48. Возможные неисправности электрических машин
тепловоза ТЭ3
В период эксплуатации электрических машин тепловоза ТЭЗ, как показал
длительный опыт, встречается ряд характерных неисправностей. Прежде всего
это понижение сопротивления изоляции, возникающее обычно при попадании в
электрическую машину влаги, масла и грязи. Для устранения неисправности
электрическую машину очищают и сушат. Значительное понижение сопротивления
изоляции может привести к ее пробою. Пробои изоляции могут также возникнуть
из-за ее механических повреждений или из-за перебросов (перекрытий) внутри
машины.
Перекрытие по коллектору часто сопровождается круговым огнем с перебросом на
корпус и выгоранием деталей машины, попавших в область горения дуги.
Причиной перебросов обычно является загрязнение и замасливание коллектора,
скопление угольной пыли в межламельных канавках. Следует помнить, что
коллектор — один из главнейших узлов машины постоянного тока, определяющий
ее общее состояние. На поверхности коллектора отражается как нарушение
режима эксплуатации, так и наличие скрытых дефектов в самой машине.
Своевременный осмотр поверхности коллектора может помочь обнаружить и
определить неисправность. Для устранения последствий пробоя и перебросов
вышедшую из строя катушку или секцию заменяют, изоляцию восстанавливают.
В положительных щеткодержателях генератора, как известно, ток идет от щетки
к коллектору, при этом мельчайшие частицы отрываются от щеток и
электролитически осаждаются ,на коллекторе, образуя слой глянцевой политуры
темно-коричневого цвета. Этот слой способствует хорошей и устойчивой работе
электрической машины. Коллектор исправной, нормально эксплуатирующейся
машины имеет глянцевую поверхность темно-коричневого цвета, одинакового у
всех коллекторных пластин.
При нарушениях нормальной эксплуатации или появлении какой-либо
неисправности в машине (в обмотке якоря, магнитопроводе или в щеточном
аппарате) цвет коллекторных пластин изменяется. Таким образом, по состоянию
поверхности коллектора можно судить о состоянии электрической машины.
Разные цвета коллекторных пластин, без подгара, могут быть следствием
временной перегрузки в результате нарушения коммутации. При дальнейшей
нормальной эксплуатации это явление может исчезнуть, и в таких случаях
проведение каких-либо профилактических мероприятий не требуется. Однако в
случае устойчивого изменения цвета отдельных пластин или всего коллектора,
исчезновения глянца, появления подгара с соответствующей закономерностью или
без нее, неравномерной выработки и т. д. необходимо принятие определенных
мер.
Подгар каждой третьей коллекторной пластины. Возможны два случая такой
неисправности: подгар пластины, подсоединенной к крайнему витку паза; подгар
пластины, соединенной с уравнителем. В первом случае причиной подгара
является неудовлетворительная коммутация из-за плохой отладки на ремонтном
заводе или нарушения в процессе эксплуатации. Электрические машины с таким
подга-ром некоторое время могут находиться в эксплуатации. Однако длительная
работа их без шлифовки коллектора из-за различных коэффициентов трения
чистых и подгоревших пластин может привести к прогрессирующему подгару всего
коллектора и выходу его из строя. Такие машины при первой возможности
необходимо снять с тепловоза для отладки коммутации.
Подгорание каждой третьей пластины, соединенной с уравнителем, обычно
происходит при использовании щеток различных марок и длительной эксплуатации
тяговых электродвигателей,
имеющих щетки со значительными сколами.
Подгар каждой второй пластины. На некоторых генераторах тепловоза ТЭЗ
при общем подгаре коллектора имел место явно выраженный подгар каждой второй
пластины. Причиной этого дефекта может быть неустойчивый контакт щетки с
отдельными коллекторными пластинами из-за вибрации щеток при петлевой
двухходовой обмотке. Необходимо проверить нажатие щеток и при необходимости
установить требуемое нажатие.
Подгар пластин коллектора без закономерности. В отдельных случаях
наблюдается подгар большого количества пластин коллектора, расположенных без
какой-либо закономерности. Степень подгара пластин при этом может быть
различной. Причина подгара — повышенная вибрация генератора, вызывающая
отрыв щеток от коллектора, искрение щетки и повышенный нагрев коллектора.
Необходимо устранить сибрацию, а коллектор проточить.
Причиной неравномерного подгара коллекторных пластин у двухмашинных
агрегатов может быть деформация коллектора. Для устранения дефекта
подтягивают коллекторные гайки, протачивают коллектор и регулируют
щеткодержатели. В связи с тем что деформация коллекторов двухмашинных
агрегатов имела массовый характер, заводом-изготовителем был принят ряд мер
технологического и конструктивного направлений. В частности, резьба гайки
2М10 заменена на ЗМ10; для лучшей затяжки гаек на них введены шлицы взамен
отверстий; вместо двух запечек коллектора введено четыре и удвоена выдержка
в печи (4 ч вместо 2 ч).
Перегрев коллектора. При перегреве коллектор приобретает фиолетовый
оттенок с цветами побежалости. Перегрев якоря выше допустимой температуры
приводит к полной или частичной распайке коллектора. Чаще всего перегрев
происходит из-за неисправности вентиляторов, засорения воздуховодов, потери
крышек верхнего кол-
лекторного люка тяговых электродвигателей.
Причиной перегрева может быть также неправильное распределение охлаждающего
воздуха между тяговыми электродвигателями. При технических обслуживаниях
тяговых электродвигателей необходимо обращать внимание на состояние пружин
крышек коллекторного люка, а также проверять прочность закрепления бобышек и
при необходимости закреплять их подваркой. На тяговых электродвигателях
ЭДТ-200А выпуска до 1957 г. бобышка закреплялась только сваркой. С 1957 г.
бобышка устанавливалась на резьбе и контрилась приваркой.
Перегрев коллектора может также произойти из-за электрощеток, имеющих
повышенный коэффициент трения (более твердые щетки), а также из-за
несимметричной нагрузки якоря или перегрузки тягового электродвигателя.
Причиной несимметричной нагрузки якоря может быть обрыв соединения одной из
цепей магнитной системы или неисправность одной из катушек. Перегрузка
одного или двух тяговых электродвигателей при нормальном нагрузочном режиме
дизель-генератора тепловоза может произойти из-за несоответствия их
скоростных характеристик характеристикам остальных электродвигателей.
Такие двигатели снимают с тепловоза и эксплуатируют с тяговыми двигателями,
имеющими подобную характеристику.