Найбільш часто зустрічаються несправності та ремонт синхронних машин
Підвищений нагрів активної сталі статора. Нагрівання активної сталі статора може виникнути через перевантаження синхронної машини, а також від замикання в листах шихтовки сердечника при слабкій пресуванні на заводі-виробнику. При слабкій пресуванні сердечника відбуваються мікроподвіжка аркушів шихтовки з частотою перемагнічування 100 Гц / с, а також підвищена вібрація активної сталі.
У процесі вібрації активної сталі відбувається стирання ізоляції аркушів. Листи з пошкодженою ізоляцією контактують між собою і в утворився сталевому неізольовану пакеті вихрові струми нагрівають сердечник. При цьому може відбутися розширене замикання по всій розточуванню статора або місцевий.
Залежно від площі замикання в аркушах може виникнути так званий «пожежа в залізі», сильно перегріватися ізоляцію і приводить до її пошкодження. Це явище небезпечне у великих синхронних машинах, особливо в турбогенераторах.
Позбавляються від такого небезпечного явища в активній стали наступним чином:
• великі синхронні машини мають вимірювальні засоби по струму і потужності (амперметри та ватметри), тому рівень навантаження легко контролюється, і заходи щодо зниження навантаження можна прийняти швидко. Нагрівання обмотки і активної сталі контролюється за допомогою термопар, закладених в статор для заміру температури обмотки і осердя;
• у разі замикання активної сталі, особливо місцевого характеру, це явище виявляється в працюючій машині тільки на слух. Виникає свербляча вібрація, і її чутно приблизно в тому місці статора, де замкнута активна сталь. Для усунення цього явища машину слід розібрати. Зазвичай великі синхронні двигуни виготовляють з видовженими валами, що дає можливість зняти щити і зрушити статор, в якому можна працювати.
Потім для ущільнення сталі в зубці забивають клини з текстоліту, промазані одним з клеять лаків (№ 88, МЛ-92 та ін.) Перед раскліновкой зубців активну сталь ретельно продувають сухим компресорним повітрям.
Якщо з якоїсь причини виникло замикання і оплавлення заліза в зубцях, пошкоджені ділянки ретельно вирубують, зачищають, між листами заливають лак повітряної сушки та листи розклинюють. Якщо після цього свербляча вібрація жевріє, слід повторити раскліновку до повного зникнення вібрації активної сталі.
У високовольтних великих машинах перевірку якості ремонту і шихтовки аркушів проводять індукційним способом.
Перегрів обмотки статора.
Найбільш частою причиною місцевих перегрівів обмоток статорів синхронних машин є виткові замикання. При виникненні виткового замикання в обмотці статора, компаундують бітумом, машина відключиться максимальним захистом у зв'язку з підвищенням струму в пошкодженій фазі. У місці виткового замикання бітум розплавиться, затече між витки і ізолює їх. Приблизно через 30 - 40 хв після того, як застигне бітум, слід запустити синхронну машину. Багаторічний досвід підтверджує сприятливий результат викладеного порядку ліквідації пошкодження обмотки.
Однак таке відновлення ізоляції статора не можна вважати надійним, хоча і відновлена ізоляція може тривалий час надійно працювати до зупинки двигуна на плановий ремонт.
У статорних обмотках синхронних машин можливі несправності, аналогічні несправностям в обмотках асинхронних двигунів, як наприклад, перевантаження по струму при зниженні напруги в мережі. У цьому випадку потрібно підвищити напругу мережі до номінального.
Перегрів обмотки збудження. На відміну від обмотки статора синхронних машин обмотки збудження живляться постійним струмом. Змінюючи струм порушення в синхронній машині, можна регулювати коефіцієнт потужності. Струм збудження регулюють в межах номінальних значень для кожного типу синхронних машин.
Із збільшенням струму збудження підвищується перевантажувальна здатність синхронних двигунів, поліпшується коефіцієнт потужності завдяки високим компенсуючим здібностям таких машин, підвищується рівень напруги в зоні їх дії. Проте зі збільшенням струму в обмотці збудження підвищується нагрів цієї обмотки, а також збільшується струм в обмотці статора. Тому струм в обмотці збудження регулюють до такого рівня, при якому струм в обмотці статора стає мінімальним, коефіцієнт потужності рівним одиниці, а струм порушення знаходиться в межах номінального значення.
При замиканні в ланцюзі обмотки збудження підвищується температура обмотки, перегрів може виявитися неприпустимим; виникає вібрація ротора, яка може виявитися тим сильніше, чим більша частина витків обмотки виявиться замкнутою.
Можливість виникнення замикання в обмотці збудження пояснюється наступним. В результаті всихання і усадки ізоляції котушок полюсів з'являється подвижка котушок, у зв'язку з цим корпусні і виткового ізоляція стирається, що в свою чергу створює умови для виникнення замикання між витками і на корпус полюса.
Пошкодження обмотки збудження під час запуску синхронних двигунів.
Іноді виникають пошкодження ізоляції обмотки збудження синхронних двигунів в початковий момент пуску. При замиканні обмотки збудження на корпус робота синхронного двигуна неприпустима.
Для того щоб зрозуміти причини появи несправностей в процесі пуску синхронних двигунів, необхідно знати їх пристрій.
Статор і обмотки синхронного двигуна по конструкції аналогічні статору асинхронного двигуна. Синхронний двигун відрізняється від асинхронного конструкцією ротора.
Ротор синхронного двигуна з частотою обертання до 1500 об / хв має явнополюсное виконання, тобто полюси зміцнюють на роторної зірку (ободі). Ротори швидкохідних машин виготовляють неявнополюсного. У полюсних наконечниках в виштампувані отвори вставлені мідні або латунні стрижні пускової обмотки. На полюса (на корпусні ізоляцію) насаджені котушки обмотки збудження, з'єднані послідовно між собою.
Зазвичай запуск синхронного двигуна з пусковою обмоткою виробляють в асинхронному режимі. Якщо обмотка збудження синхронного двигуна глухо з'єднана з збудником, то проміжний апарат для подачі збудження не потрібно; машина входить в синхронізм, будучи збудженої від постійно підключеного збудника до обмотки збудження.
Однак є схеми, особливо великих машин, коли збудження подається від окремо встановленого збудника через коммутирующий апарат-контактор, зазвичай триполюсний. Такий контактор має наступну кінематику: два полюси з нормально відкритими контактами, а третій - з нормально закритим контактом. Нормально закритий контакт при включенні контактора розмикається лише тоді, коли замикаються контакти нормально відкриті, і навпаки, розімкнуться вони тоді, коли замкнеться нормально закритий контакт. Під час регулювання контактів слід суворо дотримуватися порядку їх замикання і розмикання.
Такі вимоги до контактора подачі збудження викликані тим, що якщо при пуску двигуна нормально відкритий контакт контактора, через який обмотка порушення замкнута на опір, виявиться розімкненим, ізоляція котушок буде пошкоджена на корпус. Пояснюється це таким чином.
У момент включення ротор нерухомий і машина являє собою трансформатор, вторинною обмоткою якого є обмотка збудження, на кінцях якої напруга, пропорційне числу витків, може досягти декількох тисяч вольт і пробити ізоляцію на корпус. У цьому випадку машину розбирають.
Якщо синхронний двигун виконаний з подовженим валом, статор зрушують, пошкоджений полюс знімають і ремонтують пошкоджену корпусні ізоляцію. Потім полюс встановлюють на місце, після чого перевіряють мегомметром опір ізоляції відносно корпусу; відсутність виткового замикання решті частини обмотки збудження подачею змінної напруги на контактні кільця. У разі виникнення виткового замикання ця частина обмотки буде грітися. Місце замикання можна легко виявити.
Несправності в щітковому апараті і контактних кільцях. У процесі експлуатації синхронних двигунів у щітковому апараті і контактних кільцях з різних причин виникають несправності. Основні з них такі.
Інтенсивний знос кільця на негативному полюсі пояснюється перенесенням частинок металу на щітку. При зносі контактного кільця на його поверхні з'являються глибокі борозни щітки швидко зношуються; при заміні нову щітку правильно по кільцю підігнати неможливо. Для обмеження зносу кільця слід змінювати полярність (тобто міняти місцями підключення кабелю до траверсі щеткодержателя) з періодичністю один раз на 3 міс.
В результаті електрохімічних явищ під дією струму від гальванічної пари при контакті щітки з нерухомим кільцем у вологій атмосфері на поверхні кілець з'являються шорсткі плями, внаслідок чого під час роботи машини щітки інтенсивно спрацьовуються і іскрять. Спосіб усунення: кільця прошліфувати і відполірувати.
Щоб уникнути надалі появи плям на поверхні кілець, під щітки заводять (при тривалій стоянці машини) прокладку з прессшпана.
При перевірці щіткового апарату з'ясовується, що частина щіток в обоймах щіткотримачів туго ходить, не торкаючись контактних кілець, і в роботі не бере участь. Що залишилися в роботі щітки, будучи перевантажені, іскрять і гріються, тобто інтенсивно зношуються. Можливою причиною може бути наступне: щітки встановлені в обойми щіткотримачів щільно, без допусків; бруд, розклинюють щітки, через що вони зависають у обіймах; слабке натискання на щітки; погана вентиляція щіткового апарату; встановлені щітки з високою твердістю і великим коефіцієнтом тертя.
Способи усунення: щітки повинні відповідати рекомендаціям заводу - виробника машини; нові щітки повинні входити в обойму щіткотримачів з зазором 0,15-0,3 мм; тиск на щітку регулюють в межах 0,0175-0,02 МПа/см2 (175-200 г / см2) з допустимою різницею тисків у межах 10%; щітковий апарат, ізоляцію кілець слід утримувати в чистоті, періодично продуваючи сухим компресорним повітрям; допустиме биття поверхні контактних кілець має бути в межах 0,03-0,05 мм.
Несправності в пусковий клітці ротора.
Пускова клітина (обмотка) ротора (аналогічна білячої клітці асинхронних двигунів) є невід'ємною частиною синхронних двигунів і призначена для пуску їх в асинхронному режимі.
Пускова клітина знаходиться у важкому пусковому режимі, нагріваючись до температури 250 ° С. При досягненні частоти обертання 95% пн в обмотку збудження подається постійний струм, ротор повністю входить в синхронізм з обертовим підлогою статора і частотою мережі. У цьому випадку в пусковий клітці струм знижується до 0. Таким чином, за час розгону ротора синхронного двигуна в пусковий клітці, крім зазначеної вище температури, виникають електродинамічні, а також відцентрові сили, що деформують стрижні клітини і їх з'єднання з короткозамкненими кільцями.
У ряді випадків при уважному огляді пускових клітин виявляються обриви стрижнів, повні або починаються, руйнування короткозамикающего кілець. Такі пошкодження пускової клітки негативно позначаються на пуску двигуна, який або зовсім неможливо пустити, або він не розгортається до номінальних оборотів. При цьому сила струму в усіх трьох фазах однакова.
Виниклі в пусковий клітці несправності усувають запаюванням твердим припоєм. Всі місця, що підлягають запайке, слід ретельно оглянути, з протилежного боку сполучної шини, перевірити якість пайки стрижнів за допомогою дзеркала. Потім всі пошкодження ретельно розчистити і запаяти.
| 
>