第三节 防爆电动机故障的修理
―、防爆电动机结构和维修特点
当前国内应用较多的有两类防爆电动机:隔爆贺电动机;增安沏 电动机。
所谓隔爆型电动机是指当电动机内部发生爆炸时,由于采取;r隔爆面的隔爆措施,不会引起外界爆炸性混合物爆炸的特殊电动机。
所谓增安型电动机是指在正常条件下,不会产生点燃爆炸性混合物的火花、电弧或危险温度,并采取措施提髙安全程度,在允许的过载情况t也不会出现火花。
图8-8所示为YB系列隔爆型典型结构图。
阌8-9所示为YB系列接线盒结构阄^
VB系列电动机广泛应用在煤矿井F及石油、化工系统用的电气 设备上。这类电机外壳的部件按CB3S36.29S3的规定要作水压试验,保证能承受最大的内部任力。所以在电机修理时,对于外壳的部 件不可随便配制备件t装配时更不允许遗失外壳组装的零部件。
各零部件间的隔爆接合面民度、间隙及导体爬电距离如图8-3和图8所示^
额定运行时,电动机外壳的表面温度:工厂用电动机不得超过表8-9的规定;煤矿用电动机不得超过200T;有煤粉堆积在电动机表面的电动机外壳表面温度不得超过1501。
表工厂用电动机最离允许表面温度 | ||||
海度组别 | Ti | t2 | TV | t4 |
允许最高表 | 450 | 300 | 200 | 135 |
检修时要检査:
所有紧固锞栓的紧度,并要有防松措施,能承受爆炸压力,
1)隔爆接合面的表面粗糙度值不应低于3.21仙。
3)引入电缆应可靠密封。
1)电动机外壳和铠装电缆的接线盒应有接地媒栓,可靠接地。
增安型电动机为了增加安全性,在制造厂设计和制造工艺上采取一系列措施,其中与电动机修理有关方面的内容如下:
1.试验标准方面
2.增安型电动机的温升比同绝缘等级的其他类型电动机降低10K考核。
3.电动机正常运行中,发生突然堵转时,堵转时间&要大于5Ss在此时间内,保护继电器动作,切断电源。
4. 提髙绕组的耐压试验值。对于低压电动机,匝间、相间和对地的耐电压值比一般电动机耐电压标准提髙10%;对于高旺电动机,提高30%。
2.在工艺方面
av及以上电动机要加强绝缘并涂半导体防电晕漆。
转子铜条与端环采用硬焊,不许用锡焊。
绕组加强绝缘,选择耐压高的优质绝缘材料。
加大爬电距离。
裸导体的电气间隙,220V时不小亍6imn; 380V时不小于8mra;660V时不小于10mm;3kV时不小于36mm;6kV时不小于60mm。
裸导体沿绝缘表面的爬电距离应符合表S-10的规定。
表M0 | 最小电距离 | |||
额定电压/V | 最小爬电距离/diti | |||
a | b | C | d | |
36 | 4 | 4 | 4 | 4 |
60 | 6 | 6 | 6 | 6 |
127 | 6 | 7 | 8 | 10 |
220 | 6 | 8 | 且0 | 12 |
380 | 8 | 10 , | 12 | 15 |
660 | 12 | 16 | 20 | 25 |
1140 | 24 | 28 | 35 | 45 |
3000 | 45 | 60 | 75 | 90 |
6000 | 85 | 110 | 135 | 160 |
10000 | 125 | 150 | 180 | 240 |
注:a、b、d为绝缘材料酎泄痕性分级。 |
2. 所有紧固螺栓要有防松措施n
3. 滚动轴承的电动机,单边气隙值不应小T表8-11的规定;滑 动轴承的电动机,单边气隙值不应小T表8-11规定的1.5倍。
4. 保证0lh利转动之间的所有零部件的间隙^>
表 8»11 | 滚动轴承的电动机最小单边气隙值 | ||
电动机极数 | 单边气暸3 ¥转子直径^的关系 | ||
D2^75 | 75^/>2^750 | >750 | |
2 | 0,25 | 〇25+D3^7-5 | 2.7 |
4 | 0.20 | 請々 | 1.7 |
6及以上 | 0,20 | n ^ D -75 Q /2a | 1.2 |
件:为轴颈„ |
二、防爆电动机常见故陣的修理
维护和安装不当使防爆面严重腐蚀因此,要采取正确的安 装工艺,并按维护制度认真检査进行维护。
防爆面严重逍受机械损伤这是由于安装或运输吊装不当而 造成的,如果修复困难,必茁更换同类型的电动机3
密封阐损伤不起密封作用这是由于紧固螺钉+当造成的。 紧固螺钉太紧,用力过大,造成密封圈压裂;紧同螺钉太松时,密封 圈受外界腐蚀,也易造成损伤,失去密封作用。再有密封圈材质不好 也会造成过早损伤,这时要换上合格的密封材料。
防爆面变形严重这是由于零部件机加工精度不够,材质处 理不当以及操作不当等原因造成的。要求安装时用力要均匀,机加工 时,要按图样精度和表面粗糙度进行加工。对T防爆面变形很严重的 电动机修理起来比较困难,必要时要更换新电动机。轻微的变形,乂 是由于安装不当造成的,可重新装配^
日常维护不好表现有以下几方面:尘垢太多,未及时清 扫;螓钉松动,未及时检#和紧固;绝缘受潮,绝缘电阻降低;防爆面受腐蚀等。因此要认真按照维护规程进行检查和维修工作D
(6)电动机过热通常造成电动机过热的原因和处理方法如下: 通风系统有故障,如通风道进人异物、风扇损坏、绕组表面脏污影响 散热等,另外,风扇损坏或型号不对也会造成冷却能力降低,解决办法是定期检查维护,存在的问题要及时处理好;电动机轴承有故障,造成电动机铁心扫膛,相当于电动机过载,要及时更换合格的轴承; 电动机过载,应按电机容量大小重新调整负载大小;电源电压过高过低,应使电猓电压处于额定值;电动机受腐蚀,应检査密封件和螺丝 紧固情况;绕组产生故障,如绕组短路、单相断路、绕组接地等,检查出来要及时检修。
三、防爆面损伤的修复
防爆电动机的防爆面损伤原因
加工和装配电动机时,使防爆面遭受划伤,比如操作不当或用不正确的工艺方法和工具等,均会造成损伤。
防爆面受腐蚀生锈,这是由于密封件失效,紧固螺钉松动,未能及时维护,进人外界腐蚀性气体而造成。
出厂时防爆面质量欠佳,如有砂眼、机械应力使防爆而变形等。
通常是采用以卜修复方法
1)采用环氧树脂粉末热补法。
配方(重量比):
6101 (M2)号环氧树脂 40%
册7号环氧树脂 60%
石英粉(0.18〇〜0.28〇mnl〉适量
乙氰二胺固化剂 3%
炭黑 1%-1.5%
1)配制:
按配方给出的重量比称好两种环氧树脂的重量,倒入容器内加热 到〖60冗,然后将所需的石英粉倒人,进行搅拌,温度降到120- 130尤时,再加入炭黑,继续搅拌,然后使配合的混合材料自然冷却变成固体。最后再将此固体碾压成粉末,经C〖80-0.280mm的筛子 筛出粉末待用。
③操作:将欲处理的防爆面的表面去除油污,刮除锈迹,便其表面露出金属光泽a然后将电动机进行防爆面的局部加热,比如用薄铁板忾上,然后用喷灯烘烤铁板,间接加热被处理的部位。
在欲填补的砂眼或划痕部位放人粉末,使之熔化,并用划针或细铁棍搅拌粉末,使其表面平整,使熔化处温度冷却到室温为止。最后 用油石精磨修补的表,使其平坦。
2)补焊法对于铸铁件的扑焊,可选用(质量分数):含锡58%~60%的锡锌焊料、焊剂为30%氣化氨、70%的氣化锌加100%~150%水混合,配成焊剂」
对亍钢结构的防爆面缺陷的修补,可选用HiSnPh5S—2铅锡焊剂,焊剂选用浓度为30%的盐酸u
按防爆面材料选好焊料和焊剂后f清理被补焊处(同上),均匀加热进行补焊。
焊后,清理焊接表面,使表面光滑、平坦。
第五节 起重冶金用电动机故障的修理
一、结构特点
起重、冶金用相异步电动机用于拖动起重机械和冶金机械;具 有过载能力强,能够承受恶劣环境和在各种运行方式下工作。
用于起重、冶金设备上的电动机有新设计的Y2R2、YZ2系列电 动机,代替YZR, rZ系列电动机。VZR、YZ系列电动机结构图,如图&10和函所示。
除此之外,还有VZRP\ YZRG系列通风绕线转子电动机YZRW系 列涡流制动绕线转子电动机、YZD系列髙速电动机等。
YZR、Y7:系列电动机有6极、S极、10极5£挡,工作制有S1-S10十种类型。一般用途的外壳防护等级为IR44,冶金环境为DM。 绝缘等级为F、H级两种。基准1作制为S3 (40%)。
轴承润滑脂为Z1—3锂基酯。轴承规格见表8-〖2。集电环采用
表8>12轴承规格(YZ、YZR新系列) | |||||||
电动机屮 | IM] | IM3 | |||||
心高/nun | 传动端 | 非传动端 | 传动端 | 非传动端 | |||
112 | 308 | 306 | 308 | 308 | |||
132 | 309 | 309 | 309 | 309 | |||
160 | 311 | 311 | 311 | 311 | |||
180 | 313 | 313 | 313 | 313 | |||
200 | 32315 | 315 | 32315 | 46315 | |||
225 | 32315 | 315 | 32315 | 46315 | |||
250 | 32316 | 316 | 32316 | 46316 | |||
230 | 32320 | 320 | 32320 | 46320 | |||
315 | 32322 | 322 | 32322 | 46322 | |||
355 | 32326 | 326 | 一 | ||||
400 | 33330 | 330 | 一 | 一 | |||
注:对YZK、系列传动端是指风扇端。 | |||||||
表8*13电刷尺寸 | |||||||
机座号 | 电刷尺寸/宽/mm X厚/itm x高/mm | 集电环直径/mm | |||||
112 | 20 x & x 32 | 100 | |||||
L32 | 20 x g x 32 | 100 | |||||
160 | 25x 10x50 | 112 | |||||
180 | 25 x 10 x 50 | 125 | |||||
200 | 32 x 12.5x50 | 140 | |||||
225 | 32x 12.5x50 | 140 | |||||
250 | 4〇x 12.5 x50 | 160 | |||||
280 | 40 x 20 x 60 | 200 | |||||
315 | 40 x 20 x 60 | 200 | |||||
355 | 50 x 20x 60 | 250 | |||||
400 | 40 x 20x 60 | 250 | |||||
(1)力适应粉尘较多的T.作环境,结构丨_采用IP55型防护等级。 (2)为适应高温车间、恶劣环境下工作,电动机采用高等级绝缘。 |
对于环境温度为时,绝缘等级采用F级;对于环境温度为6(TC 时,绝缘等级采用H级,这是专为冶金系统使用的。
安装尺寸和功率符合国际标准,1可与国外电动机互换。
F级和H级绝缘的电动机温度限值分别为100K和105K,为了 提高工作可靠性,
F1级按95K, H级按100K考核,留有裕量。
YZR系列绕线转子异步电动机中心高为H1120- 400mm,基准工作 制的功率范围为1.5〜2〇〇kW,共有II个机座号、32种规格;YZ系列为笼型电动机,中心高为H〗12~ 250mm,基准丄作制功率范围力 h5~3〇kW,共7个机座号、11种规格〇
YZR系列电动机集电环分为两种结构型式,H112〜250mm机座号 为4330塑料压铸、400mm机座号为组装式3集电环的主要尺寸符合GB12973—1991的规定D集电铜环材料釆用Z〇Sn6.MK4铸锡 青铜(GR/T5233—19S5)。
1996年以后,我国自行设计出换代产品YZ2和Y2R2系列产品,可代替YZ和YZR系列产品,YZR2系列电动机技术数据见表8^14。
m系列电动机在结构上基本上同YZ系列电动机,但不同的是散热筋采取平行式,技术性能指标比YZ优越,同时材料利用率也高^
YZR2系列电动机在结构上也基本上同YZR系列电动机,但不同的是接残盒内腔较大,风扇在非轴伸端,散热肋采取平行式,技术性 能指标比YZR系列优越,材料利用率较好。
二、常见故陣的修理
起重、冶金用电动机常见故障有:绝缘电阻降低;并头套脱焊 “放炮、集电环表面损伤;绕组过热;绕组短路、接地故瘅;转子铁心或集电环与转轴之间松动;轴承故障。
1.绕组绝缘电阻降低的原因及处理方法
起重、冶金用电动机受恶劣环境、潮湿、高温、多粉尘的影响以及本身炭粉的积累,造成绕组的绝缘电阻降低。因绝缘老化造成绝缘电阻降低的机会较少。
力了提高绝缘电阻,要加强清扫、清洗烘干处理。绝缘缝隙中的粉尘淸扫干净,
4.绕组过热的原因及处理方法
造成绕组过热的原因及处理方法如下:
1)绕组或散热片积满灰尘,影响散热,应淸除灰尘,使通风畅.
2)环境温度过高,要调整改善环境温度,或提高电动机的绝缘等级。
3)负载过重,或不按电动机规定的暂载率操作,例如暂载率 40%,按100%操作运行,使电动机过载。应调整负载或按实际规定的暂载率(即负载持续率)运行,或者更换合适容量的电动机^
4)起动,制动次数过多。应减少起动或制动次数,或者重新选 择电动机容量。
5)电源电H{过高、过低e应调整电源电压,使在允许范围内波 动。
6)定、转子故障,接线头松脱,断笼。
5.绕组短路、接地故障及处理方法
1)电刷刷粉粘附在绕组端部导线之间或进入槽口处,造成端部 线11之间发生匝间短路,进人槽U处的粉尘造成导线接地故障。解决办法是在修珲时线圈要排列整齐,端部线匝要成为整体,不可有单独 线匝悬浮,最好将端部线圈包绕端部绝缘.经浸漆后形成整体。
对地击穿故障,经査出后垫人0.02mm环諷板(从端部线圄底下插人槽内h然后涂上环氧胶。
2)绕组绝缘损伤,嵌线时,因线圈绕组小、整形时将槽口绝缘压裂;导线绝缘不合格,如原导线是双玻璃丝包电磁线,现改为漆包 线,强度不够;层间绝缘垫偏等。局部修理困难,因为这是属于全局 绝缘薄弱,只好重绕大修。
3)过载使绝缘老化。解决办法是重绕大修。
6.转了铁心或集电环与转轴之间松动的原因及处理方法
1)采用火烧法拆除绕组进行修理时,使铁心变形T与转轴配合 松动。解决办法是拆下铁心,将转轴喷涂或换轴,使与铁心配合紧密。
2)集电环与支架之间绝缘老化,使其配合不紧^解决办法是拆下滑环,重包绝缘,然后再配合组装。
3)转子铁心与转轴配合不符合工艺要求。解决办法是拆下铁心,加粗转轴,重新配合。
7.轴承故障原因及处理方法
(1)轴承过热
1)润滑脂太脏,缺少或过多润滑脂,润滑脂牌号不对D解决办 法是重新清洗轴承,涂入合格适量的润滑脂.^
2)轴承不合格^解决办法是更換合格的新轴承。
(2)轴承有噪声和振动。
1)联轴器装配不良。解决办法是找好联轴器安装各部间隙,使 符合规程要求。
2)轴承外圈与轴承室配合过紧或过松。配合过紧使轴承滚动体 压紧跑道,出现伤痕,同时在运行时将润滑脂挤压在一旁,造成干摩 擦,轴承会发热,产生振动和噪声。轴承配合过松使轴承外圈与端盖 轴承室产生相对转动t引起轴承发热和尖叫声。
如果过松间隙小于0.2nimf可涂农机2号胶(液体垫)解决;间隙过大就要镶套,重新考虑配合公差。