Эксплуатация, ремонт, обслуживание электрических машин

К группе электрических машин принадлежит большое количество устройств, которые предназначены для преобразования одного вида энергии в другой или стабилизация определенных характеристик.

Все существующие двигатели, генераторы, трансформаторы, стабилизаторы и преобразователи относятся к данной категории.

В зависимости от типа конструкции и принципа работы, существует несколько категорий электрических машин. Эти устройства применяются практически во всех отраслях промышленности, науки и быта.

Примером электрической машины может быть автономный генератор или двигатель в стиральной машинке.

Эксплуатация электрических машин

Эксплуатация электрических машин проводится в соответствии с целым рядом требований:

• согласно указаниям и рекомендациям изготовителя;
• по назначению;
• избегать сторонних вмешательств в конструкцию изделия;
• не допускать перегрузок;
• время непрерывной работы не должно превышать указанную в инструкции величину;
• проводить регулярное обслуживание электрических машин с целью предотвращения выхода из строя элементов конструкции и обеспечение бесперебойной работы.

Если электрическую машину эксплуатировать согласно правилам, она гарантированно прослужит на протяжении установленного производителем срока.

Разновидности неполадок в электрических машинах

Несмотря на соблюдение всех правил, в процессе эксплуатации возникают различные неполадки, которые делятся на три условные категории:

• износ механический. Это естественный процесс, который происходит благодаря силе трения, возникающей в подвижных частях машины. В результате характеристики устройства ухудшаются, а при отсутствии должного ремонта изделие выходит из строя;
• износ электрический. Причина — повреждение изоляции под воздействием электромагнитных процессов в изделии. Как следствие возникает пробой и устройство ломается. Чтобы этого избежать, необходимо проводить техническое обслуживание электрических машин согласно установленному регламенту;
• износ моральный. Это неизбежный процесс, который не связан с другими видами неисправностей. Даже новое и работоспособное изделие устаревает с появлением нового качественного устройства, которое превосходит предшественника по основным техническим показателям. В данном случае ремонт электрических машин не производится, а происходит полная замена оборудования или его частичная (узловая) модернизация.

Чтобы свести к минимуму первые два вида износа, на этапе разработки проводятся испытания электрических машин. По результатам тестов принимается решение о серийном выпуске или прототип отправляется на доработку.

Монтаж электрических машин является сложным процессов, который осуществляют специалисты с профильной квалификацией и соответствующим уровнем подготовки.

Ремонт электрических машин

Во время функционирования электрических машин могут появляться различные неисправности. Они непосредственно влекут за собой выход из строя всей оснастки.

Ремонт электрических машин необходим, когда возникает:

• искрение щеток;
• перегреваются обмотки;
• напряжение генератора, не соответствующее норме;
• короткое замыкание в обмотках;
• недопустимое колебание частоты генератора.

По итогу практического применения машин на предприятиях сформировалась схема планово-предупредительного ремонта. Такой подход позволяет выявить неисправности на начальной стадии образования и устранить их.

Под этой системой понимается плановый комплекс работ, направленных на поддержание электрического оборудования и агрегатов в исправном состоянии.

Неисправности могут быть абсолютно разными по степени своей сложности, повреждения и износа. Исходя из этого, определяется и вид ремонта электрических машин.

Вид ремонта электрических машин может быть непосредственно:

Каждый из них имеет свои особенности и специфику, которые требуют отдельного внимания.

Текущий, средний и капитальный ремонт электрических машин

Первый предполагает выполнение минимального объема работ. Его основное предназначение – обеспечение нормальной эксплуатации до следующего ремонта, запланированного по графику.

В данном случае выполняется устранение неисправностей посредством замены или обновления отдельных составляющих, которые быстро подвергаются износу.

Также предполагается осуществление регулировочных работ. Данный вид ремонта обязательно должен выполняться на месте установки оборудования. При этом он производится эксплуатационным персоналом или специальными службами.

Средний ремонт электрических машин предполагает восстановление рабочих параметров оснастки. Такие действие производится посредством устранения неисправностей или замены отдельных составляющих и элементов оборудования.

В ходе выполнения таких работ обязательным условием является проверка состояния остальных деталей.

Если детали находятся в неисправном состоянии или наблюдаются какие-либо дефекты, то их следует немедленно устранить и предотвратить последующее разрушение. Данный вид работ производится с помощью подвижных или стационарных служб.

Капитальный ремонт в свою очередь включает выполнение ряда операций. Это:

• полная разборка и дефектация оснащения;
• замена или устранение неисправностей всех составных элементов;
• проверка состояния отдельных частей оборудования;
• сборка агрегатов;
• регулировка и проведение испытательных работ.

Такой ремонт электрических машин, как правило, выполняется специальными предприятиями.

Стоит отметить еще и то, что на сегодняшний день существует три формы организации таких работ.

Так, выделяют централизованную, децентрализованную и смешанную. В первом случае работы производятся специализированными ремонтно-наладочными предприятиями.

Данный подход позволяет снизить стоимость при обеспечении максимального качества. К тому же за счет этого фактора такая организационная форма считается наиболее прогрессивной.

Второй вариант предполагает выполнение работ ремонтными службами, а третий заключается в произведении операций централизовано и децентрализовано одновременно.

Различные виды электрических машин демонстрируются на выставке «Электро», там же участвуют ведущие компании-производители, осуществляющие обслуживающие и ремонт данных агрегатов.

Организация и виды ремонта электрических машин

Приведены перечни мероприятий, необходимых при проведении различных видов ремонта — малого, техобслуживания и капитального.

Эксплуатация электрических машин — это содержание их в исправном состоянии, предупреждение и устранение мелких неисправностей, и восстановление вышедших из строя. Основной задачей эксплуатации электрических машин является уменьшение числа аварий, благодаря чему значительно повышаются технико-экономические показатели предприятий, и повышается производительность труда.
Основой грамотной эксплуатации электрических машин являются эксплуатационные документы, предназначенные для изучения электрических машин и правил их эксплуатации. Эксплуатационные документы поставляются заводом-изготовителем вместе с машиной и должны удовлетворять требованиям ГОСТ 2.601—95.
Эксплуатационные документы содержат:

• техническое описание (ТО);
• инструкцию по эксплуатации (ИЭ);
• инструкцию по техническому обслуживанию (ИО);
• инструкцию по монтажу, пуску, регулированию и обкатке машин (ИМ);
• формуляр (ФО) (составляется на машины, для которых необходимо вести учет их технического состояния и данных по эксплуатации);
• паспорт (ПЗ) (составляется на машины, для ко­торых технические данные гарантированы заво­дом-изготовителем);
• ведомость запасных частей, инструментов, при­надлежностей и материалов;
• ведомость эксплуатационных документов (ЭД).

На основе практики эксплуатации электроуста­новок предприятия разных отраслей промышлен­ности применяют планово-предупредительный ре­монт — определенную систему работ по поддержа­нию электрических машин и других элементов электроустановок в нормальном состоянии.
До недавнего времени отсутствовала научно- обоснованная классификация видов ремонта. В за­висимости от толкования они имели разное наиме­нование и содержание. В связи с введением в стра­не Единой системы конструкторской документа­ции возникла необходимость регламентировать требования к ремонтной конструкторской доку­ментации в зависимости от видов ремонта (стан­дартизированы в ГОСТ 2.602—95).
В зависимости от особенностей, степени повре­ждения и износа электрических машин и их со­ставных частей, а также трудоемкости ремонтных работ производят следующие виды ремонта: теку­щий (малый) или техническое обслуживание и капитальный. Применение среднего ремонта в настоящее время ограниченное. Текущий ремонт или техническое обслуживание является минимальным по объему, обеспечивающим нормальную эксплуатацию электрической машины до очередного планового ремонта. Во время текущего ремонта или технического обслуживания неисправности устраняют заменой или восстановлением отдельных быстроизнашивающихся частей электрической машины, а также выполняют регулировочные работы. Текущий ремонт выполняется эксплуатационным персоналом или ремонтными службами на месте установки электрических машин. Капитальный ремонт заключается в полной разборке и дефектации электрической машины, замене при ремонте всех составных частей, проверке их состояния, сборке машины, регулировке и испытании. Капитальный ремонт выполняет стационарное ремонтное предприятие. В качестве примера приводим содержание планового осмотра, текущего и капитального ремонтов асинхронного электродвигателя.

Плановый осмотр и текущий ремонт

Осмотр внешнего вида электродвигателя.
Осмотр крепления электродвигателя.
Проверка плотности посадки шкива или шестерни и установление степени износа зубьев.
Проверка затяжки крепящих болтов на крышках.
Осмотр щеткоподъемного механизма и проверка одновременности опускания всех щеток на кольца (для двигателей с фазным ротором).
Проверка уровня масла и вращения смазочных колец в подшипниках скольжения.
Осмотр доступных частей обмотки ротора и проверка отсутствия задевания ротора за статор.
Осмотр лобовых частей обмотки статора.
Проверка плотности контактов проводов, подводящих ток.
Проверка исправности заземления станины.
Проверка воздушного зазора щупом.
Полная очистка доступных частей электродвигателя.

В зависимости от результатов планового осмотра или характера происшедшей аварии капитальный ремонт может включать:

• полную замену обмоток статора;
• полную замену обмоток ротора;
• замену поломанного вала;
• перешихтовку магнитных сердечников;
• замену станины;
• замену подшипниковых щитов и подшипников;
• замену контактных колец и щеткодержателей (в электродвигателях с фазным ротором).

Необходимость того или иного вида ремонта и объемы ремонтных работ для каждого конкретного случая окончательно определяют (выявляют) после дефекговки, контрольных испытаний и разборки поставленной на ремонт электрической машины.

В. М. Леонов
Журнал «Ремонт, восстановление, модернизация», №9, 2004г.

Ремонт электрических машин

Содержание материала

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 присоединении проводов, зачистку колец и коллекторов, регулирование и крепление траверсы щеткодержателя, восстановление изоляции у 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 покрывным лаком, проверку крепления вентилятора и его ремонт, проточку шеек вала ротора и ремонт беличьей клетки (в для подшипников с принудительной смазкой (0,05 + 0,08) Дш, где Дш — диаметр шейки вала.

Для создания более благоприятных условий образования масляного клина рекомендуют у разъемных подшипников делать боковые зазоры В = а. В этом случае подшипники растачивают на диаметр Д + 2а с применением прокладок толщиной а.

Допустимая разница воздушных зазоров электрических машин не должна превышать значений, указанных в заводских инструкциях, а если таких данных нет, то зазоры должны отличаться на величину не больше, чем указано ниже для машин: асинхронных — на 10 %; синхронных тихоходных — на 10 %; синхронных быстроходных — на 5 %; постоянного тока с петлевой обмоткой и зазором под главными полюсами более 3 мм — 5 %; постоянного тока с волновой обмоткой и зазором под главными полюсами более 3 мм — на 10 %; а также якорем и дополнительными полюсами — на 5 %.
Разбег — осевая игра вала машины в подшипниках скольжения в одну сторону от центрального положения ротора не должен превышать 0,5 мм для машин напряжением до 10 кВт, 0,75 мм — для машин 10—20 кВт, 1,0 мм — для машин 30—70 кВт, 1,5 мм — для машин 70—100 кВт. Суммарный двусторонний разбег вала не должен превышать 2—3 мм.
Зазоры в подшипниках качения