Декабрь 2008
Тормозные электромагниты (рис. 4.9, о) предназначены для быстрого останова механизмов, надежного удержания поднятого груза, сокращения продолжительности торможения механизмов и применяются в мостовых кранах, лифтах, шахтных подъемниках и др. Тормозные электромагниты бывают короткоходовые, длинноходовые, однофазные, трехфазные, постоянного и переменного тока и т. д. беспричинно от величины хода, фазности и рода тока тормозные электромагниты имеют принципиально одинаковое устройство, различаясь главным образом конструкцией отдельных частей, определяемой назначением электромагнита и его ролью в схеме управления механизмом. Например, короткоходовой однофазный тормозной электромагнит состоит из обмотки, которая включается параллельно со статорной обмоткой электродвигателя, и системы рычагов. быть отключении электромагнита с параллельно включенной обмоткой энергия магнитного поля гасится с помощью разрядного резистора. Тормозной электромагнит включается в систему управления механизмом так, что в момент
Разборку производят осторожный, чтобы не повредить пригодные для повторного использования резисторы, изоляционные детали и контактные устройства. Поврежденные резисторы ремонтируют или заменяют новыми, электроизоляционные детали (изоляторы, втулки, шайбы, прокладки) также заменяют новыми.
около ремонте реостатов особое внимание обращают на состояние их контактов: закопченные поверхности протирают чистыми тряпками, слегка обгоревшие — зачищают напильником, а усильно обгоревшие — заменяют новыми.
После выполнения всех операций ремонта проверяют непрерывность электрической цепи обмоток элементов сопротивления, правильность соединений схемы, надежность изоляции межрезисторных связей, плавность хода контактирующей щетки и правильность расположения упоров, ограничивающих ее перемещение. При необходимости отремонтированный реостат подвергают испытанию: ток реостата не должен превосходить паспортных значений, а температура резисторов при нагрузке допустимым током в течение 2 ч — 250 °С.
Ремонт резисторов, контактов и коммутационного устройства наполненных реостатов выполняют так же, только и реостатов с воздушным охлаждением. После ремонта маслонаполненного реостата бак очищают от грязи, промывают, заливают чистым сухим трансформаторным маслом, после чего опускают реостат в бак и закрепляют его.
отключения электродвигателя одновременно отключается и катушка электромагнита, надежда электромагнита падает и уже не удерживает растянутую пружину, которая сжимается и действует на рычаги; рычаги вместе с закрепленными на них тормозными колодками сближаются, шкив между колодками зажимается и тормозится. Таким образом гасится бездействие вращения вала электродвигателя или движения механизма.
Рис. 4.9. Электромагнитные устройства кранов и механизмов:
а — тормозной электромагнит; б — электромагнитная муфта; 1, 7 — рычаги; 2 — шпилька; 3 — пружина; 4 — скоба; 5 — электромагнит; 6 — катушка; 8 — тормозные колодки; 9 — внешний (статорный) рама муфты; 10 — полюс; 11 — обмотка полюса; 12 — беличья клетка; 13 — внутренний (роторный) обод муфты
При тяжелых режимах работы наиболее часто повреждаются такие части тормозных электромагнитов, ровно обмотки катушки и пружина. Катушки сравнительно легко поддаются ремонту сушкой, перемоткой поврежденной части или намоткой новой обмотки. Поврежденные пружины, только правило, заменяют новыми из комплекта запасных частей, поставляемых заводом — изготовителем тормозных электромагнитов.
При ремонте тормозных электромагнитов проверяют сопротивление изоляции обмотки катушки мегаомметром на 1000 В (оно надо быть не менее 0,5МОм). Если сопротивление изоляции ниже 0,5 МОм, катушку сушат в шкафу при 60 - 70 ° С предварительно восстановления ею изоляции или заменяют новой. Затем проверяют площадь и плотность прилегания якоря электромагнита к сердечнику, которая должна быть не менее 70 % площади сердечника, в противном случае надежда и сердечник шабруют вдоль листов пакета стали. Для проверки площади между сердечником и якорем электромагнита прокладывают сложенные вместе листы белой и копировальной бумаги, а затем, прижав надежда к сердечнику, получают на бумажном листе отпечаток, по площади которого определяют реальную площадь соприкосновения якоря и сердечника. Плотность прилегания якоря к сердечнику проверяют щупом 10 х 0,05 мм, какой не должен входить между ними на глубину больше 6 мм.
потом этого определяют состояние пружины. Витки разжатой пружины должны находиться один от другого для одинаковых расстояниях, а на их поверхностях не должно быть трещин и вмятин. Все подвижные детали электромагнита должны попадаться надежно закреплены и легко перемещаться в заданных пределах. При необходимости применяют контргайки и шплинты. Крепежные резьбовые детали (болты, шпильки, стержни) не должны иметь поврежденных участков резьбы.
сообразно окончании ремонта тормозной электромагнит проверяют включением и отключением (10 - 15 циклов). Повторное испытание электромагнита проводят после установки его на место включением и отключением (10 - 15 циклов), проверяя его тормозное производство.
Данные о ремонте заносят в формуляр механизма: указывают дату ремонта, перечень выполненных ремонтных работ, исполнителей ремонта и результаты испытаний.
Электромагнитная муфта скольжения (рис. 4.9, б) состоит из наружного статора, на котором закреплены полюса с обмоткой возбуждения, и внутреннего ротора с "беличьей клеткой". По конструкции и принципу действия электромагнитная муфта скольжения аналогична асинхронному электродвигателю. Ее применяют чтобы ре-| гулирования производительности роторных механизмов (дымососов, вентиляторов, центробежных насосов).
В электромагнитных муфтах повреждаются преимущественно обмотки возбуждения полюсов: происходит пробой изоляции между ее витками (межвитковое замыкание) или между обмоткой и полюсом муфты.
присутствие необходимости восстановления витковой изоляции снимают поврежденную обмотку с полюса и изолируют поврежденный участок теми же изоляционными материалами, которые используются заводом-изготовителем. Затем полюсную обмотку собирают, пропитывают лаком, нагревают до 100 - 120° С, опрессовывают присутствие усилии 25 - ЗОкПа и, не снимая усилия, доводят температуру нагрева до 160 -180 °С и выдерживают обмотку при этой температуре в течение 1,5 -2 ч. После охлаждения обмотки для нее накладывают общую изоляцию (если она применяется в заводском исполнении). Далее обмотку надевают на полюс и закрепляют ее так же, чистый и на соседних полюсах.
Намотку новой полюсной обмотки возбуждения выполняют по образцу поврежденной, выдерживая внешние и внутренние размеры,
технологию намотки и применяя те же электроизоляционные материалы, что и завод-изготовитель. чтобы намотки используют медные провода тех же марок и сечений, что и в поврежденной обмотке, а в некоторых случаях провод поврежденной обмотки после его обжигания, очистки и восстановления изоляции.
В новой обмотке проверяют омическое сопротивление провода (оно не должно отличаться через паспортного значения более чем на ±10%). Учитывая специфические особенности конструкции, разборку и сборку электромагнитной муфты, ее испытание после ремонта выполняют в соответствии с указаниями и нормами завода-изготовителя.
обстановка, состоящий из омического сопротивления и коммутационного устройства, с помощью которого можно регулировать это сопротивление, называют реостатом. По назначению различают реостаты пусковые (чтобы пуска электродвигателей) и реостаты возбуждения (для регулирования напряжения генераторов). В зависимости от материала, из которого выполняют сопротивление, реостаты бывают металлические, угольные и жидкостные. По способу охлаждения резисторов (в них электрическая смелость преобразуется в теплоту) реостаты разделяют на _ воздушные, масляные и водяные. Большинство пусковых и пускорегулировочных металлических реостатов общепромышленного назначения выполнены со ступенчатым выключением резисторов. В электроустановках промышленных предприятий применяют преимущественно реостаты с металлическими резисторами и воздушным или масляным охлаждением из-за простоты их конструкции и эксплуатационной надежности.
Резисторы реостатов (рис. 4.8) выполняют из металлов и сплавов, обладающих высокими удельным сопротивлением, механической прочностью, температурой плавления и коррозийной стойкостью. Это, примерно, фехраль (сплав железа, хрома и алюминия) и нихром с удельными сопротивлениями 1,18 и 1,130м-мм2/м и максимально допустимой температурой 850 и 1000° С соответственно. Фехраль распространен по сравнению с нихромом, является более дешевым и менее дефицитным. Но по своим механическим свойствам он напоминает чугун, сколько затрудняет его механическую обработку и не позволяет изготовлять из него тонкий провод для намотки реостатных секций. Меньшим удельным электрическим сопротивлением (0,8 Ом • мм2/м) и более низкой допустимой температурой нагревания (400° С) обладает чугун. Резисторы из чугуна широко применяют в реостатах различного назначения из-за простоты их изготовления (через литья) и сравнительно низкой стоимости.
Основные работы по ремонту реостатов включают разборку, ремонт или замену резисторов, контактных частей, изоляционных деталей и механизма управления, сборку схемы соединений, сборку и регулировку отремонтированного реостата.
Рис. 4.8. Элементы сопротивлений (резисторы) реостатов:
а — рамочный из проволоки; б — рамочный из ленты; в — литой чугунный; г — каркасный; 2 — умозаключение; 2 — проволока сопротивления; 3 — лента сопротивления; 4 — рамка; 5 — изолированный стержень; 6 — изолятор пакета элементов; 7 — изоляционная межэлементная шайба; 8 — чугунные элементы сопротивления; 9 — опорная стойка; 20 — трубчатый каркас из фарфора
Предохранители предназначены для защиты электрических цепей от токов короткого замыкания или недопустимых токов нагрузки и характеризуются номинальными токами плавкой вставки и предохранителя. Номинальным, током плавкой вставки называют ток, при котором она должна мучиться в течение продолжительного времени, а номинальным током предохранителя — наибольший из номинальных токов плавких вставок, используемых в данном предохранителе.
В случае прохождения через плавкую вставку предохранителя тока, превышающего ее номинальный ток, вставка перегорает и разрывает электрическую цепь, отключая защищаемый участок через остальной части электроустановки. В электроустановках напряжением до 1000 В широко применяются предохранители ПР (рис. 4.6) и ПН (рис. 4.7).
Рис. 4.6. Разборные предохранители ПР на номинальные токи 15 - 1000 А с ненаполняемыми патронами:
о — общий вид; б — патроны предохранителей для токи 15-60Аи100- 1000 Деконструкции плавких вставок; 1 — контактная стойка; 2 — рукоятка зажима; 3 — разборный патрон; 4 — фибровая трубка; 5 — плавкая вставка; б, 7 — латунные втулка и колпачок; 8 — фиксирующая шайба; 9 — контактный нож
Предохранитель ПР состоит из контактных стоек и закрытого разборного патрона, внутри которого располагается плавкая вставка. Чтобы избежать выпадения предохранителя при электродинамических
усилиях, возникающих в защищаемой электрической цепи быть коротком замыкании, в контактах обеспечиваются необходимые нажимы за счет пружинящих свойств материала скобы контактных стоек (в предохранителях 15 - 60 А), стальной кольцевой или пластинчатой пружины (в предохранителях на 100 - 350 А) и специального зажима с рукояткой, установленного на контактной стойке.
Рис. 4.7. Разборный предохранитель ПН с патроном, наполняемым кварцевым песком:
2 — фарфоровый покровитель; 2 — плавкая вставка; 3 — шайба; 4 — контактный нож; 5 — выступы для снятия патрона из контактов и установки его в контактах; 6 — крышка патрона
Патрон предохранителя ПР представляет собой фибровую трубку с толщиной стенок 3-6 мм, на концах которой накручены латунные втулки с прорезями чтобы плавкой вставки. На втулку надеты латунные колпачки, которые служат контактами в предохранителях на номинальные токи до 60 А. В предохранителях на 100 - 1000 А контактами являются медные ножи.
Плавкие вставки представляют собой пластины, имеющие взаперти или несколько участков сужения. При перегрузках плавкая вставка перегорает на одном участке сужения, а быть коротком замыкании — на нескольких одновременно.
Плавкие вставки изготавливают из листового цинка марки ЦО или ЦН штамповкой. При плавлении вставки туман цинка ускоряют процесс рекомбинации ионов, благодаря чему улучшаются условия де-ионизации дугового пространства. А это содействует быстрому гашению электрической дуги в патроне. Отсутствие в патроне заполнителя ухудшает условия гашения дуги. Более совершенными по конструкции и характеристикам являются предохранители ПН, которые состоят из фарфорового патрона (квадратного снаружи и круглого внутри) и плавкой вставки, приваренной к шайбам контактных ножей. Эти ножи, выступающие из патрона, фиксируются прорезями в крышках, прикрепленных к торцам патрона винтами. Патрон заполняется сухим кварцевым песком. ради предохранения песка от увлажнения патрон герметизируется прокладкой (между крышкой и патроном) из листового асбеста толщиной 0,8 - 1 мм.
Плавкая вставка предохранителя ПН представляет собой одну или порядком ленточек из меди толщиной 0,15 - 0,35 мм, шириной до 4 мм, с просечками длиной 6-12 мм. При использовании плавкой вставки, состоящей из нескольких параллельных ленточек, уменьшается ее общее сечение при заданном номинальном токе, а следовательно, и цифра паров металла в патроне при ее перегорании. Это облегчает гашение дуги в патроне, так как при перегорании ленточек плавкой вставки создается враз несколько параллельных дуг, что способствует интенсивному рассеиванию энергии.
Для обеспечения быстрого плавления вставки предохранителя и повышения его защитного действия при малых перегрузках для ленточки вставки напаивают оловянные шарики диаметром 0,5 - 2 мм. Эти шарики позволяют использовать так называемый металлургический эффект. Сущность его заключается в часть, что при нагревании вставки оловянный шарик с более низкой температурой плавления расплавляется раньше, чем вставка, и, проникая в нее, образует сплав металла, который сообразно сравнению с исходным материалом обладает большим электрическим сопротивлением. При токах перегрузки вставка перегорает в месте напайки оловянного шарика.
Предохранители ПР и ПН характеризуются токоограничивающей способностью, так как плавкая вставка в них перегорает раньше, чем ток короткого замыкания успеет достигнуть устойчивого значения.
В ремонтных мастерских позволительно изготовить плавкую вставку из калиброванной проволоки, т. е. проволоки из легкоплавких металлов или сплавов, имеющей конкретный диаметр и рассчитанной на определенный ток (калибровку проволоки проводят для специальном стенде).
Расчет необходимого номинального значения тока плавкой вставки ^вст. ном ведут с учетом эксплуатационных перегрузок и пуска защищаемой установки. Так, пусковой ток асинхронного двигателя (АД) с короткозамкнутым ротором может превышать номинальное ценность тока в 7 раз. По мере разгона двигателя пусковой ток уменьшается до номинального. Длительность пуска зависит от характера нагрузки. возьмем, для привода металлорежущих станков с относительно небольшим моментом инерции механизма время разгона АД составляет около 1 с, а ради центрифуги, обладающей большим моментом инерции, длительность пуска может достигать 10 с и более. Предохранитель не должен перегорать при воздействии на него пусковых токов. Параметры плавкой вставки в процессе эксплуатации должны толкать стабильными, т. е. не должно происходить ее старения. Экспери-
значениям номинального тока предохранителя и тока защищаемой линии. При осмотре патрона предохранителя ПР обращают внимание для целость и степень износа его стенок, так как при частых перегрузках плавкой вставки стенки патрона выгорают около воздействием высокой температуры дуги. При выгорании стенок патрона более чем на 50 % первоначальной толщины патрон заменяют новым.
Фибра, из которой изготовляют господин предохранителя ПР, представляет собой электротехнический картон, пропитанный под давлением раствором хлористого цинка. При перегорании плавкой вставки под воздействием высокой температуры дуги фибра выделяет туман цинка и хлористый газ, которые способствуют быстрому гашению дуги (деионизации дугового пространства).
При ремонте патрона стенки очищают от обгоревшей фибры, промывают, насухо вытирают чистой тряпкой, покрывают двумя слоями бакелитового лака или одним слоем клея БФ, а затем просушивают. затем очистки внутренних токопроводящих деталей полость патрона предохранителя ПН наполняют сухим кварцевым песком, который предварительно обрабатывают 2 %-м раствором соляной кислоты, промывают и просушивают при 150 - 180 °С.
дабы убедиться в наличии электрической цепи между плавкой вставкой и контактными частями, отремонтированный патрон проверяют контрольной лампой, а затем устанавливают (при отключенном напряжении) в губках предохранителя. быть этом обращают внимание на наличие контакта между губками и патроном.
Магнитный пускатель состоит из контактора и тепловых реле. Он выполняет функции управления и защиты, например пуск, остановку и реверс электродвигателя с отключением его при перегрузках и исчезновении напряжения (нулевая защита).
В магнитных пускателях используют преимущественно контакторы шаг и ПС. Контактор ПА (рис. 4.4) магнитного пускателя представляет собой одноблочную конструкцию с токопроводящими деталями, изолированными от корпуса аппарата. Он состоит из магнитной системы (катушка 3, якорь 4, сердечник 20), контактной системы (вспомогательные контакты 6, неподвижные контакты 16, мостик 15 с подвижными контактами), механизма с возвратной пружиной 12, рычагом 10 и траверсой 11.
В настоящее время применяются также магнитные пускатели серий ПМА (предпочтительно для дистанционного управления и защиты трехфазных двигателей с короткозамкнутым ротором мощностью до 75 кВт) и ПМЛ, допускающих до 1200 включений в час, со встроенными тепловыми реле (соответственно РТТ и РТЛ).
Рис. 4.4. Контактор шаг-400:
а — общий вид; б — боковой разрез; 1 — основание; 2 — упор якоря; 3 — катушка; 4 — якорь; 5 — дугогасительная комната; 6 — вспомогательные контакты; 7 — вал (ось) рычага; 8 — втулка; 9 — стойка; 10 — рычаг; 11 — траверса; 12, 14 — возвратная и контактная пружины; 13 — вкладыш; 15 — мостик контактов; 16 — неподвижный контакт; 17 — скоба; 18, 19 — пружина и защелка сердечника; 20 — сердечник
Тепловые реле РТТ, РТЛ, ТРП, ТРН, применяемые в магнитных пускателях, служат ради защиты электрических цепей от токов перегрузки. Тепловое реле, например ТРЛ (рис. 4.5), работает следующим образом. Рабочий ток проходит через нагреватель 2 (сменные пластины из сплава с высоким удельным сопротивлением). близко расположена биметаллическая пластинка 1, нижний конец которой закреплен, а верхний свободный. Подвижные контакты 7 теплового реле закреплены для пластмассовой стойке 6, которая упирается в пружину. Эта пружина старается разомкнуть контакты, но с помощью рычага 4, который упирается в выступ для корпусе реле, контакты удерживаются в замкнутом состоянии. В случае, когда ток, проходящий по нагревателю, небольшой (выделяется небольшое количество теплоты, биметаллическая доска почти не сгибается, подвижные части реле занимают положение, показанное на рисунке), контакты реле замкнуты. Если же ток сквозь нагреватель превышает номинальную величину (режим- перегрузки), количество выделяемой в нагревателе теплоты увеличивается, биметаллическая пластинка сгибается (в направлении стрелки) и поворачивает фигурную скобку 5, которая действует на причина 4 контактной стойки. В результате контакты реле под действием пружины размыкаются. После охлаждения биметаллической пластинки подвижные части не могут самостоятельно занять первоначальное поза, поэтому необходимо нажать на верхнюю часть 3 контактной стойки.
присутствие ремонте контактов и дуто-гасительного устройства магнитного пускателя выполняют в основном те же операции, что и при ремонте контакторов. В тепловых реле чаще всего повреждаются (перегорают) нагревательные элементы, которые заменяются новыми.
Контакты магнитных пускателей покрываются металлокерамическими наплавками, повышающими продолжительность их работы. быть износе наплавок контакты следует заменить равноценными (заводского изготовления).
Проверку и испытание магнитного пускателя выполняют по программе и нормам завода-изготовителя. Результаты испытаний не должны отличаться от паспортных данных более чем на 10 %.
