De meest voorkomende storingen en reparaties van synchrone machines

Verhoogde verwarming van het actieve staal van de stator. Verwarming van het actieve staal van de stator kan optreden als gevolg van overbelasting van de synchrone machine, evenals kortsluiting in de laadplaten van de kern met zwakke persing in de fabriek. Met een lichte compressie van de kern vindt de microbeweging van de ladingsvellen plaats met een magnetisatie-omkeerfrequentie van 100 Hz / s, evenals met verhoogde trillingen van het actieve staal.

Tijdens het trillen van actief staal treedt slijtage van de plaatisolatie op. Platen met beschadigde isolatie komen in contact met elkaar en in het resulterende ongeïsoleerde stalen pakket wervelstromen verwarm de kern. In dit geval kan een langdurige kortsluiting over de gehele statorboring of een lokale uitschakeling optreden.

Afhankelijk van het gebied van kortsluiting in de platen kan het zogenaamde optreden. "Vuur in ijzer", dat de isolatie enorm oververhit en tot schade leidt. Dit fenomeen is gevaarlijk in grote synchrone machines, vooral turbinegeneratoren.

Verwijder zo'n gevaarlijk fenomeen in actief staal als volgt:

• groot synchrone machines beschikken over stroom- en vermogensmeters (ampèremeters en wattmeters) zodat het belastingsniveau eenvoudig kan worden gecontroleerd en snel maatregelen kunnen worden genomen om de belasting te verminderen. De verwarming van de wikkeling en het actieve staal wordt geregeld door thermokoppels die in de stator zijn ingebouwd om de temperatuur van de wikkeling en kern te meten;

• in het geval van een kortsluiting van actief staal, vooral van lokale aard, wordt dit fenomeen in een werkende machine alleen op het gehoor gedetecteerd. Een jeukende trilling treedt op en is hoorbaar ongeveer in de stator waar het actieve staal is ingesloten. Om dit fenomeen te elimineren, moet de machine worden gedemonteerd. Gewoonlijk worden grote synchrone motoren gemaakt met verlengde assen, waardoor het mogelijk is om de afschermingen te verwijderen en de stator te verplaatsen waar u kunt werken.

Om het staal af te dichten, worden vervolgens textolietwiggen die zijn ingesmeerd met een van de hechtende vernissen (nr. 88, ML-92, enz.) In de tanden gedreven. Voordat de tanden worden ingeslagen, wordt het actieve staal grondig geblazen met droge perslucht.

Als er om de een of andere reden kortsluiting is en het ijzer in de tanden smelt, worden de beschadigde delen zorgvuldig uitgesneden, schoongemaakt, wordt aan de lucht gedroogde vernis tussen de platen gegoten en worden de platen ingeklemd. Als hierna de trilling van de jeuk niet verdwijnt, moet het wiggen worden herhaald totdat de trilling van het actieve staal volledig is verdwenen.

In grote hoogspanningsmachines wordt de kwaliteit van reparatie en bekleding van platen gecontroleerd door de inductiemethode.

Oververhitting van de statorwikkeling.De meest voorkomende oorzaak van lokale oververhitting van de statorwikkelingen van synchrone machines is kortsluiting per omwenteling. Als er een draaifout optreedt in de bitumen-gemengde statorwikkeling, wordt de machine uitgeschakeld met maximale bescherming vanwege een toename van de stroom in de defecte fase. Ter plaatse van het bochtencircuit zal het bitumen smelten, tussen de bochten vloeien en isoleren. Ongeveer 30-40 minuten nadat het bitumen is uitgehard, moet de synchroonmachine worden gestart. Langdurige ervaring bevestigt het gunstige resultaat van de beschreven procedure voor het verwijderen van schade aan de batterij.

Een dergelijk herstel van de statorisolatie kan echter niet als betrouwbaar worden beschouwd, hoewel de herstelde isolatie lange tijd betrouwbaar kan werken totdat de motor wordt gestopt voor regelmatige reparaties.

In de statorwikkelingen van synchrone machines zijn storingen mogelijk die vergelijkbaar zijn met storingen in de wikkelingen van asynchrone motoren, zoals overstroom bij het wegvallen van de netspanning. In dit geval is het noodzakelijk om de netspanning te verhogen tot de nominale spanning.

Excitatiespoel oververhit. In tegenstelling tot de statorwikkeling van synchrone machines, worden de veldwikkelingen gevoed met gelijkstroom. Door de bekrachtigingsstroom in een synchrone machine te variëren, kan de arbeidsfactor worden aangepast. De bekrachtigingsstroom wordt per type synchrone machine binnen de nominale waarden geregeld.

Naarmate de veldstroom toeneemt, neemt de overbelastingscapaciteit van synchrone motoren toe, verbetert de arbeidsfactor vanwege de hoge compenserende mogelijkheden van dergelijke machines en neemt het spanningsniveau in het werkgebied toe.Naarmate de stroom in de veldwikkeling echter toeneemt, neemt de verwarming van die wikkeling toe en neemt ook de stroom in de statorwikkeling toe. Daarom wordt de stroom van de veldwikkeling zodanig geregeld dat de stroom van de statorwikkeling minimaal wordt, de vermogensfactor gelijk is aan één en de veldstroom binnen de nominale waarde ligt.

Wanneer het veldspoelcircuit gesloten is, stijgt de spoeltemperatuur, oververhitting kan onaanvaardbaar zijn; er treedt rotortrilling op, die sterker kan zijn, de meeste windingen van de spoel zijn gesloten.

De mogelijkheid van een kortsluiting in de veldwikkeling wordt als volgt uitgelegd. Als gevolg van het drogen en krimpen van de isolatie van de spoelen van de polen, vindt beweging van de spoelen plaats, in verband hiermee verslijt de isolatie van de behuizing en de winding, wat op zijn beurt voorwaarden schept voor het optreden van een kortsluiting tussen de windingen en op het poolhuis.

Veldwikkelingsfout bij het starten van synchrone motoren. Soms is er een storing in de isolatie van de bekrachtigingswikkeling van synchrone motoren op het eerste startmoment. Wanneer de veldwikkeling voor de behuizing is gesloten, is de werking van de synchrone motor niet toegestaan.

Om de oorzaken van storingen bij het starten van synchrone motoren te begrijpen, is het noodzakelijk om hun structuur te kennen.

De stator en wikkelingen van een synchrone motor zijn qua constructie vergelijkbaar met de stator van een inductiemotor. Synchrone motor verschilt van het ontwerp van de inductierotor.

De rotor van een synchroonmotor met een toerental tot 1500 tpm heeft een bolle pool, d.w.z. de polen zijn verstevigd op een rotorster (rand). De rotoren van hogesnelheidsmachines zijn impliciet gemaakt. In de palen worden koperen of messing staven van de startwikkeling in de gestempelde gaten gestoken. Op de polen (boven op de behuizingsisolatie) zijn spoelen met in serie met elkaar geschakelde veldwikkelingen gemonteerd.

Normaal gesproken wordt een synchrone motor met een startspoel gestart in de asynchrone modus. Als de bekrachtigingswikkeling van een synchrone motor blind is aangesloten op de bekrachtiging, dan de tussenkring spannend toestel niet noodzakelijk; de machine wordt synchroon gebracht door te worden bekrachtigd door een permanent verbonden exciter met de veldwikkeling.

Er zijn echter schema's, vooral in grote machines, wanneer de excitatie wordt geleverd door een afzonderlijk geïnstalleerde exciter via een schakelapparaat-contactor, meestal driepolig. Zo'n contactor heeft de volgende kinematica: twee polen met normaal open contacten en de derde met een normaal gesloten contact. Wanneer de schakelaar is ingeschakeld, opent een normaal gesloten contact alleen wanneer de normaal open contacten sluiten, en vice versa, ze openen wanneer het normaal gesloten contact sluit. Bij het afstellen van de contacten moet de volgorde van sluiten en openen strikt worden nageleefd.

Dergelijke eisen aan de veldvoedingsschakelaar zijn te wijten aan het feit dat als, wanneer de motor wordt gestart, het normaal open contact van de schakelaar, waardoor de veldwikkeling gesloten is voor weerstand, open blijkt te zijn, de isolatie van de spoelen zal worden beschadigd op de behuizing. Dit wordt als volgt uitgelegd.

Op het moment van inschakelen staat de rotor stil en is de machine een transformator, waarvan de secundaire wikkeling een opwindende wikkeling is, aan de uiteinden waarvan een spanning, evenredig met het aantal windingen, enkele duizenden volt kan bereiken en kan breken door de isolatie op de behuizing. In dit geval wordt de auto gedemonteerd.

Als de synchrone motor is gemaakt met een verlengde as, wordt de stator verplaatst, wordt de beschadigde pool verwijderd en wordt de beschadigde isolatie van de behuizing gerepareerd. Vervolgens wordt de paal geplaatst, waarna de isolatieweerstand van de behuizing wordt gecontroleerd met een megohmmeter; het ontbreken van kortsluiting van een winding in de rest van de bekrachtigingswikkeling door het aanleggen van een wisselspanning op de sleepringen. Bij kortsluiting in een bocht zal dit deel van de wikkeling opwarmen. De kortsluiting is eenvoudig te vinden.

Defecten in de borstelconstructie en sleepringen. Tijdens de werking van synchrone motoren treden om verschillende redenen storingen op in het apparaat van de borstel en sleepringen. De belangrijkste zijn de volgende.

Intense slijtage van de ring aan de negatieve pool is te wijten aan de overdracht van metaaldeeltjes naar de borstel. Wanneer de glijring slijt, verschijnen er diepe groeven op het oppervlak; borstels slijten snel; bij het vervangen is het niet mogelijk om de nieuwe borstel correct op de ring te plaatsen. Om ringslijtage te beperken, moet de polariteit worden gewijzigd (dwz de kabelverbinding naar de borstelhouderslag moet worden omgekeerd) met tussenpozen van eens in de 3 maanden.

Als gevolg van elektrochemische verschijnselen onder invloed van een stroom van een galvanisch paar, wanneer de borstel een stationaire ring raakt in een vochtige atmosfeer, verschijnen er ruwe plekken op het oppervlak van de ringen, waardoor tijdens de werking van de machine , de borstels worden intensief geactiveerd en vonken . Verwijderen: de ringen slijpen en polijsten.

Om vlekken op het oppervlak van de ringen in de toekomst te voorkomen, wordt een pakkingplaat onder de borstels geplaatst (tijdens langdurig parkeren van de machine).

Bij inspectie van het borstelapparaat blijkt dat sommige borstels in de beugels van de borstelhouder vastdraaien zonder de sleepringen te raken en niet zijn ingeschakeld. Borstels die in werking blijven, overbelast raken, vonken en worden warm, dat wil zeggen, ze slijten intensief. Een mogelijke reden kan de volgende zijn: de borstels zitten strak in de houders van de borstelhouders, zonder toleranties; vervuiling, vastlopen van de borstels waardoor deze in de clips gaan hangen; zwakke druk op de borstels; slechte ventilatie van het borstelapparaat; borstels met hoge hardheid en hoge wrijvingscoëfficiënt zijn geïnstalleerd.

Beschermingsmiddelen: borstels moeten voldoen aan de aanbevelingen van de machinefabrikant; nieuwe borstels moeten in de houder van de borstelhouders passen met een tussenruimte van 0,15-0,3 mm; de druk op de borstel wordt aangepast in het bereik van 0,0175-0,02 MPa / cm2 (175-200 g / cm2) met een toelaatbaar drukverschil binnen 10%; het borstelapparaat, de isolatie van de ringen moet schoon worden gehouden door periodiek te blazen met droge perslucht; de toegestane uitloop van het sleepringoppervlak moet binnen 0,03-0,05 mm liggen.

Storingen in de startkooi van de rotor.

De startkooi van de rotor (wikkeling) (vergelijkbaar met de eekhoornkooi van asynchrone motoren) is een integraal onderdeel van synchrone motoren en is ontworpen om ze in asynchrone modus te starten.

De startcel bevindt zich in de harde startmodus, deze wordt verwarmd tot een temperatuur van 250 ° C. Wanneer de rotatiesnelheid 95% pn bereikt, wordt een gelijkstroom geleverd aan de bekrachtigingsspoel, de rotor is volledig gesynchroniseerd met de roterende vloer van de stator en de netfrequentie.In dit geval neemt de stroom in de startcel af tot 0. Zo ontstaan ​​tijdens het versnellen van de rotor van de synchrone motor in de startcel naast de hierboven aangegeven temperatuur elektrodynamische en centrifugale krachten die vervormen de staven van een cel en hun kortsluitverbindingen zijn verbonden met ringen.

In sommige gevallen worden bij zorgvuldig onderzoek van de broncellen staafbreuken, volledige of aanvankelijke vernietiging van de kortgesloten ringen gevonden. Dergelijke schade aan de startcel heeft een nadelige invloed op het starten van de motor, die ofwel helemaal niet kan starten of niet toeneemt tot het nominale toerental. In dit geval is de stroom door alle drie fasen hetzelfde.

Storingen in de startcel worden verholpen door te solderen. Alle soldeerplaatsen moeten zorgvuldig worden gecontroleerd, aan de andere kant van de verbindingsbus, controleer de kwaliteit van het solderen van de staven met behulp van een spiegel. Daarna zorgvuldig schoonmaken en eventuele beschadigingen solderen.