книги из ГПНТБ / Организация и технология ремонта рефрижераторных вагонов

Замыкание витков обмотки между собой или на корпус машины может произойти в результате разрушения изоляции от механическо­ го повреждения, сильного нагрева и т. п. Замыкание между отдельны­ ми витками (закорачивание витков) в обмотке полюсов возбуждения можно обнаружить только измерением сопротивления отдельных ка­ тушек. Катушка, в которой имеются закороченные витки, будет иметь меньшее сопротивление по сравнению с другими катушками.

Наличие замыкания витков обмотки на корпус можно обнаружить с помощью мегомметра. С этой целью один конец провода от мегомме-

Рпс. 98. Нахождение неисправных витков обмотки ротора с по­ мощью вольтметра:

а — закороченных м е ж д у собой; б — з а м к н у т ы х на корпус

тра присоединяют к корпусу машины, другой — к одному из зажимов обмотки. Нулевое показание мегомметра указывает на наличие замы­ кания витков обмотки на корпус.

Закорачивание витков обмотки постоянного тока ротора может про­ изойти внутри паза в результате повреждения изоляции (истирание, разрушение от сильного ьтагрева или механическое) или в результате замыкания между собой отдельных пластин коллектора. Иногда за­ корачивание происходит в месте, где припаиваются концы обмотки к пластинам коллектора, из-за некачественной пайки или соприкосно­ вения соседних петушков.

Замыкание пластин коллектора между собой обычно происходит в результате накопления в канавке между пластинами угольной или металлической пыли. Выявление места неисправности на коллекторе или в петушках производится тщательным наружным осмотром. Для удаления угольной или металлической пыли канавки коллектора про­ чищают и вытирают его сухой технической салфеткой.

Закорачивание витков между собой внутри паза можно выявить специальным испытанием, для которого требуется источник тока, на­ пример аккумулятор, и вольтметр постоянного тока со шкалой до 5 в. При испытании полюса аккумулятора присоединяют к противополож­ ным щеткам, а провода от вольтметра — поочередно к каждым двум рядом лежащим пластинам (рис. 98, а).

Если стрелка вольтметра при присоединении к каким-либо двум смежным пластинам не отклоняется или если отклонение будет мень­ ше, чем в других случаях, это указывает на то, что к таким пластинам присоединены закороченные витки.

160

При обнаружении замыкания на корпус в результате отсыревания изоляции необходимо машину просушить. При замыкании обмотки на корпус из-за повреждения изоляции надо направить машину в ремонт.

3. В фазах силовой обмотки ротора не наводится электродвижущая сила достаточной величины. Это может произойти вследствие:

замыкания между собой отдельных катушек силовой обмотки рото­ ра из-за повреждения или сильного отсыревания изоляции;

разрыва в соединении отдельных фаз обмотки ротора.

Замыкание между собой отдельных катушек силовой обмотки рото­ ра обнаруживают измерением сопротивления каждой из трех фаз об­ мотки. Значительное уменьшение сопротивления обмотки какой-либо фазы по сравнению с сопротивлениями обмоток других фаз указывает на наличие в данной фазе закороченных витков.

Разрыв соединений фаз обычно бывает на щитке зажимов генерато­ ра и его легко можно обнаружить при осмотре этого щитка.

4. Генератор при работе чрезмерно нагревается. О степени нагрева машины при работе судят по температуре поверхности корпуса. Чрез­ мерным нагревом генератора следует считать такой, когда температу­ ра корпуса превышает 80° С.

Возможные причины этой неисправности такие:

а) перегрузка обмоток генератора током. Нагрев электрической машины происходит за счет потерь энергии в сердечниках ротора и ста­ тора и в обмотках. При работе машины с нагрузкой главное влияние на степень нагрева машины в целом оказывают потери в обмотках. Эти

шает потери в обмотках в четыре раза. Ток же всегда возрастает прямо пропорционально нагрузке машины.

Перегрузка генератора по току против номинальной величины до­ пускается в определенных пределах и лишь кратковременно.

Перегрузку генератора можно установить по показаниям ампер­ метра на главном распределительном щите;

б) ухудшение условий охлаждения генератора. Генераторы, уста­ новленные на рефрижераторных секциях, охлаждаются воздухом, который прогоняется через машину и охлаждает ее поверхность. Ухудшение условий охлаждения может последовать в результате ряда причин: повреждения вентиляторов, засорения вентиляционных кана­ лов или воздушного фильтра, чрезмерного нагрева поступающего воздуха.

Генераторы рассчитаны на то, чтобы при работе с полной нагруз­ кой не нагреваться выше допустимого предела при условии, что темпе­ ратура окружающего воздуха не выше +35° С. Если же температура воздуха будет выше, то нужно на каждый 1° С превышения снизить номинальную мощность генератора на 1,7 %.

Замыкание витков обмотки постоянного тока ротора на корпус ча­ ще бывает в месте выхода обмотки из паза вследствие разрушения изо-

ляции или сильного ее отсыревания. Во время нормальной работы машины соединение обмотки с корпусом в одном месте ничем не обна­ руживается, но как только такое соединение произойдет во втором месте, в замкнутом контуре (корпус—обмотка—корпус) сразу появит­ ся большой ток, который может при некоторых условиях сжечь обмотку.

Чтобы найти место замыкания обмотки на корпус, можно восполь­ зоваться следующим способом. Аккумулятор присоединяют одним по­ люсом к обмотке ротора через одну из щеток, а другим к валу машины, как показано на рис. 98, б.

Вольтметр постоянного тока со шкалой до 10 б присоединяют од­ ним проводом к той же щетке, что и аккумулятор, а другим поочеред­ но касаются коллекторных пластин. При касании той пластины, кото­ рая имеет замыкание на корпус, показание вольтметра будет наиболь­ шим и равным напряжению на зажимах аккумулятора. Чем дальше от места повреждения будет находиться передвигаемый конец провода вольтметра, тем меньше будет отклоняться стрелка.

Может быть, что вольтметр не даст показаний вообще, в какое бы место ни передвигать свободный конец провода. Это будет в том слу­ чае, когда щетка, к которой присоединен один из полюсов аккумуля­ тора, стоит как раз на пластине, имеющей замыкание на корпус. Тог­ да необходимо ротор немного повернуть или подключить аккумулятор

кдругой щетке.

5.Подшипники генератора чрезмерно нагреваются, т. е. темпера­ тура их выше 95° С. Причины такой неисправности могут быть сле­

дующие:

подшипник загрязнен пылью или иными мелкими частицами, за­ грязнена смазка. Для устранения этого необходимо удалить из под­ шипника старую смазку, промыть его и заложить новую;

избыток смазки в подшипнике, что вызывает повышенные потери на трение. Смазкой нужно заполнять 2 / 3 объема камеры подшипника; неисправен подшипник (изношены или разрушены детали). При­ знаками неисправности самих подшипников обычно являются сильный шум и стук. Нормы допустимого износа подшипников указаны при

описании неисправностей электродвигателей.

6. Искрообразование под щетками. Такое явление вызывает: раз­ рушение щеток и их быстрое изнашивание; образование нагара и по­ чернений на поверхности коллектора и контактных колец, что ведет к ухудшению состояния их поверхности и преждевременному изнаши­ ванию; уменьшение тока возбуждения; чрезмерный нагрев коллектора и контактных колец.

Одна из возможных причин искрообразования — неправильная установка щеток, когда щетки не пришлифованы или слабо прижаты к кольцам или к коллектору, или если марка щеток не соответствует требуемой. Если контактная поверхность щетки не имеет ровного по всей поверхности блеска, то ее необходимо пришлифовать. В случаях, когда щетки слабо прижаты к кольцам или коллектору, необходимо усилить нажатие пружины регулировочным винтом. Щетки неподхо­ дящей марки следует заменить.

162

Искрообразование может происходить и из-за неисправности кон­ тактных колец или коллектора: загрязнения поверхности коллектора (колец) или ее шероховатости; неравномерного износа коллектора (колец).

Загрязненную поверхность протирают сухой салфеткой. В отдель­ ных случаях приходится протирать салфеткой, смоченной в бензине.

Чтобы устранить шероховатость поверхности коллектора или кон­ тактных колец, их следует прошлифовать. Для шлифовки использу­ ют мелкозернистую стеклянную бумагу. К рабочей поверхности кол­ лектора или контактных колец ее прижимают специальной колодкой из дерева твердых пород. Длина колодки должна быть равна длине коллектора, ширина — его радиусу. Полируют рабочую поверхность стеклянной шкуркой № 200.

В процессе работы поверхность коллектора теряет первоначаль­ ный медно-красный цвет и приобретает тусклый синеватый оттенок. Эта пленка окислов предохраняет поверхность коллектора от износа и счищать ее не следует.

Неравномерный износ коллектора в значительной степени зависит от расстановки щеток. При обнаружении на поверхности коллектора дорожек от срабатывания щетками его протачивают, снимая такой слой меди, чтобы все неровности были удалены. Одновременно следует при­ нять меры к расстановке щеток со сдвиганием в направлении оси вала ротора.

При наличии значительных подгаров, выбоин и раковин и особенно при нарушении цилиндрической формы контактные кольца или кол­ лектор обтачивают. При этом диаметр контактных колец может быть уменьшен не более чем на 20%.

Если электрическая машина разобрана, то перед обточкой следу­ ет проверить величину биения шеек вала, которая должна быть не бо­ лее 0,03 мм. Погнутый вал предварительно нужно выправить. Перед обточкой коллектора вал ротора обматывают лентой из красной меди и зажимают в патроне станка. Обточку выполняют со скоростью реза­ ния 1,0—1,5 м/сек при подаче резца 0,05—0,10 мм за один оборот кол­ лектора и при глубине резания 0,1—0,2 мм. При окончательной чисто­ вой обточке подачу резца уменьшают до 0,04—0,05 мм. Поверхность обточенного коллектора получается чистой и гладкой.

Работники электроцеха рефрижераторного вагонного депо станции Фастов изготовили специальное приспособление, позволяющее про­ изводить обточку контактных колец и коллектора без разборки гене­ ратора на холостом ходу.

Приспособление (рис. 99) представляет собой плиту 3, к которой приварены направляющие салазки 7. Резец 6 устанавливается в резцодержателе 5, имеющем поперечное и продольное перемещение. Про­ дольное перемещение осуществляется с помощью винта 2 и пары зуб­ чатых конических шестерен / торцовым ключом. Поперечное переме­ щение производится винтом 4 также с помощью торцового ключа.

Для обработки поверхности контактных колец или коллектора не­ обходимо снять клеммный щиток генератора и на его место установить приспособление. Плита приспособления крепится к корпусу генера-

Если ротор электрической машины демонтирован, то продороживапие коллектора осуществляют на токарном станке с помощью спе­ циального приспособления, которое устанавливают на заднюю бабку токарного станка (рис. 100). С помощью такого приспособления про­ изводят обточку, продороживание, снятие фасок, шлифовку и поли­ ровку коллектора.

Для продороживания коллекторов больших диаметров, когда от­ сутствует соответствующие токарные станки, якорь электрической машины размещают в двух специальных стойках, на одной из которых крепится приспособление. Поворот якоря осуществляет вручную.

Фреза получает вращение от трехфазного асинхронного электро­ двигателя мощностью 0,18 кет, через двухступенчатую клиноременную передачу (рис. 101). Скорость вращения шпинделя, на котором закрепляется фреза, составляет 850 об/мин. В зависимости от диаметра и длины коллектора производят подъем ползуна и ограничивают ход каретки. При наибольшем подъеме ползуна можно продороживать коллекторы диаметром до 700 мм. Необходимую глубину фрезерова­ ния устанавливают перемещением ползуна.

Перемещение каретки с фрезой в горизонтальном направлении осу­ ществляют с помощью цилиндрической шестерни и рейки. Наиболь­ шая величина такого перемещения 250 мм. Приспособление снабжа­ ют набором фрез диаметром 16—20 мм толщиной 0,4—2,0 мм.

В зависимости от модели станка под приспособление подводят фун­ дамент, нижняя часть которого должна соответствовать конфигура­ ции задней бабки станка. Ротор машины зажимают в центрах станка. Из комплекта выбирают фрезу нужного диаметра и толщины, которые зависят от ширины и глубины межламельной канавки продороживаемого коллектора.

165

Перед тем, как приступить к продороживанию, проверяют работу приспособления на холостом ходу, а также совпадение направления движения фрезы с осью канавки (перемещением фрезы вдоль канавки). Направление движения фрезы можно изменять на угол до 15°, что по­ зволяет производить ее точную наводку после крепления коллектора.

Глубину фрезерования устанавливают с помощью кривошипной рукоятки механизма вертикального перемещения.

Для включения привода фрезы служит малогабаритный пускатель, смонтированный рядом с приспособлением. Подача фрезы осуществ­ ляется перемещением каретки, на которой смонтированы ограничите­ ли переднего и заднего хода, предотвращающие повреждение петуш­ ков и обмоток фрезой.

Канавку между пластинами продороживают фрезой в двух направ­ лениях. После этого вручную поворачивают ротор, чтобы следующая канавка подошла под фрезу.

Последовательность технологических операций обработки кол­ лектора с условным изображением применяемых инструментов пока­ зана на рис. 102.

Чтобы предотвратить попадание в обмотки стружки и медных опи­ лок, их лобовые части перед любой обработкой обвертывают бумагой и обвязывают шпагатом.

166

Ремонт синхронного генератора типа DGCI. Большинство неисправ­ ностей синхронных генераторов типа DGCI возникает в узлах систе­ мы возбуждения и регулировки напряжения. В эту систему входят селеновые выпрямители, а также контактные кольца и щетки, через которые протекает ток возбуждения генератора (рис. 103).

Рис. 103. Схема синхронного генератора типа DGCI-17-100. В/2 для 21-вагонного поезда:

Неисправности в обмотках статора генератора редки. Они появля­ ются в результате старения изоляции обмоток или неправильного вклю­ чения генераторов на параллельную работу (повреждение обмоток под действием большого тока).

Несмотря на конструктивное различие обмоток генератора типа DGCI и типа DGC, признаки неисправностей обмоток и способы устра­ нения этих неисправностей для обоих генераторов одинаковые.

Особое внимание следует обращать на места припайки контактных выводов селеновых выпрямителей, которые повреждаются в результа­ те вибраций и тряски при движении поезда или из-за плохого качест­ ва пайки.

167

Ремонт синхронного генератора типа ЕСС5-93-4. Рассмотрим во­ семь основных неисправностей генератора, их причины и способы устранения.

1. Генератор не возбуждается на холостом ходу, что может произой­ ти из-за:

обрыва или плохого контакта в цепи соединения дополнительной обмотки генератора со стабилизирующим устройством, трансформа­ тором начального возбуждения и реостатом уставки;

Рис. 104. Принципиальная схема синхронного генератора типа ЕСС5-93-4:

неправильного соединения цепи возбуждения генератора с выклю­ чателем, трансформатором начального возбуждения, реостатом устав­ ки и стабилизирующим устройством;

загрязнения поверхности контактных колец; выхода из строя одного из кремниевых диодов.

Для устранения такой неисправности надо тщательно проверить все соединения генератора согласно схеме (рис. 104), убедиться в от­ сутствии обрывов в цепи и в надежности контактов соединения, при необходимости произвести изменение подключений и затяжку резьбо­ вых соединений в цепи возбуждения.

Если при правильном подключении генератор все же не возбуж­ дается, то это может происходить из-за потери остаточного магнетизма или из-за недостаточного зазора между сердечниками и магнитным шунтом трансформатора начального возбуждения.

168

В первом случае линейное напряжение на зажимах генератора будет меньше 0,8% номинального значения. Для возбуждения гене­ ратора необходимо, соблюдая полярность, кратковременно подклю­ чить обмотку ротора к источнику постоянного тока напряжением 6—12 в.

Во втором случае необходимо, отворачивая винты и гайки крепле­ ния магнитного шунта, немного увеличить зазор в сердечнике транс­ форматора.

пропускают через каждый диод постоянный ток 0,1—2,0 а в обоих направлениях. В проводящем направлении ток должен быть, а в обрат­ ном — нет.

Во избежание больших токов и порчи диодов необходимо последо­ вательно с источником постоянного тока подсоединить резистор с со­ ответствующим сопротивлением, принимая сопротивление диодов ну­ левым.

2. Генератор возбуждается нормально, но при включении нагруз­ ки напряжение сильно падает или полностью исчезает. Причиной яв­ ляется неправильное соединение концов AI, А2, A3 дополнительной обмотки или концов Cl, С2, СЗ основной обмотки с соответствующи­ ми клеммами стабилизирующего устройства. Необходимо путем по­ следовательной перестановки концов А1,А2,АЗ на клеммах стабили­ зирующего устройства добиться устойчивой работы генератора, под­ ключая нагрузку после каждой перестановки.

3. Генератор возбуждается нормально, но после подключения номинальной нагрузки напряжение падает или поднимается выше допускаемых пределов (+5%) . Причиной этому является малая или большая величина сопротивлений компаундирующих резисторов. Необходимо соответственно увеличить или уменьшить компаунди­ рующее сопротивление путем передвижения контактных хомутиков на резисторах. При этом надо следить за тем, чтобы хомутики резисто­ ров всех трех фаз были передвинуты одинаково и надежно закреп­ лены.

После передвижения хомутиков генератор включают, устанавли­ вают реостатом уставки номинальное напряжение и снова подключа­ ют нагрузку. Если отклонение напряжения от среднего значения со­ ставит более ± 5 % , необходимо повторять регулировку до тех пор, по­ ка точность не будет обеспечена.

Передвижение и закрепление хомутиков следует производить толь­ ко на выключенном генераторе.

4. Генератор работает нормально как при холостом ходе, так и под нагрузкой, но наблюдается исчезновение напряжения в установившем­ ся режиме работы. Причинами этому могут быть: ослабление контакт­ ных соединений в электрических цепях; сильный износ щеток.

Необходимо тщательно проверить надежность резьбовых соедине­ ний в электрических цепях основной и вспомогательной обмоток гене­ ратора и при необходимости их затянуть.

169