|
Наиболее подвержены износу
электродвигатели, контроллеры и аккумуляторные батареи.
У электродвигателя механическому износу подвергаются
коллектор и вал, а в результате электрического износа происходит пробой
изоляции обмоток или коллектора, а также перегорание обмоток при длительной
работе электродвигателя с недопустимо большой перегрузкой.
Механический износ контроллеров происходит вследствие
истирания контактных частей и разрушительного действия электрической дуги,
образуемой при переключениях контроллера во время работы.
Коллекторные электродвигатели с последовательным
возбуждением, применяемые на электрокарах и электропогрузчиках, имеют
следующие конструктивные особенности. Выводы обмотки якоря присоединяются к
выступам — «петушкам» коллектора при помощи пайки оловом. Коллекторные
пластины изолированы от вала электродвигателя и друг от друга слюдой. К
коллектору с некоторым усилием прижимаются щетки, изготовленные из
специального состава.
При эксплуатации электродвигателя щетки и коллектор
истираются, пространство между коллекторными пластинами загрязняется углем и
медью и становится с течением времени электропроводным. Это приводит к
появлению повышенного искрения на коллекторе, выгоранию коллекторных пластин,
а в очень плохо обслуживаемых электродвигателях может привести и к появлению
«кругового огня» (к короткому замыканию между щетками через пространство
между коллекторными пластинами), сопровождаемому сплошной круговой дугой.
Недопустимые перегрузки электродвигателя могут также
привести к сильному разогреву мест соединения концов якорной обмотки с
коллектором, выплавлению в этих местах оловянного припоя и нарушению
нормальной коммутации цепи якоря, а также обугливанию изоляции обмоток.
Вследствие этих конструктивных особенностей электродвигателей состояние
коллектора и щеток должно регулярно проверяться, и при обнаружении
неисправностей электродвигатель должен ремонтироваться.
Типичными признаками, указывающими на ненормальную работу
двигателя, являются: шум при работе, отсутствие полной мощности при
нормальной нагрузке и сильный нагрев.
В этих случаях после предварительной проверки исправности
контроллера и батареи производится осмотр двигателя. При осмотре прежде всего
проверяется (при отключенных проводах, идущих от контроллера) омметром со
шкалой до 10 ом исправность обмоток возбуждения и цепи коллектора. Если не
обнаружены неисправности, то производится осмотр состояния коллектора (нет ли
на нем пригаров и механических повреждений). После этого мегомметром или
омметром со шкалой до 10 Мом проверяется целость изоляции обмоток и якоря
относительно корпуса и вала. Для этого один из проводов, идущих к омметру,
присоединяется к корпусу или валу, а второй — к концам обмоток возбуждения и
к щеткам коллектора. Если изоляция нарушена, то электродвигатель снимается и
направляется на проверку и ремонт в мастерскую. Величина сопротивления
обмоток относительно корпуса не нормируется, но это сопротивление должно быть
не менее нескольких сотен тысяч ом.
Если на коллекторе при осмотре обнаружены пригары или
коллектор сильно изношен, то двигатель также снимается и отправляется в
ремонт.
Наиболее часто встречающимися неисправностями являются
износ щеток и коллектора. Износ щеток легко обнаруживается по уменьшению
длины щетки относительно первоначальной и легко устраняется заменой. При
замене щеток производится притирка. Для этого вначале щетка грубо подгоняется
по коллектору напильником и крупнозернистой бумагой, затем щетки устанавливаются
на место, под щетки закладывается стеклянная бумага № 00 (применять наждачную
бумагу запрещается). Длина отрезка бумаги должна быть равна примерно
полуторной длине окружности коллектора. После этого якорь проворачивается от
руки и производится притирка щеток до тех пор, пока бумага начнет шлифовать
всю поверхность щеток.
При притирке, а также и при эксплуатации электродвигателя
необходимо следить за тем, чтобы щетки располагались в щеткодержателе без
перекоса.
Во время притирки запрещается нажимать на щетки
дополнительно (они должны прижиматься только своими пружинами). Величина
нажима на коллектор измеряется динамометром. С этой целью под щетку кладется
папиросная бумага, а крючок динамометра зацепляется за прижимную пружину
щетки. Затем динамометром оттягивают пружину, одновременно вытягивается
придерживаемая рукой подложенная под щетку бумага. В момент, когда бумага
начнет свободно вытягиваться из-под щетки, отсчитывают показания динамометра,
и разделив их на площадь сечения щетки в см2, получают удельное давление
щетки в Г 1см2
При отсутствии динамометра величину нажатия щеток можно
определить приближенно следующим образом. Как и в предыдущем случае, под
щетку кладется папиросная бумага и щетка ставится на место. Затем бумагу
вытаскивают из-под щетки. При этом, если бумага с трудом вытаскивается из-под
щетки (рвется) — нажатие велико, если тянется легко — нажатие мало.
После притирки щеток коллектор и полость электродвигателя
очищаются от угольной пыли путем продувки струей сжатого воздуха, после чего
для лучшей пришлифовки щеток (до зеркального блеска) производится обкатка
(двигатель должен проработать с малой загрузкой 25—35% от номинальной). При
плановом осмотре электродвигателя, а также при внеплановом, если он вышел из
строя, проверяется состояние коллектора. Если коллектор не имеет пригаров,
поверхность его гладкая и покрыта блестящим темноватым налетом, образующимся
от трения по нему щеток, то производится только продораживание слюды между
пластинами коллектора. Делается это по той причине, что при работе машины
медь коллектора истирается больше, чем слюдяные прокладки, из-за большей
твердости слюды и с течением времени выступающая часть слюды может вызвать
вибрацию щеток или ухудшить их работу, что приведет к появлению повышенного
искрения.
Продораживание слюды ведется на глубину 0,5—1,0 мм на
фрезерном станке фрезой (толщина которой должна быть равна расстоянию между
коллекторными пластинами) или вручную с помощью особого приспособления ().
При продораживании вручную толщина ножовочного полотна
должна точно соответствовать расстоянию между коллекторными пластинами, для
чего полотно сошлифовывают с боков до нужного размера, а на коллектор
накладывается специальная пластинка с прорезью ( 113). Затем коллектор
прочищается волосяной щеткой, а заусеницы на нем снимаются шабером или
напильником. Вслед за этим коллектор шлифуется также стеклянной бумагой
сначала более крупных номеров, а затем самой тонкой (№ 00—ООО). Шлифовка
производится на токарном станке с помощью специальной колодки ( 114), длина
которой должна быть немного больше длины коллектора, а прилегающая к
коллектору поверхность должна быть обработана с радиусом, равным радиусу
коллектора. Шлифовка производится осторожно, с соблюдением правил
безопасности. После шлифовки коллектор тщательно очищается от медной пыли
(особенно пазы между пластинами), а затем обдувается струей сжатого воздуха.
Если при помощи шлифовки не удается добиться ровной поверхности коллектора,
то его протачивают. Проточка коллектора — дело ответственное и ее можно
поручать только квалифицированному токарю.
Проточка якоря производится на станке в центрах. После
установки якоря в центрах станка индикатором проверяют его биение, которое не
должно быть больше 0,05 мм. Если биение якоря превышает 0,05 мм, то коллектор протачивать в центрах нельзя, в этом случае вал якоря зажимается с одной
стороны в четырехкулачковом патроне, а с другой поддерживается люнетом. Общий
вид колодки после чего также индикатором прове- для шлифовки коллектора
ряется его биение. Перед установкой на
станок обмотка якоря плотно закрывается тканью во
избежание попадания на нее стружки (это относится и к шлифовке коллектора).
Проточка производится подрезным резцом с подачей не более 0,1 мм на скорости резания 30 mImuh (если коллектор продораживался). При проточке не следует снимать
много меди, так как это снижает механическую прочность коллектора (запас на
срабатывание у коллектора составляет примерно V4 высоты пластин). После
проточки производится продораживание пазов между пластинами.
После продораживания во всех случаях производится проверка
правильности формы пазов между коллекторными пластинами (они должны иметь в
сечении строго прямоугольную форму). Как указывалось выше, на поверхности
коллектора при работе образуется поверхностная контактная пленка, играющая
важную роль для правильной работы двигателя, поэтому за ее целостью надо
внимательно следить. На ее состояние влияет влажность окружающей среды. При
низкой влажности воздуха (до 20%) контактная пленка не образуется, что
приводит к сильному износу коллектора, при очень высокой влажности происходит
электролитический перенос меди коллектора на щетки, что также ведет к
быстрому износу коллектора. Электролитический перенос меди коллектора легко
обнаружить по омеднению рабочей поверхности щетки и появлению медного налета
на сбегающем крае щетки.
При слишком малой плотности тока контактная пленка также
не образуется. Сохранение коллектора в хорошем состоянии обеспечивается
возможно более частым осмотром его и предотвращением попадания в
электродвигатель воды, которая может привести к повышенной влажности
Ремонт механической части электродвигателя. Щеткодержатели
подлежат проверке при ремонте двигателя. Сломанные или ослабевшие пружины
заменяются новыми, обеспечивающими нормальное давление щетки на коллектор.
Подшипники подлежат замене в случае их неисправности, что
легко определить по износу обойм и шариков (роликов). Съемка подшипников
производится съемником ( 115).
Категорически запрещается сбивать подшипники, так как это
приведет к порче шейки вала, на которой насажен подшипник. После съемки
подшипника посадочные места для подшипников на валу двигателя и в крышке
корпуса промываются бензином и насухо вытираются ветошью. Забоины и следы
ржавчины удаляются стертой наждачной шкуркой (№ 00).
Вынутый из упаковки подшипник чистыми руками кладется на
чистую бумагу, затем промывается бензином и осматривается. Подшипник не
должен иметь забоин, трещин, ржавчины. Перед посадкой разогревается до
80—100° С в ванне с минеральным маслом, после чего ставится на свое место.
Сторона, на которой выбит номер подшипника, ставится наружу. Если подшипник
после разогрева не садится на свое место или не доходит до конца, то можно
применить стакан из мягкого металла (медь, латунь) с диаметром, несколько
большим диаметра внутренней обоймы подшипника, который упереть на внутреннюю
обойму подшипника, и легкими ударами молотка по дну стакана подшипник
доводится до места.
После установки подшипников двигатель собирается и
подшипники на 2/3 свободного пространства их корпусов набиваются смазкой,
предусмотренной инструкцией по эксплуатации электрокара. Следует помнить, что
как недостаток, так и избыток смазки вредно отражается на работе подшипника и
двигателя в целом.
Балансировка якоря. Если двигатель при работе имеет
сильную вибрацию или якорь его перематывался, то следует произвести
балансировку якоря. Балансировка якоря производится на линейке, установленной
по уровню ( 116). Несбалансированный якорь будет перекатываться на линейке до
тех пор, пока его
наиболее тяжелая сторона не окажется внизу. Для достижения
баланса на более легкой стороне якоря при помощи воска закрепляются стальные
или свинцовые грузики, положение которых определяется опытным путем. После
определения их точного положения они забиваются в канавки на якорей прочно
путем легкого засверлива- ния его тяжелой стороны.
Балансировочные линейки должны иметь острые верхние кромки
и изготовляться из закаленной стали. Сечение их должно быть таким, чтобы они
не прогибались под тяжестью якоря (примерно 10—15 мм каждой стороны).
Изготовляются они на строгальном станке с последующей закалкой и шлифовкой
верхней кромки на шлифовальном станке.
Характерными повреждениями в обмотках якоря и возбуждения
являются: замыкания, неисправности изоляции, обрыв цепи обмоток.
Замыкания в обмотках отыскиваются или при помощи
специальных аппаратов (СМ-1А или СМ-2, регистрирующих замыкания) или одним из
следующих способов.
Проверка наличия замыканий в обмотке якоря производится по
схеме. Аккумуляторная батарея берется с напряжением 6—12 в и величиной
разрядного тока 5— 10 а; реостат должен выдерживать ток до 10 а; рубильник и
предохранители также должны выдерживать указанную силу тока.
Для этой цели применяются амперметр на силу тока до 10 а (класс
точности 0,5), вольтметр — до 3 б (в качестве вольтметра следует применять
для повышения чувствительности схемы милливольтметр 0—150 мв с добавочным
сопротивлением для расширенонпя его шкалы до 3 е (величина сопротивления
подбирается опытным путем).
В начале проверки сопротивление реостата вводится
полностью, а приборы включаются на наибольший предел измерения. Затем реостат
выводится настолько, чтобы стрелка вол ьтметра отклонилась в пределах V2—V3
шкалы при включении контрольных щупов к двум соседним пластинам коллектора.
Все дальнейшие измерения необходимо производить при равных значениях тока.
Если обмотка оборвана, то стрелка прибора будет давать
наибольшие отклонения на тех пластинах, где имеется обрыв. Там, где имеется
короткое замыкание между витками, стрелка милливольтметра отклонится на
меньшую величину, чем при исправной обмотке.
При втором способе используют также аккумуляторную батарею
напряжением 6 в, низкоомный телефон (например, от телефонного аппарата) и
зуммер. Схема собирается Зуммер и аккумулятор подключается при помощи щупов к
коллектору по полному шагу, т. е. на V2 коллектора при двухполюсной машине и
на 1/4 коллектора при четы- рехполюсной.
При подключении телефона к соседним пластинам коллектора в
телефоне будет слышен характерный звук, если обмотка в порядке и, наоборот,
звука не будет, если в обмотке есть обрыв или замыкание. Замыкание на корпус
может быть обнаружено способом, показанным на схеме. По мере перемещения щупа
от телефона по коллектору звук в телефоне будет тем слабее, чем ближе щуп
будет находиться к месту замыкания обмотки с корпусом. Грубо состояние
изоляции можно проверить наружным осмотром. Если изоляция имеет хорошее
состояние, то поверхность ее должна быть твердой, блестящей, изоляция должна
быть гибкой (лаковый покров может иметь потускневший вид).
Если изоляция набухла, а отдельные ее слои могут быть
разделены, но сохранили еще взаимную связь, то она еще считается годной. Если
же изоляция сильно набухла, имеет потемневшие, хрупкие, легко разрушающиеся
места, отдельные слои утратили взаимную связь, а проводниковая медь
потемнела, то изоляция считается негодной и обмотку надо менять.
Различаются три вида осмотров электродвигателей:
еженедельный, ежемесячный и годовой.
При еженедельном осмотре двигатель очищается от грязи.
При ежемесячном осмотре снимается кожух, закрывающий
коллекторный люк, и проверяется состояние щеткодержателей, коллектора,
внутренней части электродвигателя.
Поверхность коллектора должна быть блестящей, с фиолетовым
оттенком, нажатие щеток должно лежать в указанных ранее пределах, изоляция
обмоток должна быть блестящей.
Электродвигатель перед снятием коллекторного кожуха
очищается от пыли и грязи, поверхность коллектора протирается мягкой тряпкой,
слегка смоченной в бензине.
Со щеток очищается грязь и нагар, поломанные и изношенные
щетки заменяются, подтягиваются контактные соединения. При обнаружении
повреждений коллектора они устраняются указанными выше способами.
Поврежденные места окраски обновляются, проводка при необходимости
подкрашивается глифталевым лаком.
При ежегодном осмотре производится полная разборка
двигателя, проверка сопротивления изоляции обмоток, промываются подшипники и
закладывается новая смазка, при необходимости производится ремонт коллектора,
обмоток, замена щеток, производится новая окраска подлежащих окрашиванию частей.
Следует иметь в виду, что всякое опробование
электродвигателя после его сборки должно, во избежание его разноса,
производиться либо при наличии нагрузки на валу (но не превышающей
номинальной), либо при пониженном напряжении — порядка 6 — 12 в.
|