电机修理技师手册锥形转子电动机故障的修理
一、结构特点及工作原理
我国生产的锥形转子制动三相异步电动机有ZD、ZDY、J2Z、 JZZS、VEZ、YTK、YHZS、YEZR等系列f由于它具有制动频度较高、 制动力矩恒定等优点,广泛应用在起重运输机械和建筑机械等设备 上^图8-2所示为YEZ系列锥形转子制动异步电动机结构图。图8-3 所示为调整制动力矩示意图。
锥形电动机定、转子铁心外径呈圆锥体,当定子绕组通人三相交 流电时,产生旋转磁场,此旋转磁场切割转子绕组(有鼠笼转子和绕
是谁形,所以此力F可分解为轴向力和径向力f2,如图心4所示。
转子在结构上可以轴尚移动,所以转子在轴向力的作用下,
被吸引到定子锥形铁心膛中(向右),使转子轴端制动弹簧3将定、转子之间保持一定气隙,电动机正常运转。当电源断电时,轴向力便消失,弹簧3伸张,使转子向左移动,使外制动环4接触(见图8-3),电动机被迅速制动刹幸。而径向力在转子圆周上大小相等,方向相反,相互平衡抵消。
此系列电动机的绝缘等级为F级,定子绕组型式为单层交叉式,转子绕组型式为单层链式,导线牌号QZY—2髙强度漆包线。槽绝缘采用™N或6050聚酰亚胺薄膜,绝缘漆采用CZ11K改性环氧聚酰无溶剂漆。
二、 日常检査及维护
1)要定期检査控制部分和起动器、接触器是否有故障,用绝缘电阻表检査是否有霭电问题存在。
2)检査轴承运转情况,因为这类电动机轴承经常遭受冲击力,容易损坏。
3)经常检査绕组绝缘水T-,是否有受潮和过热现象。
4)检査弹簧压力。使用时间长的弹簧压力会降低,必耍时更换 新弹黄。如果无新弹簧,临时措施是在弹簧的F部加人适当厚度的垫 圈,以增加弹簧压力。
5)要检査减振装置是吞正常„
6)由于这种电动机轴向串量较大,所以电动机与机械负载联结 时不可采用刚性联结。
乃一般不可将卧式电动机改力立式使用,因为锥体转P安装不 方便,不能在上下方向运转。
8)更换轴承(见本节七所述h 三、常见故障的修理方法
引起锥形转子电动机常见故障有电气和机械故障两方面,见表8-2锥形电动机铁心、绕组数据见表8-3。
表8*2 | 锥形转子电动机常见的故陣与处理方法表 | ||||||
序号 | 故瘅现象 | 故障原闵 | 处理方法 | ||||
1 | 电动机 难以起 动,或加 上负载后 转速较额 定值低 | 2. 电源电压太低或某相断 路 3. 风扇制动轮与后端盖锈 蚀咬死,制动轮脱+丌 4. 电动机定、转子相碰擦 (扫膛) 5. 定子引线首尾接错 6. 定于绕组断路 6-转于绕组或端环断裂 (1) 电动机超载 (2) 定子绕组有局部线围接 线错误 | 1) 调整电泥电压或排 除断路故障 2) 卸下风扇制动轮, 清洗锈蚀表面 3) 按本表序号5处理 4) 查找、纠m接线 5) 用兆欧表或万用表 检査修复 6) 査找断裂部位修复 7) 调整负载 8) 舟找、纠IF:错误接 线 | ||||
电动机 | (1) 电源电压二相+平衡 (2) 定子绕组内有部分线a | ]-检查调整电源电压 2.查找绕组短路部位 | |||||
2 | 电流 | 短路 | 修复或更换 | ||||
不平衡 | 3.重绕线圈丨巾:数有误 | 3.用双臂电桥检查重 | |||||
4.定子绕组内部接线错误 | 新更换缺匝线圈 4-枸査纠正错误接线 | ||||||
序号 | 故障现象 | 故障原因 | 处理方法 | ||||
3 | 电动机 局郁发热 或内部冒 烟 | 7. 电源电压过髙或过低 8. 电动机超载或起动过于 频繁 9. 制动间隙过小^运转时 制动环未完全脱开 10. 电动机定,转子相碰擦 5+定子绕组内部接线有错 误 (3) 电动机运转时相断路 9) 定子绕组短路或接地 | (3) 调整电源电压 (4) 调轚负载或使电动 机按JC259fc运行、 (5) 重新调整制动间暸 (6) 按序号5处理 i柃査、纠正接线 | ||||
6.停车检査电源电压 或绕组断路原因并修复 1査找接地或短路部 位,并修复 | |||||||
4 | 电动机 制动不可 靠 | 1. 制动环磨损 2. 制动间腺太大 3. 制动环沾有油污 4. 制动弹簧压力下降或断 裂 5了电动机超载 1. 制动环与后端盖锥面接 触不良 2. 制动环松脱 | 4. 更换制动环 5. 调整制动间隙 6. 拆下清除油污 7. 修复或更换制动弹 簧 8. 调整负载 9. 对制动环锥面電新 车削加工 7+紧固、更换制动环 | ||||
5 | 电动机 的转子与 定了铁心 相碰擦 (扫應) | 1.电动机转轴上支承圈磨 损严重 2-转子或定子轴向发生位 移 1. 轴承损坏 2. 制动弹策疲劳 | 1. 修复或更换支承圈 2. 调整修复定转子轴 向位罝 3. 更换新轴承 1修复或更换制动弹 番 | ||||
6 | 电动机 运转有异 常嗓声或 振动严重 | h定、转子相碰擦 1. 两相动转 2. 轴承缺油或损坏 3. 电动机接错线 4. 转子或风扇制动轮不平衡 | 1.按序号5处理 2+检査电源或绕绀断 相原因并修复 3.清洗加油或换新轴 ^4. gfeiH 5.校平衡 |
四、制动力矩的谰整
锥形转子电动机能否正常工作,其制动力矩和弹簧的工作压力应 符合表8-4规定因为制动力矩太小时,刹不住车,不能安全工作;制动力矩太大
表心3 | 锥形转子电动机铁心、绕组数据表 | ||||||||||||||||||
容量 /kW | 定子铁心 | 槽 | 定子绕组 | 电磁 | |||||||||||||||
型号 | 外径 | 内径/mn | 长度 | 定 | 转 | 导线热 格順 —nun | 每賴 导ft 数 | 1槽 | 接 | 绕绍 | 线重 量 | ||||||||
/mm | 大端 | 小端 | /min | 子 | 于 | 距 | 法 | 形4 | |||||||||||
ZD1—11^4 | |||||||||||||||||||
ZDM1—11—4 | 0,2 | 120 | 73.5 | 66.5 | 40 | 24 | 22 | 1— ^0.38 | 210 | 1—6 | 1 丫 | 单层 链式 | 0.53 | ||||||
ZDY1—11—4 | |||||||||||||||||||
ZDi—12—4 | |||||||||||||||||||
Zmi—12—4 | 0.4 | 120 | 73.5 | 64.75 | 60 | 24 | 22 | 1— 扣.47 | 140 | 1—6 | i 丫 | 单展 链式 | 0.65 | ||||||
ZDYi—12—4 | |||||||||||||||||||
ZDI—21—4 | |||||||||||||||||||
ZDM1—21^ | o.a | 167 | 105,75 | 90.25 | 62 | 24 | 22 | 1— 知t67 | % | 1—6 | 1 Y | 单层 涟式 | 131 | ||||||
ZDYI—21^4 | |||||||||||||||||||
ZD1—22-^1 | 1.5 | 167 | 110.5 | 85.5 | 100 | 24 | 22 | 知.86 | 60 | 1—6 | ]丫 | 单层 链式 | 1.65 | ||||||
I | VI rt. | ||||||||||||||||||
ZD1—31 —4 | 3 | 210 | 138.75 | 117.25 | 86 | 36 | 30 | 分M6 | 32 | —-9 1/1 —8 | 1 丫 | 交叉 式 | 2.67 | ||||||
ZD1—32—♦ | 4.5 | 210 | 177.2 | 149.2 | 112 | 36 | 30 | 1— 丨 1.35 | 25 | 2/1 —9 1/1 | 1 丫 | 单层 交叉 | 3.2 | ||||||
—8 | 链式 | ||||||||||||||||||
ZDI-41-^4 | 1.5 | 245 | J7I.SS | 138.12 | 135 | 36 | 30 | 2— 卢1,25 | 18 | 1—8 | 1 丫 | 双层 *式 | 6.05 | ||||||
ZD1—51—4 | 13 | 280 | 233.33 | 192.0S | 165 | 48 | 30 | 2— H.08 | 20 | 1— 10 | 2 丫 | 双层 »式 | &.15 | ||||||
表锥形转子电动机弹霣工作压力和制动力距 | |||||||||||||||||||
功率 | 制动弹簧的 | 制动力矩 | 功率 | 制动弹簧的 | 制动力矩 | ||||||||||||||
/kW | 工作压力m | / (N*m) | ytw | 工作压力m | / (N*m) | ||||||||||||||
0.2 | 42.2 | 2 | 3 | 460+9 | 42,2 | ||||||||||||||
0*4 | 110*8 | 4.9 | 4.5 | 68L6 | 62.8 | ||||||||||||||
0.8 | 153 | 10.8 | 7.5 | 882.6 | 98J | ||||||||||||||
1.5 | 273.S | 】9「6 | 13 | 1034.6 | 184-4 |
时,增加了附加负载^当电动机再起动时,电动机电流过大,电动机 温升过髙,影响其寿命。
在电动机修理时,一定要进行制动力矩的调整,否则电动机不能 正常工作。
调整方法是(见图8-3):
2. 松开媒钉1。
3. 顺时针转动锁紧螺母2,这样可将制动弹簧的压力增大,从 而可提高制动力矩。
4. 调整到-定程度后,通电观察t当轴向移动1.5_左右时, 认为调整合适(通常轴向移动量因制动环磨损要增大到3 ~ 5mm)。
5. 在进行调节前,要检査制动环是否有破损和脏污t必须在清 理和检查无误后才进行调整^
6. 调整后,进行力矩值大小的测定,为此*要使电动机静止, 取0.5iti或〖in长的杠杆,装在电动机转轴的输出端,杠杆处于水平
位置。
电动机静止固定后,在杠杆端逐渐加重物(砝码),在杠杆开始 下降瞬间,记录砝码重力F (N)和杠杆长度i (m),则制动力矩 & (N,m)按下式计算:
Ti,=LF
五、制动弹贄压力不足的修理
造成制动弹簧压力不足的原因是:弹簧使用日久疲劳;弹簧材质 不良,过软i弹簧淬火工艺不当,或未经淬火处理a
掸簧压力不足对电动机正常工作影响很大。当制动弹簧压力不足 时,使电动机在停电时的制动力矩不足,甚至产生榴车现象;另外由 于制动弹簧压力不足时,使电动机在合闸通电时轴向行程过大,这样 会造成定、转子铁心相擦,严重时烧毁定子绕组。
当制动弹簧无法修复时,最好更换同规格型号的新弹簧,如果一 时昀不到时,可按下述办法解决D
0在弹簧的支承圈4和推力球轴承6之间加人厚度合适的垫圈 (见图84)D这样做可使轴向行程在维持不变的情况下,增大制动弹簧压力,保证制动力矩在允许的范围内,
2)加厚支承圈4的厚度,用来限制转子轴向行程的最大限度y这样做可提髙制动力矩,铁心相擦的故障。增加支承圈厚度的方法,可重新车制新的支承圈,或者在支承圈靠弹簧一侧加-内外径和支承圈内外径相同的垫豳。
3)若转子轴向运动的行程合适,则叮在图84中垫圈8的位置加一厚度适当的垫圈t以增加弹簧的预压力。
六、制动环故陳的修理
制动环的结构如图S-5所示D外制动环4压紧在风扇制动轮带槽的锥面内,送行日久f外制动环4
与风扇制动轮5结合力降低,导致制动失灵。
为了制止先灵,需采用XY—40t胶粘剂把外制动环^制动锥面进行粘合。
具沣的修理方法如下:
1)拆下制动环。
2)将风扇制动轮5从转轴上卸下来,固定在台钳上,用扁铲沿外制动环4与风扇制动轮5的接触边轻轻撬开,取F制动环七.
3)清理外制动环4与风扇制动轮5的两锥形表面T清除杂质、脏污,并打磨两表面,最后清賒残渣,用汽油或丙酮清洗表面,使干燥。
4)用毛刷将XY—401胶粘剂均匀地涂在两个锥体表面上T第层胶厚0.1〜0.15mm,在室温15-25T下自然千燥5min后,再涂刷第二©胶a
5)将涂好胶粘剂的两个锥面加压粘合。为此将风扁制动轮5放平,锥面向上,用螺栓固定在台钳上,再放上外制动环4,使其边缘 对齐。然后对压板2加压力70-80N,作用在两粘合面上的压力约 0.21MPa。最后,在室温15〜25尤下自然固化48h即可
七、轴承检修及更换
锥形转子电动机的轴承是采用内圈无挡边的圆杜滚子轴承。所以 在更换时应分别单独把轴承的内外圈装到转轴和端盖轴承室内。即轴 承外圈装在端盖轴承室内,其内圈装在转轴上,当装配端盖向机座安 装时,要注意应使轴承滚柱内圈对准转轴上的轴承内圈,防止轴承内 躅碰伤或碰掉轴承外厠上的滚柱体。
轴承外圈与端盖轴承室松动,或轴承内圈与转轴配合发生松动 时,均可用环氧树脂胶或农机2号胶涂抹,然后进行装配。固化的环 氧胶形成胶垫,保证配合公差。
表8»5锥形转子电动机轴承 | |||||||||
电动机额定功率/kW | 轴承型号 | 轴承尺寸内枰Ami X外径Anm X厚度/mm | 数量 | ||||||
0.2 | 32204 | 20 x 47 x 14 | 2 | ||||||
8106 | 30 x 47 x 11 | 1 | |||||||
0.4 | 32204 | 20 x 47 x 14 | 2 | ||||||
8106 | 30x47x11 | 1 | |||||||
0.8 | 32204 | 20 x 47 x 14 | 2 | ||||||
8107 | 30 x 52 x 12 | 1 | |||||||
1.5 | 32205 | 25 x 52 x 15 | 2 | ||||||
8108 | 40 x 60 x 13 | 1 | |||||||
32206 | 30 x 62 x 16 | 2 | |||||||
J | 8109 | 45 x 65 >: 14 | 1 | ||||||
4.5 | 32206 | 30 x 62 x 16 | 2 | ||||||
8109 | 45 x 65 x 14 | 1 | |||||||
7.5 | 32309 | 35 x 72 x 17 | 2 | ||||||
3111 | 55 « 78 x i6 | 1 | |||||||
第三节防腐蚀电动机故障的修理 | |||||||||
一、防腐蚀电动机防护类型及使用环境条件 防腐蚀电动机的防护类型分为5级,有W、WF,、WF2 类型。W表示轻腐蚀环境,WR、表示中等防腐蚀环境T 强腐蚀环境。其化学腐蚀介质见表 | f2表示 | ||||||||
表8^6化学腐蚀介质分级 | |||||||||
环墒参数 | 化学介质严酷程度分级 | ||||||||
屮等腐蚀 (Y—WK,) | 强腐蚀 (y-f2) | 轻腐蚀 (Y—W) | |||||||
氣气 | 0.1 -1.0 | >1-3 | <0.1 | ||||||
化学 气体 浓度 / (mg/nt1) | 諷化氢 | 0.1 - 1.0 | >卜5 | <0.1 | |||||
0.1-10 | > in-4〇 | <0.1 | |||||||
氮的氧化物 | 0.1-10 | >10-30 | <0*1 | ||||||
硫化氢 | 0.〇(-!〇 | > 10-70 | <0M | ||||||
氣化氢及氢氟酸盐 | 0.003-2,0 | >2-10 | <0+003 | ||||||
氨气 | 0.3 〜35 | >35-75 | <0.3 | ||||||
雾 | 酸(疏、盐、硝酸) 碱(氢氧化钠) | 有时存在 | 经常存在 | 一 | |||||
液体 | 盐酸、琉酸1硝酸、 氢氧化销 | — | 有时滴落 | 一 | |||||
食盐水1氧水 | 有时滴落 | 经常滴落 | 偶尔滴落 | ||||||
腐蚀性粉尘 | 少量 | 有 | 微童 |
Y — WFt系列为户外化工防腐蚀电动机。Y— F系列为化工防腐蚀 电动机。它们都是采取了加强结构材料和密封以及工艺防腐措施而派 生的产品。电动机的外壳防护等级均力IP54或1P55。
Y—WF,系列化工防腐电动机,适用于环境存在少量化学腐蚀性 介质的户外用各种机械和泵类设备;Y— F系列电动机,适用于经常 或不定期有种或多种化学腐蚀性介质环境中的各种机械。
使用环境条件:U空气相对湿度不高于90% (25摄氏度时
2)有一种或多种化举腐蚀介质经常或不定期地存在的环境^
3)Y—WF,或Y—F,系列电动机属于中等腐蚀环境,Y—F2系列电动机属于在强腐蚀环境中使用,见表
4)Y—W?\户外的环境条件如下:最髙温度不髙于40^,最低温度不低于-20T;最大降雨强度为50^1011^;太阳辐射最大强度为5.86J/ (<W*min);有砂尘、冰,雪、露、霜等D修理这类电动机时,要注意轴承润滑脂不是普通的润滑脂,在-25=t低温环境,要选用ZL_2、3号锂基脂;温度低于-25^的环境,要选用有机硅脂和5号锂基脂。必要时,电动机内部应有加热器,防止电动机停止时凝露受潮。
二、修理工艺措施
1)使用在户外的Y—WF,系列化工防腐电动机t首先要考虑户外条件,如外界环境的腐蚀介质、太阳照射以及雨雪影响。因此,电动机轴承要采取防水良好的甩水环结构(见图8^6>,并采用油脂密封,加强密封性能&另外,电动机的出线盒的进线口采用橡胶泥密封结构,以提髙
密封性能。
为了防止外界腐蚀和阳光照射,在电动机外表面采用酎腐蚀、耐太阳辐射性良好的油漆涂料和工艺方法。
三、防腐蚀电动机常见故陣的修理
(1)铭牌受腐蚀兩砂布打磨后,再用蘸汽油的干浄布擦净,最后按表&"8所规定内容进行涂刷防腐漆(透明环氧粉末配制)。
(2)风扇、风罩表面受腐蚀将残余涂漆清理于净,对于轻微的腐蚀现象,可用砂布打磨,去除锈迹,使表面光亮,用蘸汽油的干净布擦拭干净,最后按表&7浸涂环氧粉末除锈磷化液两次□对于损伤严重的风扇和风罩,需按原有尺寸和材料重新配制。
(3)绕组受腐浊由于电动机密封或涂层材质不良,绕组表面受 到外界腐蚀介质的腐蚀.这时需要及时解决,否则绕组绝缘因受腐蚀 而失去绝缘能力,一般在修理单位常采用以下两种配方和工艺解决U 配方1 (重量比):
634号或101号的环氧树脂 [〇〇%
间苯二胺(固化剂) 10% - 14%
配制方法:先加热环氧树脂至60 ~ 701,然后再倒人间苯二胺, 搅拌均待用。
涂刷方法:先测试电动机绕组的绝缘电阻,对于电动机被腐蚀的 绕组,可采用中性洗涤剂清洗f清洗千净后,电动机入炉烘干,使电 动机绕组表面露出绝缘漆的本色D
将配制好的涂料用毛刷向电动机绕组表面涂刷,要求涂均,涂刷 三次,最后人炉干燥8〜i2h, 12〇弋。
配方2 (重董比):
634号环氧树脂 [〇〇%
8 ~ 10号石英粉 ]5〇%
邻苯二甲酸野 47%
配制方法:首先将石英粉烘干,去除潮气和水分t并把环氧树脂 加热至scnct将烘干的石英粉倒人环氧树脂内充分搅拌。将邻苯二 甲酸酐加热至30$左右,倒入环氧树脂内搅拌均勻待用u
涂漆方法:先将电动机加热至80弋左右出炉,将配制好的环氧 树脂漆向线圈上涂刷(电动机事先清洗烘干方法,同配方一内容), 在5~6h内涂刷完毕,自然固化24h。
四、防腐蚀电动机铸件工作表面缺陷的絛理电动机铸件(如机座、端盖等)外表面防腐蚀涂层脱落后,在有腐蚀介质的环境中,极易遭到腐蚀,铸铁件表面会出现麻点、深坑等 缺陷,在修理时,可以采取粘补方法处理和解决D h用XH—〗3结构胶粘补这种胶是双组分供货,使用前将双组分互相按比例混合,其特点 是在常温下町以固化。固化后胶膜有耐碱、耐潮湿、耐化学介质的能力,粘结力强,化学稳定,可以在15〇$温度下长期使用。使用方法 如下:
2. 先将电动机铸件有缺陷的地方用电钻、手砂轮或铰刀进行清 理,清除缺陷处的杂质、砂粒和锈蚀层,使欲枯补的缺陷处露出金属 本色。
3. 用砂布清理缺陷处和附近区域的脏物和残漆,然后用蘸有汽 油和丙酮的白布将欲粘补的地方彻底清理干净t不允许存在油污、杂 质和灰尘。
按重量取XH —13胶100%、固化剂50%倒人容器内混合,搅 拌均匀,再加人还原铁粉(适量,达到混合胶呈腻子状为止重复 搅拌,呈腻子状。
(1) 用小铲或其他工具将配制好的混合胶涂抹在铸件的缺陷孔洞 内,并用小铲将其表面压实、抹平,然后进行固化,在室温下经36 〜48h即可固化;如果加热到60-80^固化时间可缩短到2-5h。
(2) 固化后,用刮刀或磨石将固化表面刮平,并打磨平整,再用 细砂布仔细打磨一遍。
(3) 按表和表七8内容进行表面防腐处理。
2.用914粘补剂粘补
这种粘补剂分为A、B两组分,填料采用还原铁粉和氧化招材。
配比(重量):A、B、还原铁粉、氧化铝材按比例4,5:14.5:6.5 配制。
粘补工艺:
G对铸铁缺陷的处理方法同上述。
1) 将配制好的拈补剂抹入缺陷孔洞内,压实,用铲刀将其表面 铲平。
2) 在室温下固化2-6hQ
4>用刮刀和磨石将固化表靣乱平和打磨平整u
5)按表8-7和表8-8要求,进行防腐处理^
五、密封材料的选用
修理防腐电动机时,由于拆卸零部件,对于机座与端盖缝隙的密
封、静止零部件和外壳连接的接缝处的密封都被破坏,修理后组装 时,要恢复密封性能、为此必需正确选M密封材料,否则电动机因密 封不良而被腐蚀破坏。
4. 电机接线盒接口四周衬垫处的密封,宜选用30号真空封泥。
5. 沉头蟪栓上方的堵封材料选用211J基橡胶封泥。
6. 电动机顶面和立固的密封紂料,选用JN—4 (S—2)密封胶、, 此胶具有良好的气密性、耐油性、耐水性和耐酸碱性。
7. 挡风玻璃的密封,选MJN—8风窗密封胶,它是施工方便, 良好的软嵌缝材料。
