同步電機最常見的故障及維修
增加定子活性鋼的熱量。定子活性鋼發熱可能是由於同步電機過載,以及出廠時鐵芯充電片短路且壓力不足。隨著核心的輕微壓縮,電荷片的微移動發生在 100 Hz / s 的磁化反轉頻率,以及活性鋼的振動增加。
在活動鋼的振動過程中,會發生絕緣板的磨損。絕緣損壞的板材相互接觸,並在由此產生的未絕緣鋼包中 渦流 加熱核心。在這種情況下,可能會發生整個定子孔的短路或局部停機。
根據板材中短路的面積,可能會發生所謂的短路。 “鐵中火”,使絕緣材料過熱並導致其損壞。這種現像在大型同步電機,尤其是渦輪發電機中是很危險的。
去除活性鋼中的這種危險現像如下:
• 大的 同步電機 配備電流表和功率表(安培表和瓦特表),因此可以輕鬆監控負載水平并快速採取減載措施。繞組和活動鋼的加熱由內置在定子中的熱電偶控制,以測量繞組和鐵心的溫度;
• 在活動鋼短路的情況下,尤其是局部性質的短路,這種現像只能通過耳朵在工作機器中檢測到。發癢的振動發生,大約在定子中被激活的鋼被包圍。要消除這種現象,必須拆機。通常,大型同步電機採用加長軸製成,這樣就可以拆除防護罩並將定子移動到您可以工作的地方。
然後,為了密封鋼材,將塗有一種粘合劑清漆(88 號、ML-92 等)的 textolite 楔子打入牙齒。在齒被打入之前,活性鋼用乾燥的壓縮空氣徹底吹掃。
如果由於某種原因在牙齒中出現短路和鐵熔化,則將損壞的區域小心地切掉,清潔,將風乾的清漆倒入板材之間並將板材楔入。如果在此之後瘙癢的振動沒有消失,則應重複楔入,直到活動鋼的振動完全消失。
在大型高壓電機中,板材的修復和襯裡質量通過感應法進行檢查。
定子繞組過熱。同步電機定子繞組局部過熱的最常見原因是每匝短路。如果瀝青混合定子繞組發生轉向故障,由於故障相電流增加,機器將在最大保護下停機。在轉彎電路的位置,瀝青會熔化,在轉彎之間流動並將它們絕緣。瀝青硬化後大約 30-40 分鐘,應啟動同步機。長期的經驗證實了所描述的消除線圈損壞的程序的良好結果。
然而,這種定子絕緣的恢復並不能認為是可靠的,儘管恢復後的絕緣可以長期可靠地工作,直到電機停機進行定期維修。
在同步電機的定子繞組中,可能會出現與異步電機繞組故障類似的故障,如市電電壓下降時出現過流等。在這種情況下,有必要將電源電壓增加到標稱電壓。
勵磁線圈過熱。與同步電機的定子繞組不同,勵磁繞組由直流供電。通過改變同步電機中的勵磁電流,可以調整功率因數。勵磁電流在每種類型的同步電機的標稱值範圍內進行調節。
隨著勵磁電流的增加,同步電動機的過載能力增加,功率因數由於此類機器的高補償能力而提高,並且其運行區域的電壓水平增加。然而,隨著勵磁繞組中電流的增加,該繞組的發熱增加,定子繞組中的電流也增加。因此,將勵磁繞組電流調節到定子繞組電流最小,功率因數等於1,勵磁電流在額定值以內。
當勵磁線圈電路閉合時,線圈溫度升高,過熱可能是不可接受的;轉子振動會更強烈,大部分線圈匝數是閉合的。
勵磁繞組短路的可能性解釋如下。由於磁極線圈絕緣的干燥和收縮,線圈發生移動,與此相關,外殼和匝的絕緣磨損,這反過來又為發生故障創造了條件匝間和極殼上短路。
啟動同步電動機時勵磁繞組故障。有時,同步電動機的勵磁繞組在啟動的初始瞬間絕緣擊穿。當勵磁繞組靠近外殼時,同步電動機的運行是不允許的。
為了了解同步電動機啟動過程中出現故障的原因,有必要了解它們的結構。
同步電機的定子和繞組在結構上與感應電機的定子相似。同步電機不同於感應轉子設計。
轉速高達 1500 rpm 的同步電動機的轉子有一個凸極,即磁極在轉子星形(輪緣)上加固。高速機器的轉子是隱式製造的。在極中,啟動繞組的銅或黃銅棒插入沖壓孔中。帶有彼此串聯的勵磁繞組的線圈安裝在磁極上(在絕緣外殼的頂部)。
通常,帶有啟動線圈的同步電動機以異步方式啟動。如果同步電動機的勵磁繞組與勵磁機盲接,則中間電路 刺激裝置 不必要;機器通過永久連接到勵磁繞組的勵磁機進行勵磁而進入同步狀態。
但是,有一些方案,特別是在大型機器中,當勵磁由單獨安裝的勵磁機通過開關裝置-接觸器(通常為三極)提供時。這種接觸器具有以下運動特性:兩極具有常開觸點,第三極具有常閉觸點。當接觸器接通時,常閉觸點只有在常開觸點閉合時才打開,反之,當常閉觸點閉合時它們才打開。調整觸點時,必須嚴格遵守其閉合和打開的順序。
對勵磁電源接觸器的這種要求是由於這樣的事實:當電動機啟動時,勵磁繞組通過其對電阻閉合的接觸器的常開觸點被證明是打開的,線圈的絕緣會損壞外殼。解釋如下。
合閘瞬間,轉子靜止,機器為變壓器,其次級繞組為勵磁繞組,其兩端電壓與匝數成正比,可達數千伏特而斷電通過外殼上的絕緣層。在這種情況下,汽車被拆除。
如果同步電動機是用加長軸製成的,則移動定子,拆下損壞的極並修復損壞的外殼絕緣。然後將接線柱安裝到位,然後用兆歐表檢查外殼的絕緣電阻;通過向滑環施加交流電壓,勵磁繞組的其餘部分沒有短路。如果匝間發生短路,這部分繞組會發熱。短路很容易被發現。
電刷組件和滑環故障。同步電動機在運行過程中,由於各種原因,電刷和滑環裝置會出現故障。主要有以下幾種。
負極環的嚴重磨損是由於金屬顆粒轉移到電刷上造成的。滑環磨損時,其表面會出現深溝;刷子很快就會磨損;更換時無法將新刷子正確放置在環上。為限制環磨損,應每 3 個月更換一次極性(即,應將電纜連接到電刷架行程倒轉)。
由於電對電流作用下的電化學現象,當電刷在潮濕環境中接觸固定環時,環表面會出現粗糙斑點,因此在機器運行期間,刷子被密集激活並發出火花。去除:研磨和拋光戒指。
為避免將來在環表面上留下污漬,在刷子下方放置了一個紙板墊圈(在機器長期停放期間)。
在檢查電刷裝置時,似乎電刷支架中的一些電刷在沒有接觸滑環的情況下擰緊並且沒有接合。電刷繼續運行、過載、產生火花並發熱,也就是說,它們嚴重磨損。一個可能的原因可能是:電刷在電刷架的托架中放置的很緊,沒有公差;污染,刷子卡住,導致它們掛在夾子上;刷子壓力小;刷具通風不良;安裝了高硬度和高摩擦係數的電刷。
防護設備:刷子必須符合機器製造商的建議;新電刷應與電刷架的支架相吻合,間隙為0.15-0.3毫米;毛刷壓力在0.0175-0.02 MPa/cm2(175-200 g/cm2)範圍內調整,允許壓差在10%以內;電刷裝置、環的絕緣層必須定期用乾燥的壓縮空氣吹掃以保持清潔;允許的滑環表面跳動應在0.03-0.05mm之間。
轉子啟動籠故障。
轉子(繞組)的啟動籠(類似於異步電動機的鼠籠)是同步電動機的組成部分,設計用於在異步模式下啟動它們。
啟動單元處於硬啟動模式,它被加熱到250°C的溫度。當轉速達到95% pn時,向勵磁線圈提供直流電,轉子與旋轉底板完全同步。定子和電源頻率。在這種情況下,啟動單元中的電流減小到 0。因此,在啟動單元中的同步電機轉子加速期間,除了上述溫度之外,還會產生電動力和離心力,從而使電池的條和它們的短路連接連接環變形。
在某些情況下,在仔細檢查源電池後,會發現棒斷裂、完全或初始、短路環的破壞。這種對啟動器電池的損壞對發動機啟動產生不利影響,發動機要么完全無法啟動,要么不能提高到額定轉速。在這種情況下,通過所有三相的電流是相同的。
起始單元中的故障通過焊接消除。應仔細檢查所有焊接處,在連接母線的另一側,用鏡子檢查棒的焊接質量。然後仔細清潔並焊接任何損壞。