Файл: Технология ремонта ЭСО.doc

1. Зависимость износа щеток и коллектора от величины усилия прижатия щеток к коллектору показана на рис. 274.

Рис. 274. Зависимость износа щеток и коллектора от величины усилия прижатия щеток к коллектору

При уменьшении усилия щетки становятся более чувствитель­ными к вибрациям, неизбежным на машине и приводящим к усиле­нию искрения, следствием чего является повышенный электроэрозиойный износ щеток и коллектора. При увеличении усилия возрас­тает механический износ щеток и коллектора от трения.

Из графика видно, что для каждой электрической машины (в зависимости от материала щеток и других факторов) имеет место оптимальная величина усилия прижатия щеток к коллектору. При ремонте машин необходимо обеспечить эту величину.

2. Величина площади контакта между щеткой и коллектором оказывает существенное влияние на их износ: чем меньше площадь контакта, тем больше давление щетки на коллектор, а это приводит к увеличению механического износа; с другой стороны, чем меньше площадь контакта, тем больше плотность тока (энергия), что так­же приводит к увеличению износа за счет увеличения электроэро­зионного разрушения. Поэтому при ремонте машин нужно доби­ваться наилучшей притирки щеток по коллектору.

3. Вибрация щеток на коллекторе приводит к искрению и чем больше вибрация щеток, тем больше искрение, тем больше элек­троэрозионное разрушение щеток и коллектора. Повышенная виб­рация щеток является следствием:

—несбалансированности якоря. Влияние этого фактора сказы­вается тем больше, чем больше обороты машины, поэтому при из­готовлении сравнительно тихоходных электрических машин (п до 3000—4000 об/мин), например Г-74, проводят статическую балан­сировку якоря, а для быстроходных машин (п более 5000 об/мин), например Г-5, ЭМУ, проводят динамическую балансировку якорей:

—наличия эксцентриситета на коллекторе; допускается эксцент­риситет для машин первой группы не более 0,03 мм и второй груп­пы не более 0,02 мм;

—наличия выступающих частей на коллекторе;

—пониженного давления щеток на коллектор.

4. Состояние поверхности коллектора (шероховатость, риски, задиры и т. д.) также оказывает существенное влияние на износ щеток и коллектора.

Рассмотренные факторы учитываются во время ремонта деталей узла токоподвода (токосъема) электрических машин.

Ремонт коллекторов электрических машин

Характерными дефектами коллектора являются: износ коллек­тора, биение коллектора выше допустимого предела, ненадежная припайка концов секций обмотки якоря к пластинам коллектора, ослабление посадки коллектора на валу якоря и расшатанность пластин, замыкание пластин коллектора между собой и на массу (вал якоря).

Дефекты коллекторов определяются наружным осмотром и промером измерительным инструментом.

Замыкание пластин коллекторов между собой и на массу обна­руживают при проверке обмоток якорей. 540

Процесс ремонта коллекторов в случае наличия их износа или биения состоит из трех операций.

1. Проточка коллектора. Она осуществляется на токарных стан­ках. Для получения высокой чистоты поверхности коллектора и уменьшения силы удара миканита или слюды по резцу глубина ре­зания и подача должны быть минимальными. Рекомендуется сле­дующий режим резания для проточки коллекторов: глубина реза­ния h = 0,2 — 0,3 мм; подача s не более 0,1 мм/об; скорость реза­ния v = 50—60 м/мин и более; материал резца — сталь Р-9, Р-18, сплав Т15К6.

2. Фрезерование миканита или слюды между пластинами кол­лектора. Эта операция выполняется не на всех коллекторах, а толь­ко для электрических машин, имеющих меднографитные или электрографитированные щетки (Г-74, Г-5, Г-6,5, ЭМУ). Фрезерование осуществляется либо фрезой, либо ножовочным полотном на глу­бину 0,5—1,0 мм и на полную ширину паза. При этом после удале­ния миканита или слюды пазы должны иметь строго прямоугольное поперечное сечение.

На рис. 275 показано универсальное приспособление к токарно­му станку для фрезерования миканита на коллекторах электриче­ских машин. На рис. 276 показан специальный настольный станок для этой же цели^ Выбор того или иного оборудования определяет­ся типом ремонтного средства, его программой.

Рис. 275. Универсальное приспособление к токарному станку

для фрезерования межламельной изоляции коллекторов

электрических машин

3. Шлифование коллектора. В ряде случаев при небольшом из­носе коллектора ограничиваются только этой операцией (без про­точки). Коллектор шлифуется на токарном станке мелкозернистой стеклянной бумагой № 1 или № 0, которая применяется при ремон­те деталей электрооборудования (вместо наждачной бумаги). Для шлифования коллектора используют специальные деревянные оправки, укрепляемые в резцедержателе суппорта станка.

Рис. 276. Специальный настольный станок для фрезерования межламельной изоляции коллекторов электрических машин

После шлифования коллектор обдувают воздухом и протирают ветошью, смоченной бензином. Технические условия на ремонт электрических машин разрешают ремонтировать коллекторы меха­нической обработкой до размера, меньшего их номинального дна-метра не более чем на 3—5 мм. При больших износах коллектор за­меняют (перепрессовывают) или чаще заменяют целиком якорь.

Ненадежное подсоединение концов проводов обмоток якоря к пластинам коллектора устраняется путем пайки. Для пайки приме­няют мягкие припои: олово, ПОС-30 и ПОС-40, а также кадмиево-серебряные ПСр-ЗКд (для машин мощностью более 3 кВт).

Коллекторы с ослабленным креплением на валу якоря, с рас­шатанными пластинами, а также с замыканием между пластинами и на массу не ремонтируют, а заменяют новым путем перепрессов­ки или чаще заменяют якорь в сборе.

Дефекты щеток и их устранение

Характерными дефектами щеток являются: износ более допу­стимой величины, равной 1/3—1/4 номинальной их высоты; отколы и трещины; недостаточно полное прилегание к поверхности коллек­тора, которое должно быть не менее 2/3 их рабочей поверхности; ненадежное закрепление выводных проводничков.

Дефекты щеток можно обнаружить наружным осмотром и про­мером их высоты. Щетки, имеющие отколы, трещины, высоту менее допустимой и ненадежное крепление выводных проводников, вы­браковывают и заменяют новыми.

Новые щетки и щетки с недостаточно полным прилеганием ра­бочей поверхности притирают по коллектору. Для ускорения при­тирки под щетки на коллектор накладывается полоска мелкозерни­стой стеклянной бумаги абразивной поверхностью, обращенной к щеткам.

Ремонт щеткодержателей и пружин

Характерными дефектами щеткодержателей и пружин являются: шаткость в соединениях деталей, трещины и отколы деталей щетко­держателей, заедания щеток в направляющих (нет свободного 1вижения щеток), пробой изоляционных частей щеткодержателей, потеря упругости пружин.

Изоляционные части щеткодержателей проверяются на пробой эком напряжения 220 В, а также путем замера величины их сопротивления мегомметром (типа М1101).

Проверка упругости пружин осуществляется с помощью динамометра, когда щетки установлены на коллекторе.

Ремонт щеткодержателей и пружин состоит в следующем:

— шаткость в соединениях щеткодержателей устраняют пере­клепкой или подтяжкой винтов и болтов;

— поломанные детали, пробитую изоляцию и пружины, поте­рявшие упругость, заменяют.

Ремонт обмоток электрических машин

Характерными дефектами обмоток электрических машин явля­ются разрушение изоляции и обрывы .

Разрушения изоляции в зависимости от места проявляются как межвитковые замыкания или замыкания на массу. Обрывы возможны как самих обмоток, так и в местах припайки обмоток к коллекторным пластинам — для якорей или к выводным проводникам и наконечникам — для обмоток статоров.

Качество изоляции обмоток от массы проверяют путем испыта­ния изоляции на пробой напряжением и путем замера сопротивле­ния изоляции мегомметром. Проверка изоляции на пробой осуще­ствляется переменным напряжением 220 В.

Для проведения этих испытаний поступают так, как показано на рис. 277. Лампочка является индикатором и предохраняет от ко­ротких замыканий. Если в течение минуты лампочка не вспыхнет, то изоляция считается исправной. Загорание лампочки указывает на пробой изоляции. Этот способ хотя и прост, но не позволяет определить сопротивление изоляции. Для замера сопротивления изоляции обмоток используют мегомметр типа М1101. Сопротивление изоляции при напряжении 500 В должно быть не менее 2 5-5,0 МОм.

Проверка обмоток на отсутствие межвитковых замыканий осу­ществляется разными способами в зависимости от конструкции об­мотки.

Рис. 277. Подключение контрольной лампы и мегомметра при проверке

изоляции якорей

Исходя из учета возможности обнаружения межвитковых замы­каний, все обмотки можно разбить на две группы: обмотки прово­лочные, имеющие значительное сопротивление, и обмотки шинные, имеющие весьма малое сопротивление.

Межвитковые замыкания в обмотках первой группы обнаружи­ваются путем замера их сопротивления или падения напряжения на отдельных секциях этих обмоток. В обоих случаях через проверяе­мые обмотки пропускается ток от внешнего источника.

При проверке обмоток статоров таким внешним источником являются батарейки омметра. Омметр в этом случае подключается так, как показано на рис. 278. Если сопротивление проверяемой об­мотки соответствует номинальной величине, обмотка исправна. Если сопротивление меньше нормы, значит в обмотке часть витков замкнута накоротко. Естественно, что этим способом легко обнару­жить и обрыв: показания омметра в этом случае будут равны бес­конечности.

При проверке проволочных обмоток якорей (генераторы до , 1,5 кВт) в качестве источника используют аккумуляторные бата­реи, а в качестве индикатора — вольтметр. В этом случае через об­мотку пропускают ток номинальной величины (например, для Г-731 — 52Л), как показано на рис. 279. Затем вольтметром с пере­ключением пределов измерений на 3 и 30 В отыскивают дефекты. Прежде всего необходимо убедиться в том, что отсутствуют обры­вы в обмотке (рис. 280,а). Для этого следует поступить таким об­разом: один провод вольтметра (со шкалой 0—З0 В) соединить с

Рис. 278. Подключение оммет- Рис 279 Схема для проверки проволочных

ра при проверке сопротивления обмоток якорей методом вольтметра

вольтметра

Рис 280. Способы обнаружения дефектов

обмоток якорей методом вольтметра а — обнаружение обрыва; б — обнаруже­ние межвитковых замыканий

токоподводящей щеткой (левой), а другой вести по коллектору, на­чиная от второй (правой) щетки по направлению к первой.

Прибор будет давать максимальные отклонения, равные напря­жению аккумуляторных батарей, до тех пор, пока не будет прой­дена секция (если таковая окажется) с обрывом. В этом случае вольтметр показаний не даст и одно место обрыва будет обнару­жено. Найдя один обрыв, если таковой оказался, таким же обра­зом находят второй, если он есть, идя с обратной стороны. Если об­рывы отсутствуют, приступают к отысканию межвитковых замыка­ний в секциях обмотки и коротких замыканий между коллектор­ными пластинами. Вольтметром со шкалой до 3 В последовательно замеряют падение напряжения между двумя смежными коллектор­ными пластинами (рис. 280,6). В исправных секциях падение на­пряжения будет одинаково и равно

При межвитковом замыкании в секции падение напряжения в ней будет меньше, чем в исправных секциях. При коротком замы­кании между пластинами коллектора падение напряжения бу­дет равно нулю. Если при измерении падения напряжения на всех секциях падение напряжения равно нулю, а на одной паре пластин вольтметр даст максимальные показания (напряжение источника), то это указывает на обрыв в этой цепи.