Най -честите неизправности и ремонт на синхронни машини
Повишено нагряване на активната стомана на статора. Нагряването на активната стомана на статора може да възникне поради претоварване на синхронната машина, както и от късо съединение в листовете на заряда на сърцевината със слабо притискане във фабриката. При слабо притискане на сърцевината, микро-движението на зарядните листове се случва с честота на обръщане на намагнитване 100 Hz / s, както и с повишена вибрация на активната стомана.
В процеса на вибрации на активна стомана настъпва износване на изолацията на листовете. Листовете с повредена изолация са в контакт един с друг и в получения неизолиран стоманен пакет вихрови токове загрейте сърцевината. В този случай може да възникне удължено късо съединение по целия отвор на статора или локално затваряне.
В зависимост от зоната на късо съединение в листовете може да възникне т. Нар. „Пожар в желязо“, което силно прегрява изолацията и води до нейното повреждане. Това явление е опасно в големи синхронни машини, особено в турбинни генератори.
Отървете се от такова опасно явление в активната стомана, както следва:
• голям синхронни машини имат измерватели на ток и мощност (амперметри и ватметри), така че нивото на натоварване се следи лесно и могат бързо да се вземат мерки за намаляване на товара. Нагряването на намотката и активната стомана се контролира от термодвойки, вградени в статора, за измерване на температурата на намотката и сърцевината;
• в случай на късо съединение от активна стомана, особено от локален характер, това явление се открива в работеща машина само по ухо. Появява се сърбяща вибрация и тя се чува приблизително в статора, където активната стомана е затворена. За да се премахне това явление, машината трябва да бъде разглобена. Обикновено големите синхронни двигатели се правят с удължени валове, което прави възможно премахването на щитовете и преместването на статора, в който можете да работите.
След това за уплътняване на стоманата в зъбите се забиват клинове от текстолит, намазани с един от лепилните лакове (No 88, ML-92 и др.). Преди да се вклинят зъбите, активната стомана се издухва старателно със сух компресорен въздух.
Ако по някаква причина има късо съединение и топене на желязо в зъбите, повредените участъци се изрязват внимателно, почистват се, изсушен на въздух лак се излива между листовете и листовете се вклиняват. Ако след това вибрацията на сърбежа не изчезне, клинването трябва да се повтаря, докато вибрацията на активната стомана напълно изчезне.
При големи машини с високо напрежение качеството на ремонта и облицовката на листове се проверява чрез индукционен метод.
Прегряване на намотката на статора. Най -честата причина за локално прегряване на намотките на статора на синхронни машини са късите съединения на завой. Ако възникне неизправност при завъртане в намотката на статора, смесена с битум, машината ще се изключи с максимална защита поради увеличаване на тока в повредената фаза. На мястото на веригата на завой битумът ще се стопи, ще потече между завоите и ще ги изолира. Приблизително 30-40 минути след втвърдяването на битума трябва да се стартира синхронната машина. Дългогодишният опит потвърждава благоприятния резултат от описаната процедура за премахване на повредите на намотката.
Подобно възстановяване на изолацията на статора обаче не може да се счита за надеждно, въпреки че възстановената изолация може да работи надеждно дълго време, докато двигателят бъде спрян за редовни ремонти.
В намотките на статора на синхронни машини са възможни неизправности, подобни на неизправности в намотките на асинхронни двигатели, като свръхток при падане на мрежовото напрежение. В този случай е необходимо да се увеличи мрежовото напрежение до номиналното.
Прегряване на намотката на възбуждане. За разлика от намотката на статора на синхронни машини, полевите намотки се захранват с постоянен ток. Чрез промяна на тока на възбуждане в синхронна машина може да се регулира фактора на мощността. Токът на възбуждане се регулира в рамките на номиналните стойности за всеки тип синхронна машина.
С увеличаване на полевия ток капацитетът на претоварване на синхронните двигатели се увеличава, коефициентът на мощност се подобрява поради високите компенсиращи възможности на такива машини, а нивото на напрежение в зоната на тяхното действие се увеличава. Въпреки това, с увеличаване на тока в намотката на полето, нагряването на тази намотка се увеличава, а токът в намотката на статора също се увеличава. Следователно токът в намотката на полето се регулира до такова ниво, при което токът в намотката на статора става минимален, коефициентът на мощност е равен на единица, а токът на полето е в рамките на номиналната стойност.
Когато веригата на намотката на полето е затворена, температурата на намотката се повишава, прегряването може да бъде неприемливо; възниква вибрация на ротора, която може да бъде по -силна, по -голямата част от завоите на намотката е затворена.
Възможността за късо съединение в намотката на полето се обяснява, както следва. В резултат на изсушаването и свиването на изолацията на бобините на полюсите се появява движение на бобините, във връзка с това изолацията на корпуса и завоя се износва, което от своя страна създава условия за възникване на късо съединение между завоите и на полюсния корпус.
Повреда на намотката на полето при стартиране на синхронни двигатели. Понякога възниква повреда на изолацията на намотката за възбуждане на синхронните двигатели в началния момент на стартиране. Когато намотката на полето е затворена към корпуса, работата на синхронния двигател е недопустима.
За да се разберат причините за неизправности в процеса на стартиране на синхронни двигатели, е необходимо да се знае тяхната структура.
Статорът и намотките на синхронен двигател са подобни на конструкцията на статора на асинхронния двигател. Синхронният двигател се различава от дизайна на асинхронен ротор.
Роторът на синхронен двигател със скорост на въртене до 1500 об / мин има изпъкнал полюс, т.е.полюсите са подсилени върху роторна звезда (джанта). Роторите на високоскоростни машини са направени имплицитно. В полюсите медни или месингови пръти на началната намотка се вкарват в щампованите отвори. Бобините с намотки на полето, свързани последователно помежду си, са монтирани на стълбовете (върху изолацията на корпуса).
Обикновено синхронният двигател със стартова намотка се стартира в асинхронен режим. Ако намотката за възбуждане на синхронен двигател е сляпо свързана с възбудителя, тогава междинното съединение възбуждащ апарат не е задължително; машината влиза в синхрон, като се възбужда от постоянно свързан възбудител към намотката на полето.
Съществуват обаче схеми, особено при големи машини, когато възбуждането се подава от отделно инсталиран възбудител чрез комутационно устройство-контактор, обикновено триполюсен. Такъв контактор има следната кинематика: два полюса с нормално отворени контакти, а третият с нормално затворен контакт. Когато контакторът е включен, нормално затворен контакт се отваря само когато нормално отворените контакти се затварят, и обратно, те се отварят, когато нормално затвореният контакт се затваря. При регулиране на контактите трябва стриктно да се спазва редът на тяхното затваряне и отваряне.
Такива изисквания към контактора за захранване на полето се дължат на факта, че ако при стартиране на двигателя нормално отвореният контакт на контактора, през който намотката на полето е затворена за съпротивление, се окаже отворен, изолацията на бобините ще да бъдат повредени по корпуса. Това се обяснява по следния начин.
В момента на включване роторът е неподвижен и машината е трансформатор, чиято вторична намотка е възбуждаща намотка, в краищата на която напрежение, пропорционално на броя на завъртанията, може да достигне няколко хиляди волта и да пробие през изолация върху корпуса. В този случай колата се демонтира.
Ако синхронният двигател е направен с удължен вал, статорът се измества, повреденият полюс се отстранява и повредената изолация на корпуса се ремонтира. След това стълбът се монтира на място, след което изолационното съпротивление спрямо корпуса се проверява с мегомметър; липсата на късо съединение на завой в останалата част от намотката за възбуждане чрез прилагане на променливо напрежение към плъзгащите пръстени. В случай на късо съединение при завой тази част от намотката ще се затопли. Късото съединение може лесно да бъде намерено.
Неизправности в комплекта четки и плъзгащите пръстени. По време на работа на синхронни двигатели възникват неизправности в устройството на четката и приплъзващите пръстени по различни причини. Основните са следните.
Интензивното износване на пръстена при отрицателния полюс се дължи на прехвърлянето на метални частици към четката. При износване на плъзгащия пръстен на повърхността му се появяват дълбоки канали; четките се износват бързо; не е възможно новата четка да се постави правилно на пръстена при смяна. За да се ограничи износването на пръстена, полярността трябва да се променя (т.е. кабелната връзка към хода на държача на четката трябва да се обърне) на интервали от веднъж на всеки 3 месеца.
В резултат на електрохимични явления под действието на ток от галванична двойка, когато четката се докосне до неподвижен пръстен във влажна атмосфера, на повърхността на пръстените се появяват груби петна, в резултат на което по време на работата на машина, четките се задействат интензивно и искрят. Отстраняване: смилайте и полирайте пръстените.
За да се избегне появата на петна по повърхността на пръстените в бъдеще, под четките се поставя уплътнение от пресова дъска (по време на дългосрочно паркиране на машината).
При проверка на четковия апарат се оказва, че някои от четките в скобите на държачите на четките се затягат без да докосват пръстените за приплъзване и не участват в работата. Оставащите в работа четки, претоварени, искрят и загряват, тоест се износват интензивно. Възможна причина може да бъде следната: четките са плътно поставени в държачите на държачите на четките, без допуски; замърсяване, заклинване на четките, което ги кара да висят в щипките; слаб натиск върху четките; лоша вентилация на четковия апарат; монтирани са четки с висока твърдост и висок коефициент на триене.
Средства за защита: четките трябва да отговарят на препоръките на производителя на машината; нови четки трябва да се поберат в държача на държачите на четките с пролука от 0,15-0,3 мм; натискът върху четката се регулира в диапазона от 0,0175-0,02 МРа / см2 (175-200 г / см2) с допустима разлика в налягането в рамките на 10%; четковият апарат, изолацията на пръстените трябва да се поддържа чиста, като периодично се издухва със сух компресорен въздух; допустимото изтичане на повърхността на плъзгащия пръстен трябва да бъде в рамките на 0,03-0,05 mm.
Неизправности в клетката за стартиране на ротора.
Стартовата клетка на ротора (намотка) (подобна на катерицата на асинхронните двигатели) е неразделна част от синхронните двигатели и е проектирана да ги стартира в асинхронен режим.
Стартовата клетка е в тежък стартов режим, загрява се до температура от 250 ° C. Когато скоростта на въртене достигне 95% pn, към възбуждащата намотка се подава постоянен ток, роторът е напълно синхронизиран с въртящия се под на статора и мрежовата честота.В този случай токът в стартовата клетка намалява до 0. Така, по време на ускорението на ротора на синхронния двигател в стартовата клетка, в допълнение към температурата, посочена по -горе, възникват електродинамични и центробежни сили, които деформират прътите на клетка и връзките им с късо съединени пръстени.
В някои случаи при внимателно изследване на изходните клетки се откриват счупвания на пръчки, пълни или начални, разрушаване на късо съединените пръстени. Такова увреждане на стартовата клетка се отразява неблагоприятно на стартирането на двигателя, което е или напълно невъзможно да се стартира, или не се увеличава до номиналната скорост. В този случай силата на тока и през трите фази е еднаква.
Възникналите неизправности в стартовата клетка се елиминират чрез спояване. Всички места за запояване трябва да бъдат внимателно проверени, от противоположната страна на свързващата шина, проверете качеството на запояване на прътите с помощта на огледало. След това внимателно почистете и запойте всички повреди.