3.2 Виявлення несправностей електроприводів
При експлуатації електроприводів можливі випадки, коли раніше нормально працюючий привід починає працювати ненормально, тобто електродвигун не запускається; при пуску не набирає номінальних оборотів; при роботі гуде, вібрує, перегрівається; сильно іскрять щітки; чується ненормальний шум і т.п. Обслуговуючий персонал повинний визначити несправність і при можливості усунути її чи відправити двигун у капітальний ремонт. При визначенні несправностей рекомендується визначений порядок.
Асинхронні електродвигуни. У випадку, коли двигун при роботі перегрівається, необхідно перевірити навантаження, вимірюючи силу струму статора, і живляча напруга. У випадку перевантаження двигун перегрівається і необхідно зменшити навантаження до номінальної. У випадку збільшення або зменшення напруги понад припустимі значення двигун також перегрівається. У цьому випадку, як правило, довести напругу до номінального значення не завжди можливо, тому що значення напруга регулюється на підстанціях або електростанціях. Для зменшення перегріву двигуна варто зменшити навантаження.
Перегрів двигуна може відбуватися через обрив стрижнів ротора або замикання витків у його обмотці; шум і вібрація можуть виникати при ослабленні кріплення сердечників ротора або статора, порушенні балансування ротора, замикання в його обмотках. Ці несправності можна знайти тільки після розбирання двигуна. Якщо двигун не запускається спочатку, необхідно перевірити цілісність запобіжників і правильність роботи пускової апаратури. Потім перевіряють наявність і значення напруги живлення на затисках двигуна. Для цього знімають кришку коробки виводів і на затисках вольтметром вимірюють напругу між проводами, що підводять. Для трифазних асинхронних двигунів напруга на усіх фазах повинне бути однаковим і мати номінальне значення. Якщо напруга має велику різницю по фазах, необхідно перевірити живильну мережу. Якщо живильна мережа в порядку, приступають до перевірки двигуна. Для цього знеструмлюють живильну мережу і відключають її від двигуна. Конструкції сучасних двигунів, як правило, не дозволяють оглянути деталі і вузли, розташовані усередині двигуна, без його розбирання; тому спочатку здійснюють перевірку за допомогою приладів. Перевірку починають з того, що намагаються, якщо це дозволяє приводний механізм, повернути вал двигуна рукою і переконатися в легкому обертанні ротора.
При обертанні ротора рукою можна в деяких випадках знайти несправності підшипників або визначити „чіпляння" ротора за статор. Потім мегаомметром перевіряють опір ізоляції на корпус і між фазами. Цією перевіркою можна знайти пробій ізоляції на корпус і між фазами. Попередньо від'єднують усі кінці двигуна від вивідної дошки. Мегаомметром перевіряють відсутність обриву в кожній фазі. Наступна перевірка складається у вимірі опору обмоток постійному струму, що виконують методом амперметра і вольтметра, одинарним чи подвійним мостом. Цією перевіркою визначають відсутність обривів рівнобіжних галузей обмотки або елементарних провідників у випадку, коли ефективний провідник складається з декількох елементарних. В асинхронних двигунах з фазним ротором перевірки опору ізоляції й опори постійному струму проводять для статора і ротора. У випадку, коли вищенаведені перевірки не дозволяють установити несправність, двигун розбирають і оглядають відповідно до вимог поточного ремонту або відправляють у ремонтний цех.
3.3 Огляд електроприводів і контроль за їхньою роботою при технічному обслуговуванні
При технічному обслуговуванні електроприводів проводять їхній огляд і контроль за роботою в терміни, запропоновані ППР. Електроприводи оглядають тим частіше, чим важчі умови роботи, наприклад велика тривалість розгону електродвигуна, часті пуски, висока температура навколишнього середовища. Конструкція електродвигунів також може впливати на необхідну періодичність їхніх оглядів. Крім того, при встановленні періодичності оглядів треба враховувати і технічний стан електродвигунів, наприклад ступінь їхньої зношеності.
У зв'язку з цим періодичність оглядів електроприводів і їхній зміст встановлюються в місцевих інструкціях і графіках ППР, при складанні яких враховують відзначені вище фактори. Важливий елемент інструкції – вимога про підтримку електродвигуна в чистоті – забруднений електродвигун нагрівається під час роботи значно сильніше.
При огляді під час обходів електроприводів перевіряють температуру нагрівання двигунів; стежать за тим, щоб вони містилися в чистоті і поблизу їх не знаходилося б непотрібних предметів, особливо небезпечних у пожежному відношенні; спостерігають, щоб пуск і зупинення електродвигунів вироблялися виробничим персоналом по інструкції й електродвигуни не працювали вхолосту; контролюють напруга електромережі, що повинне знаходитися в межах 95-110 % від номінального; перевіряють у підшипниках, реостатах і пусковій апаратурі рівень олії; звертають увагу на справність огороджень, що перешкоджають випадковим дотикам до обертового частинам електропривода; усувають дрібні несправності (наприклад, заміняють перегорілі запобіжники, регулюють натиск щіток) і проводять зовнішнє очищення електродвигунів.
Контроль за температурою електродвигуна є істотним елементом його експлуатації, тому що найбільш часті ушкодження електродвигуна викликаються його нагріванням понад гранично припустиму температуру. Розрізняють гранично припустиму температуру нагрівання і гранично припустиме перевищення температури нагрівання окремих частин електричної машини. Гранично припустиме перевищення температури нагрівання визначають шляхом вирахування з гранично припустимої температури нагрівання температури навколишнього середовища, рівної 40° С. Отриманий результат зменшують на 10° С. Це порозумівається необхідністю мати деякий запас на саму гарячу крапку обмотки, тому що при вимірі температури обмоток методом опору не враховується нерівномірність нагрівання, а виміряється середнє значення температури.
При експлуатації машин від'єднувати машину від мережі і вимірювати опір обмоток для визначення температури їхнього нагрівання не завжди можливо. Тому контроль нагрівання роблять, вимірюючи температуру доступних частин – корпуса електродвигуна, кришок підшипників, колектора, контактних кілець. Температуру визначають за допомогою переносного термометра, що прикладається відразу після зупинення електродвигуна до тієї його частини, температуру якої вимірюють. Кінець термометра при вимірах обертають фольгою, прикладають до вимірюваної частини електродвигуна і закривають шаром вати, для зменшення віддачі теплоти в навколишнє середовище (рис. 6). Застосовуваний на практиці спосіб визначення температури електродвигунів шляхом дотику руки до нагрітого елемента дає лише приблизне представлення про нагрівання. Цим способом користаються в тих випадках, коли досить одержати орієнтоване представлення про ступінь нагрівання. Рука витримує температуру нагрівання не більше 60° С.
Рис. 6. Установка термометра для вимірювання температури частин електродвигуна: 1 – вата; 2 – фольга; 3 – термометр; 4 – нагріта поверхня
Основною причиною, що викликає перевищення температури електродвигунів вище гранично припустимої, є його перевантаження, тому при роботі електродвигунів, а також регулюванню технологічного процесу стежать за показаннями амперметрів, що встановлюють у ланцюг статора. При нагріванні двигунів вище припустимої межі варто знизити навантаження. На роботу електродвигунів істотно впливає напруга живильної мережі: підвищення напруги мережі приводить до збільшення струму, що намагнічує, і втратам у міді і сталі, що викликає перевищення температури вище гранично припустимої; зниження напруги мережі зменшує момент обертання, що викликає збільшення струму і теж перевищення температури. З огляду на це, при експлуатації електродвигунів контролюють напругу живильної мережі.
Погіршення ізоляції обмоток при експлуатації електродвигуна згодом може привести до коротких замикань між обмотками, а також до замикань обмоток на корпус електродвигунів. Для запобігання зазначених явищ і зв'язаних з ними виходів електродвигунів з ладу періодично вимірюють опір ізоляції обмоток мегаомметрами. Терміни таких перевірок залежать від місцевих умов (вологості навколишнього середовища, запиленості приміщення і т.п.) і технічного стану електродвигуна. Ці терміни встановлюються графіком ППР. Крім періодичних перевірок проводять і позачергові, що влаштовуються після тривалих перерв у роботі електродвигунів, після влучення на них води й у тих випадках, коли виникає побоювання в погіршенні стану ізоляції обмоток.
При оцінці стану ізоляції обмоток електродвигуна доцільно зіставити дані отриманих вимірів з попередніми. Занадто велика розбіжність у результатах зроблених вимірів повинне послужити підставою для докладного з'ясування причин цього. У тому випадку, коли перевірочний вимір опору ізоляції обмоток електродвигунів показує незадовільні результати, виникає потреба в сушінні чи електродвигуна відправленню його в ремонт. У процесі експлуатації електроприводів можуть виникати явища, при яких електродвигун необхідно відключити від мережі. До них відносяться: поява чи диму вогню з чи електродвигуна його апаратури; нещасливий випадок з людиною, що вимагає зупинку електродвигуна; вібрація, що загрожує цілості електродвигуна; поломка приводного механізму; нагрівши підшипників понад припустимий; зниження оборотів електродвигуна, супроводжуване швидким його нагріванням.
При оглядах електроприводів звертають увагу на вібрацію і при необхідних випадках її замірять. Найбільш простий і зручний для виміру вібрацій при експлуатації віброметр типу ВР. Віброметр допускає вимір вібрацій від 0,05 до 6 мм у машин з частотою обертання більш 750 об/хв і має записуючий пристрій. У найбільш розповсюдженій конструкції вібрографа запис виробляється сталевим пером 8 (рис. 7, а) на паперовій стрічці 5, що пересувається з визначеною швидкістю за допомогою годинного механізму з пружинним заводом. Відмітчик часу робить оцінку на стрічці щосекунди, що дає можливість визначити частоту вібрацій. Вібрації від контрольованої поверхні 1 передаються через наконечник 2, що закріплений на осі 3 і притискається до поверхні пружиною 4. Вісь за допомогою шарніра 7 зв'язана з пером, закріпленим на осі 6. Гвинт 9 (рис. 7, б) передбачений для регулювання натягу пружини, щоб забезпечити надійний контакт між штифтом і вібруючою поверхнею. За рухом пера спостерігають через лючок 10 у корпусі. Пружину годинного механізму заводять рукояткою 12. Важілець 11 служить для включення і відключення руху стрічки відмітчика часу.
Рис. 6 Схема пристрою: (а) загальний вид, (б) віброграф ВР
