Разработка технологии ремонта компенсационной обмотки тягового двигателя НБ-418Кб электровоза ВЛ-80с

С наружной стороны подшипниковых щитов лабиринтные уплотнения образуются кольцами 4, 6 и крышкой 5.

При работе двигателя отработанная смазка попадает в камеру В и выбрасывается через отверстие. Б в крышке 5 в камеру Г с крышкой 3. Эту крышку необходимо периодически во время добавления смазки в подшипники снимать и очищать ее и камеру от скопившейся в них отработанной смазки. Смазка, проникшая в подшипниковые узлы из кожуха зубчатой передачи, удаляется обратно в кожух зубчатой передачи через отверстия. А в крышке 5, а та ее часть, которая попала в камеру В, выбрасывается через отверстие Б в камеру Г

Рис.12. Подшипниковые узлы тягового двигателя со стороны коллектора (а) и против коллектора (б) 1,7-Втулки, 2-подшипниковый щит, 3-крышка, 4,6-кольца, 7-втулка, 8- крышка, подшипниковый щит.

Моторно-осевые подшипники состоят из вкладышей 2, 3 и букс 9 с постоянным уровнем смазки, контролируемым по указателю 10. Каждая букса соединена с остовом специальным замком и закреплена четырьмя болтами М36х2 из стали 45. Момент затяжки болтов крепления моторно-осевых подшипников 882- 980 Н- м (90-100 кгс- м).

Для облегчения завинчивания болты имеют четырехгранные гайки, упирающиеся в специальные упоры на остове. Растачивание горловин под моторно-осевые подшипники осуществляют совместно с остовом одновременно с растачиванием горловин под подшипниковые щиты. Поэтому буксы моторно-осевых подшипников не взаимозаменяемы. Букса отлита из стали 25Л1.

Каждый вкладыш моторно-осевых подшипников состоит из двух половин, в одной из которых, обращенной к буксе, сделано окно для подачи смазки. Вкладыши имеют бурты, фиксирующие их положение в осевом направлении. От проворачивания вкладыши предохраняют шпонки 1. Для предохранения моторно-осевых подшипников от пыли и влаги ось между буксами закрыта крышкой.

Вкладыши отлиты из латуни. Внутренняя их поверхность залита баббитом и расточена по диаметру 205,45 мм. После расточки вкладыши подгоняют по шейкам оси колесной пары. Для обеспечения регулировки натяга посадки вкладышей в моторно-осевых подшипниках между буксами и остовом установлены стальные прокладки 4 толщиной 0,35 мм, которые по мере износа наружного диаметра вкладышей снимают.

Устройство, применяемое для смазывания моторно-осевых подшипников, поддерживает в них постоянный уровень смазки. В буксе 9 имеются две сообщающиеся камеры 5 и 8. В смазку камеры 8 погружена пряжа. Камера 5, заполненная смазкой, нормально не сообщается с атмосферой.

По мере расходования смазки уровень ее в камере 8 понижается. Когда он станет ниже отверстия трубки б, воздух поступает через эту трубку в верхнюю часть камеры 5, перегоняя из нее смазку через отверстие д. в камеру 8. В результате уровень смазки в камере 8 повысится и закроет нижний конец трубки 6. После этого камера 5 опять будет разобщена с атмосферой, и перетекание смазки из нее в камеру 8 прекратится. Таким образом, пока в запасной камере есть смазка, уровень ее в камере не будет понижаться. Для надежной работы этого устройства необходимо обеспечить герметичность камеры 5.Буксу заправляют смазкой по трубке 7 через отверстие д. под давлением с помощью специального шланга с наконечником

Рис. 13.. Моторно-осевой подшипник 1-шпонки, 2,3-вкладыши, 4-стальные прокладки, 5,8 -камеры, 6-трубка, 7-трубка, 9-букса, 10- указатель.

Кожух зубчатой передачи

Кожух зубчатой передачи рис.14. предназначен для защиты зубчатой передачи от внешней среды и является масляной ванной.

Кожух сварен из листовой стали и состоит из двух половин: верхней 1 и нижней 2, которые раскомплектованию не подлежат. По горловинам и разъемам кожуха установлены уплотнительные прокладки.

Верхняя и нижняя половины соединены одна с другой по торцам двумя болтами М 30 и по сторонам больших горловин тремя болтами Ml6. На верхней половине кожуха имеется трубка 7, служащая для выравнивания давления внутри кожуха с атмосферным. На нижней половине кожуха установлены масленка для заливки масла в кожух и масломерная трубка, через которую контролируют уровень масла в кожухе. Масломерная трубка закрыта гайкой, в которую вмонтирован указатель уровня масла 5, имеющий риски наибольшего и наименьшего уровней. При измерении уровня масла гайку указателя 5 следует заворачивать до упора. Кожух закреплен к остову тягового двигателя двумя болтами М42х2, а к подшипниковому щиту одним болтом М30х2, под которые для предохранения от самоотвинчивания установлены пружинные шайбы. Болты изготовлены из стали 45.

Рис. 14. Кожух зубчатой передачи: 1,2 -- верхняя и нижняя половины; 3 -- масленка; 4, 8 -- бобышки; 5 -- указатель уровня масла; б -- кронштейн; 7 -- трубка (сапун)

4. Отказы и неисправности тягового электродвигателя НБ-418Кб

Устранение неисправностей в тяговом двигателе НБ-418К6 после переброса и кругового огня

Работы по устранению последствий кругового огня и перебросов по коллектору выполняйте как с выкаткой и разборкой тягового двигателя, так и под электровозом. Выкатку тягового двигателя из-под электровоза производите в случае значительного повреждения рабочей поверхности коллектора, траверсы, бандажей якоря, изоляции межкатушечных соединений, катушек.

При устранении неисправностей с выкаткой тягового двигателя из-под электровоза необходимо выполнить следующие работы: разберите тяговый двигатель, произведите проточку и шлифовку коллектора на станке, продорожьте коллектор, снимите фаски на коллекторных пластинах, произведите окончательную шлифовку коллектора на стайке, зачистите конус коллектора шлифовальной шкуркой и покройте эмалью красной ГФ-92-ХС до получения глянца; устраните обнаруженные неисправности и следы переброса на траверсе и полюсной системе; соберите тяговый двигатель, проверьте нейтральное положение теток на коллекторе и замерьте сопротивление изоляции.

В случае, когда повреждения от переброса незначительны, устранение неисправностей выполняйте под электровозом. Для этого очистите наружные поверхности тягового двигателя от пыли и грязи, снимите крышки коллекторных люков и освободите траверсу от крепления, прокрутите траверсу устраните на ней следы переброса, выньте щетки из гнезд щеткодержателей и подложите под нажимные пальцы, зачистите торцы коллекторных пластин н петушки от наплывов металла; поддомкратьте колесную пару, снимите щеткодержатель против верхнего коллекторного люка и установите технологические щетки в два любых соседних щеткодержателя; прошлифуйте коллектор брезентом при помощи деревянной колодки, вращая якорь при напряжении не более 100 В. Установите щеткодержатель на место, прочистите межламельные канавки и снимите фаски, продуйте коллекторную камеру сжатым воздухом, проверьте биение коллектора, а также нажатие пружин на щетки; окрасьте траверсу, кронштейны и конус якоря эмалью красной ГФ-92-ХС, окрасьте доступные места коллекторной камеры эмалью серой ГФ-92-ХС, прокрутите траверсу, вставьте щетки в окна щеткодержателей, проверьте зазоры между щеткодержателями и коллектором, закрепите траверсу и проверьте нейтральное положение щеток на коллекторе, замерьте сопротивление изоляции тягового двигателя.

Окрашенные места, детали и узлы просушите на воздухе при температуре 15--25° С не менее 18 ч или при температуре 50--60° С не менее 3 ч.

Некачественная обработка рабочей поверхности коллектора, недопустимое биение коллектора, большая выработка коллектора, большой зазор между щетками и окном щеткодержателя, большой зазор между щеткодержателем и рабочей поверхностью коллектора, загрязнен коллектор, повышенное или пониженное давление на щетки, выступает межламельная изоляция, сильное искрение под щетками, щетки не соответствуют техническим условиям.

Метод устранения:

Внимательно осмотрите все щеткодержатели и коллектор. Найдите причину повреждения и устраните ее. При необходимости поставьте новые щетки, притрите их к рабочей поверхности коллектора.

Неисправность:

Повышенный или равномерный износ коллектора

Вероятная причина:

Чрезмерное давление на щетки, некачественные щетки, неправильная расстановка щеток в осевом направлении, неравномерное давление на отдельные щетки, повышенное искрение щеток, вибрация щеток.

Метод устранения:

Смените щетки. Проверьте давление на щетки, расстановку щеток на коллекторе, крепление кронштейнов и щеткодержателей, установку траверсы на нейтраль.

Неисправность:

Повышенное искрение щето

Вероятная причина:

Щетки смещены с нейтрального положения

Метод устранения:

Проверьте положение щеток по заводским меткам, имеющимся на траверсе и остове, и при необходимости установите щетки в нейтральное положение. Проверьте правильность сборки щеточного аппарата на соответствие чертежам, надежность крепления деталей и узлов, отрегулируйте давление на все щетки в пределах допуска, поставьте новые щетки, тщательно пришлифуйте их к коллектору и проверьте зазоры между щетками и окном щеткодержателя.

Вероятная причина:

Расстояние между щетками отдельных щеткодержателей по окружности коллектора неравномерно, большой зазор между щеткодержателями с рабочей поверхностью коллектора, щетки находятся в плохом состоянии и неправильно установлены в щеткодержателях, неравномерное давление на щетки, слабое крепление щеткодержателей и траверсы, нарушен контакт в месте присоединения наконечников щеточных шунтов к щеткодержателю, установлены щетки другой марки или некачественные, коллектор загрязнен, некачественная обработка рабочей поверхности коллектора, нет фасок на ламелях, большое биение коллектора, выступает миканит между ламелями.

Метод устранения:

Прочистите межламельные промежутки, снимите фаски на ламелях, прошлифуйте и отполируйте коллектор, протрите коллектор мягкой салфеткой, слегка смоченной в техническом спирте или бензине.

Вероятная причина:

Главные и добавочные полюса установлены по окружности неравномерно, не выдержаны установленные воздушные зазоры у добавочных полюсов, неправильная полярность полюсов, витковое замыкание полюсных или компенсационных катушек, витковое замыкание в обмотке якоря, перегрузка двигателя, быстрое изменение нагрузки, напряжение на коллекторе, нарушена пайка отдельных петушков коллектора.

Метод устранения:

Проверьте правильность монтажа полюсной системы, проверьте обмотки остова и якоря на витковое замыкание, устраните выявленные отклонения и повреждения. Демонтируйте якорь и проведите подпайку коллектора.

Неисправность:

Пробой изоляции обмоток двигателя.

Вероятная причина:

Увлажнение изоляции, ослабление крепления межкатушечных соединений и повреждение при этом их изоляции, старение изоляции из-за больших и длительных перегревов двигателей при перегрузках, естественный износ изоляции (старение), механические повреждения изоляции - при разборке и сборке двигателя, перенапряжения при внезапных обрывах цепей и атмосферные, повреждение обмотки якоря при укладке его без специальных прокладок.

Метод устранения:

Прозвоните цепи обмоток мегаомметром, определите поврежденный узел, катушку или якорь с поврежденной изоляцией замените.

Неисправность:

Распайка соединения в петушках коллектора

Вероятная причина:

Перегрузка якоря током при работе или заторможенном состоянии, приводящая к выплавлению припоя из петушков коллектора.

Метод устранения:

Замените якорь с распаянным коллектором на новый, коллектор на замененном якоре запаяйте.

Неисправность:

Перегрев подшипников якоря.

Вероятная причина:

Загрязнение подшипника или смазки при сборке, недостаток или избыток смазки в подшипнике, изношены или разрушены детали подшипника, подшипники установлены с перекосом, мал радиальный зазор в подшипнике, трения в уплотнениях подшипников.

Метод устранения:

Проведите ревизию подшипников

Неисправность:

Выброс смазки в подшипниковых камерах внутри двигателя

Вероятная причина:

Большие зазоры в лабиринтных уплотнениях или перепрессовка смазки, засорение и загрязнение дренажных отверстий в подшипниковых щитах.

Метод устранения:

Проведите ревизию подшипниковых узлов, проверьте лабиринты деталей на соответствие чертежам, устраните выявленные отклонения.

Неисправность:

Перегрев моторно-осевых подшипников

Вероятная причина:

Недостаточная подача масла, загрязнены масло или шерстяная подбивка, в масло попала вода, применено масло, не соответствующее требованиям, мал зазор между вкладышами и осью.

Метод устранения:

Произведите ревизию подшипников.

5. Расчет компенсационной обмотки

Данные для часового режима работы ТЭД НБ-418Кб

Pч=790 кВт; Iч=880 А; ; ; Ud на зажимах двигателя 950 В; Uc=25000 В.

Компенсационную обмотку стремятся выполнить по схеме с одной параллельной ветвью , включая катушки всех полюсов в одну последовательную цепь.

Исходя из того, что компенсационная обмотка уничтожает искажающее действие намагничивающей силы якоря на полюсной дуге и заданная степень компенсации , находим число витков компенсационной обмотки на полюс:

Номинальный ток А;

Мощность на валу для часового режима Pч= 790 кВт;

Напряжение на зажимах Ud=1000 В;

- КПД для часового режима;

Выбор величины .

Принимаем . Обмотку выполняем катушечной (секционной), располагая в каждом пазу по одной активной стороне секции. Тогда число эффективный проводников в пазу будет равно числу витков в секции . По условиям охлаждения и равномерности распределения намагничивающей силы компенсационной обмотки объем тока в пазу для больших и средних машин должен быть А. Следовательно,



Принимаем . Так как число проводников на полюс равно , то число компенсационных пазов на полюс:

.

Применено такое исполнение компенсационной обмотки, когда оси компенсационных пазов параллельны оси соответствующего добавочного полюса, поэтому должно быть числом четным. Чтобы колебания магнитного потока не вызывали вибраций, необходимо:

что выполнено:

.

Намагничивающая сила компенсационной обмотки на все полюса:

А

Степень компенсации:

Плотность тока в компенсационной обмотке допускается на 12-20% выше, чем в обмотке якоря. По ГОСТ 434-71 выбираем проводник размерами 4,7х30 мм сечением . Имеем

А/.

Ширина, мм

Медь4,7х2………………………………………………………………9,40

Изоляция (витковая) проводники 3 лента полимиадная толщиной 0,05мм,один слой вполуперекрышу 0,05х2х2х……………........ .............0,40

Изоляция пакета (корпусная) 2 - лента полимиадная толщиной 0,05 мм, четыре слоя вполуперекрышу 0,05х2х2х4…………...………………............0,80

Изоляция покровная 1 - стеклолента толщиной 0,1 мм, один слой встык 0,1х1х2……………………………….………………………………….0,20

Зазор на укладку…………………………………………………….......0,60

Ширина паза в свету………………………………..…………….11,40

Ширина паза в штампе …….............................11,6

Вследствие большой жесткости секции зазор по ширине принят относительно большим (0,6 мм).

Высота, мм

Медь……………………………………………………………………30,00

Изоляция проводника (витковая) 3 - лента полимиадная толщиной 0,05 мм, один слой вполуперекрышу 0,05х2х2х1…………………………...0,20

Изоляция пакета (корпусная) 2 - лента полимиадная толщиной 0,05 мм, четыре слоя вполуперекрышу 0,05х2х2х4…………………………………...0,80

Изоляция покровная 1 - стеклолента толщиной 0,1 мм, один слой встык 0,1х2х1……………………….………………………………………….0,20

Прокладки 4 толщиной 0,3 мм, по 2 шт. 0,3х2………………………..0,60

Клин 5………………………………….………………………………….5,0

Зазор на укладку………………………………………………...............0,20

Высота паза в свету ………………………………………………...37,0

Высота паза в штампе ………………....37,1

Геометрические размеры лобовых частей компенсационной обмотки с достаточной точностью определятся по следующим формулам.

Суммарная длина переднего и заднего лобовых вылетов:

где a=25 мм - длина прямолинейного участка внутренней катушки при выходе из паза, выбирается в зависимости от заданного напряжения относительно земли; - ширина компенсационного паза, примерно равная ширине катушки; мм - зазор между торцовыми частями соседних катушек.

Среднюю длину витка определяем для средней катушки. Длина лобовой части полувитка средней катушки.

Здесь развернутая длина торцового участка лобовой части средней катушки, взятая по диаметру, проходящему через середины высот компенсационных пазов.

Примечание. Если ширина катушки добавочного полюса больше размера a, то нужно подставить ее.

Средняя длина витка компенсационной обмотки.

Сопротивление компенсационной обмотки при

Масса меди компенсационной обмотки

6. Материалы для изготовления компенсационной обмотки

Для изготовления компенсационной обмотки используются такие материалы, как шинная медь, толщина и высота выбирается исходя из расчетов, например сечением 9,4 мм, высотой 30 мм. Так же используется изоляция, класс изоляции подбирается основываясь на технико-экономических и тепловых расчетах. В качестве изоляции пакета используется лента полимиадная толщиной 0,05 мм, четыре слоя вполуперекрышку 0,05х2х2х4. Еще используется покровная изоляция - стеклолента толщиной 0,1 мм, один слой встык 0,1х1х2. Еще используют изоляцию витковую - полимиадная лента толщиной 0,05 мм, один слой вполуперекрышку 0,05х2х2х2. В качестве уплотнителя используют клинья из текстоизолита. В качестве пропиточного состава для обмоток используют компаунд. В качестве компаундов используют специальные битумы, например, Ухтинский битум (по ГОСТ 3508-55) и битум марки БН-У. Для покрытия и пропитки бумаги и лент используют бакелитовый лак (ГОСТ 901-56) представляющий собой раствор бакелитовой смолы в спирте или в спиртно-бензольной, спирто-толуольной смеси.

7. Составление технологического ремонта для компенсационной обмотки

Для планирования ремонта электрических машин, находящаяся в эксплуатации (в том числе резервных) на предприятии, составляют следующие документы: годовой план текущих и капитальных ремонтов технологического оборудования; годовой график ППР электрических машин предыдущего года; месячные графики ППР технологического оборудования} ремонтные ведомости; сметы на капитальный ремонт.

Годовые графики ППР электрических машин составляются электрослужбами цехов, подписываются начальником цеха, помощником начальника цеха по электрооборудованию и представляются в отдел (управление) главного энергетика предприятия для рассмотрения и утверждения в срок до 15 ноября предшествующего планируемому году. В ОГЭ и цехах должна быть инструкция, разработанная в соответствии с требованием отраслевого Положения о ППР о порядке составления годовых графиков ППР электрооборудования.

Месячные графики ППР и планы работ составляются с но пользованием годовых графиков ППР электрооборудовании месячных графиков технологического оборудования и результатов осмотров электрооборудования электрослужбой цеха.

Ремонт электрических машин следует проесть одновременно с ремонтом технологического оборудования.

Ремонтная ведомость, составленная электрослужбой цеха, рассматривается ОГЭ и включается в график или план электроремонтного цеха или другого подразделения. Работы, которые выполняются в порядке технического обслуживания, в ремонтную ведомость не включаются.

Ремонтная ведомость для крупных электрических машин составляется за 6 мес до остановки на ремонт н передается через ОГЭ в вышестоящие организация для привлечения к выполнению работ специализированных организаций. В этом случае к ремонтной ведомости прилагается техническая документация, смета, перечень материалов и запасных частей.

Разрабатывается оперативный график продолжительности работ с указанием исполнителей.

В апреле месяце предшествующего планируемому году ОГЭ направляет во всесоюзные промышленные объединения по подчиненности протоколы согласования с подрядными организациями для привлечения их к выполнению ремонтов. Систематический контроль выполнения плана ремонта электрических машин проводит ОГЭ.

Для ремонта электрических машин подготовляют техническую документацию -- карту ремонта, ведомость дефектов чертежи сменных деталей, спецификацию сменных деталей и материалов, а также покупную аппаратуру и приборы.

При замене обмоток статора, ротора, и коря, катушки обмоток возбуждения машин постоянного тока п синхронных изготовляют заранее или заказывают (по централизован нем у обеспечению) по фондам на запчасти. Заявляются запчасти на изготовление или приобретение по фондовым нарядам. Вместе с исполнителями при разработке графиков ремонта определяется потребность ремонтной оснастки, приспособлений, инструмента и материалов.

При ремонте резервных электрических машин большой мощности (свыше 1000 кВт) заказчиком составляется график выполнения работ, согласованный с исполнителем н утвержденный главным инженером предприятия. Готовятся материально-техническое обеспечение, ведомость дефектов, смета на производство работ. Работы выполняются строго в сроки, указанные в графике.

В электроремонтных цехах большинства предприятий принят примерно следующий порядок проведения ремонта электрооборудования.

Подлежащее ремонту электрооборудование поступает со склада в разборочное отделение.

В разборочном отделении очищают электрооборудование, сливают масло из маслонаполненного оборудования; выполняют необходимые предремонтные испытания, разбирают оборудование и его отдельные узлы, производят дефектацию ("определяют объем необходимого ремонта, состояние и степень износа узлов и деталей и оформляют документы на ремонт), оформляют маршрутную карту ремонта и передают неисправные узлы и детали электрооборудования в соответствующие ремонтные отделения, а исправные -- в отделение комплектации. Разборочное отделение должно располагать подъемно-транспортными средствами требуемой грузоподъемности, моечными машинами, гидравлическими и винтовыми съемниками, приспособлениями для вывода ротора из статора электродвигателя, станком для извлечения обмоток из пазов статора электродвигателя, автогенным и электросварочным аппаратами, соответствующими наборами электрифицированных и ручных инструментов для разборки электрооборудования, специальным оборудованием и приспособлениями для разборки электрических машин и аппаратов нестандартного или особого исполнения.

В ремонтно-механическом отделении ремонтируют и изготовляют новые детали электрооборудования (валы, коллекторы, контактные кольца, щеточные механизмы, подшипники скольжения, обмотки короткозамкнутых роторов), производят перешихтовку статоров и роторов электрических машин и магнитопроводов силовых трансформаторов, а также слесарную и механическую обработку различных деталей ремонтируемого электрооборудования. Ремонтно-механическое отделение должно быть оснащено подъемно-транспортными средствами, металлообрабатывающими станками (строгальными, сверлильными, токарными, фрезерными, шлифовальными, долбежными), прессами, гильотинными ножницами для резки металла, электросварочными и газосварочными аппаратами, электрифицированными инструментами, инвентарными и специальными приспособлениями, наборами бригадного инструмента для разборки электрооборудования.

В обмоточном и сушильно-пропиточном отделениях ремонтируют поврежденные и изготовляют новые обмотки электрических машин, силовых трансформаторов, катушек электромагнитов, а также пропитывают и сушат их, восстанавливают изоляцию обмоточных проводов для повторного использования. Обмоточное отделение должно быть оснащено станками для очистки и изолировки проводов, намоточными станками для изготовления обмоток, гильотинными ножницами для резки изоляции, приспособлениями для изготовления и формовки изоляционных деталей, сварочным и паяльным инструментом для соединения проводов обмоток, станками для бандажирования роторов и якорей электрических машин, станком для изготовления деревянных клиньев и др. Кроме того, обмоточный цех должен быть оснащен небольшой испытательной установкой для пооперационного и межоперационного контроля изоляции изготовляемых секций, катушек и обмоток, а также аппаратами контроля правильности сборки и соединения различных схем обмоток.

В необходимых случаях при обмоточном отделении оборудуют специальное помещение, где устанавливают печь для отжига проводов, ванну для их травления и нейтрализации после травления и станок для волочения и калибровки проводов. Помещение, в котором размещается это оборудование, должно быть снабжено соответствующими противопожарными и другими специальными защитными устройствами.

Сушильно-пропиточное отделение оборудуют ваннами для пропитки обмоток, шкафами для сушки и запекания обмоток, емкостями для безопасного хранения лаков и растворителей в количествах, обеспечивающих потребность в них не более чем на одни сутки. Для транспортировки крупногабаритных обмоток большой массы применяют специальные устройства и подъемно-транспортные средства.

В комплектовочное отделение (комплектовочный участок) направляют отремонтированные детали. Там же комплектуют сборочные узлы ремонтируемого электрооборудования недостающими деталями. Проверенные и полностью скомплектованные сборочные узлы электрооборудования передают в отделение или на Участок сборки.

Комплектовочное отделение должно быть оснащено верстаками, стеллажами, необходимыми инструментами и приспособлениями.

В сборочном отделении производят узловую и общую сборку отремонтированного электрооборудования. Отделение сборки оснащают аналогично разборочному отделению с дополнительным оборудованием, приспособлениями и инструментами для статической и динамической балансировки роторов электродвигателей и якорей электрических машин.

При ремонтах электрооборудования часто возникает необходимость в электросварочных, газосварочных, штамповочных, кузнечных и окрасочных работах, выполняемых на отдельных участках ремонтного цеха или его отделений, которые должны быть оснащены необходимым оборудованием и инвентарем.

На испытательной станции испытывают новые конструкции, узлы и детали, предназначенные для замены вышедших из строя, а также производят заключительные (выходные) электрические и механические послеремонтные испытания электрооборудования. Испытательная станция должна быть оснащена высоковольтными испытательными электроустановками и стендами, различными приборами, мерительным инструментом и соответствующими защитными средствами.

Электроремонтный цех должен располагать помещениями с производственными площадями, рассчитанными на количество, массу и габариты ремонтируемого электрооборудования, складами для хранения ремонтного фонда и отремонтированного электрооборудования, инструментальными и материальными кладовыми, подсобными конторскими и бытовыми помещениями, а также помещениями, количество, размеры и назначение которых определяются в каждом конкретном случае сложившимися технологией и условиями выполнения ремонтных работ.

При определении структуры производственных подразделений и необходимого оснащения электроремонтных цехов оборудованием большое значение имеют принятые технологические схемы ремонтов и система управления электрохозяйством предприятия.

8. Условия работы компенсационной обмотки на ж/д транспорте

Компенсационная обмотка, как узел тяговых электрических машин локомотивов работает в широком диапазоне нагрузок, в том числе при больших перегрузках в пусковых режимах, в условиях интенсивных вибраций и ударных воздействий. Большие изменения температуры окружающей среды, влажности (вплоть до выпадения росы), попадание в зону контакта снега, пыли, нефтепродуктов и смазки еще более усложняю его условия эксплуатации.

При опорно-осевой подвеске тяговый двигатель вследствие неровностей пути вибрирует в вертикальной плоскости, поворачиваясь при этом вокруг горизонтальной оси, называемой центром колебаний. Чем далее в ту или иную сторону от центра колебаний находится какая-либо точка тягового электродвигателя, тем с большей амплитудой она вибрирует в вертикальной плоскости. Величина вертикальных ускорений у такого двигателя, измеренная на оси колесной пары, составляет 6-7 g при движениях по прямым и кривым участкам пути и 10-12 g при движении по стрелочным переводам. Это значит, что в первом случае на части электродвигателя, расположенные в районе оси колесной пары, действуют силы, превышающие их все в 6-7 раз, а во-втором - в 10-12 раз. Наиболее интенсивно вибрируют щетки и щеткодержатели, расположенные ближе к оси колесной пары.

Горизонтальные ускорения у тяговых электродвигателей с опорно-осевой подвеской зависят от величины разбега двигателя на оси колесной пары. У электродвигателей с моторно-осевыми подшипниками скольжения ускорения в горизонтальной плоскости достигают величин 5-6 g, а при подшипниках качения из-за уменьшения осевого разбега максимальные величины горизонтальных ускорений в два раза меньше.

Частота колебаний в вертикальной плоскости достигает 20-80 Гц, а в горизонтальной - 30-100 Гц и более.

На тяговые электродвигатели действуют также высокочастотные вибрации (300-600 Гц), вызванный соударениями шестерен тягового редуктора. При нормальном износе величина этих ускорений невелика по сравнению с низкочастотными ускорениями электродвигателей и не превышает 0,5 g. Вибрации резко возрастают при повышенном износе шестерен тягового редуктора, достигая величин 40-50 g.

В зимний период эксплуатации локомотивов вибрации усиливаются из-за промерзания грунта, появления на головках рельсов волнообразного износа, увеличения зазоров в стыках рельсов и пр. Вибрация иногда приводит к нарушению крепления компенсационной обмотки, что ухудшает ее работу.

Запыленность воздуха, поступающего в системы охлаждения тяговых электрических машин локомотивов, составляет обычно 10-24 мг/м. Для тяговых электрических машин локомотивов характерны режимы с большими пусковыми нагрузками, чередующиеся с длительной работой в номинальном режиме, режиме вращения с высокой скоростью без тока, режиме электрического торможения. Эти условия в значительной степени усложняют работу. В общей степени условия работы узла ухудшаются при различного рода нестационарных процессах - буксования колесных пар, отрыве токоприемника, переходе на ослабленное поле и обратно и пр.

9. Организация ремонта компенсационной обмотки на заводе

Заводской ремонт I и II объема

Катушки компенсационной обмотки снимают с сердечников главных полюсов, предварительно выбив клинья, разизолировав и разъединив соединения между катушками.

Изоляцию компенсационных обмоток снимают. Выводы обмоток отпаивают. Очищенную от изоляции шинную медь отжигают равномерно по всей длине без образования окалины на поверхности шин и отформовывают. Отформованные шины не должны иметь трещин, волнистости и заусенцев. Новую изоляцию накладывают в соответствии с чертежом, без морщин, с тугой натяжкой и опрессовкой. Размеры и формы отремонтированных катушек компенсационной обмотки должны соответствовать чертежу.

10. Технология пропитки изоляции

Пропитка обмоток электродвигателя осуществляется для заполнения пустот и пор изоляции. Пропитка обмоток защищает электрическую схему электродвигателя от влаги, создает прочную теплопроводящую изоляцию, что существенно влияет на срок службы изоляции.

Пропитка обмоток электродвигателей производиться при любом ремонте обмоток (частичный ремонт или полная замена обмотки электродвигателя), так же проводится профилактическая пропитка для восстановления изоляционных свойств электрической машины. Сроки проведения профилактических пропиток указаны в условиях эксплуатации электродвигателя или фактического состояния изоляции.

Для удаления пришедшего в негодность слоя изоляционного лака его размягчают погружением (на 15 - 20 мин) поверхностей обмотки в растворитель.

После размягчения лака его удаляют деревянными скребками и жесткими волосяными щетками. Поверхность обмотки и активной стали протирают после этого тряпками.

Подлежащая пропитке обмотка электродвигателя должна быть предварительно высушена для удаления влаги из пор изоляции, в специальной сушильной печи при температуре 100 - 115° С).

СПОСОБЫ ПРОПИТКИ ОБМОТОК ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ:

Лучший способ пропитки это погружение статора электродвигателя целиком в бак с жидким лаком. Ротора электродвигателей с фазным ротором погружают в бак вертикально. Статор выдерживают в лаке до прекращения выделения пузырьков воздуха. Пропитку обмоток лаком можно производить обливанием обмотки расположив статор вертикально. Фазные ротора пропитывают прокатыванием их в ванне с лаком.

Погружаемый статор или ротор электродвигателя следует охладить до 55 - 70° С, иначе будет происходить бурное испарение разбавителя и повысится вязкость лака.

После окончания пропитки статор электродвигателя ставят под углом, чтобы дать стечь лаку, и несколько раз проворачивают.

Когда лак стечет его вытирают, протирают все поверхности, где недопустима лаковая пленка, тряпкой, смоченной в бензине и статор отправляют в сушку.

СУШКА ОБМОТОК ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ:

Температура в печи при сушке пропитанных изделий может быть выбрана выше, чем для не пропитанных, согласно техническим условиям.

Температура сушки обмоток согласно классов изоляции.

класс изоляции А, Е 105 - 125° С.

класс изоляции В 120 - 140°С.

класс изоляции С F, Н 180 - 200° С

класс изоляции Н сушка обмотки после пропитки производится двумя ступенями: вначале в течение двух трех часов при температуре 120° С, а затем при температуре 180° С.

Просушенная в печи после пропитки обмотка должна иметь лаковую пленку, совершенно не липнущую к пальцам и имеет высокую величину сопротивления и примерным постоянством этой величины.

Пропитка обмоток с последующей сушкой бывает двух-, трех- и более) кратной. Повторные операции пропитка-сушка увеличивают влагостойкость изоляции.

Для многовитковых катушек и многослойной изоляции применяется пропитка под давлением (30 мин., при 3-4 ат, температура лака 60 - 70° С) после сушки вначале в печи (100 - 110°С, 23 ч), а затем под вакуумом (1 - 2 ч при 60 - 70° С, остаточное давление 20 - 40 мм рт. ст), и окончательная сушка в течение 1 часа на воздухе и затем в печи при 115° С.

Если по техническим условиям требуется защита лаковой пленки и для придания изоляции повышенной влагостойкости, пропитанные и высушенные обмотки покрывают покровными лаками и эмалями. Покрытие обмоток производится дважды, а затем повторяют процесс сушки.

Режимы сушки обмоток и пропитки, температура и длительность процесса, определяются по техническим условиям указанным в ремонтной документации электрической машины.

11. Контроль испытания отдельных элементов перед общей сборкой

Методы испытания, указанные в настоящем стандарте, устанавливаются с целью проверки применения принципов безопасности, принятых в соответствии с ГОСТ Р 51333 при конструировании электрооборудования и машин и действующих в стандартах и технических условиях (ТУ) на машины конкретных видов и типов.

Испытаниям подвергают машины или отдельные их части (если испытания отдельных частей допускаются ТУ), законченные сборкой и соответствующие техническим заданиям (ТЗ) или стандартам и ТУ на машины в части конструкции, размеров, внешнего вида, а также параметров, определяемых при нормальных климатических условиях испытаний.

Испытаниям подвергают опытные образцы машин, машины установочной серии, а также серийного производства.

По согласованию с заказчиком допускается проводить проверку соответствия машин отдельным требованиям экспериментально-расчетными и расчетными методами, что должно быть оговорено в стандартах и ТУ на машины и программе испытаний (ПИ).

При разработке и производстве типов машин, объединенных стандартами или ТУ на машины и общностью конструкции и (или) технологии изготовления, испытаниям могут подвергаться отдельные машины, характеризующие весь тип в отношении стойкости при электрических, механических, климатических, биологических и других воздействиях.

При единичном производстве испытаниям подвергают лишь машины, конструкция и технология изготовления которых имеют отличия от испытанных ранее аналогичных машин.

Число машин, подвергаемых испытаниям, устанавливают в стандартах и ТУ на машины и ПИ.

Перечень испытаний, рекомендуемое распределение испытаний при разработке, освоении и серийном производстве машин с учетом положений настоящего стандарта приведены ниже.

Испытания выбирают в соответствии с предъявляемыми требованиями и конструктивными особенностями машин.

Нумерацию видов и методов испытаний и обозначение в стандартах, и ТУ на машины проводят в соответствии с их нумерацией в настоящем стандарте.

Последовательность проведения испытаний должна быть указана в стандартах, ТУ и ПИ для машины. Указанные ниже испытания рекомендуется проводить на одних и тех же машинах в следующей последовательности.

Испытание упаковки на прочность

Упаковку проверяют на прочность методами в соответствии с нормативно-технической документацией (НТД) на машину, если электрооборудование встроено в машину, и по ГОСТ 23216, ГОСТ 23088, если электротехнические изделия и изделия электронной техники поставляют отдельно.

Проверка соответствия габаритным, установочным и присоединительным размерам

Габаритные, установочные и присоединительные размеры машин контролируют любыми средствами измерений. Погрешности измерения не должны превышать установленных в ГОСТ 8.051.

Проверка внешнего вида

Внешний вид машины проверяют визуальным осмотром и сличением с образцами (при их наличии).

Проверка массы

Массу машин определяют взвешиванием всей машины или ее части на весах либо с помощью подъемного крана и динамометра, установленного на крюке, либо расчетным путем. При этом точность взвешивания и метод определения массы устанавливается в стандартах и ТУ на конкретные машины.

Контроль качества маркировки

Маркировку электрооборудования, установленного на машине, контролируют в соответствии со стандартами и ТУ на машину, а комплектующих электротехнических изделий - по ГОСТ 18620.

Механические испытания

Проводятся в соответствии с ГОСТ 20.57.406. При испытаниях учитываются условия конкретных стандартов и ТУ на конкретные виды и типы машин. Если конструкция и методы монтажа низковольтного комплектного устройства (НКУ), шкафа, панели, блока электрооборудования были испытаны ранее и обеспечивают в соответствии с НТД требуемую стойкость к механическим воздействиям, допускается их повторно не испытывать.

Испытания на воздействие изменения температуры среды (повышенной и пониженной); повышенной влажности воздуха (кратковременное); специальных сред (климатических, биологических и т.п.).

Проводят в процессе функциональных испытаний электрооборудования машины по согласованию с заказчиком согласно анкете по ГОСТ Р МЭК 60204-1.Методы испытаний на указанные воздействия принимают в соответствии с ГОСТ 20.57.406, с учетом стандартов и ТУ на конкретные машины.

Испытания, призванные непосредственно проконтролировать соответствие конструкции принятым принципам безопасности, реализуют в ходе следующих проверок:

проверка опасности, возникающей из-за неправильного выбора изоляции для существующих условий эксплуатации;

проверка электрооборудования на опасность от соприкосновения человека с токоведущими частями, находящимися в рабочем состоянии под напряжением (прямой контакт);

проверка электрооборудования на опасность от соприкосновения человека с токоведущими частями, которые в неисправном состоянии могут находиться под опасным напряжением (не прямой (косвенный) контакт);

проверка существующей опасности приближения человека к токоведущим частям, особенно в зоне высокого напряжения;

проверка опасности, существующей при воздействии наведенного или остаточного электростатического заряда;

проверка соответствия систем управления требованиям по электромагнитной совместимости и обеспечению мер безопасности при использовании программируемых систем управления;

проверка работоспособности станка в различных режимах управления и работы;

проверка соблюдения эргономических и санитарных норм как при размещении электрооборудования, так и в конструкциях органов управления и сигнализации;

проверка электрооборудования в отношении:

- правильности пуска (разгона) и останова (замедления) движения машины или его отдельных узлов,

- отсутствия самозапуска,

- работоспособности устройств и компонентов, которые в случае возникновения опасности находятся в режимах, однозначно используемых для ликвидации возникшей опасности,

- работоспособности устройств и компонентов, подтверждающих либо дублирующих действие ограничительных устройств,

- функционирования систем автоматического контроля, обеспечивающих эффективность мер безопасности;

- проверка на надежность компонентов и конструктивов на пригодность для работы в заданных условиях эксплуатации;

- проверка машины на соответствие требованиям на пожарную безопасность.

12. Испытания после сборки

При наличии нескольких методов испытаний одного и того же назначения, проводящий испытание вправе выбрать, сообразуясь с конкретными возможностями на месте его проведения, наиболее подходящий метод, если иное не оговорено в стандартах или ТУ на конкретные виды и типы машин.

При прочих равных условиях предпочтение должно отдаваться методу, обеспечивающему получение результатов с наибольшей точностью.

При проведении испытаний должны быть соблюдены требования безопасности согласно ГОСТ 12.3.019, «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭЭ) и «Правил техники безопасности при эксплуатации установок у потребителей» (ПТБЭ), утвержденных Госэнергонадзором РФ.

В помещениях, где проводят испытания электрооборудования, должны быть соблюдены требования электростатической искробезопасности по ГОСТ 12.1.018.

При применении средств измерений, у которых измерительная цепь гальванически связана с корпусом, необходимо принять меры, исключающие возможность соединения измерительной цепи с заземленными частями оборудования, питающей сетью и касания корпуса в процессе испытаний.

При испытаниях машины устанавливают в то же положение, что и при эксплуатации.

Источник электрической энергии, применяемый при электрических испытаниях, выбирают в соответствии с требованиями, установленными в ГОСТ Р МЭК 60204-1 и стандартах на машины разных видов и типов (далее - нормированными требованиями).

Значения параметров, характеризующих режимы работ и параметры эквивалента нагрузки, при которых выполняют измерения, не должны отличаться от значений параметров, установленных в стандартах и ТУ на электрооборудование машин конкретных видов и типов (далее - нормированных значений) более чем на ± 5 %.

Испытания допускается проводить при значениях напряжения промышленных сетей в пределах допустимых отклонений по ГОСТ 13109, если иное не установлено в стандарте или ТУ на конкретные машины.

Допустимая погрешность измерений определяемых показателей не должна превышать значений, указанных в таблице 1, для чего применяемые шунты, добавочные сопротивления, измерительные трансформаторы тока и напряжения должны иметь класс точности по крайней мере на один класс выше класса точности присоединяемых к ним показывающих приборов.

Для измерений постоянного напряжения и тока при помощи цифровых приборов необходимо применять вольтметры и амперметры, у которых коэффициент подавления помех нормального вида не менее 60 дБ.

Для измерений переменного напряжения и тока цифровыми и аналоговыми приборами следует применять вольтметры и амперметры, измеряющие действующее значение переменного напряжения и тока искаженной или произвольной формы.

При проведении испытаний допускается вводить дополнительное оборудование и средства измерений, исключать или заменять оборудование и средства измерений, в зависимости от проверяемого параметра, при условии, что погрешность измерений не превышает допустимых значений.

Испытательное оборудование должно быть аттестовано по ГОСТ Р 8.568.

Средства измерения должны иметь действующие свидетельства о метрологической аттестации по ГОСТ 8.326 или периодической поверке по ГОСТ 8.002.

Показания средств измерения и результаты обработки вносят в протокол испытаний. В протоколах испытаний должны указываться примененные средства измерения и класс их точности.

Форма представления результатов измерений по ГОСТ 7599. Оценку соответствия результатов измерений проводят из условий, что результат измерения с учетом погрешности должен находиться в диапазоне нормированных значений.

Результаты испытаний приводят в свидетельстве о приемке каждой машины в соответствии с ГОСТ Р МЭК 60204-1, форма 1.

Испытания и измерения проводят как в нормальных климатических условиях (по ГОСТ 15150), указанных в ГОСТ Р МЭК 60204-1, так и в условиях климатических испытаний, указанных в стандартах и ТУ на машины. При этом средствам измерения должны быть обеспечены нормальные климатические условия применения.

В случаях, когда перед началом испытаний электрооборудование находится в климатических условиях, отличающихся от нормальных, испытания начинают с его выдержки в нормальных условиях в течение времени, установленного в стандартах и ТУ (далее - нормированного интервала времени).

Заключение

В условиях широкой электрификации и высокой грузонапряженности отечественных железных дорог исключительно важное значение имеет обеспечение надежной поездной работы электровозов и электропоездов и повышение их технико-экономических показателей.

Непрерывное увеличение мощности, улучшение регулировочных свойств и снижение массы тяговых двигателей на единицу мощности привели к высокому использованию в них активных материалов и одновременно обусловили необходимость повышения частоты вращения на 45 - 55 %, а реактивной ЭДС - на 15 - 35 %.

Задачи перспективного тягового электромашиностроения будут вытекать из важнейших научно - технических проблем дальнейшего развития электровозостроения, как основы для полной реконструкции железнодорожного транспорта на основе его электрификации.

На надежность работы тяговых двигателей большое влияние оказывает система их подвешивания. Применяемая чаще других на отечественных электровозах опорно - осевая подвеска, хотя и проста по конструкции и обслуживанию, имеет существенные недостатки, которые характеризуются высоким уровнем динамического воздействия на все элементы конструкции тяговых двигателей.

В этой связи неотложной задачей является разработка и внедрение в производство тяговых двигателей с опорно - рамным подвешиванием, которое позволит снизить уровень вибрации, тряски и ударов, воздействующих на элементы конструкции, что в свою очередь значительно уменьшает механические напряжения, улучшит механические факторы, влияющие на коммутацию двигателей, позволит снизить массу двигателей без уменьшения коэффициентов запаса прочности основных их узлов.

Самой главной задачей является разрабатывать бесколлекторные тяговые электродвигатели, так как именно с коллекторами связаны трудности работы машин в коммутационном и потенциальном отношениях, сложность конструкции машины, надежность ее работы и сравнительно высокие затраты в сферах производства и эксплуатации.

Список используемой литературы

электровоз обмотка тяговый двигатель

Электрические машины и привод : Учеб.пособие/ З.Г. Гиоев; РГУПС. Ростов-на-Дону , 2008. - 104с.,ил.

Проектирование тяговых электрических машин. Под ред. М.Д. Находкина. Учебное пособие для вузов ж.-д. трансп. Изд. 2-е перераб. и доп. М., «Транспорт», 1976. 624 с. Авт.: Находкин М.Д., Василенко Г.В., Бочаров В.И., Козорезов М.А.

Проектирование электрических машин: Учеб. пособие для вузов/И.П. Капылов, Ф.А. Горяинов, Б.К. Клоков и др.; Под ред. И.П. Капылова. - М.: Энергия, 1980. - 496 с., ил.

Винокуров В.А., Попов Д.А. Электрические машины железнодорожного транспорта. Учебник для вузов. - М.: Транспорт, 1986. - 511 с.

Магистральные электровозы. Тяговые электрические машины / В.И. Бочаров, Г.В. Василенко, А.Л. Курочка и др.; Под ред. В.И. Бочарова, В.П. Янова. - М.: Энергоатомиздат, 1992. - 464 с.: ил.

Ремонт электроподвижного состава. Е.Д. Левашев. Изд-во «Транспорт», 1967.

7. Неисправности в ЭМ: Генке Р.Г.

1. Размещено на www.allbest.ru