4. РЕМОНТ СTATOPOB ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
Ремонт активной стали статора.
Перед ремонтом осматривают и проверяют: крепление сердечника, состояние сварных швов, крепление вентиляционных распорок и нажимных пальцев. Слабо закрепленные вентиляционные распорки и нажимные пальцы приваривают к активной стали, стараясь не замкнуть листы активной стали между собой во избежание появления замкнутого контура. Дефекты сварных швов устраняют подваркой. При проведении сварочных работ ремонтируемую часть отгораживают асботканью во избежание попадания шлака и окалины в вентиляционные каналы и обмотку.
При осмотре поверхности расточки статора проверяют отсутствие мест повышенных нагревов и оплавлений, нарушения межлистовой изоляции, коррозии, забоин и деформации пакетов и распорок, а также ослабления прессовки стали. В местах ослабления прессовки обычно появляется пыль кирпичного цвета, количество которой пропорционально степени ослабления. Плотность прессовки стали проверяют специальным щупом шириной 20 мм и с углом заточки 15°. Плотность прессовки считают удовлетворительной, если от усилия 98 — 118 Н (10 — 12 кгс) щуп не входит между сегментами глубже 4 мм всей плоскостью лезвия.
Ослабление пакета активной стали устраняют установкой в зубцовую зону специально изготовленных клиньев из стеклотекстолита марки СТЭФ, толщина и количество которых зависит от величины ослабления пакета. Из зоны ослабленных пакетов удаляют пазовые клинья. Поверхности прилегания сегментов стали и уплотняющих клиньев обезжиривают, покрывают лаком БТ-99 и забивают клин в ослабленное место.
Если одновременна с ослаблением зубцов произошло нарушение лакового покрытия отдельных сегментов, прилегающих к месту установки клиньев, то перед установкой клина между сегментами у коронки зубца вставляют прокладки из слюды на лаке БТ-99. Стеклотекстолитовый клин опиливают заподлицо с профилем зубца. Опиловка и повреждение прилегающих сегментов активной стали недопустимы. Места ремонта покрывают лаком БТ-99, и обмотку заклинивают пазовыми клиньями. Стыки пазовых клиньев не должны совпадать с стеклотекстолитовым клином.
Местные замыкания на поверхности расточки статора устраняют травлением кислотой. Активную сталь подготавливают к индукционному нагреву. При намотке намагничивающей обмотки обеспечивают свободный доступ к местам повреждений. Установив в зоне повреждения термодатчики, включают намагничивающую обмотку и повышают температуру поврежденных участков до 70 — 95°С, отмечая мелом их границы. Обмотку и вентиляционные каналы, находящиеся вблизи места ремонта пакетов активной стали, защищают от кислоты и стружки асбестовой замазкой и резиновыми ковриками.
Поврежденные участки активной стали зачищают. Зачистку производят вдоль листов. Образующуюся стружку и пыль удаляют пылесосом. В зоне повреждения устанавливают термодатчики, включают намагничивающую обмотку и нагревают до 75 — 105°С. Отключают намагничивающую обмотку и протравливают зачищенные участки тампоном, смоченным в концентрированной азотной кислоте, не допуская растекания кислоты за пределы обрабатываемого участка. Большие площади обрабатывают кислотой последовательно небольшими участками.
После каждой обработки кислотой длительностью 1 — 2 мин протирают обрабатываемый участок салфетками, смоченными теплой дистиллированной водой для удаления образующейся при травлении соли азотнокислого железа. Обработку повторяют 5 — 6 раз. Обрабатываемый участок осматривают через лупу. Лаковая пленка между сегментами активной стали должна просматриваться сплошными тонкими линиями. Если она видна прерывистой линией, то травление повторяют. Если температура ремонтируемого участка упала ниже 55°С, травление прекращают, так как реакция травления значительно замедляется. Повторяют нагрев и травление стали.
После окончания травления остатки кислоты нейтрализуют 4 — 5-кратной обработкой протравленных мест ватными тампонами, смоченными 10%-ным раствором кальцинированной соды. Нейтрализованные участки промывают теплой Дистиллированной водой (40 — 60°С), протирают насухо салфетками и промывают спиртом. Удалив защитную обмазку из пазов, зазоров и вентиляционных каналов, вторично промывают ремонтные участки спиртом. Если нагрев сердечника по каким-либо причинам осуществить невозможно, то травление производят раствором 3HCl + 2HNO3 при температуре стали, равной температуре окружающего воздуха.
Если в сердечнике есть повреждения, уходящие к корню зубца, то необходимо удалить часть этого зубца. В зависимости от глубины повреждения зубцов активной стали ремонт их с изготовлением заполнителей можно выполнять без выемки или с выемкой катушек. В последнем случае до начала ремонта поврежденных зубцов демонтируют катушки в зоне повреждения. Поврежденный зубец статора в зоне повышенного нагрева высверливают на необходимую глубину. Затем удаляют поврежденные лепестки активной стали. Местные поверхностные замыкания сегментов в зоне удаленных лепестков устраняют путем зачистки абразивом и травлением кислотой с последующей нейтрализацией. Затем испытывают активную сталь на потери и нагрев.
При положительных результатах испытаний на место выбранной части зубца ставят заполнитель из стеклотекстолита СТЭФ, обеспечивая подгонкой плотное прилегание его в сердечнике. Места активной стали и заполнитель обезжиривают и просушивают. Перед установкой заполнитель и прилегающие к нему поверхности сердечника покрывают эпоксидным лаком или эпоксидным клеем ЭК-3, рецепт которого приведен в приложении 1. После установки заполнителя проверяют плотность пакета активной стали с обеих сторон заполнителя.
Обнаруженные при испытаниях активной стали перед началом ремонта завышенные (сверх нормы) удельные потери, означают общее старение активной стали. Это требует полной перешихтовки и переизолировки активной стали. Полная или частичная перешихтовка может также потребоваться при большом объеме повреждений стали. В этом случае вместо поврежденных устанавливают новые сегменты. Перешихтовка сердечника совмещается с перемоткой обмотки статора.
После демонтажа обмотки статор устанавливается на торец для расшихтовки сердечника. До начала расшихтовки составляют эскиз сердечника. Для этого замеряют размеры паза, длину каждого из пакетов по расточке и спинке и общую длину сердечника. Микрометрическим штихмасом замеряют диаметр расточки статора в трех сечениях по длине сердечника. По данным заводских чертежей и фактических размеров изготовляют калибры, струбцины для замера толщины сердечника и др.
Опорные и прессующие кольца изготовляют из стали толщиной не менее 1,5 толщины нажимного кольца статора. В прессующем кольце делают окна против сборочных клиньев для возможности прохода кольца в станину. По внутреннему диаметру расточки статор в прессующих кольцах вырезают пазы для прохода сборочных калибров, количество которых определяется числом сегментов в одном слое, из расчета не менее двух калибров на один сегмент.
Калибры (рис. 19) изготовляют из стали Ст3, цементируют и закаливают до твердости HRC54 — HRC57. По опыту ЛПЭО «Электросила» для мощных электродвигателей толщина сборочных калибров, мм, определяется по формуле:
Т сб = b шт - 0,35 [bшт — (b св + 0,2) ].
Толщина рихтовочного калибра, мм,
Т рихт = b св + 0,2 (bшт - b св).
Толщина контрольного калибра, мм,
Тк = bсв,
где bшт — ширина паза, мм, в штампе; bсв — ширина паза, мм, в сердечнике.
Расшихтовке сердечника предшествует демонтаж бандажных колец и кронштейнов с одной стороны статора. Для ослабления пакета активной стали удаляют фиксирующий элемент конструкции. Ввернув в резьбовые отверстия рымболты, демонтируют нажимное кольцо, нажимные пальцы и приступают к расшихтовке сердечника.
 |
Рис. 19. Калибры для сборки активной стали статора: а — сборочный;б — рихтовочный; в — контрольный |
Сегменты активной стали по наружному диаметру имеют пазы в виде открытого «ласточкина хвоста» (облегчающие процесс расшихтовки и шихтовки сердечника), в которые заходят шихтовочные клинья.
На внутренней поверхности сегментов имеются прямоугольные пазы для обмотки с треугольными канавками в верхней части для установки пазовых клиньев обмотки. Ширина пазов для катушек обмотки в собранном сердечнике (паз в свету) меньше, чем в отдельном сегменте после штамповки (паз в штампе), так как пазы «ласточкин хвост» в сегменте больше размеров шихтовочного клина. Вследствие наличия зазоров между указанными пазами и клиньями возможен тангенциальный сдвиг сегментов при шихтовке сердечника с появлением «гребенки» в пазу. Кроме основных сегментов в сердечнике есть сегменты с укороченными зубцами, из которых набраны концевые пакеты и нажимные сегменты, передающие сердечнику усилия от нажимных колец. После выполнения подготовительных работ приступают к последовательной расшихтовке пакетов. Сегменты активной стали каждого пакета складывают отдельно и маркируют.
При расшихтовке сегменты сортируют на пригодные и имеющие дефекты (заусенцы, нарушение лакового покрытия и др). Заусенцы устраняют обстукиванием молотком или опиловкой. Для восстановления изоляционной пленки сегмент погружают в лак ГФ-95 и выдерживают в сушильной печи при температуре 130°С в течение 45 — 60 мин. Сегменты со значительными повреждениями заменяют новыми. Качество покрытия сегментов проверяют внешним осмотром. Лаковая пленка должна быть сухой, твердой и не давать отлипа. Проверяют отсутствие забоин на поверхности паза «ласточкин хвост» и шихтовочных клиньях, зачищают их до металлического блеска и проверяют отсутствие дефектов в сварных швах.
Сборка сердечника начинается с укладки на нажимную плиту крайних листов с нажимными пальцами. Затем укладывают укороченные сегменты, обеспечивая ступенчатость первого пакета. Для его большей монолитности указанные сегменты промазывают перед шихтовкой клеящим лаком.
После шихтовки первого пакета струбциной стягивают пакет со стороны расточки и спинки и измеряют его толщину. Усилие, создаваемое струбциной, должно быть эквивалентно усилию прессовки сердечника. Измеренную толщину сравнивают с данными замеров при разборке.
При шихтовке сердечника каждый последующий ряд сегментов сдвигают по окружности относительно предыдущего ряда в одну сторону. Рихтовочным калибром рихтуют пазы первого пакета и осаживают сегменты киянкой через прокладку из электрокартона. Аналогично рихтуют 2-й и последующие пакеты. В процессе шихтовки выполняют промежуточные прессовки. При длине сердечника до 4200 мм выполняется одна промежуточная прессовка, при длине более 1200 мм — через каждые 400 — 500 мм. Окончательную прессовку выполняют при давлении 1470 кПа (15 кгс/см2). Проверяют геометрические размеры сердечника и сравнивают их с данными чертежей и замеров до расшихтовки. Плотность прессовки проверяют контрольным щупом.
Сердечник выдерживают в запрессованном состоянии 2 — 3 ч, а затем устанавливают стопорные элементы, фиксирующие нажимную плиту, и приваривают их электросваркой. Разбирают приспособление и вынимают сборочные калибры из пазов. Каждый паз по всей длине проверяют контрольным калибром. Выступающие в паз отдельные сегменты отпиливают, статор продувают сухим сжатым воздухом и покрывают тонким слоем лака БТ-99. Сердечник испытывают на потери и нагрев.