Современные металлорежущие станки

3.5 Выемка и намотка обмоток

Если необходимо удалить обмотку, статор загружают в печь для сжигания пазовой и витковой изоляции обмотки. Обжиг изоляции ведут при температуре 280—300°С в течение 5—8 ч. Однако этот способ имеет ряд недостатков. Процесс этот довольно длительный, так как температуру печи нельзя поднять выше 280° С во избежание воспламенения изоляции обмотки. Однако, несмотря на ограничения, изоляция обмотки все же иногда воспламеняется, так как температура в печи неравномерна по всему объему. В местах воспламенения изоляции наблюдаются местные перегревы, которые могут ухудшить структуру обмоточной меди и активной стали статора.

Этот способ неприменим для статоров с алюминиевым корпусом, так как последний может расплавиться при загорании обмотки.

При индукционном способе выжига обмоток статор электродвигателя помещают в нагреватель, в котором он как бы является вторичным замкнутым накоротко витком  трансформатора.  Протекающий по активной стали и корпусу статора ток нагревает, их, выжигая при этом пазовую и витковую изоляцию.

Эта установка работает следующим образом. По внутреннему диаметру статора подбирает стержень с таким расчетом, чтобы между внутренним диаметром статора и стержнем был минимальный зазор. Для увеличения коэффициента мощности и к.п.д. желательно иметь одинаковые длины обмоток стержня, нагревателя и корпуса двигателя.

Рисунок 3.8 - Индукционный нагрев изоляции обмоток статоров

В некоторых случаях для этой цели на стержень надевают два или несколько одинаковых корпусов. Подобрав сменный стержень, его устанавливают на неподвижное ярмо так, чтобы размеры магнитной цепи были минимальными (стержень двигают по неподвижному ярму, сокращая размеры магнитной цепи и фиксируют в нужном положении). Затем на сменный стержень надевают один или несколько одинаковых статоров двигателей и откидное ярмо закрывают, образуя замкнутую магнитную цепь. На обмотку нагревателя подается напряжение, процесс выжига длится от 60 до 120 мин, потому что при индукционном способе допускаются более высокие температуры выжига (до 500°С), так как температура пазовой части обмотки значительно выше, чем лобовой, а к ней склонна лишь лобовая часть обмотки, находящаяся в воздушной среде.

Этот способ безопасно применять и для двигателей с алюминиевым корпусом, так как самовоспламенений изоляции не наблюдается.

После обжига изоляции статор промывают в моечной машине. Для замены- обмотки т пазов статора извлекают старую обмотку и продувают пазы сухим сжатым воздухом при помощи шланга со специальной насадкой. В пазы укладывают предварительно заготовленную главную назовут изоляцию (гильзование пазов). Затем туда укладывают предварительно подготовленную -обмотку, одновременно вставляют междуфазную изоляцию и пазовые клинья. После этого соединяют обмотку статора, сваривают схему при помощи графитного электрода и трансформатора на вторичное напряжение 6—18 В мощностью 1 кВ-А и окончательно изолируют схему.

Перед пропиткой изоляцию обмотки испытывают повышенным напряжением относительно корпуса и между фазами, проверяют на витковые замыкания, проверяют правильность схемы соединения. Обмотку сушат, затем пропитывают и снова сушат в электропечи с автоматическим регулированием температуры, причем температура и продолжительность сушки зависят от марки применяемых лаков и класса изоляции электродвигателя. Обычно для пропитки статор погружают в бак с лаком и держат там до прекращения выделения из лака пузырьков воздуха.

В настоящее время обмотки асинхронных электродвигателей изготовляют из обмоточного провода марок ПЭТВ, ПЭТ-155. Для пазовой и межслоевой изоляции класса А применяют пленочный электрокартон толщиной 0,27 мм, обладающий высокими диэлектрическими качествами, в электродвигателях класса нагревостойкости. В используют еще более качественную изоляцию плен-коасбокартон толщиной 0,3 мм, а класса F- стеклолакоткань и гибкий стекломиканит.

Для электродвигателей класса Е используют буковый пазовый клин, а для классов В и F — стеклотекстолит.

Бандажируют обмотки в двигателях электроизоляционными чулками типа АСЭЧ. Для выводных концов используют высококачественные установочные провода типа ПТЛ-200, РКГМ и др. Для изоляции выводов катушек, внутри машинных соединений и мест паек используют электроизоляционные трубки ТЭС и ТКС.

Вместо масляно-битумных пропиточных и покровных лаков № 447, 4т30 и т. п. в настоящее время для пропитки обмоток применяют высококачественные лаки МЛ-92, ПЭ-933 и электроизоляционные эмали для защитного покрытия типа ГФ-92ХС, ГФ-92ГС, ЭП-91.

Обмотки статоров асинхронных электродвигателей изготовляют из мягких катушек и укладывают в полузакрытые пазы в .один или два слоя способом «всыпования». Все катушки, как правило, наматывают на универсальных шаблонах. Однако укладку катушек в пазы, формирование лобовых частей и их бандажирование выполняют вручную.

Чтобы не повредить изоляцию катушек при их укладке в пазы, применяют «мягкий» инструмент (деревянные молотки, фибровые или текстолитовые доски и клинья).

В асинхронных двигателях с фазовым ротором применяют катушечные обмотки роторов и стержневые. В машинах малой мощности практически утолщают всыпные обмотки, технология изготовления которых не отличается от технологии изготовления статорных обмоток. Обмотанные и пропитанные лаком статоры, роторы и якоря сушат в печах.

3.6 Обслуживание и ремонт трансформаторов

Наиболее уязвимой и  часто повреждающейся частью трансформатора являются его обмотки ВН и реже НН. Повреждения чаще всего возникают  вследствие снижения электрической  прочности изоляции на каком-либо участке обмотки, в результате чего происходит электрический пробой изоляции между витками и их замыкание на этом участке, приводящее к выходу трансформаторов из строя. Нередки случаи перехода напряжения с обмотки ВН на обмотку НН из-за ухудшения состояния изоляции между ними.

Рисунок 3.9 - Обслуживание и ремонт трансформаторов ТБС.

 

В трансформаторах могут  повреждаться также вводы, переключатели, крышка и другие детали. Примерное соотношение (в процентах) повреждений отдельных частей трансформатора следующее: обмотки и токопроводящие части, вводы, переключатели, все остальные, взятые вместе,. Исследования причин аварийных выходов трансформаторов из строя показали, что обычно аварии происходят из-за удовлетворительного обслуживания и низкого качества ремонта.

     Трансформатор  с поврежденными обмотками или  другими его частями подлежит  немедленному выводу из работы  и ремонту. Трансформатор поступает в дефектационно-подготовительное отделение, состоящее из трех участков: разборки и мойки, дефектировки обмоток и механической части трансформатора.

На разборочном участке  очищают трансформатор, сливают  масло из его расширителя, бака и  маслонаполненных вводов, а затем, убедившись из записей в сопроводительных документах и путем предварительных испытаний в неисправности трансформатора, переходят к его разборке и дефектировке.

Разборку трехфазного  масляного двухобмоточного трансформатора дефектировку ряда его частей производят одновременно или с небольшим  смещением во времени.

Дефектировкой трансформатора называют комплекс работ по выявлению характера и степени повреждения его отдельных частей. Работа по дефектировке- наиболее ответственный этап ремонта, поскольку при этом определяются действительный характер и размеры повреждений, а также объем предстоящего ремонта и потребность в ремонтных материалах и оснастке. Поэтому производящий дефектировку должен хорошо знать не только признаки и причины неисправности, но и способы их безошибочного выявления и устранения.

3.7 Ремонт и устройства автоматических выключателей.

Автоматические выключатели (автоматы), применяемые в электрических  сетях, относят к защитным аппаратам  многократного действия, которые  могут быть: с независимым расцепителем для дистанционного управления (автоматические выключатели А – 3100); с расцепителем минимального напряжения (А – 3120); с электродвигательным приводом для включения (АМВ); селективные с часовым механизмом (АВ); с температурной компенсацией (АЕ, А – 3700).

Различают ресцепители тепловые, электромагнитные и комбинированные.

В тепловых расцепителях используют биметаллические пластинки. При перегрузке в защищаемой сети один коней биметаллической пластинки  изгибается, в результате чего срабатывает  механизм расцепителя, отключающий  автомат. Электромагнитный расцепитель  имеет в каждой фазе электромагнитное реле максимального тока. Если ток в защищаемой цепи превышает определенное значение, равное току установки автомата, сердечник реле втягивается и через расцепитель отключает автомат. Комбинированный расцепитель состоит из теплового и электромагнитного расцепителей.

Рисунок 3.10 - Устройство автоматического выключателя.

В тепловых расцепителях, так и предохранителях, защитная характеристика обратно пропорциональна току. Продолжительность срабатывания электромагнитных расцепителей мала и практически не зависит от тока (если ток в цепи больше тока установки расцепителя).

Автоматические выключатели  бывают нерегулируемые и регулируемые и характеризуются номинальными напряжением и током, а их тепловые расцепители – номинальным током  и током установки.

При длительных токах  перегрузки, незначительно превышающих  номинальные токи расцепителей, время  отключения всех автоматических выключателей возрастает. В таких случаях целесообразна  установка дополнительной, более  чувствительной защиты от перегрузки.

В процессе эксплуатации за контакторами и автоматическими выключателями необходим надзор, их ремонт выполняют в соответствии с заранее составленным планом.

 

3.8 Ремонт и устройства магнитных пускателей.

Магнитные пускатели  обеспечивают защиту электродвигателей от падения напряжения (нулевая защита) и от перегрузки. При понижении напряжения до 35–40% от номинального втягивающая катушка перестает удерживать якорь электромагнита и контакты пускателя размыкаются. Защита от перегрузок осуществляется с помощью теплового реле ТРН, ТРП, РТТ, РТЛ.

 

 Рисунок 3.11 Магнитный пускатель серии ПМ

 

Схема устройства и принципа работы реле показана на рисунок 3.12. Реле состоит из нагревательного элемента 1, включаемого последовательно в одну из фаз цепи электродвигателя, биметаллической пластины 2, удерживающей спусковой механизм 3, нормально замкнутых контактов 4, которые включаются последовательно в цепь катушки пускателя. При увеличении тока в результате перегрузки двигателя температура нагревательного элемента возрастает.

 

Рисунок 3.12 - Схема устройства теплового реле:

1 – нагревательный  элемент; 2 – биметаллическая пластина; 3 – защелка (спусковой механизм); 4 – нормально замкнутые контакты; 5 – кнопка возврата; 6 – пружина

Рисунок 3.13 - Тепловое реле РТТ

Реле топловые РТТ предназначены для защиты трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором от перегрузок недопустимой продолжительности, в том числе возникающих при выпадении одной из фаз, а также от несимметрии в фазах.

 

Рисунок 3.14 - Тепловое реле ТРН:

1 – нагревательный  элемент; 2 – кнопка возврата; 3 –  контакты теплового реле; 4 – биметаллическая  пластина; 5 – шкала регулировочного  рычага; 6 – рычаг-регулятор.

Под действием тепла  биметаллическая пластинка деформируется  и освобождает защелку спускового механизма, что приводит к размыканию контактов реле и разрыву цепи катушки пускателя Взвод спускового механизма после срабатывания реле и возврат его контактов в замкнутое положение осуществляется после остывания биметаллической пластины нажатием на кнопку 5 возврата реле головка которой выходит из отверстия в крышке ящика пускателя. Нагревательные элементы реле выпускаются на различные номинальные токи и выбираются в соответствии с номинальными токами двигателей. Реле ТРН двухполюсное, ТРП – однополюсное, РТТ, РТЛ – трехполюсные, их встраивают в магнитные пускатели ПМА, ПМЛ. Реле ТРП комплектуются магнитными пускателями ПАЕ четвертого и выше габарита. Реле ТРН встраивают в магнитные пускатели ПМЕ, П6 и ПАЕ третьего габарита.

Контакторы переменного и постоянного тока предназначены для дистанционного и автоматического управления электродвигателями.

Контактор серии П6 применяется  для частого включения электродвигателей малой мощности. Он состоит из пластмассового корпуса, две половины которого соединены четырьмя винтами.

Рисунок 3.15 - Контактор П6:

1 – пружина; 2 – контактные  мостики; 3 – контактные пластины; 4 – траверса; 5 – подвижная часть  сердечника; 6 – обмотка; 7 – сердечник; 8 – блокировочные контакты

 

Электромагнитная система включает неподвижную часть сердечника 7 и обмотку 6, подвижную часть сердечника 5, соединенную с пластмассовой траверсой 4, на которой смонтированы контактные мостики 2 с подвижными контактами. Усилие нажатия контактов обеспечивается пружинами 1, Неподвижные контакты припаяны к контактным пластинам 3. Имеются блокировочные контакты 8. Для управления контактором используется двухкнопочная станция с кнопками «Пуск» и «Стоп».

5 ОХРАНА ТРУДА

 

Широкое применение в промышленности электродвигателей, нагревательных электрических приборов, систем управления, работающих в различных условиях, требует обеспечения электробезопасности, разработки мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от воздействия электрического тока. Охрана труда - это система законодательных актов, социально-экономических, организационных, технических, гигиенических, и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда. Как известно – полностью безопасных и безвредных производств не существует. Задача охраны труда - свести к минимальной вероятность поражения или заболевания работающего с одновременным обеспечением комфорта при максимальной производительности труда. Улучшение условий труда и его безопасность приводят к снижению производственного травматизма, профессиональных заболеваний, что сохраняет здоровье трудящихся и одновременно приводит к уменьшению затрат на оплату соответствующих льгот и компенсаций за работу в неблагоприятных условиях.