Najčastejšie poruchy a opravy synchrónnych strojov

Zvýšené zahrievanie aktívnej ocele statora. Zahrievanie aktívnej ocele statora môže nastať v dôsledku preťaženia synchrónneho stroja, ako aj skratu v nábojových doskách jadra pri slabom lisovaní vo výrobe. Pri miernom stlačení jadra dochádza k mikropohybu nábojových plechov s reverznou frekvenciou magnetizácie 100 Hz / s, ako aj so zvýšenými vibráciami aktívnej ocele.

V procese vibrácie aktívnej ocele dochádza k opotrebovaniu izolácie plechu. Plechy s poškodenou izoláciou sú vo vzájomnom kontakte a vo výslednom neizolovanom oceľovom obale vírivé prúdy zahriať jadro. V tomto prípade môže dôjsť k predĺženému skratu cez celé vŕtanie statora alebo k lokálnemu vypnutiu.

V závislosti od oblasti skratu v listoch môže dôjsť k tzv. "Oheň v železe", ktorý značne prehrieva izoláciu a vedie k jej poškodeniu. Tento jav je nebezpečný pri veľkých synchrónnych strojoch, najmä turbínových generátoroch.

Zbavte sa takéhoto nebezpečného javu v aktívnej oceli takto:

• veľký synchrónne stroje majú merače prúdu a výkonu (ampérmetre a wattmetre), takže úroveň záťaže je ľahko monitorovateľná a opatrenia na zníženie záťaže môžu byť prijaté rýchlo. Ohrev vinutia a aktívnej ocele je riadený termočlánkami zabudovanými v statore na meranie teploty vinutia a jadra;

• pri skrate aktívnej ocele, najmä lokálneho charakteru, sa tento jav zistí v pracovnom stroji iba sluchom. Vznikajú svrbivé vibrácie, ktoré je počuť približne v statore, kde je uzavretá aktívna oceľ. Na odstránenie tohto javu je potrebné stroj rozobrať. Zvyčajne sa veľké synchrónne motory vyrábajú s predĺženými hriadeľmi, čo umožňuje odstrániť štíty a presunúť stator tam, kde môžete pracovať.

Na utesnenie ocele sa potom do zubov vrazia textolitové kliny natreté jedným z lepiacich lakov (č. 88, ML-92 atď.). Pred zarážaním zubov sa aktívna oceľ dôkladne prefúkne suchým stlačeným vzduchom.

Ak z nejakého dôvodu dôjde ku skratu a roztaveniu železa v zuboch, poškodené miesta sa opatrne vyrežú, vyčistia, medzi plechy sa naleje na vzduchu vysušený lak a plechy sa zaklinujú. Ak potom vibrácie svrbenia nezmiznú, klinovanie by sa malo opakovať, kým vibrácie aktívnej ocele úplne nezmiznú.

Vo veľkých vysokonapäťových strojoch sa kvalita opravy a obloženia plechov kontroluje indukčnou metódou.

Prehriatie vinutia statora.Najčastejšou príčinou lokálneho prehriatia statorových vinutí synchrónnych strojov sú skraty na otáčku. Ak dôjde k poruche otáčania vo vinutí statora s bitúmenovou zmesou, stroj sa vypne s maximálnou ochranou v dôsledku zvýšenia prúdu v poruchovej fáze. V mieste okruhu závitov sa bitúmen roztaví, pretečie medzi závity a izoluje ich. Približne 30-40 minút po vytvrdnutí bitúmenu by sa mal spustiť synchrónny stroj. Dlhodobé skúsenosti potvrdzujú priaznivý výsledok opísaného postupu pri odstraňovaní poškodenia cievky.

Takáto obnova izolácie statora však nemôže byť považovaná za spoľahlivú, hoci obnovená izolácia môže spoľahlivo fungovať dlhú dobu, kým sa motor nezastaví na pravidelné opravy.

Vo vinutiach statora synchrónnych strojov sú možné poruchy podobné poruchám vo vinutí asynchrónnych motorov, ako je nadprúd pri poklese sieťového napätia. V tomto prípade je potrebné zvýšiť sieťové napätie na menovitú hodnotu.

Prehrievanie budiacej cievky. Na rozdiel od statorového vinutia synchrónnych strojov sú vinutia poľa napájané jednosmerným prúdom. Zmenou budiaceho prúdu v synchrónnom stroji je možné nastaviť účinník. Budiaci prúd je regulovaný v rámci nominálnych hodnôt pre každý typ synchrónneho stroja.

So zvyšujúcim sa prúdom poľa sa zvyšuje preťaženie synchrónnych motorov, zlepšuje sa účinník v dôsledku vysokých kompenzačných schopností takýchto strojov a zvyšuje sa úroveň napätia v oblasti ich prevádzky.Avšak so zvyšujúcim sa prúdom v budiacom vinutí sa zvyšuje zahrievanie tohto vinutia a zvyšuje sa aj prúd vo vinutí statora. Preto je prúd vinutia poľa regulovaný na takú úroveň, že prúd vinutia statora je minimálny, účinník je rovný jednotke a prúd poľa je v rámci menovitej hodnoty.

Keď je obvod cievky zatvorený, teplota cievky stúpa, prehriatie môže byť neprijateľné; dochádza k vibráciám rotora, ktoré môžu byť silnejšie, väčšina závitov cievky je uzavretá.

Možnosť skratu v budiacom vinutí je vysvetlená nasledovne. V dôsledku vysychania a zmršťovania izolácie cievok pólov dochádza k pohybu cievok, v súvislosti s tým dochádza k opotrebovaniu izolácie puzdra a závitu, čo následne vytvára podmienky pre vznik skrat medzi závitmi a na kryte pólu.

Porucha vinutia poľa pri spúšťaní synchrónnych motorov. Niekedy dochádza k poruche izolácie budiaceho vinutia synchrónnych motorov v počiatočnom okamihu spustenia. Keď je vinutie poľa uzavreté na skrini, prevádzka synchrónneho motora je neprípustná.

Aby sme pochopili príčiny porúch v procese spúšťania synchrónnych motorov, je potrebné poznať ich štruktúru.

Stator a vinutia synchrónneho motora majú podobnú konštrukciu ako stator indukčného motora. Synchrónny motor sa líši od konštrukcie indukčného rotora.

Rotor synchrónneho motora s rýchlosťou otáčania do 1500 otáčok za minútu má konvexný pól, t.j. póly sú zosilnené na hviezdicovej (ráfiku) rotora. Rotory vysokorýchlostných strojov sú vyrobené implicitne. V póloch sú do vyrazených otvorov vložené medené alebo mosadzné tyče štartovacieho vinutia. Cievky s budiacimi vinutiami zapojené do série sú namontované na póloch (na vrchu izolácie krytu).

Normálne sa synchrónny motor so štartovacou cievkou spúšťa v asynchrónnom režime. Ak je budiace vinutie synchrónneho motora slepé pripojené k budiču, potom medziobvod vzrušujúce zariadenie nie nevyhnutne; stroj je uvedený do synchronizácie tým, že je vybudený permanentne pripojeným budičom k budiacemu vinutiu.

Existujú však schémy, najmä vo veľkých strojoch, keď je budenie napájané zo samostatne inštalovaného budiča cez spínací prístroj-stýkač, zvyčajne trojpólový. Takýto stýkač má nasledujúcu kinematiku: dva póly s normálne otvorenými kontaktmi a tretí s normálne uzavretým kontaktom. Keď je stýkač zapnutý, normálne zatvorený kontakt sa otvorí iba vtedy, keď sa zatvoria normálne otvorené kontakty, a naopak, rozopnú sa, keď sa zatvorí normálne zatvorený kontakt. Pri nastavovaní kontaktov je potrebné prísne dodržiavať poradie ich zatvárania a otvárania.

Takéto požiadavky na budiaci stýkač sú spôsobené tým, že ak sa pri štartovaní motora ukáže, že normálne otvorený kontakt stýkača, cez ktorý je budiace vinutie uzavreté na odpor, je otvorený, izolácia cievok bude poškodený na kryte. Toto je vysvetlené nasledovne.

V momente zapnutia je rotor nehybný a stroj je transformátor, ktorého sekundárnym vinutím je budiace vinutie, na koncoch ktorého môže napätie úmerné počtu závitov dosiahnuť niekoľko tisíc voltov a pretrhnúť sa. cez izoláciu na plášti. V tomto prípade je auto demontované.

Ak je synchrónny motor vyrobený s predĺženým hriadeľom, stator sa posunie, poškodený pól sa odstráni a poškodená izolácia plášťa sa opraví. Potom sa stĺpik nainštaluje na miesto, po ktorom sa pomocou megohmetra skontroluje izolačný odpor krytu; absencia skratovania závitu vo zvyšku budiaceho vinutia privedením striedavého napätia na zberacie krúžky. V prípade skratu na zákrute sa táto časť vinutia zahreje. Skrat sa dá ľahko nájsť.

Chyby v zostave kefy a zberných krúžkoch. Počas prevádzky synchrónnych motorov dochádza z rôznych dôvodov k poruchám v zariadení kefy a zberných krúžkov. Hlavné sú nasledujúce.

Intenzívne opotrebovanie krúžku na negatívnom póle je spôsobené prenosom kovových častíc na kefu. Keď sa posuvný krúžok opotrebuje, na jeho povrchu sa objavia hlboké drážky; kefy sa rýchlo opotrebúvajú; pri výmene nie je možné novú kefku správne umiestniť na krúžok. Aby sa obmedzilo opotrebovanie krúžku, polarita by sa mala meniť (tj pripojenie kábla k zdvihu držiaka kefky by sa malo zmeniť) v intervaloch raz za 3 mesiace.

V dôsledku elektrochemických javov pod pôsobením prúdu z galvanického páru, keď sa kefa dotkne stacionárneho krúžku vo vlhkej atmosfére, na povrchu krúžkov sa objavia drsné škvrny, v dôsledku čoho počas prevádzky stroja , kefy sa intenzívne aktivujú a iskrí . Odstránenie: obrúste a vyleštite prstene.

Aby sa v budúcnosti zabránilo vzniku škvŕn na povrchu krúžkov, pod kefy sa umiestni tesnenie z lisovanej lepenky (pri dlhodobom odstavení stroja).

Pri kontrole kefového zariadenia sa zdá, že niektoré z kief v držiakoch kefiek sa utiahnu bez toho, aby sa dotkli zberných krúžkov a nie sú v zábere. Kefy zostávajúce v prevádzke, preťažené, iskria a zahrievajú sa, to znamená, že sa intenzívne opotrebúvajú. Možný dôvod môže byť nasledujúci: kefy sú pevne umiestnené v držiakoch držiakov kief, bez tolerancií; kontaminácia, zaseknutie kefiek, čo spôsobí, že visia v klipoch; slabý tlak na kefy; slabé vetranie kefového zariadenia; sú inštalované kefy s vysokou tvrdosťou a vysokým koeficientom trenia.

Ochranné prostriedky: kefy musia spĺňať odporúčania výrobcu stroja; nové kefy by mali zapadnúť do držiaka držiakov kefiek s medzerou 0,15-0,3 mm; tlak na kefu sa nastavuje v rozsahu 0,0175-0,02 MPa / cm2 (175-200 g / cm2) s prípustným rozdielom tlaku do 10%; kefový prístroj, izolácia krúžkov sa musí udržiavať v čistote pravidelným ofukovaním suchým stlačeným vzduchom; prípustné hádzanie povrchu zberného krúžku by malo byť v rozmedzí 0,03-0,05 mm.

Poruchy štartovacej klietky rotora.

Štartovacia klietka rotora (vinutia) (podobná ako klietka nakrátko asynchrónnych motorov) je neoddeliteľnou súčasťou synchrónnych motorov a je určená na ich rozbeh v asynchrónnom režime.

Štartovacia bunka je v režime tvrdého štartovania, je zahriata na teplotu 250°C. Pri dosiahnutí rýchlosti otáčania 95% pn je do budiacej cievky privádzaný jednosmerný prúd, rotor je úplne synchronizovaný s rotačnou podlahou statora a sieťovej frekvencie.V tomto prípade prúd v štartovacom článku klesne na 0. Pri zrýchľovaní rotora synchrónneho motora v štartovacom článku teda okrem vyššie uvedenej teploty vznikajú elektrodynamické a odstredivé sily, ktoré deformujú tyče článku a ich skratové spoje spájajú krúžky.

V niektorých prípadoch sa po starostlivom preskúmaní zdrojových buniek zistí zlomenie tyčí, úplné alebo počiatočné, zničenie skratovaných krúžkov. Takéto poškodenie štartovacieho článku nepriaznivo ovplyvňuje štart motora, ktorý sa buď úplne nedá naštartovať, alebo sa nezvýši na menovité otáčky. V tomto prípade je prúd cez všetky tri fázy rovnaký.

Poruchy v štartovacom článku sú odstránené spájkovaním. Všetky miesta spájkovania dôkladne skontrolujte, na opačnej strane spojovacej zbernice skontrolujte kvalitu spájkovania tyčí pomocou zrkadla. Potom dôkladne očistite a prispájkujte všetky poškodenia.