Организация эксплуатации электродвигателей

Техническая эксплуатация

Осмотры электродвигателей, находящихся в эксплуатации, систем их управления и защиты проводят по графику, утвержденному главным энергетиком предприятия. Осмотр и проверку целостности заземления проводят ежедневно (при наличии дежурного).

При осмотре электродвигателей напряжением до 10 кВ (синхронных и асинхронных) контролируют температуру подшипников, обмоток, корпусов, нагрузку, вибрацию. Проверяют чистоту машины, помещения, охлаждающей среды, работу подшипников и щеточного аппарата, исправность ограждений.

Измерение температуры подшипников производят методом термометра. У подшипников качения измеряют температуру на внешнем кольце в момент останова машины, у подшипников скольжения — температуру вкладыша или масла, у подшипников скольжения с принудительной смазкой — температуру вкладыша или выходящего масла.

Если электрическая машина имеет со стороны привода общий с присоединенным механизмом подшипник, конструктивно принадлежащий этому механизму, то измерение температуры этого подшипника не входит в объем испытания электрической машины.

Предельная допустимая температура подшипников не должна превышать следующих значений: для подшипников скольжения 80 °С (температура масла при этом не должна быть более 65 °С), для подшипников качения 100 °С. Более высокая температура допускается, если применены специальные подшипники качения или специальные сорта масел при соответствующих вкладышах для подшипников скольжения.

При текущем ремонте электрических машин выполняют следующие работы:
- проверку степени нагрева корпуса и подшипников, равномерности воздушного зазора между статором и ротором, отсутствия ненормальных шумов в работе электродвигателя;
- чистку и обдувку электродвигателя без его разборки, подтяжку контактных соединений у клеммных щитков и присоединение проводов, зачистку колец и коллекторов, регулирование и крепление траверсы щеткодержателя, восстановление изоляции И выводных концов, смену электрощеток;
- смену и долив масла в подшипники.

При необходимости производят:
- полную разборку электродвигателя с устранением повреждений отдельных мест обмотки без ее замены;
- промывку узлов и деталей электродвигателя;
- замену неисправных пазовых клиньев и изоляционных втулок, мойку, пропитку и сушку обмотки электродвигателя, покрытие обмотки покровным лаком, проверку крепления вентилятора и его ремонт, проточку шеек вала ротора и ремонт беличьей клетки (в случае необходимости), смену фланцевых прокладок;
- замену изношенных подшипников качения;
- промывку подшипников скольжения, их перезаливку, заварку и проточку крышек электродвигателя, частичную пропайку петушков; проточку и шлифование колец; ремонт щеточного механизма и коллектора; проточку коллектора и его продороживание; Сборку и проверку работы электродвигателя на холостом ходу и под нагрузкой.

В процессе обслуживания периодически проверяют сопротивление изоляции подшипников и двигателя. Для обмоток статора сопротивление изоляции должно быть не менее 10 МОм, для обмоток ротора—1,5 МОм, для подшипников — 0,5 МОм.

Если уровни изоляции не соответствуют указанным, обмотки сушат, а у подшипников проверяют и при необходимости заменяют изоляцию. Снижение электрической прочности объясняется способностью хлопчатобумажных и волокнистых материалов изоляции увлажняться.

О степени увлажнения изоляции машин судят по значениям сопротивления изоляции относительно корпуса и между обмотками и по коэффициенту абсорбции. Значение коэффициента абсорбции должно быть не ниже 1,3 при использовании для измерения мегаомметра на 2500 В.

Испытания повышенным напряжением проводят в течение 1 мин напряжением 0,8 (2UH0M + 3) В. Если сопротивление изоляции обмоток ниже нормы, то обмотки очищают от пыли и грязи, протирают бензином, холодным четыреххлористым углеродом и после просушки покрывают изоляцию слоем лака. Электродвигатель сушат обычно в неподвижном состоянии одним из следующих способов: горячим воздухом от воздуходувки, токами короткого замыкания или индукционными токами в стали статора.

Сушку изоляции проводят при температуре, близкой к максимально допустимой — 80—85 °С.

При сушке двигателя периодически измеряют сопротивление изоляции обмоток и определяют коэффициент абсорбции для каждой обмотки. Полученные данные заносят в журнал сушки электродвигателя. Перед измерением сопротивления изоляции обмотку разряжают на землю не менее 2 мин, если незадолго до этого производилось измерение изоляции или испытание повышенным напряжением. Ввиду отсутствия нормальной вентиляции при сушке током осуществляют повышенный контроль за нагревом двигателя, если при достижении наивысшей допустимой температуры нельзя уменьшить напряжение на зажимах статора, нужно периодически отключать напряжение, требуемая температура сушки будет обеспечиваться перерывами в подаче тока в статор.

Сушку двигателя заканчивают, если коэффициент абсорбции и сопротивление изоляции остаются неизменными в течение 3 — 5 ч при постоянной температуре. Обычно сушка двигателя, например АЗ-4500-1500, продолжается от 2 до 4 суток в зависимости от состояния изоляции.

При температуре 85 °С в начальный период сушки сопротивление изоляции обмоток электродвигателя постепенно понижается, а затем через 20—30 ч сопротивление изоляции начинает возрастать, температурная кривая повышается и к концу сушки сопротивление изоляции стабилизируется на значениях 250 — 300 МОм. После прекращения сушки и охлаждения обмоток двигателя сопротивление изоляции несколько увеличится.

Сопротивления изоляции обмоток электрических машин после сушки должны быть не ниже:
- статоров машин переменного тока с рабочим напряжением выше 1000 В — 1 МОм на 1 кВ рабочего напряжения; до 1000 В —0,5 МОм на 1 кВ;
- якоря машин постоянного тока напряжением до 750 В — 1 МОм на 1 кВ.
- роторов асинхронных и синхронных электродвигателей, включая цепь возбуждения, — 1 МОм на 1 кВ, но не менее 0,2— 0,5 МОм;
- электродвигателей напряжением 3000 В и более: статоров — 1 МОм на 1 кВ, роторов — 0,2 МОм на 1 кВ

Температура обмотки статора не должна превышать на 75 °С, а обмотки ротора на 85 °С температуру охлаждающего воздуха. При профилактических осмотрах (не реже одного раза в 3 месяца) снимают щиты и производят тщательную очистку двигателя, прочищают лобовые части статорной и роторной обмоток, продувают чистым сжатым воздухом, выверяют воздушный зазор с обеих сторон. Во время работы наблюдают за состоянием смазки подшипников. Смазочные кольца не должны иметь как медленного, так и быстрого хода; масло из подшипников не должно попадать на обмотки. Для охлаждения двигателя используют воздух с температурой не выше 35 °С при относительной влажности не выше 75%, не содержащий пыли и взрывоопасных примесей. Если окружающая температура низка, то при длительных остановках двигателя нужно его прогревать током или другим способом, так чтобы температура обмоток была не ниже + 5 °С.

В случаях, когда температура окружающего воздуха превышает 35 °С, нужно снизить нагрузку двигателя так, чтобы нагрев его отдельных частей не превышал допустимых заводских значений. При нагреве обмотки или железа двигателя выше норм следует остановить двигатель и проверить вентиляционную систему. Особое внимание обращают на чистоту вентиляционных каналов статора и ротора, исправность вентиляционных крыльев.

Перегрев двигателя сверх допустимых температур в течение длительного времени резко сокращает срок службы изоляции обмоток и может привести к ее повреждению и аварии. Двигатель может нагреваться и от перегрузки током при неисправности амперметра. Поэтому, если во время осмотра обнаружено такое нарушение в работе, следует проверить контрольным амперметром ток двигателя и в случае его превышения по сравнению с номинальным снизить нагрузку. Меры по снижению температуры электродвигателя принимают в зависимости от причин, вызывающих перегрев.

Тепловой контроль за нагревом отдельных элементов электродвигателя осуществляют с помощью термометров сопротивления, включенных на логометр, и частично ртутными термометрами (рисунок 2).

Если цикл охлаждения замкнут, то температура 40 °С входящего в электродвигатель воздуха и 35 °С в возбудитель считаются нормальными.

Рисунок 2 – Схема теплового контроля электродвигателя СТМ-4000-2:
А — электродвигатель, Б — возбудитель, В — воздухоочиститель, 1, 3, 14, 17 — места измерения температуры холодного воздуха, 2, 15, 16—горячего воздуха, 4, 11 — подшипники двигателя, 5, 7,9 — температура «меди», 6, 8, 10 — температура «стали», 12, 13 — подшипники возбудителя, 18 — холодная вода, 19 — горячая вода