Cele mai frecvente defecțiuni și reparații ale mașinilor sincrone

Încălzire crescută a oțelului activ al statorului. Încălzirea oțelului activ al statorului poate apărea din cauza supraîncărcării mașinii sincrone, precum și a scurtcircuitarii în foile de încărcare ale miezului cu presare slabă din fabrică. Cu o ușoară compresie a miezului, micro-mișcarea foilor de încărcare are loc cu o frecvență de inversare a magnetizării de 100 Hz / s, precum și cu o vibrație crescută a oțelului activ.

În procesul de vibrație a oțelului activ, apare uzura izolației tablei. Foile cu izolația deteriorată sunt în contact între ele și în pachetul de oțel neizolat rezultat curenți turbionari încălziți miezul. În acest caz, poate apărea un scurtcircuit extins pe întregul orificiu al statorului sau o oprire locală.

În funcție de zona de scurtcircuit din foi, așa-numitul poate apărea. „Foc în fier”, care supraîncălzi foarte mult izolația și duce la deteriorarea acesteia. Acest fenomen este periculos la mașinile sincrone mari, în special la generatoarele cu turbină.

Scăpați de un astfel de fenomen periculos în oțelul activ, după cum urmează:

• mare mașini sincrone au contoare de curent și putere (ampermetre și wattmetre), astfel încât nivelul de sarcină să fie ușor de monitorizat și măsuri de reducere a sarcinii pot fi luate rapid. Încălzirea înfășurării și a oțelului activ este controlată de termocupluri încorporate în stator pentru a măsura temperatura înfășurării și a miezului;

• în cazul unui scurtcircuit al oţelului activ, în special de natură locală, acest fenomen este detectat într-o maşină de lucru doar cu ureche. Are loc o vibrație care mâncărime și se aude aproximativ în statorul în care este închis oțelul activ. Pentru a elimina acest fenomen, mașina trebuie dezasamblată. De obicei, motoarele sincrone mari sunt realizate cu arbori prelungiți, ceea ce face posibilă îndepărtarea scuturilor și mutarea statorului acolo unde puteți lucra.

Apoi, pentru a etanșa oțelul, pene de textolit mânjite cu unul dintre lacurile adezive (nr. 88, ML-92 etc.) sunt introduse în dinți. Înainte ca dinții să fie introduși, oțelul activ este bine suflat cu aer comprimat uscat.

Dacă dintr-un motiv oarecare există un scurtcircuit și se topește fierul în dinți, zonele deteriorate sunt tăiate cu grijă, curățate, lac uscat cu aer este turnat între foi și foile sunt înțepate. Dacă după aceasta vibrația mâncărimii nu dispare, trebuie repetată încordarea până când vibrația oțelului activ dispare complet.

La mașinile mari de înaltă tensiune, calitatea reparației și căptușelii foilor este verificată prin metoda inducției.

Supraîncălzirea înfășurării statorului.Cea mai frecventă cauză a supraîncălzirii locale a înfășurărilor statorice ale mașinilor sincrone sunt scurtcircuitele pe tură. Dacă apare o defecțiune de rotire în înfășurarea statorului amestecat cu bitum, mașina se va opri cu protecție maximă din cauza creșterii curentului în faza defectată. La locul circuitului de viraj, bitumul se va topi, curge între viraje și le va izola. La aproximativ 30-40 de minute după întărirea bitumului, mașina sincronă trebuie pornită. Experiența pe termen lung confirmă rezultatul favorabil al procedurii descrise pentru îndepărtarea deteriorării bobinei.

Cu toate acestea, o astfel de restabilire a izolației statorului nu poate fi considerată fiabilă, deși izolația restaurată poate funcționa fiabil mult timp până când motorul este oprit pentru reparații regulate.

În înfășurările statorice ale mașinilor sincrone, sunt posibile defecte similare cu defecțiunile în înfășurările motoarelor asincrone, cum ar fi supracurent atunci când tensiunea rețelei scade. În acest caz, este necesară creșterea tensiunii de rețea la cea nominală.

Supraîncălzirea bobinei de excitare. Spre deosebire de înfășurarea statorică a mașinilor sincrone, înfășurările de câmp sunt alimentate cu curent continuu. Variind curentul de excitație într-o mașină sincronă, factorul de putere poate fi ajustat. Curentul de excitație este reglat în limitele valorilor nominale pentru fiecare tip de mașină sincronă.

Pe măsură ce curentul de câmp crește, capacitatea de suprasarcină a motoarelor sincrone crește, factorul de putere se îmbunătățește datorită capacităților mari de compensare ale unor astfel de mașini, iar nivelul de tensiune în zona de funcționare a acestora crește.Cu toate acestea, pe măsură ce curentul din înfășurarea câmpului crește, încălzirea acelei înfășurări crește, iar curentul din înfășurarea statorului crește, de asemenea. Prin urmare, curentul înfășurării de câmp este reglat la un astfel de nivel încât curentul înfășurării statorului devine minim, factorul de putere este egal cu unitatea, iar curentul de câmp se încadrează în valoarea nominală.

Când circuitul bobinei de câmp este închis, temperatura bobinei crește, supraîncălzirea poate fi inacceptabilă; apare vibrația rotorului, care poate fi mai puternică, majoritatea spirelor bobinei sunt închise.

Posibilitatea unui scurtcircuit în înfășurarea câmpului este explicată după cum urmează. Ca urmare a uscării și micșorării izolației bobinelor stâlpilor, are loc mișcarea bobinelor, în legătură cu aceasta, izolarea carcasei și rotirea se uzează, ceea ce, la rândul său, creează condiții pentru apariția unei scurtcircuit între spire și pe carcasa stâlpului.

Eșecul înfășurării câmpului la pornirea motoarelor sincrone. Uneori, există o defecțiune a izolației înfășurării de excitație a motoarelor sincrone în momentul inițial al pornirii. Când înfășurarea câmpului este închisă pe carcasă, funcționarea motorului sincron este inadmisibilă.

Pentru a înțelege cauzele defecțiunilor în procesul de pornire a motoarelor sincrone, este necesar să se cunoască structura acestora.

Statorul și înfășurările unui motor sincron sunt similare în construcție cu statorul unui motor cu inducție. Motorul sincron diferă de designul rotorului cu inducție.

Rotorul unui motor sincron cu o viteză de rotație de până la 1500 rpm are un pol convex, adică polii sunt întăriți pe o stea rotorului (jantă). Rotoarele mașinilor de mare viteză sunt realizate implicit. În stâlpi, în găurile ștanțate sunt introduse tije de cupru sau alamă ale înfășurării de pornire. Bobinele cu înfășurări de câmp conectate în serie între ele sunt montate pe stâlpi (pe partea superioară a izolației carcasei).

În mod normal, un motor sincron cu o bobină de pornire este pornit în modul asincron. Dacă înfășurarea de excitație a unui motor sincron este conectată oarbă la excitator, atunci circuitul intermediar aparat excitant nu neaparat; mașina este adusă în sincronism prin excitarea de către un excitator conectat permanent la înfășurarea câmpului.

Cu toate acestea, există scheme, în special la mașinile mari, când excitația este furnizată de la un excitator instalat separat printr-un dispozitiv de comutare-contactor, de obicei tripolar. Un astfel de contactor are următoarea cinematică: doi poli cu contacte normal deschise și al treilea cu contact normal închis. Când contactorul este pornit, un contact normal închis se deschide numai când contactele normal deschise se închid și invers, ele se deschid când contactul normal închis se închide. La reglarea contactelor trebuie respectată cu strictețe ordinea de închidere și deschidere a acestora.

Astfel de solicitări asupra contactorului de alimentare în câmp se datorează faptului că, dacă, la pornirea motorului, contactul normal deschis al contactorului, prin care înfășurarea câmpului este închisă la rezistență, se dovedește a fi deschis, izolarea bobinelor. va fi deteriorat pe carcasă. Acest lucru este explicat după cum urmează.

În momentul pornirii, rotorul este staționar, iar mașina este un transformator, a cărui înfășurare secundară este o înfășurare excitantă, la capetele căreia o tensiune, proporțională cu numărul de spire, poate ajunge la câteva mii de volți și se poate rupe. prin izolația de pe carcasă. În acest caz, mașina este dezmembrată.

Dacă motorul sincron este realizat cu un arbore prelungit, statorul este mutat, polul deteriorat este îndepărtat și izolația carcasei deteriorată este reparată. Stâlpul este apoi instalat pe loc, după care rezistența de izolație a carcasei este verificată cu un megaohmmetru; absenţa scurtcircuitării unei spire în restul înfăşurării de excitaţie prin aplicarea unei tensiuni alternative la inelele colectoare. În cazul unui scurtcircuit la viraj, această parte a înfășurării se va încălzi. Scurtcircuitul poate fi găsit cu ușurință.

Defecțiuni la ansamblul periei și inelele colectoare. În timpul funcționării motoarelor sincrone, apar defecțiuni în dispozitivul periei și al inelelor colectoare din diverse motive. Principalele sunt următoarele.

Uzura intensă a inelului la polul negativ se datorează transferului particulelor de metal pe perie. Când inelul de alunecare se uzează, pe suprafața lui apar caneluri adânci; periile se uzează rapid; nu este posibil să așezați corect noua perie pe inel la înlocuire. Pentru a limita uzura inelului, polaritatea trebuie schimbată (adică conexiunea cablului la cursa suportului periei trebuie inversată) la intervale de o dată la 3 luni.

Ca urmare a fenomenelor electrochimice sub acțiunea unui curent dintr-o pereche galvanică, atunci când peria atinge un inel staționar într-o atmosferă umedă, pe suprafața inelelor apar pete aspre, ca urmare a cărora în timpul funcționării mașinii , periile se activează intens și fac scântei . Îndepărtare: șlefuiți și lustruiți inelele.

Pentru a evita pe viitor pe suprafața inelelor, o garnitură din carton presat este plasată sub perii (în timpul parcării pe termen lung a mașinii).

La inspectarea aparatului cu perii, se pare că unele dintre periile din suporturile suportului periei se strâng fără a atinge inelele colectoare și nu sunt cuplate. Periile rămase în funcțiune, supraîncărcate, scânteie și se încălzesc, adică se uzează intens. Un posibil motiv poate fi următorul: periile sunt așezate strâns în suporturile suporturilor pentru perii, fără toleranțe; contaminarea, blocarea periilor, determinându-le să atârne în cleme; presiune slabă asupra periilor; ventilație slabă a aparatului de perie; sunt instalate perii cu duritate mare și coeficient de frecare ridicat.

Echipament de protecție: periile trebuie să respecte recomandările producătorului mașinii; periile noi ar trebui să se potrivească în suportul suporturilor pentru perii cu un spațiu de 0,15-0,3 mm; presiunea pe perie este reglată în intervalul de 0,0175-0,02 MPa / cm2 (175-200 g / cm2) cu o diferență de presiune admisibilă de 10%; aparatul cu perie, izolația inelelor trebuie menținută curată prin suflare periodică cu aer comprimat uscat; suprafața inelului colector admisibil trebuie să fie între 0,03-0,05 mm.

Defecțiuni la cușca de pornire a rotorului.

Cușca de pornire a rotorului (înfășurare) (asemănătoare cuveița a motoarelor asincrone) este o parte integrantă a motoarelor sincrone și este concepută pentru a le porni în modul asincron.

Celula de pornire este în modul de pornire greu, este încălzită la o temperatură de 250 ° C. Când viteza de rotație atinge 95% pn, un curent continuu este furnizat bobinei de excitare, rotorul este complet sincronizat cu podeaua rotativă a stator și frecvența rețelei.În acest caz curentul din celula de pornire scade la 0. Astfel, în timpul accelerării rotorului motorului sincron din celula de pornire, pe lângă temperatura indicată mai sus, apar forțe electrodinamice și centrifuge care deformează barele unei celule și conexiunile lor de scurtcircuit unite inele.

În unele cazuri, la examinarea atentă a celulelor sursă, se constată rupturi ale tijei, complete sau inițiale, distrugerea inelelor scurtcircuitate. O astfel de deteriorare a celulei de pornire afectează negativ pornirea motorului, care este fie complet imposibil de pornit, fie nu crește până la viteza nominală. În acest caz, curentul prin toate cele trei faze este același.

Defecțiunile din celula de pornire sunt eliminate prin lipire. Toate locurile de lipit trebuie verificate cu atenție, pe partea opusă a magistralei de conectare, verificați calitatea lipirii tijelor folosind o oglindă. Apoi curățați cu atenție și lipiți orice deteriorare.