Nejčastější poruchy a opravy synchronních strojů

Zvýšený ohřev aktivní oceli statoru. Ohřev aktivní oceli statoru může nastat v důsledku přetížení synchronního stroje a také zkratování v plnicích vsázky jádra při slabém lisování z výroby. Při mírném stlačení jádra dochází k mikropohybu nábojových plechů s reverzní frekvencí magnetizace 100 Hz / s a ​​také se zvýšenými vibracemi aktivní oceli.

V procesu kmitání aktivní oceli dochází k opotřebení plechové izolace. Plechy s poškozenou izolací jsou ve vzájemném kontaktu a ve výsledném neizolovaném ocelovém obalu vířivé proudy ohřívat jádro. V tomto případě může dojít k prodlouženému zkratu přes celé vrtání statoru nebo k místnímu vypnutí.

V závislosti na oblasti zkratu v listech může dojít k tzv. "Oheň v železe", který velmi přehřívá izolaci a vede k jejímu poškození. Tento jev je nebezpečný u velkých synchronních strojů, zejména u turbínových generátorů.

Zbavte se takového nebezpečného jevu v aktivní oceli takto:

• velký synchronní stroje mají měřiče proudu a výkonu (ampérmetry a wattmetry), takže úroveň zátěže lze snadno sledovat a lze rychle přijmout opatření ke snížení zátěže. Ohřev vinutí a aktivní oceli je řízen termočlánky zabudovanými ve statoru pro měření teploty vinutí a jádra;

• v případě zkratu aktivní oceli, zejména lokálního charakteru, je tento jev detekován u pracovního stroje pouze sluchem. Vznikají svědivé vibrace, které jsou slyšet přibližně ve statoru, kde je uzavřena aktivní ocel. K odstranění tohoto jevu je nutné stroj rozebrat. Obvykle se velké synchronní motory vyrábějí s prodlouženými hřídeli, což umožňuje odstranit štíty a přesunout stator tam, kde můžete pracovat.

Poté se pro utěsnění oceli do zubů zarazí textolitové klíny potřené jedním z lepicích laků (č. 88, ML-92 atd.). Před zaražením zubů se aktivní ocel důkladně profoukne suchým stlačeným vzduchem.

Pokud z nějakého důvodu dojde ke zkratu a roztavení železa v zubech, poškozená místa se pečlivě vyříznou, očistí, mezi plechy se nalije na vzduchu zaschlý lak a plechy se zaklíní. Pokud poté vibrace svědění nezmizí, zaklínování by se mělo opakovat, dokud vibrace aktivní oceli úplně nezmizí.

U velkých vysokonapěťových strojů se kvalita opravy a obložení plechů kontroluje indukční metodou.

Přehřátí vinutí statoru.Nejčastější příčinou lokálního přehřívání statorových vinutí synchronních strojů jsou zkraty na otáčku. Pokud dojde k poruše otáčení ve vinutí statoru s bitumenovou směsí, stroj se vypne s maximální ochranou kvůli zvýšení proudu v poruchové fázi. V místě otočného okruhu se bitumen roztaví, proudí mezi závity a izoluje je. Přibližně 30-40 minut po vytvrdnutí bitumenu by měl být spuštěn synchronní stroj. Dlouhodobé zkušenosti potvrzují příznivý výsledek popsaného postupu při odstraňování poškození cívky.

Takovou obnovu izolace statoru však nelze považovat za spolehlivou, přestože obnovená izolace může spolehlivě fungovat po dlouhou dobu, dokud se motor nezastaví kvůli pravidelným opravám.

Ve statorových vinutích synchronních strojů jsou možné poruchy podobné poruchám ve vinutí asynchronních motorů, např. nadproud při poklesu síťového napětí. V tomto případě je nutné zvýšit síťové napětí na jmenovité.

Přehřátí budicí cívky. Na rozdíl od statorového vinutí synchronních strojů jsou budicí vinutí napájena stejnosměrným proudem. Změnou budícího proudu v synchronním stroji lze upravit účiník. Budicí proud je regulován v rámci jmenovitých hodnot pro každý typ synchronního stroje.

S rostoucím proudem pole se zvyšuje přetížitelnost synchronních motorů, zlepšuje se účiník díky vysokým kompenzačním schopnostem takových strojů a zvyšuje se úroveň napětí v oblasti jejich provozu.S rostoucím proudem v budícím vinutí se však zvyšuje zahřívání tohoto vinutí a zvyšuje se také proud ve vinutí statoru. Proto je proud budícího vinutí regulován na takovou úroveň, že proud statorového vinutí je minimální, účiník je roven jednotce a budicí proud je v rámci jmenovité hodnoty.

Když je obvod budicí cívky uzavřen, teplota cívky stoupá, přehřívání může být nepřijatelné; dochází k vibracím rotoru, které mohou být silnější, většina závitů cívky je uzavřena.

Možnost zkratu v budicím vinutí je vysvětlena následovně. V důsledku vysychání a smršťování izolace cívek pólů dochází k pohybu cívek, v souvislosti s tím se opotřebovává izolace pouzdra a závitu, což zase vytváří podmínky pro výskyt zkrat mezi závity a na pouzdru pólu.

Porucha buzení při spouštění synchronních motorů. Někdy dochází v počátečním okamžiku rozběhu k poruše izolace budícího vinutí synchronních motorů. Když je budicí vinutí uzavřeno na skříni, je provoz synchronního motoru nepřípustný.

Abychom pochopili příčiny poruch v procesu spouštění synchronních motorů, je nutné znát jejich strukturu.

Stator a vinutí synchronního motoru jsou podobné konstrukce jako stator indukčního motoru. Synchronní motor se liší od konstrukce indukčního rotoru.

Rotor synchronního motoru s rychlostí otáčení až 1500 ot/min má konvexní pól, to znamená, že póly jsou vyztuženy na hvězdici rotoru (věnce). Rotory rychloběžných strojů jsou vyrobeny implicitně. V pólech jsou do vyražených otvorů vloženy měděné nebo mosazné tyče startovacího vinutí. Cívky s budicími vinutími zapojenými do série jsou namontovány na pólech (na horní straně izolace pláště).

Normálně se synchronní motor se spouštěcí cívkou spouští v asynchronním režimu. Pokud je budicí vinutí synchronního motoru zaslepeno připojeno k budiči, pak meziobvod vzrušující aparát ne nutně; stroj je uveden do synchronizace buzením trvale připojeným budičem k budícímu vinutí.

Existují však schémata, zejména u velkých strojů, kdy je buzení napájeno ze samostatně instalovaného budiče přes spínací zařízení-stykač, obvykle třípólový. Takový stykač má následující kinematiku: dva póly s normálně otevřenými kontakty a třetí s normálně uzavřeným kontaktem. Když je stykač zapnutý, normálně zavřený kontakt se otevře pouze tehdy, když se sepnou normálně otevřené kontakty, a naopak se otevřou, když sepne normálně zavřený kontakt. Při seřizování kontaktů je třeba důsledně dodržovat pořadí jejich sepnutí a rozepnutí.

Takové požadavky na budicí stykač jsou způsobeny skutečností, že pokud se při spouštění motoru normálně otevřený kontakt stykače, přes který je budicí vinutí uzavřeno na odpor, ukáže jako otevřený, izolace cívek dojde k poškození na krytu. To je vysvětleno následovně.

V okamžiku zapnutí je rotor v klidu a stroj je transformátor, jehož sekundárním vinutím je budicí vinutí, na jehož koncích může napětí úměrné počtu závitů dosáhnout několika tisíc voltů a přerušit se. přes izolaci na plášti. V tomto případě je auto demontováno.

Pokud je synchronní motor vyroben s prodlouženou hřídelí, stator se posune, poškozený pól se odstraní a poškozená izolace pláště se opraví. Poté se sloupek nainstaluje na místo a poté se pomocí megohmetru zkontroluje izolační odpor pouzdra; nepřítomnost zkratování závitu ve zbytku budícího vinutí přivedením střídavého napětí na sběrací kroužky. V případě zkratu na zatáčce se tato část vinutí zahřeje. Zkrat lze snadno najít.

Závady v sestavě kartáče a sběracích kroužcích. Při provozu synchronních motorů dochází z různých důvodů k poruchám v zařízení kartáče a sběracích kroužků. Hlavní jsou následující.

Intenzivní opotřebení prstence na záporném pólu je způsobeno přenosem kovových částic na kartáč. Při opotřebení kluzného kroužku se na jeho povrchu objevují hluboké drážky; kartáče se rychle opotřebovávají; při výměně není možné nový kartáček správně nasadit na kroužek. Aby se omezilo opotřebení kroužku, měla by se měnit polarita (tj. připojení kabelu ke zdvihu kartáčového držáku by mělo být obráceno) v intervalech jednou za 3 měsíce.

V důsledku elektrochemických jevů při působení proudu z galvanického páru, když se kartáč dotkne stacionárního prstence ve vlhké atmosféře, na povrchu prstenců se objeví drsné skvrny, v důsledku čehož během provozu stroje , kartáče se intenzivně aktivují a jiskří . Demontáž: obrousit a vyleštit prsteny.

Aby se v budoucnu zabránilo skvrnám na povrchu kroužků, je pod kartáče (při dlouhodobém parkování stroje) umístěno těsnění z lisované desky.

Při kontrole kartáčového zařízení se zdá, že některé kartáče v držáku kartáčového držáku se utahují, aniž by se dotýkaly sběracích kroužků a nejsou v záběru. Kartáče zůstávající v provozu, přetížené, jiskří a zahřívají se, to znamená, že se intenzivně opotřebovávají. Možným důvodem může být následující: kartáče jsou pevně umístěny v držácích držáků kartáčů, bez tolerancí; znečištění, zablokování kartáčů, což způsobí, že viset ve svorkách; slabý tlak na kartáče; špatná ventilace kartáčového zařízení; jsou instalovány kartáče s vysokou tvrdostí a vysokým koeficientem tření.

Ochranné prostředky: kartáče musí odpovídat doporučením výrobce stroje; nové kartáče by měly zapadnout do držáku držáků kartáčů s mezerou 0,15-0,3 mm; tlak na kartáč se nastavuje v rozmezí 0,0175-0,02 MPa / cm2 (175-200 g / cm2) s přípustným tlakovým rozdílem do 10 %; kartáčové zařízení, izolace kroužků musí být udržována v čistotě periodickým ofoukáním suchým stlačeným vzduchem; přípustné házení povrchu sběrného kroužku by mělo být v rozmezí 0,03-0,05 mm.

Závady ve spouštěcí kleci rotoru.

Rozběhová klec rotoru (vinutí) (obdoba klece nakrátko u asynchronních motorů) je nedílnou součástí synchronních motorů a je určena k jejich spouštění v asynchronním režimu.

Startovací článek je v režimu tvrdého startu, je zahřátý na teplotu 250°C. Při dosažení rychlosti otáčení 95% pn je do budicí cívky přiváděn stejnosměrný proud, rotor je zcela synchronizován s rotujícím dnem statoru a síťové frekvence.V tomto případě proud ve startovacím článku klesne na 0. Při zrychlování rotoru synchronního motoru ve startovacím článku tak kromě výše uvedené teploty vznikají elektrodynamické a odstředivé síly, které deformují tyče článku a jejich zkratové spoje spojují prstence.

V některých případech se při pečlivém prozkoumání zdrojových buněk zjistí zlomení tyče, úplné nebo počáteční, zničení zkratovaných kroužků. Takové poškození startovacího článku nepříznivě ovlivňuje start motoru, který buď nelze zcela nastartovat, nebo se nezvýší na jmenovité otáčky. V tomto případě je proud všemi třemi fázemi stejný.

Poruchy ve startovacím článku jsou eliminovány pájením. Všechna místa pájení pečlivě zkontrolujte, na opačné straně propojovací sběrnice zkontrolujte kvalitu pájení tyčí pomocí zrcátka. Případná poškození pak pečlivě očistěte a připájejte.