которой работает электрическая машина; культура эксплуа-
тации.
В отраслевых Положениях с ППР условия работы электри-
ческих машин учтены и соответственно даны рекомендации по-
строения ремонтных циклов. Так, в Положении о ППР электро-
оборудования предприятий системы Министерства черной ме-
таллургии СССР разработаны нормативы продолжительности
ремонтных циклов и межремонтных периодов в зависимости от
вида ремонта и группы режима электродвигателей (табл. 9).
9. Продолжительность межремонтных периодов и структура
ремонтных циклов электрических машин переменного и
постоянного тока мощностью 100—1000 кВт
Продолжительность
периода
i=£в S
^§5 -
S s-а к
s а д s
Чередование видов
ремонта
Количество
ремонтов в
цикле
I
II
III
IV
18
12
9
6
К—8Т—С—8Т—К
К—7Т—С—7Т—С—71—
К
к—ПТ—С— НТ—С—
—пт—к
К—ПТ—С— ПТ—С—
—пт—к
16
21
33
33
1
2
2
2
Примечание. Условные обозначения видов ремонта: К — капиталь-
ный, Т — текущий, С — средний.
2. ПЛАНИРОВАНИЕ И ТЕХНИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА
РЕМОНТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
Для планирования ремонта электрических машин, находя-
щихся в эксплуатации (в том числе резервных) на предприятии,
составляют следующие документы: годовой план текущих и ка-
питальных ремонтов технологического оборудования; годовой
график ППР электрических машин предыдущего года; месячные
графики ППР технологического оборудования; ремонтные ведо-
мости; сметы на капитальный ремонт.
Годовые графики ППР электрических машин составляются
электрослужбамй цехов, подписываются начальником цеха, по-
мощником начальника цеха по электрооборудованию и представ-
ляются в отдел (управление) главного энергетика предприятия
для рассмотрения и утверждения в срок до 15 ноября предше-
ствующего планируемому году. В ОГЭ и цехах должна быть ин-
струкция, разработанная в соответствии с требованием отрасле-
вого Положения о ППР о порядке составления годовых графиков
ППР электрооборудования.
Месячные графики ППР и планы работ составляются с ис-
пользованием годовых графиков ППР электрооборудования,
месячных’ графиков технологического оборудования и результа-
тов осмотров электрооборудования электрослужбой цеха.
Ремонт электрических машин следует планировать одновре-
менно с ремонтом технологического оборудования.
Ремонтная ведомость, составленная электрослужбой цеха,
рассматривается ОГЭ и включается в график или план электро-
ремонтного цеха или другого подразделения. Работы, которые
выполняются в порядке технического обслуживания, в ремонт-
ную ведомость не включаются.
Ремонтная ведомость для крупных электрических машин
составляется за 6 мес до остановки на ремонт и передается через
ОГЭ в вышестоящие организации для привлечения к выполнению
работ специализированных организаций. В этом случае к ремонт-
ной ведомости прилагается техническая документация, смета,
перечень материалов и запасных частей.
Разрабатывается оперативный график продолжительности
работ с указанием исполнителей.
В апреле месяце предшествующего планируемому году
ОГЭ направляет во всесоюзные промышленные объединения по
подчиненности протоколы согласования с подрядными органи-
зациями для привлечения их к выполнению ремонтов. Система-
тический контроль выполнения плана ремонта электрических
машин проводит ОГЭ.
Для ремонта электрических машин подготовляют техниче-
скую документацию — карту ремонта, ведомость дефектов, чер-
тежи сменных деталей, спецификацию сменных деталей и мате-
риалов, а также покупную аппаратуру и приборы.
При замене обмоток статора, ротора, якоря, катушки
обмоток возбуждения машин постоянного тока и синхронных
изготовляют заранее или заказывают (по централизованному обес-
печению) по фондам на запчасти. Заявляются запчасти на изго-
товление или приобретение по фондовым нарядам. Вместе с ис-
полнителями при разработке графиков ремонта определяется
потребность ремонтной оснастки, приспособлений, инструмента
и материалов*.
При ремонте резервных электрических машин большой мощ-
ности (свыше 1000 кВт) заказчиком составляется график выпол-
нения работ, согласованный с исполнителем и утвержденный
главным инженером предприятия. Готовятся материально-тех-
ническое обеспечение, ведомость дефектов, смета на производ-
ство работ. Работы выполняются строго в сроки, указанные
в графике.
ГЛАВА 6
РЕМОНТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
ПЕРЕМЕННОГО И ПОСТОЯННОГО ТОКА
МОЩНОСТЬЮ ДО 250 кВт.
1.	ТЕКУЩИЙ РЕМОНТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
В ряде отраслей народного хозяйства нашей страны, где условия
эксплуатации электрических машин тяжелые, приняты следу-
ющие виды ремонта: текущий, средний и капитальный.
В других отраслях, где обеспечиваются нормальные усло-
вия эксплуатации машин, проводят текущий и капитальный
ремонты. Там, где исключаются средние ремонты, проводят боль-
шой объем работ при текущем ремонте.
Машины, находящиеся в складском резерве, подвергаются
осмотру и переконсервации. Текущий ремонт действующего
парка электрических машии — это такой вид ремонта, при кото-
ром чисткой, заменой или ремонтом быстроизнашивающихся
частей, регулировкой узлов и механизмов обеспечивается безот-
казная работа электрических машин на протяжении всего меж-
ремонтного периода. Ремонтные работы производятся на месте
установки машин, с их отключением и обеспечением безопасных
условий труда для работающих.
При текущем ремонте типовой объем работ может быть сле-
дующий. Машины очищают от грязи снаружи и внутри продув-
кой сухим компрессорным воздухом. Наличие грязи (пыли)
на корпусе электрической машины и внутри на обмотках приво-
дит к перегреву изоляции. Проведенные тепловые испытания
работающих в шахтах электрических машин подтвердили сле-
дующее.
При образовании на обмотке слоя пыли толщиной 0,9 мм
изоляция нагреется на 10 °C выше, чем в случае с незапыленнбй
поверхностью изоляции. Если изоляция электрической машины
работает в предельном тепловом режиме для ее класса нагрево-
стойкости, то перегрев изоляции на 10 °C сокращает срок ее
службы в два раза.
После очистки поверхности машины и обмоток от пыли про-
изводят ее осмотр, обращая внимание на состояние сварных
швов станины (если она сварная), отсутствие трещин, надежность
крепления машины к фундаменту.
В пределах доступности проверяют надежность посадки на
вал муфты. Признаком ослабления посадки муфты является
выделение по валу красного порошка, возникающего от контакт-
ной коррозии (окись железа). Такой двигатель (при ослаблении
посадки муфты) следует заменить резервным, а снятый отпра-
вить на ремонт*.
Оценка работы электрической машины производится по
уровню вибрации, которая может появиться от следующих при-
чин:
электромагнитных нарушений при возникновении витковых
замыканий в обмотках ротора (якоря), при резкой симметрии
воздушных зазоров в междужелезном пространстве;
при нарушении центровки линии валов механизма электро-
двигателя;
центровка линии валов может быть удовлетворительной, но
если соединительные пальцы или зубья шестеренных муфт бу-
дут задействованы односторонне, появится вибрация. Соеди-
нительные пальцы с резиновым (кожаным) набором следует уста-
новить так, чтобы между муфтами был небольшой люфт в преде-
лах 0,5 мм;
при нарушении центровки линии валов, которая может по-
явиться от разрушения рамы (фундаментной плиты), смещения
механизма приводимого двигателем, разрушения фундамента;
при наличии в роторе (якоре) возмущающей силы в тех слу-
чаях, когда оборвется какая-либо деталь, возникнет усадка изо-
ляции и от центробежных сил смещается обмотка. Вибрация
тем больше, чем выше частота вращения. Для выявления причин
Технологию ремонта см, в § 6 данной главы.
возникшей вибрации тщательно осматривают все перечисленные
выше места.
Затем включают электродвигатель и слушают его под на-
грузкой и без нее. Отключают электродвигатель и на выбеге про-
слушивают его. Если вибрация прекратилась, значит, причиной
являются электромагнитные нарушения; если вибрация продол-
жается, а затем уменьшается по мере снижения частоты враще-
ния на выбеге — причина возникшей вибрации механическая.
В асинхронных двигателях с фазным ротором проверяют ще-
точные узлы и контактные кольца на отсутствие нагара. Если на
кольцах есть наплывы, их зашлифовывают абразивными камня-
ми. Проверяют исправность щеткодержателей и щетки, кото-
рые заменяют при неисправности или выработке ресурса
щеток. Новые щетки должны входить в обойму щеткодержа-
телей свободно с прослаблением до 0,3 мм на сторону, их
притирают по образующей кольца. Нажатие щеткодержателя
на щетку 0,0175—0,025 Н/см8, разница усилий на щетках не
должна превышать 10%. Это требование исключает перегрузку
одних щеток и недогрузку других. Щеточный узел и контактные
кольца очищают от грязи, а изоляционные участки при необхо-
димости покрывают эмалью естественной сушки марки CBD.
2.	РАЗБОРКА И ДЕФЕКТАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
До разборки электрическую машину следует очистить от
грязи и продуть сухим компрессорным воздухом. Приготовить
инструмент, съемники для снятия муфты, шкива, подшипников
качения, ящики для укладки крепежа, щеток и щеточных уст-
ройств.
Если обмотка не подлежит замене, ее испытывают на испы-
тательной станции по программе. Машину прокручивают на но-
минальной частоте вращения, внимательно • прослушивают
подшипники, характер гудения машины, проверяют вибрацию, ра-
боту щеток, щеточного узла, коллекторов и контактных колец.'
Разборку машины начинают со снятия муфты и шкива с по-
мощью трехлапчатых съемников. Съемники подбирают по диа-
метру снимаемых с вала деталей. Если муфта и шкив плотно по-
сажены, их подогревают (от наружной части к диску, а затем
к ступице). Нагрев контролируют, прикасаясь к нагреваемой
детали кусочком олова. Олово начинает плавиться при темпера-
туре около 250 °C. Этой температуры достаточно для снятия
муфты или шкива с вала.
При нагреве деталей пламенем вал защищают от нагрева
асбестом, смоченным в воде. Еще лучше нагревать снимаемые
детали токами высокой частоты, когда вал почти не прогревается.
Снятие разъемных деталей производят осторожно, без переко-
сов и ударов.
Перед снятием подшипниковых щитов с асинхронных дви-
гателей с фазным ротором и машин постоянного тока вынимают
щетки из щеткодержателей, исключая при этом их повреждение.
Затем откручивают болты, прижимающие щиты к станине. В сред-
них машинах в щитах имеются отверстия для отжимных болтов,
которыми выводят (отжимают) щиты из центрирующих заточек.
После снятия подшипниковых щитов в малых машинах ро-
тор из статора выводят вручную. В машинах средней и большой
мощности вывод ротора из статора при разборке и ввод ротора
тактные кольца, отпаивают
в статор при сборке осуществляют с помощью специального при-
способления, захватывающего ротор или якорь за вал со стороны
вентилятора (рис. 16). Перед выводом ротора в междужелезное
пространство под ротор прокладывают картон толщиной 0,5 мм.
Подшипники качения и вентиляторы снимают только в том
случае, если подшипники надо менять, а вентилятор ремонтиро-
вать. У электродвигателей с фазным ротором АК2 перед снятием
заднего щита снимают колпак контактных колец, вынимают щет-
ки и снимают коробку контактных колец, откручивая крепящие
его болты.
При разборке двигателей АОК2 снимают съемником кон-
выводные концы обмотки ротора,
вынимают из вала стопорное коль-
цо. У машин постоянного тока до
снятия щитов отключают все под-
ключенные к траверсе щеткодержа-
телей провода, предварительно про-
маркировав их. Дальнейшая раз-
борка электрических машин опре-
деляется характером назначенного
ремонта. Если, например, необхо-
димо ремонтировать полюса, их разу-
бирают.
Все снятые детали маркируют
присвоенным ремонтным номером
и в зависимости от размеров скла-
дывают их в стеллажные ячейки
или на подготовленной площадке.
Дефектация деталей и узлов
машин. По ходу разборки произ-
водят тщательный осмотр всех
деталей и узлов. Производят не-
обходимые измерения: зазора меж-
дужелезного пространства асин-
хронных двигателей, главных и
дополнительных полюсов машин
постоянного тока, зазоров в под-
шипниках качения, выработки
стенок обойм щеткодержателей и их шарнирных соединений.
В процессе осмотра деталей и узлов при дефектации может
возникнуть необходимость признать электрическую машину
неремонтнопригодной. В этом случае специалисты-ремонтники
составляют акт о необходимости выбраковки машины, если выяв-
лены следующие дефекты: повреждено более 25 % листов актив-
ной стали статора или ротора; имеются трещины, превышаю-
щие 50 % соответствующего линейного размера корпуса (дли-
ны, ширины или диаметра); разрушены гнезда крепления под-
шипниковых щитов или двух лап; неравномерность воздушного
зазора составляет свыше 10 % и его невозможно восстановить
(форму ведомости дефектов иа ремонт электрической машины
см. в прил. 5).	'
Рис. 16. Приспособление для
демонтажа и монтажа рото-
ров и якорей:
1 — грузо подъем ное кольцо,
расположенное по центру тяже-
сти ротора или якоря; 2 — под-
держивающее грузоподъемное
кольцо; 3 — рукоятка для при-
дания ротору нужного направ-
ления
3.	РЕМОНТ ОБМОТОК МАШИН
ПЕРЕМЕННОГО И ПОСТОЯННОГО ТОКА
МОЩНОСТЬЮ 250 кВт
Текущий ремонт обмоток. При эксплуатации и хранении
изоляция обмоток электрических машин подвергается разру-
шению, неодинаковому для участков в зависимости от режима
работы или условий хранения резерва.
На изоляцию разрушающе действуют вибрации, электро-
динамические силы, особенно при ударных нагрузках от пуско-
вых токов, достигающих у асинхронных двигателей 6—7-крат-
ного значения. Из-за усадки изоляции, возникающей у рабо-
тающих электромашин при нагреве обмоток, удаления из мате-
риала изоляции летучих веществ, а также из-за опрессовки сек-
ции от вибраций возникает подвижка и истирание изоляции как
витковой, так и пазовой. Если не принять своевременно надле-
жащих мер, могут возникнуть повреждения обмоток и активной
стали.
Перед началом ремонта машину очищают от грязи и пыли,
продувают сухим компрессорным воздухом. Производят осмотр
обмоток статора, ротора, якоря, главных и дополнительных
полюсов. Обращают внимание на поверхностное состояние изоля-
ции, имея в виду возможные повреждения от абразивного исти-
рания -или другие механические повреждения. Внешним осмот-
ром проверяют петушки на отсутствие замыканий между ними.
Осматривают состояние бандажей, проверяют возможность
их ослабления при усадке изоляции. При обнаружении ослабле-
ния проволочных бандажей, если резервная машина отсут-
ствует, бандаж подклинивают текстолитовыми полосками в диа-
метрально противоположных точках. Текстолитовые полоски
.клиновидного профиля промазывают клеющим лаком и забивают
под бандаж исключающей сползание бандажа наружу. Места
с плохой пайкой в обмотке следует перепаять припоем ПОС-61,
а в бандаже ПОС-40.
Обнаруженные в изоляции трещины, в зависимости от их
характера, удаляют пропиткой в лаке или покраской изоляцион-
ной эмалью*. Внимательно осматривают выводные концы обмо-
ток. Здесь могут оказаться плохие пайки и последствия нагрева
этих мест, который можно обнаружить по изменившейся расцвет-
ке пересохшей изоляции. Изоляция выводных концов должна
быть достаточно гибкой и эластичной; если она оказалась пе-
ресохшей, хрупкой, выводные концы надо заменить. Лобовые
части обмоток должны быть забандажированы льняным круче-
ным шпагатом или лавсановым шнурком.
Капитальный ремонт обмоток. Обмотки электрических ма-
шин заменяют при витковых коротких замыканиях или пробое
изоляции на корпус, при которых происходит выгорание изоля-
ции и меди обмоток. Состояние изоляции определяется несколь-
кими показателями. Прежде всего сопротивлением изоляции,
которые проверяют мегомметром.
Но сопротивление не является основным показателем, по
которому можно судить о качестве изоляции. Мегомметром мож-
но зафиксировать высокий уровень сопротивления изоляции,
а она может оказаться непригодной для дальнейшей эксплуата-
ции из-за хрупкости, вызванной перегревом, потерей структ.ур-
* См. § 4 данной главы.
ных связей в материале, т. е, необратимыми процессами старения
изоляции. Такую обмотку заменяют. Для того чтобы правильно
оценить качество изоляции обмотки, ее частично вскрывают.
Затем обмотки испытывают на витковое замыкание и относитель-
но корпуса.
Если обмотка находится в удовлетворительном состоянии,
ее очищают от грязи и продувают воздухом, при необходимости
меняют бандажи, сушат и пропитывают, после чего снова сушат.
Подготовка к замене обмоток. Многочисленный опыт под-
тверждает, что частично отремонтированная обмотка в большин-
стве случаев выходит быстро из строя. Это объясняется тем, что
в процессе ремонта происходит неизбежное нарушение изоляции
как витковой, так и пазовой на секциях, которые до ремонта не
были повреждены. Хорошее качество ремонта возможно только
для крупных машин с обмотками из провода прямоугольного
сечения. На специализированных электроремонтных предприя-
тиях и в крупных электроремонтных цехах инженеры-техноло-
ги, согласно запланированному ремонту обмоток электриче-
ских машин, готовят необходимую техническую документацию
обмотчикам. В небольших электроремонтных цехах, участках,
мастерских сами обмотчики до начала ремонта готовят требу-
емую документацию.
Готовят с натуры схему обмотки и обмоточную записку, в ко-
торой указывается: тип электрической машины, номинальная
мощность, номинальное напряжение, номинальная частота вра-
щения, тип и конструктивные особенности обмотки, число вит-
ков катушки (секции) н число проводов в каждом витке, марка
и диаметр провода, шаг обмотки, число параллельных ветвей,
число катушек в группе, порядок чередования катушек, класс
изоляции (по нагревостойкости), а также другие сведения, отно-
сящиеся к конструкции и способу изготовления обмотки. При
составлении схем обмоток и обмоточной записки пользуются
типовыми альбомами, справочниками, каталогами, а также данны-
ми с натуры при демонтаже обмотки.
При ремонте обмоток электрических машин старых конст-
рукций, снятых с производства, до начала ремонта снимают с на-
туры все обмоточные данные (диаметр и марку провода, количе-
ство проводов в пазу, шаг по пазам и др,), а также делают эскизы
лобовых вылетов обмотки и маркируют пазы.
Нередко при ремонте обмоток приходится заменять отсут-
ствующие провода требуемых марок и сечений имеющимися
в наличии проводами. Катушки, намотанные одним проводом,
заменяют на два и более параллельных провода при сохранении
площади сечения. При замене проводов проверяют коэффи-
циент заполнения паза по формуле
^з.п ~ nda ^и)>
где п — общее число проводников в пазу ; du — диаметр изоли-
рованного провода, мм; SH — суммарная площадь сечения изо-
ляционных материалов в пазу (прокладки, пазовая коробочка,
клин), мм2; Sn — площадь сечения паза, мм2.
Коэффициент заполнения паза должен быть в пределах 0,7—
0,75. При коэффициенте 0,75 и более затрудняется укладка про-
водов в пазы, возможны повреждения изоляции неповрежденной
части обмотки. При коэффициенте менее 0,7 машина будет недо-
использована, а провода в пазах разместятся неплотно.
При подготовке к ремонту проверяют наличие проводов,
материала, приспособлений, инструмента, приборов. Закончив
полностью подготовку к замене обмотки, всыпную обмотку обре-
зают с одной стороны и для облегчения удаления секций с пазов
подвергают следующему виду обработки:
подогревают в печи до температуры 350 °C (контролируе-
мой), обмотка^ при .этом легко выдергивается специальным стан-
ком:
Рис. 17. Виды поврежде-
ний беличьих клеток:
а — смещение клеток; б, в —
горбообразный прогиб и из-
гиб концов стержней соот-
ветственно; 1 — стержень бе-
личьей клетки; 2 — пакет
листовой жести ротора; 3 —
коротко за мыкающее кольцо
10. К. выбору числа вентиляционных
лопаток короткозамкнутых роторов
распаривают статор, ротор (якорь)
в ванной в растворе каустической
20 % -й соды, затем нейтрализуют их
в проточной воде.
Ремонт короткозамкнутых клеток
роторов. Материал короткозамкнутых
клеток (алюминий, медь, латунь) и
электротехническая сталь роторов
имеют разные коэффициенты линей-
ного расширения, поэтому при нагреве
и охлаждении стержни клеток отры-
ваются от стенок паза. Чаще всего
это происходит у электродвигателей,
работающих в режиме частых пусков и резкого динамического или
противоточного торможения на механизмах, которые по усло-
виям технологии требуется быстро остановить. К таким меха-
низмам, например, можно отнести рольганги с индивидуальным
приводом, где имеют место высокая окружающая температура
от транспортируемого горячего металла и дополнительный нагрев
ротора от частых пусковых токов и токов при динамических
торможениях. В этих условиях возникает подвижка всей корот-
козамкнутой клетки. Наблюдаются трещины или полные разрывы
в пазах стержней, залитых алюминием.
У клеток с медными и особенно латунными стержнями про-
исходит «разъедание» стенок паза, а сами стержни уменьшаются
в размерах от истирания. Клетка из меди или латуни от возник-
ших просЛаблений в пазах смещается в сторону, возникает гор-
бообразная деформация стержней, резко возрастает „вибрация
ротора, нарушаются контакты в местах пайки стержней с корот-
козамкнутыми кольцами (рис. 17).
Короткозамкнутые клетки роторов должны иметь высокие
электропроводность и механическую прочность, достаточно боль-
шое переходное сопротивление между стержнями обмотки (клет-
ки) и активной сталью ротора. При изготовлении короткозамк-
нутой клетки наиболее прогрессивным является метод заливки
пазов ротора алюминием, при котором одновременно отливают
короткозамыкающие кольца с вентиляционными лопатками для
перемешивания воздуха внутри машины. Рекомендуемые числа
вентиляционных лопаток короткозамкнутых роторов, заливае-
мых алюминием, приведены в табл. 10. Для заливки роторов
применяют первичный алюминий марок А5, А6, А7 (ГОСТ
11069—74) с содержанием алюминия соответственно 99,5; 99,6
и 99,7 % (остальное — примеси кремния, меди, цинка, титана,
железа). Заливку роторов произво-
Рис. 18. Вибрационная
заливка пазов ротора:
1 — пакет сердечника; 2 —
электродвигатель с дисба-
лансом; 3 — опорная плита
дят в специальных формах (кокилях).
Для увеличения сопротивления
' стержней и, следовательно, вращаю-
щего момента двигателя ротор зали-
вают марганцовистым алюминием
с содержанием марганца до 2,5 %.
Выплавленный алюминий короткозам-
кнутой клетки ротора использовать
повторно нельзя. Выплавляют старую
алюминиевую клетку при темпера-
туре 700—750 °C.
Качество литья короткозамкну-
тых обмоток зависит от способа за-
ливки роторов.
Применяют следующие способы заливки роторов алюминием:
статический, под давлением, центробежный и вибрационный.
Наиболее простой — статический способ литья, при кото-
ром расплавленный алюминий заливают сверху в форму. Этот
способ дает наихудшее качество литья, отличающееся повышен-
ной пористостью, наличием раковин и пустот в стержнях и коль-
цах беличьей клетки. Способы литья под давлением и центробеж-
ный позволяют получить высокое качество короткозамкнутых
обмоток роторов, однако эти способы требуют использования
сложного технологического оборудования, не всегда имеющегося
в ремонтных цехах.
Практически легко реализуемым в условиях ремонтных це-
хов и дающим высокое качество отливки является вибрационный
способ заливки роторов. При вибрационном способе заливки ро-
торов алюминием в качестве вибратора можно использовать вы-
пускаемые промышленностью вибродвигатели типа ИВ-98. При
вращении вибродвигателя и возникающих инерционных силах
в алюминии все пустоты в форме хорошо заполняются.
Пакет сердечника ротора перед заливкой его алюминием
подогревают до температуры 550 °C. Схема простейшего вибра-
ционного устройства (рис. 18) состоит из опорной плиты длиной
0,8 м, одним концом закрепленной в стену (ртойку, колонну). На
свободный конец опорной плиты устанавливают ротор с формой
для заливки алюминия, двигатель 0,25—0,5 кВт с дисбалан-
сом на конце вала или вибратор.
Ремонт медных и латунных короткозамкнутых клеток рото-
ров. В зависимости от требований, предъявляемых к механиче-
ской прочности короткозамкнутых клеток роторов, их делят на
две категории: I — с окружной скоростью вращения 50 м/с
и выше; II — с окружной скоростью вращения ниже 50 м/с. 1<о-
роткозамыкающие кольца роторов I категории изготовляют из
цельного листа меди или латуни, без соединительных швов; ко-
роткозамыкающие кольца роторов II категории допускают четы-
ре соединительных шва.
Окружная скорость вращения ротора определяется по фор-
муле
tip == 3,14 • Пки/60,
где п — номинальная частота вращения ротора, об/мин; DK —
средний диаметр короткозамыкающего кольца, м.
До начала ремонта тщательно осматривают стержни и их
соединения с короткозамыкающими кольцами, применяя для
осмотра со стороны сердечника ротора зеркальце. Полную раз-
борку роторной клетки производят при повреждении свыше
10 % стержней. В остальных случаях выполняют ремонт без
полной разборки клетки.
При полной разборке клетки ротор устанавливают на то-
карный станок и с обоих концов резцом отрезают короткозамы-
кающие кольца. Затем вынимают стержни из пазов с помощью
оправки н плоскогубцев. Если стержни в пазах заклинило, их
вынимают на специальном станке для выдергивания стержней.
Но если выдернуть стержень невозможно, его разрезают вдоль
через шлицевую щель паза с помощью фрезы.
Фасонные стержни (бутылочные, трапецеидальные, глубоко-
пазные) при выемке допускается распиливать на части через
вентиляционные каналы и вынимать нз пазов по частям. Буты-
лочные стержни изготовляют следующим образом. Из меди (ла-
туни) заготовляют стержни, на рихтовочной плите деревянным
молотком их рихтуют, после чего на станке снимают фаски с тор-
цов. Затем фрезеруют канавку в прутке заготовки на глубину
3—8 мм в зависимости от диаметра стержня.
Пруток обезжиривают в растворителе (бензин Б-70, уайт-
спирит или ацетон) и протравляют в растворе азотной кислоты
или хлористого натрия при комнатной температуре (табл. 11)
11. Обезжиривающие		растворы 12. Присадочные материалы		
Травильный	Концент- рирован- ный раст- вор, г/л	Время	замкнутых роторов		
раствор		травления, мим	Пос а до ч ный материал (сварочная проволока и пи nrvTuwl	
Концентри- рованная	250—350	заготовки 0,25—0,5	Материалы	Марка
азотная кис- лота Натрий хло- ристый После это! отрезанную и отрихто полосовой устанавлива сторон расе в 12—4 мест	1,5—2,5 'о пр ед в по длин занную меди ил ют в выс ) едоточень ах, затем	Ч—10	МеДЬ d W	Латунь зрительно	п р и н е Прутка	флюса прим заготовку	обезвожеин и латуни зрезерозанную канав* о приваривают загото по всей длине.	Медь Латунь е ч а н и е. еняют буру ую. :у пруткг вку к пру"	Ml ЛОК 59-1-0,3, Л 62 В качества техническую к С обеих гку по длине
Присадочный материал выбирают в соответствии с табл. 12.
Если в процессе ремонта выявилась необходимость замены
всего комплекта стержней бутылочного профиля, новые стержни
изготовляют способом протяжки через фильеру.
Изготовление короткозамыкающих колец. Медные или ла-
тунные кольца изготовляют из кованых заготовок. После сварки
соединительных стыков колец их следует проковать молотком
массой 400 г при температуре: для меди 550—600 °C с последу-
ющим охлаждением; для латуни 500 °C с последующим медленным
охлаждением на воздухе. Обработку колец ведут согласно чер-
тежу.
Рис, 19. Подставка для роторов (якорей)
Сборку короткозамыкающей клетки ротора производят сле-
дующим образом: забивают по два стержня в диаметрально про-
тивоположных аазах, затем через 90° забивают очередные пары
стержней и т. д. Не допускается забивка стержней подряд друг
за другом. При подготовке к пайке клетки зазоры между стерж-
нем и отверстием в кольце должны быть следующими: для круг-
лых стержней 0,1—0,2 мм; для прямоугольных—0,1...0,25 мм.
Роторы, у которых полностью или частично заменяли корот-
козамкнутую клетку, балансируют. При замене короткозамкну-
той обмотки ротора необходимо сохранить значения сопротив-
ления для обеспечения пускового момента электродвигателя на
проектном уровне. Поэтому следует произвести химический ана-
лиз выплавляемого алюминия и соответственно этому подо-
брать новый сплав. Для выполнения указанных требований при-
меняют сплав алюминия с Добавлением марганца в пределах 2—
3 %. При этом следует иметь в виду, что марганец, повышая
удельное сопротивление алюминиевого сплава, резко ухудшает
его механические свойства.
Для обеспечения надежной и длительной работы асинхрон-
ных двигателей с короткозамкнутым ротором, у которых клетка
выполнена из меди или латуни, ротор после сварки обмотки
прогревают до температуры 75 °C и пропитывают в термореак-
тивном лаке марки ФЛ-98 с'вязкостью 25—30 с по вискозиметру
ВЗ-4, Такая операция необходима, так как при замене стержней
новыми они могут оказаться прослабленными в пазах (пазы
разъединены от подвижки прежней клетки). После запечки лака
в-сушильном шкафу короткозамкнутая клетка будет надежно
работать.
Ремонт одно- и двухслойных концентрических обмоток стато-
ров. Для механизированной укладки обмоток статоров двига-
телей серии 4А разработаны и применяют на электромашино-
строительных заводах одно- и двухслойные концентрические
обмотки.
В электроремонтных цехах нет станков для механизирован-
ной укладки обмоток, поэтому их укладывают вручную. Ремонт
одно- и двухслойных обмоток с укладкой в пазы весьма
трудоемкий, так как требует более сложных намоточных шаб-
лонов.
При ремонте статоров, у которых применена одно- и двух-
слойная обмотка, можно переходить на двухслойную обмотку
с сохранением площади сечения провода, числа витков в фазе
и эквивалентного* шага по пазам.
Для разборки и выполнения ремонта обмоток и механиче-
ской части электродвигателей используются специальные под-
ставки для роторов (якорей) и различной конструкции столы
с поворотным устройством (рис. 19—21).
4.	ПРОПИТКА, СУШКА И ЗАЩИТНАЯ ЛАКИРОВКА
ОБМОТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
Пропитка обмоток машин мощностью до 250 кВт. Изоляция
обмоток электрических машин состоит из развитой системы пор
и капилляров, заполненных воздухом и влагой,которые снижают
электрическую прочность Витковой и корпусной изоляции. Тех-
нология пропитки изоляции обмоток разделяется на три этапа:
сушка до пропитки, пропитка и сушка после пропитки.
* Эквивалентным называется шаг двухслойной обмотки, имеющий
ют же коэффициент укорочения, что и одно- и двухслойная обмотка-
Температура нагрева в сушильном шкафу задается избира-
тельно, печь работает в автоматическом режиме. Предваритель-
ную сушку обмоток производят при температуре 110—120 °C,
испаряющуюся влагу выводят из печи. Процесс сушки изделий
контролируют по температуре нагрева воздуха в печи и сопротив-
лению изоляции обмоток. Степени сухости изоляции обмоток
определяют коэффициентом абсорбции
К = ^>1, 2,
^15
где Т?15 — сопротивление изоляции при вращении мегомметра
в первые 15 с; Reo — сопротивление изоляции при вращении
мегомметра через 60 с.
Параллельно с сушкой обмоток готовят пропиточную ванну
с лаком той марки, которая соответствует классу нагревостой-
кости пропитываемой изоляции. Для каждой марки пропиточ-
ного лака по инструкции задается вязкость, которую перед про-
питкой проверяют вискозиметром типа ВЗ-4 (который несложно
изготовить в любой мастерской). Этот прибор представляет собой
конусную чашу объемом 100 см3; в вершине конуса, направлен-
ного вниз, сверлят отверстие 0 5 мм. Конусную чашу крепят
на специальном штативе. Для проверки вязкости лака в пропи-
точной ванне его заливают в чашу вискозиметра. Затем откры-
вают снизу отверстие и по секундомеру отсчитывают время пол-
ного истечения лака. Это и будет вязкость лака, выраженная
в секундах. Вязкость лака регулируют соответственно увеличе-
нием количества растворителя или подогревом ванны (для испа-
рения растворителя, если вязкость низкая). Можно регулиро-
вать вязкость лака в вание, добавляя лак с другой вязкостью.
После сушки обмоток пропитываемое изделие охлаждают
до температуры 70—75 °C, а затем погружают в ванну с лаком
для пропитки. При таком уровне нагрева обмотки поры и капил-
ляры будут несколько расширены, а воздух в них разрежен, что
позволит большему количеству лака проникнуть в изоляцию.
Погружение статоров и роторов в ванну ведут в таком положе-
нии, при котором поры с обмотками будут направлены верти-
кально вверх, что способствует лучшему удалению пузырьков
воздуха из обмотки и пазов прн пропитке.
Необходимо иметь в виду следующее. Любой лак в пропи-
точной ванне имеет в своем составе 35—50 % нелетучих остат-
ков, а остальная часть — растворитель. Следовательно, при
сушке после первой пропитки поры заполняются лишь наполо-
вину, поэтому электрические машины общепромышленного на-
значения пропитываются дважды. При этом у них повышается
влагостойкость изоляции, а также улучшаются все другие каче-
ства обмотки. Сушка пропитанных обмоток производится до тех
пор, пока не прекратится отлипание лака и сопротивление изо-
ляции не достигнет установившегося значения, которое затем
в течение 2—3 ч медленно увеличивается.
После последней сушки обмотку при температуре 70 °C по-
крывают эмалями соответствующей нагревостойкости.
Выводные концы статоров из гибких проводов надо обере-
гать от теплового разрушения изоляции. До начала нагрева
в сушильном шкафу изоляцию выводных концов промазывают
касторовым маслом, пленка которого защищает изоляцию от
перегрева вплоть до температуры 170 °C.
Обмотки электрических машин, работающие в условиях
повышенной влажности, например, в водонасосных станциях,
пропитывают 4—5 раз.
Пропитка обмоток крупных влектрических машин. Сушка
и пропитка обмоток крупных электрических машин отличается
от сушки н пропитки в электрических машинах общепромышлен-
ного назначения небольших мощностей.
Капитальный ремонт крупных машин мощностью свыше
250 кВт с заменой обмоток ввиду их нетранспсртабельности про-
изводят в машинных залах, где они смонтированы. Обычно сушку
и пропитку обмоток производят в переносных разборных сушиль-
ных шкафах.
Сушку изоляции обмоток якорей крупных машин постоян-
ного тока до и после пропитки контролируют с помощью датчи-
ков, заложенных со стороны, противоположной коллектору, в диа-
метрально-противоположных точках лобовых частей, и датчиков,
прибандажированных к коллектору. Провода от датчиков вы-
ведены к потенциометру, отградуированному в градусах Цель-
сия. Примерно каждые 4 ч якорь, установленный на «козлы»,
переворачивают на 180° для усреднения нагрева обмотки.
Для нагрева и подачи воздуха в сушильный шкаф устанав-
ливают переносной электрокалорифер. Специальный отбойник
направляет горячий воздух вверх шкафа, исключая попадание
его непосредственно на якорь. Этим исключается местный пере-
грев изоляции обмоток якорей и других изделий крупных элек-
трических машин. Для пропитки якорей крупных электрических
машин часть обмотки якоря (сектора) погружают в ванну с ла-
ком. Над погруженной частью обмотки столб лака должен быть
высотой 150—200 мм. Каждый сектор обмотки якоря выдержи-
вают в лаке до прекращения выделения пузырьков с воздухом,
но не менее 30 мин. Затем, после пропитки всей обмотки, якорь
медленно прокручивают полностью в два оборота.
На этом 1-я пропитка якоря заканчивается. Затем смочен-
ными в растворителе и отжатыми салфетками промывают лак
на поверхности сердечника (это делают после предварительного
стекания излишков лака).
Через 30 мин вентиляции якоря начинают его разогрев.
Выделяемые при этом пары растворителя выбрасываются за пре-
делы сушильного шкафа. Температуру сушки держать на 10 °C
выше нормированной температуры для соответствующих клас-
сов нагревостойкости изоляции. Последние 3 ч сушки поднимают
температуру на 20 °C против нормируемой рабочей температуры.
Как уже говорилось, прекращают сушку после проверки на от-
сутствие отлипа лака и соответствующего уровня сопротивления
изоляции.
Вторая пропитка обмоток проводится также погружением
в лак с выдержкой в течение 7—10 мин, после чего один раз про-
кручивают якорь в лаке.
Сушка и пропитка обмоток статоров. До начала сушки за-
кладывают датчики в диаметрально-противоположные точки ло-
бовых частей с обеих сторон обмотки. Обмотку разогревают до
температуры, на 10 °C выше допустимой, по классу нагревостой-
кости, а затем в течение 3 ч при температуре, на 20 С выше до-
пустимой, следят за изменением сопротивления изоляции. Если
сопротивление изоляции при неизменной температуре начало
повышаться, сушку прекращают.
После сушки возможна частичная переклиновка обмотки
и перебандажировка лобовых частей вследствие усадки изоляции.
Тренировочный резким сушки. При сушке обмоток электри-
ческих машин, особенно крупных, возможны случаи, когда
изоляция медленно сохнет или совсем не повышается ее сопротив-
ление. В этих случаях рекомендуется воспользоваться трениро-
вочным режимом сушки обмоток. Суть его заключается в следу-
ющем. Если изделия нагреты до уровня температуры, при кото-
рой производилась сушка изоляции, дальнейший нагрев пре-
кращают, включают вентилятор и интенсивно охлаждают обмотку.
Внутреннее тепло изоляции устремляется вместе с влагой
к наружным, охлажденным слоям обмотки. ’ Сопротивление изо-
ляции начинает постепенно повышаться. Использование при
необходимости тренировочного режима сушки обмоток дает по-
ложительные результаты.
S
Рис. 22. Коаксиальные нагреватели:
о — конструкция; б — секция из пяти нагревателей; е — схема соеди-
нения
Пропитку и сушку обмоток станин (главный и дополнитель-
ные полюса, компенсационные обмотки и т. п.) выполняют сле-
дующим образом. Сушку обмоток производят так же. как других,
описанных выше, изделий; пропитку пульверизатором один
раз, затем — сушку.
Защитное покрытие изоляционных изделий, которое являет-
ся обязательным, производят из пульверизатора покрывными
лаками или изоляционными покрывными эмалями (при темпера-
туре изоляционных изделий 70 °C).
Оборудование и приспособления для сушки изоляции элек-
трических машин. Для производства сушки изоляции обмоток
электрических машин необходимо иметь соответствующее обору-
дование и приспособления. Так, при ремонте электрических ма-
шин до 250 кВт в электроремонтном цехе (электромастерских)
следует иметь: сушильные печи с электрическим нагревом и при-
нудительной вентиляцией; специальные тележки для установки
Изделий в печь; ванны для пропитки изделий; вискозиметр типа
ВЗ-4 для проверки вязкости лаков и эмалей.
Для контроля за нагревом сушильного шкафа и находящих-
ся в нем изделий устанавливают соответствующие термопары,
Соединенные с прибором, отградуированным в градусах Цельсия
и установленным на лицевой стороне шкафа. Прибор подключает;
к различным термопарам, что дает возможность узнать как об-
щую температуру в шкафу, так и в любой точке изделия, где
заложены термопары.
Сушильный шкаф с коаксиальными электронагревателями.
Для сушки обмоток электрических машин мощностью до 250 кВт
применяют сушильный шкаф, где нагрев производится коакси-
альными электронагревателями. Температуру в сушильной камере
можно довести до 200 °C.
Коаксиальный нагреватель (рис. 22) состоит из трубки 4
диаметром 18,5X0,5 мм (нержавеющая сталь), обмотанной стекло-
лентой, пропитанной в жидком стекле 3. Изолированную трубку
вставляют в газопроводную трубу 2 диаметром 27 X 2,5 мм.
Центруют трубы асбоцементными втулками 5, которые являются
также изолятором. Кроме того, в конструкцию входят токопро-
водящие шины 6, стяжные шпильки 8, два уголка 10 (35 X 35),
асбоцементные планки 9, токоподводящие шпильки 7, центри-
рующие шайбы 1.
Зазор между трубами 1,5 мм. засыпан кварцевым песком.
Питание электронагревателей переменное, напряжение промыш-
ленной частоты.
Технические характеристики электронагревателей
Потребляемая мощность, Вт. ...... .........	400
Напряжение, В.................................     4
Сила тока. А.,................................  ,	109
В сушильном шкафу объемом 60 м8 установлено 150 коак-
сиальных нагревателей общей мощностью, кВт ..... .	60
Подводимое напряжение, В........................  3	х 220
Нагреватели (на каждую нз трея фаз подключают по 50 шт.)
соединены последовательно по секциям (по 5 Шт. в каж-
дой) в звезду (рис. 22 б, й).
Трубы нагревателей должны быть соосны, зазор минимальный
Переносная сушильная печь для крупных электрических ма~
шин.
На заводах с большим парком крупных электрических ма-
шин постоянно ведутся капитальные ремонты с ваменой обмоток
различных нетранспортабельных крупных деталей (якоря, маг-
нитные системы, статоры, роторы) на местах установки в машин-
ных залах.
Размеры переносной разборной сушильной печи выбирают
по наибольшей детали электрической машины, масса якоря ко-
торой достигает 90 т. Размеры шкафа такой сушильной печи
5 X 5 м в плане и 5,5 м высота. Шкаф представляет собой кар-
кас из уголка 75 X 75 мм, облицованный легкосъемными пане-
лями с двойной стенкой и теплоизоляцией из шлаковаты. В шкаф
устанавливают якорь или ротор на металлические «козлы» с вы-
водом конца вала наружу за пределы шкафа для возможности
проворачивания краном якоря (ротора) в процессе сушки. В та-
кой шкаф можно ставить одновременно несколько изделий элек-
трических машин. В камеру сушильной печи подается от электро-
калорифера горячий воздух, направленный вверх под потолок
через отбойник. Нагрев обмотки дистанционно контролируется
датчиками, заложенными в различные точки обмоток. Дистан-
ционно также контролируется сопротивление изоляции обмоток
в печи.
Техника безопасности. В отделении пропитки, а также
в сушильном шкафу, где ведутся пропиточные работы, выделяют-
ся в окружающий воздух пары растворителей и растворенного
лака, которые в определенной концентрации могут оказаться
взрывопожароопасными.
При пропитке обмоток в лаке, а также покрытии их изоля-
ционной эмалью следует обеспечить безопасность работающих,
для чего необходимо:
незащищенную поверхность рук покрыть защитной пастой
ХИОТ-6;
обеспечить полноценную работу приточной и вытяжной вен-
тиляции;
в пропиточном отделении не применять ударных инструмен-
тов, способных вызвать искрообразование. Стропы, которыми
пользуются на такелаже в среде выделения паров растворителей,
обмотать тканью, исключающей искрообразование;
заземлять пульверизаторы, которыми пользуются при по-
крытии обмоток лаками и эмалями, учитывая наличие статиче-
ского электричества;
иметь требуемые средства противопожарной защиты — бал-
лоны и огнетушители углекислотные;
не допускать использования растворителей для мытья рук;
в процессе пропитки изделий, а также при нахождении
в помещении для пропитки надевать респиратор.
5.	РЕМОНТ КОЛЛЕКТОРОВ И КОНТАКТНЫХ КОЛЕЦ
ОБЩЕПРОМЫШЛЕННЫХ МАШИН
Надежность электрических машин постоянного тока во мно-
гом определяется надежностью коллекторов. Для обеспечения
нормальной работы коллектора биение на его поверхности долж-
но быть не более 0,03—0,04 мм. Следует учитывать, что половина
этого значения определяется зазором подшипников, эксцентри-
ситетом подшипниковых щитов, поэтому иа долю допустимого
биения коллектора остается 0,007—0,01 мм. Эти условия тре-
буют соблюдения высокой культура ремонта коллекторов.
Коллекторы электрических машин по конструкции и техно-
логии изготовления можно разделить на следующие основные
типы: со стальными втулками арочного типа, на пластмассовом
корпусе.
Ремонт коллекторов арочного типа. Коллектор арочного
типа может иметь повреждения миканитовой манжеты; замыка-
ния между коллекторными пластинами; выгорание части мика-
нитовой манжеты с частичным выгоранием коллекторных пла-
стин; выработка коллектора, требующая проточки; появление
«ползучести» коллектора, при которой некоторые пластины
западают или приподнимаются вверх, что создает рубящий кон-
такт со щетками и приводит их к разрушению.
Перед началом ремонта коллектор внимательно осматри-
вают, и если он хорошо обтянут стягивающими шпильками, то прн
простукивании деревянным молоточком пластины издают высо-
кого тона звук без вибрации, которая определяется рукой на
ощупь.
При отпаянной обмотке изоляцию коллекторных пластин
проверяют лампой напряжением 220 В. Если замыкание пластин
Ь наружной стороны и доступно для осмотра и расчистки, то
фрезой или ножовочным полотном расчищают и удаляют повреж-
денную (подгоревшую) часть миканита, бархатным напильни-
ком снимают оплавления с пластин. Вместо удаленной части
поврежденной пластины и миканита расчищенное место запол-
няют составом, состоящим из молотой слюды, разведенной на
бакелитовом лаке. Затем через стальную пластину автогенной
горелкой № 1 подогревают и запекают слюдобакелнтовую мас-
су. После полного отвердения запломбированную часть проре-
зают до нормального уровня.
Коллектор разбирают для ремонта при следующих повреж-
дениях: пробой на корпус изоляционных манжет и изоляции
цилиндра, повреждение коллекторных пластин изнутри; ослаб-
ление посадки коллектора на валу (корпусе) якоря, требующие
снятия; износ рабочей поверхности, превышающий следующие
нормы в .зависимости от наружного диаметра (рис. 23):
Наружный диаметр коллектора
D, мм
Дс 100......................
100—153.....................
150—200 ....................
200—300 ....................
300—350 ....................
350—500 ....................
Максимально допустимый
раамер Ь, мм
.. 2,0
................ 3,0
.. 3,5
.. 4,0
...... 4,5
.. 5,0
Примечания: 1. При неглубоких поверхностных вы-
гораниях коллектор можно проточить без разборки.
2. Прн выявлении смещения коллекторных пластин или
подвижки стягивающих болтов коллектор следует подтянуть
и динамически формовать.
Рис. 23. К определению износа рабочей
поверхности коллектора:
/ — коллекторные пластины; 2 — нажимной конус
Приступая к разборке коллектора, выполняют следующие
операции:
хомутом из листовой стали стягивают рабочую поверхность
коллектора, проложив под хомут полосу электрокартона тол-
щиной 1 мм. Если не требуется разборка комплекта пластин,
коллектор стягивают проволочном бандажом шириной, равной
1/3 длины коллектора. Под проволочный бандаж прокладывают
полосу электрокартсна толщиной 1 мм;
после снятия коллектора и освобождения гаек на стяжных
шпильках отжимными винтами отжимают нажимной конус, сни-
мают с втулки коллектора комплект пластин, вынимают микани-
товый цилиндр;
из комплекта пластин через надставку выбивают поврежден-
ные пластины, установив иа их место клинья, предохраняющие
коллектор от рассыпания. Затем по образцу старых пластин из-
готовляют новые, припаивая петушки припоем ПОССу 40-0,5 с
температурой плавления 300—320 °C. Пластины очищают от за-
щитного покрова и наплыва припоя.
Коллекторные пластины изготовляют из твердотянутой ме-
ди или вайербарсовой меди, заготовки которых следует проко-
вать в холодном состоянии. Межламельную изоляцию изготов-
ляют из коллекторного миканита марок КФГ или КФШ или
коллекторного слюдопласта марки КИФШ-1 (КСФШ-1). Толщина
листа коллекторного миканита должна соответствовать чертежу
или образцу с учетом усадки при запечке около 10 %. Расслое-
ние в миканите недопустимо.
Рис. 24. Схема сборки и вывер-
ки коллекторов:
I — рейсмус для проверки параллель-
ности пластин коллектора; 2 — пласти-
на коллектора; 3 — нажимной омнка-
вичениый конус
Втулки и конусы при наличии 'повреждений ремонтируют.
Если имеются трещины вдоль посадочного места иа вал, втулку
заменяют. Допускается электроиаплавка или заварка трещин,
выгоревших участков, изношенных шпоночных канавок, а также
резьбовых и проходных отверстий. Участки с трещинами
засверливают (по концам трещин) и вырубают канавку под за-
варку. При ремонте втулок и конусов допускается заварка вы-
горевших участков площадью до 2 см2. Если общая выгоревшая
площадь окажется более 2 см2, то по всей поверхности произво-
дят проточку, при этом смещение конуса вдоль оси относитель-
но посадочного места не должно превышать 1—2 мм при соблю-
дении соосности посадочных мест.
Резьбовые отверстия, если они повреждены, перерезают на
следующий диаметр, а крепеж заменяют. Миканитовые манжеты
и изоляцию цилиндра изго-
товляют из формовочного
миканита марок ФФГА или
ФМГА. Местные выгоревшие
или поврежденные участки
восстанавливают подклейкой
формовочного миканита или
слюды с последующей запеч-
кой. Перед сборкой в кол-
лекторе манжету и изоляци-
онный цилиндр испытывают
на электрическую прочность.
Восстановление коллек-
торных пластин и меж-
ламельной изоляции произ-
водят в порядке, обратном
принятому при разборке.
При этом соблюдают следующие требования: при замене изоля-
ции и медных коллекторных пластин в количестве до 10 % от
общего количества опрессовку коллектора специальным приспо-
соблением не производят; при выемке из коллектора свыше
10 % или полного набора пластин его заключают в специальное
опрессовочное приспособление «ЕЖ», где по ходу сборки соглас-
но технологическим инструкциям производят опрессовку кол-
лектора.
При сборке коллектора необходимо выполнять следующие
требования:
на участке сборки коллекторов должна быть абсолютная чис-
тота, электромонтеры должны работать в чистой спецодежде;
рейсмусом проверяют параллельность пластин коллектора
(рис. 24), а щупом —- значение зазора между манжетами и кол-
лекторными пластинами, которое должно быть в пределах 0,3-.—
0,6 мм. После окончательного ремонта коллектора зазор за-
крывают шпагатным бандажом и промазывают технологической
замазкой, иначе зазор может оказаться источником аварийной
ситуации, если в нем накопится меднографитовая пыль.
После окончания ремонта коллектор испытывают на элек-
трическую прочность изоляции между коллекторными пласти-
нами и относительно корпуса. Затем коллекторы балансируют
и динамически формуют. Небольшие коллекторы формуют дере-
вянными колодками на токарном станке, а крупные, с якорем,—
иа своих опорах, после чего коллектор обтачивают. Затем про-
резкой углубляют до 1,5 мм миканит между коллекторными
пластинами н специальными фасочниками вдоль пластин сни-
мают фаски под углом 45° и шириной 0,5 мм.
На внешнем верхнем торце коллектора в виде фаски закруг-
ляют пластины и трехгранным напильником делают небольшой
развал, чем исключают возникновение перенапряжений на тор-
цах коллекторов. После этого коллектор шлифуют специальны-
ми камнями и полируют.
Ремонт коллекторов на пластмассовом корпусе. Коллекторы
на пластмассовом корпусе изготовляют из термореактивных
пресс-материалов: К-6, АГ-4В, АГ—4С. Пресс-материал К-6
применяют для изготовления коллекторов малых машин низко-
го напряжения. Пресс-материал АГ-4 изготовляют на основе
фенолформальдегидной смолы со стекловолокнистым наполни-
телем. Эта пластмасса отличается высокой механической и элек-
трической прочностью и теплостойкостью.
Ремонт коллекторов без разборки является текущим ремон-
том, и выполняют его в тех случаях, когда на поверхности кор-
пуса возникли следы перекрытия электрической дугой, прожоги
пластмассы и трещины. Незначительные следы перекрытий на
поверхности пластмассы зачищают стеклянной бумагой, затем
протирают ветошью и дважды покрываю'.' эмалью дугостойкой
воздушной сушки ГФ-92-ХС. После каждого нанесенного слоя
эмали его досушивают на воздухе в течение 20 ч при окружа-
ющей температуре 20 °C или сушат в сушильной печи при темпе-
ратуре 105 °C в течение трех часов.
При наличии прожогов пластмассы на площади более 1/6
поверхности корпуса коллектора их удаляют проточкой на то-
карном станке на глубину 2—3 мм, затем шлифуют стеклянной
бумагой, обезжиривают салфеткой, смоченной в бензине или
ацетоне, и покрывают эмалыо ГФ-92-ХС. Трещины в пластмассе
до 3 мм или прогары на глубине до 4 мм удаляют сверлением
или расточкой. После вскрытия обработанную поверхность очи-
щают от пыли, обезжиривают и заполняют эпоксидным компаун-
дом холодного отвердения. Далее коллектор выдерживают 24 ч
на воздухе и 5—6 ч в печи при температуре 120 °C, после чего
отремонтированные поверхности зачищают, шлифуют и покры-
вают эмалью ГФ-92-ХС.
При внутренних замыканиях между пластинами, глубоких
выгораниях пластмассы и при ослаблении крепления втулки
и коллекторных пластин коллектор заменяют новым. Капиталь-
ный ремонт поврежденного коллектора возможен в условиях
ремонтного предприятия, имеющего соответствующую оснастку.
Ремонт контактных колец. Повреждения контактных колец
могут быть различными. Так, например, возможна выработка
от абразивного износа при неправильно выбранной марке щеток,
повышенном загрязнении среды, искрении под щетками, электро-
химическом переносе металла с отрицательной полярности на щет-
ку у синхронных машин (если при этом не поменять своевременно
полярность, кольцо сильно вырабатывается) и от других причин.
Если поверхность колец оказывается выработанной, то при
необходимости контактные кольца протачивают, а при неболь-
шой выработке или подгарах поверхность колец шлифуют и по-
лируют специальными абразивными брусками, вначале камнем
Р-16, затем Р-17 и полируют Р-30.
Все контактные соединения перечищают, изоляцию вту-
лок, шайб, шпагатных бандажей и боковых поверхностей очи-
щают н покрывают изоляционной эмалью ГФ-92-ХС.
Следует иметь в виду, что нормальное биение контактных
колец составляет 0,03—0,05 мм; предельно допустимое при диа-
метре до 125 мм—0,1 мм, а при диаметре выше 125 мм —0,15 мм.
Контактные кольца подлежат капитальному ремонту или
полной замене в тех случаях, когда возникают сильные выгора-
ния от пробоя изоляции на корпус, пробоя изоляционных втулок
или шайб, при нарушении контактов в местах подключения вы-
водов обмотки ротора к кольцам. В процессе эксплуатации надо
следить за целостью внешней роторной цепи (щеточный узел,
провода, пусковое сопротивление), так как нарушение цепи,
т. е. возникновение обрыва, может привести к перенапряжению
и к повреждению изоляции на различных участках, в том числе
иа контактных кольцах.
Рис. 25. Узел контактных колец:
о — на чугунной втулке; б — консольный с пластмассовой изоляцией
В случае значительного износа или разрушения контактных
колец под воздействием дуговых процессов их заменяют. Новые
кольца изготавливают из такого же материала, что и заменяемые.
Втулку вновь переизолируют.
У контактных колец с горячей посадкой втулку изолируют
формовочным миканитом или стеклом и канитом (рнс, 25). После
тугой обмотки изоляцией втулку 1 дополнительно обматывают
двумя слоями кабельной бумаги 2, стягивают стальным хомутом
и при нагреве 120—130 °C хомут подтягивают. Затем запекают
изоляцию в течение 1 ч при температуре 150—180 °C. После под-
тяжки хомута на горячей втулке ее охлаждают. Изоляцию про-
тачивают острым резцом по направлению намотки.
Контактные кольца 3 сажают на изоляцию втулки при тем-
пературе 350—450 °C и охлаждают сухим сжатым воздухом. При
температуре 70 °C изоляцию колец пропитывают лаком МЛ-92,
а после сушки до прекращения отлипа покрывают эмалью
ГФ-92-ХС. Изоляцию колец проверяют на электрическую проч-
ность.
б. РЕМОНТ КОЛЛЕКТОРОВ
КРУПНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
Ремонт коллекторов крупных машин во многом сходен с тех-
нологией ремонта арочных коллекторов общепромышленных
машин, однако имеются некоторые особенности:
1. При повреждении и замене коллекторных пластин, а так-
же ремонте миканитовой манжеты нажимного кольца перед его
снятием в торце стяжных шпилек засверливают отверстия диа-
метром 8—10 мм на глубину 10—15 мм. Это требуется для удоб-
ства направления шпилек в отверстия нажимного кольца. Перед
обтяжкой шпилек нажимных колец у коллекторов диаметром
свыше 800 мм проверяют зазор «а» между нажимным кольцом
и втулкой (рис. 26). Эту проверку выполняют после подтяжки
гаек в холодном состоянии.
2. Коллекторы крупных электродвигателей постоянного
тока обтачивают на своих опорах под напряжением до 200 В.
Для повышения частоты вращения двигателя при указанном на-
пряжении ослабляют магнитный поток в обмотке возбуждения.
Но и при этом номинальной частоты вращения не достигают.
Коллекторы генераторов обтачивают при номинальной час-
тоте вращения от приводного двигателя; после обточки чистота
поверхности коллектора долж-
на быть в пределах 0,03—
0,04 мм.
При замерах индикатор-
ной головкой биения поверх-
ности коллектора показания
прибора будут разные. Напри-
мер, биение поверхности кол-
лектора, замеренное при номи-
нальной частоте вращения, по
мере ее снижения будет увели-
чиваться. Это объясняется из-
менением упругости якоря и
разрывом масляного клина
под шейкой вала при низкой
частоте вращения.
Геометрическая форма рез-
ца для обточки коллекторов
показана на рис. 11. Реко-
мендуется в токарной мастерской ЭРЦ иметь эталонный образец
заточенного.резца.
3. После замены части коллекторных медных пластин кол-
лектор подвергают обязательной динамической формовке на своих
опорах. Затем проводят комплексную обработку коллектора
(см. гл. 4).
Рис. 26. Арочный коллектор:
1 — нажимной конус; 2 — мика-
нитовые манжеты; 3 — петушок;
4 — коллекторная ' пластина; 5 —
втулка; 6 — стяжная шпилька
1.	РЕМОНТ МЕХАНИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ И УЗЛОВ
Ремонт посадочных поверхностей валов. Среди многочислен-
ных причин повреждения посадочных поверхностей валов под
сердечниками, муфтами могут быть несоблюдение допусков при
изготовлении валов и тел охвата их (муфты и т. д.), повреждения
поверхностей из-за частых съемов и напрессовок муфты и шки-
вов, знакопеременные ударные нагрузки и др. Характерным при-
знаком таких нарушений является появление на посадочной по-
верхности красного порошка (окиси железа) как результата кон-
тактной коррозии. При этом могут быть повреждены шпонка
и шпоночные пазы вала и муфты.
Шпоночные пазы восстанавливают электродуговой наплав-
кой:
1)	перед наплавкой протачивают вал с уступом высотой
4 мм под углом 15—20° (рис. 27, а);
2)	изготовляют и вставляют в паз копию шпонки из меди
или графита;
3)	наплавляют поверхность вала с диаметрально противопо-
ложных сторон (как указано на рис. 27, а). С каждого предыдущего
шва удаляют окалину и очищают шпонку. Длина каждого шва
должна поочередно превышать длину восстанавливаемой поверх-
ности на расстояние, равное 0,5—0,7 и 1—1,5 диаметра d вала
(рис. 27, б). Вначале наплавляют разбитый шпоночный паз.
Затем одновременно с наплавкой посадочного места под подшип-
ник наплавляют посадочную поверхность под шкив;
4)	проверяют качество наплавленного слоя, который должен
быть ровным и плотным, без раковин, пропусков и подрезов
в начале и конце наплавленного шва.
Есть и другие способы восстановления поврежденных по-
верхностей, например, внбродуговой, электромеханический и
т. п. Восстановление диаметра вала электродуговым способом
производят с учетом появления местных напряжений, значи-
тельных на конце навариваемого участка. При этом может про-
изойти изгиб вала.
Для предотвращения деформации валики наплавляют в по-
следовательности, показанной цифрами на рис. 27, а. Каждый ва-
лик зачищают от шлака, после чего наплавляют следующий
валик. Последние валики удлиняют, что позволяет постепенно
изменять структуру металла вдоль вала.
Описанная технология электронаплавки валиков несколько
снижает внутренние напряжения в металле, но не исключает нх.
Если после электронаплавки нагреть вал до температуры 600—
700 °C, а затем медленно охладить, то структура металла почти
полностью восстановится и внутренние напряжения будут све-
дены до минимума. После наплавки и термообработки вал прота-
чивают и шлифуют.
Ремонт поломанных валов. К поломке вала могут привести
различные причины. Так, например, в случае нарушения соос-
ности электродвигателя с механизмом (нарушение центровки)
при длительной работе может возникнуть усталость металла и
поломка вала.
Кроме того, к поломке вала могут привести неправильные
переходы с одного диаметра на другой, неправильная электро-
наплавка металла на поверхность вала или отсутствие термооб-
работки, Поломанный вал следует заменить новым. Однако воз-
можна ситуация, требующая ремонта вала. В основном приме-
няют два способа ремонта вала.
Первый способ ремонта вала заключается в изготовлении
надставки н ее приварки к обломанному валу (рис. 28, а). Для
снижения до минимума внутренних напряжений в металле сле-
дует выдержать технологию электронаплавки, описанную выше.
Второй способ ремонта вала — изготовление протеза и сое-
динение его с валом горячей посадкой при температуре 250—
300 °C. Необходимо соблюдать размеры протеза, обеспечива-
ющие р-авнопрочность вала (рис. 28, б). Этот вид ремонта при
правильно выбранных допусках является надежным. •
В обоих способах для надставки и протеза выбирают ту же
марку стали, что и для вала.
Искривление вала может произойти от различных причин,
указанных ранее. К другим причинам относится следующая.
При выработке подшип-
ника и проседании вала
происходит касание ва-
лом уплотнения, что при-
водит к местному одно-
стороннему нагреву вала.
Односторонний нагрев ва-
ла вызывает его дефор-
мацию.
Вал подлежит ремон-
ту (рихтовке или правке),
если его изгиб больше
0,03 мм для электродви-
гателей с частотой вра-
щения 3000 об/мин или
Рис. 28. Ремонт сломанного вала:
а — електросваркой U — поврежденный
вал; 2 — наплавленный металл; 3 — над-
ставка d, — d 4- (3...4) мм); б — установкой
протеза (Г — поврежденный вал; 2 —-про-
тез; dt = I,3d; I = d; d2 = d -f- (5.,,7) mm)
0,05 мм — с частотой вра-
щения 1500 об/мин.
Правку вала выполняют в холодном состоянии у двигателей
мощностью до 100 кВт при изгибе вала не более 0,3 % его длины.
При большем изгибе вал греют до температуры 400-—500 °C.
Правку вала в холодном и горячем состояниях выполняют на
прессе.
Ремонт станин и подшипниковых щитов производят, чтобы
приостановить развитие появившихся трещин, восстановить об-
ломанные опорные лапы станины и посадочные поверхности.
Если эти неисправности своевременно не устранить, может воз-
никнуть аварийная ситуация с последующим необратимым раз-
рушением электродвигателя.
Ремонт посадочных поверхностей станин и щитов. Задиры,
выбоины и вмятины, если их общая площадь не превышает 4 %
от посадочной поверхности под подшипник и 12—15 % от поса-
дочной поверхности центрирующей заточкн, устраняют шли-
фовкой бархатным напильником или шлифовальной шкуркой,
смоченной в машинном масле. Если общая площадь повреждения
посадочных поверхностей превышает эти пределы или откло-
няется от пределов допусков, указанных на чертеже, то поверх-
ности восстанавливают одним из следующих способов:
Наплавка металла газовой горелкой. Наплавля-
емую деталь в электропечи нагревают до температуры 300—400 С.
Затем чугунным прутком марки «Б» наплавляют восстанавливаемую
поверхность. Наконечник горелки выбирают из расчета расхода
ацетилена 100—-120 дм8/ч на 1 мм толщины металла. В качестве
флюса применяют буру измельченную или смесь, %: бура —
•г-б; двууглекислый натрий — 22 и двууглекислый калий —
Для ослабления внутренних напряжений после наплавки
подшипниковые щиты или станины (без обмотки) нормализуют
при температуре 300—400 °C с выдержкой при этой температуре
4—6 ч и охлаждением, не вынимая из выключенной печи, в тече-
ние 12—16 ч. Затем производят механическую обработку наплав-
ленной поверхности.
Металлизация. Восстанавливают изношенные поверхнос-
ти также способом металлизации, процесс которого заключается
в нанесении на поверхность частиц расплавленного металла с по-
мощью электрических или газовых металлизаторов.
Восстановление изношенных поверх-
ностей нанесением пленки эластомера
ГЭН-150 (В). Накоплен опыт нанесения полимерной пленки на
изношенные поверхности центрирующих заточек подшипнико-
вых щитов, а также под посадку подшипников качения на вал
и в щиты.
Применение полимерной пленки обеспечивает достаточно
прочное соединение сопрягаемых деталей. Эластомер ГЭН-150
(В) является продуктом сочетания нитрильного каучука марки
СКН-40 со смолой ВДУ. Изготовляют ГЭН-150 в форме валь-
цованных листов толщиной 2—5 мм.
Эластомер хорошо адгезируется с металлом, выдерживает
большие удельные давления при сжатии (до 50 • 103 Па) и боль-
шие ударные нагрузки, обладает высоким электрическим сопро-
тивлением. Если в эластомер при его приготовлении добавить
пластификатор марки Н-135, он может работать в интервале тем-
ператур от —70 до +145 °C. После термообработки пленка
эластомера не растворяется в воде, спирте, масле, керосине, бен-
зине и их смесях.
Эластомер можно хранить в сухом виде до одного года, а при-
готовленный раствор в герметической посуде — бессрочно. Су-
кой эластомер и его раствор хранят на складе, вдали от отопи-
тельных приборов, не допуская воздействия солнечных лучей
и больших осветительных ламп.
Раствор приготовляют следующим образом. Сухой эластомер
мелко нарезают ножницами или мясорубкой и закладывают в со-
суд с растворителем. Для ответственных соединений рекомендует-
ся применять раствор вязкостью 20—35 с при температуре 20 °C.
Вязкость определяют вискозиметром ВЗ-4 (описание см. в § 4
данной главы).
Рецептурный состав раствора в весовых частях: сухой эла-
стомер — 50; ацетон — 130; толуол — 40; бутилацетат — 92.
Так как растворители эластомера токсичны, раствор приготов-
ляют в шкафу с хорошей вытяжкой, пользуясь халатом или ком-
бинезоном, резиновыми перчатками и защитными очками. Через
2—3 ч раствор взбалтывают, а через. 10—12 ч перемешивают до
однородной массы, фильтруют через металлическую сетку, име-
ющую 250—350 очков на 1 см2.
Адгезия полимерной пленки с металлом в решающей мере
зависит от качества подготовки поверхности, куда наносят рас-
твор. Попадание воды, масла, ржавчины и других загрязнений
на подготавливаемую поверхность снижает адгезию пленки на
70—80%. Поэтому поверхность, куда наносят раствор, предва-
рительно зачищают шкуркой до блеска, затем обезжиривают
бензином Б-70, 2—3 раза протирают ацетоном, после чего сушат
на воздухе в течение 10—12 мин до полного испарения раствори-
телей.
Раствор эластомера наносят на детали двумя способами.
Первый — центробежный способ, для детали, имеющей ци-
линдрическую форму. Раствор наносят на токарном станке, осна-
щенном соответствующими приспособлениями, с частотой враще-
ния шпинделя 800—1500 об/мин. После нанесения раствора де-
таль с полученной пленкой выдерживают на воздухе 30—40 мин,
а затем сушат при температуре 120—140 °C в течение 1—2 ч.
Второй способ — восстанавливаемую поверхность зачищают
от коррозии и обезжиривают бензином, затем протирают тампо-
ном, смоченным в ацетоне. Нельзя касаться руками обезжирен-
ной поверхности. Обезжиренную поверхность сушат на воздухе,
но не на солнце в течение 10 мин.
Подготовленный раствор эластомера наносят на восстанавли-
ваемую поверхность кистью. Максимальная толщина первого
слоя на детали ие должна превышать 0,2 мм. После нанесения
раствора эластомера на восстанавливаемую поверхность .деталь
сушат в сушильной печи при температуре 100—120 °C в течение
10—30 мин, затем выгружают из сушильного шкафа и охлаж-
дают на воздухе до комнатной температуры, после чего пере-
дают в сборку.
При изготовлении раствора эластомера необходимо соблю-
дать правила техники безопасности:
1)	раствор готовить в спецодежде, очках и резиновых
перчатках;
2)	помещение, где готовится раствор, должно хорошо про-
ветриваться проточно-вытяжной вентиляцией;
3)	не допускать попадания раствора на кожу;
4)	соблюдать правила пожарной безопасности, не допускать
искрообразования у места приготовления раствора и в поме-
щении;
5)	работающие в помещении, где приготовляется раствор,
должны быть проинструктированы и знать лицо, ответственное
за безопасность работ.
Запрессовка втулки в подшипниковый щит. Вытачивают втул-
ку из стали Ст 3 с припуском на обработку 2—3 мм внутреннего
диаметра. Толщина стенки втулки должна быть 3—5 мм. Затем
растачивают внутреннее отверстие щита до размеров втулки.
Расточку подшипникового щита для запрессовки втулки произ-
водят так, чтобы толщина стенкн щита оставалась не менее 10 мм.
Посадку в щит втулки при запрессовке производят по 2-му
классу точности. Стопорят втулку тремя винтами (диаметром не
менее 3 мм) под углом 120°, на глубину не менее двух диаметров
стопорных винтов. Внутренний диаметр втулки обрабатывают до
требуемых размеров.
Заварка трещин. Производят осмотр детали с трещинами,
определяют их характер, для предотвращения удлинения трещин
на расстоинии 8—10 мм от их концов сверлом 5—8 мм сверлят
отверстия на глубину трещины. Разделывают трещины под за-
варку под углом 70 °C с притуплением кромок радиусом 2 мм. Па
расстояние 10—15 мм от места заварки зачищают поверхность
до блеска абразивным кругом или металлической щеткой.
Во избежание деформации щита его устанавливают в стани-
ну и затягивают болтами. Заварку производят электросваркой
или газовой горелкой. Дли заварки применяют:
электроды марки АН4-1 из проволоки СВ-0,8 X 19Н9 в обо-
лочке из меди марок М2 или М3 (ГОСТ 859—78);
медную проволоку 0 3—6 мм в оболочке из жести толщи-
ной 0,3 мм, с тонкой меловой обмазкой; специальные электроды
из мягкой стальной проволоки СВ-0,8, обмотанные сверху мед-
ной проволокой 1,2—1,5 мм.
Флюс изготовляют из следующих компонентов, %: бура —
50; железные опилкн — 25; железная окалина — 25.
На поверхность наносят флюс.
Сварку производят прерывистыми участками не более 40 мм,
не перегревая металл. После сварки участки очищают от шлака.
Для выравнивания возникших внутренних механических
напряжений закрепленный болтами на станине щит ие снимают
в течение 2—3 сут. Затем снимают щит и зачищают заваренные
участки.
Нельзя допускать деформацию щита при заварке. Следует
иметь в виду, что если трещина в подшипниковом щите превы-
шает 1/4 его периметра или на щнте имеется несколько трещин,
такой щит ремонту не подлежит.
Восстановление отломанных опорных лап станины. Допус-
кается восстановление отбитых по диагонали двух опорных лап.
Если место излома в лапе позволяет ввернуть шпильку, то в теле
станины обрезают часть лапы и изготовляют из стали новую.
Разделывают фаски под углом 30° под сварку сверху и снизу на
глубину 1/4 толщины лапы;
приготавливают две шпильки диаметром 1/2 толщины лапы.
Затем сверлят два отверстия насквозь через отломанную часть
в корпус станины, нарезают резьбу в станине и вворачивают
шпильки. Отломанные лапы насаживают на шпильки.
Электросваркой или газовой сваркой приваривают отломан-
ные лапы, после чего зачищают швы стальной щеткой.
Примечание. Ремонт стальных и чугунных станин
выполняют аналогично электродами марки Э-42.
Ремонт лап станин из алюминия. Алюминие-
вые станины с обломанными лапами сваривают газовой сваркой.
При этом сварщнк должен иметь навыки газовой сварки алюми-
ниевых сплавов и правильно применять соответствующий флюс.
При сварке алюминия в зависимости от толщины металла
определяют расход ацетилена, дм3: при 1 мм — 75; 1,2 — 75...
...100; 1,5...2,0 — 150 ...300; 3,0...4,0 — 300 ...500.
Флюс наносят на кромки и проволоку пастой или порошком.
При сварке алюминиевых сплавов применяют флюс следующего
состава, %: бура — 10; хлористый калий—30; хлористый нат-
рий — 30; сернистокислый натрий — 30. После окончания свар-
ки удаляют флюс н место сварки промывают водой, так как
флюс вызывает коррозию шва.
Для сварки в качестве электродов используют алюминиевую
проволоку АК> АМЦ. Алюминиевые сплавы сваривают с неболь-
шим избытком ацетилена, мундштук горелки держат с наклоном
до 45° к поверхности свариваемого металла.
Изделие из алюминия до сварки прогревают до температуры
250 °C, а затем сваривают прерывисто участками по 50—60 мм.
Для получения мелкозернистой структуры после сварки изде-
лие отжигают при температуре 300—350 °C, а затем медленно
охлаждают в выключенной печи.
Поврежденные резьбовые отверстия восстанавливают сле-
дующими способами:
1)	рассверливают отверстие до ближайшего размерного
диаметра и нарезают резьбу с заменой крепежных изделий;
2)	рассверливают резьбовое отверстие, нарезают резьбу под
пробку и вворачивают изготовленную пробку, затем обвари-
вают ее по периметру резьбы. В пробке сверлят отверстие и на-
резают требуемую резьбу.
Краткие сведения по допускам и посадкам при ремонте ста-
нин и щитов. При ремонте сопрягаемых мест станин и под-
шипниковых щитов электрических машин для обеспечения нх
надежности в работе пользуются нормируемыми допусками и по-
садками;
на размер центрирующей заточки дается допуск по 2-му
классу точности, класс чистоты поверхности заточки — 6;
посадку подшипников качения в щитах производят по чер-
тежам завода-изготовителя.
При отсутствии чертежей руководствуются следующим;
для электродвигателей серии Al, А2, АО, МТВ, АВ, АК
и АОЛ с армированной стальной или чугунной втулкой посадоч-
ные поверхности выполняют под посадку С (скользящая) в сис-
теме вала;
для электродвигателей А, АК и АО 10—13-го габаритов
посадочную поверхность подшипника выполняют под посадку Д
(движения) в системе вала;
посадку П (плотная) применяют для машин постоянного тока
в системе вала;	'
посадка подшипникового щита в станину (центрирующая за-
точка) — по 2-му классу, плотная П2, класс чистоты — 6;
посадка подшипниковой крышки в щит — ходовая или ши-
рокоходовая. Допуски на размеры — Х3 и Ш3, класс чистоты по-
верхностей —: \74, зазор между крышкой и валом от 0,3 до 0,7 мм.
8.	РЕМОНТ СЕРДЕЧНИКОВ СТАТОРОВ И РОТОРОВ
Неисправность сердечников статоров и роторов устанавли-
вают внешним осмотром при разобранной машине. Характерны-
ми повреждениями сердечников, устраняемыми ремонтом, явля-
ются: осевой сдвиг сердечников, распушение (веер) крайних
листов сердечников, сдвиг части листов в шихтовке сердечников,
ослабление прессовки активной стали, нарушение изоляции ли-
стов сердечников и местный поверхностный нагрев шихтовки,
выгорание или оплавление участков сердечника, прославление
посадки сердечника ротора на валу, износ поверхности сердеч-
ника.
Для устранения распушения (веера) крайних листов сердеч-
ников выправляют и, при необходимости, сваривают между со-
бой 3—5 крайних листов. Листы зубцов стягивают шпильками
между двумя массивными шайбами (на время сварки).
По зубцам пропиливают ножовкой наклонные пазы шири-
ной 1,5—2 мм на длине 10—12 мм. Заваривают пропиленные
пазы электродуговой сваркой, а заваренные участки зашлифо-
вывают заподлицо с сердечником.
Сдвинутые отдельные листы активной стали восстанавливают
прогонкой через паз стальной конусной оправки, после чего паз
обрабатывают напильниками (дориуют).
Ослабленная прессовка активной стали сердечника прояв-
ляется выбросом красного порошка (окиси железа) от контакт-
Рис. 29. Ремонт актив-
ной стали сердечника:
1 — пакет сердечника стато-
ра; 2 — вставка из текстоли-
та или стеклотекстолита
врежденной и очищенной
ной коррозии при взаимном перемещении листов шихтовки.
Для устранения этого дефекта в пределах ширины зубца заби-
вают из стеклотекстолита клинья (через 2—4 зубца) между
нажимным кольцом (шайбой) и крайними листами сердечника
статора, ротора (якоря). Щуп толщиной 0,1 мм не должен про-
ходить глубже 2 мм между листами шихтовки сердечника,
крайние листы загибают иа клинья для их фиксации. При выпа-
дении вентиляционной распорки в это место забивают клин
из стеклотекстолита и загибают на него крайние листы па-
кета.
Участок активной стали сердечника, на котором возник на-
грев, зачищают шлифовальным или корундовым кругом (или
даже напильником), затем острым шабером снимают заусеницы
и перемычки между листами сердечника. Из краскораспыли-
теля (пульверизатора) поврежденный
участок покрывают лаком БТ-99.
Примечание. При просту-
кивании сердечника молотком выяв-
ляют состояние изоляции между лис-
тами шихтовки. Если из сердечника
высыпается темнокоричневая пыль, это
значит, что изоляция пришла в пол-
ную негодность из-за теплового раз-
рушения. Такой сердечник не ремон-
тируют, а полностью перешихтовы-
вают с восстановлением изоляции
листов.
Выгоревший и оплавленный учас-
ток сердечника вырубают острым
зубилом, исключая сплавленные меж-
ду собой листы. Тонким шабером
удаляют заусеницы между листами
вырубленной зоны. Отверткой или но-
жом аккуратно разводят листы по-
зон, куда вставляют пластинки слюды
толщиной 0,05—0,07 мм на глубину 10—15 мм. Затем отремон-
тированный участок покрывают лаком БТ-99.
Пустоты от выгорания и вырубки в пазу и в зубцах запол-
няют вставкой из текстолита или стеклотекстолита (рис. 29).
При ослаблении посадки сердечника ротора на вал ремонт
производят следующим образом.
В роторе с беличьей клеткой обозначают на эскизе располо-
жение сердечника на валу; прессом выпрессовывают вал.
В роторе с фазной обмоткой демонтируют обмотку ротора;
обозначают на эскизе расположение сердечника ротора на валу;
снимают контактные кольца и обмоткодержатель; по сечению
и длине паза в диаметрально противоположных точках забивают
два клина; двумя шайбами зажимают сердечник, исключая сме-
щение листов; выпрессовывают вал, восстанавливают посадоч-
ную поверхность и снова запрессовывают;
сердечник нагревают до температуры 70 °C, пропитывают
в лаке БТ-99 и сушат иа воздухе. Укладывают обмотку.
Повышение надежности отремонтированной части активной
стали. Установка стеклотекстолитового заполнителя (протеза)
после удаления поврежденной части активной стали дает воз-
можность сформировать правильную форму паза в сердечнике.
При этом происходит невыгодное для машин перераспределение
магнитного поля. Проводимость зубцов уменьшается, ток на-
магничивания и нагрев обмотки статора увеличиваются.
Возникшие пульсации магнитного поля вызовут дополни-
тельные потери мощности в активной стали статора и ротора,
уменьшается КПД машины и ухудшаются пусковые характери-
стики электродвигателей. Учитывая изложенное, не следует до-
пускать нарушение симметрии магнитного поля, так как при
этом снижается надежность электродвигателя. Для повышения
надежности активной стали статора в качестве заполнителя целе-
сообразно применять магнитодиэлектрик, представляющий со-
бой смесь ферромагнитного порошка с различными технологи-
ческими добавками.
Способ приготовления стеклонитодиэлектрической массы,
армированной слоями стеклоткани, улучшающей механические
свойства материи, приведен в работе [28].
Ферромагнитная диэлектрическая масса состоит из следу-
ющих компонентов, части по массе: фурано-эпоксидная смола
марки 41/ФАЭД-13 — 100; гексаметилендиамин кристалличе-
ский —- 10...18; порошок железный марки ПЖ2М2— 200...400.
Поврежденную часть удаляют и расчищают, а всю активную
сталь испытывают иа нагрев. Перед установкой на место изго-
товленного ферромагнитного заполнителя его подгоняют, место
установки обезжиривают, затем на эпоксидном компаунде холод-
ного отверждения с добавлением железного порошка устанавли-
вают на место поврежденного зубца.
Приготовленный ферромагнитный материал стойкий к воздей-
ствиям мгновенным тепловым ударом от 200° до 0 °C, растворов
солей, кислот, щелочей, масел, спиртов, керосина и бензина.
9.	ПРИЧИНЫ, ВЫЗЫВАЮЩИЕ ВИКРАЦИИ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
Вибрации электрических машин могут быть вызваны не-
уравновешенностью вращающихся частей, при которых центр
тяжести смещен с оси вращения, а также механическими или
электромагнитными причинами.
К механическим причинам вибрации относят неуравнове-
шенность ротора, нарушение линии вала, возникшие дефекты
в подшипниках, ослабленную посадку активной стали иа валу
ротора (якоря).
К электромагнитным причинам вибрации относят асиммет-
рию магнитного поля, вызванную неравномерностью зазора меж-
ду ротором (якорем) и статором; возникновение виткового замыка-
ния в обмотках ротора (якоря); обрыв стержней беличьей клетки.
Могут также проявиться аэродинамические причины вибра-
ции в виде упругих колебаний в воздушной среде с высокой час-
тотой вращения и возникновением вихреобразования в проточ-
ных частях машины.
Виды неуравновешенности ротора. ГОСТ 19534—74 уста-
навливает три вида неуравновешенности роторов: статическую,
моментную и динамическую. Вследствие неравномерного рас-
пределения масс в роторе электрической машины центральная
ось инерции, на которой расположен центр тяжести, редко сов-
падает с осью вращения. Смещение оси инерции вызывается тех-
нологическими причинами. Например, детали ротора, получае-
мые литьем, могут иметь неодинаковую толщину стенок и ребер.
При статической неуравновешенности ось инерции ул рас-
положена параллельно оси вращения и на ней лежит центр тя-
жести ротора (рис. 30, б).
Наиболее распространенным методом статической баланси-
ровки является перекатывание ротора, положенного шейками
вала на горизонтальные стальные линейки. Очевидно, что ро-
тор находится в устойчивом положении, когда центр его тяже-
сти лежит в самой нижней точке. Закрепляя балансировочные
грузики в верхней части ротора, добиваются его уравновешен-
ности.
При моментной неуравновешенности (рис. 30, в) центр тяже-
сти ротора расположен на оси вращения, однако каждая из ее
половин является неуравновешенной, и их центры тяжести ле-
Рис. 30. Схема балансировочного станка:
1 — балансируемый ротор; 2 — пружинные опоры; 3 — катушки дат-
чиков; 4 — переключатель для измерения колебаний опор; 5 — усили-
тель; 6 — стробоскоп; 7 — милливольтметр; 8 — приводной электродви-
гатель; 9 — шкала шпинделя; 10 — лампочка стробоскопа
жат в одной плоскости у2 по обе стороны от оси вращения на рав-
ных расстояниях. При моментной неуравновешенности ротора
появляется центробежный момент от пары сил.
Динамическая неуравновешенность состоит из статической
и моментной неуравновешенности.
Моментная неуравновешенность может быть обнаружена
и устранена только при динамической балансировке на станке
(рис. 30, а). Отечественная промышленность изготовляет балан-
сировочные станки разных по грузоподъемности моделей. Из
опыта применения балансировочных станков на предприятиях
с действующим парком электрических машин в 20—30 тыс. ед.
рекомендованы две модели: модель МС-902 для балансируемых
изделий массой 30—300 кг, модель 9А734 для балансируемых
изделий массой 300—3200 кг. Балансировка на станках ведется
на резонансной частоте вращения.
Существует несколько методов балансировки крупных элек-
трических машин, из которых наиболее распространен метод
балансировки установкой двух-трех корректирующих грузов.
Рис. 31. К определению
балансирующего груза по
амплитудам вибрации
При номинальной частоте вращения ротора якоря) внбро-
метром измеряют двойную амплитуду вибрации подшипников
в трех направлениях: осевом, горизонтальном и вертикальном.
Измерения проводят на уровне осевой линии вала. Для измере-
ния вибрации машину запускают при трех различных условиях:
1)	на роторе пробный груз отсутствует;
2)	в произвольной точке уравновешивания, со стороны под-
шипника с наибольшей вибрацией, устанавливают пробный груз
и производят второй пуск (рис. 31, а);
3)	в той же плоскости, но в диаметрально противоположной
точке переставляют тот же груз, обозначенный PJip.
Во всех трех условиях пуска машины измеряют вибрации
обоих подшипников. Основой для расчетов и простейших геомет-
рических построений принимают наи-
большую амплитуду вибраций в на-
правлениях, где она возникла. До-
пустим, наибольшая вибрация оказа-
лась со стороны I. Измеренные ампли-
туды вибраций изображают вектора-
ми (рис. 31, б): Л4г — при пуске бес-
пробного груза; /И2 — с пробным гру-
зом в положении Рпр; Ms —с пробным
грузом в положении Р^р; ^пр —от
действия пробного груза.
Амплитуды вибраций /И2 и Л'13
являются геометрическими суммами
амплитуд М± и Л1пр. Далее произ-
водят графическое построение. На
горизонтальном отрезке прямой ВС,
равном в масштабе 2Afj, строят тре-
угольник со сторонами, равными в том же масштабе, М2 и М$
(стороны ОВ и ОС). Медиана ОА треугольника -ОВС (в том же
масштабе) даст амплитуду вибрации /Ипр, вызванной пробным
грузом. Если на рис. 31 продлить вектор ОА (Мпр), можно
измерить угол Р между векторами Мг и Л4пр. Это дает возмож-
ность определить место установки балансирующего груза. Так
как построение треугольника имеет два решения, то угол р можно
отсчитать вправо или влево от пробного груза. Соответственно
и пробный груз можно при необходимости установить в том или
другом направлении.
Определяют величину балансирующих грузов. Вначале вы-
бирают массу пробного груза, г,
Gi
Рпр = (10 . . . 20) , „у,
Ц 1000 /
где G± — нагрузка на подшипник от массы ротора; г рас-
стояние от оси вращения до центра тяжести пробного груза, мм;
п — частота вращения ротора, об/мин.
Массу балансирующего груза определяют в зависимости от
массы пробного груза Рпр по формуле
Aft
рб = Рпр мар •
Если возникает необходимость дальнейшего снижения виб-
рации на стороне I, то положение и массу балансирующего груза
уточняют методом обхода пробным грузом. Снижение вибрации
подшипника 1 со стороны I и подшипника 2 со стороны II озна-
чает, что в первоначальном небалансе преобладает статическая
неуравновешенность. Тогда следует прекратить балансировку
со стороны I и перейти к балансировке ротора со стороны II. При
этом снижение вибрации подшипника 2 будет сопровождаться,
снижением вибрации подшипника 1. Если при снижении вибра-
ции подшипника 1 резко повысилась' вибрация подшипника 2,
это означает, что в первоначальном небалансе преобладает дина-
мическая неуравновешенность. В этом случае следует закончить
балансировку ротора со стороны I, а затем этим же методом
балансировать сторону //; при зтом сторону I уравновешивают
методом проб поправочных грузов.
Балансировка роторов на своих опорах затруднительна по-
тому, что ротор не фиксируют, как на балансировочных станках.
В ремонтных организациях балансировочные станки для круп-
ных электрических машин практически отсутствуют. После окон-
чания балансировки грузы надежно закрепляют.
Ниже приведены используемые внутризаводские нормы,
установленные ЛПО «Электросила» на вибрацию подшипников
электрических машин постоянного и переменного тока, а также
агрегатов (исключая турбогенераторы). Эти нормы распростра-
няются на любой, предусмотренный для машин, режим работы:
Номинальная частота вра- 375 500 600 750 1000 1500 3000 4500 6000
щения ротора (якоря),
об/мин
. Наибольший размах виб- 90 85 80 75  70	60 40	30 25
рации, мкм
f0. СБОРКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
МОЩНОСТЬЮ ДО 250 кВт
При разборке и сборке электрических машин переменного
и постоянного тока используются стандартные и специальные
инструменты и приспособления.
При насаживании на вал машины передаточных деталей
(полумуфты, шкивы, шестерни) ие допускаются усилия на под-
шипники. Для этого применяют простое приспособление из двух
швеллеров 3,5 с двумя стяжными шпильками 4 (рис. 32). В швел-
лер 3 упирают задний торец вала 2, а в швеллер 5 вваривают гай-
ку и винтом 1 напрессовывают шкив на приводной конец вала,
исключая удары по ступице муфты.
При монтаже подшипниковых щитов подшипники качения
перед посадкой их на посадочные места подогревают в минераль-
ном масле до температуры 80—100 °C. При этом подшипники
увеличиваются в диаметре, что создает трудности при установке
щита в станину и посадке на подшипник. Для облегчения посад-
ки щита используют индукционный нагреватель, который встав-
ляют в отверстие щита 1 (рис. 33). Нагреватель индукционного
типа состоит из шихтованного П-образного магнитопровода 4
и катушки 5, подключенной к источнику переменного тока.
Переменный магнитный поток, возбуждаемый катушкой, замы-
кается через подшипниковый щит и нагревает его вихревыми то-
ками, после чего щит свободно надевают на подшипник. При
этом шихтованный индуктор сравнительно холодный, в то время
как подшипниковый шит из монолитного металла (сталь или чу-
гун) нагревается за несколько минут до 120—130 °C. Питающий
кабель 2 подсоединяют к катушке в коробке зажимов 3. При
массовой сборке электрических машин в электрической схеме на-
гревателя предусматривают реле времени для автоматического
отключения нагрева.
В перечень приспособлений обычно входят набор стропов
и стальных канатов, различный измерительный инструмент, шаг
беры, напильники, электродрели, домкраты.
До начала сборки электрических машин заготовляют вспо-
могательные материалы в зависимости от нормируемой потреб-
ности: растворители, масло жидкое, смазка густая, обтирочный
материал (ветошь, салфетки), шлифовальные средства, водостой-
кая шкурка шлифовальная, шлифовальные камни Р-16, Р-17
и Р-30, изоляционный материал, изоляционная эмаль воздуш-
ной сушки ГФ-92-ХС и др.
Рис. 32. Насадка шкива на вал
Рис. 33. Индукционный на-
греватель для щита
Грузоподъемные работы выполняют подготовленные спе-
циалисты, имеющие соответствующие удостоверения на право
управления электрифицированными грузоподъемными механиз-
мами (электротельферы, краи-балки, электрифицированные уко-
сины), а также на выполнение такелажных работ.
Подготовка электрических машин переменного тока к сбор-
ке. Все детали асинхронных двигателей независимо от того, ка-
кой вид ремонта они проходили на специализированных уча-
стках электроремонтного цеха или электроремонтного завода,
проверяют на пригодность их к сборке машины.
Процесс подготовки деталей к. сборке заключается в следу-
ющем:
В статоре проверяют сердечник, его крепление в станине;
лезвием ножа или щупом проверяют плотность шихтовки, отсу-
тствие веера крайних листов; проводят внешний осмотр замыка-
ний в листах активной стали. Обмотку статора проверяют на до-
статочность увязки в лобовых частях, проверяют заделку вывод-
ных концов, их изоляцию по длине и в местах пайки с обмоткой.
Обмотку статора испытывают повышенным напряжением,
о чем вывешивается на рым-болт бирка, свидетельствующая
о праве на передачу в сборку машины. Выводные концы марки-
руют. Станину статора, опорные лапы, транспортные рым-болты
осматривают на целость и отсутствие трещин.
Центрирующая заточка в станине не должна иметь повреж-
дений, а посадочная поверхность должна быть по размерам в пре-
делах допуска на скользящую посадку, обработанной по 2—3-му
классу точности. Отверстие под подшипник в щитах обрабаты-
вают по 1—2-му классу точности с чистотой поверхности 6—8-го
класса в зависимости от того, с подшипниками какого класса под-
шипниковые щиты сопрягаются.
В станине проверяют отверстия и целость резьбы.
В роторе асинхронного двигателя проверяют посадку на
вал сердечника, визуальным осмотром проверяют беличью
клетку иа отсутствие трещин и обрывов в стержнях и короткоза-
мыкающем кольце. На беличьей клетке должна висеть бирка ис-
пытательной станции, удостоверяющая целость клетки. Прове-
ряют также посадочные места вала, шпоночной канавки, ком-
плектность крепежа, шпонки.
В роторе с фазной обмоткой проверяют состояние обмотки,
бандажей, контактных колец, щеточного узла и его комплект-
ность.
Сборка узла подшипникового качения. В зависимости от
мощности, конструкции и режима работы электрических машин
в них применяются различные типы подшипников. При монтаже
подшипника внутреннее кольцо насаживают иа вал с натягом.
Рис. 34. Ванна для разогрева
подшипников качения: __
1 — минеральное масло; 2 — катуш-
ки нагревателей
Рис. 35. Насадка под-
шипника качения мон-
тажной трубой
При нагреве в масляной ванне (рве. 34) подшипники качения под-
вешивают так, чтобы они не касались стенки ванны, температура
которой может оказаться выше среды (масла) нагрева. В этом
случае металл, касаясь стенки, получит отпуск и подшипник ока-
жется непригодным для работы. При разборке обычно внутрен-
нее беговое кольцо подшипника не снимают, а наружное кольцо
входит в подшипник подвижно.
Подшипник, полученный со склада на сборочный участок, рас-
консервируют в минеральном масле, нагретом до температуры
80—100 °C. Затем его насаживают на вал легкими ударами с по-
мощью монтажной трубы 3 с ободком 2 из меди (рис. 35). Диа-
метр трубы несколько больше диаметра вала и должен упираться
во внутреннее кольцо подшипника 1. Конец трубы заглушают
металлической пробкой 4. После установки и охлаждения в под-
шипники закладывают смазку в количестве 2/3 объема капсулы.
В некоторых электродвигателях применены подшипники
закрытого типа со смазкой, заложенной в подшипник на заводе-
изготовителе. Такой подшипник устанавливают на вал без рас-
консервации и промывки, следует только снять упаковку.
Роликовые подшипники перед сборкой машин разбирают.
Внутреннее кольцо извлекают нз подшипника, нагревают в мас-
ле и надевают на вал, наружное вставляют в щит. Остальную
часть подшипника, нагретого при посадке на вал, надевают иа
внутреннюю обойму (кольцо) после его остывания.
Сепаратор подшипника качения, надетого на вал, не должен
касаться верхнего или нижнего кольца (обоймы), в противном
случае подшипник заменяют.
Сборка электрических машин переменного тока. Электри-
ческие машины мощностью до 250 кВт изготовляют на подшип-
никах качения, конструктивно расположенных в щитах. Поэтому
подготовка электрических машин к сборке предусматривает
также подготовку подшипникового узла до начала общей сборки
машины.
До начала ввода ротора в статор в нижнюю часть расточки
для защиты от повреждений сердечника и обмотки закладывают
электрокартон.
По направляющим шпилькам, вставленным во внутренние
крышки подшипников со ' стороны, противоположной рабочему
Рис. 36. Различные соединительные муфты валов электрических
машин:
о —жесткая; б—зубчатая; в — эластичная (пружинная); г — пальцевая
концу вала, насаживают первый подшипниковый щит, который
подводят к центрирующей заточке до совпадения разметок, сде-
ланных при разборке машины, и наживляют болты крышек под-
шипников и щита. После этого аналогично первому насажи-
вают второй щит.
Затем легкими ударами (после начала захода щитов в центри-
рующую заточку) медного молотка запрессовывают щит в стани-
ну и затягивают диаметрально противоположные болты. По мере
затяжки болтов щитов и крышек подшипников прогеряют лег-
кость вращения ротора.
Устанавливают наружный вентилятор и кожух, если они
конструктивно предусмотрены. Собирают щеточный узел дви-
гателей с фазным ротором или синхронных двигателей. Закреп-
ляют выводные концы обмоток статора. Устанавливают рым-
болт.
Проверяют сопротивление изоляции обмоток статоров мегом-
метром напряжением 1000 В, роторов — мегомметром 500 В.
У двигателей, имеющих отверстия в щитах через каждые 120 ,
щупом проверяют воздушный зазор.
Качество сборки электрических машин проверяют от потен-
циал-регулятора или от сети в течение 5 мин. После проверки
машину передают на испытание, насаживают шкив, муфту и т. д.
(рис. 36).
Сборка машив постоянного тока. Подготовку к сборке машин
начинают с магнитной системы (индуктора), якоря и подшип-
никовых щитов. На вал якоря насаживают вентилятор, на ооа
конца вала насаживают внутренние крышки и предварительно
отревизованные подшипники качения. Подготовка подшипников
выполняется так же, как у машин переменного тока.
В корпус магнитной системы устанавливают предваритель-
но собранные главные и дополнительные полюса. При сборке
магнитной системы следует обеспечить хорошую вимметрию маг-
нитного потока, так как это в решающей степени влияет иа ком-
мутационную способность машин постоянного тока.
У машин постоянного тока станина является также магнито-
проводом. Установку главных и дополнительных полюсов вы-
полняют симметричными между собой, с наименьшей разницей
(от одного сбегающего края наконечника до другого набегающе-
го края) шага между их наконечниками в пределах: для глав-
ных полюсов до 2 мм, для дополнительных — до 1 мм от сбега-
ющего края главного полюса до набегающего края дополни-
тельного полюса. Правильность установки полюсов по шагу
проверяют нутромером или шаблоном.
Контакт стали полюсов и магнитопровода должен быть на-
дежным. Усилие затяжки крепления главных и дополнительных
полюсов контролируют динамометром или тарированными клю-
чами по нормам допустимых усилий.
Для соединения между собой обмоток главных и дополни-
тельных полюсов устанавливают перемычки. Полярность полю-
сов проверяют по отклонению магнитной стрелки при подаче
в обмотку возбуждения напряжения постоянного тока, равного
5—6 % от номинального. По ходу вращения в двигателях за
главным полюсом следует дополнительный полюс одноименной
полярности, в генераторах — обратной полярности. Подготов-
ленный индуктор покрывают внутри изоляционной эмалью воз-
душной сушки марки ГФ-92-ХС.
У щита со стороны коллектора устанавливают щеточное уст-
ройство со щеткодержателями и щетками. Затем заводят якорь
в индуктор, устанавливают подшипниковые щиты и только после
этого регулируют (с помощью полоски из электрокартона или
текстолита) установку щеткодержателей на высоту от нижней
обоймы до коллектора в пределах 2 мм.
Шаг расстояния от сбегающего края щетки одного полюса
до сбегающего края щетки другого полюса нормируется по раз-
ности расстояний в пределах 0,5 % общего расстояния. Комму-
тация машины постоянного тока зависит также от того, насколь-
ко выдержаны расстояния между щетками разной полярности
(см. гл, 4).
После окончательной сборки и притирки щеток машину пере-
дают на испытательную станцию.
ГЛАВА 7
РЕМОНТ КРУПНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
1.	ДЕФЕКТАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
Крупные электрические машины, кроме текущего ремонта, под-
вергаются капитальному, на выполнение которого составляется
ведомость дефектов.
Ведомость дефектов составляют иа основе сделанных в смен-
ных журналах записей по результатам технического обслужи»
вания электрических машин, назначенных для капитального
ремонта; проведенных текущих ремонтов со снятием щитов
(кожухов); записей в агрегатных книгах. Ведомость необходима
для разработки графика капитального ремонта, материально-
технического обеспечения; сметы на производство работ электро-
службы цеха, в котором намечается ремонт машины.
Ведомость дефектов на капитальный ремонт машин состав-
ляется в срок до 1 марта года, предшествующему планируемому,
и передается в ремонтные организации, которые будут участво-
вать в ремонте, и в отдел главного энергетика.
Типовой объем работ при проведении капитального ремонта
крупной электрической машины: выполнить все операции теку-
щего ремонта; произвести полную или частичную замену обмо-
ток или их ремонт с последующей двухкратной пропиткой рото-
ров, якорей; произвести ремонт механической части роторов, яко-
рей, контактных колец и коллекторов, ремонт или изготовление
подшипниковых щитов и фланцев; выполнить полную пропайку
«петушков»; проверить крепление активной стали ротора, яко-
ря, статора; окончательно зачистить обмотки с последующими
испытаниями, пропиткой, отделкой и сушкой.
В ведомость дефектов включают краткий перечень возмож-
ных дефектов:
1.	Производят мегомметром замер сопротивления изоляции
обмотки до, после и во время ее очистки*. Производят ревизию
обмотки и ее крепление бандажами, пазовыми клиньями.
2.	Коллектор осматривают на ходу до остановки и опреде-
ляют объем ремонта: динамическая формовка для стабилизации
коллекторных пластин с последующей проточкой коллектора;
перепайка плохих контактов, обнаруженных в результате ин-
струментальной проверки пайки «петушков» у коллекторных
пластин и в других частях обмотки; бандажировка и промазка
торцов коллектора электроизоляционной замазкой.
3.	При проверке механической части якоря осматривают
крепление сердечника к остову, которое в различных конструк-
циях выполнено призматическими или клиновыми шпонками,
круглыми штифтами; проверяют также посадку ступицы на вал,
приварку несущих балочек якоря.
4.	В магнитной системе возможна замена катушек главных,
дополнительных полюсов и корпусной изоляции в связи с пере-
водом машины на другой класс нагревостойкости.
5.	Замена изоляции стержней компенсационной обмотки.
Если позволяет время, переизолируют стержни в период плани-
руемой остановки иа капитальный ремонт. Если такой возмож-
ности нет, изготовляют новые стержни, изолируют их и при
остановке заменяют негодные на вновь изготовленные.
6.	В щеточном аппарате — ремонт или замена щеткодер-
жателей и щеток, их регулировка и притирка.
7.	В статоре асинхронных и синхронных двигателей — про-
верка крепления сердечника в станине, распорок между пакета-
ми; проверка (специальным ножом) плотности шихтовки актив-
ной стали, которую при необходимости надо уплотнить; провер-
ка пазовых клиньев на отсутствие прослабления, крепления лобо-
вых частей обмотки и состояния выводных концов обмотки статора.
При полной замене обмотки статора секции новой обмотки
тщательно осматривают и проверяют на электрическую проч-
Подробнее см. в § 4 данной главы.
иость витковую и общую изоляцию, после чего обмотку уклады-
вают в пазы подготовленного статора.
8.	У ротора асинхронного двигателя с короткозамкнутой
обмоткой возможна замена оборванных стержней или распайка
у короткозамыкающего кольца. При обрыве стержней увеличи-
вается время пуска; при обрыве нескольких стержней двигатель
не будет разгоняться до номинальной частоты вращения. Возни-
кают также вибрации двигателя в результате возникшей асим-
метрии магнитных потоков ротора. Неисправности в коротко-
замкнутой обмотке выявляют при запуске асинхронного или
синхронного двигателя, при работе асинхронного двигателя
и в разобранном виде при ввзуальном осмотре.
9.	У ротора асинхронного двигателя с фазной обмоткой про-
веряют состояние обмотки, проволочных бандажей; определяют
необходимость переклиновки обмотки установкой дополнитель-
ных прокладок из электрокартона или соответствующей толщи-
ны стеклотекстолита. Проверяют также механическую часть ро-
тора и особенно тщательно вал.
10.	У ротора синхронного двигателя проверяют плотность
посадки на сердечник катушек обмотки возбуждения, целость
межкатушечных перемычек. Перемычки, соединяющие наруж-
ные выводц катушек, чаще всего обламываются и их прихо-
дится менять. Это возможно при полном демонтаже полюсов, сня-
тых катушках сердечников. В ведомости дефектов это следует
предусмотреть.
II.	Контактные кольца при необходимости перебирают, за-
меняя изоляцию, выработанные кольца протачивают. Осматри-
вают щеточный узел с заменой или ремонтом щеткодержателей
и заменой щеток.
12.	В подшипниковых узлах проводят ревизию подшипни-
ков после полной разборки машины с очисткой от грязи, пере-
заливкой вкладышей (при необходимости) или наплавкой повре-
жденных мест. По результатам осмотра возможна пришабровка
вкладышей. Особое внимание уделяют лабиринтным уплотне-
ниям, которые при капитальном ремонте меняют или ремонти-
руют при наличии износа или других повреждений.
У подшипников скольжения с принудительной подачей смаз-
ки на сливной стороне устанавливают сетчатый фильтр для очис-
стки масла от возможного загрязнения в системе подачи жидкой
смазки. После очистки масла фильтры снимают. Изоляцию под-
шипниковых стоек, соединительных муфт на маслопроводе ре-
визуют, а при необходимости заменяют.
Подшипники качения обычно не ремонтируют, а заменяют
в следующих случаях: при наличии в смазке стружки от сепара-
торов, абразивном износе, коррозии тел качения (шарики, ро-
лики) и рабочих поверхностей колец, разрушении сепараторов,
при увеличенных радиальных и осевых зазорах, которые сви-
детельствуют об износах.
У двигателей приводов ответственных механизмов после
проработки подшипников качения в течение 10 000 ч последние
ваменяют.
13.	Систему охлаждения электрических машин ремонтируют
одновременно с ремонтом самих машин. Применяемые воздухо-
охладители демонтируют и тщательно очищают внутреннюю и на-
ружную поверхность труб. Масляные фильтры очищают и ре-
монтируют. Ремонтируют также вентиляторы и их приводные
электродвигатели, каналы холодного и горячего воздуха.
Фундаментную камеру под машиной вместе с каналами, по-
мещения вентиляторов после очистки и необходимого ремонта
окрашивают для создания хорошей глянцевой поверхности,
уменьшающей сопротивление прохождению воздуха.
Приведенный перечень возможных дефектов включают в ве-
домость дефектов, которая передается исполнителям. Как видно
из приведенного перечня, часть дефектов выявляется в процессе
технического обслуживания эксплуатационным персоналом, а
некоторые дефекты выявляются и устраняются после полной
разборки машины.
Модернизацию электрических машин выполняют по проект-
ной документации.
2.	РАЗБОРКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
Крупные электрические машины отличаются большими раз-
мерами, масса их в сборе составляет от 0,9 до 300 т. Масса отдель-
ных деталей электрических машин, например, главных прокат-
ных двигателей обжимных станов, достигает 100 т. Учитывая, что
не во всех электроремонтных цехах имеются соответствующей
грузоподъемности краны, крупные электрические машины ремон-
тируют в тех машинных залах, где они установлены.
При остайовке на капитальный ремонт больших объектов
в ремонт выводят одновременно 10—12 крупных машин, поэтому
возникает вопрос размещения нх в разобранном виде. Детали
в машинном зале размещают так, чтобы было удобно произво-
дить ремонт и соблюдать требования техники безопасности.
С учетом допустимых полезных нагрузок на перекрытия
в машинном зале разрабатывается план размещения деталей
разобранных машин. Этот план находится в машинном зале и ис-
полнители должны о нем знать.
До начала ремонта в машинном зале должны находиться
оснастка и приспособления, инструмент (в том числе нестандарт-
ный). Кладовая должна быть обеспечена всеми необходимыми
для этого ремонта материалами и работать как минимум в две
смены, при круглосуточной работе ремонтного персонала. Весь
ремонтный персонал проходит инструктаж по технике безопасно-
сти и противопожарной технике.
В машинном зале вывешивается график ремонта машин.
Сменный персонал снабжается технической документацией —
чертежами, техническими инструкциями, журналом записи вы-
полненных работ.
Разборку электрической машины начинают в такой последо-
вательности: отключают машину; проверяют наличие всех кре-
пежных болтов и центрирующих штифтов; снимают с обеих сто-
рон подшипниковые щиты; измеряют воздушные зазоры с двух
сторон машины и заносят в формуляр; освобождают крепление
станины к фундаментной плите; разбирают маслопровод прину-
дительной смазки, освобождают крепления и вскрывают подшип-
ники; подготавливают свинцовые выжимки для определения за-
зоров между ’валом и верхним вкладышем, между верхним вкла-
дышем и крышкой. Эти данные заносят в ремонтный журнал,
из которого после ремонта будут выдаваться отчетные формуля-
ры, а также для оперативной оценки дефектов в скрытых местах;
разъединяют муфту. Весь крепеж складывают по счету в специ-
альные ящики. Разбирают щеточный аппарат асинхронных дви-
гателей с фазным ротором и синхронных двигателей.
Машины переменного тока. Статор вместе с ротором подни-
мают краном на предписанное ему место. У роторов крупных ма-
шин валы обычно удлиненные. Поэтому ротор вместе со стато-
ром выставляют на клетку из деревянных брусьев или подстав-
ку. Затем статор краном переводят на удлиненную часть вала,
ротор свободно вынимают и устанавливают на специальные под-
ставки. Разъемные вкладыши вынимают, перевозят на приготов-
ленное место и закрывают плотной бумагой или пленкой.
Если электрические машины не имеют удлиненного вала,
в машинном зале устанавливают надставку, с помощью которой
удлиняют вал и выводят ротор из статора (рис. 37).
Примечание. Во всех случаях после снятия щитов
в расточку нижней половины статора на всю длину сердечников
вставляют электрокартон толщиной 2 мм.
Рис. 37. Разборка электрических машин с удли-
ненным валом (а) и с помощью подставки (б):
I — стропы; 2 — ротор; 3—удлинитель (надставка)
Машины постоянного тока. Все основные операции по раз-
борке те же, что и в машинах переменного тока. Дополнительно
выполняют следующие операции: у разъемных машин распаи-
вают или разъединяют болтовые соединения; разъединяют пере-
мычки катушек главных полюсов; снимают верхнюю полутра-
версу вместе со щеткодержателями и извлеченными щетками,
выкатывают нижнюю полутраверсу; снимают верхнюю полуста-
ннну, якорь, нижнюю полустанину и устанавливают их на отве-
денные места.
Испытания. Персонал испытательной станции выполняет
испытания обмоток в грязном, неочищенном состоянии. Если
сначала очистить обмотку, а затем проверять ее электрическую
прочность, то слабые места в изоляции не будут обнаружены и
позже могут создать аварийную ситуацию в электрической машине.
3.	РЕМОНТ ОБМОТОК СТАТОРОВ
КРУПНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ
Обмотки статора асинхронных и синхронных двигателей
крупных габаритов на напряжение би 10 кВ обычно изготов-
ляют жесткими, стержневого типа.
До начала любого вида ремонта обмотку очищают от грязи
При сильном загрязнении обмотку очищают деревянными скреб-
ками между лобовыми частями, также в вентиляционных кана-
лах, Окончательную чистку обмотки производят негорючими
моющими жидкостями, способными растворять грязь с лаком.
Для этих целей ЦКБ Союзэнергоремонта рекомендует Применять
метилхлороформ, МФЭС-1, Лабомид-203, Термос-1 и Термос-2.
Для мойки обмоток статоров выбирают жидкость с учетом
конкретных условий и типа изоляции (компаундированная или
термореактивная).	i - 
Метилхлороформ по степени воздействия на организм чело-
века относится к 4-му классу малотоксичиых веществ. При ис-
пытании метилхлороформа установлено, что его моющая способ-
ность значительно выше бензина или спиртовых смесей, но тре-
бует специальной защитной одежды и хорошей вентиляции в зоне
мойки обмотки. Хлороформ применяют для мойки термореак-
тивной изоляции, но компаундированную изоляцию мыть нельзя,
так как хлороформ разлагает ее.
МФЭС-1, бесцветная прозрачная жидкость со слабым запа-
хом, состоит из смеси метилхлороформа, хладона-113 и этило-
вого спирта. Невзрывоопасная, негорючая жидкость с темпера-
турой самовоспламенения 430°С и температурой замерзания —55°С.
Осмотр обмотки и устранение обнаруженных дефектов. Пос-
ле испытания и очистки производят осмотр и определяют состоя-
ние обмотки. Могут выявиться следующие дефекты: трещины
в изоляции на выходе из паза; нагрев изоляции и тепловое раз-
рушение (последний дефект возможен при систематических пере-
грузках и плохой вентиляции); ослабление крепления шпагатом
лобовых частей к бандажным кольцам (это происходит от усадки
изоляции и действия электродинамических сил при пусках
и ударных приложениях тока во время работы); ослабление па-
зовых клиньев, которое обнаруживается по дребезжащему звуку
при постукивании легким молотком; появляются натиры, по-
вреждающие общую изоляцию, особенно на концах секций,
ближе к выходу из паза (этот дефект возникает при ослаблении
активной стали сердечника); ослабление прессовки сердечника
(прослушивается в виде повышенного шума, а в разобранном
виде в месте ослабления обильно выделяется красный порошок
как результат контактной коррозии).
Перечисленные дефекты, которые не устраняются вовремя,
могут привести к возникновению аварий.
Трещины в изоляции заливают эмалью воздушной сушки
ГФ-92-ХС, вязкостью 18—25 с и после высыхания изолируют
самослипающейся лентой марки ЛЭТСАР или лентой на стеклян-
ной основе марки РЭТСАР, после чего закрашивают эмалью.
Нагрев и тепловое разрушение изоляции характеризуется
почти полным отсутствием в изоляции растворителей (улету-
чились от нагрева), исчезновением эластичности и возможным,
выветриванием материала изоляции. При наличии резервного
статора его устанавливают вместо статора с перегретой изоля-
цией. При отсутствии резерва перегретый статор ремонтируют,
перебацдажируют и переклинивают обмотку, испытывают и тща-
тельно покрывают ее эмалью ГФ-92-ХС. Срочно готовят новую
обмотку для замены.
Ослабление крепления шпагатом лобовых частей к бандажным
кольцам обнаруживается нажатием рукой на головку лобовой
части обмотки статора. Старые бандажи (шпагат) срезают и осмат-
ривают всю лобовую часть обмотки для выявления возможных
повреждений изоляции и определения объема работ по ремонту,
кроме бандажировки.
Между лобовыми вылетами устанавливают дистанционные
прокладки. Между нижней частью вылетов и бандажными коль-
цами не должно быть зазора, но если он имеется, то в эти
места помещают стеклотекстолитовые вымостки, прибандажиро-
вав их к бандажному кольцу. Затем к кольцу прибандажируют
головку лобовой части обмотки.
В качестве бандажировочного применяют лавсановый шнур
марки ШСЛ, который имеет сердечник из стеклонитей и лавса-
новую оболочку. Лавсановый шнур при нагреве укорачивается
и таким образом утягивает увязку обмотки.
Натиры корпусной изоляции устраняют следующим обра-
зом: удаляют бандажи в этих местах, с обеих сторон срезают лен-
ту длиной 90 мм. Поверхность обезжиривают салфеткой, смочен-
ной в бензине, и затем протирают сухой салфеткой. Ножом
разделывают поврежденное место в виде конуса.
Если изоляция повреждена не на всю глубину, ее разделы-
вают также не на всю глубину. Разделку промазывают лаком
БТ-99 и изолируют микалентой ЛМ4-ББ, толщина которой долж-
на быть равной толщине соседних участков. Микаленту наматы-
вают с большим натяжением.
Отремонтированный участок пропитывают лаком БТ-99
и после просушки на воздухе покрывают эмалью ГФ-92-ХС. Де-
фекты в изоляции схемных соединений устраняют таким же
образом.
Выводные концы. При обнаруженных повреждениях (рас-
слоение, растрескивание) изоляции их изолируют самослипа-
ющейся лентой марки ЛЭТСАР или лентой на стеклянной основе
марки РЭТСАР.
Очищенную от грязи после ремонта обмотку с помощью
краскораспылителя покрывают эмалью воздушной сушки
ГФ-92-ХС, которая высыхает на воздухе при температуре +20 °C
за 20 ч, а в сушильной печи при температуре +105 °C — за 2—
3 ч. Эта эмаль маслостойкая и защищает обмотку от вредных
воздействий масла.
При аварийном ремонте обмотки статора допускается исклю-
чать в каждой фазе не более 10 % катушек. Следует соблюдать
еще одно условие: если фаза состоит из двух или более парал-
лельной ветви, допускается исключать не более 10 % числа ее
катуйек. В исключенных катушках разрезают головки, а разве-
денные концы изолируют. Это исключает возникновение коротко-
замкнутого контура и нагрев соседних катушек обмоток.
Замена высоковольтной обмотки статора. В асинхронных
и синхронных двигателях на напряжение би 10 кВ с высотой
оси вращения h — 400 мм и более двухслойную обмотку статора
изготовляют из прямоугольных проводов сформированные жест-
кие катушки укладывают в открытые прямоугольные пазы.
В настоящее время высоковольтные обмотки статоров асин-
хронных и синхронных двигателей изготовляют с изоляцией типа
«Монолит», которую получают пропиткой обмотки в эпоксидном
компаунде.
После выемки из пазов старой обмотки статор готовят для
укладки новой. Очищают и продувают сердечник и все конструк-
тивные элементы, откуда возможно попадание грязи в пазы и на
новую обмотку.
Осматривают тщательно сердечник, зу цы, нажимные паль-
цы, распорки. Слабая прессовка сердечника проявится выбро-
сом наружу красного порошка (результат контактной коррозии
листов шихтовки). Слабую шихтовку, местное оплавление,
а также нарушение изоляции листов устраняют способом, изло-
женным в гл. 6.6.
Калибром проверяют размеры пазов и при отклонениях со-
ставляют формуляр пазов. Сердечник статора испытывают па
потери и нагрев и сравнивают с допустимыми нормами. Резуль-
таты испытаний заносят в протокол.
Порядок подготовки статора к замене обмотки. В электро-
службах предприятий наравне с другими запасными частями
должны быть в запасе комплекты обмоток для крупных электри-
ческих машин переменного и по-
стоянного тока, а также для элек-
тромашин общего назначения.
Запасные комплекты обмоток
по мере расходования их при ка-
питальных ремонтах • заявляют и
Рис. 38. К определению замыка-
ния в шихтовке активной стали
статора:
/—трансформатор тока; 2 — контроль-
ная обмотка для определения потерь
в стали; 3 — сердечник статора; 4 —
рабочая обмотка, создающая в магнн-
топроводе индукцию 1—1.4 Тл
получают с электромашиностроительных или ремонтных предприя-
тий страны. Хранят запасные комплекты обмоток при окружающей
температуре от +5 до +25 °C и влажности воздуха около 70 %.
Нарушение режима хранения обмоток может привести к вспучи-
ванию изоляции и потере необходимых изоляционных свойств.
Извлеченные из пазов обмотки электрических машин вос-
станавливают, заменяя изоляцию на аналогичную прежней,
а при модернизации изоляцию заменяют на класс нагревостопко-
сти выше старой обмотки. Во всех случаях изолировку проводов
обмоток выполняют по имеющимся чертежам, а если их нет, чер-
теж обмоток заказывают специализированным ремонтным орга-
низациям, где имеется проектный отдел (бюро) по ремонту элек-
трических машин.
Прежде чем приступить к выемке—старой обмотки лобовые
части освобождают от шпагатных бандажей (разрезают их),
распаивают схему и очищают, а затем продувают сжатым возду-
хом сердечник и все конструктивные элементы статора. Секции
обмотки, если они туго сидят в пазах, вынимают с помощью де-
ревянных клиньев или заводят под лобовые части обмотки вере-
вочную петлю и с помощью рычага поднимают их. Проверяют
плотность прессовки'сердечника. Обнаруженный на поверхности
вубцов выброшенный порошок красного цвета появился от кон-
тактной коррозии при взаимном перемещении и трении листов
активной стали. При этом возможно разрушение изоляции листов
шихтовки, поэтому проводят испытания активной стали на на-
грев* (рис. 38).
См. § 2 данной главы.
Проверяют цельность  сварных соединений конструктивных
элементов статора и при необходимости их переваривают. При
этом, если возникли трещины в сварных швах, из которых окись
железа (красный порошок) не выбрасывается, можно ничего не
предпринимать. В ремонтной документации схематично показы-
вают возникшие трещины в швах и наблюдают в дальнейшем
за ними.
Если же в сварочных швах обнаружены трещины, из которых
выбрасывается красный порошок, такой шов вырубают и вновь
заваривают прерывистым швом.
Следует обращаться на завод-изготовитель за консультацией
по технологии ремонта разрушающихся элементов. При этом
вместе с письмом иа завод-изготовитель направляют схему заме-
ченных разрушений сварочных швов.
Металл статора очищают салфетками, смоченными в бензине
Б-70 и лакируют сердечник лаком БТ-99. Переизолируют бан-
дажные кольца, кронштейны, шины. Наложение изоляции вы-
полняют по чертежам, а если их нет, пользуются таблицей
(табл. 13). Для усиления изоляции электродвигателей, работающих
в тяжелых эксплуатационных условиях, увеличивают по одному
слою микаленты и стеклолакоткани.
13. К выбору количества слоев изоляции различных типов при
ремонте обмоток
Элемент	Количество слоев изоляции из		
	микаленты ЛМЧ-ББ 0,17 мм	стеклола- коткани ЛСБ 0,17 и 0,2 мм	стеклян- ных лент «ЛЭС 0,2 мм
Межкатушечные соединения	3	3	1
Межгрупповые соединения, парад-	4	3	1
дельные ветви, шины, места паек			
Выводные концы и шины	5	3	1
Бандажные кольца	4	3	1
Кронштейны	3	2	1
Примечание. При использовании изолированных проводов марки
РКГМ выводы изолируют пятью слоями стеклолакоткани марок ЛСЭ, ЛСЛ,
ЛСБ вполвахлеста.
Для стержневых обмоток готовят соединительные хомуты.
Хомуты из меди перед установкой отжигают при температуре
650—700 °C (до вишневого цвета) и охлаждают в воде. Это позво-
ляет правильно сформировать хомуты, одеть их на головки
стержней обмоток с минимальным зазором. До укладки секции
ревизуют и испытывают иа электрическую прочность изоляцию.
Верхние и нижние секции должны лежать раздельно на специ-
альных подставках, без прогибов.
Проверяют размеры всех секций и сравнивают полученные
размеры с допусками. Если при замерах штангенциркулем ка-
тушки кажутся тоньше, их подматывают стеклолентой и пропи-
тывают лаком БТ-99, а если толще — катушки подпрессовыва-
ют в пресс-форме при температуре нагрева .95—100 °C. Для при-
мера в табл. 14 приведены допуски на размеры катушек обмоток
статоров электродвигателей, выпускаемых некоторыми заводами.
14. Допуски на размеры катушек обмоток статоров
электродвигателей
Часть катушки	ЛПЭО §:Элек- тросила»	ХЭМЗ	«СйбТЯИС- маш»
Пазовая часть, мм:			
ширина	—0,5	+0,2 —0,4	—0,5
высота	U5CO. оо +11	+0,4	—0,5
Лобовая часть, мм:			
ширина	±1	+0,5	*0,3
высота	+1	—1	dtl
Укладка статорной обмотки в пазы. Перед укладкой кату-
шек в пазы заготовляют прокладки из электрокартона на дно
паза, междурядные и под клинья. Катушки в сушильном шкафу
прогревают до температуры 90—95 °C, а пазовые части натирают
парафином. Катушки осаживают вначале через резиновую про-
кладку, а . затем через текстолитовую осадочную доску.
При укладке необходимо соблюдать осторожность, не до-
пуская повреждений о бандажные кольца. В лобовых частях
устанавливают распорки, которые бандажируют к катушкам.
Материалом для распорок служит стеклотекстолит СТ и СТЭФ.
Правильность укладки первого нижнего стержня (а также
и всей обмотки) проверяют следующим образом: через один шаг
укладывают на дно паза фальшстержеиь из дерева, а сверху ка-
тушку верхнего слоя. Головки верхнего и нижнего стержней
должны совпадать, вылет лобовых частей обмотки должен быть
одинаковым. Верхний слой катушек укладывают так же, как
нижиий.
Затем надевают пролуженные хомуты соединительных пере-
мычек на выводные концы катушек. После укладки обмотки в па-
вы ее заклинивают.
Для контроля нагрева обмоток статоров используют термо-
преобразователи типа ТСМ с чувствительным элементом из мед-
ной проволоки марки ПЭЛШО и платиновые типа ТСП. Номи-
нальное сопротивление постоянному току обмотки преобразова-
теля типа ТСМ при температуре 0 °C 53 Ом.
В качестве дублирующих устанавливают датчики типа КМТ
с сопротивлением I МОм.
После укладки и заклиповки обмотки катушки соединяют
в катушечные группы в соответствии со схемой. Выводные кон-
цы катушек отгибают согласно чертежам завода-изготовителя.
При отсутствии чертежей пользуются эскизом,, снятым до раз-
борки старой обмотки.
Пайку соединений обмотки статора электродвигателя про-
изводят медно-фосфористым припоем марки ПМФ-7 по ГОСТ
4515—81.
Припой ПМФ-7 является самофлюсующимся и не требует
при пайке флюса. ВНИИ автогенного машиностроения разра-
ботал бессеребряный медно-фосфористый циркониевый припой
марки ПМФОЦ рб-4.0,33, паяные соединения которого по механи-
ческим характеристикам, не уступают припою ПСр-45. Химиче-
ский состав припоя ПМФОЦ рб-4.0,03, %, по массе: 5,3—6,3"
фосфора; 3,5—4,5 олова; 0,01—0,05 циркония; остальное — медь.
Температура плавления припоя 640—680 °C, флюс № 209. Пай-
ку соединений производят пламенем ацетиленовой горелки или
электроконтактиым способом. Соединяемые концы не лудят. Их
зачищают от грязи и изоляцию головок обмотки закрывают асбес-
товым полотном или стеклополотном, защищая от огня горелки.
Затем очищают места пайки, изолируют их.
После окончания всех работ статор продувают сухим сжатым
воздухом, затем обмотки сушат- по технологии, изложенной в
гл. 6.4. После сушки проверяют крепление обмотки и там, где
оно ослабло, восстанавливают. После этого обмотку испытывают
и покрывают изоляционной эмалью ГФ-92-ХС.
Примечания: 1. Во время производства обмоточных
работ статора изоляционный материал, будучи гигроскопичным,
впитывает влагу, поэтому во время сушки элементы крепления
обмотки, как и сама обмотка, уменьшаются в размерах и ослаб-
ляются, в связи с чем после сушки следует повторить проверку
крепления обмотки.
2. Многолетний опыт убеждает, что обмотки и сердечники
электрических машин следует красить эмалями серого цвета,
что помогает контролировать плотность шихтовки и мест посад-
ки в сопрягаемых конструктивных элементах машины.
Термореактивная изоляция обмоток и ее ремонт. Ведущие
электромашиностроительные заводы в последние годы при изго-
товлении обмоток электрических машин применяют термореак-
тивную изоляцию. При  изготовлении такой изоляции исполь-
зуют непропитанные ленты на основе слюдяной бумаги с после-
дующей пропиткой катушек в эпоксидных компаундах. Прн
этом следует различать два способа пропитки обмоток: сухой
(монолит-2) и мокрый (монолит-3). При сухом способе пропитки
обмоток катушки после изолировки укладывают в пазы сердеч-
ника и вместе с ним пропитывают, а затем запекают. При мок-
ром способе пропитки обмоток катушки после изолировки про-
питывают и подсушивают до отлипа на поверхности, когда
внутри катушек компаунд еще ие полимеризовался; затем ка-
тушки укладывают в пазы и запекают.
Термореактивную изоляцию по нагревостойкости относят
к классу В. Изоляция, изготовленная по способу монолит-2,
улучшает теплопроводность, исключает подвижку элементов об-
мотки. Однако такая изоляция становится неремонтопригодной,
хотя некоторые виды повреждений можно устранить в условиях
предприятий, эксплуатирующих и ремонтирующих эти машины.
При восстановлении термореактивной изоляции следует учиты-
вать ее хрупкость, соблюдать осторожность при разделке повреж-
денных мест и избегать повреждения рядом лежащих катушек.
При разделке поврежденной изоляции применяют острый
нож или стамеску шириной 4—6 мм, заточенную под углом
15—20°, а также легкий молоток массой 0,1 кг. Место разделки
обезжиривают бензином «Экстра» (ГОСТ 1012—72) и тщательно
заделывают шпатлевкой.
Эпоксидный лак и шпатлевку приготовляют из следу-
ющих материалов, в соотношениях масс: смола ЭД-22 или
ЭД-20 (ГОСТ 10587—84) — 10; полиамидная смола Л-19
или Л-20 (МРТУ6-65-1126—76)— 4—6; спирт гидролизный
(ТЦЗ-66—76) — 2; этилцеллозольв (ГОСТ 8313—76) - 2. Вме-
сто смолы Л-19 и Л-20 можно использовать гексаметнлен-
диамид (МРТУ 6.01.330—69) или" полиэтиленполиамид (ТУ
6.02.594—70) в соотношении 1,2 массовой части на 10 чяст₽й
смолы ЭД-22-или ЭД-20.	v частей
Последовательность приготовления лака: в смолу ЭД-22
или ЭД-20 добавляют спирт, этилцеллозольв и тщательно пере-
мешивают, затем добавляют полиамидную смолу или ее замени-
тель и снова мешают 4—6 мин. Приготовленный лак и шпатлев-
ка, куда добавляют слюдяную муку до требуемой густоты для
заделки мест повреждений, годны в течение 3 ч и после их изго-
товления.
Порядок восстановления поврежденной изоляции показан
на рис. 39. Отвердение заделки иа воздухе — в течение 48 ч или
при температуре 80 °C в течение 6 ч. После отвердения изоля-
цию испытывают двукратным
номинальным напряжением.
 Если в пазовой части ниж-
ней катушки или в другом не-
доступном месте возникло по-
вреждение, завод-изготовитель
рекомендует заменить сердечник
статора с обмоткой.
Как временная мера до-
пускается исключить из схемы
поврежденную катушку, но при
этом следует исключить и в дру-
гих фазах по одной катушке
в каждой группе. Головки ис-
ключенных катушек разреза-
ют, а концы разводят и изоли-
руют.
Рис. 39. Восстановление изо-
ляции поврежденного участка
обмотки:
1 — медь; 2 — шпатлевка; 3 — про-
стынки из ленты (четыре-пять
слоев); 4 — лента слюдинитовая;
5 — изоляция катушки
4. РЕМОНТ OSMOTOK ФАЗНЫХ РОТОРОВ КРУПНЫХ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
При текущем и среднем ремонтах обмоток фазных роторов
крупных асинхронных двигателей выполняют те же операции,
что и при ремонте обмогок статоров. Основная задача ремонтного
персонала — не допускать подвижки обмоток в пазах и дефор-
мации в лобовых частях. Проверяют пайку обмоток. Плохие
пайки в хомутиках обмотки приводят к снижению частоты вра-
щения и перегреву обмотки и всего ротора.
Контактные кольца, которые являются неотъемлемой частью
ротора, должны содержаться в хорошем состоянии.
Обычно обмотки крупных асинхронных двигателей с фаз-
ным ротором изготовляют стержневыми и укладывают в пазы
в два слоя. При ремонте повторяют заводское исполнение обмо-
ток: сохраняют размеры, способ наложения изоляции, а также
класс нагревостойкости.
Демонтаж обмотки для ее ремонта или замены заключается
в удалении бандажей, распайке обмотки, выправлении, поочеред-
но в верхнем и нижнем слоях стержней левых частей в выемке
обмотки из пазов. Стержни обмотки ротора используют повтор-
но, поэтому после выемки удаляют изоляцию, тщательно осмат-
ривают на отсутствие трещин в местах изгибов. Затем стержни рих-
туют, устраняют заусеницы, вмятины, а трещины запаивают сереб-
ряным припоем. Стержни отжигают при температуре 600—650 С.
——Далее изолируют стерло.
ни, готовят пазы (так же,
- «<-—®—	каки в статоре), укладывают
(2fr	J	в них обмотку и- заклини-
0	вают ее.
После укладки нижнего
Рис. 40. Ключи для гибки ротор- слоя осаждают стержни на
них стержней:	дно паза, устанавливают про-
а — односторонний; б — двусторонний кладки, далее формируют
стержни временным банда-
жом, прижимая их к изоли-
рованному обмоткодержателю. Эту операцию, необходимую для
удержания стержней при гибке их со стороны контактных колец,
выполняют специальным ключом (рис. 40).
Так же поступают со стержнями верхнего слоя. Затем на-
девают хомутики, для плотности расклинивают в них стержни
медными клиньями н производят распайку обмотки; После этого
кольцевой шиной с помощью пайки соединяют обмотку ротора
в звезду, а концы фаз выводят к контактным кольцам, с которы-
ми соединяют обмотку.
Временные бандажи заменяют постоянными. После сушки
обмотку испытывают, пропитывают, сушат и красят эмалью
ГФ-92-ХС (СВД).
5 РЕМОНТ О5МОТОН КРУПНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
ПОСТОЯННОГО ТОКА
Обмотки якорей крупных электрических машин постоянного
тока изготовляют из жестких катушек. Технология изготовлевия
сходна с изготовлеинем статорных жестких обмоток. Однако
в отличие от статорных обмоток якорные обмотки не компаунди-
руют, так как при вращении якоря компаунд будет растрески-
ваться и высыпаться. Те же приспособления применяют для на-
мотки, растяжки и формовки катушек.
В .якорях средней и большой мощности катушки изготовляют
из прямоугольного провода, они могут быть многовитковыми
и одновитковыми. Одновитковые катушки выполняют разрезны-
ми, а после укладки в пазы их соединяют со стороны, противо-
положной коллектору, хомутиками, а с другой стороны — с кол-
лекторными пластинами.
Обмотки якорей современных машин двухслойные, уклады-
вают их одной стороной в верхний паз, другой в нижний. Для
якорей крупных машин постоянного тока применяют следу-
ющие виды обмоток: простая петлевая, сложная (двух- и трех-
ходовая) петлевая, лягушечья простая и лягушечья (двух-
и трехходовая) сложная*.
Лягушечья обмотка представляет собой две параллельно
соединенные обмотки: петлевую и сложную волновую. ЭДС сек-
ций петлевой и волновой обмоток должны быть равны и взаимно
направлены, для этого проводники этих секций располагают
в одинаковых магнитных полях.
Для того чтобы разгрузить щетки от уравнительных токов
и дать этим токам возможность замыкаться внутри самой обмот-
ки, ее снабжают уравнительными соединениями или уравните-
О сложных (многоходовых) обмотках см, в гл. 4 2,
Лями.(рис. 41, о). Внутри обметки уравнители соединяют точки,
которые теоретически имеют равные потенциалы. Лягушечья
обмотка не требует применения уравнительных соединений, так
как секция волновой обмотки по отношению к петлевой является
Рис. 41. Установка урав-
нителей:
в — со стероны, противопо-
ложной коллектору (7 — ло-
бовые части' обмоток; 2 —
уравнители); б — со стороны
коллектора (1 — лобовые
части обмоток; S— уравни-
тели; 3 — прокладка из стек-
лотекстолита ;	4 — распорка
из пластмассы; J — петушки
коллектора)
уравнительным соединением
первого рода, а секция пет-
левой обмотки по отношению
к волновой — уравнительным
соединением второго рода.
Выполняя профилакти-
ческий ремонт лягушечьих
обмоток, следует помнить,
что между хомутиками вол-
новой обмотки и головками
петлевой напряжение равно
полному напряжению маши-
ны, поэтому изоляция меж-
ду ними должна быть ис-
правной.
Уравнительные соедине-
ния петлевых обмоток раз-
метают со стороны коллектора следующим образом: при неполном
числе уравнителей их укладывают под лобовыми частями между
коллектором и сердечником якоря; при полном числе уравнителей
у крупных машин уравнители укладывают по эвольвенте, по-
этому их иногда называют эвольвентными соединениями (рис. 41,6).
Уравнители укладывают в два слоя от коллектора до обмот-
ки, между слоями прокладывают стеклотекстолит толщиной 2 мм.
Пространство между слоями легко загрязняется, что вызы-
вает общее снижение сопротивления изоляции обмотки. При
перемотке якорей между слоями уравнителей следует помещать
прокладки из стеклотекстолита вместо электрокартона, гети-
накса и текстолита (которые прокладывали раньше), так как
эти материалы гигроскопичны. Кроме того, вся выкладка урав-
нителей должна быть надежно закреплена специальными рас-
порками из пластмассы и пропитана дважды вместе с обмоткой
в лаке высокой цементирующей способности. Сушка необходима
до пропитки и после каждой пропитки (см. гл. 6.4).
При текущем ремонте обмотку якоря осматривают на отсут-
ствие повреждений и трещин в изоляции, особенно иа выходе
из паза. Средний ремонт обмоток крупных машин выполняют
в разобранной машине.
Бывает такая ситуация, когда в обмотке снижается сопро-
тивление изоляции до низкого уровня. Обычная чистка и про-
дувка сжатым воздухом обмотки положительного результата не
дает.Чаще всего это случается с петлевыми обмотками, когда со-
противление изоляции снижается в выкладке уравнительных
соединений.
Чистку обмотки якоря следует вести следующим образом:
раскрутить гайки с текстолитовыми (стеклотекстолитовыми)
планками крепления уравнителей;
постучать молотком через текстолитовую планку по поверх-
ности уравнителей вдоль всей окружности (эта операция раз-
рывает грязевые токопроводящие мостики от уравнителей на
корпус);
продуть сжатым воздухом уравнители. Так повторить не-
сколько раз. После каждой продувки мегомметром проверяют
сопротивление изоляции обмотки. По достижении сопротивления
изоляции обмотки 100 МОм и прекращении выделения пыли при
продувке якорь опускают в ванну с моющим негорючим раство-
рителем, с погружением сектора обмотки на 100 —150 мм. К ван-
не подводят сжатый воздух и барботируют обмотку и уравнитель-
ные соединения, прокручивая якорь. Уравнители] промывают
чистым растворителем из ручного насоса;
якорь просушить, после чего поставить и закрепить планки
закрепления уравнителей и проверить сопротивление изоляции
обмотки;
далее следует закрепить изоляцию якоря. Это можно сделать
двояко — пропитать обмотку или задуть эмаль ГФ-92-ХС в урав-
нители и на голые хомутики соединения секций.
Обычно обмотки якорей двукратно пропитывают в лаках
высокой цементирующей способности. Кроме того, эмалевое по-
крытие обмотки также ее закрепляет. Поэтому демонтаж такой
обмотки, подлежащей замене, сопряжен с определенными труд-
ностями.
Демонтаж обмотки и подготовка якоря к укладке новой об-
мотки. Удаляют бандажи и фиксирующие текстолитовые планки
на уравнительных соединениях. Пазовые клинья вдоль всей дли-
ны посредине разрезают фрезой, после чего они легко извле-
каются; распаивают и удаляют вместе с уравнителями обмотку;
расчищают пазы от затвердевшего лака и грязи с помощью про-
ходных калиброванных прошивок и пневматического молотка;,
удаляют с поверхности сердечника слои запеченного лака; рас-
читают коллектор; с обеих сторон заменяют бандажи ленточные
и шпагатные; торцы коллектора замазывают изоляционной за-
мазкой, исключающей попадание грязи в полость коллектора;
лудят соединительные флажки коллектора; ремонт коллектора
с заменой поврежденных медных и миканитовых изоляционных
пластин производят по технологии, изложенной в гл. 6, § 5; лам-
пой 220 В проверяют отсутствие замыканий между коллектор-
ными пластинами; переизолируют обмоткодержатели.
Укладка обмотки. Для предохранения изоляции секций
в пазовую часть укладывают гильзу-коробочку из материала,
предусмотренного проектом, или того, что был до модернизации
обмотки.
Каждую секцию и каждый коллектор тщательно осматри-
вают, испытывают. Катушки должны входить в паз плотно, но
без значительных усилий. При необходимости между полукатуш-
ками и стенками прокладывают дополнительные прокладки из
миканита, электрокартона или стеклотекстолита.
Производят разметку шага по пазам сердечника якоря и по
коллектору. Любой паз выбирают в качестве первого и от него
по часовой стрелке отсчитывают (смотреть со стороны коллектора)
число пазов согласно шагу уп обмотки. Осью симметрии катушки
будет линия, делящая шаг по пазам уп и шаг по коллектору ук по-
полам. Начало и конец шага по коллектору отмечают на торцах
коллекторных пластин или на хомутиках петушков (флажки)
соответствующих пластин. Концы нижией и верхней полука-
тушки вкладывают в хомутики петушков коллектора согласно
разметке.
Концы первой и нижней катушки помечают (надкусывают)
с обеих сторон. Затем заполняют все пазы полукатушками, под-
рихтовывают лобовые части друг к другу и к обмоткодержателю.
С противоположной стороны коллектора полукатушки соеди-
няют хомутиками, проверяют размеры вылета лобовых частей,
обращая внимание на совпадения концов нижних и верхних полу-
катушек. При необходимости перегибают и подрихтовывают кон-
цы полукатушек. Далее изготовляют по ширине лобовых частей
междуслойную прокладку, назначенную по чертежу. Если про-
кладка из миканита, ее края оклеивают с обеих сторон стекло-
полотном шириной 40—50 мм для предохранения от выветри-
вания.
Так как лобовые части жестких катушек отформовать вруч-
ную нельзя, их стягивают временными бандажами из проволоки
диаметром 2 мм. Усилия натяжения бандажной проволоки при-
ведены в табл. 15.
15. Усилия натяжения проволоки при баидажироваиии лобовых
частей жестких катушек
Диаметр про- волоки, мм	Допустимое натяжение проволоки, НхЮ, для бандажа			
	основного			временного
	1-й слой	2-й слой	3-й слой	
1,5 2,0	125—185 220—330	115—175 205—315	100—165 180—280	140—205 250—360
Рис 42. Электродуговой паяльник
молоткового типа:
1 — медный стержень; 2 — винт; 3 — обой-
на; 4 —шайба из листового асбеста; б»
7 — угольные электроды; 6 — кронштейн;
8 — жаропрочный миканит; 9 — токопрово-
дящий пруток; 10 — деревянная рукоятка
После испытания электрической прочности изоляции ниж-
него ряда снимают временные бандажи, накладывают на лобо-
вые части заготовленную многослойную изоляцию, увязав ее
стеклянной или тафтяной лентой; вкладывают в пазы катушки
верхнего ряда и соединяют хомутиками соответствующие секции
нижнего и верхнего рядов со стороны, противоположной коллек-
тору. Лобовые вылеты полукатушки расклинивают изоляцион-
ными клиньями.
Лобовые части верхнего ряда стягивают временным банда-
жом. После обрезки выступающих коробочек из пазов снимают
временные бандажи й заклинивают гетинаксовыми, текстолито-
выми или стеклотекстолитовыми клиньями обмотку якоря. Во
избежание повреждения
лобовые части обмотки
защищают электрокарто-
ном толщиной 0,5 мм или
полоской жести толщи-
ной 0,3 мм. После закли-
новки испытывают элек-
трическую прочность изо-
ляции обмотки.
Установка уравните-
лей. В крупных машинах
постоянного тока уравни-
тели могут размещаться
со стороны коллектора
и с противоположной сто-
роны привода в плоскос-
ти, перпендикулярной оси
вала.
Уравнители тщатель-
но рихтуют и набирают
пакетами по шагу обмотки. За начало шага уравнителей при-
нимают любую секцию. Хомутики первого уравнителя надевают
на отмеченные концы секций, а его ножку вставляют в петушок
коллектора. Уложенные уравнители в эвольвентной части .уплот-
няют прокладками из электрокартона.
Как указывалось ранее, между слоями уравнителей, начи-
ная со второго и последующих шагов, прокладывают два слоя
изоляционных сегментов с полуперекрытием на половину их
длины. После установки всех уравнителей собирают детали
крепления: ввинчивают шпильки в кольцевые обмоткодержате-
ли, надевают пластмассовые распорки иа шпильки с заложенной
в нижней части электроизоляционной замазкой. Концы уравни-
теле^ рихтуют и соединяют с концами обмотки хомутиками.
После окончательной установки уравнителей и соединения
обмотки хомутиками с помощью лампы проверяют схему. Лампа
будет гореть, если схема обмотки собрана правильно.
Деревянными клиньями расклинивают хомутики и петушки,
создавая жесткость концов секций. Затем дисковой переносной
пилой обрезают выступающие из хомутиков и петушков концы
секций. В хомутики забивают медные луженые клинья. Если не
сделать расклиновки, то сопротивление в контактной пайке будет
увеличено. Далее выбивают деревянные клинья и паяют при-
поем ПОС-61. Обмотку и уравнительные соединения паяют элек-
трическим паяльником, подключаемым к переносному трансфор-
матору 380/12-6В, силой тока 300—600 А (рис, 42). Перед пайкой
петушки обжимают, забивая между ними металлические планки,
которые затем удаляют.
После окончания пайки обмотки и уравнителей металличе-
ской щеткой зачищают места пайки от наплывов припоя и кани-
фоли и изолируют оголенные участки обмотки стеклолеитой.
Контроль качества выполненной пайки обмотки производят при-
бором, разработанным ВНИИэлектромаш и внедренным на
электромашиностроительных заводах и в ремонтных организа-
циях. Физический принцип работы прибора основан на электро-
индуктивном методе (в испытываемой пайке переменным магнит-
ным полем возбуждаются вихревые токи, воздействующие на ра-
бочий и эталонный датчики).
Рис. 43. Установки для на-
мотки бандажа:
а — с помощью натяжной рамы
(/ — банда жируемый якорь; 2—
натяжная рама; 3—бухта с
проводом); б — с помощью пет-
ли и тарированного груза (1 —
бандажируемый яко^ы 2—пет*
ля; 3 — тарированный груз?
Вид А
Бандажировка якорей (рис. 43). Развиваемые центробеж-
ные силы якорей (роторов) пропорциональны частоте вращения.
В этом случае центробежные силы стремятся выбросить наружу
обмотку из пазов и отогнуть лобовые части. Для защиты обмо-
ток от разрушения при воздействии центробежных сил напря-
жение, создаваемое бандажом, всегда должно быть больше на-
пряжения, создаваемого центробежными силами.
В крупных машинах обмотки в пазах якорей (роторов) кре-
пят клиньями, лобовые части — бандажами. В многослойных
бандажах (2—3 слоя) натяжение в каждом последующем слое
должно быть на 10 % меньше натяжения в предыдущем. В про-
тивном случае при одинаковом напряжении в слоях вся нагрузка
от центробежной силы пришлась бы на последний (верхний)
бандаж.
В многополюсных электрических машинах постоянного тока
частота вращения высокая; следовательно, и частота перемагни-
чивания в бандажах будет также высокой, что приведет к повы-
шенному их нагреву и увеличению в них электрических потерь.
Для уменьшения электрических потерь и иагрева бандаж изго-
товляют из немагнитной проволоки и каждые 8—10 витков раз-
деляют прокладкой из асбестовой бумаги.
Постоянные бандажи накладывают следующим образом: на
полосу электрокартона или стеклополотна укладывают заранее
подготовленные полосы миканита (стекломиканита) со сдвигом
стыков на 50—100 мм; края подложки, которые должны сойтись
на середине миканита, загибают (рис. 44). Это предохраняет
подбандажную изоляцию от выветривания и механических по-
вреждений. В последнее время в качестве подбандажной изоля-
ции стали применять электронит, изготовленный на асбокаучу-
ковой основе. Этот материал не выветривается и механически
более стоек в сравнении с миканитом и электрокартоном.
Затем двумя-тремя витками проволочного бандажа закреп-
ляют подбандажную изоляцию. Далее на сердечник наматывают
Рис. 44. Заделка концов
бандажа:
1 —. хомутик; 2 — проволоч-
ный бандаж
Рис. 45. Выполнение проволочного
бандажа:
1 — проволочный бандаж; 2 — пакет
якоря; 3 — лобовые части обмоток
слабым натяжением 3—4 витка про-
волоки, после чего полностью натя-
гивают проволоку, переводят ее на
край подбандажной изоляции. После
этого под крайний виток заводят
равномерно по окружности якоря
полоски из белой луженой жести
шириной 30 мм и длиной, большей
ширины бандажа на 40—50 мм. По-
лоски эти будут служить замками
для закрепления бандажа (рис. 45). Количество полосок выпол-.
няют по чертежу. В процессе наложения бандажа витки про-
волоки подбивают друг к другу.
Поверхность бандажа промазывают флюсом и пропаивают
припоем ПОС-40. В многослойны х бандажах между слоями про-
кладывают изоляцию. Бандаж очищают от наплывов припоя
и флюса стальными щетками. Затем испытывают электрическую
прочность изоляции бандажа на корпус н по отношению к об-
мотке.
Крепление обмоток стеклобандажами. Стеклобандаж пред-
ставляет собой ленту, состоящую из параллельно расположен-
ных стеклянных нитей, пропитанных полиэфирно-эпоксидным
лаком марки ПЭ-933. Толщина ленты 0,2 мм, ширина 5—30 мм,
предел прочности при растяжении не менее 7—106 Па. При
намотке стеклобандажей подбандажную изоляцию не применяют.
Так как прочность стеклобандажной ленты почти вдвое мень-
ше, чем стальной проволоки, применяют стеклобандажи площа-
дью сечения в два раза больше площади сечения проволочного
бандажа.
При намотке стеклобандажа нельзя допускать вминания
нижних слоев в переходах через увеличенные расстояния между
секциями обмотки, для этого зазоры следует перекрыть полоска-
ми из текстолита или стеклотекстолита,-
На стеклобандажахпри балансировке роторов (якорей^
следует избегать установки балансирующих грузов. Однако,
если установка таких грузов неизбежна, то на бандаж можно
в соответствующих местах накладывать эпоксидный компаунд
с содержанием 60 % свинца. Намотку стеклобандажа произво-
дят на том же оборудовании, где выполняют бандажирование
проволокой. Закрепляют ленту намотки бандажа паяльником,
нагретым до температуры 200 °C, нагревая участок длиной 50—
70 мм. Затем охлаждают нагретую часть бандажа, снимают на-
тяжение и отрезают ленту.
Забандажированный якорь подвергают термообработке, сов-
мещая с режимом сушки перед пропиткой. Это создает монолит-
ность, повышает прочность и придает хороший товарный вид.
Ремонт обмоток возбуждения, дополнительных полюсов
и компенсационный обмотки. В обмотках возбуждения, допол-
Рис. 46. Полустанипа с полюсами (1), установленная на
арочный стеллаж с подвижными фиксаторами (2)
нительных полюсов и компенсационной обмотке возможны повреж-
дения от подвижки и теплового старения изоляции. Для ремон-
та обмоток необходимо дважды кантовать станины, распаять
и снять катушки; после ремонта корпусной изоляции катушек
полюсов следует все собрать и запаять ошиновку дополнитель-
ных полюсов и компенсационной обмотки, что является трудо-
емким процессом.
Автор и группа специалистов разработали и успешно внед-
рили на ремонте крупных машин постоянного тока арочный стел-
лаж, на который устанавливали полустанину, снимали магни-
топровод, после чего главные и дополнительные полюса, будучи
полностью открытыми, становились ремонтодоступными. Ре-
монтировалась изоляция катушек полюсов и компенсационной
обмотки.
Корпусную изоляцию главных и дополнительных полюсов
можно заменить на жесткую изоляцию прокладками из стекло-
текстолита. Образование грязевых токопроводящих мостиков от
щеточной пыли между ошиновкой и корпусом устраняют об-
мазкой щелей на выходе из пазов стержней компенсационной об-
мотки (рецепт технологической замазки см. в прил. 4).
После сборки магнитной системы все полюса и компенсаци-
онную обмотку пропитывают лаком ФЛ-98 или МЛ-92 из пуль-
вернзатора и после 3 ч сушки иа воздухе сушат далее в сушиль-
ном шкафу при температуре 130—140 °C. Затем при температуре
86—90 °C полюса покрывают эмалью воздушной сушки
ГФ-92-ХС. Применение арочных стеллажей (рис. 46) экономит
оловянисто-свинцовый припой и сокращает трудозатраты в 3—4
раза.
6.	РЕМОНТ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ
У машин с горизонтальным валом подшипники скольжения
могут быть выполнены стояковыми или щитовыми. Стояковые
подшипники выносят ва корпус машины. Щитовые подшипники
встраивают в щит, центровка их относительно станины обеспечи-
вается кольцевой заточкой.
Основным элементом подшипника является вкладыш. В за-
висимости от режима работы посадку вкладышей в корпус под-
Рис. 47. Посадка вкладышей в корпус подшипника:
а — жесткая; б — сферическая; в — узкоцилиндрическая; 1 — корпус
подшипника; 2 — вкладыш
шипников выполняют жесткой или самоустанавливающейся.
Жесткая посадка предусматривает фиксацию вкладыша в его
гнезде (рис. 47, а), самоустанавливающаяся выполняется сфери-
ческой (рис. 47, б) или узкоцилиндрической (рис. 47, в).
При сферической посадке осевая линия вкладыша может
принимать любое положение относительно оси стояка. Для обес-
печения самоустанавливаемости вкладыша не следует создавать
натяг на сферу верхней крышкой подшипника. Ширину сферы
обычно принимают равной 0,2—0,3 диаметра вала, при узко-
цилиндрической посадке ширина посадки вкладыша 0,05—0,1
диаметра вала. Удельную нагрузку на подшипник принимают
в пределах (0,6—1,4) 10~2 Н/м2.
В подшипниках применяется смазка: кольцевая — при ли-
нейной скорости поверхности вала от 2 до 12,5 м/с; под давле-
нием — в высокооборотных и тяжелогруженых машинах; диско-
вая или ковшевая — в судовых электродвигателях, где возможен
дифферент (крен), при этом кольца не смогут обеспечить забор
масла.
Принимаемые при разработке конструкции вкладышей со-
отношения внутреннего диаметра и длины 1 : 1 или 1 : 1,2.
Например, если диаметр вкладыша 300 мм, то при соотношении
1 : 1,2 длина вкладыша 300 • 1,2 ==. 360 мм. Для крупных элек-
трических машин приведенные выше соотношения размеров
вкладышей являются широко проверенными на практике. В ряде
крупных электрических машин производства западно-европей-
ских стран, и Японии приняты соотношения размеров вкладышей
до 1:2, Такую конструкцию подшипников нельзя признать
удовлетворительной. Так, например, в многомашинном агрегат<
очень трудно распределить равномерно нагрузки на вкладыши,
а повышенный при этом расход дефицитного и дорогого баббитг
является неоправданным.
На крупных электрических машинах, как правило, исполь-
зуются сферические подшипники для самоустанавливаемости
вкладыша по оси вала. Деформация вкладышей и стояков при-
водит к заклиниванию и потере самоустанавливаемости. Иссле-
дования, проведенные на заводе «Электросила» [21], показали,
что деформация и заклинивание вкла-
дышей происходят в плоскости разъ-
ема. Во избежание этого на вкла-
дышах была срезана часть сферы
с обеих сторон в плоскости разъема
вкладышей, этим заклинивание их
было полностью исключено.
Для предупреждения выброса
масла из подшипника с обеих сторон
крышек стояка устанавливают лаби-
ринтные уплотнения, корпуса кото-
рых отлиты из силумина. В лаби-
ринтных . уплотнениях за счет чере-
дования щелей и расширительных ка-
мер увеличивается гидравлическое
сопротивление, которое практически
исключает выброс масла по валу из
подшипника. Надо только следить
за тем, чтобы зазор между, гребеш-
ком лабиринтного уплотнения и ва-
лом был в пределах 0,1—0,15 мм
(рис. 48).
В крупных электрических ма-
шинах при наличии ударно-осевых
нагрузок применяют опорно-упорные
подшипники. Обычно это главные про-
катные двигатели, установленные на
обжимных прокатных станах и соеди-
ненные напрямую с валком без редук-
тора илн шестеренной клети.
В связи с тем что ударные толчки,
исходящие со стороны прокатного
стана, частые и сильные, а масса всех
элементов осевого толчка (якорь.
Рис. 48. Лабиринтное
уплотнение подшипника
скольжения:
1— подшипниковый щит; 2 —
лабиринтное уплотнение; 5—
вал; ^—вкладыш торцевого
уплотнения; 5 — маслоуло
витель
Рис. 49. Печь для вы-
плавки баббита из вкла-
дышей:
1 — вкладыш;	2 — решетка;
3 — форма; 4 — печь
промвал, шпиндель, валок) достигает
160—170 т, зазор между торцевой контактной частью вала дви-
гателя и баббитом упорного подшипника сводят до минимума,
регулируя в пределах 1—1,5 мм.
Перезаливка баббитом подшипников скольжения. В процес-
се работы по различным причинам возникают повреждения и де-
фекты подшипников скольжения, которые приходится ремонти-
ровать. Дефекты и повреждения выявляют осмотром, простуки-
ванием поверхности баббита. Основные из повреждений: износ,
трещины, выкрашивание, отслаивание и подплавление баббита;
механическое повреждение корпуса вкладыша (втулок).
Вкладыши втулки заливают баббитом марок Б16 или Б83.
Баббит марки Б83, в котором содержится 83 % олова, применяют
для заливки вкладышей электрических машин- мощностью-
свыше 750 кВт, частотой вращения до 1500 об/мии и мощностью
более 300 кВт при частоте вращения 3000 об/мин.
Перед заливкой баббитом вкладыши необходимо залудить:
чистым оловом — перед заливкой баббитом Б16; баббитом
Б83, очищенным от меди и сурьмы. Перед заливкой очищают баб-
бит так: ванну с расплавленным баббитом охлаждают до темпе-
ратуры 280—300 °C, после этого осевшие на дно тугоплавкие
сурьму и медь удаляют. В качестве флюса при лужении исполь-
зуют насыщенный хлористый цинк, полученный добавлением
в соляную кислоту цинка до появления его иерастворенного
остатка. Из вкладыша (втулки) выплавляют старый баббит, за-
давая температуру в печи 450 °C (рис. 49).
В лаборатории выполняют химический анализ и определяют
марку баббита, учитывая, что при расплавлении олово заметно
испаряется и баббит приобретает другую марку. Ориентировочно
марку баббита можно определить по его платности, г/см3: для
Б16—9,29; для Б83—7, 38.
- Подготовка к заливке вкладышей (втулок). Поврежденные
втулки и корпуса вкладышей заменяют. Изношенные восстанав-
ливают вибронаплавкой или нанесением меди электролитиче-
ским способом. Втулки и вкладыши стальной щеткой очищают
до блеска, протравляют в 10—15 %-м растворе соляной кислоты
в течение 2—3 мин. Затем дважды промывают в воде при темпе-
ратуре 80—90 °C и зачищают щеткой и шабером. Окончательно
обезжиривают в 10 %-м растворе едкого натра при температуре
80—90 °C в течение 10—15 мин, промывают и сушат.
Все поверхности при подготовке к лужению, не подлежащие
заливке; обмазывают меловой пастой (40 % мела и 60 % воды),
а камеры для смазочных колец закрывают увлажненным асбе-
стом. Перед лужением поверхность вкладыша (втулки) следует
смочить хлористым цинком, а затем натереть вручную или по-
грузить вкладыш (втулку) в лудильную ванну с расплавом. При
этом температура расплава в ванне должна быть 370—400 °C —
для Сталиных вкладышей и 320—370 °C — для чугунных.
Для полного лужения вкладыш погружают в ванну 2—3 ра-
за, каждый раз смачивая хлористым цинком и посыпая наша-
тырем.
Заливка баббита. В тигле, расплавляют баббит, предвари-
тельно рафинировав его нашатырем в количестве 0,01—0,03 %
от массы расплава. Температура расплавленного баббита марки
16. Припуски на обработку при заливке вклаДышей баббитом				Б16—400...420 °C; Б83-^ 440...460 °C. Расплавлен- ный баббит не следует
Диаметр вкладыша, мм	Толщина стенок, мм	Припуск иа обра- ботку, мм, на одну сторону	Средний при- пуск на при- быль, % от | массы литья	долго держать открытым, плавку необходимо защи- щать от угара древесным (березовым) углем, кото- рый перед заливкой уда- ляют с зеркала ванны. Заливку	баббита вкладыша (втулки) про- изводят следующим об- разом: корпуса вклады- шей (втулок) прогревают до температуры 250— 280 °C. Обновляют полу- ду, смачивая поверхность
50—100 100—200 200—300 Свыше 300	6—10 10—12 12—18 Более 20	3—5 5—6 8—10 10—15	5 10 15 20	
раствором хлористого цинка и-натрия прутком олова или баббита
После этого полуда должна быть блестящей, серебристого цвета
и без пятен. Приспособление (форма) для заливки баббита должно
по размеру обеспечивать припуск на обработку (табл. 16).
В разъемах вкладышей 4 прокладывают стальные проклгд-
ки 1 толщиной 0,8—1,0 мм, стягивают вкладыши хомутом 2
(рис. 50), а у основания обмазывают замазкой из асбеста, заме-
шанной на жидком стекле и воде.
Баббит 3 заливают непрерывно, все время помешивая сталь-
баббит. Верхнюю часть
и
Рис. 50. Приспособление
для заливки подшипни-
ков скольжения
ным стержнем той же температуры, что
приспособления (формы) 5 с вклады-
шем прогревают до температуры
240 °C. После полного затвердения
баббнта (процесс затвердения идет
снизу вверх) приспособление разби-
рают и вынимают вкладыш.
Контроль качества заливки. Баб-
бит должен иметь сертификат или
акт лаборатории на химанал.из. Цвет
залитого баббита должен быть: для
Б16 — тусклосеребристый, для Б83 —
золотисто-матовый. Наличие желтого
цвета указывает на перегрев баббита
во время заливки, такой вкладыш
должен быть перезалит.
Осматривают и простукивают
сцепление баббита со стенками вкла-
дыша (втулки). Правильно залитый
подшипник при простукивании баб-
бита должен давать чистый звук.
Качество сцепления баббита с телом
вкладыша проверяют, погружая по-
следний в керосиновую ванну (после
токарной обработки). Через 15 мин
вкладыш вынимают, насухо протира-
ют и по периметру его стыка с баб-
битом обмазывают меловой обмазкой
(1 часть мела и 2 части воды), затем
5—10 мин сушат на воздухе. Вклады-
ши считаются годными, если дли-
на темных линий не превышает 10 %
от периметра стыка баббита с нижним вкладышем и 25 %
с верхним.
Выполнение рабог по перезаливке вкладышей требует со-
блюдения правил техники безопасности с учетом работы с рас-
плавленным металлом, применения соляной кислоты, работ
грузоподъемными механизмами и средствами. При этом необхо-
димы наличие соответствующей спецодежды и хорошее вентили-
рование рабочего места.
Ремонт местных повреждений подшипников скольжения.
У подшипников скольжения нередко возникают местные повреж-
дения в виде выкрашивания или подплавления баббитовой за-
ливки, которые исправляют наплавкой электрическим способом.
Ремонтируемую поверхность обезжиривают и покрывают тонким
слоем флюса (раствор в воде равных частей хлористого алюминия
и хлористого цинка). После высыхания флюса производят на-
плавку прутком баббита той же марки,, каким залит вкладыш.
Электрический способ наплавки выполняется от понижающего
трансформатора с вторичным напряжением 12 В, мощностью
1—1,5 кВт.
Электроиаплавку применяют также для восстановления из-
ношенной поверхности вкладышей, не перезаливая их, так как
при ремонте крупных подшипников это требует больших затрат
и времени (рис. 51). Изношенную поверхность покрывают слоем
баббита соответствующей марки в виде валиков, плотно примы-
кающих друг к другу. Затем растачивают вкладыши, оставляя
припуск на шабровку до 0,05 мм на сторону. Втулку неразъем-
ного подшипника закрепляют в патроне токарного станка с экс-
центр иситетом для прорезки
окна 3 для смазочных колец.
Подшипники из составных
вкладышей стягивают хомутом
с прокладкой с обеих сторон
толщиной, равной величине
верхнего зазора а между шей-
кой вала и верхним вклады-
шем. Подшипник растачивают
до диаметра dp = dm + 2а, где
(1Ш — диаметр шейки вала. Пос-
ле расточки подшипника выни-
мают прокладки, при этом обра-
зуется не только требуемый
верхний зазор, но и зазоры по
линии разъема, что необходимо
для образования масляного кли-
на при работе подшипника.
Канавки 4 для распреде-
ления масла шириной 8—12 мм
и глубиной 1,5—2 мм вырезают
вручную или на станке (они не
доходят до канавок 4} для рас-
пределения масла на 4—5 мм.
Для стока масла в камере под-
шипника в иижней его части
просверливают отверстие 5. Ра-
бочую поверхность вкладышей
Рис. 51. Ремонт подшипника
скольжения:
1 — наплавка баббита; 2 — выпол-
нение канавок во вкладыше; 3 —
окно для смазочных колец; 4, 6 —
канавки; 5— отверстие
пришабривают по шейке вала вначале на краску, азатем насухую,
проворачивая вал. Результаты шабровки удовлетворительные,
если на 1 см2 площади на дуге 60—120° имеются 1—2 пятна.
7.	РЕМОНТ НАРУШЕННОГО КРЕПЛЕНИЯ
СЕРДЕЧНИКОВ ЯКОРЕЙ
Сердечники якорей крупных электрических машин крепят
к остову круглыми шпонками (рис. 52), призмами типа «ласточ-
кин хвост» и клиньями тангенциального и радиального распора.
На изготовленных рацее электродвигателей крепление
сердечников к остову якоря было выполнено круглыми шпонка-
ми, у которых появились выбросы красного порошка от контакт-
ной коррозии, что явилось верным признаком смещения сердеч-
ника относительно остова якоря.
Сквозные круглые отверстия для запрессовки цилиндриче-
ских шпонок выполнены полукругом в ребрах остова и полу-
круглые лунки в сегментах активной стали. Произведена заме-
на прослабленных круглых шпонок диаметром 30 мм на шпонки
диаметром 33 мм из стали 30, которые были закалены токами
высокой частоты до твердости НС30...НС40. Отверстия обрабаты-
вают сверлом, затем разверткой (райберуют) по 3-му классу точ-
ности. Режущий инструмент проходит на длину более 500 мм не-
однородного материала — пакеты шихтованного сердечника,
ребра остова.
Перед сверловкой и разверткой сердечник якоря нагревают
намагничивающей катушкой до температуры, на 50—70 °C пре-
вышающей температуру остова. Намагничивающая катушка . на-
мотана (рис. 53) изолированным проводом, пропускаемым через
зазор между сердечником и остовом. Количество ампер-витков
Рис. 52. Сердечник с
креплением к остову
круглыми шпонками:
1 — сердечник якоря: .2 —
шпонка; 3 — ребро; 4 — ос-
тов якоря
Рис. 53. Схема намотки на-
магничивающей катушки для
нагрева сердечника:.
/ — намагничивающая катушка; 2 —
сердечник якоря; 3 — шпилька, стя-
гивающая сердечник
длй нагрева определяют расчетом. Затем до установки круглых
шпонок в отверстия разность температур в сердечнике и остове
-увеличивают еще на 20—30 °C.
При остывании диаметр сердечника уменьшается, а натяг
в сопряжении шпонок с сердечником и остовом увеличивается,
надежность соединения повышается.
По описанной технологии успешно заменены круглые шпон-
ки у трех якорей крупных прокатных двигателей мощностью
5000 кВт.
В.	СБОРКА КРУПНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
До начала сборки крупных электрических машин проверяют
состояние фундаментов и опорных плит, на которые они будут
установлены. Фундаменты  проверяют на отсутствие трещин или
возможных разрушений, причем проверку производят также
сразу после снятия машины на ремонт.
При обнаружении повреждений фундамента выясняют их
причину, а также привлекают из проектно-конструкторского от-
дела (бюро) предприятия специалистов_для решения вопроса
ремонта поврежденного фундамента. Тщательно осматривают
монтажные колодцы, состояние анкерных болтов и других де-
талей.
Фундаменты и опорные плиты под средние и крупные элект-
рические машины не должны соединяться с колоннами и другими
частями зданий; их нельзя использовать для опоры частей зда-
ний или других машин, не связанных с данными электрически-
ми машинами. При соблюдении этих требований исключается
передача вибраций электрических машин на конструкции здания.
Камеры фундамента под машинами очищают от масла и гря-
зи, а стены окрашивают масляными красками. Опорные плиты
Рис. 54. Домкраты клиновой (а),
гидравлический (б), винтовой (в),
реечный (г) и замок строповый (д)
при тщательном осмотре не должны иметь трещин, резьбовые от-
верстия и отверстия для контрольных шпилек должны быть без
повреждений.
Ремонтный персонал должен иметь в наличии в соответствии
с обязательным перечнем инструмент (в том числе нестандарт-
ный), приспособления, стропы, клиновые домкраты, приборы для
центровки линии вала.
Такелажные работы прн сборке крупных электрических
машин. В понятие такелажных работ в процессе сборки электри-
ческих машин относят: операции строповки или крепления час-
тей машин (статор, ротор, якорь) и др.; перемещение отдельных
частей машин (или в собранном виде) в любом направлении руч-
ным и механизированным способом; обслуживание или настрой-
ку различных устройств для крепления или захвата грузов; из-
готовление (зачалка) стропов, канатов; испытание грузоподъем-
ных средств (рис. 54—56).
Электромонтеры и мастера по ремонту крупных машин про-
ходят обучение, проверку знаний и получают удостоверения на
право выполнения такелажных работ.
Сборка, перемещение "И установка машин или ее частей на
фундамент производятся под руководством опытного бригадира,
имеющего право на производство такелажных работ, а переме-
щение тяжеловесных машин или их деталей — под наблюдением
инженерно-технического работника, имеющего право на переме-
щение грузов.
Рис. 55. Приспособление для подъ-
ема на малую высоту (а) и поворо-
та (б) валов средних или крупных
машин
До начала сборки крупных электрических машин проверя-
ют наличие закрепленных табличек, на которых указаны сроки
действия н результаты испытаний грузоподъемных средств в со-
ответствии с требованиями правил Госгортехнадзора.
Ротор или якорь крупной электрической машины во избе-
жание повреждения обмоток, коллектора, контактных колец
или активной стали поднимают с по-
Рис. 56. К пояснению
поворота вала крупной
машины с помощью кра-
на
мощью специальной траверсы или
стропами, тогда под стропы уста-
навливают деревянные прокладки.
В местах прилегания стропов к валу
и другим элементам машин подкла-
дывают деревянные прокладки.
При сборке крупной электричес-
кой машины особое внимание обра-
щают на соблюдение в ней магнит-
ной симметрии, что обеспечивается
следующим образом:
выполняют магнитную центров-
ку, при которой совпадают вертикаль-
ные оси статора (магнитной системы)
и ротора (якоря);
в соответствии с заводским формуляром обеспечивают нор-
мированный, равномерный воздушный зазор.
По данным завода «Электросила», при номинальном воздуш-
ном зазоре от 0,6 до 10 мм допускается отклонение до 10 %;
при 10 мм и выше — —5 %; для зазора между якорем и дополни-
тельными полюсами машин постоянного тока допуск —5 %.
Воздушный зазор измеряют набором калиброванных стальных
пластин или специальными раздвижными щупами (рис. 57).
Нарушение магнитной симметрии при сборке электрических
машин может вызвать такие вредные явления, как вибрацию ма-
шины, нарушение коммутации машин постоянного тока, «кача-
ние» машин постоянного тока (гл. 2.3), перегрев обмоток и др.
Последовательность операций при сборке электрических
машин. Перед разборкой крупных электрических машин в мес-
тах разъемов и установки иа опорную плиту ремонтный персо-
нал наносит метки. Сборка электрической машины производится
в обратной последовательности, причем все разъемные соедине-
ния собираются в строгом порядке с нанесенными ранее метками.
У машин переменного тока подшипниковые стояки (если их
снимали) ревизуют и устанавливают на свое место. Если один из
стояков изолирован, изоляционную прокладку очищают от гря-
зи и масла, высушивают и заводят под стояк.
В случаях, когда приходится изготовлять новую изоляцион-
ную прокладку, берут целый лист текстолита (стеклотекстолита)
требуемой толщины, высушивают его в сушильном шкафу при
Рис. 57. Клиновой (а) и раздвижной (б) щупы
температуре 95—100 °C н только после этого вырезают (сверлят
проходные отверстия, а не наоборот. При высыхании текстолита
его линейные размеры меняются.
Далее заводят ротор в статор. Во избежание повреждения
обмоток или активной стали ротора (или статора) в нижнюю по-
ловину расточки статора для защиты прокладывают листы элек-
трокартона толщиной 0,5—1 мм. Затем статор с ротором устанав-
ливают на опорную плиту, следя за тем, чтобы метки, нанесен-
ные до разборки, точно совпадали. Заводят под шейки вала ниж-
ние вкладыши подшипников скольжения, после чего электриче-
скую машину центруют. Центровку можно не производить, если
при проверке до ремонта вибрации она оказалась в пределах
нормы.
Монтируют остальные детали — подшипники, торцевые щи-
ты, щеточное устройство, соединяют муфты, подключают обмот-
ки машины.
У машин постоянного тока при сборке возможны следующие
дополнительные операции: если станина магнитной системы
разъемная, то после установки, якоря его накрывают верхней
полустаниной и соединяют силовую ошиновку дополнительных
полюсов и компенсационной обмотки в зависимости от конструк-
тивного выполнения соединения — способом пайки или болто-
вым соединением. Кроме того, у машин постоянного'тока выпол-
няют сборку траверсы с регулировкой щеточного аппарата (см.
гл. 4.3).
Порядок сборки и регулировки подшипников скольжения.
До начала сборки подшипников проверяют мегомметром на
1000 В сопротивление изоляции изолированного подшипника.
Сопротивление изоляции подшипника, а также переходных муфт
маслопровода должно быть не менее 1 МОм. Проверяют ис-
правность колец (отсутствие деформации, исправность соедини-
тельных замков). Зазоры между гребешками и валом лабиринт-
ных уплотнений после сборки подшипника, должны быть в пре-
делах 0,1—0,15 мм. Дефекты или обрывы баббита на галтельной
части (торец) вкладыша наплавляют баббитом, а затем пришаб-
ривают.
На разъеме вкладышей • щуп толщиной 0,05 мм не должен
проходить. Зазоры между верхним вкладышем и шейкой вала
должны быть не более указанных в табл. 17.
17. К выбору зазора, мм, между верхним вкладышем и шейкой
вала
Диаметр шейин вала, мм	Зазор, мм				Натяг на са- моустаиавли- вающийся вкладыш, мм		Натяг — зазор на «жесткий» вкладыш, мм	
	верхний		боковой					
	мини- мвль- иый	ма кси- маль- ный	мини- маль- ный	макси- маль- ный	мини- маль- ный	макси- маль- ный	мини- маль- ный	макси- маль- ный
100	0,25	0,35	0,15	0,2	0,05	0,1			0,03
125	0,3	0,4	0,2	0,25	0,05	0,1	-—.	0,03
150	0,35	0,5	0,25	0,3	0,07	0,15	0,03	0,05
200	0,5	0,65	0,3	0,35	0,07	0,15	0,03	0,05
250	0,6	0,75	0,35	0,4	0,1	0,2	0,05	0,05
300	0,7	0,85	0,4	0,45	ОД	0,2	0,05	0,05
Прн необходимости изменить зазор верхний вкладыш шабрят
или кладут прокладку на разъеме из стальной полосы 0,1 —
0,2 мм.
Зазоры измеряют с помощью выжимок из свинцовых про-
волок диаметром 1,0 мм, длиной 40—50 мм. Боковой зазор изме-
ряют щупом (см. рис. 57, б).
Зазоры в подшипниках скольжения определяют по следу-
ющим формулам, мм:
зазор вал — верхний вкладыш (рис. 58, в)
fli — Ci — (&1 + b^/2\ а.2 — с2 — (fc;i + fcJ/2;
зазоры, измеренные для определения натяга крышки (рис,
58. б).
«а =	— Ф6 + Ьв)/2; ай= сл — (Ь,+ Ье)/2.
После сборки подшипника и подключения маслопровода для
очистки смазки рекомендуется на выходе жидкой смазки из
подшипника ставить сеточные фильтры и периодически их очи-
щать. После окончания улавливания из масла продуктов загряз-
нения фильтры необходимо удалять.
Осевые зазоры ротора (якоря) в подшипниках скольжения
измеряют с помощью щупа. Величина осевого разбега ротора
(якоря), равная сумме осевых зазоров подшипника, назначается
заводом — изготовителем электрических машин.
Осевой зазор измеряют от торца вкладыша до галтельной
части вала, а регулируют
вала на 0,5 мм на длине
Рис. 58. Замер зазоров
подшипников скольже-
(с учетом температурного удлинения
1 м при повышении температуры на
40 °C) в направлении от муфты к пе-
реднему наружному подшипнику.
Замер производят в .холодном
состоянии, причем зазоры flj и
должны быть равны, зазор а2 должен
быть больше зазора Ь2, тогда в нагре-
том состоянии зазоры в2 и fc2 будут
примерно равны (см. рис. 7). При не-
обходимости изменить осевые зазоры
вкладышей перемещают стояк под-
шипника в требуемую сторону.
При отсутствии заводских реко-
мендаций значение осевого разбега
ротора принимают для диаметра шей-
ки вала до 200 мм — от 2 до 4 мм,
свыше 200 мм— до 2 % диаметра.
Величины осевых зазоров должны
обеспечивать свободное тепловое рас-
ния:
1 — крышка; 2— подшипник;
3 — вал
ширение вала, а также исключать
удары в галтели- при толчкообразных
нагрузках.
9.	ПРОБНЫЙ ПУСК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
ПОСЛЕ СБОРКИ
Ремонт электрической машины заканчивается испытанием
и пробным пуском. До пробного пуска отремонтированную ма-
шину тщательно осматривают, обращая внимание на механиче-
скую часть машины, правильные установку щеток, щеткодержа-
телей и подключение обмоток внутри машины; производят замер
мегомметром сопротивления изоляции обмоток, проверяют систему
охлаждения и смазку подшипников.
Выполняют надлежащие организационно-технические ме-
роприятия по технике безопасности. Возле испытываемой маши-
ны могут находиться только лица, назначенные руководителем
ремонта.
Первый пробный пуск машины производят толчком в тече-
ние 1 —2 с. В этот момент специалисты прослушивают и внима-
тельно проверяют состояние машины, ее ходовой части, действие
максимальной защиты и элементов управления пуска и останова
машины, значения пускового тока. При положительных результа-
тах этих проверок электрическую машину второй раз разгоняют
до номинальной скорости, затем отключают и наблюдают процесс
замедления (снижения скорости). В третий раз машину вклю-
чают на 60 мин, наблюдая, за нагревом и общим состоянием
подшипников, проверяют «игру» вала, раскачивая ротор (якорь)
в осевом направлении. В агрегате возбуждают поочередно каж-
дую машину и все сразу, обращая внимание на возможное осевое
перемещение роторов (якорей) агрегата. В одиночной машине
производят такую же проверку осевого разбега'.
Подъем напряжения у машин постоянного тока производят
ступенями по 100 В через каждые 4—5 с. Следует иметь в виду,
что как бы хорошо, ни был очищен коллектор после ремонтных
работ, между коллекторными пластинами в продороженных
канавках могут остаться микрочастицы, которые при быстром
подъеме напряжения вызывают круговой огонь на коллекторе.
После выявления и устранения замеченных неисправностей
электрическую машину включают в эксплуатацию.
ГЛАВА 8
МОДЕРНИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
1.	МОДЕРНИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
ПЕРЕМЕННОГО ТОКА МОЩНОСТЬЮ ДО 250 кВт
В процессе эксплуатации электрических машин иногда проявля-
ются недостатки электромагнитного расчета, конструктивных
решений или технологического характера. В электрослужбах
предприятий, где эксплуатация электрического оборудования
осуществляется на высоком техническом уровне, ежегодно разра-
батывают мероприятия по техническому повышению надежности
электродвигателей. В мероприятиях предусматривают капиталь-
ный ремонт с модернизацией различных недостаточно совершен-
ных электромеханических узлов.
Упорядочение магнитной симметрии. Если нарушена магнит-
ная центровка статора — ротора, то возможна такая ситуация:
ротор смещен в одну сторону, один подшипник в осевом направле-
нии нагружен больше нормы и стучит на ходу. При неравномер-
ном воздушном зазоре там, где зазор меньше, обмотка статора
будет греться больше. Правильно выполненная магнитная цент-
ровка двигателя исключает указанные недостатки.
Повышение нагревостойкости изоляции. Во время капиталь-
ного ремонта двигателей с заменой обмотки используют провода
с классом нагревостойкости изоляции на ступень выше, чем были
использованы ранее в ремонтируемой машине.
Закрепление медных стержней беличьей клетки в пазах сер-
дечника ротора. Асинхронные двигатели с коротко замкнутым
ротором старых выпусков с одноклеточными круглыми медными
стержнями сняты с производства. Однако они не сняты с эксплуа-
тации и их приходится ремонтировать. Стержни беличьей клетки
постепенно «разъедают» пазы, от чего при пуске двигателя стерж-
ни перемещаются, неравномерно меняя центр тяжести клетки.
Возникает сильная вибрация ротора. Повреждение пазов ротора
исключает их ремонт, и двигатель с таким повреждением сердеч-
ника ротора подлежит обычно списанию как неремоитопригодвый.
Однако В практике появилась возможность полноценного
восстановления сердечников с «разъединенными» пазами бели-
чьей клетки.
Пример 1. Асинхронный двигатель типа АТМ-500-2,
500 кВт, 2980 об/мин, 6 кВ является приводом насоса. Во время
работы замечена вибрация ротора, которая постепенно увеличи-
валась. Динамическая балансировка не дала результатов, дви-
гатель по-прежнему продолжал вибрировать. При более тщатель-
ном обследовании обнаружено заметное послабление стержней
беличьей клетки в пазах. Было принято решение нагреть сер-
дечник ротора до 70 °C и методом окупания пропитать его
в термореактивном лаке марки ФЛ-98, вязкостью по вискози-
метру ВЗ-4, равной 35 с. Термореактивный лак ФЛ-98 имеет вы-
сокие цементирующие свойства, он просыхает на любую глубину
без окислительного процесса. Запекать лак следует при темпе-
ратуре 130—140 °C. После запекания лака и сборки машины
в процессе испытаний вибрация ротора прекратилась. Это объяс-
няется тем, что вся система беличьей клетки, будучи упругой,
занимает симметричное положение в зубцовой зоне сердечника
ротора.
Пример 2. Асинхронный двигатель типа АТМ-1500-2,
1500 кВт, 2980 об/мии, 6 кВ служит приводом водяного насоса
высокого давления. При тщательном обследовании у несколь-
ких двигателей обнаружена подвижка стержней (латунные),
круглые пазы «разъедены» перемещением стержней, появилась
вибрация ротора.
Роторы всех электродвигателей 1500 кВт оказались нерё-
монтопригодными. Производство таких двигателей давно пре-
кращено. Прежде чем производить замену этих двигателей, было
решено произвести пропитку сердечников роторов всей группы
асинхронных двигателей таким же способом, как это сделано
в примере 1. Были получены хорошие результаты на всех маши-
нах.
Оценивая технологию закрепления беличьей клетки, выпол-
ненной из цветного металла круглыми стержнями, методом про-
питки в термореактивных лаках выявлено следующее:
в связи с «разъеданием» пазов их диаметр оказался намного
больше допустимого относительно стержней. В просвет между па-
зом и стержнем залит лак, который после запечки образовал
изоляционный слон, в результате переходное сопротивление
беличьей клетки относительно сердечника резко увеличилось,
что, в свою очередь, уменьшило дополнительные потери в дви-
гателе;
после закрепления стержней беличьей клетки описанным
способом исчезли причины возникновения вибраций и разруше-
ний в местах соединений стержней с короткозамыкающими коль-
цами;
после пропитки беличьих клеток в примере 1 двигатель
устойчиво работает на протяжении 20 лет, в примере 2 двигатели
работают 19 лёт без нарушений.
2.	МОДЕРНИЗАЦИЯ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА
Модернизация машин постоянного тока заключается в сле-
дующем:
переводе изоляции электрических машин старых выпусков
на современную изоляцию, отличающуюся малой толщиной, по-
вышенной механической и электрической прочностью, большой
нагревостойкостью. Это позволяет снизить заполнение паза,
если он высокий, увеличить площадь сечения проводов и таким
образом повысить мощность;
усовершенствовании узлов токосъема;
. устройстве для периодической подачи густой смазки в под-
шипники качения без их разборки. В некоторых электрических
машинах возможен переход на закрытые подшипники качения
серии 180 000, у которых на заводе-изготовителе закладывается
высококачественная смазка, рассчитанная на весь срок службы
подшипников;
совершенствовании системы вентиляции;
внедрении встроенной температурной защиты;
усовершенствовании систем жидкой смазки.
Модернизация машин постоянного тока при перемотке. При
выполнении капитального ремонта электрических машин по-
стоянного тока обмотки якоря, магнитной системы в порядке, мо-
дернизации переводят на повышенную нагревостойкость изоля-
ции, например, с класса А на класс В, а с класса В на класс F.
Современные изоляционные материалы по всем качественным
показателям — нагревостойкости, пробивной способности, меха-
нической прочности, сравнимым размерным величинам превос-
ходят применяемые до недавнего времени материалы.
Применение современных изоляционных материалов дает
возможность увеличить мощность машины или оставить коэф-
фициент заполнения паза меньшим, что может улучшить каче-
ство обмотки якоря.
Другое важное мероприятие по модернизации машин по-
стоянного тока до 250 кВт — пропитка всех обмоток (главные
и дополнительные полюса) магнитной системы в лаках высокой
цементирующей способности, таких, как ФЛ-98 и МЛ-92 для
класса В и ПЭ-933 для класса F.
Изоляция в процессе эксплуатации и тепловых нагрузок вы-
сыхает,- растворители улетучиваются, происходит усадка изоля-
ции. Катушки и любой вид обмоток начинают перемещаться,
т. е. возникает подвижка, из-за которой повреждается изоляция.
Поэтому после положенной расклиновки элементов обмоток и их
сушки станины вместе с обмотками пропитывают, что после суш-
ки является надежным креплением обмоток.
3.	ПРИМЕР РЕМОНТА И МОДЕРНИЗАЦИИ
СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ МОЩНОСТЬЮ 2GS0 кВт
Режим работы двигателей тяжелый. Двигатели работают на
предельной нагрузке, иногда бывают частые пуски и остановы;
активная сталь сердечника статора греется до 90—95 °C. Нагрев
изоляции обмоток, особенно статорной, на предельно допусти-
мом уровне. Кроме нагрева обмоток от нагрузки, увеличивается
также нагрев за счет осаждения на обмотку, особенно на лобо-
вую часть, рудной мелкой пыли. Осевший на обмотку слой пыли
создает теплоизолирующий эффект (о чем говорилось ранее),, что
повышает нагрев всей машины. В качестве фильтров для очистки
охлаждающего воздуха применены кольца Раше, которые в ус-
ловиях сильного загрязнения металлургической пылыр не
являются эффективным средством очистки машины.
Ротор, как и вся .машина, иногда начинает вибрировать.
Причинами вибрации двигателя часто могут быть налипание ме-
таллургического сырья на лопасти ротора эксгаустера, от чего
возникает вибрация всего агрегата: эксгаустер — двигатель —
возбудитель; нарушение порядка зацепления в шестеренной
муфте (вибрация от двигателя передается на ротор эксгаустера).
Вибрация, как известно, действует разрушительно на изо-
ляцию обмоток и на всю электромеханическую часть машины.
Примерно через 3—4 года возникают аварийные ситуации на
двигателях. Наиболее характерные из них следующие: по стато-
.ру — обломы проводников со стороны соединения схемы обмотки
(лобовая часть); повреждение изоляции в лобовых частях, в мес-
тах касания вылетов секций к опорным кольцам; при пусках
двигателя или при резком изменении нагрузки, от действия
электродинамических сил происходят перемещения секций. Это-
му- способствуют также исчезновение с изоляции летучих ве-
ществ, от чего происходит усадка изоляции, всеобщее ослаб-
ление и перемещение участков обмотки, сопровождающееся по-
вреждением пазовой и витковой изоляции.
Устройство ротора двигателя ДСП-140 отличается от обще-
принятых конструкций. Здесь нет пусковой короткозамкнутой
клетки для асинхронного пуска машины. Конструктивно ротор
выполнен так: четыре явных полюса, массивные. Наконечники
полюсов крепят болтами МЗО в количестве 24 шт. к прямоуголь-
ному выступу на валу. На полюса монтируют четыре катушки,
соединенные последовательно и образующие обмотку возбужде-
ния, к которой подводится постоянное напряжение 40 В. Изо-
ляция класса В.
В верхней части наконечников полюсов с обеих сторон имеет-
ся заточка, куда вставляется медное кольцо, замыкающее все
четыре полюса с обеих сторон. С помощью медных колец созда-
ются четыре короткозамкнутых контура, которые создают момент
для пуска двигателя в асинхронном режиме до подсинхронной
скорости.
Замечено, что короткозамыкающие медные кольца ротора
от перегрева приобретали цвет побежалости, контактные места
медных колец с наконечниками полюсов начинали подгорать.
Все эти признаки подтверждали, что сечение колец было недо-
статочным. Это сказывалось и на времени пуска машины — оно
удлинялось. Таким образом, возник вопрос решить проблему
аварийности двигателей типа ДСП-140.
Некоторые специалисты решали проблему ликвидации ава-
рийности двигателей, проводя принудительный капитальный ре-
монт каждые три года. Этим удавалось исключать аварийные
простои агломерационных агрегатов. Однако и в процессе капи-
тального ремонта повторялись выявленные в машине серьезные
конструктивные недостатки, которые не устранялись.
Во время капитального ремонта машин ДСП-140 надо было
не просто менять обмотки, а подвергнуть их серьезной модер-
низации, которая обеспечивала бы длительную, устойчивую
безаварийную работу в условиях тяжелого режима двигателей
эксгаустеров.
Группа специалистов с участием автора разработала про-
грамму модернизации машин типа ДСП-140. Программа модер-
низации двигателей предусматривала следующие мероприятия.
По статору:
1.	Изготовлена новая обмотка с изоляцией класса F. Между
головками лобовых частей двухслойных обмоток образованы
просветы для прохода охлаждающего воздуха. После укладки
обмоток в лобовых частях образуется «корзинка».
В процессе изолировки витков и наложения общей изоляции
при изготовлении секций между каждым слоем производится про-
мазка лаком МЛ-92. Изолированные стержни опрессовывают и
запекают.
2.	В качестве изоляционного материала применен стекломи-
канит. Прокладки на дно паза, между слоями, под клинья и сами
клинья изготовлены из стеклотекстолита СТЭФ-1. Дистанцион-
ные клинья также выполнены из стеклотекстолита СТЭФ-1.
3.	Предусмотрен общий защитный изоляционный слой сек-
ций обмоток в пазовой части. Защитный слой выполняют впол-
иахлеста фторопластовой лентой марки ПТФЭ толщиной 5 мк.
Фторопластовая лента служит механической защитой общей изо-
ляции в пазовой части, она может выдержать нагрев до 250 СС,
никакими клеящими лаками не клеится.
Последнее свойство фторопластовой ленты оказалось важ-
ным фактором. Во время работы машины в разных температур-
ных режимах вся обмотка, как и другие части машины при из-
менении нагрева, «дышит», т. е. происходит изменение длины
как самих секций (свыше 1 мм), так и относительное перемеще-
ние из-за разного коэффициента линейного расширения материа-
лов, из которых изготовлена машина,— медь, изоляция, элек-
тротехническая сталь, конструктивные элементы самой машины.
Таким образом, фторопластовая лента не подвержена склеива-
нию с изоляцией секций или через попавший в паз лак и служит
дополнительным изолирующим фактором обмотки.
4.	Как отмечалось, в двигателях ДСП-140 для крепления
опорных колец и к ним лобовых частей завод-изготовитель при-
менил кронштейны из полосовой стали по 6 шт. с каждой сторо-
ны. При пуске двигателей, резких изменениях нагрузок, изме-
нении нагрева машины кронштейны завода-изготовителя дефор-'
мировались, что явилось одной из главных причин неустойчивой
работы машины.
Программой модернизации предусмотрено кронштейны уб-
рать, вместо ннх установлены косынки из стали СтЗ толщиной
10 мм по 12 шт. с каждой стороны. К стальным косынкам допол-
нительно установлены косынки из текстолита толщиной 20 мм,
в которые врезаны для фиксации опорные кольца.
5.	Увязке (бандажировке) лобовых частей уделено особое
внимание. Для увязки применен крученый пеньковый шпагат,
предварительно пропитанный в касторовом масле. Такая пропит-
ка исключает ломкость шпагата и повышает его теплостойкость
до 170 °C. Увязка шпагатом выполнена цепной, а утяжка всех
элементарных бандажей произведена способом восьмерки.
6.	Сушка обмотки статора произведена при температуре
100 °C, затем при температуре 70 °C хорошо пропитаны лобовые
части обмотки с обеих сторон лаком МЛ-92. Сушка после пропит-
ки произведена также при температуре 100 °C. Для защиты от
воздействия влаги обмотка и сердечник статора покрыты эмалью
ГФ-92-ХС (СВД).
В процессе модернизации машины по всему комплексу ра-
бот в соответствии с программой произведены пооперационные
и выпускные испытания.
По ротору:
1.	Катушки обмотки возбуждения всех четырех полюсов
перепакованы, обновлена изоляция между витками (шина на
ребро) из асбестовой ленты там, где оказались повреждения.
2.	Старые короткозамыкающие медиые кольца размером
50 X 18 мм заменены на вновь изготовленные размером 60 X
X 20 мм. Для лучшего контакта на торцах наконечников полю-
сов под кольцами наплавлен слой меди толщиной 1—1,5 мм.
3.	Ротор покрыт изоляционной эмалью СВД. Произведена
дополнительная балансировка собранного ротора на балансиро-
вочном станке.
Модернизованные двигатели ДСП-140 работали без наруше-
ний 18 лет и продолжают устойчиво работать, хотя их надежность
была рассчитана на срок до 45 лет. Только через 17,5 лет вышел
из строя один модернизованный двигатель.
Л. ПРИМЕР РЕМОНТА И МОДЕРНИЗАЦИИ
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА
МОЩНОСТЬЮ 5000 кВт
Группа электродвигателей постоянного тока мощностью
5000 кВт, изготовленных в варианте предельной мощности, была
установлена на прокатном стане. Через 1*5 лет эксплуатации
было решено подвергнуть модернизации электродвигатели, по-
высив класс нагревостойкости изоляции машины, улучшить
систему охлаждения как со стороны вентиляции, так и конструк-
тивным изменением элементов обмотки якоря, создать контроль
нагрева якоря.
Техническая характеристика двигателя
Тип..................................... МП6800-340
Мощность................................   5000	кВт
Напряжение.............................. 750 В
Ток якоря................................ .	7050 А
Частота сращения........................ 3*10—500 об/мии
Двигатели установлены иа приводе прокатных клетей стана
и работают с разной частотой вращения от 340 до 450 об/мин-
Охлаждение двигателей принудительное. Каждый двигатель
обдувается отдельным вентилятором, а воздухоохладители при-
соединены к всасывающему патрубку вентилятора, выброс ох-
лажденного воздуха производится в машинный зал. Воздушный
тракт и двигатель находились под разрежением, которое создает
подсосы воздуха, не участвующие в охлаждении машины.
Необходимо было выполнить модернизацию двигателя в на-
правлении увеличения мощности до 6000 кВт. Проект модерни-
зации электродвигателя включает подробные расчеты (электро-
магнитный, вентиляционный и тепловой при нагрузках 5000
и 6000 кВт), которые послужили исходными данными для разра-
ботки мероприятий, позволяющих увеличить мощность двига-
теля до 6000 кВт.
Тепловой расчет выявил высокую температуру нагрева ма-
шины в характерных точках. Так, при нагрузке электродвига-
теля в 5000 кВт в лобовой части якоря нагрев достигал 155 °C,
а для изоляции класса В допустимая температура 130 °C. Если
нагрузить машину до 6000 кВт, то нагрев якорной обмотки мог
достичь 183 °C в лобовой части. Выше предельных значений ока-
зался также нагрев других частей машины: активной стали,
главных и дополнительных полюсов, компенсационной обмотки.
На основании полученных данных выявлено, что обмотка
якоря даже при номинальной нагрузке перегревается выше пре-
дельно допустимой температуры для принятой изоляции класса
В. Это подтверждается ускоренным старением изоляции обмотки
якорей, хотя машины по среднеквадратичному току работали
ниже номинальных значений.
Основные причины высоких температур в обмотке якоря
заключаются в следующем:
лобовые части обмотки якоря имеют недостаточную поверх-
ность охлаждения; вылеты секций обмотки со стороны коллектора
н с противоположной стороны плотно прилегают друг к друву,
и кроме того, будучи закрытыми широкими бандажами, исклю-
чают продувку лобовых частей^
выходящий из машины воздух имеет высокое превышение
температуры над входящим воздухом в машину. Это указывает
на недостаточное количество воздуха, поступающего в машину.
В электрических данных (заводском формуляре) на эту ма-
шину рекомендуется расход охлаждающего воздуха 15 м3/с, при
этом температура нагрева выходящего воздуха составляет
21,5 °C. Рекомендуемый нагрев воздуха для изоляции класса В
обычно принимают 16—18 °C.
Анализ подтвердил, что распределение охлаждающего воз-
духа внутри машины неудовлетворительное. Так, температура
нагрева охлаждающего воздуха, выходящего из радиальных
каналов якоря и из межполюсного пространства машины, равна
25 °C, что превышает даже среднюю температуру нагрева воз-
духа (21,5 °C), указанную ранее.
В фирменном исполнении изоляция обмоток якоря и ком-
пенсационной обмотки выполнена по классу В. Обмотки глав-
ных полюсов и крепежные колодки дополнительных полюсов
имеют изоляцию класса А.
Как указывалось выше, все части электродвигателя нагре-
ваются выше допустимых пределов. Только коллектор, имеющий
изоляцию класса В, максимально греется до 114 °C при нагрузке
5000 кВт и до 119 °C при 6000 кВт, что в пределах нормы.
Для обеспечения повышения мощности двигателя до
6000 кВт в проекте модернизации предусмотрены следующие
мероприятия.
Для улучшения вентиляции двигателя снижены до миниму-
ма подсосы воздуха с установкой уплотнительного щитка в ниж-
ней части машины с зазором не более 20 мм между щитком
и уравнителями;
количество воздуха, проходящего непосредственно через
машину, увеличено до 17 м3/с вместо 15м3/с;
торцовые щиты (кожухи) со стороны коллектора установлены
плотно, без щелей;
для усиления охлаждения активной стали якоря и обмоток
в междуполюсном пространстве отверстия между последним ря-
дом спиц (в дисках) якоря частично (иа 65 %) закрыты заглуш-
ками.
В якоре изоляция обмотки выполнена по классу F; лобовые
части обмотки со стороны коллектора и со стороны привода выгну-
ты так, что перекрещивающиеся вылеты обмогки образуют до-
полнительные воздушные каналы (создана своеобразная  корзин-
ка), через которые проходит охлаждающий воздух. При таком
конструктивном решении поверхность охлаждениях лобовых час-
тей обмотки значительно улучшилась (рис. 59);
увеличены боковые поверхности охлаждения -петушков об-
мотки за счет уменьшения дистанционных прокладок между
ними;
опорные кольца (обмоткодержатели) с обеих сторон заменены
на сдвоевные;
широкий проволочный двухслойный бандаж (стальная не-
магнитная проволока d — 2 мм) заменен на два трехслойных
бандажа. В средней части, между бандажами у лобовых частей
обмотки, продувается охлаждающий воздух.
Для контроля нагрева обмотки якоря в лобовых частях
установлены по два термометра сопротивления с высоким оми-
Рис. 59. Лобовые части обмотки якоря и проволочные банда-
жи электродвигателя 5000 кВт после модернизации:
1 — секции обмотки якоря; 2 — проволочные бандажи; 3 — обмоткодер-
жатели
ческим сопротивлением и по одному — в пазовой части. В тех
же местах, но в диаметрально противоположных точках, уста-
новлены термисторы. Концы этих датчиков выведены на два кон-
тактных кольца на валу с приводной стороны. При необходи-
мости замера температуры в любой зоне якоря подключают
соответствующие концы к кольцам, откуда ЭДС подается на
отградуированный прибор.
При достижении температуры нагрева обмотки якоря 125 °C
в машинном зале и на главном посту управления появляются
световой и звуковой сигналы, обязывающие оператора снижать
темп прокатки, что уменьшает нагрев машины.
Стержни компенсационной обмотки переизолированы изоля-
ционным материалом класса F;
на соединительных дугах распорные прокладки и шнуры
для бандажировки выполнены из материалов класса F.
В главных и дополнительных полюсах катушки главных
полюсов и корпусная изоляция выполнены по классу F;
все элементы крепежа дополнительных полюсов заменены на
класс F.
Тепловые расчеты для модернизированного исполнения об-
моток двигателя выполнены при нагрузке 6000 кВт, расходе воз-
духа до 15 м3/с и температуре охлаждающего воздуха 45 °C.
Увеличение количества охлаждающего воздуха до 17 м3/с
дает дополнительное снижение нагрева машины на 3 °C. В наи-
более тяжелом режиме работы двигателя, с нагрузкой 6000 кВт
после реконструкции, максимальная температура в лобовой час-
сти обмотки якоря оказалась равной 144 °C, средняя темпера-
тура машины 140 °C.
Соответственно снижена температура других частей ма-
шины.
Из механических расчетов по электродвигателю выполнены:
расчеты проволочных бандажей в связи с изменением разме-
щения н принимаемой ими нагрузки;
поверочный расчет наименьшего диаметра вала со стороны
привода при нагрузке 6000 кВт показал достаточный запас
прочности , в минимальном сечении.
При аккуратной сборке двигателя, соблюдении всех техно-
логических требований, обеспечивающих магнитную симметрию
машины (см. гл. 4), коммутационная способность двигателя при
нагрузке 6000 кВт находится в удовлетворительном состоянии.
Модернизованные машины работают в режиме 5000 кВт, но
с частыми кратковременными перегрузками, поэтому запас по
мощности в 1000 кВт как раз и соответствует’ 20 %-му запасу
при выборе электрических машин для главных приводов прокат-
ных станов. Там, где двигатели для прокатных станов выбраны
с соблюдением запаса по мощности в 20 %, аварийности не
наблюдается.
Некоторые технологические требования при выполнении
модернизации электродвигателей постоянного тока мощностью
5000 кВт:
после удаления старой обмотки из пазов якоря активную
сталь и весь сердечник тщательно очищают от грязи. На стенках
пазов очищают забоины, следы запекшегося лака, притупляют
острые кромки на выходе из паза;
старый обмоткодержатель удаляют, а вновь изготовленный
устанавливают на место снятого. Новый обмоткодержатель при
установке тщательно выверяют, исключая эллипсность, эксцен-
триситет или «восьмерочный» характер при вращении;
до наложения изоляции кольца обмоткодержателей покры-
вают эмалью ГФ-92-ХС и сушат до прекращения отлипания;
все изоляционные материалы применяют не ниже класса F;
петушки коллектора после пайки, расчистки покрывают
дважды изоляционной эмалью КО-911, а все зазоры между ними
заделывают электроизоляционной замазкой;
готовый и испытанный якорь пропитывают дважды в лаке
ПЭ-933 и после сушки покрывают изоляционной эмалью КО-911.
Как отмечалось, машина МП6800-340 была запроектирована
и изготовлена в варианте предельной мощности. Здесь примене-
на двухходовая, однократнозамкнутая обмотка якоря, с полным
числом уравнителей, размещенных со стороны коллектора (см.
рис. 8 и 41).
ГЛАВА 9
ИСПЫТАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
1. ОБЪЕМ И ВИДЫ ИСПЫТАНИЙ
В соответствии с ГОСТ 183—74 предусматриваются следующие
виды испытаний электрических машин: приемочные, приемо-
сдаточные, периодические и типовые. Общие методы испытаний
электрических машин регламентирует ГОСТ 11828—86.
Отремонтированные машины без изменения паспортных дан-
ных подвергаются приемо-сдаточным испытаниям. При замене
применяемых материалов, изменении конструкции электриче-
ские машины подвергают типовым испытаниям.
При текущем ремонте электрических машин проводят сле-
дующие испытания: измерение сопротивления изоляции относи-
тельно корпуса и между обмотками, проверку вибрации машины.
При среднем ремонте испытания проводят в следующем объеме:
измерение сопротивления изоляции обмоток относительно кор-
пуса и между собой, измерение прочности изоляции обмоток —
витковой, относительно корпуса и между обмотками; испытания
механической прочности ротора при угонной скорости на 20 %
выше номинальной.
Испытания после капитального ремонта включают в себя
все испытания, проводимые после текущего и среднего ремонтов.
Кроме них проводятся следующие испытания: измерение сопро-
тивления обмоток в холодном состоянии, измерение воздушных
зазоров и зазоров в подшипниках скольжения, измерение осевого
разбега («игра вала»).
При приемо-сдаточных испытаниях у синхронных машин
определяют характеристику холостого хода (для генераторов)
и короткого замыкания; у асинхронных двигателей — коэффи-
циент трансформации (фазный ротор), ток и потери при холостом
ходе и при коротком замыкании; у машин постоянного тока из-
меряют ток возбуждения генераторов или частоту вращения дви-
гателя при холостом ходе; проверяют номинальные данные
и коммутацию машины; снимают характеристику холостого
хода.
До начала испытаний проверяют внешним осмотром правиль-
ность соединений обмоток и сборки машины.
Сопротивление изоляции обмоток машин напряжением до
500 В проверяют мегомметром напряжением 500 В; крупных
машин напряжением свыше 500 В — мегомметром 1000 В. Со-
противление изоляции измеряют в практически холодном состоя-
нии обмоток.
Нормы испытания электрооборудования предписывают уро-
вень сопротивления изоляции обмоток электрической машины
в пределах, получаемых по формуле, МОм,
fl60°C = ^/(1000+0-017U
где UR — номинальное напряжение обмотки, В; Рв — номинальная
мощность, кВт.
Степень увлажнения изоляции обмоток определяют с помо-
щью коэффициента абсорбции по формуле
Яиз(60с)
й-/?Из(15с)
>1,3,
где RK3 (60 с) и /?из q5 с) — сопротивления изоляции при вращении
рукоятки мегомметра в течение 60 и 15 с соответственно.
После замера сопротивления изоляции обмотку следует раз-
рядить на заземленный корпус машины.
При проведении средних и капитальных ремонтов электри-
ческих машин без перемотки и с перемоткой обмоток проводятся
предремонтные, пооперационные и (после ремонта) контрольные
испытания.
Рис. 60. Стенд для установки и крепления испытываемых ма-
шин:
/ — двутавровая балка; 2 — фундамент
Программа предремонтных н послеремонтных испытаний
при средних ремонтах обычно предусматривает:
внешний осмотр, проверку комплектности, проверку и зари-
совку схем соединения обмоток;
измерение сопротивления обмоток при постоянном токе
в практически холодном состоянии (при котором температура
любой части испытываемой машины отличается от температуры
окружающей среды не более чем на —3 °C);
испытание электрической прочности изоляции обмоток от-
носительно корпуса машины и между обмотками;
проверку машины на холостом ходу — вибрация, нагрев
подшипников, осевой разбег (рис. 60, 61);
измерение электрической прочности витковой изоляции об-
моток;
внешний осмотр машины после испытаний.
В ходе ремонта выполняются пооперационные испытания.
Следует соблюдать правило: после каждой проведённой ремонт-
ной операции какой-либо части электрической машины проводят
испытания с тем, чтобы отремонтированная часть могла посту-
пить в сборку вполне полноценной. Например: после чистки от
грязи обмоток якорей мегомметром проверяют сопротивление
изоляции на корпус и между обмотками; при перепаковке кату-
шек обмотки возбуждения роторов синхронных двигателей (за-
мена витковой и корпусной изоляции, уплотнение катушек)
проверяют обмотку на отсутствие виткового замыкания подачей
переменного тока в обмотку возбуждения. Способ этот весьма
эффективный. При наличии виткового замыкания легко обна-
руживается его место, так как короткозамкнутый контур от по-
вышенного тока нагревается.
Рис. 61. Стеид для подключения испытываемых электродви-
гателей
При замене обмоток статоров, роторов (якорей) до укладки
и после укладки (но до пайки) проверяют сопротивление изоля-
ции и ее электрическую прочность (табл. 18, 19, 20). Программа
контрольных испытаний электрических машин после ремонта
предусматривает:
18. Уровни испытательного напряжения контроля прочности
изоляции при перемотке обмоток
Испытываемый элемент	Испытательное напряжение, кВ, для машин мощностью	
	до 1000 кВт	свыше 1000 кВт
Отдельная катушка или стержень до укладки	21,5	23,5
Обмотка после укладки в пазы до пайки Обмотка после пайки и изолировки	18,5	20,5
	15,8	18,5
Корпусная изоляция обмотки собран- ного электродвигателя	13	15
19. Уровни испытательных напряжений при частичной замене
катушек или стержней
Испытываемый элемент				Испытательное напряжение, кВ	
Запасные катушки и стержни до укладки То же, после укладки и до соединения со старой частью обмотки Оставшаяся часть обмотки Корпусная изоляция обмотки после сборки элект- родвигателя 20. Уровни испытательных напряжений при контроле электрической прочности изоляции электрических маг процессе ремонта				15,5 13 12 10,2 1 НИН в	
Тип обмотки	Номинальное напряженке, В	Напряжение испытания, В			
		отдельной катушки До ук- ла дки	обмотки после ук- ладки в пазы до пайки		обмотки после изо- лировки схемы
Всыпная Жесткая полукатушка Жесткая изолированная катушка	380—660 380—660 380—660	3800	3000 3000		2100 2600 2600
измерение сопротивления изоляции обмоток;
измерение сопротивления обмоток;
проверку работы машины на холостом ходу;
испытание электрической прочности изоляции обмоток (на
корпус и внтковой);
испытание при повышенной скорости вращения для синхрон-
ных машин и машин постоянного тока;
снятие характеристики холостого хода у синхронных машин;
определение тока возбуждения у машин постоянного тока
или частоты вращения при холостом ходе у двигателя. Двига-
тели с последовательным возбуждением испытывают при неза-
висимом возбуждении;
определение характеристик короткого замыкания (трехфаз-
ного);
проверку коммутации машин постоянного тока при номи-
нальной нагрузке и.перегрузке по току.
В процессе проведения испытаний необходимо соблюдать
правила по технике безопасности, которые регламентируются
должностными инструкциями. Электромонтеры и инженерно-
технический персонал должны иметь соответствующие квалифи-
кационные группы на право работы в электроустановках напря-
жением до и свыше 1000 В, пройти обучение и проверку знаний.
2. ОФОРМЛЕНИЕ ДОКУМЕНТАЦИИ
ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИСПЫТАНИЙ
В ПРОЦЕССЕ РЕМОНТА
При отправке электрической машины на ремонт на нее за-
водят ремонтную карту, в которую записывают паспортные дан-
ные, класс изоляции, обмоточные и другие данные, связанные
с режимом работы и необходимые для проведения ремонта. В ре-
монтной карте отражаются ход ремонта отдельных частей элек-
трической машины на специализированных участках, а также
выпускные испытания ее после ремонта. Карта служит для
учета, контроля и организации ремонта электрических машин.
Ремонтную карту заполняет старший электрик цеха, под-
писывает технолог, начальник участка, мастер, начальник кон-
трОльно-испытательной станции электротехнической лаборатории.
На контрольно-испытательной станции имеются специаль-
ные журналы, куда персонал испытательной станции записывает
кратко вид испытаний, проведенных на ремонтируемой машине.
В журнале и ремонтных картах делается запись и заключе-
ние: «Испытание прошел». Это означает, что машину можно экс-
плуатировать.
' Если произведена запись: «Испытание не прошел», это озна-
чает, что по каким-то параметрам машина забракована и возвра-
щается в цех на исправление.
3. РАБОТА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ И ЗАЩИТА
ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
В связи с бурным развитием техники увеличились уровни
шума и вибраций на предприятиях и транспорте. Шум и вибрации
возни кают не только в механизмах, но и в электродвигателях,
применяемых в качестве электропривода.
Шум н вибрация электродвигателей влияют на здоровье
работающих, способствуют быстрой утомляемости, снижению
производительности труда. Уровни шума вращающихся электри-
ческих машин регламентированы ГОСТ 16372—84, а допустимые
остаточные неуравновешенности, из-за которых возникают виб-
рации, определены ГОСТ 16921—83.
При разработке новых серий электрических машин уровни
шумов и вибраций уменьшаются. В асинхронных двигателях
внедряемой серии АИ уровень шума по сравнению с серией ЧА
понижен на 10—15 дБ [24].
Основными источниками шума в электрических машинах
являются: периодическое изменение магнитной проводимости воз-
душного зазора (магнитный шум); неуравновешенность ротора
(якоря); шум подшипников качения; трение щеток о коллектор;
аэродинамический шум от вращения ротора (якоря) и вентиля-
тора. Для защиты персонала от шума, исходящего от -электри-
ческих машин в машинных залах, оборудуются комфортные по-
мещения с хорошей звукоизоляцией.
Для уменьшения магнитного шума следует поддерживать
равномерный воздушный зазор между ротором (якорем) и стато-
ром (полюсами) в процессе эксплуатации. Снизить магнитный
шум можно также за счет большей разницы зубцов ротора и ста-
тора; рекомендуется выбирать шаг обмотки статора 5/6 диамет-
рального (со 120°-й фазной зоной шаг должен быть диаметраль-
Рис. 62. Схема подавления
радиопомех
ным). Можно снизить уровень шума сведением до минимума
эксцентриситета воздушного зазора, уменьшая электромагнит-
ные нагрузки при перемотке. Давление при прессовке шихто-
ванных сердечников асинхронных двигателей должно быть в пре-
делах_ (4...8) - 10е Па, жесткость лап станин должна быть уси-
ленной. Полюса при прессовке необходимо затягивать тариро-
ванными ключами.
В случае вибрации ротора (якоря) машины подвергают ди-
намической балансировке на балансировочных станках, а круп-
ные машины — на своих опорах.
Крупные электрические машины с подшипниками скольже-
ния работают на принудительной подаче жидкой смазки. С годами
отработанной жидкой смазки
накапливается много. Непра-
вильное обращение с отрабо-
танной жидкой смазкой может
загрязнить окружающую среду.
Радиопомехи возникают от
электрических машин постоян-
ного тока, щеточный аппарат
которых постоянно искрит, по-
этому в процессе ремонта элек-
трических машин необходимо
строго соблюдать технические
инструкции с учетом требова-
ний санитарных норм. Для за-
щиты от радиопомех, создавае-
мых коллектором, применяют
симметрирование обмоток яко-
рной цепи в машинах с последовательным и смешанным воз-
буждением, блокировочные конденсаторы, шунтирующие провода
сети, электрические фильтры. Одновременно устраняют источник
радиопомех — искрение на коллекторах. Схема подавления ра-
диопомех показана на рис. 62.
Для машин общепромышленного применения при симмет-
рировании обмоток устанавливают конденсаторы емкостью 0,5—
1,0 мкФ, рабочее нанряжение которых должно быть не ниже
напряжения машины постоянного тока.
При перемотке, пропитке, покраске и сушке электрических
машин следует соблюдать меры предосторожности, исключающие
попадание в окружающую среду отходов, вызывающих ее загряз-
нение. Это относится в первую очередь к материалам на кремний-
органической основе и стекловолокнистой изоляции. С этой це-
лью целесообразно применять для пропитки лаки без раствори-
телей и водно-эмульсионные лаки, краски, эмали и грунтовки,
растворителем которых служит вода, а также использовать по-
рошковые краски.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Состав и приготовление эпоксидных компаундов для ремонта
термореактивной изоляции ЛПЭО «Электросила» и завода
«Электротяжмаш»
Компаунд № Г. эпоксидная шпатлевка ЭП-00-10 — 100 м. ч.;
полиэтиленполиамид — 5 м. ч.; слюдинитовая пудра.
Компаунд № 2: эпоксидная смола ЭД-16 — 100 м.ч.; по-
лиэфир ТГМ-3 — 30 м. ч.; М-фенилендиамин — 16 м. ч. или
эпоксидная смола ЭД-20 — 100 м .ч.; полиэфир ТГМ-3 —25 м. ч.;
М-фенилендиамин — 19 м. ч.
Компаунд № 3: эпоксидный клей ЭК-3; основа (смола
ЗИС-1 (ЭД-16)) — 21 м. ч.; полиэфир ТГМ-3 —9 м. ч.; отверди-
тель (смола Л-20) — 40 м. ч.
Компаунд № 4-. основа (эпоксидная смола ЭД-20) — 60 м. ч.;
смола ДЭГ-1 — 40 м. ч.; белая сажа — 20 м. ч. ; каолин —
100 м. ч.; отвердитель (смола Л-19)—80 м. ч.; полиэтиленпо-
лиамин — 8 м. ч.; наполнитель (тальк) — 280—340 м. ч.
Из слюдинитовой бумаги СБ-1 приготовляют слюдинитовую
пудру. Слюдинитовую бумагу предварительно сушат при темпе-
ратуре 120—150 °C в течение 3 ч, после остывания растирают
в ступке до получения тонкого однородного порошка. Приготов-
ляя компаунды № 1 или 3, можно вместо слюдинитовой пудры
добавлять по рецепту слюду, предварительно подсушенную,
тонкомолотую.
Приготовляя компаунд № 1, вливают полиэтиленполиамин
в шпатлевку и тщательно размешивают смесь, добавляя неболь-
шими порциями слюдинитовую пудру (тонкомолотую слюду) до
получения замазкн средней вязкости.
Для приготовления компаунда № 2 М-феннлендиамин сле-
дует раздробить и расплавить в подогретом полиэфире при темпе-
ратуре 65—70 °C. Эту смесь вливают в смолу, тщательно пере-
мешивая.
Для приготовления компаунда № 3 в небольшое количество
компаунда № 2 вводят слюдинитовую пудру. Если вязкость ком-
паунда № 3 велика, его разбавляют 2—4 м. ч. ацетона.
Компаунд № 4 готовят, смешивая основу с отвердителем
(см. рецепт) до получения однородной массы. Затем, перемеши-
вая, добавляют необходимое количество талька.
Компаунды № 1 и 3 используют для заполнения местной
разделки, компаунд № 2 — для промазки изоляции, которую
наносят в дополнительную, и. для изготовления изоляционных
коробок, компаунд № 4 — для изготовления изоляционных ко-
робок и заполнения местной разделки. Срок годности всех ком-
паундов — не более 3 ч после приготовления.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Приготовление эпоксидного лака и шпатлевки для ремонта термо-
реактивной изоляции завода «Сибэлектротяжмаш»
Состав: смола ЭД-22 или ЭД-20 — 10 м. ч.; полиамидная
смола — 4—6 м. ч;; спирт гидролизный — 2 м. ч.; этилцелло-
зольв — 2 м. ч.
В приготовляемую смолу ЭД-22 или ЭД-20 добавляют спирт,
этилцеллозольв и тщательно их перемешивают. Продолжая
перемешивать в течение 4—6 мин, добавляют полиамидную смо-
лу. Шпатлевку готовят на основе эпоксидного лака с добавле-
нием слюдяной муки до требуемой густоты. Лак и шпатлевка
годны к употреблению в течение 3 ч после их приготовления.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Приготовление эпоксиднорезольного лака ЭР1-30
Исходные материалы для приготовления лака иа этиловом
(гидролизном) спирте: смола — 34,6 м. ч.; лак бакелитовый —
30,4 м. ч; спирт этиловый (гидролизный) — 17,5 м. ч.; толуол —
17,5 м. ч.
На изопропиловом спирте: смола — 38 м. ч.; лак бакели-
товый — 35 м. ч.; спирт изопропиловый — 13,5 м. ч.; толуол —
13,5 м. ч.
Смолу ЭД-6 нагревают до температуры 50—60 °C и раство-
ряют в спирто-толуоловой смеси, затем добавляют бакелитовый
лак, тщательно перемешивая.
Приготовленный лак должен соответствовать следующим
требованиям: вязкость при температуре 20 °C по вискозиметру
ВЗ-4 должна быть не более 20 с, содержание нелетучих — не
менее 40%, скорость полимеризации на плите при 160 °C —
100...150 с.
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Приготовление электротехнологической замазки
После окончания ремонта коллектора, производимого со
снятием переднего конуса, и всех видов обработки коллектора
(обмотка, прорезка миконита, снятие фасок, шлифовка и поли-
ровка) щель у переднего конуса закрывают стеклянным банда-
жом. Затем на всю ширину бандажа накладывают электротехно-
логическую замазку и аккуратно промазывают щели, исключая
возможность попадания грязи под конус во время работы.
В состав электротехнологической замаздл входят, %: меди-
цинский гипс — 61; окись цинка — 2; лак МЛ-92 — остальное.
Для приготовления замазки гипс и окись цинка перемеши-
вают и прокаливают в противне при температуре 120 °C в течение
3 ч. Затем добавляют лак МЛ-92, доводя смесь до сметанообраз-
ной густоты, после чего тонкими слоями наносят на защищаемые
места.
Нанесенную замазку сушат на воздухе в течение 2—3 ч,
затем в сушильном шкафу при температуре 120—130 °C до пре-
кращения отлипания, после чего покрывают изоляционной
эмалью ГФ-92-ХС.
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
Предприятие ___________________________________
Цех ___________________________________________
Ведомость дефектов на ремонт электрической машины
Переменного
Постоянного
тока, тип ______________________________________
Мощность кВт, частота вращения
Напряжение  В, инв. № зав. №
№ заказа «»  198 г.
Наименование детали и узла	Состояние дета- ли и краткая ха- 1 рактеристика ремонта	Наименование детали и узла	Состояние дета» ли и краткая ха- рактеристика ре- монта
статора Изоляция якоря Изоляция — ГОр3 - полюсов Испытания на ходу Коммутация Разбег вала Муфта Гайка Шпонка Передний щит Задний щит Подшипники Смазочные кольца Уплотнения Маслоука затели Стопорные болты Контактные кольца Траверса		Пальцы Втулки изоляционные Щеткодержатели Щетки Короткозамыкающий ме- ханизм Вал Коллектор пл	РотоРа Об мотка 	 якоря Железо ротора Вентилятор Полюса Обмотка статора Перемычка полюсов Железо статора Выводы Выводная коробка Крепежные детали	
Дефектировщик_________________
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.	Алексеев А. Е. Конструкция электрических машин.—
М.: Госэнергоиздат, 1958.— 427 с.
2.	Антонов М. В., Герасимова Л. С. Технология производ-
ства электрических машин.— М.: Энергоиздат, 1982. — 511 с.
3.	Асинхронные двигатели серии 4А: Справ. 1 А. Э. Крав-
чик, И. М. Шлаф В. И. Афонин, Е. А. Соболинская.— М.:
Энергоатомиздат, 1982.— 504 с.
4.	Бернштейн Л. М. Изоляция электрических машин об-
щего назначения,—3-е изд.—М.: Энергоиздат, 1981.— 376 с.
5.	Блюмеикранц Д. М. Технология крупного электрома-
шиностроения.— М.; Л.: Энергия, 1966.— Ч. 3,— 306 с.
6.	Бойко Е. П., Гаинцев Ю. В., Ковалев Ю. М. Асинхрон-
ные двигатели общего назначения. — М.: Энергия, 1980.—
488 с.
7.	Бражников Н. В., Рапопорт И. С. Эксплуатация и ремонт
электрооборудования металлургических заводов. — М.: Метал-
лургия, 1979.— 248 с.
8.	Винников И. М. Технология и расчеты при ремонте дви-
гателей переменного тока.— М.: Энергия, 1970,— 224 с.
9.	Гемке Р. Г. Неисправности электрических машин. — Л.:
Энергия, 1975.— 296 с.
10.	Гурин Я. С., Курочкин. М. Н. Проектирование машин
постоянного тока.— М.: Госэнергоиздат, 1961.— 351 с.
11.	Егоров Б. А. Производство и ремонт коллекторов элек-
трических машин.— Л.: Энергия. Ленингр. отд-ние, 1968.—
188 с.
12.	Жерве Г. К. Промышленные испытания электрических
машин.— 4-е изд.— Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние,
1984,— 408 с.
13.	Кокарев А. С. Электрослесарь по ремонту электриче-
ских машин.— М.: Высш., шк., 1979.— 216 с.
14.	Кокарев А. С. Справочник молодого обмотчика электри-
ческих машин.— 5-е изд.— М.: Высш, шк., 1979.— 232 с.
15.	Лившиц П. С. Эксплуатация электрощеток в металлур-
гической промышленности.— М.: Металлургия, 1966. — 198 с.
16.	Маршак Е. Л., Уманцев Р. В. Ремонт электрических
машин общепромышленного применения.— М.: Энергия, 1972.—
280 с.
17.	Маршак Е. Л. Ремонт и модернизация асинхронных
двигателей.— 2-е изд.— М.: Энергия, 1976.— 264 с.
18.	Машины постоянного тока предельного использования
по мощности и некоторые вопросы их проектирования / Д. В. Ка-
сьянов, А. А. Кашин, Р. А. Лютер и др. // Вест, электропро-
мышленности.— 1948.— № 11.— С. 3—7.
19.	Миничев В. М., Плюснин И. Л.,Рыков Н. Я. Техниче-
ский уровень крупных электродвигателей постоянного тока
и пути его повышения // Электросила.— 1983. — № 35. — С.
79—85.
20.	Никольский Б. В., Милявский Д. Б. Эксплуатация
и ремонт электрических машин на металлургических заводах.—
М.: Металлургия, 1973.— 189 с.
21.	Плюснин И. Л. Применение многоходовых обмоток
якоря в машинах постоянного тока//Электросила.— 1983.—
Кг 35.— С. 92—98.
22.	Перельмутер Н. М. Электромонтер — обмотчик и изо-
лировщик по ремонту электрических машин и трансформато-
ров.— М.: Высш, шк., 1984.— 328 с.
23.	Положение о планово-предупредительном ремонте
электрооборудования предприятий системы Минчермета СССР.—
Харьков: ВНИИ орг. произв. и труда чер. металлургии, 1977.—
128 с.
24.	Рабинович И. Н., Шубов И. Г. Проектирование элект-
рических машин постоянного тока.— Л.: Энергия. Ленингр.
отд-ние, 1967.— 504 с.
25.	Радин В. И. Все начинается с конструкции//ЭКО.—
1985. — № с. — С. 92—98.
26.	Рубо Л. Г. Пересчет и ремонт асинхронных двигателей
мощностью до 100 кВт.— М.: Госэнергоиздат, 1961.— 392 с.
27.	Сииягин Н. Н., Афанасьев Н. А., Новиков А. Система
планово-предупредительного ремонта оборудования и сетей про-
мышленной энергетики. — 3-е изд. — М.: Энсргоатомиздат,
1984,— 448 с.
28.	Слоним Н. М. Алюминиевые провода при ремонте асин-
хронных двигателей.— М.: Энергия, 1973.— 136 с.
29.	Соколов Р. И., Васильев Г. С., Чаплюк В. А. Спра-
вочник по ремонту крупных электродвигателей.— М.: Энерго-
атомиздаг, 1985.— 272 с.
30.	Технологические инструкции по. капитальному и сред-
нему ремонту электрических машин / Минчермет СССР.— М.,
1975,— 771 с.
31.	Фертман В. С., Юдин В. К. Новое в изготовлении круп-
ных машин постоянного тока // Электросила.— 1983.— № 35. —
С. 142—145.
ОГЛАВЛЕНИЕ
»
Стр.
Предисловие..............................................3
Глава 1. Общие сведения об электрических машинах ...	4
1.	Классификация электрических машин ....	4
2.	Электрические машины переменного тока ...	5
3.	Машины постоянного тока ........................7
4.	Материалы, применяемые в электромашиностроении 9
Глава 2. Неисправности в электрических машинах, их вы-
явление и устранение....................................12
1.	Асинхронные машины ............................12
2.	Синхронные машины .............................18
3.	Машины постоянного тока........................22
4.	Неправильное наложение проволочных бандажей 25
5.	Неисправности подшипников .....................26
6.	Подшипниковые токи и способы их устранения . . 28
7.	Старение изоляции обмоток .................... 28
8.	Механические неисправности электрических машин 29
9.	Износ посадочных отверстий муфт и отверстий под
соединительные пальцы ............................30
Глава 3. Эксплуатация электрических машин .... 32
I.	Структура управления, электрохозяйством на пред-
приятии ..........................................32
2.	Техническое обслуживание электрических машин ма-
лой и средней мощности ...........................34
3.	Техническое обслуживание крупных электриче-
ских машин........................................35
4.	Техническое обслуживание подшипников ... 37
Глава 4. Эксплуатация крупных машин постоянного тока
предельной мощности и нормального исполнения . 40
I.	Устройство машин постоянного тока предельной
мощности .........................................40
2.	Обеспечение нормальной коммутации машин посто-
янного тока предельной мощности...................41
3.	Техническое обслуживание крупных машин посто-
янного тока предельной мощности и нормального
исполнения .......................................45
Глава 5. Организация планово-предупредительных ремонтов
электрических машин ....................................62
1. Общие положения системы ППР электрооборудова-
ния ............................................62
2. Планирование и техническая подготовка ремонта
электрических машин.............................64
Глава 6. Ремонт электрических машин переменного и по-
стоянного тока мощностью до 250 кВт.....................65
1.	Текущий ремонт электрических машин ...	65
2,	Разборка и дефектация электрических машин . 67
3.	Ремонт обмоток машин переменного и постоянного
тока мощностью 250 кВт.............................69
4.	Пропитка, сушка и защитная лакировка обмоток
электрических машин .............................  75
5.	Ремонт коллекторов и контактных колец общепро-
мышленных машин....................................80
6.	Ремонт коллекторов крупных электрических машин 84
7.	Ремонт механических деталей и узлов .... 85
8.	Ремонт сердечников статоров и роторов .... 91
9.	Причины, вызывающие вибрации электрических
машин ...........................................  93
10.	Сборка электрических машин мощностью до 250 кВт 96
Глава 7. Ремонт крупных электрических машин .... 100
1.	Дефектация электрических машин ...... 100
2.	Разборка электрических. машин .................103
3.	Ремонт обмоток статоров крупных электрических
машин переменного тока высокого напряжения. . 104
4.	Ремонт обмоток фазных роторои крупных электри-
ческих машин .....................................111
5.	Ремонт обмоток крупных электрических машин по-
стоянного тока....................................112
6.	Ремонт подшипников скольжения ...... 120
7.	Ремонт нарушенного крепления сердечников яко-
рей ..............................................124
8.	Сборка крупных электрических машин .... 125
9.	Пробный пуск электрических машин после сборки 130
Глава 8. Модернизация электрических машин..............131
1. Модернизация электродвигателей переменного тока
мощностью до 250 кВт . . . . 1.....................131
2. Модернизация машин постоянного тока .... 132
'3. Пример ремонта и модернизации синхронного дви-
гателя мощностью 2000 кВт......................  •	133
4. Пример ремонта и модернизации электродвигателя
постоянного тока мощностью 5000 кВт .... 136
Глава 9. Испытания электрических машин..................140
1. Объем и виды испытаний ......... 140
2.	Оформление документации по результатам испы-
таний в процессе ремонта.........................
3.	Работа электродвигателей и защита окружающей
среды .....................................  •
Приложение 1	................................'•
Приложение 2	. . ..................................
Приложение 3...................................    •
Приложение 4.........................................
Приложение 5	.....................................
Список литературы ...............................  •
144
144
145
146
147
147
148
149