Ремонт электродвигателя — технологический процесс

Типовой ремонт промышленного электродвигателя включает:

1. 01Приемку и идентификацию оборудования.
2. 02Фиксацию комплектности и внешнего состояния.
3. 03Сбор информации об аварии и условиях работы.
4. 04Входные электрические измерения.
5. 05Измерение сопротивления изоляции и обмоток.
6. 06Предварительную механическую диагностику.
7. 07Маркировку взаимного положения деталей.
8. 08Разборку двигателя.
9. 09Очистку и промывку деталей.
10. 10Полную дефектацию статора.
11. 11Полную дефектацию ротора.
12. 12Проверку вала, подшипниковых посадок и щитов.
13. 13Проверку подшипников, вентилятора, муфты и уплотнений.
14. 14Согласование объема ремонта.
15. 15Восстановление или перемотку обмоток.
16. 16Ремонт механических узлов.
17. 17Ремонт ротора.
18. 18Восстановление посадочных поверхностей.
19. 19Балансировку ротора.
20. 20Сборку электродвигателя.
21. 21Регулировку воздушного зазора и осевого положения.
22. 22Электрические испытания.
23. 23Испытание на холостом ходу.
24. 24Контроль тока, вибрации, шума и температуры.
25. 25Оформление протоколов и технического заключения.
26. 26Консервацию, окраску и подготовку к отгрузке.

Конкретный объем зависит от типа, мощности, напряжения, конструкции и состояния электрической машины.

Ремонт электродвигателя — это комплекс операций, направленных на восстановление его работоспособности, технических характеристик, электрической прочности и механической надежности.

Во время ремонта могут восстанавливать:

• обмотку статора;
• фазную обмотку ротора;
• короткозамкнутую клетку;
• обмотку якоря;
• обмотку возбуждения;
• коллектор;
• контактные кольца;
• вал;
• подшипниковые посадки;
• подшипниковые щиты;
• корпус;
• сердечник;
• вентилятор;
• систему охлаждения;
• клеммную коробку;
• изоляторы;
• уплотнения;
• полумуфту;
• щеткодержатели;
• бандажи и клинья.

Ремонт не всегда предполагает замену всех деталей. Главная задача — определить фактическое состояние каждого узла и обоснованно решить:

• оставить деталь в работе;
• восстановить;
• заменить;
• изготовить заново;
• провести дополнительное испытание.

Текущий ремонт

Текущий ремонт выполняют для устранения относительно небольших дефектов без полного восстановления всех узлов.

Он может включать:

• очистку;
• замену смазки;
• замену подшипников;
• замену уплотнений;
• подтяжку крепления;
• ремонт клеммной коробки;
• восстановление контактов;
• сушку обмотки;
• локальный ремонт изоляции;
• замену вентилятора;
• очистку системы охлаждения;
• контрольные испытания.

Текущий ремонт не должен превращаться в формальную замену подшипников без диагностики других узлов.

Средний ремонт

Средний ремонт предполагает частичную или полную разборку двигателя и восстановление отдельных основных узлов.

Возможные работы:

• замена подшипников;
• ремонт посадок;
• ремонт щитов;
• восстановление вала;
• ремонт ротора;
• ремонт вентилятора;
• локальный ремонт обмотки;
• повторная пропитка;
• балансировка;
• замена контактных колец;
• ремонт коллектора;
• испытание двигателя.

Капитальный ремонт

Капитальный ремонт предполагает полную дефектацию и восстановление ресурса основных узлов.

Он может включать:

• полную разборку;
• перемотку статора;
• перемотку фазного ротора;
• перемотку якоря;
• ремонт короткозамкнутой клетки;
• изготовление новых катушек;
• замену или ремонт коллектора;
• замену контактных колец;
• ремонт вала;
• восстановление посадок;
• ремонт подшипниковых щитов;
• замену системы изоляции;
• балансировку ротора;
• полный комплекс электрических и механических испытаний.

Аварийный ремонт

Аварийный ремонт выполняют после внезапного повреждения:

• короткого замыкания;
• заклинивания;
• затопления;
• перегрева;
• разрушения подшипника;
• контакта ротора со статором;
• механического удара;
• разрушения муфты;
• пожара;
• обрыва ротора;
• повреждения от перенапряжения.

Модернизация во время ремонта

Во время ремонта иногда целесообразно не только восстановить двигатель, но и улучшить его конструкцию.

Возможные меры:

• применение более современной системы изоляции;
• повышение теплостойкости;
• установка температурных датчиков;
• установка нагревателей против конденсации;
• модернизация системы охлаждения;
• замена типа подшипникового уплотнения;
• подготовка к работе с частотным преобразователем;
• установка изолированного подшипника;
• установка заземляющей щетки вала;
• изменение клеммной коробки;
• улучшение защиты от влаги и пыли.

Любая модернизация должна быть рассчитана и согласована. Нельзя произвольно изменять обмоточные данные, мощность, напряжение или систему охлаждения.

Одна из самых распространенных ошибок — начинать ремонт с поврежденного узла, не анализируя, почему он вышел из строя. Например:

Профессиональный ремонт должен содержать не только перечень замененных деталей, но и заключение о вероятной причине дефекта.

Во время приемки фиксируют:

• наименование заказчика;
• тип электродвигателя;
• производителя;
• заводской номер;
• мощность;
• напряжение;
• ток;
• частоту;
• частоту вращения;
• схему соединения;
• режим работы;
• класс изоляции;
• степень защиты;
• тип монтажа;
• массу;
• комплектность;
• наличие полумуфты;
• наличие датчиков;
• внешнее состояние;
• причину направления в ремонт.

Данные с таблички фотографируют и переносят в ремонтную документацию.

Если табличка отсутствует или повреждена, параметры уточняют по:

• паспорту;
• чертежу;
• предыдущим протоколам;
• маркировке обмотки;
• данным аналогичного двигателя;
• результатам измерений;
• информации заказчика.

Какую информацию нужно получить от заказчика

Для установления причины повреждения важно знать:

• при каких условиях двигатель остановился;
• сработала ли защита;
• какая именно защита сработала;
• был ли запах перегрева;
• был ли дым;
• наблюдалась ли вибрация;
• нагревались ли подшипники;
• были ли посторонние звуки;
• работал ли двигатель с перегрузкой;
• были ли проблемы с питанием;
• работает ли он через преобразователь частоты;
• сколько пусков выполняется за час;
• проводились ли предыдущие ремонты;
• когда меняли подшипники;
• меняли ли муфту или механизм;
• было ли затопление;
• проводились ли сварочные работы рядом;
• какая фактическая продолжительность работы после предыдущего ремонта.

До очистки и разборки нужно зафиксировать:

• состояние корпуса;
• трещины;
• следы ударов;
• состояние лап и фланца;
• следы перегрева;
• загрязнение;
• утечки смазки;
• состояние вентиляционных каналов;
• положение клеммных перемычек;
• состояние кабельных вводов;
• повреждение клемм;
• следы влаги;
• состояние заземления;
• положение полумуфты;
• состояние шпонки;
• осевое положение вала;
• возможные следы трения.

Что может показать внешнее состояние двигателя

До разборки, если состояние двигателя позволяет, измеряют:

• сопротивление изоляции обмоток относительно корпуса;
• сопротивление между фазами;
• коэффициент абсорбции;
• индекс поляризации;
• активное сопротивление фаз;
• симметрию обмоток;
• индуктивность;
• состояние температурных датчиков;
• состояние нагревателей;
• сопротивление обмотки ротора;
• сопротивление обмотки возбуждения;
• сопротивление между ламелями коллектора.

Для поиска межвитковых дефектов могут применять:

• импульсное испытание;
• сравнение индуктивности;
• испытание пониженным напряжением;
• анализ падения напряжения;
• специальные приборы контроля обмоток.

Можно ли включать неисправный двигатель до разборки

Контрольный пуск до ремонта допускается не всегда.

Нельзя включать двигатель, если есть:

• низкое сопротивление изоляции;
• короткое замыкание;
• заклинивание;
• сильное биение вала;
• разрушение подшипника;
• контакт ротора со статором;
• ослабленные детали;
• трещина вала;
• поврежденный вентилятор;
• следы значительного перегрева;
• риск выброса деталей;
• опасное искрение.

Решение о пуске принимает ответственный специалист после оценки риска.

До разборки проверяют:

• легкость вращения вала;
• посторонние звуки;
• радиальный люфт;
• осевой люфт;
• биение конца вала;
• биение полумуфты;
• состояние подшипников;
• следы трения;
• положение ротора;
• состояние уплотнений;
• состояние вентилятора.

Вал нужно проворачивать медленно, без чрезмерного радиального или осевого усилия.

Перед демонтажем деталей нужно обозначить:

• взаимное положение подшипниковых щитов и корпуса;
• положение крышек;
• направление ротора;
• положение вентилятора;
• положение полумуфты;
• положение щеткодержателей;
• полярность выводов;
• схему соединения;
• положение прокладок;
• положение регулировочных колец;
• направление установленных подшипников.

Маркировка помогает:

• избежать ошибок сборки;
• оценить исходное положение деталей;
• сохранить заводскую регулировку;
• сравнить геометрию до и после ремонта.

Типовая последовательность разборки:

1. 01Демонтаж полумуфты или шкива.
2. 02Снятие кожуха вентилятора.
3. 03Демонтаж вентилятора.
4. 04Отключение датчиков и вспомогательных цепей.
5. 05Снятие крышек подшипников.
6. 06Демонтаж подшипниковых щитов.
7. 07Выведение ротора из статора.
8. 08Демонтаж подшипников.
9. 09Демонтаж уплотнений и лабиринтов.
10. 10Демонтаж контактных колец или коллектора при необходимости.
11. 11Демонтаж других узлов.

Последовательность зависит от конструкции двигателя.

Как правильно извлекать ротор

Во время извлечения ротора нельзя допустить:

• контакта сердечника ротора с обмоткой статора;
• повреждения лобовых частей;
• удара по валу;
• нагрузки на вентилятор;
• опоры ротора на контактные кольца;
• повреждения коллектора;
• перекоса;
• падения ротора.

Для крупных машин применяют:

• траверсы;
• специальные стропы;
• роликовые устройства;
• технологические оправки;
• домкраты;
• направляющие;
• подъемные механизмы.

Строповка должна выполняться за разрешенные конструкцией места.

Что нельзя делать во время разборки

Не следует:

• бить молотком непосредственно по валу;
• нагревать полумуфту без контроля температуры;
• резать подшипник с риском повредить шейку;
• опирать ротор на обмотку;
• тянуть подшипник через тела качения;
• путать регулировочные прокладки;
• терять маркировку;
• применять чрезмерное усилие съемника;
• повреждать центровые отверстия;
• разбирать узел без фотофиксации.

Демонтаж полумуфты

Полумуфту демонтируют с помощью:

• механического съемника;
• гидравлического съемника;
• индукционного нагрева;
• контролируемого нагрева;
• специального прессового оснащения.

Перед демонтажем проверяют:

• наличие стопоров;
• положение шпонки;
• посадку;
• возможные резьбовые отверстия для съема;
• допустимую температуру нагрева;
• наличие смазки или герметика.

Демонтаж подшипников

Усилие во время демонтажа должно прикладываться к тому кольцу, которое имеет натяг на посадке. Если внутреннее кольцо установлено с натягом на валу, усилие прикладывают к внутреннему кольцу.

Нельзя передавать большое усилие через:

• шарики;
• ролики;
• сепаратор;
• дорожки качения.

Для демонтажа применяют:

• механические съемники;
• гидравлические съемники;
• индукционные нагреватели;
• гайки для гидрораспора;
• специальные кольца;
• пресс.

После разборки детали очищают от:

• смазки;
• пыли;
• углеродистых отложений;
• продуктов износа;
• ржавчины;
• старого герметика;
• остатков лака;
• посторонних частиц.

Метод очистки подбирают так, чтобы не повредить:

• обмотку;
• изоляцию;
• подшипниковые посадки;
• коллектор;
• контактные кольца;
• тонкие вентиляционные элементы;
• датчики;
• маркировку.

Могут применяться:

• ручная очистка;
• промывка;
• пароструйная очистка;
• водная очистка;
• щелочные растворы;
• специальные растворители;
• сухой лед;
• лазерная очистка;
• абразивная очистка отдельных металлических деталей.

Сушка после промывки

После водной или паровой очистки детали должны быть полностью высушены.

Для сушки применяют:

• сушильные печи;
• контролируемый нагрев;
• циркуляцию теплого воздуха;
• вакуумную сушку;
• нагрев током по утвержденной методике.

Во время сушки контролируют:

• температуру;
• продолжительность;
• сопротивление изоляции;
• отсутствие локального перегрева;
• состояние лакового покрытия.

Нельзя ориентироваться только на сухую внешнюю поверхность. Влага может оставаться внутри изоляции и пазов.

Проверка статора включает:

• состояние корпуса;
• состояние сердечника;
• крепление пакета;
• вентиляционные каналы;
• пазы;
• зубцы;
• обмотку;
• пазовую изоляцию;
• клинья;
• лобовые части;
• бандажи;
• выводы;
• соединения;
• клеммную коробку;
• датчики;
• нагреватели.

Визуальная проверка обмотки статора

Ищут:

• потемнение;
• подгорание;
• растрескивание изоляции;
• ослабление бандажей;
• смещение катушек;
• потертости;
• следы частичных разрядов;
• коронирование;
• загрязнение;
• смазку;
• влагу;
• механические повреждения;
• ослабленные соединения;
• расплавление припоя;
• перегрев выводов.

Что может показать картина сгоревшей обмотки

Проверка сердечника статора

Сердечник проверяют на:

• оплавление;
• замыкание листов;
• следы контакта с ротором;
• ослабление пакета;
• смещение листов;
• коррозию;
• повреждение зубцов;
• перегрев;
• посторонние предметы;
• состояние вентиляционных каналов.

Для выявления межлистовых замыканий применяют:

• испытание кольцевым потоком;
• тепловизионный контроль;
• специальные системы поиска локальных потерь;
• измерение электромагнитных параметров.

Объем зависит от типа ротора. Проверяют:

• вал;
• сердечник;
• балансировочные грузы;
• вентилятор;
• короткозамкнутую клетку;
• обмотку фазного ротора;
• контактные кольца;
• обмотку якоря;
• коллектор;
• обмотку возбуждения;
• бандажи;
• крепление полюсов;
• демпферные стержни.

Проверка короткозамкнутого ротора

Ищут:

• трещины стержней;
• обрывы;
• трещины короткозамыкающих колец;
• следы перегрева;
• пористость;
• ослабление стержней;
• смещение сердечника;
• следы контакта со статором;
• деформацию вентилятора.

Методы диагностики:

• визуальный контроль;
• индукционные методы;
• токовый анализ;
• испытание магнитным полем;
• ультразвуковой контроль;
• капиллярный контроль;
• тепловой контроль;
• испытание на стенде.

Проверка фазного ротора

Контролируют:

• сопротивление фаз;
• симметрию;
• сопротивление изоляции;
• межвитковые дефекты;
• лобовые части;
• бандажи;
• клинья;
• соединения;
• выводы;
• контактные кольца;
• крепление обмотки.

Проверка якоря

Для якоря машины постоянного тока проверяют:

• обмотку;
• коллектор;
• бандажи;
• пазовые клинья;
• соединения с ламелями;
• межвитковые замыкания;
• замыкания на корпус;
• обрывы;
• балансировку;
• биение коллектора;
• состояние вентилятора.

Применяют:

• измерение сопротивления между ламелями;
• метод падения напряжения;
• импульсное испытание;
• проверку на короткозамкнутые витки;
• контроль изоляции;
• визуальный осмотр после снятия бандажей при необходимости.

Вал проверяют на:

• радиальное биение;
• торцевое биение;
• изгиб;
• трещины;
• износ;
• задиры;
• коррозию;
• фретинг;
• состояние шпоночных пазов;
• состояние резьб;
• состояние галтелей;
• диаметры посадок;
• овальность;
• конусность;
• соосность.

Контроль трещин вала

В зависимости от материала и конструкции применяют:

• визуально-оптический контроль;
• магнитопорошковый контроль;
• капиллярный контроль;
• ультразвуковой контроль;
• вихретоковый контроль.

Особое внимание уделяют:

• галтелям;
• переходам диаметров;
• шпоночным пазам;
• резьбовым участкам;
• посадке полумуфты;
• зонам возле подшипников;
• местам предыдущего ремонта;
• наплавленным участкам.

Вал с трещиной нельзя просто проточить или выправить без инженерной оценки.

Проверяют:

• сами подшипники;
• посадки на валу;
• посадки в щитах;
• торцевые бурты;
• крышки;
• уплотнения;
• смазочные каналы;
• лабиринты;
• стопорные кольца;
• пружинные шайбы;
• регулировочные прокладки;
• систему подачи смазки;
• датчики температуры.

Что оценивают на подшипниковых посадках

На валу контролируют:

• диаметр;
• овальность;
• конусность;
• шероховатость;
• фретинг;
• следы проворачивания;
• задиры;
• биение;
• перпендикулярность бурта.

В щите контролируют:

• диаметр отверстия;
• овальность;
• конусность;
• соосность;
• состояние торцов;
• трещины;
• деформацию;
• следы проворачивания наружного кольца.

Проверка подшипниковых щитов

Щиты проверяют на:

• трещины;
• деформацию;
• износ посадки;
• овальность;
• повреждение центрирующего пояска;
• неперпендикулярность;
• состояние крепежных отверстий;
• соосность подшипниковых расточек;
• состояние уплотнений.

Перекошенный или неправильно восстановленный щит может вызвать:

• перекос подшипника;
• нагрев;
• повышенную вибрацию;
• неравномерный воздушный зазор;
• контакт ротора со статором.

Корпус проверяют на:

• трещины;
• деформацию;
• состояние лап;
• плоскостность опорных поверхностей;
• состояние фланца;
• резьбы;
• центрирующие пояски;
• коррозию;
• состояние вентиляционных каналов;
• состояние сварных швов;
• повреждения после транспортировки.

Деформация лап может создавать мягкую лапу и вибрацию после монтажа, даже если ротор сбалансирован.

После дефектации составляют перечень:

• выявленных дефектов;
• рекомендованных работ;
• деталей, подлежащих замене;
• деталей, подлежащих восстановлению;
• необходимых дополнительных испытаний;
• рисков;
• возможных причин аварии;
• сроков выполнения;
• стоимости.

Работы желательно разделить на:

• обязательные;
• рекомендованные;
• дополнительные;
• модернизационные.

Это позволяет заказчику понимать, какие работы необходимы для работоспособности, а какие повышают ресурс или надежность.

Если обмотка непригодна для дальнейшей работы, ее демонтируют и изготавливают новую.

Типовая технология:

1. 01Фиксация обмоточных данных.
2. 02Составление схемы обмотки.
3. 03Измерение пазов.
4. 04Определение количества витков.
5. 05Определение диаметра и количества проводников.
6. 06Определение шага.
7. 07Определение схемы соединения.
8. 08Демонтаж старой обмотки.
9. 09Очистка пазов.
10. 10Проверка сердечника.
11. 11Установка пазовой изоляции.
12. 12Изготовление катушек.
13. 13Укладка обмотки.
14. 14Установка клиньев.
15. 15Соединение катушечных групп.
16. 16Формирование лобовых частей.
17. 17Бандажирование.
18. 18Пайка или сварка соединений.
19. 19Электрический контроль.
20. 20Пропитка.
21. 21Сушка.
22. 22Финальные испытания.

Почему важно сохранить обмоточные данные

Перед удалением старой обмотки фиксируют:

• количество пазов;
• количество полюсов;
• число витков;
• шаг;
• количество параллельных ветвей;
• схему соединения;
• диаметр проводника;
• количество элементарных проводников;
• длину сердечника;
• размеры пазов;
• форму катушки;
• размеры лобовых частей;
• положение выводов;
• тип изоляции;
• массу меди.

Ошибка в обмоточных данных может изменить:

• магнитный поток;
• пусковой ток;
• номинальный ток;
• частоту вращения;
• нагрев;
• коэффициент мощности;
• КПД;
• момент.

Демонтаж старой обмотки

Старую обмотку нужно удалять так, чтобы не повредить сердечник. Опасность представляют:

• чрезмерный нагрев;
• выжигание при неконтролируемой температуре;
• механическое повреждение зубцов;
• замыкание листов;
• деформация пазов;
• остатки меди;
• повреждение прижимных элементов.

После демонтажа пазы очищают и повторно проверяют.

Изготовление новых катушек

Катушки изготавливают в соответствии с:

• схемой;
• чертежом;
• шаблоном;
• размерами пазов;
• системой изоляции;
• напряжением;
• классом нагревостойкости;
• способом пропитки.

Контролируют:

• количество витков;
• натяг провода;
• геометрию;
• отсутствие перекрещиваний;
• состояние изоляции;
• расположение выводов;
• идентичность катушек.

Укладка обмотки

Во время укладки нельзя:

• повреждать эмаль провода;
• чрезмерно деформировать катушку;
• оставлять острые края;
• нарушать пазовую изоляцию;
• смещать проводники;
• создавать чрезмерное уплотнение;
• оставлять слабо закрепленные лобовые части.

После укладки проверяют:

• правильность схемы;
• полярность групп;
• симметрию;
• межфазную изоляцию;
• крепление;
• зазоры до корпуса и ротора.

Соединение обмотки

Соединение выполняют:

• пайкой;
• сваркой;
• опрессовкой;
• болтовым способом;
• другим предусмотренным методом.

Контакт должен иметь:

• достаточную площадь;
• низкое переходное сопротивление;
• механическую прочность;
• качественную изоляцию;
• стойкость к вибрации;
• стойкость к нагреву.

Пропитка обмотки

Пропитка нужна для:

• повышения электрической прочности;
• заполнения пор;
• защиты от влаги;
• закрепления проводников;
• повышения теплопередачи;
• уменьшения вибрации обмотки;
• защиты от загрязнения.

Возможные методы:

• погружение;
• капельная пропитка;
• вакуумная пропитка;
• вакуум-нагнетательная пропитка;
• многократная пропитка;
• заливка компаундом.

Метод зависит от конструкции, напряжения и системы изоляции.

Сушка и полимеризация обмотки

Режим сушки определяется материалом лака или компаунда. Контролируют:

• температуру детали;
• температуру воздуха;
• время выдержки;
• скорость нагрева;
• скорость охлаждения;
• сопротивление изоляции;
• полноту полимеризации.

Недостаточная полимеризация приводит к:

• слабому креплению;
• запаху;
• загрязнению;
• снижению электрической прочности;
• смещению обмотки.

Чрезмерный нагрев может повредить изоляцию.

Объем ремонта ротора может включать:

• замену стержней;
• ремонт короткозамыкающих колец;
• восстановление обмотки;
• замену бандажей;
• ремонт контактных колец;
• замену коллектора;
• ремонт полюсов;
• ремонт обмотки возбуждения;
• ремонт вентилятора;
• правку вала;
• восстановление посадок;
• балансировку.

Ремонт короткозамкнутой клетки

В зависимости от конструкции применяют:

• замену поврежденных стержней;
• пайку;
• сварку;
• восстановление короткозамыкающих колец;
• полную замену клетки;
• изготовление нового ротора.

После ремонта нужно проверить:

• электрическую непрерывность;
• качество соединений;
• отсутствие трещин;
• геометрию;
• прочность;
• балансировку.

Ремонт контактных колец

Возможные работы:

• очистка;
• шлифование;
• проточка;
• полирование;
• восстановление изоляции;
• замена колец;
• восстановление выводов;
• устранение биения.

После ремонта проверяют:

• радиальное биение;
• торцевое биение;
• шероховатость;
• сопротивление изоляции;
• сопротивление соединений;
• взаимное положение колец.

Ремонт коллектора

Ремонт коллектора может включать:

• очистку;
• проточку;
• шлифование;
• продорожку изоляции;
• снятие фасок;
• устранение выступания ламелей;
• восстановление соединений;
• замену отдельных элементов;
• полную замену коллектора.

После ремонта проверяют:

• биение;
• овальность;
• состояние ламелей;
• глубину канавок;
• изоляцию;
• сопротивление между ламелями;
• качество поверхности;
• балансировку якоря.

Возможные работы:

• шлифование;
• полирование;
• восстановление посадки;
• металлизация;
• наплавление;
• установка ремонтной втулки;
• восстановление шпоночного паза;
• правка;
• механическая обработка;
• изготовление нового вала.

Выбор технологии зависит от:

• величины износа;
• материала;
• термообработки;
• места дефекта;
• частоты вращения;
• напряжений;
• конструкции;
• наличия трещин.

Восстановление подшипниковых посадок

Посадки могут восстанавливаться:

• металлизацией;
• газотермическим напылением;
• наплавлением;
• ремонтной втулкой;
• гальваническим покрытием;
• полимерным составом;
• изготовлением новой детали.

После восстановления контролируют:

• диаметр;
• овальность;
• конусность;
• биение;
• шероховатость;
• соосность;
• прочность восстановленного слоя.

Ремонт подшипниковых щитов

Возможные работы:

• расточка;
• установка втулки;
• наплавление;
• восстановление центрирующего пояска;
• ремонт трещин;
• восстановление резьб;
• механическая обработка;
• изготовление нового щита.

После ремонта важно обеспечить соосность расточек относительно корпуса и второго подшипникового узла.

Ремонт корпуса

Работы могут включать:

• сварку трещин;
• восстановление лап;
• восстановление фланца;
• ремонт резьб;
• восстановление посадочных поясков;
• выравнивание опорных поверхностей;
• ремонт вентиляционных каналов;
• восстановление кожухов;
• окраску.

После сварки нужно проверить, не возникла ли деформация корпуса.

После механического и электрического ремонта ротор проверяют и при необходимости балансируют.

Балансировка особенно нужна после:

• перемотки ротора или якоря;
• замены вентилятора;
• ремонта короткозамкнутой клетки;
• правки вала;
• наплавления;
• механической обработки;
• замены коллектора;
• ремонта контактных колец;
• замены бандажей.

Перед балансировкой нужно убедиться, что:

• вал не имеет чрезмерного биения;
• детали надежно закреплены;
• ротор чистый;
• вентилятор не деформирован;
• балансировочные плоскости определены;
• правильно учтена шпонка.

Перед сборкой проверяют:

• чистоту деталей;
• отсутствие посторонних предметов;
• завершение всех измерений;
• состояние резьб;
• состояние крепления обмоток;
• состояние балансировочных грузов;
• готовность подшипников;
• правильность смазки;
• состояние уплотнений;
• состояние прокладок;
• готовность датчиков;
• маркировку выводов.

Перед монтажем проверяют:

• маркировку подшипника;
• размеры;
• внутренний зазор;
• класс точности;
• тип сепаратора;
• направление установки;
• чистоту;
• отсутствие повреждений;
• соответствие посадкам.

Подшипник монтируют:

• нагревом;
• прессованием;
• гидравлическим методом;
• специальным инструментом.

Усилие передают только через кольцо, которое устанавливается с натягом.

Нагрев подшипника

Подшипники желательно нагревать:

• индукционным нагревателем;
• в контролируемом термошкафу;
• другим разрешенным методом.

Не рекомендуется:

• открытый огонь;
• неравномерный локальный нагрев;
• загрязненная масляная ванна;
• превышение температуры;
• нагрев уплотненного подшипника без учета его конструкции.

Температура должна быть достаточной для монтажа, но безопасной для материала, смазки и термообработки.

Закладка смазки

Избыток смазки может быть не менее опасным, чем ее нехватка. Избыточное заполнение вызывает:

• перемешивание смазки;
• повышение температуры;
• утечку;
• загрязнение обмотки;
• повреждение уплотнений.

Количество и тип смазки определяют по:

• конструкции подшипникового узла;
• скорости;
• размеру подшипника;
• температуре;
• документации производителя;
• интервалу пополнения.

Ротор устанавливают так, чтобы не повредить:

• обмотку;
• лобовые части;
• сердечник;
• контактные кольца;
• коллектор;
• подшипниковые шейки;
• уплотнительные поверхности.

Для крупных машин применяют технологические устройства, обеспечивающие контролируемое перемещение и зазор.

После установки проверяют:

• свободное вращение;
• отсутствие трения;
• осевое положение;
• состояние уплотнений;
• правильность сборки щитов.

Воздушный зазор между ротором и статором должен быть равномерным в соответствии с конструкцией машины.

Неравномерный зазор может быть вызван:

• износом подшипников;
• деформацией щитов;
• несоосностью расточек;
• изгибом вала;
• смещением сердечника;
• деформацией корпуса;
• неправильной сборкой;
• смещением подшипниковых вкладышей.

Зазор измеряют в нескольких угловых и осевых положениях.

Контролируют:

• осевой люфт;
• положение сердечника ротора относительно статора;
• положение вентилятора;
• зазоры уплотнений;
• положение полумуфты;
• работу упорного подшипника;
• положение контактных колец и щеток.

Неправильное осевое положение может привести к:

• контакту деталей;
• осевой вибрации;
• перегреву упорного узла;
• изменению электромагнитных характеристик;
• повреждению вентилятора.

Во время сборки контролируют:

• моменты затяжки;
• стопорение крепления;
• установку прокладок;
• уплотнения;
• подключение датчиков;
• подключение нагревателей;
• схему обмоток;
• положение перемычек;
• заземление;
• направление вентилятора;
• правильность вращения;
• состояние клеммной коробки.

После сборки вал должен вращаться равномерно, без заклинивания и постороннего шума.

В зависимости от типа и объема ремонта проводят:

• измерение сопротивления изоляции;
• определение коэффициента абсорбции;
• определение индекса поляризации;
• измерение активного сопротивления фаз;
• проверку симметрии;
• испытание межвитковой изоляции;
• импульсное испытание;
• испытание повышенным напряжением;
• проверку межфазной изоляции;
• проверку датчиков;
• проверку нагревателей;
• проверку схемы соединения;
• проверку чередования фаз;
• испытание обмотки ротора;
• испытание обмотки возбуждения;
• проверку коллектора или контактных колец.

Конкретный перечень и напряжение испытаний определяются документацией и применимыми нормами.

Почему испытания мегомметром недостаточно

Мегомметр показывает состояние изоляции относительно корпуса или между электрически разделенными цепями. Он не гарантирует отсутствия:

• межвиткового замыкания;
• неправильного числа витков;
• ошибки схемы;
• слабого паяного соединения;
• локального дефекта, который проявляется под импульсом;
• электромагнитной асимметрии.

Поэтому после перемотки нужен комплекс различных проверок.

Проверка активного сопротивления фаз

Сопротивление фаз измеряют точным методом, желательно четырехпроводным. Нужно учитывать:

• температуру;
• сопротивление соединительных проводов;
• контактное сопротивление;
• схему соединения;
• параллельные ветви;
• стабилизацию показаний.

Значительная разница может указывать на:

• ошибку числа витков;
• плохое соединение;
• неправильную схему;
• разное сечение провода;
• обрыв параллельной ветви.

Испытание повышенным напряжением

Испытание проверяет электрическую прочность изоляции. Оно имеет повышенный риск для обмотки, поэтому должно выполняться:

• по утвержденной методике;
• квалифицированным персоналом;
• после измерения сопротивления изоляции;
• с правильно выбранным напряжением;
• с ограничением тока;
• с обязательным разряжением после теста.

Во время холостого хода проверяют:

• направление вращения;
• пуск;
• ток;
• симметрию токов;
• частоту вращения;
• вибрацию;
• шум;
• температуру подшипников;
• работу вентилятора;
• состояние щеточного аппарата;
• искрение;
• осевое положение;
• утечку смазки;
• работу датчиков.

Двигатель запускают в контролируемых условиях с защитой и возможностью аварийной остановки.

Что показывает ток холостого хода

Ток холостого хода зависит от:

• конструкции двигателя;
• мощности;
• напряжения;
• магнитного потока;
• воздушного зазора;
• потерь в стали;
• механических потерь;
• схемы обмотки;
• качества ремонта.

Чрезмерный или несимметричный ток может указывать на:

• ошибку обмотки;
• неправильное число витков;
• неправильное соединение;
• неравномерный воздушный зазор;
• дефект ротора;
• завышенное напряжение;
• механическое трение;
• повреждение сердечника.

Оценивать его нужно с учетом данных конкретного двигателя.

Контроль вибрации

Вибрацию измеряют:

• со стороны привода;
• с противоположной стороны;
• горизонтально;
• вертикально;
• в осевом направлении.

Анализируют:

• общий уровень;
• спектр;
• частоту вращения;
• гармоники;
• подшипниковые частоты;
• стабильность;
• фазу при необходимости.

Повышенная вибрация после ремонта может быть вызвана не только дисбалансом, но и:

• перекосом щитов;
• неправильным монтажом подшипников;
• мягкой лапой;
• электромагнитной асимметрией;
• трением;
• ослаблением;
• резонансом стенда.

Контроль температуры

Во время испытания контролируют температуру:

• обоих подшипников;
• корпуса;
• обмотки по датчикам;
• контактных колец;
• щеточного аппарата;
• клеммных соединений;
• смазки.

Контроль шума

Посторонний шум может указывать на:

• подшипниковый дефект;
• трение;
• ослабление вентилятора;
• неправильный воздушный зазор;
• электромагнитный шум;
• резонанс;
• контакт уплотнения;
• осевое перемещение;
• дефект ротора.

Шум желательно оценивать совместно с вибрацией и спектральным анализом.

Испытание под нагрузкой

Если есть подходящий стенд или возможность испытания на объекте, контролируют:

• ток;
• напряжение;
• мощность;
• момент;
• частоту вращения;
• скольжение;
• температуру;
• вибрацию;
• КПД;
• коэффициент мощности;
• поведение во время нагрузки.

Не все дефекты проявляются на холостом ходу. Например, трещина стержня ротора или слабое соединение может значительно сильнее проявляться под нагрузкой.

После испытаний выполняют:

• окончательную очистку;
• проверку крепления;
• устранение утечек;
• окраску;
• маркировку;
• установку транспортных фиксаторов;
• консервацию открытых металлических поверхностей;
• закрытие кабельных вводов;
• защиту вала;
• упаковку;
• оформление документации.

Если двигатель имеет подшипники скольжения или специальную систему смазки, должны быть предоставлены инструкции по транспортировке и вводу в эксплуатацию.

Какие документы должен получить заказчик

В зависимости от объема ремонта комплект документов может включать:

• акт приемки;
• дефектную ведомость;
• согласованный перечень работ;
• ремонтную ведомость;
• протокол сопротивления изоляции;
• протокол сопротивления обмоток;
• протокол испытания повышенным напряжением;
• протокол межвиткового контроля;
• протокол балансировки;
• карту биения;
• протокол вибрации;
• протокол холостого хода;
• результаты дефектоскопии;
• акт испытания;
• техническое заключение;
• гарантийные условия;
• рекомендации по монтажу и эксплуатации.

Причину устанавливают по совокупности данных:

• история работы;
• характер срабатывания защиты;
• картина повреждения обмотки;
• результаты измерений;
• состояние ротора;
• состояние подшипников;
• состояние посадок;
• следы трения;
• состояние системы охлаждения;
• данные вибрации;
• параметры сети;
• режим нагрузки;
• настройки частотного преобразователя.

После попадания воды нельзя сразу подавать напряжение. Нужно:

1. 01Отключить двигатель.
2. 02Зафиксировать уровень и тип загрязнения.
3. 03Разобрать.
4. 04Удалить воду и загрязнение.
5. 05Промыть детали.
6. 06Высушить.
7. 07Проверить изоляцию.
8. 08Проверить подшипники.
9. 09Проверить коррозию сердечника.
10. 10Проверить клеммы и датчики.
11. 11Выполнить электрические испытания.
12. 12При необходимости пропитать или перемотать обмотку.
13. 13Заменить смазку, уплотнения и подшипники.
14. 14Провести контрольный пуск.

Вода может содержать соли, масло, химические вещества или абразивные частицы, поэтому простой сушки часто недостаточно.

Нужно проверить не только подшипник, но и:

• вал;
• посадку на валу;
• посадку в щите;
• бурты;
• крышки;
• уплотнения;
• лабиринты;
• воздушный зазор;
• сердечник;
• обмотку;
• следы контакта ротора со статором;
• балансировку;
• соосность агрегата;
• систему смазки;
• возможное прохождение тока через подшипник.

После перегрева проверяют:

• сопротивление изоляции;
• межвитковое состояние;
• механическую прочность изоляции;
• состояние бандажей;
• состояние клиньев;
• потемнение;
• деформацию пластиковых деталей;
• состояние смазки;
• состояние подшипников;
• твердость и геометрию посадок;
• состояние вентилятора;
• сердечник.

Даже если обмотка еще проводит ток, ее изоляция могла потерять значительную часть ресурса.

Нужно проверить:

• вал;
• подшипники;
• подшипниковые посадки;
• щиты;
• корпус;
• воздушный зазор;
• сердечник статора;
• сердечник ротора;
• обмотку;
• короткозамкнутую клетку;
• балансировку;
• осевое положение.

Простой зачистки следов трения недостаточно. Нужно определить, почему ротор сместился.

Нужно учитывать:

• импульсную форму напряжения;
• крутые фронты;
• перенапряжение на обмотке;
• нагрев на низкой скорости;
• подшипниковые токи;
• высокочастотные составляющие;
• требования к изоляции;
• длину кабеля;
• фильтры;
• настройку несущей частоты;
• диапазон скоростей.

Во время ремонта могут быть рекомендованы:

• усиленная изоляция;
• фазораздельная изоляция;
• изолированный подшипник;
• заземляющая щетка;
• датчики температуры;
• независимая вентиляция;
• фильтры на выходе преобразователя.

Не всегда ремонт целесообразен. Нужно учесть:

• степень повреждения сердечника;
• состояние ротора;
• состояние вала;
• доступность материалов;
• стоимость нового двигателя;
• сроки поставки;
• энергоэффективность;
• критичность оборудования;
• возможность восстановить заводские параметры;
• наличие документации.

Для стандартного маломощного двигателя иногда экономически выгоднее замена. Для крупного, специального, высоковольтного или импортного двигателя ремонт часто значительно быстрее и дешевле изготовления нового.

Признаки качественного ремонта:

• проведена входная дефектация;
• зафиксирована причина повреждения;
• составлена дефектная ведомость;
• сохранены или подтверждены обмоточные данные;
• проверен сердечник;
• проверен ротор;
• измерены посадки;
• проверено биение;
• ротор сбалансирован;
• подшипники установлены правильно;
• проведены электрические испытания;
• проведен холостой ход;
• измерены ток и вибрация;
• оформлены протоколы;
• предоставлены рекомендации по монтажу.

Должны настораживать:

• отсутствие дефектной ведомости;
• отсутствие измерений посадок;
• замена подшипников без проверки вала и щитов;
• перемотка без проверки сердечника;
• отсутствие балансировки после ремонта ротора;
• отсутствие протоколов;
• отсутствие данных холостого хода;
• отсутствие объяснения причины аварии;
• использование неизвестных материалов;
• невозможность подтвердить обмоточные данные;
• окраска поврежденных поверхностей без ремонта;
• несоответствующая шпонка или муфта;
• нестабильная вибрация после ремонта.

1. 01Неполная фиксация исходного состояния.
2. 02Отсутствие информации о режиме аварии.
3. 03Неправильная разборка.
4. 04Повреждение лобовых частей во время извлечения ротора.
5. 05Неконтролируемый нагрев полумуфты.
6. 06Повреждение вала съемником.
7. 07Неправильный демонтаж подшипника.
8. 08Отсутствие измерения посадок.
9. 09Игнорирование овальности и конусности.
10. 10Перемотка без проверки сердечника.
11. 11Ошибка в количестве витков.
12. 12Ошибка в схеме соединения.
13. 13Слабое крепление лобовых частей.
14. 14Плохая пайка.
15. 15Недостаточная пропитка.
16. 16Неправильный режим сушки.
17. 17Смешивание несовместимых смазок.
18. 18Неправильный внутренний зазор подшипника.
19. 19Передача монтажного усилия через тела качения.
20. 20Неправильная осевая регулировка.
21. 21Неравномерный воздушный зазор.
22. 22Отсутствие балансировки.
23. 23Отсутствие контроля биения после ремонта.
24. 24Отсутствие фазного контроля обмотки.
25. 25Отсутствие холостого хода.
26. 26Оценка двигателя только по уровню шума.
27. 27Отсутствие протоколов.
28. 28Неустановленная первопричина повреждения.

Перед передачей двигателя в ремонт желательно предоставить:

• паспорт;
• схему;
• предыдущие протоколы;
• историю ремонтов;
• данные вибрации;
• данные токов;
• информацию о срабатывании защиты;
• настройки частотного преобразователя;
• данные о подшипниках;
• тип смазки;
• фото места установки;
• информацию о присоединенном механизме.

После ремонта нужно проверить на объекте:

• фундамент;
• мягкую лапу;
• центрирование;
• состояние муфты;
• напряжение;
• перекос фаз;
• настройки защиты;
• смазку;
• направление вращения;
• вибрацию;
• температуру;
• фактическую нагрузку.

• Как перематывают статор электродвигателя?
• Как ремонтируют ротор электродвигателя?
• Как ремонтируют короткозамкнутый ротор?
• Как ремонтируют фазный ротор?
• Как ремонтируют якорь?Скоро
• Как ремонтируют коллектор?Скоро
• Как ремонтируют контактные кольца?
• Как восстанавливают вал электродвигателя?Скоро
• Как восстанавливают посадку подшипника?Скоро
• Как ремонтируют подшипниковый щит?Скоро
• Как заменить подшипники электродвигателя?
• Как пропитывают обмотки?
• Как сушат обмотки?
• Как проверяют сердечник статора?
• Как измерить биение вала?
• Как проверить балансировку ротора?
• Как измерить воздушный зазор?
• Как проверить электродвигатель после ремонта?
• Как проводят испытания электродвигателя?
• Почему двигатель повторно выходит из строя после ремонта?Скоро

ООО ПКФ «Электропромремонт» выполняет комплексный ремонт промышленных электрических машин различной мощности и конструкции.

В перечень работ входят:

• входная диагностика;
• разборка электродвигателей;
• очистка и сушка;
• полная дефектация;
• перемотка статоров;
• изготовление катушек;
• перемотка фазных роторов;
• перемотка якорей;
• ремонт обмоток возбуждения;
• ремонт короткозамкнутых роторов;
• замена стержней и короткозамыкающих колец;
• ремонт коллекторов;
• ремонт контактных колец;
• ремонт щеткодержателей;
• ремонт валов;
• правка валов;
• восстановление подшипниковых посадок;
• изготовление новых валов;
• ремонт подшипниковых щитов;
• ремонт корпусов;
• ремонт вентиляторов;
• ремонт полумуфт;
• замена подшипников;
• динамическая балансировка;
• контроль биения;
• контроль воздушного зазора;
• вакуумная пропитка;
• сушка обмоток;
• электрические испытания;
• испытание повышенным напряжением;
• контроль межвитковой изоляции;
• вибрационные испытания;
• испытание на холостом ходу;
• лазерное центрирование;
• дефектоскопия;
• оформление протоколов;
• подготовка технических заключений.

Ремонт электродвигателя — это последовательный инженерный процесс, а не набор отдельных слесарных или обмоточных операций.

Качественный ремонт должен включать:

• правильную приемку;
• сбор информации об аварии;
• входную диагностику;
• фотофиксацию;
• контролируемую разборку;
• очистку;
• полную дефектацию;
• поиск первопричины;
• восстановление электрической части;
• восстановление механической части;
• ремонт ротора;
• балансировку;
• правильную сборку;
• электрические испытания;
• холостой ход;
• контроль вибрации и температуры;
• оформление документации.

Именно такой подход позволяет не просто запустить электродвигатель после ремонта, а восстановить его надежность и прогнозируемый ресурс.