Измерение зазоров между сталью ротора и статора

Обновлено: 05.05.2024

Величину воздушных зазоров определяют с помощью специального набора калиброванных щупов (пластинчатых - для измерения зазоров до 2мм и клиновых - для зазоров до 20мм). Измерения производят в междужелезном пространстве. Ширину щупа следует применять меньше ширины зубцов, и при замерах щуп не должен попадать на пазовых клин или бандаж. Для электродвигателей переменного тока измерения произво дят в нескольких диаметрально противоположных точках - в четырех или восьми в зависимости от размера двигателя. При небольшой длине активной стали (до 300 мм) зазоры можно измерять с одной стороны, при большей длине - с обеих сторон. Средний зазор равен среднеарифретическому значению измеренных зазоров. В крупных электро двигателях воздушный зазор в нижней части допускается на 0,1÷0,3 мм больше, чем в верхней части.

Размеры воздушных зазоров в диаметрально противоположных точках или точках, сдвинутых относительно оси ротора на 90 0 , должны отличаться не более чем на 10% среднего размера.

Измерение зазоров в подшипниках скольжения.

Замер зазоров производится между шейкой вала и верхним вкладышем подшипника. Величина зазора зависит от диаметра шейки вала и частоты вращения ротора электродвигателя.

Размеры радиального зазора в подшипниках скольжения с разъемными вкладышами определяются по оттискам отрезов свинцовой проволоки диаметром 0,5÷1мм, длиной 2 ÷4см, закладываемых между шейкой вала и верхней половиной вкладыша', а также в полость разъема вкладышей, как показано на рис. 5.


Рис. 5. Измерение зазоров в разъемных подшипниках скольжения.

а - зазор между шейкой вала и верхним вкладышем; б - зазор между верхним вкладышем и крышкой.

При равномерной затяжке стяжными болтами верхней половины вкладыша и крышки подшипника отрезки свинцовой проволоки сплющиваются соответственно за зорам. После снятия верхнего вкладыша производится измерение мегаомметром толщины всех свинцовых оттисков.

Зазор по линии А-А определяется

Зазор по линии Б-Б определяется

Значения b1, b2 — не должны отличаться друг от друга больше чем на 10%.

Разъемные подшипники скольжения должны иметь зазоры между верхним вкладышем и шейкой вала,. приведенным в табл. 6.

Таблица 6. Значения зазоров разъемных подшипников скольжения

Зазор верхней, % от диаметра шейки вала

С кольцевой смазкой

С принудительной смазкой

С отрицательной реакцией у приводов с зубчатой передачей

Аналогично определяют зазор между верхним вкладышым и крышкой подшипника (рис. 5,б). Его устанавливают равным 0,05 мм.

Радиальный зазор в неразъемных подшипниках скольжения измеряют щупом, вводимым между шейкой вала и вкладышем. При измерении щуп следует вводить на всю длину вкладыша. Допустимые размеры радиальных зазоров приведены в табл. 7.

Вибрация измеряется на всех подшипниках электродвигателя. Вибрация должна измеряться в горизонтальной плоскости, проходящей через ось вращения, в поперечном, осевом и вертикальном направлениях возможно ближе к оси вращения (рис. 6). Способ установки вибропреобразователей с помощью резьбовых соединений является предпочтительным. Штифт виброметра устанавливается в том направлении, в котором измеряется вибрация.

Таблица 22.7. Допустимые зазоры в подшипниках скольжения

Технология ремонта асинхронных электродвигателей

В соответствии с Правилами технической эксплуатации в системе планово-предупредительных ремонтов электрооборудования предусмотрено два вида ремонтов : текущий и капитальный.

Текущий ремонт производится с периодичностью, установленной с учетом местных условий, для всех электродвигателей, находящихся в эксплуатации, в том числе в холодном или горячем резерве. Текущий ремонт является основным видом профилактического ремонта, поддерживающим на заданном уровне безотказность и долговечность электродвигателей. Этот ремонт производят без демонтажа двигателя и без полной его разборки.

Капитальный ремонт. Периодичность капитальных ремонтов электродвигателей Правилами технической эксплуатации не устанавливается. Она определяется лицом, ответственным за электрохозяйство предприятия на основании оценок общей продолжительности работы электродвигателей и местных условий их эксплуатации. Капитальный ремонт, как правило, производят в условиях специализированного электроремонтного цеха (ЭРЦ) или специализированного ремонтного предприятия (СРП).

Разборка электродвигателя производится в порядке, обусловленном особенностями конструкции электродвигателей.

Сборка электродвигателей после ремонта. Подшипники качения напрессовывают на вал ротора. Шариковые подшипники устанавливают целиком. У роликовых подшипников на вал насаждают внутреннее кольцо с телами качения. Внешнее кольцо устанавливают в посадочное гнездо подшипникового щита с подвижной посадкой (скользящей или движения). Перед сборкой посадочные поверхности протирают и смазывают. Внутренние крышки подшипников устанавливают на вал до посадки подшипников.

Подшипники небольших размеров насаживают на вал в холодном состоянии. Внутреннее кольцо подшипника должно плотно прилегать к заплечнику вала. Наружное кольцо должно легко вращаться вручную. Неразъемные вкладыши подшипников скольжения запрессовываются в посадочные гнезда подшипниковых щитов и фиксируются стопорным винтом.

Для этого применяют те же приспособления, что и при разборке, но обеспечивают их обратное действие. При посадке вкладышей смазочные кольца в резервуаре щита располагают концентрично посадочному отверстию.

Ротор вводят в статор, используя те же способы и приспособления, что и при выводе ротора. В подшипники качения закладывают смазку. Подшипниковые щиты устанавливают на подшипники, вал вывешивают и удаляют из-под ротора картонную прокладку. При установке на вал щитов с подшипниками скольжения смазочные кольца выводят из прорези вкладыша, чтобы не повредить их валом. Совмещают риски на станине и щитах, крепят щиты к станине крепежными болтами. Подъемные приспособления снимают. Затем проверяют свободу вращения ротора и затягивают крепежные резьбы щитов. Устанавливают мелкие детали (фланцы, крышки) и заливают масло в подшипники скольжения. Напрессовывают на рабочие концы валов соединительные или передаточные детали (полумуфты, шкивы, тормозные диски, шестерни). От точной посадки соединительных деталей зависит успешность центровки вала электродвигателя с валом производственного механизма или с валом редуктора. После сборочных операций замеряют воздушные зазоры на обоих торцах машин в диаметрально противоположных точках окружности. При больших диаметрах ротора зазор измеряют в восьми точках окружности ротора. Отклонения воздушных зазоров от среднеарифметического должны быть не более 10%.

Обкатку электродвигателя производят на холостом ходу, контролируя ток холостого хода, нагрев подшипников и шумы. Осевой разбег ротора определяют смещением вала вдоль оси до упора сначала в одну, а затем — в другую сторону при неподвижном роторе; осевой разбег ротора равен удвоенному осевому зазору. Односторонние осевые зазоры, которые должны быть одинаковыми, измеряют на холостом ходу. Для этого смазанный торец надежно укрепленного деревянного бруска упирают в торец вращающегося вала и смещают ротор до упора. Ту же операцию проделывают с другого конца вала. В обоих случаях измеряют расстояние от риски до корпуса подшипника перед нажатием на вал и во время измерений; они должны быть равны соответствующим осевым зазорам. При невозможности измерения осевых зазоров на вращающемся роторе ориентировочно оценивают их по осевому разбегу ротора. Результаты измерения осевого зазора сравнивают с допустимыми значениями.

После текущего ремонта асинхронные электродвигатели подвергают следующим испытаниям: измеряют сопротивление изоляции статоров между отдельными обмотками и относительно корпуса, испытывают повышенным напряжением частоты 50 Гц в течение 1 мин, проверяют междувитковую изоляцию на электрическую прочность, замеряют воздушные зазоры, обкатывают электродвигатель на холостом ходу, замеряют осевые зазоры в подшипниках скольжения или разбег ротора по оси.

«Капитальный ремонт асинхронных электродвигателей»

Операция Объем ремонтных работ
Измерения и оценка состояния частей Осмотр двигателя; оценка внешнего состояния сборочных узлов и целости обмотки; измерение осевого разбега ротора двигателя с подшипниками скольжения. Измерение зазора между шейкой вала и вкладышем подшипника. Измерение зазора между ротором и статором, сопротивления изоляции обмоток и колец.
Разборка двигателя Полная разборка двигателя; очистка, продувка и промывка всех узлов и деталей
Осмотр и чистка обмоток Очистка, продувка, протирка и промывка сохраняемых обмоток, устранение дефектных мест на изоляции
Ремонт подшипников и подшипниковых щитов Замена подшипников качения независимо от их состояния. Перезаливка вкладышей подшипников скольжения (при необходимости). Ремонт подшипниковых щитов (заварка трещин)
Ремонт магнитопровода Удаление мест оплавлений магнитопровода ротора и статора, устранение замыканий и распущенности листов стали, осевых сдвигов активной стали и т д.
Ремонт поврежденных деталей Замена или ремонт вентиляторов, приварка лап, заварка трещин, восстановление крепежных резьб;
Ремонт роторов Замена или перезаливка стержней обмоток, ремонт местных повреждений изоляции, ремонт бандажей и бандажирование обмоток, замена неисправных пазовых клиньев
Проверка заземления Осмотр и ремонт (при необходимости) заземляющих шин. проводов и контактов
Ремонт реостата Разборка и очистка реостата; очистка и смена масла, чистка и в случае необходимости - смена контактов. Смена поврежденных резисторов.
Сборка двигателя и выверка его на фундаменте Проверка плотности посадки передачи (муфты, шкива). Выверка электродвигателя на фундаменте, проверка болтовых соединений
Осмотр и проверка пускового аппарата Чистка аппарата при необходимости - с разборкой; очистка от окислов крепления контактов; чистка и замена контактных сухарей. Снятие нагаров и очистка контактных поверхностей; регулирование нажатия контактов динамометром, проверка площади соприкосновения ротора, проверка короткозамкнутого витка ротора. Осмотр и ремонт проводов заземления
Проверка защитного аппарата Проверка соответствия плавких предохранителей. Проверка соответствия нагревателей тепловых реле. Проверка соответствия тока расщепителя автомата расчетному току
Измерения Измерение сопротивления изоляции обмотки статора; общего сопротивления постоянному току реостатов, пускорегулирующих резисторов. Определение зазора между сталью ротора и статора
Обкатка электродвигателя после ремонта Запуск двигателя при холостом ходу; проверка тока холостого хода, температуры подшипников, шума. После работы электродвигателя в течение 1 ч включаем его под нагрузку на 5—6 ч, после этого проверка температуры нагрева обмоток, подшипников. Проверка реостата, пусковой аппаратуры


Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Практическая работа № Испытание электродвигателей переменного тока

Измерение разбега ротора в осевом направлении.

Измерение производится для электродвигателей, имеющих подшипники скольжения, и поступившие на монтаж в разобранном виде. После установки статора и ротора проверяют осевой разбег вала, т.е. зазора между заточками шеек вала и торцами вкладышей подшипников.

Осевой разбег ротора не должен превышать 2-4 мм. Регулировку осевых зазоров производят перемещением подшипников стояков. Разбег устанавливается в обе стороны от центрального положения ротора, определяемого магнитным полем.

Испытание воздухоохладителя гидравлическим давлением.

Производится избыточным гидравлическим давлением 0,2-0,25 МПа (2 ÷2,5кгс/см). Продолжительность испытания составляет 10мин. В процессе испытаний не должно быть снижения давления или утечки жидкости из воздухоохладителя.

Проверка работы электродвигателя на холостом ходу или с ненагруженным механизмом.

Первый пробный пуск электродвигателя производится после окончания испытаний двигателя при их положительных результатах. Для пуска электродвигателя на холостом ходу или с ненагруженным механизмом осуществляется целый ряд организационно-технических мероприятий.

Для пуска электродвигателя должно быть получено разрешение от организации, выполняющей монтаж и ревизию двигателя, а также от организации, поводившей мон таж рабочего механизма.

Перед подачей на двигатель напряжения необходимо произвести внешний осмотр его, убрать посторонние предметы, проверить состояние подшипников и наличие масла в них, а также надежность заземления корпуса двигателя. Перед пуском следует провернуть ротор вручную или с помощью приспособления для проверки свободного вращения и смазки подшипников, проверить действие защитной и сигнальной аппаратуры и правильности присоединения выводов двигателя к сети.

Первое включение электродвигателя длится 1-2 с. определяется направление вращения и отсутствие задеваний и ненормальных явлений. При удовлетворительных результатах первого пуска осуществляется включение двигателя на более длительное время и опробывание работы электродвигателя на холостом ходу или с ненагруженным механизмом.

При этом необходимо проверять: - нагрев подшипников и обмоток активной стали; - вибрацию электрической машины; - отсутствие шума в двигателе; - величину тока холостого хода, напряжение и частоту вращения ротора; - работу системы охлаждения двигателя; - правильность работы смазки подшипников.

Продолжительность работы электродвигателя на холостом ходу или с ненагруженным механизмом составляет не менее 1 час.

Проверка работы электродвигателя под нагрузкой.

При удовлетворительных результатах проверки работы электродвигателя на холостом ходу он включается под нагрузку, обеспечиваемой технологическим оборудованием к моменту сдачи в эксплуатацию.

Объем проверок работы электродвигателя под нагрузкой аналогичен работе двигателя на холостом ходу или с ненагруженным механизмом. Дополнительно для электродвигателей с регулируемой частотой вращения определяются пределы регулирования.

Практическая работа № Испытание электродвигателей переменного тока

Цель работы: Изучить назначение, объем, порядок и методы приемо-сдаточных испытаний электродвигателей переменного тока.

Абсолютные значения сопротивления изоляции одной фазы обмоток статоров электрических машин I группы, измеренные при температуре не ниже +10°С, должны быть не менее, указанных в табл. 2.

Таблица 2. Значения сопротивления изоляции для электродвигателей I группы

Температура обмотки, °С Значение сопротивления R60, МОм, при номинальном напряжении электродвигателя, кВ
3-3,15 6-6,3 10-10,5

Величина Umax для электрических машин I группы принимается равной 2,5·Umin а для электродвигателей II группы принимается в соответствии со значениями, приведен ными в табл. 3. Минимальная величина Umin для машин I группы принимается равной 0,5· Umin а для электродвигателей II группы - не более 0,2·Umax.

Таблица3. Допустимые испытательные напряжения для электродвигателей II группы

Мощность, кВ·А Номинальное напряжение, В Испытательное выпрямленное напряжение, В
Менее 1000 Все напряжения 1,2 (2Uном+1000)
От 1000 и выше До 3300 до 6600 включительно 1,2 (2Uном +1000)
Вышще 3300 до 6600 включительно 1,2·2,5 Uном
Выше 6600 1,15 (2Uном +3000)

Допустимые значения токов утечки приведены в табл.22.4.

Таблица 4. Предельные значения токов утечки

Ступень (краткость) испытательного напряжения по отношению к Uном 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
Наибольший допустимый ток утечки, мА

Снятие характеристик токов утечки допускается при минимальной величине сопротивления изоляции обмоток статора 1 МОм на 1кВ номинального напряжения электродвигателя при температуре не ниже 10°С.

Измерение токов утечки производится по схеме рис. 1.

Выпрямленное напряжение проводится к каждой фазе обмотки относительно корпуса при двух других, соединенных между собой и "землей". При наличии параллельных ветвей фаз обмотки каждая ветвь испытывается отдельно.


Рис. 1. Схема измерения токов утечки

Проводник, с помощью которого на обмотку электродвигателя подается испытательное напряжение выпрямительного тока, прокладывается и надежно закрепляется на расстоянии менее чем 0,5м от корпуса двигателя и других заземленных частей во избежании перекрытия и попадания высокого потенциала на конструкции.

Вначале, не подсоединяя одну из фаз обмотки статора, плавно увеличивают испытательное напряжение и замеряют величины токов утечки измерительной схемы для корректировки при необходимости дальнейших результатов измерений. Затем, после присоединения обмотки электродвигателя, осуществляется подъем испытательного напряжения не менее чем пятью равными ступенями в диапазоне от Umin дo Umax. На каждой ступени напряжение следует выдерживать в течение 1 мин. Ток утечки при этом измеряется через каждые 15 и 60 с.

Если в процессе испытания возникают по какой-то причине колебания или уменьшаются значения испытательного напряжения на любой ступени, испытания про водят повторно. Если же в процессе испытаний наблюдается возрастание тока утечки или его значение превышает предельное значение (см. табл. 4), испытания прекра щают, устраняют причину (загрязнение, увлажнение и др.) и после этого повторяют ис
пытания.

Характеристики тока утечки Iут = f (Uи/Uном) должна быть близка к линейной (рис. 2.).

Нарушение линейности (наличие крутого изгиба кривой) свидетельствует об увлажненности изоляции. Резкое расхождение величин тока по фазам (больше чем в 2-3 раза) указывает на дефекту изоляции.

После измерений токов утечки импульсную обмотку разряжают и заземляют не менее чем на 5 мин.

Измерение токов утечки обмоток статора электродвигателя, имеющего шесть выводов (начала и конца обмоток), должны производиться пофазно. При наличии трех выводов обмоток статора электродвигателя характеристику токов утечки не снимают. Обязательным условием для включения таких электродвигателей является соблюдение допустимых значений R60 и Кабр при значениях R60, вдвое меньших по сравнению с приведенными в табл. 1.


Сопротивление изоляции обмоток роторов электродвигателей напряжением выше 1кВ при температуре 10-20 °С должно быть не менее 0,2МОм.

Рис. 2. Примерные характеристики тока утечки.


Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.


© cyberpedia.su 2017-2020 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

Тема: «Диагностирование судовых синхронных генераторов»

В процессе эксплуатации судовых генераторов необходимо периодически оценивать их техническое состояние.

Основными параметрами, характеризующими техническое состояние (ТС) судового электрооборудования, в том числе и синхронных генераторов (СГ), являются следующие:

- сопротивление изоляции токоведущих частей относительно корпуса, характеризующее ТС изоляции;

- ток, характеризующий ТС токоведущих частей СГ;

- температура, токоведущих и изоляционных частей, корпусов, подшипников характеризующая соответствие реальных условий эксплуатации и тока нагрузки расчётным, а также состояние средств охлаждения.

Дополнительными параметрами , характеризующими ТС СГ, являются:

- напряжение, активная мощность и частота, характеризующих не только ТС СГ, но и средств регулирования этих параметров;

- сопротивление токоведущих частей обмоток СГ;

- вибрация, свидетельствующая о нарушении центровки, неуравновешенности вращающихся частей;

- высокочувствительные ударные импульсы, характеризующие ТС подшипниковых узлов и их смазки при работающих подшипниках качения;

- некоторые другие механические и электрические параметры (зазоры, потенциалы, нажатия и др) в СГ.

Перечисленные основные и дополнительные параметры измеряются при инструментальном контроле стационарными или переносными средствами измерения, а также специальными средствами технического диагностирования.

Нормы или рекомендуемые значения инструментально контролируемых параметров ТС содержатся в Правилах Регистра, Руководстве по наблюдению за судами в эксплуатации, Правилах технической эксплуатации, технической документации и в другой нормативной и справочной литературе.

Тепловизоры фирмы NEC

Применяются для измерения и наблюдения распределения температуры на поверхности объектов в реальном времени в целях обнаружения дефектов и неисправностей ‘электрооборудования, эффективности работы теплообменников и охладителей, трубопроводов, определения границ загрязнений.

Индикатор дефектов трехфазных обмоток ИДО-05

ИДО-05 - это портативный прибор, предназначенный для контроля трехфазных обмоток электродвигателей. Внешний вид прибора представлен на рис.2.3


Рис.2.4 Внешний вид прибора


Прибор обеспечивает обнаружение :
- замыканий между отдельными витками фазы;
- замыканий между фазами;
- замыканий обмотки на корпус;
- обрыва обмотки;
- неправильности соединения схемы обмотки.
ИДО-05 легко и быстро выявляет дефекты - без демонтажа и разборки машины.
Принцип действия прибора основан на сравнении полных сопротивлений фаз обмотку при подаче на обмотку зондирующего высокочастотного сигнала.

Принцип работы индикатора:- при проверке обмотки на наличие междувитковых замыканий, обрыва проводников и на правильность соединения схемы сравниваются полные сопротивления двух фаз обмотки при подключении к ним генератора высокочастотного стабилизированного тока. При наличии дефектов полные сопротивления фаз обмотки и соответственно токи в них будут различными;
- при проверке состояния изоляции обмоток относительно корпуса машины и между обмотками подается на обмотку напряжение постоянного тока и контролируется ток утечки. Технические данные: - высокая чувствительность к дефектам до одного короткозамкнутого витка в фазе;
- стрелочная индикация;
- рабочее положение прибора - произвольное;
- самоконтроль работоспособности;
- малый вес (до 1,0 кг) и габариты (210х80х50);
- питание автономное от блока питания, состоящего из 6 аккумуляторов Д-0,26 Д

со встроенным зарядным устройством;
- малая потребляемая мощность - до 0,9 Вт.

Вопрос 6 Параметры вибрации

Вибрация электрических машин вызывается неуравновешенностью вращающихся частей, механическими неисправностями или причинами электромагнитного характера.

Показатели вибрации электрических машин (амплитуда, виброскорость, виброускорение) периодически измеряют переносными приборами. Контроль вибрации работающих генераторов при их ТИ выполняют на ощупь с последующим (при необходимости) измерением переносным прибором.

Вибрации могут быть уменьшены лишь различными конструктивными мероприятиями.

Во многих случаях можно легко определить, является ли вибрация следствием неуравновешенности, механической неисправности или электромагнитных явлений. Рассмотрим в качестве примера один из способов установления причины повышенной вибрации генератора.

. Генератор возбуждают до номинального напряжения при номинальной скорости вращения. Если при отключении двигателя от сети или при снятии возбуждения с генератора вибрации исчезают, то можно считать, что они вызываются электромагнитными причинами.

Определение частоты вибрации также часто помогает выявить ее причину. Овальность шеек вала вызывает вибрации двойной частоты вращения. Если причиной вибрации является «масляное биение», то частота вибрации при этом меньше половины частоты вращения. Неуравновешенность вращающихся частей вызывает вибрацию с частотой вращения.

Вибрацию машины оценивают по размахам вибрации подшипников. Принято измерять размах вибрации подшипника в трех взаимно перпендикулярных направлениях: 1) вертикальном — на крышке, над осью вращения; 2) горизонтальном — по разъему, против середины вкладыша и 3) осевом — по разъему, по возможности ближе к оси вращения.

Вибрацию измеряют вибрографами или виброметрами. При скорости вращения ротора (якоря) до 500 об/мин можно измерять вибрацию индикатором часового типа.

Вредное влияние вибрации на надежность машины и сооружений возрастает с повышением частоты, поэтому допустимая вибрация машин должна уменьшаться с повышением скорости вращения вала.

Предельно допустимые значения параметров собственной вибрации генераторов (размах вибрации и соответствующие значения виброскорости на основной частоте) зависят от частоты вращения (табл. 2.2).

Таблица 2.2. Предельно допустимые значения параметров собственной вибрации электрических машин

Частота вращения электрических мин—1 машин,
Основная частота вибрации, Гц 8,3 12,5 16,7
Размах (двойная амплитуда коле­баний) на основной частоте, мм 0,16 0,14 0,12 0,10 0,09 0,05
Виброскорость на основной те, мм/с часто- Не более 7-9 Не более 5-7

Техническое состояние генератора оценивается как неудовлетворительное, если вибрация превышает предель­но допустимые значения.

В качестве прибора для контроля вибрации и динамической балансировки роторов генераторов может быть предложен к применению - ИБР-01

Зазоры и смещения

Периодические измерения различных зазоров, продольного смещения вала (ротора), эксцентриситета (биения колец), давления щеток на контактные кольца в генераторах выполняют щупами и индикаторами.

Допустимые отклонения величин воздушных зазоров и смещения вала в осевом направлении в подшипниках скольжения электрических машин регламентированы Руководством по техническому наблюдению за судами в эксплуатации Регистра. Допустимые значения биения и износа колец, давления щеток, и прочих механических и электрических характеристик генераторов определяют по технической документации заводов-изготовителей, ПТЭ СТС и справочной литературе.

Для контроля ТС СГ рекомендуется использовать (при наличии) соответствующие средства технической диагностики.

Измерение зазоров между ротором и статором. Измерение зазора производят щупами длиной 250 мм, состоящими из набора калиброванных пластин, или же при больших за­зорах (в турбогенераторах) специальным щупом. При измерениях щуп должен соприкасаться со сталью статора (полюсов) и ротора (якоря), не попадая на пазовый клин или бандаж. При работе необходимо следить за тем, чтобы места измерений и поверхность щупа были чистыми.

Зазор измеряют с обеих сторон машины в нескольких точках, обычно в четырех, сдвинутых относительно друг друга на 90°. В машинах большого диаметра измерение производят в шести или восьми точках. В машинах постоянного тока и в явнополюсных синхронных машинах измерения производят под серединой каждого полюса. Измеряют 3—4 раза, каждый раз поворачивая ротор или якорь на 90°. Средним зазором в каждой данной точке является среднее арифметическое всех полученных значений в данной точке.

Если при указанных измерениях во всех точках получаются зна­чительные отклонения в величине зазоров при различных положениях ротора, то необходимо проверить совпадение осей и цилиндричность поверхностей статора и ротора.

Средним зазором в машине является среднее арифметическое значение всех измеренных зазоров. Наибольшие отклонения от среднего зазора имеют место в точках совмещения наибольшего радиуса статора с наименьшим радиусом ротора и наименьшего радиуса статора с наибольшим радиусом ротора

Регулировку зазора между ротором и статором производят, изменяя толщину и количество прокладок под лапами статора и передвигая статор по горизонтали. При монтаже иногда статор опускают на 0,2—0,3 мм, но в пределах допустимых отклонений, для получения внизу несколько большего зазора.

Наибольшие отклонения измеренных зазоров не должны превышать (по данным завода «Электросила») следующих величин:

измеренный наименьший зазор, мм до 0,5 допустимое отклонение . +10%

измеренный средний зазор, мм . от 0,6 до 10 то же +10%

измеренный средний зазор, мм от 10 до 20 то же ±1 мм

измеренный средний зазор, мм больше 20 то же ±5%

Измерение зазоров в подшипниках. Измерение зазора между верхней половиной вкладыша и шейкой вала обычно производят при помощи свинцовой проволоки диаметром порядка 1,0 мм и длиной 40—50 мм. Кусочки проволоки укладывают на плоскости разъема нижней половины вкладыша с обеих сторон, а также на вал. Затем, установив верхнюю половину вкладыша и крышку подшипника, затягивают болты, в результате чего проволочки сплющиваются. По их толщине, измеренной микрометром, определяется верхний зазор между шейкой вала и верхней половиной вкладыша.

Между крышкой подшипника и верхним вкладышем зазор не должен превышать 0,05 мм. Он может быть определен при помощи таких же отрезков свинцовой проволоки, укладываемых между крышкой подшипника и верхним вкладышем.

Зазоры в подшипниках должны соответствовать данным завода-изготовителя. На тот случай, когда эти данные не могут быть получены, ниже приводятся некоторые руководящие соображения.

При определении необходимой величины зазоров следует иметь в виду, что согласно гидродинамической теории смазки при увеличении зазора против требуемого для заданных условий работы уменьшается подъемная сила масляного клина, уменьшается также толщина смазочного слоя. Это сокращает нагрузочную способность подшипника и увеличивает потери на трение. Поэтому при небольших скоростях шеек, т. е. в тихоходных машинах, зазор делают меньшим, чем в быстроходных, так как в этом случае для получения необходимой подъемной силы масляного клина необходим меньший зазор, причем чем больше нагрузка шейки, тем зазор должен быть относительно меньше. При больших скоростях шеек условия для образования масляного клина более благоприятны, и поэтому зазоры в быстроходных машинах могут быть сделаны болыпими, чем в тихоходных.

Зазоры в шарико- и роликоподшипниках измеряют при помощи щупа. Для этого пластинку щупа вводят между телами качения и наружным кольцом подшипника в ненагруженной зоне.

Зазоры для валов диаметром до 25, до 100 и свыше 100 мм не должны быть выше, соответственно, 0,1, 0,2 и 0,3 мм.

Новые шарико- и роликоподшипники имеют для валов диаметром до 100 мм и более 100 мм зазоры, соответственно, от 0,01 до 0,10 мм и от 0,06 до 0,30 мм.

Измерение биений. Биение вращающихся частей определяют индикатором часового типа.

Для измерения радиального биения вала индикатор устанавливают на плоскость разъема подшипникового стояка либо на другое жесткое основание. Проверяемую окружность делят на 8 равных частей, измерительный стержень индикатора устанавливают в верхней части проверяемой поверхности; предварительно стрелку его устанавливают на нуль. Поворачивая ротор, производят запись показаний индикатора при каждом из восьми положений вала. Для более легкого поворачивания ротора шейку вала смазывают маслом. Запись показаний индикатора ведут со знаком «+» пли «—», в зависимости от направления отклонения его стрелки. Разница в показаниях индикатора свидетельствует об эксцентричности проверяемой поверхности или искривления вала.

Величина искривления вала по отношению к его оси равна половине биения.

Допустимое биение шеек валов составляет 0,02 мм для диаметров 100—200 мм и 0,03 мм для диаметров более 200 мм. В местах установки уплотнений бие­ние не должно превышать 0,05—0,06 мм. Допустимое биение вала ротора в других местах составляет 0,06— 0,08 мм для быстроходных машин (3000 об /мин) и 0,10—0,12 мм — для тихоходных.

Нажатие на щетку, создаваемое пружиной щеткодержателя, должно соответствовать определенному удельному давлению, зависящему от марки щеток и от окружной скорости коллектора или контактных колец. Для уменьшения механических потерь на кольцах стремятся установить минимальное нажатие, при котором щетки работают без искрения. Следует также учесть, что чем больше окружная скорость, тем нажатие устанавливают большим чтобы щетки могли следовать за всеми неровностями на поверхности колец и удовлетворительно работали при возможных вибрациях щеткодержателей. Разница в нажатии на отдельные щетки не должна превышать 10% от среднего его значения. Проверка нажатия щеток производится динамометром, закрепленным за рычажок щеткодержателя, прижимающий щетку к кольцу. Величина нажатия может быть определена, если между щеткой и кольцом проложить лист бумаги и производить постепенное натяжение динамометра; показание динамометра, при котором бумага может быть легко изъята, и будет соответствовать нажатию щетки на кольцо.

Рекомендуемые расчетные параметры и условия работы для выбора марок щеток по ГОСТ 2332—83, указаны в табл.2.3

Табл.2.3 Рекомендуемые расчетные параметры и условия работы для выбора марок щеток

Наименование марок Обоз-ие марок Преимущественные области применения Плотность тока, а/см2 Окружная скорость, м/сек Удельное нажатие, г/см2
Меднографитные М1 Для низковольтных генераторов и контактных колец 150-200
М3
М6
М20
МГ 180-200
МГ12
МГ4 200-250
МГ64 20-25 150-200
МГС5 200-250

Для определения выше отмеченных дефектов может быть предложен в качестве диагностического прибора для определения ТС СГ, прибор 795М совместно с программным обеспечением «Вибродоктор ХХ» (разработка предприятия «НПП КОНТЕСТ) Санкт-Петербург)

Измерение зазоров между сталью ротора и статора

ГОСТ 10169-77
(СТ СЭВ 1106-78,
СТ СЭВ 3559-82)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

МАШИНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ТРЕХФАЗНЫЕ СИНХРОННЫЕ

3-phase synchronous machines. Test methods

в части пп.25-27 1979-07-01

ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 28 января 1977 г. N 233

Проверен в 1982 г. Постановлением Госстандарта от 24.11.82 N 4437 срок действия продлен до 01.01.88*

* Ограничение срока действия снято по протоколу Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС N 2, 1993 год). - Примечание изготовителя базы данных.

ПЕРЕИЗДАНИЕ декабрь 1983 г. с Изменениями N 1, 2, 3, утвержденными в марте 1980 г., ноябре 1982 г., декабре 1983 г. (ИУС N 5-1980 г., ИУС N 2-1983 г., ИУС N 3-1984 г.)

ВНЕСЕНО Изменение N 4, утвержденное и введенное в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 25.06.87 N 2499 с 01.01.88

Изменение N 4 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 10 1987 год

Настоящий стандарт распространяется на трехфазные синхронные машины мощностью от 1 Кв·А и выше при частоте переменного тока от 10 до 400 Гц.

Стандарт не распространяется на специальные машины, например, с постоянными магнитами, реактивные, индукторные.

Стандарт устанавливает следующие методы испытаний:

определение зазора между статором и ротором и формы их поверхности (разд.2);

измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса машины и между обмотками, сопротивления изоляции термопреобразователей сопротивления и сопротивления изоляции подшипников и уплотнений (разд.3);

измерение сопротивления обмоток и термопреобразователей сопротивления при постоянном токе в практически холодном или нагретом состоянии (разд.4);

испытание при повышенной частоте вращения (разд.5);

испытание изоляции обмоток на электрическую прочность относительно корпуса машины и между обмотками (разд.6);

испытание междувитковой изоляции обмоток на электрическую прочность (разд.7);

определение характеристики холостого хода и симметричности напряжения (разд.8);

определение характеристики трехфазного замыкания (разд.9);

определение тока третьей гармонической (разд.10);

измерение тока возбуждения ненагруженной синхронной машины в режиме перевозбуждения при номинальном напряжении и номинальном токе якоря и определение U-образной характеристики (разд.11);

определение номинального тока возбуждения, номинального измерения напряжения и регулировочной характеристики (разд.12);

определение коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения и коэффициента телефонных гармоник (разд.13);

испытание при кратковременной перегрузке по току или по вращающему моменту (разд.14);

определение потерь и коэффициента полезного действия (разд.15);

испытание на нагревание (разд.16);

испытание на внезапное трехфазное короткое замыкание (разд.17);

определение отношения короткого замыкания и синхронных индуктивных сопротивлений (разд.18);

определение переходного индуктивного сопротивления (разд.19);

определение сверхпереходных индуктивных сопротивлений (разд.20);

определение индуктивного и активного сопротивлений обратной последовательности (разд.21);

определение индуктивного и активного сопротивлений нулевой последовательности (разд.22);

определение индуктивного сопротивления рассеяния якоря и расчетного индуктивного сопротивления (разд.23);

определения постоянных времени (разд.24);

определение параметров по переходным функциям с учетом многоконтурности ротора (разд.25);

определение частотных характеристик (разд.26);

определение параметров по частотным характеристикам (разд.27);

испытание системы возбуждения (разд.28);

определение номинального времени ускорения и постоянной запасенной энергии (разд.29);

определение пусковых токов и вращающих моментов синхронных двигателей и синхронных компенсаторов, не имеющих пусковых двигателей; определение максимального вращающего момента (разд.30);

измерение электрического напряжения между концами вала (разд.31);

определение утечек водорода (разд.32);

измерение вибрации (разд.33);

измерение шума (разд.34);

испытание масло-, газо- и воздухоохладителей (разд.34а);

требования безопасности при испытании машин (разд.35).

(Измененная редакция, Изм. N 4).

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.2. Обмотки машины при испытании должны быть соединены, если нет других указаний, по рабочей схеме. Определение всех параметров следует производить применительно к схеме соединения фаз якоря в звезду, если по условиям проведения опыта не требуется другая схема соединения, например открытый треугольник. Если обмотка якоря машины соединена в треугольник, то полученные значения параметров соответствуют эквивалентной обмотке, соединенной в звезду.

1.3. Все параметры и характеристики рекомендуется выражать в относительных единицах, принимая в качестве базисных номинальные значения линейного напряжения и полной мощности . В этом случае базисное значение тока должно соответствовать

а базисное значение полного сопротивления

Промежуточные вычисления допускается производить в физических единицах в системе СИ с последующим пересчетом определяемого параметра в относительные единицы. Время рекомендуется выражать в секундах.

За базисные значения частоты тока или напряжения и угловой скорости машины следует принимать соответственно их номинальные значения .

За базисное значение тока возбуждения при вычислении характеристик и построении диаграмм следует принимать ток возбуждения, соответствующий номинальному напряжению по характеристике холостого хода ().

При наличии у машин нескольких номинальных значений полной мощности, тока, линейного напряжения и частоты вращения должны оговариваться значения, принимаемые за базисные. Допускается выражать значение вращающего момента в долях номинального.

Указанная система единиц принята в настоящем стандарте. Строчными буквами обозначены значения величин в относительных единицах, а прописными - в физических единицах.

1.4. Электромагнитные параметры, определяемые настоящим стандартом, соответствуют теории двух реакций. При этом предполагают, что дополнительно к обмотке возбуждения имеются по одному эквивалентному демпферному контуру по продольной и по перечной осям машины (за исключением пп.25-27).

В связи с этим стандарт предусматривает методы определения трех индуктивных сопротивлений (синхронного, переходного и сверхпереходного) и двух постоянных времени (переходной и сверхпереходной) - по продольной оси, двух индуктивных сопротивлений (синхронного и сверхпереходного) и одной постоянной времени - по поперечной оси, а также определение постоянной времени обмотки якоря, замкнутой накоротко.

Постоянные времени определяют из условия, что соответствующие переходные составляющие токов и напряжений изменяются по экспоненциальному закону.

Если кривая изменения рассматриваемой составляющей, полученная опытным путем, не является чисто экспоненциальной (например, у машин с массивным ротором) в качестве эквивалентной постоянной времени следует принимать время, в течение которого эта составляющая уменьшается до

При определении параметров по переходным функциям и частотным характеристикам ротор машины следует рассматривать как многоконтурный (пп.25-27).

Обработка результатов экспериментов может производиться графоаналитически либо с помощью ЭВМ.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1.5. Для всех параметров, за исключением синхронных индуктивных сопротивлений, под "насыщенным" значением параметра следует понимать его значение при номинальном напряжении якоря, а под "ненасыщенным" - значение при номинальном токе якоря.

Значение параметра при номинальном напряжении якоря должно соответствовать магнитному состоянию машины при внезапном коротком замыкании на выводах обмотки якоря, которому предшествует работа машины в режиме холостого хода с номинальным напряжением при номинальной частоте вращения.

Значение параметра при номинальном токе якоря должно соответствовать магнитному состоянию ненасыщенной машины при протекании в обмотке якоря тока с номинальным значением основной гармонической составляющей.

Для возможности сопоставления опытных параметров и постоянных времени следует указывать способ и значение тока и напряжения, при которых производилось их определение.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАЗОРА МЕЖДУ СТАТОРОМ И РОТОРОМ
И ФОРМЫ ИХ ПОВЕРХНОСТИ

2.1. Определение равномерности радиального зазора между ротором и статором следует производить с помощью щупов или другого измерительного инструмента. При длине сердечника статора 300 мм и более зазор следует измерять с обоих торцов машины.

Для машин с неявновыраженными полюсами измерение необходимо производить не менее чем в трех точках, равномерно расположенных по длине окружности.

Для машин с явновыраженными полюсами измерения должны производиться под серединой каждого полюса. Допускается проведение измерений не под каждым полюсом, но не менее чем в четырех точках, равномерно расположенных по окружности.

В машинах с подшипниковыми щитами зазор необходимо измерять в 3-4 точках в зависимости от числа отверстий в щитах.

Оценку равномерности зазора следует производить по отношению максимальной разности между измеренными радиальными размерами зазоров в местах измерения к их среднему значению.

Если в подшипниковых щитах отверстия отсутствуют, а другим способом щуп или другой измерительный инструмент не может быть применен, то размер зазора следует определять как половину разности диаметров внутренней расточки статора и внешней поверхности ротора.

2.2. Определение формы внутренней поверхности статора необходимо производить измерением зазора под одним и тем же полюсом, поворачивая ротор каждый раз на одно полюсное деление.

Определение формы поверхности ротора следует производить измерением зазора в одной и той же точке статора, поворачивая ротор каждый раз на одно полюсное деление. Обе эти операции могут быть совмещены. Если многократный поворот ротора на одно полюсное деление трудно осуществим, допускается измерять зазор под всеми полюсами при двух диаметрально противоположных положениях ротора относительно статора.

Читайте также: