§ 39. РЕМОНТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ  КРАНОВ

Машины постоянного тока должны работать при неизменном положении щеток на коллекторе, практически без искрений и повреждений поверхности коллектора или щеток во всем интервале от холостого хода до минимальной нагрузки. Сильного искрения не должно быть даже при кратковременных перегрузках, например во время пусков. Искрение на коллекторе оценивается по шкале — степени искрения. При слабом искрении, но не больше чем у половины щеток, допускается длительная работа. Только при кратковременных перегрузках можно примириться с искрением под большей частью щеток.

Большое искрение приводит к износу и подгоранию поверхности коллекторных пластин и износу щеток, вызывается неисправностями коллектора, щеток, щеткодержателей и обмоток машин.
 

При искрении в первую очередь необходимо проверить, не заедает ли щетка в обойме щеткодержателя, нет ли ее перекоса, всей ли поверхностью прилегает к коллектору (или к кольцу у машин переменного тока), с каким нажимом прижимаются щетки. Давление на щетку должно быть в пределах 150—200 г на 1 см2 ее рабочей поверхности.

Если во время работы щетки сильно нагреваются, то необходимо проверить силу нажатия и правильность положения щеток в щеткодержателе, прилегание к коллектору или кольцу и плотность контакта между кантиком щетки и шиной траверсы. Если все это исправно, то дефектной является сама щетка, которую следует заменить новой, той же марки и тех же размеров.

Щетки в обойме должны перемещаться свободно. Новую щетку необходимо пришлифовать стеклянной бумагой к коллектору или кольцу. Для этого узкие полоски стеклянной бумаги протягивают по направлению вращения под щеткой по поверхности коллектора или кольца так, чтобы она плотно прилегала к ним (рис. 79, а, б). Щетка при этом должна прижиматься только пружиной щеткодержателя. Каждую щетку пришлифовывают самостоятельно; остальные щетки приподнимают, чтобы не испортить их приработанной поверхности. После пришлифовки со щеток сдувают пыль.

Траверсу щеткодержателей устанавливают по заводским меткам, имеющимся на ней и на корпусе машин. Если этих меток нет или при установке на них траверсы искрение не устраняется, то нужно щетки установить на нейтраль, смещая их по коллектору двигателя в противоположную сторону вращения и в сторону вращения по коллектору генератора до полного прекращения искрения. Одностороннее прилегание щеток устраняют поворотом обоймы щеткодержателя. Если же щеткодержатель неподвижен, то производят пришлифовку щеток. Необходимое нажатие на коллектор достигается регулировкой или заменой нажимной пружины.

Колебание щетки в обойме устраняют постановкой щетки больших размеров, соответствующих размерам обоймы. Если колебания щеток вызваны ослаблением креплений щеточного механизма, то следует затянуть закрепляющие болты на траверсе и щеткодержателях. Чтобы щетки не перегревались, они должны соответствовать плотности проходящего через них тока.

Нормальная работа электрических машин во многом зависит от правильного выбора материала щеток. Слишком мягкие угольные щетки быстро истираются, забивают угольной пылью канавки между пластинами коллектора, что вызывает повышенный износ коллектора и интенсивное искрение. Чрезмерное увеличение тока может возникать от длительной перегрузки двигателя, завышенной частоты вращения генератора, неправильного соединения обмоток главных и дополнительных полюсов, что вызывает несоответствие чередования их полярности. В последнем случае полюсы переключают для восстановления их правильного чередования.

Наиболее распространенной неисправностью коллектора является шероховатость его поверхности. Эту шероховатость устраняют, прижимая мелкую стеклянную бумагу к вращающемуся коллектору специальной деревянной колодкой.

При расположении щеток одна против другой после длительной работы машины на коллекторе образуются желобки, поверхность коллектора становится волнистой. Чтобы избежать образования желобков, щетки нужно располагать в шахматном порядке. Волнистость коллектора устраняют проточкой на станке.

По мере истирания медных пластин коллектора начинают выступать миканитовые прокладки, которые тверже пластин и меньше истираются. Выступающие миканитовые прокладки удаляют продорожкой. Продорожку можно производить вручную с помощью ручной пилки или на станке для продорожки, а если такого станка нет, то на токарном станке специальным резцом. Резец в суппорте закрепляют под углом 90° относительно его нормального положения, якорь устанавливают в центрах токарного станка; при передвижении суппорта самоходом резец направляют между пластинами коллектора и удаляют выступающий миканит. Резец применяют отрезного типа с углом заточки 40° и шириной режущей части, равной ширине канавки между пластинами коллектора. После продорожки все канавки между пластинами коллектора очищают волосяной щеткой, шабером снимают фаски с краев пластин, после чего коллектор шлифуют и продувают сжатым воздухом.

В процессе работы иногда возникает биение коллектора. Это может происходить из-за неисправности подшипника машины, неодинаковой высоты пластин коллектора и неправильной центровки якоря машины. Чтобы устранить биение коллектора, неисправный подшипник заменяют новым или отремонтированным, коллектор с неодинаковыми по высоте пластинами обтачивают на токарном станке, а неправильно отбалансированный якорь заново балансируют на балансировочном станке.

Если, несмотря на устранение перечисленных повреждений, искрение на коллекторе продолжается, то его причинами могут

быть следующие повреждения обмотки якоря или полюсов машины: короткое замыкание, распайка обмотки якоря в петушках, разрывы проводника якоря, замыкание на корпусе.

В этих случаях электрическая машина должна быть снята с крана и отправлена в ремонт.

Наиболее часто в электрической машине повреждается изоляция. Повреждение изоляции неизбежно приводит к коротким замыканиям. Они могут также возникнуть при понижении сопротивления изоляции, из-за загрязнения машины, отсырения обмоток, естественного старения и износа изоляции.

Загрязнение машины происходит от попадания медных опилок в обмотку при обточке и шлифовке коллектора или контактных колец, образования налетов угольной или графитной пыли, от сильного износа щеток, оседания на обмотках токопроводящей пыли, проникающей в машину с охлаждающим воздухом. Это особенно часто случается при работе кранов на угольных складах. Необходимо систематически удалять из машины пыль и грязь, для чего машины следует продувать чистым воздухом. Лучше пользоваться пылесосами, так как при продувке сжатым воздухом пыль забивается в мельчайшие углубления обмотки машины и ее бывает трудно удалить.

Отсырение обмоток происходит от впитывания влаги из окружающей среды. Для предупреждения отсырения необходимо следить, чтобы вместе с вентиляционным воздухом в машину не попадали влага и снег, Перед пуском долго иеработавшей машины необходимо просушить ее. Сопротивление изоляции проверяют мегомметром.

Наибольшее применение находит мегомметр М-1101. Его выпускают отечественные заводы на 500 и 1000 В. Мегомметр имеет индуктор, частота вращения рукоятки которого 2 — 2,5 об/с. При этой частоте вращения рукоятки создается указанное напряжение. Перед измерением следует убедиться в отсутствии соединения с корпусом (землей). Затем клемму «Линия» присоединяют к коллектору* контактному кольцу или клемме полюсных катушек, а клемму «Земля» — к корпусу (валу) машины. После этого, вращая равномерно рукоятку частотой 2—3 об/с, определяют по показаниям стрелки величину сопротивления. Делать это необходимо после того, как стрелка окончательно успокоится. На мегомметре имеется переключатель, переключая который, можно измерять сопротивление в килоомах (кОм) и мегомах (МОм).

Приняты минимальные нормы сопротивления изоляции, МОм:

В статорах асинхронных двигателей . . ... . : 0,5
В роторах............0,15
В машинах постоянного ток а • 0,1—0,25


Сопротивление изоляции электропроводки рекомендуется не менее 1 кОм на 1 В напряжения сети. При напряжении 380 В сопротивление изоляции должно быть не ниже 380 кОм или около 0,4 МОм.
 

Если сопротивление изоляции какой-либо обмотки электромашины пониженное, то обмотку необходимо тщательно очистить от грязи и пыли, протереть тряпкой, смоченной бензином, затем просушить и покрыть изоляционным лаком.

Асинхронные двигатели сушат, пропуская переменный ток через обмотку статора при сниженном на 15—25% напряжении и заторможенном роторе. Если ротор с фазной обмоткой, то кольца его закорачивают. При питании от сети трехфазного тока схема соединения обмоток статора остается без изменения. Подводимое напряжение понижают реостатом, включенным последовательно. Можно также использовать для сушки сварочный трансформатор. В этом случае переменный ток, проходя по обмоткам, образует магнитное поле, пересекающее замкнутую накоротко обмотку ротора, и индуктирует в ней ток, нагревающий ротор.

Естественное старение и износ изоляции происходит под воздействием окружающей среды и от нагревания при прохождении тока. Вследствие этого качества изоляции постепенно ухудшается и сопротивляемость понижается. Быстрое ухудшение качества изоляции может произойти от длительных и чрезмерных перегревов обмотки. Поэтому нельзя допускать перегрузку машины сверх установленного предела, т. е. работать при токе, больше допускаемого для данного режима работы.

В электрических машинах, устанавливаемых на кранах, применяют подшипники качения, и признаки их неисправности и способы ремонтов те же, что и для подшипников качения других узлов крана.

Допускать нагрев подшипников свыше 95°С нельзя. Если подшипник перегревается или сильно шумит, следует снять крышку, удалить смазку, промыть бензином и вновь смазать. При этом нельзя допускать, чтобы бензин попал на обмотки двигателя.

Зазоры в подшипниках замеряют щупом. При внутреннем диаметре подшипников от 20 до 80 мм они не должны превышать 0,01—0,02 мм. Наибольший допустимый зазор в изношенном подшипнике при внутреннем диаметре 20—30 мм должен быть не больше 0,1 мм, а при диаметре от 30 до 80 мм — 0,2 мм.

При работе электрических машин иногда возникает вибрация. Вибрация может привести к нарушению электрических соединений, а в отдельных случаях даже и к задеванию вращающимися частями машины за неподвижные части.

Причинами вибрации могут быть: асимметрия магнитного поля, возникающая от короткого замыкания части витков ротора или статора; замыкание обмоток ротора или статора через корпус при нарушении изоляции в двух местах; смещение оси ротора по отношению к оси статора; неправильная центровка вала двигателя с валом редуктора; неуравновешенность ротора или муфты, искривление вала и овальность шеек вала; разрыв короткозамыкающих колец ротора или обрыв отдельных стержней ротора асинхронных двигателей; сдвиг обмотки ротора при плохой банда жировке или при чрезмерной частоте вращения ротора, что нарушает его балансировку; недостаточная жесткость фундаментной рамы или затяжки крепящих болтов. При вибрации от неправильной центровки валов, неуравновешенности муфт, недостаточной жесткости рамы и крепления машины к раме эти неисправности устраняют на месте. При других неисправностях, связанных с вибрацией, машина должна быть снята с крана для ремонта.

От исправного действия пускорегулирующей аппаратуры во многом зависит производительная и бесперебойная работа электрических и дизель-электрических кранов. Поэтому надлежащий уход, своевременные регулировка и испытания аппаратуры предотвращают неполадки и повреждения.

Контакторы, реле, предохранители, рубильники, электромагнитные тормоза должны работать в вертикальном положении; отклонение осей этих аппаратов от вертикальных и горизонтальных плоскостей допускается не более 4°. Подвижные части аппаратов должны перемещаться плавно без заеданий, валы свободно вращаться. Соединение тормозных магнитов с тормозной системой должно быть таким, чтобы движение якоря происходило без перекосов и заеданий. Якорь при срабатывании должен вплотную доходить до сердечника.

Дугогасительные камеры следует всегда содержать в чистоте и исправности, подвижные части не должны задевать за них. Элементы пускорегулирующих сопротивлений должны быть прочно закреплены на шпильках.

В работе электрических аппаратов контактная система чаще всего расстраивается и изнашивается, что приводит к разрыву цепей и нарушению работы всей электрической схемы. Контакты необходимо периодически протирать сухой тряпкой, особенно после длительной остановки, а при наличии нагара — тряпкой, смоченной в бензине.

Поверхность контактов, потемневшую от перегрева или имеющую наплывы и образование капель меди, следует слегка зачистить мягкой стеклянной бумагой или запилить бархатным напильником. При этом необходимо удалять только капли и наплывы, строго сохраняя первоначальную форму контактов. Злоупотреблять зачисткой не следует. Не следует также полировать контакты, так как полированная поверхность дает более высокое контактное сопротивление, чем обработанная напильником.

Все блок-контакты контакторов, контакты блок-контакторов кнопочных элементов, конечных выключателей и реле максимального тока имеют серебряные контакты, которые при обгорании нужно не запиливать, а протирать замшей.

Ножи рубильника и предохранителей с контактной стойкой, главные контакты контакторов должны создавать линейный контакт по всей длине и без просветов от момента соприкосновения и до конечного положения. Правильность установки разрывных контактов проверяют с помощью белой тонкой папиросной или копировальной бумаги, которую закладывают между контактами перед их замыканием, а также использованием вазелиновой или

другой легко смываемой краски, которую тонким слоем наносят на подвижной контакт и затем тщательно удаляют тряпкой, смоченной бензином. Правильность соприкосновения контактов оценивается по отпечатку, оставленному копировальной бумагой или краской. Смазывать контактные поверхности нельзя, за исключением контактных поверхностей рубильников и предохранителей, которые слегка смазываются техническим вазелином.

Для каждого вида аппаратов установлено вполне определенное нажатие контактов (табл. 20).

Таблица 20

Нажатие контактов у контроллеров должно составить 2—3 кгс.

Чтобы быстро ориентировочно определить степень нажатия контакторов, можно проверить зазоры: от момента первого соприкосновения контактов до их полного контакта должен быть обеспечен некоторый ход подвижной магнитной системы, т. е. должен быть так называемый «провал» контактов (см. рис. 71), благодаря которому осуществляется нажатие в контактной системе.

В табл. 21 приведена величина «провала» контактов, мм, у различных аппаратов.

Таблица 21