Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Лекция 6
ИСПЫТАНИЕ ОБЪЕКТА РЕМОНТА
Цель и задачи испытаний
После ремонта основные агрегаты и электровоз обкатывают, проверяют и испытывают для того, чтобы приработать трущиеся поверхности деталей; проверить качество ремонта и сборки, а также проверить параметры агрегата; отрегулировать узлы и агрегаты; проверить герметичность соединений трубопроводов воды, топлива, масла и воздуха; проверить пусковые качества двигателя.
Различают стендовые, и обкаточные испытания, которые выполняют после текущих и капитальных ремонтов. В процессе ремонта стендовым испытаниям подвергаются узлы до монтажа их на электровоз: редукторы, вентиляторы, электрические машины и т.д.
Испытания тягового электродвигателя после ремонта
Испытания ТЭД на холостом ходу. Перед испытанием ТЭД необходимо произвести проверку состояния рабочей поверхности коллектора, щеточного аппарата, качества притирки щеток, правильности маркировки и расположения выводных кабелей и проводов. Проворачиванием якоря вручную необходимо убедиться в свободном его вращении, нет ли касания обмотки о подшипниковый щит и стуков в подшипниках при крайних положениях якоря.
Приемосдаточные испытания производят согласно ГОСТ 2582-81. При подсоединении ТЭД к стенду кабели Я2 иК2 соединяют между собой, а Я1 и К1 подключают к источнику. Для испытания используют стенд А851. В качестве примера рассмотрим последовательность операций при испытании ТЭД:
– проводят приработку щеток в течение 30 мин при частоте вращения 585 об/мин;
– проверяют уровень вибрации на подшипниковых щитах со стороны коллектора и шестерни в плоскости перпендикулярной оси вращения при установившейся частоте вращения 585 об/мин. Уровень вибрации не должен быть более 4 мм/с;
– проверяют работу подшипников на слух с помощью стетоскопов. Нормально подшипники должны работать с ровным и едва уловимым шумом;
– после испытаний проверяют температуру подшипников, которая не должна превышать 95 оС, и качество притирки щеток. У хорошо притертой щетки приработанная контактная поверхность (не менее 75% площади) должна иметь блестящий вид с почти незаметными рисками.
Испытание ТЭД под нагрузкой. Испытывать электрические машины под нагрузкой можно методами взаимной или непосредственной нагрузки. При первом методе испытанию подвергаются две однотипные машины (при этом потребляется малое количество энергии) и осуществляется простое регулирование нагрузки и режима работы машин. Этот метод,как правило, используют при испытании ТЭД мощностью более 100 кВт. При нем две механически соединенные машины нагружают друг друга, причем одна из них работает в режиме двигателя, а другая – в режиме генератора. Электрическую энергию, вырабатываемую генератором, потребляет испытуемый двигатель, а потери в машинах покрывают за счет внешних источников.
Метод непосредственной нагрузки применяют для испытания машин мощностью менее 100 кВт. Его преимуществом являются простота конструкции стенда, наличие одного питающего генератора,высокая устойчивость работы схемы. В то же время он требует значительного расхода электроэнергии, использования питающего генератора большой мощности и нагрузочного устройства, рассчитанного на полную мощность испытуемой машины.
Приемосдаточные испытания электрических машин проводят по следующей программе:
– измерение сопротивления обмоток при постоянном токе в холодном состоянии;
– испытание на нагревание;
– проверка частоты вращения и реверсирования;
– испытание на повышенную частоту вращения;
– пятиминутное испытание электрической прочности межвитковой изоляции;
– проверка биения коллектора (на нагретой машине);
– проверка коммутации;
– измерение сопротивления изоляции обмоток в горячем состоянии;
– определение омического сопротивления обмоток в горячем состоянии;
– испытание электрической прочности изоляции обмоток.
Ниже рассмотрим подробную технологию выполнения этих операций на примере ТЭД.
Измерение сопротивления обмоток в холодном состоянии. К измерению сопротивления обмоток в холодном состоянии приступают тогда, когда температура всех её частей не будет отличаться от температуры окружающего воздуха более чем на 3 оС. Омическое сопротивление измеряют двойным мостом постоянного тока типа МД-6 или другим подобным прибором. Если температура во время замеров отличается от + 20 оС, то найденное сопротивление пересчитывают к заданной температуре по формуле
; (5)
или , (6)
где RХ – найденное сопротивление обмотки; tХ – температура при замере.
При выпуске из капитального ремонта сопротивление R20 не должно отличаться от номинального на 10% в большую или меньшую сторону.
Испытание на нагревание. Электрические машины испытывают на нагревание в течение 1 часа без вентиляции на следующих режимах: U = 470 В, I = 575 А (по 30 мин в обоих направлениях), при этом не допускается превышение температуры обмоток более
140 оС для якоря, 155 оС для главных полюсов, 155 оС для добавочных полюсов, 95 оС для коллектора, 100 оС для подшипников. Для определения температуры обмоток из всех известных способов наибольшее распространение получил метод сопротивления, который является наиболее простым и позволяет с достаточной точностью установить среднюю температуру обмотки. Превышение температуры обмотки над температурой окружающей среды рассчитывается по формуле:
, (7)
где RН, RХ – сопротивления обмотки соответственно в нагретом и холодном состояниях; tХ – температура обмотки в холодном состоянии.
Необходимо учесть,что при измерении сопротивления обмотки якоря щупы прибора необходимо подсоединять к тем же коллекторным пластинам,на которых измерялось их сопротивление в холодном состоянии.
Проверка частоты вращения и реверсирования. Испытание проводят на нагретой машине сразу после испытаний на нагревание. Частоту вращения измеряют дистанционным тахометром при токе, соответствующем номинальной мощности, и при номинальном возбуждении. Для ТЭД частота вращения должна быть в пределах 585 об/мин, отклонение допускается ± 4%. Разность между частотами вращения в одну и другую сторону должна быть не более 4%.
Испытание на повышенную частоту вращения. Цель испытания – проверка механической прочности частей якоря. Испытание проводят на холостом ходу нагретой машины в течение 2 мин, при оборотах, превышающих максимальные на 25% (для постоянно соединенных последовательно ТЭД – на 35%). После испытаний не должно быть повреждений, препятствующих нормальной эксплуатации: размотки бандажа, ослабления коллекторных пластин и др.
Испытание электрической прочности межвитковой изоляции. Данное испытание проводят на установках типа ИУ-57,
ИУ-80, работа которых подробно изложена в подразд. “Контроль состояния проводников”.
Проверка биения коллектора. Эта операция выполняется с помощью индикатора часового типа, ножка которого опускается на коллекторные пластины. Проворачивают якорь на один оборот и через 90 о снимают показания индикатора, строят круговую диаграмму, по которой определяют максимальную величину биения. За биение принимается наибольшая алгебраическая разность показания индикатора в диаметрально противоположных точках. Для всех ТЭД биение коллектора не должно превышать 0,06 мм.
Проверка коммутации. Проверку коммутации для ТЭД производят на трех режимах при полном поле и при ослабленном (на 36%), в течение 30 с в каждую сторону вращения. При изменении вращения допускается работа ТЭД на холостом ходу в течение
5–15 мин для притирки щеток. Оценку качества коммутации производят по степени искрения под сбегающим краем щетки с помощью индикатора искрения ПП-1 или визуально. Согласно ГОСТ 2582-81 установлено пять степеней искрения: 1 – искрение отсутствует (темная коммутация); – слабое точечное искрение под небольшой частью щетки, примерно, у 1/4 щеток; – слабое искрение под большей частью щетки у 1/2 щеток; 2 – искрение под всем краем щетки у всех щеток; 3 – значительное искрение под всем краем щетки с наличием крупных и вылетающих искр. При испытаниях не должно возникать кругового огня или механических повреждений коллектора и щеткодержателей. Коллектор должен быть пригоден для дальнейшей работы без очистки или какого–либо исправления. Коммутация машины считается удовлетворительной, если степень искрения не больше . Обычно, при коммутации степени 2 на коллекторе появляются следы почернения, неустраняемые протиранием поверхности коллектора бензином, а при степени 3 почернение коллектора становится значительным и наблюдается подгар и разрушение щеток. Если в ходе испытаний коммутация оказывается неудовлетворительной, то выявляют причины.
Рассмотрим некоторые условия обеспечения безыскровой работы (рис. 7) машины подробней.
Рис. 1. Условия безыскровой работы электрической машины
Порядок проверки установки щеток на физической нейтрали (рис. 8): в неподвижной машине к двум соседним щеткодержателям подключают гальванометр или милливольтметр, имеющий двухстороннюю шкалу с нулем по середине; от постороннего источника питания в обмотку главных полюсов подают ток, равный 5–10% номинального тока возбуждения. При включении тока стрелка прибора будет отклоняться. Поворотом траверсы в ту или иную сторону добиваются наименьшего отклонения стрелки. Чтобы не повредить прибор при повороте траверсы, его следует отключать. Для проверки правильности найденного нейтрального положения необходимо якорь повернуть в направление его нормального вращения и снова проверить нейтраль.
Рис. 2. Схема установки щеток на физической нейтрали:
1 – щеткодержатель; 2 – милливольтметр; 3 – обмотка ГП
Если проведенная работа не улучшила коммутацию, следует определить зону безыскровой работы машины и произвести необходимую регулировку.
Определение зоны безыскровой работы проводится методом подпитки или отпитки добавочных полюсов. При правильно подобранных добавочных полюсах границы безыскровой коммутации должны располагаться симметрично относительно горизонтальной оси нагрузки электрической машины. В большинстве случаев при настройке коммутации ограничиваются определением границ искрения при номинальной нагрузке. Порядок определения зоны безыскровой работы следующий. Собрать последовательную электрическую цепь (рис. 9) из обмотки якоря и обмоток добавочных полюсов испытываемой электрической машины, амперметра постоянного тока с нулем в середине шкалы и выключателя. К обмотке одного из добавочных полюсов через переключатель, позволяющий изменять направление тока, подключить вспомогательный генератор Г1, последовательно соединенный с амперметром постоянного тока. Ток подпитки регулируют резистором R, включенным последовательно в цепь независимой обмотки возбуждения вспомогательного генератора Г2. Ток подпитки изменяют до тех пор, пока не исчезнет искрение. Если искрение исчезнет при подпитке, то магнитный поток добавочных полюсов слабый и зазор между ними и якорем необходимо уменьшить. Если искрение исчезнет при отпитке,то зазор следует увеличить. Расчет зазора производится по формуле:
, (8)
где Н – необходимый зазор (новый), мм; – имеющийся зазор, мм; I – ток отпитки или подпитки; I – ток якоря; – отношение ампер-витков
, (9)
где Аw дп, Аw я – ампер-витки соответственно добавочных полюсов и якоря. Знак “+” берется, если помогает подпитка, знак “–”, если помогает отпитка.
Рис. 3. Схема определения зоны безыскровой работы:
Г1, Г2 – генератор; ДП – добавочные полюса
Важное значение для обеспечения удовлетворительной коммутации приобретает качество притирки щеток. Щетки притирают дважды: предварительно по барабану установки, имитирующему коллектор данной машины, а окончательно – по “своему” коллектору. Установка для предварительной притирки щеток оснащена штатным щеткодержателем данной машины, барабаном, поверхность которого имеет мелкую насечку, приводом и отсасывающей вентиляцией. Частота вращения барабана 0,25–0,33 1/c (15 об/мин). Окончательную притирку ведут по “своему” коллектору при помощи мелкой шлифовальной шкурки, протягиваемой под щетками в направлении вращения якоря. После притирки щеток машину тщательно продувают воздухом. Рабочие контактные поверхности нормально притертых щеток после 20–30-минутной работы становятся блестящими, а после
3–5-часовой работы – зеркальными.
В последнее время находит применение новая технология однократной притирки щеток с помощью мелкозернистого карболитового порошка № 20. Притирку производят при испытании электрических машин на холостом ходу. Порошок наносят на коллектор щеткой или войлоком. После испытаний коллектор продувают воздухом и очищают щеткой межламельные промежутки. Оставшиеся этапы испытания электрических машин (проверка сопротивления изоляции, испытание электрической прочности) проводят согласно технологии, изложенной в подразд. 1.
Испытание колесно-моторного блока
Испытание на холостом ходу. Перед испытанием кабели ТЭД подключают к испытательной станции, моторно-осевые и буксовые подшипники заполняют смазкой. Испытания производят при частоте вращения 350–450 об/мин (5,8–6,6 1/с) в течение 30 мин в одну и другую сторону. Колесная пара должна вращаться без рывков и заеданий зубчатой передачи, моторно-осевых подшипников, якорных и буксовых подшипников. Все подшипники не должны нагреваться более чем на 55 оС выше температуры окружающей среды. После испытаний производится полная заправка кожухов зубчатой передачи смазкой СТП.
Испытание под нагрузкой. Испытание производят на специальном стенде, позволяющем создавать статическую нагрузку на буксы колесной пары. Продолжительность обкатки 1 ч (по 30 мин в каждую сторону). Обкатку КМБ начинают с малых частот вращения якоря ТЭД при нагрузке на буксу 10 кН, затем частоту вращения постепенно увеличивают до 180 об/мин (3,2–4,2 1/с), а нагрузку на буксу – до 40 кН. Испытания, выполняемые до и после обкатки, аналогичны испытаниям на холостом ходу.