Ремонт обмоток электродвигателя, их пропитка и сушка

В асинхронных электродвигателях общепромышленного применения мощностью до 100 кВт обмотки статоров по способу изготовления относятся к шаблонным обмоткам с мягкими катушками. Мягкие катушки укладывают в полузакрытые пазы отдельными проводниками, как бы всыпая в паз (всыпные обмотки).
Роторы сaмых распространенных асинхронных двигателей выполняются в виде «беличьей клетки» (короткозамкнутыми). Пазы ротора заполняют голыми неизолированными стержнями, концы которых (торцы) соединяют между собой кольцами или заливают алюминием с одновременным образованием замыкающих колец.
Изготовление всыпных обмоток статора. Как правило, поврежденные всыпные обмотки с проводом небольшого диаметра не ремонтируют, а заменяют новыми, которые изготавливают из круглого провода на намоточном станке с помощью различных шаблонов. Изоляцию паза выпускают на 10-15 мм над поверхностью расточки статора. После укладки в пазы всей обмотки выступающую часть изоляции срезают и загибают внутрь паза.
При двухслойной обмотке одну сторону катушки укладывают в нижнюю часть паза, вторую - в верхнюю часть паза, находящегося от первого паза на расстоянии, равном шагу обмотки. При замене одной поврежденной катушки поднимают верхние стороны всех катушек, находящихся между этими пазами.
При укладке всыпной обмотки следят за тем, чтобы провода не перекрещивались. Для этого расправляют проводники специальной фибровой пластинкой, проводя ею вдоль паза. Между слоями обмотки устанавливают изоляционную прокладку . После укладки обмотки паз заклинивают.
Ремонт стержневой обмотки фазных роторов. Если стержни разрушены, их заменяют новыми. У стержней большого сечения, как правило, восстанавливают изоляцию, для чего вычерчивают схему обмотки, отмечают концы поврежденного стержня и места его присоединения, вычерчивают форму изгиба лобовых частей. Распаивают концы поврежденного стержня, выпрямляют его лобовые части и пассатижами удаляют стержень, предварительно разогрев его электрическим током. .
Вынутые стержни освобождают от поврежденной изоляции обжигом. Поврежденную пазовую изоляцию заменяют новой такого же типа. Паз тщательно очищают. После укладки восстановленного стержня выгибают его лобовые части по шаблону ключами.
При изготовлении новых обмоток ротора или их peмoнте обращают особое внимание на равномерное расположение лобовых частей, обеспечивающих минимальный дисбаланс ротора.
Ремонт короткозамкнутой обмотки ротора. Чаще всего повреждается обмотка, изготовленная пайкой или сваркой, стержни которой соединены с короткозамкнутым кольцом. Повреждение ее проявляется в нарушении контакта между стержнями и короткозамыкающим кольцом, в появлении трещин, разрывов, усадочных раковин и подгаров.
Литые короткозамкнутые обмотки из алюминиевых сплавов более надежны. Если же они повреждаются, их удаляют выплавлением или химическим способом (в растворе каустической соды). В очищенные пазы ротора вновь заливают алюминий одним из следующих способов: статическим, центробежным, вибрационным или под давлением. Перезаливка роторов сложна, так как требует специального оборудования. Ее выполняют только на крупных ремонтных базах.
При ремонте обмоток электрических машин применяют специальный инструмент обмотчика.
Нормальная технология пропитки изоляции обмоток предусматривает предварительную сушку, пропитку лаками и окончательную сушку. Многократное пропитывание обмоток обеспечивает более высокое качество изоляции. Для создания влагонепроницаемой пленки и гладкой поверхности, на которой меньше скопляется пыль, чем на шероховатой, после окончательной пропитки и сушки обмотки покрывают покровным лаком или эмалью.
Предварительную сушку производят до полного удаления влаги из обмотки и выполняют в специальных сушильных шкафах при температуре воздуха 110-120 ˚С.
Существует несколько способов пропитки. Наиболее распространена для машин небольшой мощности пропитка погружением в пропиточный состав. После предварительной сушки статоры и роторы (якоря) с обмоткой охлаждают до температуры 60-70 ˚С и опускают в пропиточный бак с лаком. Якорь опускают вертикально, коллектором вверх так, чтобы петушки коллектора не доходили до поверхности лака в баке на 15 - 20 мм. Пропитку продолжают до тех пор, пока не перестанут выделяться пузырьки воздуха, что свидетельствует о заполнении лаком всех пор обмотки. Пропиточный лак применяют малой вязкости. Необходимая вязкость лака достигается добавлением растворителя.
После пропитки обмотку устанавливают на 15 - 20 мин на решетку, чтобы излишек лака стек в бак. За это время тщательно очищают тряпкой, смоченной в растворителе, сердечник, вал ротора, выводные концы и другие поверхности, где не должно быть лаковой плёнки. После этого пропитанную обмотку сушат в сушильном шкафу с целью удаления остатков растворителя из пор изоляции и запекания лаковой пленки. Изоляцию считают хорошо высушенной после пропитки, если ее лаковая пленка совершенно не липнет к пальцам.
Еще не остывшие после сушки лобовые части обмотки покрывают слоем покровного лака или эмали, которые наносят кистью или пульверизатором. После этого обмотки окончательно сушат в печах или на воздухе.
На ремонтных базах, имеющих специальное оборудование, применяют способы вакуумной пропитки и пропитки под давлением или же комбинируют эти способы, Они совершеннее описанного выше, но требуют более сложного оборудования.
Печи для сушки на разных ремонтных базах различны по конструкции. Но для них обязательна механизация подачи деталей машин и обмен воздуха, обеспечивающий удаление паров растворителя. Воздух в печи нагревают паром под высоким давлением или электрическим током в зависимости от энергетических возможностей предприятия.
Применяют сушку обмоток небольших электродвигателей инфракрасными лучами. Обмотку можно облучать непосредственно на участке ремонта лампами инфракрасного излучения ЗС-l, ЗС-2, ЗС-3, в которых 80-90 % подводимой электрической энергии преобразуется в энергию теплового излучения. Этот способ не требует громоздких и сложных сушильных печей и шкафов.
Для сушки можно применять и воздуходувки. В этом случае поток горячего воздуха направляют на станину, от нагрева которой нагревается и обмотка.
Распространен также индукционный способ сушки: за счет потерь в стали последняя нагревается и подсушивает обмотку. Различные способы сушки электродвигателя показаны на рисунок 2, а-в.


Рисунок 2 - Сушка обмоток электродвигателей:
а - лампами инфракрасного излучения, б - воздуходувкой, в - потерями в стали станины; 1 - двигатель, 2 лампы, 3 - временный шкаф (будка), 4 - воздуходувка с электроприводом, 5 - изолированный провод.