Способы очистки тягового электродвигателя

Виброакустический метод

Вихретоковая дефектоскопия

Метод вихретоковой дефектоскопии дает возможность обнаружения поверхностных и подповерхностных дефектов. Он основан на использовании действия вихревых токов, возникающих в поверхностном слое контролируемой детали от пронизывания его магнитным потоком, на первичную или особую измерительную катушку.

Сущность метода состоит в следующем. Если к контролируемой поверхности приблизить катушку, по которой протекает переменный ток, то в металле возникнут замкнутые вихревые токи. Величина этих токов зависит от частоты возбуждающего тока, электропроводности и магнитной проницаемости материала изделия, относительного расположения катушки и детали, от наличия на поверхности дефектов типа нарушения сплошности. Магнитное поле вихревых токов направлено против основного магнитного потока и несколько гасит его, что может быть измерено величиной полного сопротивления генерирующей катушки. В случае изменения вихревых токов, изменяется и полное сопротивление. Изменение величины вихревых токов может быть обнаружено с помощью другой (измерительной) катушки.

Виброакустическая метод - это наиболее эффективный из известных методов технической диагностики двигателей. Метод позволяет на работающем двигателе вести обнаружение ключевых дефектов, определяющих его надежность и ресурс, проводить локацию местоположения дефектов, контролировать и управлять их развитием.

Предварительно двигатель очищают снаружи вручную с помощью скребков и ветоши. Для окончательной очистки двигатель обмывают в специальных моечных (одно- или двухкамерных) машинах.

Двухкамерная моечная машина состоит из двух гермети­чески закрывающихся камер. В камере двигатель обмывают горячей (80— 90 °С) водой, которую насосом по­дают во вращающееся, от привода душевое устройство. Чтобы внутрь двигателя не попала влага, все вентиляционные и другие отверстия в остове тщательно закрывают специальными заглушками и крышками, а на место крышки верхнего коллекторного люка прикрепляют специальный патрубок, через который в двигатель подают от вентилятора воздух, создавая внутри него избыточное давление. После обмывки поднимают промежуточную дверь и перемещают двигатель на самоходной тележке в камеру 2, где при закрытой двери в течение 15—20 мин сушат его потоком нагретого от калорифера воздуха.

Частота вращения душевого и суши­льного устройств 2 об/мин. Обе камеры могут работать одновременно.

Очищенную машину устанавливают на позицию для осмотра, где ее тщательно осматривают

Осмотр по выявлению внешних дефектов осуществляют визуально. Одновременно сверяют номера остова, подшипниковых щитов и шапок мо­торно-осевых подшипников.

Затем измеряют электрические па­раметры машины, определяют осевой разбег якоря, биение и износ коллек­тора, радиальные зазоры якорных подшипников и биение наружных колец.

Для выполнения перечисленных из­мерений ремонтная позиция оснащена необходимыми измерительными прибо­рами, статическим преобразователем с колонкой выводов и индукционным наг­ревателем для снятия внутренних колец подшипников и лабиринтных колец.

Сопротивление изоляции тяговых двигателей измеряют мегаомметром на 2,5 кВ. (Для исключения дополнитель­ной погрешности сопротивление изоля­ции следует измерять мегаомметрами на соответствующее напряжение.)

При измерении сопротивления изо­ляции соединяют начало (или конец) цепи главных полюсов с началом (или концом) другой цепи — добавоч­ных полюсов и якорной обмотки. К этим выводам подсоединяют зажим «Л» ме­гаомметра. Второй его зажим «3» соединяют с корпусом машины. В про­цессе измерения необходимо следить, чтобы выводные концы контролируемых обмоток не касались пола или корпуса двигателя, в противном случае пока­зания прибора будут неправильными. У исправных тяговых двигателей сопро­тивление изоляции должно быть не менее 5 МОм. Если оно окажется меньше, следует измерить сопротивле­ние отдельных цепей (главных и доба­вочных полюсов, обмоток якоря) и вы­явить поврежденное место, имея в виду, что снижение сопротивления могло быть вызвано увлажнением или неисправ­ностью кронштейнов, межкатушечных соединений.

Сопротивление изоляции измеряют до обмывки двигателя.

Сопротивление изоляции вспомога­тельных машин должно быть не менее 3 МОм. Способы проверки и выявления дефектных мест в изоляции для вспомогательных машин те же, что и для тяго­вых двигателей.

Активное сопротивление обмоток электрических машин измеряют обычно мостом МД6 (или УМ13) и сравнивают с установленным для машины данного типа значением. Увеличение активного сопротивления может быть вызвано дефектами в полюсных катушках, вып­лавлением кабелей в патронах или на­конечниках, обрывом жил выводных кабелей или межкатушечных соедине­ний и нарушением контакта в этих соединениях.

Для выявления причины увеличения сопротивления подозреваемую обмотку машины подключают к статическому преобразователю и устанавливают в ней ток, равный удвоенному значению ее тока часового режима. Дефектное место выявляют на ощупь по повышен­ному нагреву.

Затем при вращении двигателя под напряжением 220—400 В без нагрузки проверяют работу якорных подшипников, вибрацию двигателя, биений коллектора и работу щеточного аппа­рата.

Якорные подшипники проверяют по их нагреву и на слух при вращении якоря двигателя с частотой около 700—750 об/мин в течение 5—10 мин в каждую сторону. Исправный под­шипник должен работать без треска, щелчков, заеданий и в режиме холос­того хода машины не перегреваться относительно температуры окружаю­щей среды более чем на 10 °С.

Вибрацию двигателя проверяют так­же при его работе на холостом ходу при частоте вращения 700 об/мин. Измеряют вибрацию ручным вибро­графом ВР-1. Место приложения вибро­графа к корпусу двигателя может быть любым. Если вибрация двигателя ока­жется более 0,15 мм, якорь необхо­димо балансировать.

Биение коллектора измеряют индикаторов, который подводят к коллектору через коллекторный люк и закрепляют струбциной на кромке остова. Биение замеряют по средней части рабочей длины коллектора и на расстоянии 10-20 мм от его наружного среза. Если оно превысит предельно допустимое значение, то коллектор под­лежит обточке.

Биение коллектора можно измерять и с помощью приспособления, корпус которого закрепляют на кронштейне щеткодержателя. Перемес­тив ползунок на рабочую часть кол­лектора, устанавливают индикатор на нуль и при вращении коллектора определяют биение.

Выработку (износ) рабочей части коллектора можно измерить, также используя это приспособление. Для этого ползунок вначале отводят на нерабочую часть коллектора, устанав­ливают индикатор на нуль, а затем при неподвижном коллекторе перемещают ползунок по всей рабочей части кол­лектора и фиксируют по индикатору наибольшее значение выработки.

При отсутствии описанного приспо­собления выработку можно измерить шаблоном или щупом и линейкой.

Шаблон устанавливают на коллектор и удерживают рукой так, чтобы колодка приспособления располагалась строго параллельно кол­лекторным пластинам, а ее торец сов­падал с концом коллектора. Вращая поочередно головки микрометров, определяют выработку в двух точках по длине коллектора.

Для определения выработки щупом и линейкой, линейку уста­навливают узким ребром на коллектор­ную пластину и щупом по всей ее длине измеряют зазор между нижней кромкой линейки и рабочей поверхнос­тью пластины. Такие замеры делают в нескольких местах по окружности коллектора.

Коммутацию машины оценивают по степени искрения под щетками. Если при визуальной оценке искрение под щетками окажется более 1.5 балла, а у щеточно-коллектор­ного узла дефектов выявлено не будет, то необходима тщательная проверка магнитной системы машины, ее отдель­ных узлов и настройка коммутации.

Радиальные зазоры якорных под­шипников проверяют пластинчатыми щупами на неподвижной машине. Для этого снимают наружные крышки и лабиринтные кольца подшипников щитов и проверяют щупом зазор меж­ду роликом и внутренним кольцом подшипника в его нижней части. Для тяговых двигателей большинства ти­пов он должен находиться в пределах 0,09—0,22 мм.

Биение наружных колец подшип­ников является следствием их переко­сов при установке на двигатели. Такие перекосы приводят к значительному повышению напряжений на краю до­рожки качения, повышенному износу и повреждениям сепараторов, к ра­диальному или осевому защемлению роликов, а иногда и к разрушению подшипников.

Выявить перекос колец можно спе­циальным прибором, разработанным ВНИИЖТом. Прибор имеет кольцо, которое надевается на вал двигателя до упора во внутреннее кольцо подшипника и закрепляется на нем тремя центрирующими винтами . На кольце закреплена стойка с индикатором. Шток индикатора должен упираться своим концом в наружное кольцо подшипника.

Для измерения вертикального пере­коса прибор закрепляют на валу и устанавливают индикатор в верхнем по­ложении на нуль. Затем поворачи­вают индикатор относительно вала на 180° и определяют биение торца (с уче­том знака отклонения стрелки). Таким же образом определяют биение и в го­ризонтальной плоскости. Значение биения определяют как максимальную разность в показаниях индикатора. У правильно установленного подшип­ника биение торца наружного кольца не должно превышать 0,12 мм.

Осевой разбег якоря измеряют инди­катором. Для этого якорь сдвигают до упора в одну сторону, а с противопо­ложной стороны закрепляют на спе­циальной стойке индикатор и прижи­мают его к торцу вала якоря или короб­ки (на двигателях электровозов ЧС2) так, чтобы стрелка головки стояла на нуле. Затем якорь перемещают до упора в другое крайнее положение. Отклоне­ние стрелки индикатора укажет осевой разбег. У тяговых двигателей с прямо- и косозубой передачами он должен быть соответственно не более 0,2—0,8 и 5,9—8,4 мм, у вспомогательных ма­шин — 0,6—0,15 мм.

Воздушные зазоры между сердеч­никами полюсов и якорем машины проверяют щупами. Зазоры не должны превышать значения, установленные Правилами ремонта для машин данного типа.

В противном случае нарушится магнитная симметрия машины, изме­нятся ее характеристики, снизится ком­мутационная устойчивость. Недопус­тимые отклонения значений воздушных зазоров при ремонте машины должны быть устранены, а при ее испытании следует провести тщательную отладку коммутации.

Результаты осмотра электрических машин и проведенных измерений вно­сят в специальный журнал для исполь­зования в дальнейшем при определении необходимого объема их ремонта, после чего двигатель передают на позицию его разборки.