Несправності обмоток і їх виявлення
3-12. НЕСПРАВНОСТІ ОБМОТОК І ЇХ ВИЯВЛЕННЯ
На ділянці розбирання електроремонтного цеху встановлюють несправності в статорних обмотках машин змінного струму, характер і обсяг ремонту: результати заносять у відомість. У табл. 3-3 зазначено, який ремонт необхідний в залежності від несправності і причини, що викликала цю несправність.
Питання часткового ремонту або повної перемотування вирішують в залежності від розмірів ушкодження, стану неушкодженої частини обмотки і можливості зупинки агрегату. У деяких випадках (при великому числі котушок на фазу) вдається домогтися пуску машини вимиканням пробитих або замкнутих статорних котушок (лобові частини цих котушок повинні бути розрізані щоб уникнути появи струму в короткозамк-нутих витках).
Зниження опору ізоляції на корпус визначають шляхом вимірювання його мегомметром (Меггер) або вольтметром. Якщо є дошка затискачів, то ви-
Несправності обмоток машин змінного струму
Відновлення правильної схем »з'єднань
рять потрібно до і після від'єднання вивідних кінців статора від затискачів. Тим самим перевіряється справність ізоляції затискачів.
Якщо меггомметр показує нульове опір, то очевидно, що має місце пробою ізоляції на корпус. Для знаходження місця пошкодження обмотку роз'єднують на окремі фази, а ці останні на окремі ділянки і мегомметром або на «лампочку» встановлюють, в якому з ділянок має місце пошкодження. Для подальшого уточнення місця заземлення можна вдатися до пропалювання ізоляції значним струмом до появи диму, що показує місце пошкодження. Робиться це в такий спосіб: до кінця пошкодженої ділянки обмотки і корпусу підводять напругу мережі, струм регулюють додатковим опором реостата або потужної лампи, включеними послідовно в контур струму. Однак в деяких випадках (металеве короткий через розплавлення міді секцій електричною дугою при пробої) цей спосіб не дає результатів.
У невеликих машин слід запалити через заземленное місце лампочку (120-220 в), після чого ударами молотка через дерев'яну колодку осадити в осьовому напрямку все статорні зубці по черзі з обох сторін. Згасання лампочки, т. Е. Зникнення заземлення, вкаже на місце пошкодження ізоляції біля виходу з певного паза.
Метод послідовної розпаювання обмотки на окремі котушки і перевірка кожної з них для машин з великим числом котушок практично неприйнятний. У цьому випадку може бути застосований магнітний метод. Струм (змінний або постійний) підводиться до кінця несправної фази (або до початку цієї фази) і до корпусу машини. Тонкого сталевого платівкою (щупом) проводять по пазах несправної фази, починаючи від включеного кінця. Так як струм йде по котушок фази тільки до місця, де сталося заземлення (далі він переходить на корпус), то в цьому місці припиняється тяжіння щупа до пазів. Для перевірки обхід щупом виробляють 2 рази - при включенні струму в початок і в кінець фази. При пропущенні перемінного струму тонкий щуп притягнеться з легким дзижчанням, що полегшить знаходження місця заземлення. Виведення ротора із статора при цьому
не вимагається. Знайдену магнітним методом несправну котушку від'єднують від решти обмотки і мегомметром перевіряють правильність встановленого місця заземлення. Цей же метод може бути застосований для знаходження місця замикання між фазами. Замість магнітного методу може бути застосований також метод потенціометра (див. § 4-9).
Для асинхронних двигунів малої та середньої потужностей межвитковое замикання до розбирання машини найбільш просто виявити по нагріванню лобовій частині
замкнутої котушки при холостому ході або підключенні статора до напруги при розімкнутому роторі. При цьому в пошкодженій фазі протікає великий струм.
Після розбирання машини і роз'єднання паралельних ланцюгів обмотки статора межвитковое замикання в ній може бути виявлено «магнітним черевиком» або вимірюванням опору котушок методом вольтметра - амперметра або подвійним мостом (для котушок з невеликим числом витків).
Магнітним черевиком перевіряється також відсутність межвиткового замикання в знову виготовленої обмотці (до з'єднання паралельних ланцюгів між собою). Принцип роботи черевика видно на рис. 3-21. Башмак збуджується струмом з частотою 500-1 000 гц *, що дозволяє при невеликому магнітному потоці, порушуються черевиком і проходить через зубці статора, отримати достатню напругу між витками. Якщо котушка не має межвиткового замикання, то при індукуванні її магнітним черевиком ток в ній не виникає. Тому тяжіння до зубців статора, що охоплює її другу сторону, також не буде. Тяжіння сталевої пластинки до цих зубців вказує на межвитковое замикання.
Мал. 3-21. Магнітний башмак для випробування обмоток.
* Генератори з частотою 500 гц виготовляє завод «Електрик» Див. Також гл. 8
Для виявлення межвиткового замикання, крім сталевої пластинки, може застосовуватися також неоновий покажчик (індикатор) Він складається з П чином сердечника, набраного з тонких (0,5-0,35 мм) гортає електротехнічної сталі з намотаною на нього многоаітковой котушкою (1000-2 000 витків) з тонкого дроту з ізоляцією ПЕВ або ПЕЛШО Кінці обмотай включаються на неонову лампочку Відстань між ніжками сердечямка має приблизно відповідати відстані між зубцями випробуваного статора (ротора, якоря)
Індикатор переміщається по зубців так само, як зазначена вище пластинка Якщо в пазу, охвтиваемом ніжками сердечника індикатора, є короткозамкнені витки, неонова лампа загоряється Чутливість цього індикатора (як і способу з платівкою) можна встановити, піддавши перевірці магнітним черевиком необмотанний статор з закладеним в два паза замкнутим витком з дроту з найменшим вживаним діаметром Збільшити чутливість можна, збільшивши число витків обмотки індикатора.
При наявності паралельних ланцюгів в фазах обмотки статора индуктироваться черевиком в секції напруга викличе струм. замикається через паралельну ланцюг. Тому для перевірки обмотки магнітним черевиком паралельні ланцюги 'повинні бути роз'єднані.
Слід зазначити, що в деяких випадках пошкодження виявляється тільки на нагрітої обмотці
Розпаювання з'єднань може бути виявлена по виміру опорів фаз обмотки або по нагріванню при пропущенні постійного струму.
Кращими приладами для випробування міжвиткової ізоляції і виявлення дефектів є імпульсні прилади (наприклад, прилади С і СМ ВЕІ), що складаються в основному з генератора імпульсів і індикатора, що дозволяє виявити пошкодження міжвиткової ізоляції та інші дефекти (неправильне число витків, неправильна схема з'єднань, неправильне перетин та ін.). Генератор імпульсів являє собою конденсатор досить великої ємності, який заряджається від випрямленої напруги відповідної величини і потім розряджається на випробувану секцію, котушку, обмотку. (Піддослідні обмотки підключаються до конденсатору через керований газорозрядне прилад - тиратрон).
Запасена в конденсаторі енергія при розряді утворює швидко рухається хвилю напруги, що падає на обмотку. Велика швидкість руху хвилі
1 Не змішувати з паралельними провідниками
(Близько 50000 км / сек) забезпечує можливість отримання великих напруг між сусідніми витками. Хвиля, як кажуть, має крутим фронтом зміни напруги. Особливо великі напруги створюються на перших витках, у міру ж просування хвилі в глиб обмотки напруги між витками дещо зменшуються.
Таким способом можна створювати напруги до 1000 в на виток (апарат С5 ВЕІ).
Для виявлення дефектів обмотки застосовується метод порівняння. Імпульс напруги при цьому по черзі (за допомогою відповідних перемикачів) прикладається до двох однаковим випробуваним секціях, котушок, обмоток, однаковим частинах обмотки. На індикатор у вигляді електронно-променевої трубки подаються по черзі напруги розряду кожної з обмоток. Якщо обмотки повністю однакові, на екрані трубки видно одна крива, якщо обмотки мають відрізняючи: через неправильне числа витків, схеми з'єднання, перетину, корожозамкнутих витків, -Кривий на екрані роздвоюється. Напруга на випробовувані обмотки подається за допомогою щупів; випробовуватися можуть як вкладені в пази обмотки, так і окремі котушки, секції.
При випробуванні міжвиткової ізоляції індикатор підключається до описаного вище П-образним сердечника з обмоткою. З'являється при пробої міжвиткової ізоляції так наводить в обмотці сердечника е. д. з, відзначаємо індикатором.
Випробування окремих секцій при цьому може проводитися таким чином, що секція надаватися на два сердечника рознімних електромагнітів. До обмотці одного (індукує) електромагніту підводиться струм від генератора імпульсів, обмотка другого включається на індикатор. У секції індукується при цьому необхідна е. д. з.
Після укладання секцій у пази активної стали до їх з'єднання за схемою випробування може проводитися шляхом підведення за допомогою щупів напруги від генератора імпульсів до окремих секціях. На пази, де лежить ця секція, ставляться ніжки сердечника індикатора.
У разі, якщо випробуванню піддається готова обмотка, напруга в секціях індукується за допомогою
описаного вище магнітного черевика, на обмотку якого включається генератор імпульсів. Для виявлення пробою міжвиткової ізоляції застосовується також П-подібний сердечник з обмоткою, включеної на індикатор. Для зручності проведення та випробувань индуцирующий електромагніт (башмак) сердечник індикатора прикріплюються до однієї рукоятці; один поблизу передньої кромки активної сталі, іншої поблизу задньої. З точки зору техніки безпеки, особливо при випробуванні високовольтних обмоток, метод індукції напруги за допомогою електромагнітів краще методу включення через щупи.
Підготовка статора до перемотуванні полягає у видаленні старої обмотки (або її частини) та очищення статора.
У машин з міканітовой ізоляцією (при відкритих пазах) для видалення секцій обмотки без пошкодження обмотку необхідно попередньо прогріти струмом або в печі до температури 70-80 ° С. Після видалення клинів секції можна підняти, заганяючи тонкий сталевий клин між нижньою і верхньою секціями та між секцією і дном паза.
Для видалення всипною обмотки в залежності від пропиточного лаку доводиться вдаватися або до нагрівання до 70-80 ° С (якщо застосовуються бітумні лаки, див. § 5-7), або до випалювання лаку при високій температурі (якщо застосовуються смоляні цементують лаки см. § 5-7). Щоб уберегти мідь від окислення, отжиг бажано проводити без доступу повітря. Після відпалу дріт може бути видалений через проріз паза.
При великих кількостях ремонтованих машин для видалення всипні обмоток вдаються до разрезке лобових частин з одного боку статора і видалення розрізаних котушок за допомогою спеціального витяжної пристосування. Після видалення обмотки пази очищають від старої ізоляції (вручну, сталевими щітками, що обертаються електродрилем, і т. П.), А також від пошкодженої або має сліди старіння ізоляції обмот-кодержателей і інших деталей. Якщо старою ізоляцію пазів важко зняти, то статори малих габаритів після зняття обмотки занурюються в гаряче трансформаторне масло, розм'якшує залишки ізоляції.
Статори або ротори великих машин очищають потім ганчірками, змоченими розчинником (бензин, чотирьох-
хлористий вуглець). Статори і ротори невеликих машин, так само як і механічні деталі (щити і т. П.), Промивають в 2-3% -ому розчині каустика в воді при температурі 70-80 ° С. Розчин перемешіва.ют за допомогою стиснутого повітря. Після такого промивання слід промивка в гарячій воді, потім сушка.
В очищеному від бруду статорі потрібно ретельно перевірити стан сталевих пакетів, провести зачистку пазів від задирок, підтяжку шпильок, що стягають сердечник, і виміряти мегомметром ізоляцію цих шпильок. Пази і торцеві частини сердечника і натискних шайб забарвлюють лаком. Нажімниє шайби і пази ізолюють.
У процесі зняття старої обмотки необхідно скласти обмотувальної записку.
Обмотувальний записка повинна містити наступні дані:
а) призначення машини, завод-виготовлювач, тип, заводський номер;
б) число фаз, потужність, напруга і струм; схема з'єднання фаз; число оборотів в, хвилину, число пар полюсів;
в) внутрішній і зовнішній діаметри статорної сердечника; довжина стали, включаючи вентиляційні канали, число каналів, ширина каналу; число пазів; розміри паза, включаючи ширину прорізу напівзакритого паза;
г) переріз міді обмотки, марка дроту; число проводів в пазу; число паралельних проводів; крок секцій (котушок) по пазах; опір секції (котушки); опір фази;
д) схема з'єднання обмоток (ом. § 3-7);
е) розміри і геометрична форма секцій (котушок). Середня довжина витків, секцій (котушок);
ж) ізоляція секції (котушки): ізоляція прямої частини, згинів, висновків, похилій наогі, головки і т. д .; застосований ізоляційний матеріал і його розміри:
а) ізоляція паза; розмір і кількість прокладок;
і) розмір клинів,
к) ізоляція нажімной шайби, обмоткодержатеяя і т. п.