ВИПРОБУВАННЯ ЕЛЕКТРИЧНИХ МАШИН

Приймально-здавальним випробуванням піддається кожна машина, що пройшла ремонт або що випускається заводом. Програма приймально-здавальних випробувань включає:

· зовнішній огляд машини;

· вимірювання опору обмоток;

· випробування на нагрівання протягом 1 години;

· перевірку частоти обертання і реверсування при номінальних значеннях напруги, струмів навантаження і збудження для електродвигунів, для тягових генераторів — перевірку напруг, відповідних тривалому режиму при низькій і вищій напрузі, при номінальній частоті обертання;

· випробування на підвищену частоту обертання;

· перевірку биття колектора;

· перевірку комутації;

· перевірку опору і електричної міцності ізоляції.

При огляді машини звертають увагу на стан колектора, установлення щіткотримачів, розгін якоря, справність щіткового апарату і легкість обертання якоря. Колектор не повинен мати пластин з гострими кромками, заусенцями і забоїнами. Биття колектора, контактних кілець на нагрітій машині допускається для електродвигунів і допоміжних машин не більше 0,04 мм, тягових генераторів 0,06 мм.

Випробування на неробочому ході проводять для перевірки точності збирання машини. При цьому оцінюється робота підшипників і приробітку щіток по колектору. Оскільки тягові електродвигуни з послідовним збудженням в режимі неробочого ходу можуть йти в рознос (некерований набір швидкості), тому в цьому режимі вони живляться зниженою напругою, рівною 1/8—1/10 номінального значення.

Електродвигуни перевіряють протягом 30 хв. при частоті обертання 600 об/хв., тягові генератори — протягом 30-40 хв. при частоті обертання 500 об/хв., допоміжні машини — протягом 20-30 хв. при частоті обертання, рівній 25-40% номінального значення.

Щоб виявити нагрівання від тертя щіток і випробувати підшипники, тягові електродвигуни працюють на неробочому ході протягом 1 години. Двигуни ЕД-107 і ЕД-118 повинні працювати при частоті обертання 2290 об/хв.

Омічний опір обмоток виміряють методом опору (вольтметра і амперметра), який при використовуванні приладів класу 0,2 або 0,5 забезпечує високу точність.

Вольтметр, що виміряє падіння напруги, приєднують за допомогою стаціонарних затисків безпосередньо до виводів обмотки, що виміряється. До обмотки якоря вольтметр під'єднують спеціальними щупами, встановлюваними на пластинах колекторів, розташованих між щітками. Омічний опір виміряють до випробування машин (в практично холодному стані); отримане значення перераховують до температури 20°С. Опір не повинен відрізнятися від номінального (паспортного) значення на ±10%.

Машини випробовують на нагрівання (під навантаженням) для визначення перевищення температури (перегріву) обмоток, колектора і підшипників над температурою охолоджуючого повітря при номінальному режимі роботи. Випробування тягових електричних машин під навантаженням проводять методом взаємного навантаження (оберненої роботи). При цьому методі дві однотипні машини з’єднують електрично і механічно (за допомогою напівмуфт). Одна машина працює в режимі генератора, а інша — в режимі двигуна. Машина, що працює генератором, живить машину, що працює двигуном, яка обертає генератор. Втрати обох машин покриваються вольтодобавочною машиною і лінійним генератором. Випробування на нагрівання проводиться при номінальному режимі: наприклад, для електродвигуна ЕД-118 А при напрузі 470 В, струмі 720 А, частоті обертання 585 об/хв. і подачі охолоджуючого повітря 80-75 м³/хв.

У процесі випробування машини постійно контролюється струм навантаження, напруга, частота обертання, температура підшипників, охолоджуючого повітря і нерухомих обмоток. Після зупинки машини виміряють температуру обмотки якоря методом опору, а колектора — методом термометра. Перевищення температур обмоток для електродвигуна ЕД-118А повинне бути не більш: якоря — 140°С, головних і додаткових полюсів — 155°С, колектора — 95°С.

Тягові генератори і тягові електродвигуни дозволяється випробовувати без подачі охолоджуючого повітря при відкритих люках протягом 1 години при номінальній напрузі і струмі, що встановлює перевищення температури рівне перевищенню температури при номінальному режимі. Для тягового електродвигуна ЕД-118А цей струм рівний 575 А. Тягові генератори також дозволяється випробовувати методом короткого замикання, підтримуючи при цьому струм номінального режиму. Для допоміжних машин як навантаження використовується реостат навантаження.

Відхилення частоти обертання перевіряють в обох напрямах обертання після випробування на нагрівання. Допустимі відхилення частоти обертання тягових електродвигунів ±3% номінального значення.

Випробування на підвищену частоту обертання проводиться на нагрітій машині при неробочому ході протягом 2 хв. Частота обертання для тягових електродвигунів перевищує на 25% максимальну частоту обертання (для ЕД-118А — 2860 об/хв.), для тягових генераторів і допоміжних машин — на 20%. У депо тягові генератори на підвищену частоту обертання не випробовуються. Після проведених випробувань деталі машини не повинні мати змін, що можуть відобразитися на її роботі.

Рівень вібрації перевіряють при жорстко закріпленій на стенді електричній машині на неробочому ході і сталій максимальній частоті обертання. Вібрацію виміряють на підшипникових щитах в напрямі, перпендикулярному осі обертання. Вібраційна швидкість повинна бути не більше 4 мм/с для всіх тягових електродвигунів.

Комутація машини оцінюється візуально за мірою іскріння під збігаючим краєм щітки. Встановлено 5 класів комутації 1 — іскріння відсутнє; 1¼ — слабе точкове іскріння під невеликою частиною щітки приблизно у однієї четверті щіток; 1½ — слабе іскріння під більшою частиною щітки; 2 — іскріння під всім краєм щітки; 3 — значне іскріння під всім краєм щітки з крупними іскрами, що вилітають.

Для машин тепловозів допустимими класами комутації є 1 — 1½. Електричні машини повинні мати задовільну комутацію при всіх струмах, відповідних робочим характеристикам машин, тому при знятті характеристик ведуть спостереження за комутацією.

Комутацію тягового генератора перевіряють протягом 1 хв. на тепловозі при реостатних випробуваннях при номінальній частоті обертання, максимальному струмі і напрузі, відповідній цьому струму. Для генератора ГП-311Б перевірку комутації проводять при струмі 6600 А і напрузі 300 В. Комутацію тягових електродвигунів перевіряють при знятті швидкісних характеристик і при струмі 1100 А і напрузі 300 В для двигунів типу ЕД. Цей режим виконується в двох напрямах обертання протягом 30с в кожному напрямі.

Машина вважається такою, що витримала випробування, якщо не відбулося яких-небудь механічних пошкоджень або кругового вогню. Колектор повинен бути придатний до роботи без якого-небудь виправлення. При підвищеному іскрінні перевіряють натиснення пружин щіткотримачів, прироблення щіток до колектора, стан колектора, щільність контактів, биття колектора, правильність установлення додаткових полюсів і чергування щіткотримачів по колектору. На тягових генераторах додатково перевіряють установку щіток на нейтралі індуктивним методом. Якщо ці перевірки не поліпшать комутацію, то визначають зону якнайкращої комутації (без іскрової роботи) машини методом позитивного і негативного підживлення (відживлення) додаткових полюсів.

Точність установлення щіток на геометричній нейтралі перевіряють на нерухомому якорі. До двох щіток, розташованих на відстані полюсного розподілу, підключається чутливий магнітоелектричний вольтметр. В обмотку збудження через вимикач підводиться струм від стороннього джерела постійного струму, рівний 1—5% номінального. Потім за допомогою вимикача замикають або розмикають ланцюг. Якщо щітки розташовані на нейтрали, то стрілка вольтметра відхилятися не буде, оскільки е. р. с, індукована в обмотці якоря, рівна нулю. У разі зсуву щіток з нейтрали відбуватиметься відхилення стрілки вольтметра. Необхідно змістити щітки і знову розімкнути і замкнути ланцюг збудження, при цьому відзначити не тільки значення, але і напрям відхилення стрілки вольтметра. Якщо показання вольтметра зменшилося, то щітки треба зміщувати в ту ж сторону, якщо збільшилося — в зворотну.

Визначення зони якнайкращої комутації методом підживлення і відживлення полягає в тому, що при кожному значенні навантаження визначається найбільший і найменший струм додаткових полюсів, між якими комутація залишається без іскровою. Для цього до обмотки додаткових полюсів ДП через перемикач підводять струм від допоміжної машини ВГ (рис. 6.24,а).

Рис. 6.24 – Настройка комутації генератора ГП-311Б:

а — схема визначення зони комутації; б — криві підживлення і відживлення

Струм підживлення (або відживлення) змінюють до тих пір, поки не зникне іскріння. Якщо іскріння зникне при підживленні, значить додаткові полюси слабі і, отже, повітряний зазор під ними (між сердечником полюса і остовом) потрібно зменшити. Якщо іскріння зникне при відживленні, зазор необхідно збільшити. Зазор змінюють сталевими і немагнітними прокладками.

Для генератора ГП-311Б при струмі підживлення додаткових полюсів +35 А вимагається підкласти сталеву прокладку завтовшки 0,5 мм, а при струмі підживлення, рівному - 35 А, вийняти сталеву прокладку 0,5 мм, при струмі підживлення ±75 А — відповідно 1 мм. Зона без іскрової комутації тягового генератора ГП-311Б показана на рисунку 6.24,б. З рисунка видно, що середня лінія зони без іскрової роботи повинна розташовуватися при струмах підживлення, а точка А при номінальному струмі генератора Ін = 4320А мати ординату від 0,7 до 1,5 %.

Опір і електричну міцність ізоляції оцінюють по значенню опору і пробивної напруги. Опір ізоляції електричних машин з номінальною напругою до 500 В вимірюється мегомметром на 500 В, а машин, розрахованих на напругу більше 500 В, — мегомметром на 1000 В. Опір ізоляції обмоток тягових генераторів постійного і змінного струму і тягових електродвигунів, виміряний в холодному стані, не повинен бути менше 20 МОм.

Значення опору ізоляції обмоток тягових генераторів постійного і змінного струму, виміряний після випробування на нагрівання, повинне бути не менше 1 МОм. Для тягових електродвигунів типів ЕД104, ЕД105 і ДК304 Б — 1,5 МОм, для ЕД107, ЕД118, ЕДТ-200Б — 2 МОм.

Опір ізоляції виміряють таким чином. Перш за все перевіряють справність мегомметра і вивідних дротів, які закінчуються голчатими щупами. Голчаті щупи стикають один з одним і обертають рукоятку приладу — стрілка повинна показувати нуль. Потім щупи роз'єднують, знову обертають рукоятку мегомметра, — стрілка повинна показувати нескінченність (знак ∞). Ці показання підтверджують справність мегомметра. Для визначення опору ізоляції обмотки якоря на зібраному тяговому електродвигуні вивідний провід від затиску Л (лінія) мегомметра приєднують до наконечника кабелю Я1 або Я2, а вивідний провід від затиску 3 (земля) — до болта, що кріпить шапку моторно-осьового підшипника. Інший наконечник кабелю не повинен торкатися корпусу двигуна. При обертанні рукоятки приладу стрілка вкаже опір ізоляції.

Електричну міцність ізоляції перевіряють протягом 1 хв. підвищеною напругою змінного струму частотою 50 Гц. Випробовувана напруга для тягових генераторів і двигунів, що пройшли капітальний ремонт, визначається виразом:

U_випр = 2U+1000,

а після ремонту ПP-3

U_випр = 0,75(2U+1000),

де U – напруга, що складає 85% максимальної напруги тягового генератора (але не нижче номінальної).

Машина пройшла випробування, якщо не відбулося пробою або перекриття ізоляції обмоток. Після випробування машина піддається зовнішньому огляду, при цьому перевіряється стан колектора, щіток, ізоляторів, міканітового конуса, бандажів тощо.

Напругу тягових генераторів перевіряють при номінальній частоті обертання. Навантаження і збудження встановлюють відповідні тривалому режиму при вищій напрузі. Напруга не повинна відрізнятися більш ніж на ±5% від паспортної.

Контрольні питання:

1. Опишіть послідовність зовнішнього огляду елетричного двигуна перед випробуванням.

2. Опишіть послідовність випробування тягового електричного двигуна на неробочому ході.

3. Опишіть послідовність випробування тягового електричного двигуна на нагрівання.

4. Як проводиться випробування тягового електричного двигуна на підвищену частоту обертання?

5. Як оцінюється клас комутації тягового електричного двигуна?

6. Як визначається зона якнайкращої комутації тягового електричного двигуна?

7. Як перевіряється опір і електрична міцність ізоляції обмоток електричних машин?

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: