|
Уважаемые клиенты, с 01.01.2024г. мы прекращаем принимать инструменты BOSCH в платный ремонт
Типы изделий:
|
Диагностика и анализ неисправностей: Станок деревообрабатывающий
|
Повреждение обмоток в электродвигателях Развернуть ▼
|
Одной из главных причин выхода электродвигателя из строя является разрушение изоляции, приводящее к короткому замыканию. Лаковое покрытие трескается вследствие высокой температуры. Каждый двигатель просчитывается по теплоотдаче, имея определенный запас прочности, но возникающая перегрузка электродвигателя приводит к перегреву обмотки. Она может быть технологического происхождения или быть следствием аварии.
Технологическая перегрузка электродвигателя является следствием увеличения вращающего момента на валу. Если не вдаваться глубоко в электро-технические тонкости процесса работы электродвигателя, то можно кратко отметить, что на валу двигателя периодически возникают кратковременные большие моменты сопротивления, создающие броски тока. Это и переменная нагрузка на вал, и пусковой режим, и торможение двигателя электротормозом.
Аварийная перегрузка электродвигателя может возникнуть по следующим причинам:
- заклинивание рабочего органа машины;
- резкий скачок напряжения в линии;
- высокая нагрузка на вал;
- нарушение режима охлаждения двигателя;
- авария на питающей электрической линии с понижением напряжения.
Традиционно используется изоляция класса А, максимальной рабочей температурой которой является 95ºС. При длительной нагрузке обмотки электродвигателя постепенно нагреваются до температуры, близкой к предельно допустимому значению. Обычно электродвигатель имеет некоторый запас по нагреву, и небольшие превышения тока, несмотря на продолжительность действия, не могут создать опасной ситуации. Эти расчеты заложены инженерами завода-производителя.
Для информации: Из закона Аррениуса следует, что перегрев сверх допустимого на каждые 8–10 °С сокращает срок службы изоляции обмоток электродвигателя в два раза. Таким образом, перегрев на 40 °С сокращает срок службы изоляции в 32 раза!
Так что мы понимаем, процесс разрушения изоляции может происходить как относительно продолжительное время, так и кратковременно. Все зависит от температуры перегрева. Исключение составляет брак изолирующего лакового покрытия провода обмоток, допущенного на заводе. Как отличить заводской брак от перегрузки инструмента эксплуатационного характера?
В случае заводского дефекта с некачественной изоляцией обмоток повреждение носит как правило локальный характер. Это можно увидеть по потемневшей ламеле на коллекторе двигателя, где одна или несколько ламелей потемневшие (Рис.1_красная стрелка), тогда как остальные нормального цвета (Рис.1_желтые стрелки). При слабо обжатом на ламеле проводе обмотки может произойти пробой с разрушением провода (Рис.2). В этом случае повреждение так же будет иметь локальный характер. Пробой обмотки внутри ротора (Рис.3) или статора (Рис.4) характеризуется потемнением одной из обмоток. Остальные обмотки будут иметь неповрежденный вид (лаковое покрытие нормального цвета, оплавление бандажной нити отсутствует). Это что касается гарантийных случаев.
Перегруженный инструмент имеет вид с общим потемнением обмоток двигателя, вплоть до черного. На роторе все обмотки одинаково потемневшие, бандажная нить оплавлена (Рис.5), некоторые ламели либо отошли, либо вовсе оторвались (Рис.6). Обмотки статора также будут выглядеть одинаково поврежденные. Обе обмотки будут потемневшие вплоть до обгорания (Рис.7).
Повреждение лакового покрытия ротора также может быть вызвано абразивным износом (Рис.8). Мелкий песок попадая на вращающийся ротор образует сколы на лаковом покрытии.
И в заключение. При диагностике электродвигателя, при кажущемся повреждении только ротора, необходимо обязательно проверить статор. Замерять сопротивление обмоток. Расхождение в 0,2-0,3 ома говорит о неисправности статора. Потемневшие обмотки, даже если сопротивление нормальное, говорит о том, что жить ему осталось недолго. Как говорилось выше, перегрев резко сокращает срок службы детали. Открыть в новой вкладке
 Рис. 1  Рис. 2  Рис. 3  Рис. 4  Рис. 5  Рис. 6  Рис. 7  Рис. 8
|
|
Подшипники аналоги (ГОСТ - международная система) Развернуть ▼
|
В последнее время мы привыкли к международной системе обозначений подшипников, но иногда встречаются обозначения по ГОСТу (отечественные подшипники). Здесь приведена таблица наиболее встречающихся в использовании у нас подшипников однорядных шариковых радиальных с обозначением по ГОСТу и их аналогов по международной маркировке. Нас интересуют в первую очередь сравнительные обозначения и основные размеры: наружный диаметр (Рис.1_D,Рис.4_D), внутренний диаметр (Рис.1_d,Рис.4_d) и высота подшипника (Рис.1_B,Рис.4_B).
Вначале оговоримся по маркировке ГОСТ. Подшипники могут быть открытыми, закрытыми с одной стороны и закрытыми с двух сторон защитной крышкой. Крышки могут быть металлические (Рис.1_А) и резинометаллические(Рис.2_А). Резинометаллические крышки лучше сохраняют подшипник то попадания грязи и пыли. Металлические крышки лучше переносят высокие обороты. Для примера возьмем подшипник 608(по международному стандарту), его аналог по ГОСТ (Рис.3). Последние 2 цифры (Рис.3_желтая зона) это основной тип подшипника 22-наружный диаметр_D, 8-внутренний диаметр_d, 7-высота подшипника_B. Под основной тип подшипника зарезервированы 4 последних знака. Пятая цифра сзади (Рис.3_красная зона)- количество защитных крышек, где 6-это одна крышка, 8-подшипник имеет крышки с обеих сторон. Перед 6-кой или 8-кой единица (Рис.3_зеленая зона) говорит о том, что крышки резинометаллические. Отсутствие знака - металлические. Как пример: 180018 (ГОСТ), подшипник типоразмера 22х8х7 защищен с двух сторон крышками из резинометаллического материала или 80018 (ГОСТ) подшипник 22х8х7 с двумя резинометаллическими крышками.
Обозначение защитных крышек по международному стандарту (ISO):
* отсутствие после цифр суффикса - открытый (608)
* Z-одна металлическая крышка (608-Z)
* 2Z-металлические крышки с двух сторон (608-2Z)
* RS- одна резинометаллическая крышка (608-RS)
* 2RS-резинометаллические крышки с двух сторон (608-2RS).
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ТАБЛИЦА АНАЛОГОВ
ISO________ГОСТ________D-d-B________max об/мин
6000_______100________26-10-8__________30000
6001_______101________28-12-8__________32000
6002_______102________32-15-9__________28000
6003_______103________35-17-10_________24000
6004_______104________42-20-12_________20000
6005_______105________47-25-12_________18000
6008_______108________68-40-15_________12000
6009_______109________75-45-16_________11000
607_________17________19-7-6___________34000
608_________18________22-8-7___________32000
609_________19________24-9-7___________30000
61804____1000804______32-20-7__________22000
_6804____1000804______32-20-7__________22000
61806____1000806______42-30-7__________18000
_6806____1000806______42-30-7__________18000
6200_______200________30-10-9__________30000
6201_______201________32-12-10_________22000
6202_______202________35-15-11_________19000
6203_______203________40-17-12_________17000
6204_______204________47-20-14_________15000
6205_______205________52-25-15_________12000
6206_______206________62-30-16_________10000
625_________25_________16-5-5__________36000
626_________26_________19-6-6__________32000
627_________27_________22-7-7__________30000
628_________28_________24-8-8__________31000
629_________29_________26-9-8__________26000
6300_______300________35-10-11_________26000
6301_______301________37-12-12_________26000
6302_______302________42-15-13_________20000
6306_______306________72-30-19__________9000
6307_______307________80-35-21__________8500
6308_______308________90-40-23__________7500
6309_______309_______100-45-25__________8000
6900_____1000900______22-10-6__________36000
6902_____1000902______28-15-7__________28000
6905_____1000905______42-25-9__________18000
696______1000096_______15-6-5__________45000
697______1000097_______17-7-5__________43000
698______1000098_______19-8-6__________40000
30303_____7303_________47-17-15_________8500 Открыть в новой вкладке
|
|
Гарантия - не гарантия _ повреждения электродвигателей Развернуть ▼
|
При диагностике механизмов с электродвигателями механик нередко сталкивается с ситуацией, когда необходимо определить - повреждение относится к гарантийному случаю или носит эксплуатационный характер. В этой статье речь пойдет о повреждениях основных узлов электродвигателя таких как ротор, статор, щетки (Рис.1).
Для начала следует понять как работают эти узлы между собой. Если рассматривать упрощенно, то можно сказать что эти узлы связаны между собой в одну замкнутую электрическую цепь (Рис.2). Ток поступает на одну из обмоток статора (Рис.2_А), далее на щетку, через коллектор и обмотку ротора возвращается на вторую щетку и через нее на вторую обмотку статора (Рис.2_В). Подробнее видно на упрощенной схеме (Рис.3), где входящий ток (Рис.3_А) проходит через обмотку статора (Рис.3_1), щетку (Рис.3_2), через ротор и вторую щетку (Рис.3_3) и через вторую обмотку статора (Рис.3_4) на выход (Рис.3_В). Из всего этого понятно, что любой обрыв в этой цепи приведет к прекращению работы двигателя.
Если происходит перегрузка двигателя, то наблюдается такая картина как общий разогрев обмоток двигателя. В этом случае вначале будет происходит изменение цвета лакокрасочного защитного покрытия обмоток и его разрушение. Затем следует замыкание самих обмоток между витками. И получается что количество витков, как бы, уменьшается, т.е. часть витков не участвует в процессе. И дальше процесс разрушения развивается с катастрофической скоростью. С уменьшением количества витков уменьшается общее сопротивление обмоток, что влечет за собой увеличение силы тока и как результат еще больший нагрев обмоток вплоть до их выгорания. Здесь следует отметить, что у нормально работающего двигателя самое "горячее" место это коллектор ротора. Щетки перескакивают с ламели на ламель вызывая некоторое искрение. Ротор содержит на себе обмотку, которая является нагрузкой преимущественно индуктивного характера. Разрыв такой цепи неизбежно сопровождается переходным процессом, который связан с появлением маленьких дуг от самоиндукции обмотки ротора или обмоток ротора и статора. Эти дуги и вызывают нагрев коллектора. В случаях перегрузки такой разогрев развивается по неуправляемому сценарию и может вызвать даже отрыв ламели коллектора.
По этому если мы видим общее потемнение обмоток статора или ротора, то это однозначно не гарантийный случай и относится к повреждениям эксплуатационного характера, вызванного перегрузкой электродвигателя (эффект заторможенного ротора). В данном случае неважно повреждены оба узла или один, либо ротор, либо статор. При таких повреждениях рекомендуется менять оба узла. Ранее в статье ("Диагностика и анализ неисправностей: Повреждение обмоток в электродвигателях "http://remont.tools.by/diagnostics/view/1571067412) очень подробно рассказывалось почему следует менять оба узла. Статор с потемневшими обеими обмотками (Рис.4) - не гарантия. Аналогичный ротор (Рис.5) - не гарантия.
В исключительных случаях бывает отрыв ламели из-за некачественного изготовления ротора (Рис.6). Но здесь картина будет другой. Наблюдается оторвавшаяся ламель, но обмотка имеет неповрежденный вид. Этот случай можно признать гарантийным.
Так же к гарантийным случаям можно отнести локальные повреждения обмоток ротора (Рис.7). Здесь произошел локальный пробой изоляции и в этом месте можно наблюдать частичное потемнение обмотки. Локальное повреждение статора (Рис.8_красная стрелка). Здесь видно что разогреву подверглась одна из обмоток, вторая осталась без изменений (Рис.8_оранжевая стрелка). Можно предположить что в каком-то месте обмотки был допущен брак, что и вызвало короткое замыкание с последующим потемнением и обгоранием лакового покрытия.
Из-за неудачной намотки статора возможна некоторая подвижность самой обмотки относительно статорного железа. В этом случае от естественной вибрации электродвигателя возможно протирание защитного слоя обмотки с последующим замыканием ее на корпус железа (Рис.9). Это так же можно отнести к гарантийным случаям. Открыть в новой вкладке
 Рис.1  Рис.2  Рис.3  Рис.4  Рис.5  Рис.6  Рис.7  Рис.8  Рис.9
|
|
Схемы типовые. Подключение коллекторных двигателей (диагностика) Развернуть ▼
|
Есть разные схемы подключения электродвигателей переменного тока коллекторного типа. Различия в том, что иногда добавляются всевозможные дополнительные узлы для лучшего комфорта пользователя. К ним относятся термопредохранители, тахогенераторы, датчики Холла, схемы плавного пуска, различные индикаторы и пр. Визуально это усложняет схему, но в основе все равно это можно представить как типовое подключение.
На Рис.1 подключение с одной обмоткой статора, т.е. обе обмотки статора внутри завязаны кольцом и на выходе два провода. На Рис.2 подключение в двумя обмотками и на выходе статора вы видим четыре провода. Понимая это, легко провести диагностику всех узлов двигателя, не прибегая к попеременной замене узлов наугад.
ПРИМЕР: Имеется УШМ с электроблоком плавного пуска.
НЕИСПРАВНОСТЬ: Не включается
1. Отсоединяем выключатель от схемы и прозваниваем (работает-не работает)
2. Отсоединяем эл/блок и подключаем двигатель напрямую по схеме (Рис.1, Рис.2) работает-не работает.
И уже по этим результатам можем сказать многое. И если все плохо - проверяем статор (сравниваем сопротивление обмоток) и ротор. В нашем случае это не КЗ (было бы заментно визуально), а скорее всего обрыв. Т.е. действуем методом исключения от простого к сложному. Это экономит и время, и качество ремонта, т.к. чем сложнее путь тем больше возможных ошибок. Открыть в новой вкладке
 Рис.1  Рис.2
|
|
|
|
Вход | Регистрация
