Устройство и ремонт электрических машин — Бандажирование и балансировка роторов и якорей
При вращении роторов и якорей электрических машин возникают центробежные силы, стремящиеся вытолкнуть обмотку из пазов и отогнуть ее лобовые части. Чтобы противодействовать центробежным силам и удержать обмотку в пазах, используют расклиновку и бандажирование обмоток роторов и якорей.
Применение способа крепления обмоток (клиньями или бандажами) зависит от формы пазов ротора или якоря. При полуоткрытой и полузакрытой формах пазов используют только клинья, а при открытой — бандажи или клинья. Пазовые части обмоток в сердечниках якорей и роторов закрепляют при помощи клиньев или бандажей из стальной бандажной проволоки либо стеклоленты, а также одновременно клиньями и бандажами; лобовые части обмоток роторов и якорей — бандажами. Надежное крепление обмоток имеет важное значение, поскольку необходимо для противодействия не только центробежным силам, но и динамическим усилиям, воздействию которых подвергаются обмотки при редких изменениях в них тока. Для бандажирования роторов применяют стальную луженую проволоку диаметром 0,8 — 2 мм, обладающую большим сопротивлением на разрыв.
Перед намоткой бандажей лобовые части обмотки осаживают ударами молотка через деревянную прокладку, чтобы они ровно располагались по окружности. При бандажировании ротора пространство под бандажами предварительно покрывают полосками электрокартона, чтобы создать изоляционную прокладку между сердечником ротора и бандажом, выступающую на 1 — 2 мм по обеим сторонам бандажа. Весь бандаж наматывают одним куском проволоки, без паек. На лобовых" частях обмотки во избежание их вспучивания накладывают витки проволоки от середины ротора к его концам. При наличии у ротора специальных канавок проволоки бандажа и замки не должны выступать над канавками, а при отсутствии канавок толщина и расположение бандажей должны быть такими, какими они были до ремонта.
Скобки, устанавливаемые на роторе, следует размещать над зубцами, а не над пазами, при этом ширина каждой из них должна быть меньше ширины верхней части зубца. Скобки на бандажах расставляют равномерно по окружности роторов с расстоянием между ними не более 160 мм.
Расстояние между двумя соседними бандажами должно быть 200—260 мм. Начало и конец бандажной проволоки заделывают двумя замочными скобками шириной 10—15 мм, которые устанавливают на расстоянии 10 — 30 мм одна от Другой. Края скобок завертывают на витки бандажа и. запаивают припоем ПОС 40.
Полностью намотанные бандажи для увеличения прочности и предотвращения их разрушения центробежными усилиями, -создаваемыми массой обмотки при вращении ротора, пропаивают по всей поверхности припоем ПОС 30 или ПОС 40. Пайку бандажей производят электродуговым паяльником с медным стержнем диаметром. 30 — 50 мм, присоединяемым к сварочному трансформатору.
В ремонтной практике нередко проволочные бандажи заменяют выполненными стеклолентами из однонаправленного (в продольном направлении) стеклянного волокна, пропитанного термореактивными лаками. Для наматывания бандажей из стеклоленты применяют то же оборудование, что и для бандажирования стальной проволокой, но дополненное приспособлениями в. виде натяжных роликов и укладчиков ленты.
В отличие от бандажирования стальной проволокой ротор до наматывания на него бандажей из стеклоленты прогревают до 100 °С. Такой прогрев необходим потому, что при наложении бандажа на холодный ротор остаточное напряжение в бандаже при его запекании снижается больше, чем при бандажировании нагретого.
Сечение бандажа из стеклоленты должно не менее чем в 2 раза превосходить сечение соответствующего бандажа из проволоки. Крепление последнего витка стеклоленты с нижележащим слоем происходит в процессе сушки обмотки при спекании термореактивного лака, которым пропитана стеклолента. При бандажировании обмоток роторов стекло- лентой не применяют замки, скобки и подбандажную изоляцию что является преимуществом этого способа.
Балансировка.
Отремонтированные роторы и якоря электрических машин подвергают статической, а при необходимости и динамической балансировке в сборе с вентиляторами и другими вращающимися частями. Балансировку производят на специальных станках для выявления неуравновешенности (дисбаланса) масс ротора или якоря, являющейся частой причиной возникновения вибрации при. работе машины.
Ротор, и якорь состоят из большого количества деталей и поэтому распределение масс в них не может быть строго равномерным. Причины неравномерного распределения масс — разная толщина или масса отдельных деталей, наличие в них раковин, неодинаковый, вылет лобовых частей обмотки и др. Каждая из деталей, входящих: в состав собранного ротора или якоря, может быть неуравновешенной вследствие смещения ее осей инерции от. оси вращения. В собранном роторе и якоре неуравновешенные массы, отдельных деталей в зависимости от их расположения могут суммироваться или взаимно компенсироваться. Роторы и якоря, у которых главная центральная ось инерции не совпадает с осью вращения, называют неуравновешенными.
Рис. 155.Способы статической балансировки роторов и якорей:
а — на призмах, б — на дисках, в — на специальных весах; 1 — груз, 2 — грузовая рамка, 3 — индикатор, 4 — рама, 5 — балансируемый ротор (якорь)
Неуравновешенность, как правило, складывается из суммы двух неуравновешенностей — статической и динамической.
Вращение статически и динамически неуравновешенного ротора и якоря вызывает вибрацию, способную разрушить подшипники и фундамент машины. Разрушающее воздействие неуравновешенных роторов и якорей устраняют путем их балансировки, которая заключается в определении размера и места неуравновешенной массы;
Неуравновешенность определяют статической или динамической балансировкой. Выбор способа балансировки зависит от требуемой точности уравновешивания, которой можно достигнуть на имеющемся оборудовании. При динамической балансировке получаются более высокие результаты компенсации неуравновешенности (меньшая остаточная неуравновешенность), чем при статической. Такой балансировкой можно устранить как/динамический, так и статический небаланс/ При необходимости устранения неуравновешенности (дисбаланса) на обоих торцах ротора или якоря должна производиться -только динамическая балансировка. Статическую балансировку выполняют при невращающемся роторе на призмах (рис., 155, я), дисках (рис. 155,5) или специальных весах (рис. 155, в). Такой балансировкой можно устранить только статическую неуравновешенность.
Для определения неуравновешенности ротор выводят из равновесия легким толчком; Неуравновешенный ротор (якорь) будет стремиться возвратиться в такое положение, при котором его тяжелая сторона окажется внизу. После остановки ротора отмечают мелом место, оказавшееся в верхнем положении. Прием повторяют несколько раз, чтобы проверить, останавливается ли ротор (якорь) всегда в этом, положении. Остановка ротора в одном и том же положении указывает на смещение центра тяжести.
В отведенное для балансировочных грузов место (чаще всего это внутренний диаметр обода нажимной шайбы) устанавливают пробные грузы, прикрепляя их с помощью замазки. После этого повторяют прием балансировки. Прибавляя или уменьшая массу грузов, добиваются остановки ротора в любом, произвольно взятом положении. Это означает, что ротор статически уравновешен, т. е. его центр тяжести совмещен с осью вращения. По окончании балансировки пробные грузы заменяют одним такого же сечения и массы, равной массе пробных грузов и замазки и уменьшенной на массу части электрода, которая пойдет на приварку постоянного груза. Неуравновешенность можно компенсировать высверливанием соответствующей части металла с тяжелой стороны ротора.
Более точной, чем на призмах и дисках является балансировка на специальных весах. Балансируемый ротор 5 устанавливают шейками вала на опоры рамы 4, которая может поворачиваться вокруг своей оси на некоторый угол пoboрачивая балансируемый ротор, добиваются наибольшего показания индикатора J, которое будет при условии расположения центра тяжести ротора, показанного на рисунке (в наибольшем удалении от оси поворота рамы). Добавлением к грузу 1 дополнительного груза—рамки 2 с делениями добиваются уравновешивания ротора, которое определяют по стрелке индикатора. В момент уравновешивания стрелка совмещается с нулевым делением.
Если повернуть ротор на 180, его центр тяжести приблизится к оси качания рамы на двойной эксцентриситет смещения центра тяжести ротора относительно его оси. Об этом моменте судят по наименьшему показанию индикатора. Ротор уравновешивают вторично передвижением грузовой рамки 2 по линейке со шкалой, отградуированной в граммах на сантиметр. О величине неуравновешенности судят по показаниям шкалы весов.
Статическая балансировка применяется для роторов, вращающихся с частотой, не превышающей 1000 об/мин. Статически уравновешенный ротор (якорь) может иметь динамическую неуравновешенность, поэтому роторы, вращающиеся с частотой выше 1000 об/мин, чаще всего подвергают динамической балансировке, при которой одновременно устраняются оба вида неуравновешенностей — статическая и динамическая.
Динамическую балансировку при ремонте электрических машин производят на балансировочном станке при пониженной (по сравнению с рабочей) частоте вращения или при вращении ротора (якоря) в собственных подшипниках при рабочей частоте вращения.
Для динамической балансировки наиболее удобен станок резонансного типа (рис. 156), состоящий из двух сварных стоек U опорных плит 9 и балансировочных головок.
Рис. 156. Станок резонансного типа для динамической балансировки роторов и якорей
Головки, состоящие из подшипников 8 и сегментов 69 могут быть закреплены неподвижно болтами 7 либо свободно качаться на сегментах. Балансируемый ротор 2 приводится во вращательное движение электродвигателем 5, муфта расцепления 4 служит для отсоединения вращающегося ротора от привода в момент балансировки.
Динамическая балансировка роторов состоит из двух операций: измерения первоначальной вибрации, дающей представление о размерах неуравновешенности масс ротора; нахождения точки размещения и определения массы уравновешивающего груза для одного из торцов ротора.
При первой операции головки станка закрепляют болтами 7. Ротор 2 при помощи электродвигателя 5 приводится во вращение, после чего привод отключают, расцепляя муфту, и освобождают одну из головок станка. Освобожденная головка под действием радиально направленной силы небаланса
раскачивается, что позволяет измерить стрелочным индикатором 3 амплитуду колебания головки. Такое же измерение производится для второй головки.
Вторая операция выполняется методом «обхода грузом». Разделив обе стороны ротора на шесть равных частей, закрепляют в каждой точке поочередно пробный груз, который должен быть несколько меньше предполагаемого небаланса. Затем описанным выше способом измеряют колебания головки для каждого положения груза. Необходимым местом размещения груза будет точка, у которой амплитуда колебаний минимальная. Массу груза подбирают опытным путем. —
Выполнив балансировку одной стороны ротора, уравновешивают таким же способом его другую сторону. Окончив балансировку обеих сторон ротора, окончательно закрепляют временно, установленный груз путем сварки либо винтами, при этом учитывают массу сварочного шва или винтов.
В качестве груза используют чаще всего куски полосовой стали. Крепление груза должно быть надежным поскольку недостаточно прочно закрепленный груз может в процессе работы машины оторваться от ротора и вызвать тяжелую аварию или несчастный случай.
Закрепив постоянный груз, ротор подвергают проверочной балансировке и при удовлетворительных результатах передают в сборочное отделение для сборки машины.
Ротор электродвигателя – особенности конструкции и принцип работы устройства. Инструкция по ремонту и восстановлению
Статор асинхронного двигателя: устройство и принцип работы
Если у электромотора скорость вращения ротора не соответствует частоте вращения электромагнитного поля, которое создают обмотки статора, то такой электродвигатель называется асинхронным или индукционным. Этот тип двигателя был разработан в 1889 году русским инженером М.О.Доливо-Добровольским. Его применяют и сейчас.
- Станки и транспортеры;
- подъемно-транспортная техника и устройства автоматики;
- приводы вентиляторного и насосного оборудования — вот далеко не полный перечень областей применения асинхронных двигателей.
80 % всех производимых промышленностью электромоторов являются асинхронными, благодаря многочисленным преимуществам такого типа привода. Он:
Тем не менее, выбирая электромотор, следует помнить о таких его недостатках, как:
- ограничение количества оборотов частотой сети (при частоте 3-фазной сети 50 Гц, он дает примерно 3000 об/минуту);
- сложность регулировки скорости вращения рабочего вала;
- зависимость вращающего момента от напряжения в сети;
- высокая величина пускового тока;
- слабость усилия при включении.
Принцип работы подобного двигателя довольно прост: неподвижная часть, называемая статором, формирует вращающееся магнитное поле. Это поле взаимодействует с электромагнитным полем подвижной части, называемой ротором, принуждая ротор вращаться. При неизменной конструкции статора двигатели могут иметь или фазный, или короткозамкнутый ротор.
Статор — это. Что такое Статор? Для принудительного воздушного охлаждения вращающейся очень часто с большой скоростью детали служит расположенная в одном из его торцов крыльчатка. Спрашивайте, я на связи!
Коллекторный двигатель переменного тока: схема подключения
Устройство статора
- Корпус. Должен изготавливаться из немагнитного материала – чугуна или алюминия. Если размеры двигателя велики, при изготовлении корпуса применяют сварку. Двигателям этого типа свойственно воздушное охлаждение. Для повышения теплоотдачи на поверхности корпуса располагаются ребра. Подшипниковые щиты, кожух вентилятора и клеммную коробку тоже устанавливают снаружи. Лапы или фланцы на корпусе двигателя служат для его крепления.
- Сердечник. Его набирают из пластин, изготовленных из электротехнической стали толщиной порядка 0,5 мм. Благодаря этому уменьшаются вихревые токи. Собранные в пакеты пластины сердечника скрепляются скобами или швами и покрываются несколькими слоями изоляционного лака. Сердечник закрепляют в станине с помощью стопорных болтов.
- Обмотки статора. Сдвинутые относительно друг друга на 120 градусов обмотки (обычно 3 штуки), вкладываются в пазы на внутренней стороне сердечника. Их изготавливают в основном из изолированного медного, а временами и алюминиевого провода круглого или квадратного сечения. Электромотор подключают к трехфазной сети через клеммную коробку, на которую выводятся концы обмоток.
- звездой, когда концы всех обмоток соединяются в одной точке для подключения двигателя в сеть 380В;
- треугольником, когда обмотки соединяются последовательно в замкнутый контур для подключения двигателя в сеть 220В.
Следует иметь в виду, что на корпусе каждого конкретного двигателя закреплена табличка, на которой указываются его рабочие напряжения. Треугольником подключают наименьшее из указанных напряжений, а звездой – наибольшее. При нарушении этого правила обмотки статора довольно быстро перегорят, и мотор придется ремонтировать.
Итак, зная устройство и принцип работы статора асинхронного двигателя и принимая во внимание все, изложенное выше, вы сможете сделать правильный выбор при приобретении электромотора.
Ротор (якорь)
Как и в любом электродвигателе, принцип работы коллекторного двигателя основан на взаимодействии магнитных полей статора и ротора, через которые проходит электрический ток. Коллекторный двигатель стиральной машины имеет последовательную схему подключения обмоток. В этом легко убедится рассмотрев его развёрнутую схему подключения к электрической сети (Рис.7).
У коллекторных двигателей стиральных машин, на контактной колодке может быть от 6 до 10 задействованных контактов. На рисунке представлены все максимальные 10 контактов и всевозможные варианты подключения узлов двигателя.
Порядок расположения контактов клеммной колодки коллекторного двигателя стиральной машины выбран произвольно.
На схеме, оранжевыми стрелочками условно показано направление тока по проводникам и обмоткам двигателя. От фазы (L) ток идёт через одну из щёток на коллектор, проходит по виткам обмотки ротора и выходит через другую щётку и через перемычку ток последовательно проходит по обмоткам обеих секций статора доходя до нейтрали (N).
Такой тип двигателя независимо от полярности подаваемого напряжения вращается в одну сторону, так как за счёт последовательного соединения обмоток статора и ротора смена полюсов их магнитных полей происходит одновременно и результирующий момент остаётся направленным в одну сторону.
Внимание! Представленная схема подключения коллекторного двигателя напрямую, не имеет средств электрической защиты от короткого замыкания и устройств ограничивающих ток. При таком подключении от бытовой сети, двигатель развивает полную мощность, поэтому не следует допускать длительного прямого включения.
Коллекторный двигатель Для этого, в схеме управления, после симистора, устанавливают выпрямитель переменного тока построенный на диодах диодный мост. Спрашивайте, я на связи!
Статор асинхронного двигателя: устройство, принцип работы — ООО «СЗЭМО Электродвигатель»
Проверка и ремонт
После нескольких лет эксплуатации мастер должен проверять электромотор. Ремонт после проведенного осмотра может быть текущим или капитальным. Это повышает надежность работы мотора.
Капитальный ремонт подразумевает полную разборку конструкции. При этом ротор вынимается, чистится, а также производится проверка и осмотр статора. При необходимости мастер устраняет выявленные дефекты. Также после проведения всех осмотров, замены неисправных деталей мастер производит испытания работы оборудования.
В некоторых случаях не требуется полностью разбирать электромотор. Ремонт текущий предполагает лишь произвести чистку и обдувку статора при снятой задней крышке двигателя. В доступных местах производится осмотр обмоток.
Периодичность и тип ремонта зависит от условий эксплуатации оборудования. На это влияют загрязненность воздуха, температура окружающей среды, а также требования производителя. Капитальный ремонт чаще всего выполняют с периодичностью раз в 3-5 лет, а текущий – раз или два раза в год.
Порядок расположения контактов клеммной колодки коллекторного двигателя стиральной машины выбран произвольно.
Происхождение терминов «якорь» и «ротор» Итак, зная устройство и принцип работы статора асинхронного двигателя и принимая во внимание все, изложенное выше, вы сможете сделать правильный выбор при приобретении электромотора. Спрашивайте, я на связи!
Ротор электродвигателя — что это?
Стоит ли выполнять перемотку самостоятельно?
Ремонтируя статор асинхронного электродвигателя , который чаще всего сегодня применяется в бытовой и промышленной технике, недостаточно опытный мастер может столкнуться с рядом трудностей. В этом случае он может обратиться в сервисные службы, где специалисты за отдельную плату выполнят перемотку в соответствии со всеми правилами.
Перемотка электродвигателей, цена которой сегодня установлена сервисными центрами, обойдется около 2-4 тыс. руб. Однако для более мощных двигателей расценки значительно увеличиваются. Процедура может достигать 135 тыс. руб. за перемотку больших промышленных двигателей.
Коллекторный двигатель — это однофазный двигатель с последовательным возбуждением обмоток, предназначенный для работы от сети переменного или постоянного тока. Поэтому его называют ещё универсальный коллекторный двигатель (УКД).
Щётка 80 всех производимых промышленностью электромоторов являются асинхронными, благодаря многочисленным преимуществам такого типа привода. Спрашивайте, я на связи!
Ротор и его основные свойства
Вал ротора имеет цилиндрическую форму и производится из стали. Металлические стержни, замыкающиеся с двух сторон, дают ему название – короткозамкнутый ротор. Указанная конструкция обеспечивает высокую степень защиты, поскольку не возникает необходимость частого технического обслуживания устройства, нет нужды в замене подающих ток щеток и т.д.
Если присмотреться к фото ротора электродвигателя, то он напоминает клетку для белки, откуда и название «беличья клетка». Конструкция представляет собой собранные стальные листы небольшой толщины. В специальные пазы помещается обмотка, которая может быть нескольких типов.
Определяющее значение имеет ответ на вопрос о том, каков двигатель – фазного или короткозамкнутого типа. Большее распространение имеют последние конструкционные новинки. Стержни из меди, имеющие большую толщину, помещаются в пазы без дополнительной изоляции. Медные кольца позволяют соединить концы обмотки.
Бывают ситуации, когда «беличья клетка» получает альтернативу в виде литья. Таково в целом устройство ротора электродвигателя короткозамкнутого типа.
Однако существуют модели моторов переменного тока с роторами фазного типа. Их используют крайне редко, в основном, из-за предназначения для более мощных двигателей. Еще одна причина, по которой используют фазные модели – необходимость создания значительного усилия во время пуска.
К основным причинам поломки двигателя асинхронного типа относят износ подшипников, в которых осуществляется вращение вала. Центровка или балансировка ротора электродвигателя осуществляется за счет установленных в статоре крышек. Двигатели также имеют подшипники для облегчения вращательных движений.
Кроме того устройство подразумевает установку крыльчатки, обеспечивающей должное охлаждение двигателя. Статор имеет специальные ребра, улучшающие отдачу тепла от нагреваемого устройства. Именно так обеспечивается работа моторов переменного тока в нормальных тепловых условиях.
Значение слова «ротор»
Ротор — то же, что вихрь векторного поля, то есть вектор, характеризующий вращательное движение в данной точке векторного поля.
Ротор многогранника — выпуклое тело способное свободно вращаться в многограннике постоянно касаясь всех его граней; см. тело постоянной ширины и фигура постоянной ширины.
Синдром Ротора — одна из четырёх форм синдрома гипербилирубинемии.
Ротор — вращающаяся часть двигателей и рабочих машин, на которой расположены органы, получающие энергию от рабочего тела (например, ротор двигателя Ванкеля) или отдающие её рабочему телу (например, ротор роторного насоса). Ротор двигателей связан с ведущим валом, ротор рабочих машин — с приводным валом. Ротор выполняется в виде барабанов, дисков, колёс.
Ротор — вращающаяся часть паровой турбины, компрессора, гидронасоса, гидромотора и т. д.
Буровой ротор — механизм, являющийся многофункциональным оборудованием буровой установки, который предназначен для вращения бурильных труб и поддержания колонны бурильных или обсадных труб при свинчивании и развинчивании в процессе спуско-подъемных операций, при поисковом бурении и капитальном ремонте скважин. Привод — цепной или карданный. Роторное бурение.
Ротор — устройство управления поворотом антенны в направлении приёма или передачи сигнала.
Ротор — любое вращающееся тело в теории балансировки.
Ротор — система вентилятора.
Ротор — вращающаяся часть электрической машины (генератора или двигателя переменного тока внутри неподвижной части — статора). Ротор асинхронной электромашины обычно представляет собой собранное из листовой электротехнической стали цилиндрическое тело с пазами для размещения обмотки. Ротор в электромашинах постоянного тока называется якорем.
Ротор — автоматически управляемая машина (транспортное устройство, прибор), в которой заготовки двигаются вместе с обрабатывающими их орудиями по дугам окружности. Роторная печь. Роторный экскаватор. Роторная линия (комплекс роторов).
Ротор — несущий винт вертолёта.
Ротор Дарье — составная часть вертикально-осевого ветрогенератора, крыльчатка которого представляет собой двояковыпуклые лопасти, закреплённые при помощи штанг на вертикально вращающейся оси.
Ротор Савониуса — составная часть вертикально-осевого ветрогенератора в виде двух смещенных относительно друг друга полуцилиндрических лопастей и небольшого (10—15 % от диаметра лопасти) перекрытия, которые образуют параллельно оси вращения ротора.
Ротор Флеттнера — «парусная мачта» или заменяющий паруса ротор (на судне их устанавливается несколько), с помощью которого судно приводится в движение посредством ветра, благодаря эффекту Магнуса. Роторное судно Флеттнера.
Ротор, Артуро (1907—1988) — филиппинский врач, государственный служащий, музыкант и писатель.
РОТОР — Сетевой конкурс «Российский Онлайн ТОР».
НПО «Ротор» — предприятие — разработчик и производитель гироскопических приборов для ракетно-космической техники (СССР, Россия).
Приборостроительный — промышленное предприятие в Барнауле.
«Ротор» — футбольный клуб из Волгограда.
«Ротор-Волгоград» — пляжный футбольный клуб из Волгограда.
«Ротор» — тренировочная база в Волгограде.
«Ротор» — официальный журнал волгоградского футбольного клуба.
Полноценное проведение диагностического осмотра мотора
Для того, чтобы осмотреть статор и другие центральные элементы электродвигателя, используют специальные козлы, оснащенные двумя катками в верхней своей части. Последние упрощают вращение деталей.
Самостоятельный ремонт мотора следует начинать с тщательного изучения всей технической документации. Далее определяется степень износа подшипников, обнаруживаются и устраняются иные дефекты.
Проверить ротор двигателя необходимо на предмет состояния всех металлических элементов, крепления пластин к валу, качества замкнутой проводки и, наконец, должного функционирования вентиляторов.
Технические работы ведутся с использованием набора специальных ключей, обыкновенного тестера и механизмов для подъема. Главное не забыть отключить мотор от сети. Все узлы очищаются от слоя пыли при помощи щеточек и обдуваются сжатым воздухом. В дальнейшем мелкие детали и все их крепления желательно складывать в отдельный ящик, чтобы избежать пропажи.
Ротор электродвигателя разбирается с учетом следующих рекомендаций. Как только щит будет отделен от корпуса двигателя, его сдвигают вдоль вала, стараясь не повредить изоляцию обмоток. Для этих целей используют картон высокой плотности, размещая его между статором и ротором, а впоследствии укладывая на него детали.
С вала также снимаются пружины и подшипники. Демонтируется обмотка короткозамкнутого типа и сердечник. Главным требованием при выемке ротора является аккуратное движение вдоль оси.
При проверке вентиляторов обращают внимание на целостность лопастей и надежность их крепления. Делается процедура при помощи молотка. Дефектные детали заменяются. Нельзя нарушать балансировку, поэтому перед осмотром необходимо сделать заметку на роторе, чтобы при сборе каждый элемент встал на свое место.
Ремонт
Ремонтные работы всего устройства выполняются с целью восстановления его функциональности и работоспособности. Иногда требуется замена некоторых деталей. Например, при нагреве статора по разным причинам, может образоваться нагар на конструкции якоря электродвигателя.
Последовательность шагов тогда следующая:
Электродвигатели: устройство и принцип работы
Подключение электродвигателя — основные схемы, способы и особенности подсоединения различных моделей (инструкция + фото)
- демонтаж двигателя;
- очистные работы;
- разборка всех узлов;
- восстановление поврежденных частей;
- покраска;
- сборка двигателя и проверка его в нагрузочном режиме.
Если оборудование представлено фазным типом, то требуются ремонтные работы отдельным его узлам, в том числе и щеточно-коллекторному.
Если стержень имеет трещины, то он подлежит восстановлению или замене. Делается это так: на месте трещины проводится надрез и высверливание отверстий от точки этого надреза до торца замыкающего кольца. Та часть, которая оказалась высверленной, заполняется медным сплавом.
Не стоит забывать и о проверке двигателя на обрыв и короткое замыкание. Сопротивление ротора и статора проверяются при помощи омметра, сверяясь при этом с техническими характеристиками в инструкции по эксплуатации. Однако прибор должен быть крайне чувствителен ввиду стремления сопротивления к нулю в обмотках мощных моделей моторов.
Роторы
ИА Neftegaz.RU. Роторы
Ротор нужен для осуществления вращения бурильной колонны (подвешенной), он также необходим при бурении забойными двигателями (с его помощью осуществляется восприятие реактивного крутящего момента) и при проворачивании инструмента в ходе ловильных работ. Роторы также эффективны при поддержании обсадных труб или бурильных колонн на весу.
Роторы выглядят как конический редуктор с зубцами. Коническое колесо аппарата соединено со столом и насажено на втулку, а ось стола расположена по оси скважины. Ротор так же используют для свинчивания и развинчивания труб.
Ротор — один из основных механизмов буровой установки, поэтому существует несколько его классификаций.
Роторы могут различаться по диаметру проходного отверстия, по мощности и по допускаемой статистической нагрузке
Известна классификация по конструкторской характеристике : роторы неподвижные и перемещающиеся возвратно-поступательно относительно устья скважины. Перемещение происходит в вертикальном направлении.
Важнейшая технологическая компонента ротора — привод. Привод может запускаться посредством:
цепных, карданных и зубчатых передач от буровой лебедки индивидуального двигателя коробки смены передач
Привод ротора обусловливает различное изменение скоростей и моментов вращения. Оно может быть:
ступенчатым непрерывно-ступенчатым непрерывным
В буровых установках привод ротора управляется с помощью цепной трансмиссии от лебедки или КПП карданной передачи. При установке лебедки ниже пола буровой управление осуществляется дополнительной трансмиссией от лебедки.
Состав роторной установки:
Ротор состоит из станины с расточкой для стакана со смонтированным приводным валом. На столе и станине ротора расположены кольцевые проточки. Они образуют лабиринтные уплотнения для защиты масляной ванны от попадания в нее раствора. В станине так же установлен упорный подшипник, а снизу — вспомогательный подшипник. Вспомогательный подшипник ротора предназначен для центрирования стола ротора и восприятия направленных вверх нагрузок. Снизу установлено специальное лабиринтное колесо, предохраняющее попадание раствора в масляную ванну.
В табл. 30 приведена техническая характеристика роторов
, изготавливаемых ВЗБТ и ПО «Уралмаш».
На рисунке показан ротор Р-560.
На сегодняшний день активно эксплуатируются следующие модификации роторов ПО «Уралмаш»: Р-700, Р-950 и Р-1260
Для них характерны следующие конструкторские новшества:
надежное лабиринтное уплотнение масляной ванны (это повышает эксплуатационный срок зубцов ротора и основной опоры стола)
стопорное устройство способно фиксировать стол (это также это повышает эксплуатационный срок зубцов ротора, продлевает срок службы опор)
зубчатые колеса характеризуются повышенной точностью и плавностью зацепления
Ротор электродвигателя – особенности конструкции и принцип работы устройства. Инструкция по ремонту и восстановлению
Устройство всех моделей электродвигателя одинаково. Основу конструкции составляют статор (неподвижная часть) и ротор (вращающаяся). Статор всегда имеет обмотку, у ротора же она иногда отсутствует. На языке специалистов устройства без обмотки носят название короткозамкнутых, с ней называются фазными. Разберем более подробно узловые элементы электродвигателя.
Краткое содержимое статьи:
Узлы электродвигателя
Вал ротора имеет цилиндрическую форму и производится из стали. Металлические стержни, замыкающиеся с двух сторон, дают ему название – короткозамкнутый ротор. Указанная конструкция обеспечивает высокую степень защиты, поскольку не возникает необходимость частого технического обслуживания устройства, нет нужды в замене подающих ток щеток и т.д.
Если присмотреться к фото ротора электродвигателя, то он напоминает клетку для белки, откуда и название «беличья клетка». Конструкция представляет собой собранные стальные листы небольшой толщины. В специальные пазы помещается обмотка, которая может быть нескольких типов.
Определяющее значение имеет ответ на вопрос о том, каков двигатель – фазного или короткозамкнутого типа. Большее распространение имеют последние конструкционные новинки. Стержни из меди, имеющие большую толщину, помещаются в пазы без дополнительной изоляции. Медные кольца позволяют соединить концы обмотки.
Бывают ситуации, когда «беличья клетка» получает альтернативу в виде литья. Таково в целом устройство ротора электродвигателя короткозамкнутого типа.
Однако существуют модели моторов переменного тока с роторами фазного типа. Их используют крайне редко, в основном, из-за предназначения для более мощных двигателей. Еще одна причина, по которой используют фазные модели – необходимость создания значительного усилия во время пуска.
К основным причинам поломки двигателя асинхронного типа относят износ подшипников, в которых осуществляется вращение вала. Центровка или балансировка ротора электродвигателя осуществляется за счет установленных в статоре крышек. Двигатели также имеют подшипники для облегчения вращательных движений.
Кроме того устройство подразумевает установку крыльчатки, обеспечивающей должное охлаждение двигателя. Статор имеет специальные ребра, улучшающие отдачу тепла от нагреваемого устройства. Именно так обеспечивается работа моторов переменного тока в нормальных тепловых условиях.
Полноценное проведение диагностического осмотра мотора
Для того, чтобы осмотреть статор и другие центральные элементы электродвигателя, используют специальные козлы, оснащенные двумя катками в верхней своей части. Последние упрощают вращение деталей.
Самостоятельный ремонт мотора следует начинать с тщательного изучения всей технической документации. Далее определяется степень износа подшипников, обнаруживаются и устраняются иные дефекты.
Проверить ротор двигателя необходимо на предмет состояния всех металлических элементов, крепления пластин к валу, качества замкнутой проводки и, наконец, должного функционирования вентиляторов.
Технические работы ведутся с использованием набора специальных ключей, обыкновенного тестера и механизмов для подъема. Главное не забыть отключить мотор от сети. Все узлы очищаются от слоя пыли при помощи щеточек и обдуваются сжатым воздухом. В дальнейшем мелкие детали и все их крепления желательно складывать в отдельный ящик, чтобы избежать пропажи.
Ротор электродвигателя разбирается с учетом следующих рекомендаций. Как только щит будет отделен от корпуса двигателя, его сдвигают вдоль вала, стараясь не повредить изоляцию обмоток. Для этих целей используют картон высокой плотности, размещая его между статором и ротором, а впоследствии укладывая на него детали.
С вала также снимаются пружины и подшипники. Демонтируется обмотка короткозамкнутого типа и сердечник. Главным требованием при выемке ротора является аккуратное движение вдоль оси.
При проверке вентиляторов обращают внимание на целостность лопастей и надежность их крепления. Делается процедура при помощи молотка. Дефектные детали заменяются. Нельзя нарушать балансировку, поэтому перед осмотром необходимо сделать заметку на роторе, чтобы при сборе каждый элемент встал на свое место.
Ремонт
Ремонтные работы всего устройства выполняются с целью восстановления его функциональности и работоспособности. Иногда требуется замена некоторых деталей. Например, при нагреве статора по разным причинам, может образоваться нагар на конструкции якоря электродвигателя.
Последовательность шагов тогда следующая:
- демонтаж двигателя;
- очистные работы;
- разборка всех узлов;
- восстановление поврежденных частей;
- покраска;
- сборка двигателя и проверка его в нагрузочном режиме.
Если оборудование представлено фазным типом, то требуются ремонтные работы отдельным его узлам, в том числе и щеточно-коллекторному.
Если стержень имеет трещины, то он подлежит восстановлению или замене. Делается это так: на месте трещины проводится надрез и высверливание отверстий от точки этого надреза до торца замыкающего кольца. Та часть, которая оказалась высверленной, заполняется медным сплавом.
Не стоит забывать и о проверке двигателя на обрыв и короткое замыкание. Сопротивление ротора и статора проверяются при помощи омметра, сверяясь при этом с техническими характеристиками в инструкции по эксплуатации. Однако прибор должен быть крайне чувствителен ввиду стремления сопротивления к нулю в обмотках мощных моделей моторов.
Ротор электродвигателя – особенности конструкции и принцип работы устройства. Инструкция по ремонту и восстановлению
Учитывая то, что электроснабжение традиционно осуществляется путём доставки потребителям переменного тока, понятно стремление к созданию электромашин, работающих на поставляемой электроэнергии. В частности, переменный ток активно используется в асинхронных электродвигателях, нашедших широкое применение во многих областях деятельности человека. Особого внимания заслуживает асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, который в силу ряда причин занял прочные позиции в применении.
Секрет такой популярности состоит, прежде всего, в простоте конструкции и дешевизне его изготовления. У электромоторов на короткозамкнутых роторах есть и другие преимущества, о которых вы узнаете из данной статьи. А для начала рассмотрим конструктивные особенности этого типа электрических двигателей.
Конструкция
В каждом электромоторе есть две важных рабочих детали: ротор и статор. Они заключены в защитный кожух. Для охлаждения проводников обмотки на валу ротора установлен вентилятор. Это общий принцип строения всех типов электродвигателей.
Конструкции статоров рассматриваемых электродвигателей ничем не отличаются от строения этих деталей в других типах электромоторов, работающих в сетях переменного тока. Сердечники статора, предназначенного для работы при трехфазном напряжении, располагаются по кругу под углом 120º. На них устанавливаются обмотки из изолированной медной проволоки определённого сечения, которые соединяются треугольником или звездой. Конструкция магнитопровода статора жёстко крепится на стенках цилиндрического корпуса.
Строение электродвигателя понятно из рисунка 1. Обратите внимание на конструкцию обмоток без сердечника в короткозамкнутом роторе.
Рис. 1. Строение асинхронного двигателя с КЗ Ротором
Немного по-другому устроен ротор. Конструкция его обмотки очень похожа на беличью клетку. Она состоит из алюминиевых стержней, концы которых замыкают короткозамыкающие кольца. В двигателях большой мощности в качестве короткозамкнутых обмоток ротора можно увидеть применение медных стержней. У этого металла низкое удельное сопротивление, но он дороже алюминия. К тому же медь быстрее плавится, а это не желательно, так как вихревые токи могут сильно нагревать сердечник.
Конструктивно стержни расположены поверх сердечников ротора, которые состоят из трансформаторной стали. При изготовлении роторов сердечники монтируют на валу, а проводники обмотки впрессовывают (заливают) в пазы магнитопровода. При этом нет необходимости в изоляции пазов сердечника. На рисунке 2 показано фото ротора с КЗ обмотками.
Рис. 2. Ротор асинхронного двигателя с КЗ обмотками
Пластины магнитопроводов таких роторов не требуют лаковой изоляции поверхностей. Они очень просты в изготовлении, что удешевляет себестоимость асинхронных электродвигателей, доля которых составляет до 90% от общего числа электромоторов.
Ротор асинхронно вращается внутри статора. Между этими деталями устанавливаются минимальные расстояния в виде воздушных зазоров. Оптимальный зазор находится в пределах от 0,5 мм до 2 мм.
В зависимости от количества используемых фаз асинхронные электродвигатели можно разделить на три типа:
Они отличаются количеством и расположением обмоток статора. Модели с трехфазными обмотками отличаются высокой стабильностью работы при номинальной нагрузке. У них лучшие пусковые характеристики. Зачастую такие электродвигатели используют простую схему пуска.
Двухфазные двигатели имеют две перпендикулярно расположенных обмотки статора, на каждую из которых поступает переменный ток. Их часто используют в однофазных сетях – одну обмотку подключают напрямую к фазе, а для питания второй применяют фазосдвигающий конденсатор. Без этой детали вращение вала асинхронного электродвигателя самостоятельно не начнётся. В связи с тем, что конденсатор является неотъемлемой частью двухфазного электромотора, такие двигатели ещё называют конденсаторными.
В конструкции однофазного электродвигателя используют только одну рабочую обмотку. Для запуска вращения ротора применяют пусковую катушку индуктивности, которую через конденсатор кратковременно подключают к сети, либо замыкают накоротко. Эти маломощные моторчики используются в качестве электрических приводов некоторых бытовых приборов.
Принцип работы
Функционирование асинхронного двигателя осуществляется на основе свойства трёхфазного тока, способного создавать в обмотках статора вращающее магнитное поле. В рассматриваемых электродвигателях синхронная частота вращения электромагнитного поля связана прямо пропорциональной зависимостью с собственной частотой переменного тока.
Существует обратно пропорциональная зависимость частоты вращения от количества пар полюсов в обмотках статора. Учитывая то, что сдвиг фаз составляет 60º, зависимость частоты вращения ротора (в об/мин.) можно выразить формулой:
В результате действия магнитной индукции на сердечник ротора, в нём возникнет ЭДС, которая, в свою очередь, вызывает появление электрического тока в замкнутом проводнике. Возникнет сила Ампера, под действием которой замкнутый контур начнёт вращение вдогонку за магнитным полем. В номинальном режиме работы частота вращения ротора немного отстаёт от скорости вращения создаваемого в статоре магнитного поля. При совпадении частот происходит прекращение магнитного потока, ток исчезает в обмотках ротора, вследствие чего прекращается действие силы. Как только скорость вращения вала отстанет, переменными токами магнитных полей, возобновляется действие амперовой силы.
Что такое ротор и статор в электродвигателе
Ротор – важная составляющая многих машин и механизмов. Наиболее важной деталью, обозначаемой при помощи данного понятия, является так называемый якорь электрического двигателя, генераторов переменного тока. Равно как и колесо, изобретение и использование ротора позволили сделать человечеству огромный шаг навстречу электрификации. Более подробно о том, что такое ротор, в каких механизмах и машинах он применяется, каких видов бывает, будет рассказано в этой статье.
Определение
С точки зрения электротехники, классический ротор – это вращающееся цилиндрическое тело, имеющее следующее строение:
- Вал из прочной инструментальной стали с как минимум двумя подшипниками, расположенными по одному в передней и задней частях;
- Сердечники из толстых металлических пластин;
- Намотанные на собранные из пластин сердечники катушки;
- Коллектор или пара специальных токопроводящих колец.
Для принудительного воздушного охлаждения вращающейся очень часто с большой скоростью детали служит расположенная в одном из его торцов крыльчатка. В генераторах вращение ротору передается от турбины, соединенной с ним через общий вал, или от работающего двигателя при помощи шкива, на который одет гибкий и прочный ремень (клинно-ременная передача).
Так, основная функция ротора – это вращение относительно неподвижной части. В электротехнике такой неподвижной частью является статор. Вместе ротор и статор являются важнейшими составляющими электродвигателей и генераторов переменного тока.
Читайте также: Самодельный мощный лазер. Доступная инструкция: как сделать лазер в домашних условиях из подручных деталей
Устройство асинхронного двигателя
Устройство асинхронного двигателя является достаточно простым:
- Статор – является неподвижной частью электрического двигателя, который снабжен обмотками возбуждения.
- Ротор – вращающийся элемент мотора, который крутится под действием магнитного поля, создаваемым обмотками возбуждения, расположенными на статоре. Различают 2 типа двигателя от конструкции ротора: короткозамкнутые и фазные.
- Фланцы – статическая часть электрического двигателя, в которой находятся опорные подшипники, удерживающие ротор и являющиеся своего рода крепежом для статора. Он зажимается между двумя фланцами-крышками стяжными болтами. Либо они прикручены к корпусу статора.
- Клеммная коробка – часть статической конструкции двигателя, в которую выводятся концы обмоток со статора. Посредством его осуществляется подключение двигателя к схеме управления.
- Крыльчатка и защитный кожух – используется для обеспечения принудительной вентиляции, а кожух предохранит обслуживающий персонал от травматизма.
- Дополнительные сервисные обмотки – при необходимости совместно с обмоткой возбуждения на статоре может быть дополнительная, предназначенная для контроля и измерения рабочих параметров мотора во время его работы.
- Термодатчики – промышленные асинхронные двигателя, кроме обмоток, также имеются датчики температуры, контролирующие перегрев на случай резкого возрастания тока потребления.
Читать также: Сварить регистры отопления из труб
Также двигателя могут быть оборудованными планарными редукторами и изготовленными в едином корпусе. Это преимущественно промышленные типы агрегатов, применяемые на станках, конвейерах и прочих видах оборудования.
Виды электромеханических устройств
Статор — понятие и принцип действия
Используют ротор в таких электромеханических устройствах, как двигатели, работающие на постоянном и переменном электрическом токе, генераторы.
Агрегаты, работающие на переменном токе
К таким агрегатам относятся различные электродвигатели. Наиболее распространенная модель данного устройства состоит из следующих частей:
- Алюминиевый или чугунный ребристый корпус с монтажной коробкой для подключения обмоток статора и ротора;
- Статор – неподвижная часть в виде полого цилиндра, расположенная внутри корпуса. Обмотка статора состоит из 3 пар расположенных друг напротив друга намотанных в пазы корпуса катушек из медного изолированного провода
- Цельнометаллический цилиндрический ротор с валом и пазами, в которые впаяны обладающие высокой токопроводящей способностью алюминиевые стержни.
Двигатель, запитываемый от переменного тока
Вращается ротор на двух опорных подшипниках, запрессованных на его валу. Охлаждение работающего на больших оборотах электродвигателя происходит, благодаря крыльчатке – небольшому вентилятору, состоящему из множества лопастей и расположенному на одном из концов вала ротора. Также эффективному охлаждению работающего агрегата способствует ребристая структура алюминиевого корпуса.
Принцип работы подобного двигателя заключается в следующем:
- При подключении тока к агрегату он попеременно проходит через одну из трех пар катушек статора.
- При протекании по парам статорных катушек электрического тока они создают магнитное поле, силовые линии которого пересекают ротор.
- Попеременно запитываемые пары катушек создают подвижное магнитное поле, которое по закону электромагнитной индукции провоцирует появление в неподвижных металлических стержнях ротора электрического тока.
- Индуцированный ток в роторе приводит к появлению силы, выталкивающей его из магнитного поля статора. Так как частота подачи тока на катушки статора в среднем составляет порядка 30 импульсов в секунду, появившаяся в роторе выталкивающая сила приводит к его вращению с большой скоростью.
Важно! В зависимости от одновременности вращения ротора и порождающего это движение магнитного поля электрический двигатель переменного тока может быть синхронный (ротор агрегата вращается синхронно с магнитным полем статора) и асинхронный (вращение якоря не синхронизировано с движением магнитного поля статора). Первый вид отличается высокой мощностью и надежностью, в то время как второй характеризуется большим разнообразием конструкций и областей применения.
Машины постоянного тока
Наиболее распространенный электродвигатель постоянного тока щеточного вида представляет собой электрический агрегат, состоящий из:
- Чугунного корпуса с ребрами охлаждения и специальным монтажным коробом для подключения обмоток агрегата;
- Вала из прочной инструментальной стали с двумя подшипниками;
- Якоря, состоящего из сердечника (набора пластин из специальной электротехнической стали), якорной обмотки (размещенных в пазах сердечника катушек из медного провода);
- Индуктора, состоящего из полюсов возбуждения с намотанными на них катушками из медного провода;
- Коллектора – расположенных на валу медных пластин, к которым подключаются выводы катушек якорной обмотки;
- Подпружиненных графитовых или металлографитовых щеток (щеточной группы).
Охлаждается такой двигатель, как и аналог, работающий от переменного тока, – расположенной на валу крыльчаткой.
Двигатель, работающий от постоянного тока
Важно! В отличие от электродвигателя переменного тока частотой вращения ротора в таком силовом агрегате управляет специальный блок, который при помощи установленного на валу датчика Холла определяет положение ротора и его скорость.
Работает подобный агрегат следующим образом:
- На обмотку возбуждения подается напряжение, создавая тем самым постоянное магнитное поле;
- Через щетки и коллектор напряжение подается на катушки сердечника якоря – возникающее при этом магнитное поле отталкивается от такого же, образованного индуктором, вследствие чего двигатель начинает вращаться («запускается»);
- Впоследствии при вращении через щетки запитываются остальные катушки якорной обмотки, что приводит к равномерному вращению якоря с определённой скоростью.
Останавливают вращение такого агрегата прекращением подачи напряжения на щеточную группу.
Помимо описанных выше электромоторов, к машинам, работающим на постоянном токе, относится также роторный стартер – устройство, необходимое для запуска бензиновых и дизельных автомобильных двигателей внутреннего сгорания.
Отличие короткозамкнутого ротора от фазного
В короткозамкнутом роторе электродвигателя, в отличие от фазного варианта, нет обмоток. Их заменяют замкнутые с торцов между собой кольцами стержни, изготовленные из алюминия или меди. Визуально конструкция такого ротора напоминает беличье колесо, от чего он и получил свое название – “беличья клетка”.
Короткозамкнутый ротор приводится во вращение за счет наведения тока магнитным полем статора. Чтобы исключить пульсирование магнитного поля в роторе, стержни “беличьей клетки” располагаются параллельно между собой, но под наклоном относительно оси вращения. АД с короткозамкнутым ротором обладают высокой надежностью за счет отсутствия щеток, которые со временем перетираются. Кроме того, их стоимость меньше, чем у вариантов с фазным ротором.
Читать также: Микрофонный усилитель для динамического микрофона
Типы роторов
Генератор тока переменного
В зависимости от области применения и строения, роторы бывают следующих типов:
- Фазный – якоря данного типа представляют собой совокупность намотанных на сердечник катушек, расположенных относительно друг другу под углом 1200. Концы проводов катушек выводятся к пластинам коллектора и запитываются при помощи щёточного узла.
- Короткозамкнутый –ротор такого типа состоит из цельного цилиндра с пазами, в которые укладываются стержни из электролитической меди или алюминия. Концы таких стержней соединяются между собой кольцом. Коллектора и щеточного узла в агрегатах, оборудованных подобным якорем, не имеется.
Двигатели с фазным типом якоря отличаются большими размерами и весом, но при этом обладают прекрасным пуском и регулировкой. Агрегаты с короткозамкнутыми роторами имеют меньшие размеры, меньшую подверженность поломкам, простоту в эксплуатации.
Разобравшись в том, что такое собой представляют ротор и статор, можно получить не только полезные теоретические знания, но и практические навыки: зная устройство агрегатов, работающих на постоянном и переменном токе, можно при наличии неисправности проверить работоспособность их основных узлов, определить, виноваты ли в поломке намотка якоря, статор, щеточный или коллекторный узел.
Также ответив на вопрос «ротор что это такое» и углубившись в устройство данной детали, можно производить перемотку сгоревших обмоток самостоятельно, что, в свою очередь, является достаточно востребованной и высокооплачиваемой работой.
Ротор
Ротор асинхронного электродвигателя бывает двух видов: короткозамкнутым и фазным. Чаще всего встречаются машины с короткозамкнутым ротором. Их преимущество в простоте конструкция и несложной технологии изготовления. Что еще важно, в таких моторах отсутствует контакт с динамической конструкцией. Это повышает долговечность, делает обслуживание более редким и простым.
Асинхронный двигатель может быть с короткозамкнутым и фазным
Асинхронные электромоторы с фазным ротором имеют более сложную конструкцию. Но они позволяют плавно регулировать скорость без дополнительных устройств, со старта имеют высокий крутящий момент. Так что приходится выбирать: более простая конструкция или возможность регулировки скорости вращения.
Устройство короткозамкнутого ротора
Ротор состоит из вала и цилиндрической конструкции из короткозамкнутых стержней. Внешне эта конструкция очень напоминает беличье колесо, поэтому так часто называют короткозамкнутую обмотку ротора.
Устройство короткозамкнутого ротора
Изначально и стержни, и замыкающие кольца изготавливались из меди. Роторы современных асинхронных двигателей мощностью до 100 кВт делают из алюминиевых стержней, с алюминиевыми же замыкающими дисками. Расстояние между стержнями заливается снова-таки алюминиевым сплавом. Получается короткозамкнутый ротор, но уже со сплошным покрытием.
Так как при работе выделяется значительное количество тепла, для охлаждения перемычки «беличьего колеса» делают с дополнительными вентиляционными лопатками. Так во время работы происходит самоохлаждение. Оно работает тем эффективнее, чем выше скорость вращения.
Как устроен асинхронный двигатель: устройство и компоновка деталей
Ротор устанавливается в статор, концы вала фиксируются при помощи крышек с вмонтированными подшипниками. Это двигатель без щеток (безщеточный). Никаких дополнительных контактов и электрических соединений. Подвижная часть мотора начинает вращаться при наличии магнитного поля на статоре. Оно возникает после подачи питания. Это поле вращается, заставляя вращаться и предметы, которые находятся в его поле. Простая и надёжная конструкция, которая обусловила популярность электрических двигателей этого типа.
Читать также: Производство сушильных камер для древесины
Как сделан фазный ротор
Устройство фазного ротора мало чем отличается от обмотки статора. Те же наборные кольца с пазами под укладку медных катушек. Количество обмоток ротора три, соединены они обычно «звездой».
Так выглядит фазный ротор асинхронного двигателя
Концы роторных обмоток крепят к контактным кольцам из меди. Эти кольца жёстко закреплены на валу. Кроме того, они обязательно изолированы между собой, не имеют электрического контакта со стальным валом (крепятся к стержню через диэлектрические прокладки). Так как наличие колец отличительная черта этого типа движков, иногда их называют кольцевыми.
Асинхронный двигатель с фазным ротором
Для фиксации ротора к корпусу статора делают две крышки с подшипниками. На одной из крышек закрепляются щетки, которые прижимаются к кольцам на валу, за счёт чего имеют с ними хороший контакт. Для регулировки скорости вращения щетки соединены с реостатом. Изменяя его сопротивление, меняем напряжение, а с ним и скорость вращения.
Что лучше короткозамкнутый или фазный?
Несмотря на то что двигатели с фазовым ротором лучше стартуют, позволяют в процессе работы плавно менять скорость при помощи обычного реостата, чаще применяется моторы короткозамкнутого типа. В этой конструкции отсутствуют щетки, которые выходят из строя первыми. Кроме того, более простое устройство подвижной части снижает стоимость двигателя, агрегат служит дольше, уход и техобслуживание проще.
Какой лучше: короткозамкнутый ротор или фазный
Тем не менее стоит более подробно ознакомиться с достоинствами и недостатками обоих типов асинхронных двигателей. Итак, достоинства короткозамкнутого асинхронного двигателя:
- Простая конструкция.
- Лёгкое обслуживание.
- Более высокий КПД.
- Нет искрообразования.
- Малый пусковой крутящий момент.
- Высокий пусковой ток (в 4-7 раз выше номинального).
- Нет возможности регулировать скорость.
Магнитное поле трехфазного статора толкает ротор
Из-за высокого пускового тока прямое включение допускается для двигателей мощностью до 200 кВт. Более мощные требуют пускорегулирующей аппаратуры. Обычно используют частотный преобразователь, который плавно увеличивает ток, обеспечивая плавный старт без перегрузок.
Преимущество асинхронного фазного двигателя:
- Быстрый и беспроблемный старт.
- Позволяет менять скорость в процессе работы.
- Прямое подключение возможно, практически без ограничения мощности.
Недостатки тоже есть: наличие щёток, возможность искрения, сложное и частое обслуживание.
Как регулируется частота вращения
Как уже писали, частота вращения ротора зависит от количества полюсов статора. Чем больше количество полюсов, тем меньше скорость. Но это не только так можно регулировать скорость вращения. Она еще зависит от напряжения и частоты питания.
Способы регулирования частоты асинхронного двигателя
Напряжение можно регулировать, установив потенциометр на входе. Частоту регулируют поставив частотный преобразователь. Частотник — более выгодное решение, так как он ещё и снижает стартовые токи и может быть программируемым.
Устройство роторного двигателя
После создания двигателя внутреннего сгорания началась эра автомобилей. Самое большое распространение при этом получил мотор поршневого типа. Но при этом с момента создания ДВС перед конструкторами стала задача извлечения максимального КПД при минимальных затратах топлива. Решалась эта задача несколькими путями – от технического улучшения уже имеющихся двигателей, до создания абсолютно новых, с другой конструкцией. Одним из таковых стал роторный двигатель.
Роторный двигатель
Появился он значительно позже поршневого, в 30-х годах. Полноценно работоспособная же модель такого двигателя появилась и вовсе в 50-х годах. После появления роторный двигатель вызвал заинтересованность у многих автопроизводителей, и все они кинулись разрабатывать свои модели роторных силовых установок, однако вскоре от них отказались в пользу обычных поршневых. Из приверженцев роторного мотора осталась только японская фирма Mazda, которая сделала такого типа мотор своей визитной карточкой.
Особенностью такого мотора является его конструкция, которая вообще не предусматривает наличие поршней. В целом это сильно сказалось на конструктивной простоте.
В поршневых моторах энергия сгораемого топлива воспринимается поршнем, который за счет своего возвратно-поступательного движения передает ее на кривошипы коленвала, обеспечивая ему вращение.
У роторных же двигателей энергия сразу преобразовывается во вращение вала, минуя возвратно-поступательное движение. Это сказывается на уменьшении потерь мощности на трение, меньшую металлоемкость и простоту конструкции. За счет этого КПД двигателя значительно возрастает.
Конструкция
Чтобы понять принцип работы, следует разобраться, какова конструкция роторного двигателя. Итак, вместо поршней энергия сгорания топлива у такого силового агрегата воспринимается ротором. Ротор имеет вид равностороннего треугольника. Каждая сторона этого треугольника и играет роль поршня.
Чтобы обеспечить процесс горения, ротор помещается в закрытое пространство, состоящее из трех элементов – двух боковых корпусов, и одного центрального, называющегося статором. Пространство, в котором производится процесс горения, сделано в статоре, боковые корпуса обеспечивают только герметичность этого пространства.
Внутри статора сделан цилиндр, в котором и размещается ротор. Чтобы внутри этого цилиндра происходили все необходимые процессы, выполнен он в виде овала, с немного прижатыми боками.
Сам статор с одной стороны имеет окна для впуска топливовоздушной смеси или воздуха, и выпуска отработанных газов. Противоположно им сделано отверстие под свечи зажигания.
Особенностью движения ротора в цилиндре статора является то, что его вершины постоянно контактируют с поверхностью цилиндра, его движение сделано по эксцентриковому типу. Он не только вращается вокруг своей оси, но еще и смещается относительно нее.
Для этого в роторе сделано большое отверстие, с одной стороны этого отверстия имеется зубчатый сектор. С другой стороны в ротор вставлен вал с эксцентриком.
Чтобы обеспечить вращение в боковой корпус установлена неподвижная шестерня, входящая в зацепление с зубчатым сектором ротора, она является опорной точкой для него. При своем эксцентриковом движении он опирается на неподвижную шестерню, а зацепление обеспечивает ему вращательное движение. Вращаясь, он обеспечивает и вращение вала с эксцентриком, на который он одет.
Принцип работы
Теперь о самом принципе работы. Выполнение определенной работы поршня внутри цилиндров называется тактами. Классический поршневой двигатель имеет четыре такта:
- впуск — в цилиндр подается горючая смесь;
- сжатие — увеличение давления в цилиндре за счет уменьшения объема;
- рабочий ход — энергия, выделенная при сгорании смеси, преобразовывается во вращение вала;
- выпуск — из цилиндра выводятся отработанные газы;
Данные такты имеют все двигатели внутреннего сгорания, и сопровождаются они определенным движением поршня.
Однако они выполняются по-разному. Существуют двухтактные поршневые двигатели, в которых такты совмещены, но такие моторы чаще применяются на мотоциклах и другой бензиновой технике, хотя раньше создавались и дизельные двухтактные моторы. В них одно движение поршня включает два такта. При движении поршня вверх – впуск и сжатие, а при движении вниз – рабочий ход и выпуск. Все это обеспечивается наличием впускных и выпускных окон.
Классические автомобильные поршневые двигатели обычно являются 4-тактными, где каждый такт отделен. Но для этого в двигатель включен механизм газораспределения, который значительно усложняет конструкцию.
Что касается роторного двигателя, то отсутствие поршня как такового позволило несколько совместить конструктивные особенности 2-тактных и 4-тактных моторов.
Поскольку цилиндр роторного двигателя имеет впускные и выпускные окна, то надобность в газораспределительном механизме отпала, при этом сам процесс работы сохранил все четыре такта по отдельности.
Теперь рассмотрим, как все это происходит внутри статора. Углы ротора постоянно контактируют с цилиндром статора, обеспечивая герметичное пространство между сторонами ротора.
Овальная форма цилиндра статора обеспечивает изменение пространства между стенкой цилиндра и двумя близлежащими вершинами ротора.
Далее рассмотрим действие внутри цилиндра только с одной стороны ротора. Итак, при вращении ротора, одна из его вершин, проходя сужение овала цилиндра, открывает впускное окно и в полость между стороной треугольника ротора и стенкой цилиндра начинает поступать горючая смесь или воздух. При этом движение продолжается, эта вершина достигает и проходит высокую часть овала и дальше идет на сужение. Возможность постоянного контакта вершины ротора обеспечивается его эксцентриковым движением.
Впуск воздуха производится до тех пор, пока вторая вершина ротора не перекроет впускное окно. В это время первая вершина уже прошла высоту овала цилиндра и пошла на его сужение, при этом пространство между цилиндром и стороной ротора начинает значительно сокращаться в объеме – происходит такт сжатия.
В момент, когда сторона ротора проходит максимальное сужение, в пространство между стороной ротора и стенкой цилиндра подается искра, которая воспламеняет горючую смесь, сжатую между зауженной стенкой цилиндра и стороной ротора.
Особенностью роторного двигателя является то, что воспламенение производится не перед прохождением стороны так называемой «мертвой точки», как это делается в поршневом двигателе, а после ее прохождения. Делается это для того, чтобы энергия, выделенная при сгорании, воздействовала на ту часть стороны ротора, которая уже прошла ВМТ (верхняя мёртвая точка). Этим обеспечивается вращение ротора в нужную сторону.
После прохождения свечи, первая вершина ротора начинает открывать выпускное окно, и постепенно, пока вторая вершина не перекроет выпускное окно – производится отвод газов.
Следует отметить, что был описан весь процесс, сделанный только одной стороной ротора, все стороны проделывают процесс один за другим. То есть, за одно вращение ротора производится одновременно три цикла – пока в полость между одной стороной ротора и цилиндра запускается воздух или горючая смесь, в это время вторая сторона ротора проходит ВМТ, а третья – выпускает отработанные газы.
Теперь о вращении вала, на эксцентрик которого надет ротор. За счет этого эксцентрика полный оборот вала производится меньше чем за один оборот ротора. То есть, за один полный цикл вал сделает три оборота, при этом отдавая полезное действие дальше. В поршневом двигателе один цикл происходит за два оборота коленчатого вала и только один полуоборот при этом является полезным. Этим обеспечивается высокий выход КПД.
Если сравнить роторный двигатель с поршневым, то выход мощности с одной секции, которая состоит из одного ротора и статора, равна мощности 3-цилиндрового двигателя.
А если учитывать, что Mazda устанавливала на свои авто двухсекционные роторные моторы, то по мощности они не уступают 6-цилиндровым поршневым моторам.
Достоинства и недостатки
Теперь о достоинствах роторных моторов, а их вполне много. Выходит, что одна секция по мощности равна 3-цилиндровому мотору, при этом она в габаритных размерах значительно меньше. Это сказывается на компактности самых моторов. Об этом можно судить по модели Mazda RX-8. Этот автомобиль, обладая хорошим показателем мощности, имеет средне моторную компоновку, чем удалось добиться точной развесовки авто по осям, влияющую на устойчивость и управляемость авто.
Помимо компактных размеров в этом двигателе отсутствует газораспределительный механизм (ГРМ), ведь все фазы газораспределения выполняются самим ротором. Это значительно уменьшило металлоемкость конструкции, и как следствие – массу двигателя.
Из-за ненадобности поршней и ГРМ снижено количество подвижных частей в двигателе, что сказывается на надежности конструкции.
Сам двигатель из-за отсутствия разнонаправленных движений, которые есть в поршневом моторе, при работе меньше вибрирует.
Но и недостатков у такого двигателя тоже хватает. Начнем с того, что система смазки у него идентична с системой 2-тактного двигателя. То есть, смазка поверхности цилиндра производится вместе с топливом. Но только организация подачи масла несколько иная. Если в 2-тактном двигателе масло для смазки добавляется прямо в топливо, то в роторном оно подается через форсунки, а потом оно уже смешивается с топливом.
Использование такого типа смазки привело к тому, что для двигателя подходит только минеральное масло или специализированное полусинтетическое. При этом в процессе работы масло сгорает, что негативно сказывается на составе выхлопных газов. По экологичности роторный двигатель сильно уступает 4-тактному поршневому двигателю.
При всей простоте конструкции роторный мотор обладает сравнительно небольшим ресурсом. У той же Mazda пробег до капитального ремонта составляет всего 100 тыс. км. В первую очередь «страдают» апексы – аналоги компрессионных колец в поршневом двигателе. Апексы размещаются на вершинах ротора и обеспечивают плотное прилегание вершины к стенке цилиндра.
Недостатком является также невозможность проведения восстановительных работ. Если у ротора изношены посадочные места апексов – ротор полностью заменяется, поскольку восстановить эти места невозможно.
То же касается и цилиндра статора. При его повреждении расточка практически невозможна из-за сложности выполнения такой работы.
Из-за большой скорости вращения эксцентрикового вала, его вкладыши изнашиваются значительно быстрее.
В общем, при значительно простой конструкции, из-за сложности процессов его работы роторный двигатель оказывается по надежности значительно хуже поршневого.
Но в целом, роторный двигатель не является тупиковой ветвью развития двигателей внутреннего сгорания. Та же Mazda постоянно совершенствует данный тип мотора. К примеру, мотор, устанавливаемый на RX-8 по токсичности уже мало отличается от поршневого, что является большим достижением.
Теперь они стараются еще и увеличить ресурс. Однако это скорее всего будет достигнуто за счет использования особых материалов изготовления элементов двигателя, а также из-за высокой степени обработки поверхностей, что еще больше осложнит и увеличит стоимость ремонта.
Ремонт валов электродвигателей и электрических машин
Качественный своевременный ремонт ротора электродвигателя позволит максимально продлить срок службы, снизив до минимума вероятность поломок. Конструктивная сложность данного оборудования требует особого внимания к профессиональной починке. Ниже рассмотрим, как отремонтировать- перемотать ротор электродвигателя, кратко изложив особенности предлагаемых услуг, напомнив при этом о видах электрических установок.
Ремонт ротора электродвигателя — ключевые этапы
Квалифицированное выполнение ремонта роторного эл. двигателя обеспечит заводской КПД, восстановив изначальные функциональные возможности устройства. Для достижения безупречного качества наши мастера строго соблюдают все тонкости технологических операций в соответствии с техническими указаниями производителя конкретной модели установки. Только опытные специалисты могут отремонтировать ротор электродвигателя, гарантируя отсутствие поломок и длительный бесперебойный рабочий период при соблюдении правил эксплуатации.
Независимо от выбранного вида услуг, перемотка ротора электродвигателя предполагает следующие операции:
- демонтаж и разборка электроустановки;
- снятие старой обмотки и вышедших из строя механизмов;
- восстановление изоляционных слоев, обмотки, ламелей и прочих деталей;
- замена подшипников с последующей покраской корпуса;
- сборка эл. двигателя;
- визуальная оценка качества обмотки;
- финальная диагностика устройства.
Стоит понимать, что точный перечень этапов зависит от степени повреждения и требований заказчика. Мы предлагаем весь спектр ремонтных услуг, в числе которых, помимо перемотки электродвигателя и ремонта ротора электродвигателя, восстановление взрывозащищенных моделей после сложных аварийных ситуаций.
Причины выхода из строя электродвигателей
Электродвигатель
считается одним из самых неприхотливых агрегатов. Но и у него случаются неисправности, поломки. Причины поломок могут быть обусловлены некачественной смазкой, недостаточной технологией обслуживания, недопустимыми условиями эксплуатации, неэффективным использованием двигателя, ненадежным источником питания. В результате воздействия этих неблагоприятных факторов происходит перегрев электродвигателя, старение механизма, износ деталей. Причины неисправности электродвигателя разделяются на электрические и механические. Если механические дефекты в виде перекоса корпуса, повреждения поверхностей некоторых частей легко обнаружить, то найти неисправность электрической части можно при проведении измерений специальными приборами.
Виды ремонтных услуг
- Текущий ремонт ротора эл. двигателей проводится с целью устранения различных неисправностей, путем замены или восстановления (по возможности) поврежденных элементов.
- Технический — подразумевает плановую проверку работоспособности электрооборудования. При необходимости выполняется перемотка ротора эл. двигателя, а также восстановление вышедших из строя узлов.
- Срочный — выполняется в экстренных случаях и в максимально сжатые сроки. Цена перемотки ротора электродвигателя в этом случае выше из-за внепланового проведения работ. Капитальный — предполагает полное восстановление ротора электродвигателя с детальной проверкой каждого элемента конструкции. Такой подход обеспечивает максимальную эффективность и функциональность в процессе длительной эксплуатации.
Перечень работ выполняемых при ремонте
Двигатели и генераторы постоянного тока
ревизия; ремонт якоря с заменой обмотки (с использованием современных и качественных материалов); ремонт магнитной системы; замена подшипников качения; восстановление посадочных мест подшипниковых узлов; ревизия и ремонт коммутационно-щеточного механизма; балансировка якоря; приемо-сдаточные испытания.
Двигатели и генераторы переменного тока
ревизия; ремонт статоров ,изготовление новых обмоток, замена обмоток (с использованием современных и качественных материалов); модернизация (повышение класса нагревостойкости изоляции, изменение частоты вращения); ремонт роторов асинхронных и синхронных электродвигателей (замена обмоток, замена витковой и корпусной изоляции, ремонт короткозамкнутых обмоток); восстановление посадочных мест подшипниковых узлов; замена подшипников; балансировка ротора; приемо-сдаточные испытания.
Трансформаторы
ревизия; вскрытие, разборка выемной части, расшихтовка и снятие обмоток; намотка катушек ВН и НН; изготовление изоляционных деталей; сборка активной части; сушка и ревизия после сушки; приемо-сдаточные испытания.
Виды и особенности обслуживаемых электродвигателей
- Крановые электромашины используются в конструкции грузоподъемного оборудования и кранов. Они отличаются закрытым взрывобезопасным корпусом при большой частоте и магнитных потоках, что обеспечивает максимальную перегрузочную способность. По типу питания установки могут быть как переменного тока, так и постоянного тока.
- Тяговые высоковольтные электродвигатели приспособлены к суровым условиям работы на предельных режимах. Мощные агрегаты предназначены для приведения в движение транспорта и промышленного оборудования. Несмотря на массивность конструкции этапы ремонта ротора электродвигателя этого типа аналогичны, как и для починки других версий машин.
- Лифтовые установки используются для привода лебедок и лифтов. Линейка этих машин отличается большим перечнем модификаций, включая бесколлекторные версии, а также синхронные и асинхронные модели. Перемотка ротора электродвигателя этого вида может проводиться на месте эксплуатации оборудования. Роторные моторы могут быть как трехфазными, так и однофазными.
Ориентировочные цены перемотки ротора электродвигателя указаны в прайс-листе. Чтобы узнать стоимость услуги с учетом типа модели, частоты, кВт, характера поломки и скидки, свяжитесь с менеджером компании. Звоните прямо сейчас, и получите в сжатые сроки безупречный результат!
Ремонт различных типов машин
- Машины постоянного тока
- Электродвигатели серий ДПЭ, ДПВ, ДЭ, 2ПН, 2ПБ, 4ПО, 4ПФ, ПБ, ПБСТ, ПНМ, MP
, а также зарубежного производства. - Генераторы
- Трансформаторы
- Машины переменного тока
- Электродвигатели серий АИР, АИС, А, 5А, 6А, ELDIN, крановые MTF, MTH, Башенных кранов Potain
, а также старых серий и зарубежного производства. - Генераторы
- Магнитные катушки
Цены на ремонт ротора электродвигателя
| Мощность, (кВт) | Частота вращения,об/мин | |||
| 3000 | 1500 | 1000 | 750 | |
| До 1,5 | 2740 | 2806 | 3417 | 4057 |
| 2.2 | 3090 | 3245 | 4154 | 4897 |
| 3 | 3642 | 3901 | 4973 | 5179 |
| 4 | 5012 | 4652 | 5413 | 6804 |
| 5.5 | 5296 | 5301 | 5978 | 7511 |
| 7.5 | 6630 | 6919 | 7312 | 11021 |
| 11 | 8139 | 8147 | 9937 | 13182 |
| 15 | 12088 | 12049 | 11737 | 14803 |
| 18,5 | 13001 | 13345 | 15217 | 24450 |
| 22 | 15057 | 15805 | 23408 | 25522 |
| 30 | 17648 | 18202 | 25857 | 29275 |
| 37 | 23803 | 25949 | 30677 | 40080 |
| 45 | 29055 | 28737 | 38389 | 48070 |
| 55 | 34546 | 32811 | 41481 | 60759 |
| 75 | 44670 | 48812 | 64472 | 82899 |
| 90 | 47893 | 51078 | 78166 | 99898 |
| 110 | 67202 | 73052 | 95759 | 122517 |
| 132 | 80848 | 87962 | 114110 | 147423 |
| 160 | 98012 | 106439 | 138740 | 179116 |
| 200 | 123101 | 132548 | 173924 | ———- |
| 250 | 154120 | 167435 | ———- | ——— |
| 320 | 237156 | ————— | ———- | ———— |
| кВт | 3000 об/мин | 1500 об/мин | 1000 об/мин | 750 об/мин |
КОЭФФИЦИЕНТЫ ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ РАСЧЕТЕ:
- Однофазные-1.5;
- Иностранного производства -1.5;
- Взрывобезопасные – 1.3;
- Срочный – 1.5;
- Двухскоростные – 1.5; Двухскоростные с независимыми обмотками – 2.
- Старого образца типа АО, А, ВАО -1,5
Ремонт валов электродвигателей и электрических машин
Для роторов (якорей) электрических машин наиболее характерны следующие повреждения: выработка рабочей поверхности шейки и искривление вала, ослабление прессовки пакета сердечника, обгорание поверхности и «затяжка» стальных пластин ротора в результате задевания его за статор при чрезмерном износе подшипников скольжения и вследствие этого «проседаний» вала. Выработку шеек вала, не превышающую по глубине 4 — 5 % его диаметра, устраняют проточкой на токарном станке. При большей величине выработки валы электрических машин ремонтируют, наплавляя на поврежденное место слой металла и протачивая наплавленный участок на токарном станке. Для на-плавления металла на вал ротора, вращающегося в центрах токарного станка, применяют переносные электродуговые аппараты ЭМ-ЗА, ЛК-БА, ЭМ-6 или газовые ГИМ-1. В последнее время созданы высокочастотные металлизаторы, в которых проволока, проходя через распылительную головку, нагревается токами высокой частоты до температуры плавления. Высокочастотная металлизация значительно сокращает потери металла по сравнению с электродуговой металлизацией, снижает степень окисления частиц металла и в 5 — 6 раз уменьшает выгорание элементов, содержащихся в проволоке. Искривление вала устанавливают путем проверки его биения в центрах токарного станка. К вращающемуся валу подводят мел или цветной карандаш, закрепленный в суппорте станка. Следы мела на выпуклой части вала помогают обнаружить биение, величину которого определяют индикатором. Отклоняясь по шкале, отградуированной в сотых или тысячных долях миллиметра, стрелка наконечников индикатора, поднесенного к валу, показывает величину его биения. Ремонт валов зависит от характера повреждения. Мелкие дефекты на шейках валов устраняют наждачной бумагой, слегка покрытой маслом. При наличии шлифовального станка шейки вала шлифуют кругом. При искривлении вала до 0,1 мм на 1 м длины, но не более 0,2 мм на всю длину правка вала необязательна. При искривлении вала до 0,3 % его длины правку вала производят без подогрева, а более 0,3 % длины — предварительно подогревая до 900—1000 °С и осуществляя правку под гидравлическим прессом в два приема. Сначала вал выправляют до тех пор, пока его кривизна не станет менее 1 мм на 1 м длины, а затем протачивают и полируют. При проточке допускается уменьшение диаметра шеек вала не более чем на 6 % от первоначального, допустимая овальность шейки — 0,002, конусность— 0,003 от диаметра. Трещины в материале вала можно заваривать (с последующей обработкой поверхности) лишь в том случае, если они распространяются вглубь не более чем на 5—10 % диаметра вала и занимают не более 10 % длины окружности (для поперечных трещин) или не более 10—15 % длины ступени вала, на которой они обнаружены (для продольных трещин). При изломе вала, взамен отломившейся части, изготавливают новую часть с припуском на обработку. Старая и новая части вала могут быть при этом либо обработаны на конус и сварены встык, либо соединены посредством горячей посадки. Для этого в одной из частей вала, предварительно нагревая до температуры 200 — 300 °С, вытачивают хвостик и соответствующее отверстие. По месту стыка дополнительно может быть наложен сварочный шов. Во избежание искривления вала при сварке обращают внимание на равномерный прогрев его диаметрально расположенных частей вала. Изгиб вала вызывает биение расточки активной стали, поверхности коллектора или контактных колец по отношению к шейкам вала. Эти дефекты обнаруживают индикатором при установке ротора (или якоря) на токарный станок. Незначительное биение, царапины, забоины и шероховатости шеек вала устраняют шлифовкой и полировкой вручную или на станке. Значительные забоины ликвидируют проточкой вала с последующей шлифовкой и полировкой. Сильно изогнутый вал выправляют на токарном станке рычагами, домкратами или при помощи винтового пресса. Если в результате обработки диаметр шеек вала значительно уменьшился (более 6 % от заводского диаметра), его увеличивают путем металлизации с последующей обработкой. После ремонта роторы электрических машин в сборе с вентиляторами и другими вращающимися частями подвергают статической или динамической балансировке на специальных балансировочных станках. Статическая балансировка.
Для балансировки используют станок, представляющий собой опорную конструкцию из профильной стали с установленными на ней призмами трапециевидной формы. Статическая балансировка ротора на станке производится в такой последовательности. Ротор укладывают шейками вала на рабочие поверхности призм. Перекатываясь на призмах, он занимает такое положение, при котором наиболее тяжелая его часть оказывается внизу. Для определения точки окружности, в которой должен быть установлен балансирующий груз, ротор перекатывают 5 раз, после каждой остановки отмечая мелом нижнюю «тяжелую» точку. Отметив середину расстояния между крайними меловыми отметками, определяют точку установки уравновешивающего груза. Правильно сбалансированный ротор после перекатывания в одном и другом направлениях должен во всех положениях находиться в состоянии безразличного равновесия.
Динамическая балансировка.
При статическом методе балансировки уравновешивающий груз устанавливают только на одном торце ротора, устраняя таким образом статический дисбаланс. Однако этот способ балансировки приемлем только для коротких роторов тихоходных машин с малой мощностью. Для уравновешивания масс ротора крупных электрических машин (мощностью свыше 50 кВт) с большой частотой вращения (больше 1000 об/мин) применяют динамическую балансировку, при которой уравновешивающий груз устанавливают на торцах ротора. Это объясняется тем, что при вращении ротора с большой частотой каждый его торец имеет самостоятельное биение, вызванное несбалансированными массами. Ремонт подшипниковых щитов и станин. На подшипниковых щитах и станинах возможно появление трещин, износ посадочных мест подшипников и другие повреждения. Большие трещины, распространяющиеся к месту посадки подшипника, как правило, не заделывают. Щит заменяют новым. Небольшие трещины чугунного корпуса щита устраняют сваркой одним из следующих способов. Трещины чугунного корпуса оплавляют ацети-ленокислородным пламенем или заваривают чугунным электродом. В обоих случаях корпус нагревают до 700 — 800 °С, что дает надежный результат, так как оплавление или сварку ведут при разогретом щите в специальных печах и сваренная деталь остается в печи до полного остывания в течение 24 — 80 ч. Устранить трещины можно быстрее, заваривая их холодным медным электродом. Последний обертывают полоской белой жести и смазывают жидким стеклом или смазкой ОММ-25, наплавленную медь посыпают бурой, а образовавшийся шов проковывают. После остывания заваренной детали наплывы меди зачищают. Заваривают трещину следующим образом. Вдоль трещины по обе ее стороны в шахматном порядке ввертывают на резьбе стальные шпильки, проходящие через стенки корпуса насквозь. Концы шпилек с каждой стороны крышки соединяют и сваривают стальными электродами. Такой способ соединения трещин применяют для деталей, не подверженных большим вибрационным или ударным нагрузкам. Для того чтобы трещина при сварке не распространялась дальше, конец ее засверливают, а для получения его шва кромки стенок завариваемой трещины осторожно (с помощью зубила) скашивают по всей длине под углом 45 — 60°. Размеры отверстий щитов восстанавливают запрессовкой втулки, наваркой или металлизацией. Перед металлизацией в отверстии нарезают резьбу, затем наносят слой металла с припуском на обработку 0,5 — 0,8 мм на сторону. При металлизации на восстанавливаемую поверхность наносят слой металла пистолетом, в котором проволока диаметром 1 — 1,5 мм расплавляется и выдувается струей сжатого воздуха. Достоинство этого способа заключается в том, что нанесенный слой металла не создает термических напряжений на поверхности, как при наплавке электросваркой.
| Ремонт сердечников статора и ротора |
| Сборка электродвигателей и установка подшипников скольжения |
| Разборка электродвигателей |
Виды ремонта электрических двигателей
ООО «Мегом» проводит несколько разновидностей восстановительных работ. Среди них:
- срочный ремонт электродвигателей. Осуществляется при возникновении аварийной ситуации, которая требует незамедлительного вмешательства специалистов;
- проведение капитального ремонта электродвигателей, включающее тщательную проверку, обследование агрегата и устранение всех выявленных неисправностей.
Сроки выполнения ремонтных работ в нашей компании самые сжатые, а качество отвечает всем стандартам. Двигатели, восстановленные в ООО «Мегом», не уступают, а иногда даже превосходят по качеству новые модели. У нас есть все необходимое современное оборудование для производства работ и опытный персонал.
При выполнении текущего, капитального или срочного ремонта электродвигателей сначала выявляется причина возникновения неисправности, а только после этого проводятся ремонтные мероприятия в требуемом объеме.
Мы готовы к долгосрочному сотрудничеству с Вами и можем гарантировать высокое качество ремонта двигателей и доступные цены в Москве и МО. Всем нашим клиентам предлагается получение исчерпывающих консультаций по техническому обслуживанию и эксплуатации электрооборудования.
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Статическая балансировка ротора на станке производится в такой последовательности. Ротор укладывают шейками вала на рабочие поверхности призм; перекатываясь на призмах, он займет такое положение, при котором его наиболее тяжелая часть окажется внизу. Для определения точки окружности, в которой должен быть установлен балансирующий груз, ротор пять раз перекатывают и после каждой остановки отмечают мелом нижнюю тяжелую точку. Отметив середину расстояния между крайними меловыми отметками, определяют точку установки уравновешивающего груза; она находится в месте, диаметрально противоположном средней тяжелой точке. В этой точке и устанавливают уравновешивающий груз. Массу груза подбирают опытным путем до тех пор, пока ротор не перестает перекатываться, будучи остановлен в любом произвольном положении. Правильно сбалансированный ротор после перекатывания в одном и другом направлениях должен во всех положениях находиться в состоянии безразличного равновесия. [1]
Статическая балансировка роторов имеет своей практической целью главным образом проверить, нет ли в них каких-либо значительных отклонений центра тяжести от оси их вращения. Такое отклонение всегда свидетельствует о каком-либо серьезном дефекте в обработке или в самом материале. [2]
Статическая балансировка ротора на станке производится в такой последовательности. Балансируемый ротор укладывают шейками вала на рабочие поверхности призм. [3]
Статическая балансировка ротора на станке производится в такой последовательности. Ротор укладывают шейками вала на рабочие поверхности призм. [4]
Статическая балансировка ротора на станке производится в такой последовательности. Балансируемый ротор укладывают шейками вала на рабочие поверхности призм. [5]
Статическая балансировка ротора на станке производится в такой последовательности. [7]
Статическая балансировка ротора в вертикальной плоскости производится на заводе путем перемещения балансировочных грузов с проверкой на обкаточном стенде. Но в связи с тем что при монтаже вентилятора на ротор устанавливаются втулка ротора и кок, необходимо проводить окончательную балансировку ротора на месте. [8]
Статическая балансировка роторов состоит в корректировке ( снижении до допустимого значения) статической неуравновешенности ротора путем добавления либо высверливания корректирующих масс тпк в одной плоскости коррекции. [10]
Статическая балансировка роторов турбокомпрессоров , насосов и др. производится на призмах ( ножах), укрепленных на прочных козлах, грузоподъемность которых должна быть не менее полуторного веса ротора. Призмы выверяются по уровню и должны иметь ограничители против случайного скатывания ротора. [11]
Статическая балансировка роторов дымососов , вентиляторов, насосов и других вращающихся механизмов должна производиться на призмах ( ножах), укрепленных на прочных козлах грузоподъемностью не менее полуторной массы ротора. Призмы должны быть выверены по уровню и иметь ограничители, не допускающие скатывание ротора. [12]
Статическую балансировку ротора , турбокомпрессора и другого оборудования производят на призмах, укрепленных на прочном основании, рассчитанном на полуторную нагрузку. Призмы предварительно выверяют по уровню и оборудуют ограничителями против случайного скатывания ротора. Для проворачивания ротора вручную во время центровки пользуются специальным приспособлением. После статической балансироики ротор немедленно снимают с опор. [14]
технология эма-12 у весна(1) / технология эма-12 у весна-1 / балансировка ротора / Технология балансировки
Балансировка — это технологическая операция с собранным ротором (якорем), в процессе которой определяют значение неуравновешенной массы и ее расположение, а затем производят ее уравновешивание путем добавления грузов на легкие стороны или удаление металла с тяжелых сторон.
В собранных роторах электрической машины, вследствие неравномерного распределения масс, главная ось инерции редко совпадает с осью вращения. Причиной такого несовпадения является неточность изготовления, и такие роторы называют неуравновешенными.Основные причины небаланса:
1.Неравноменрная толщина стенок и рёбер конструкционных элементов, изготовленных способом литья или собранных из отдельных деталей ( вентилятор . обмоткодержатели и т. д.).
2.Неравномерная плотность материалов(неравномерная тощина листов из электротехнической стали и т. д.).
3.Неравномерность заполнения пазов обмоткой, изоляционными материалами, особенно пропитанных лаком.
4.Небаланс коллектора, обусловленный неравномерностью распределения пластин коллектора и изоляционных прокладок, нанесением неодинакового количества припоя.
Сказанное здесь и далее о балансировке роторов в полной мере относится и к якорям.
Роторы у которых главная центральная ось инерции не совпадает с осью вращения называются неуравновешенными.
В зависимости от взаимного расположения оси инерции и оси вращения, неуравновешенность разделяют на три вида (ГОСТ 19534): статическую, мо-ментную и динамическую.
Статическая неуравновешенность имеет место, когда главная ось инерции проходит через центр масс С (рис. 1, а) ротора, оставаясь параллельной оси вращения ОХ. В этом случае все неуравновешенные силы инерции, приведенные к центру масс вращающегося ротора, дают только главный вектор 
, главный момент равен нулю. Такая неуравновешенность может быть выявлена без вращения ротора, например на параллелях. При вращении симметрического ротора в этом случае к подшипникам приложены две равные и одинаково направленные возмущающие силы.
Моментная неуравновешенность возникает тогда, когда главная ось инерции пересекает ось вращения в центре масс (рис. 1, б). В этом случае все неуравновешенные силы инерции, приведенные к центру масс вращающегося ротора, дают только главный момент 
,а главный вектор равен нулю. Эта неуравновешенность выявляется только при вращении ротора, когда возникает возмущающий момент, вызывающий вращательные колебания ротора относительно поперечной оси, проходящей через центр масс
Рисунок 1-Виды неуравновешенности жёсткого ротора:
а-статическая, б-моментная. В-динамическая
Динамическая неуравновешенность характеризуется наличием одновременно статической и ( моментной неуравновешенности ротора (рис. 1, в), когда главная ось инерции и ось вращения пересекаются не в центре масс или перекрещиваются. В этом случае главный вектор и главный момент находятся в разных осевых плоскостях, а вызываемые ими возмущающие силы, приложенные к подшипникам в любой осевой плоскости, сдвинуты по фазе.
При вращении ротора к любой массе т (кг) приложена центробежная сила
Р (Н), определяемая произведением массы на ускорение при вращении. Для учета положения этой силы в плоскости сечения ротора она изображается вектором:
w-угловая скорость, рад/сек
R— радиус-вектор центра массы, м;
п — частота вращения ротора, об/мин.
Например, при частоте вращения п = 3000 об/мин к массе 0,2 кг, установленной на наружной поверхности ротора (R = 0,5 м), приложена центробежная сила 10 кН.
Произведение т R (кгм) определяет и массу, и ее отдаленность от оси вращения, и ее положение в плоскости сечения ротора. Произведение неуравновешенной массы на ее радиус-вектор называют дисбалансом. Если рассмотреть всю массу М соответствующего участка длины ротора, то тот же дисбаланс определится произведением 
, где е — эксцентриситет рассматриваемого сечения.
При вращении ротора все три вида неуравновешенности вызывают механические колебания, называемые в технике вибрацией.
Вибрация разрушает подшипники, обмотку, ухудшает коммутацию, нарушает нормальную работу приводимого во вращение механизма. Вибрация, как один из видов движения, характеризуется следующими основными параметрами:
Единицы измерения дисбалансов и основные понятия технологии балансировки предусматриваются ГОСТ 19534.
Дисбалансом называют векторную величину, равную произведению неуравновешенной массы на ее расстояние до оси ротора е (эксцентриситет).Единицей дисбаланса являются грамм-миллиметр (г-мм) и градус , служащие для измерения соответственно значения дисбаланса и угла дисбаланса
Балансировка состоит из определения значений и углов дисбалансов ротора и уменьшение их корректировкой массы ротора.Выявление и определение главного вектора можно осуществлять как в статическом (т. е. под действием силы тяжести), так и в динамическом (т.е при принудительном вращении) режиме, а главный момент дисбалансов -только в динамическом режиме. Действие дисбалансов на ротор можно снижать или устранять путем добавления, уменьшения или перемещения одной корректирующей массы (или более), создающей дисбаланс такого же значения, что и у неуравновешенного ротора, но с углом дисбаланса 180° относительно дисбаланса ротора.
Различают дисбалансы: начальный — до корректировки масс, остаточный -после корректировки масс, допустимый — приемлемый по условиям эксплуатации машин, удельный — отношение модуля главного вектора к массе ротора.
Различают балансировку статическую (силовую), моментную и динамическую (моментно-силовую).
При статической балансировке определяют и уменьшают главный вектор дисбалансов, т. е. центр масс ротора приводится на ось вращения размещением соответствующей корректирующей массы.
При моментной балансировке определяют и уменьшают главный момент дисбалансов путем образования пары сил размещением корректирующих масс в двух плоскостях коррекции. При этом главная центральная ось инерции ротора в результате поворота совмещается с осью вращения.
При динамической балансировке определяют и уменьшают главный момент и главный вектор. Это достигается размещением корректирующих масс в двух (жесткие роторы) плоскостях коррекции или более (гибкие роторы). При этом главная центральная ось инерции смещается, поворачивается в пространстве и совмещается с осью вращения ротора.
Методы измерения неуравновешенности и нормы ее допустимых значений после операции балансировки регламентированы ГОСТ 12327. Так как полностью неуравновешенность устранить невозможно, ГОСТ регламентирует нормы допустимой остаточной (после операции балансировки) неуравновешенности в зависимости от массы якоря, частоты его вращения и области применения электрической машины.
Для электрических машин предусмотрены три класса точности уравновешивания: нулевой, первый и второй. Значения остаточной неуравновешенности в одном классе точности для роторов с разной массой различны.
Второй класс точности установлен для машин общепромышленного назначения с обычными требованиями по уровню вибрации. Второй класс точности уравновешивания может быть получен при балансировке ротора на окончательно обработанных шейках вала.
Первый класс точности — для малошумиых машин и машин с повышенной точностью вращения (для станков, бытовых приборов и пр.), Роторы с первым классом точности уравновешивания рекомендуется уравновешивать на балансировочном станке в собственных подшипниках.
Нулевой класс точности допускает наименьшую остаточную неуравновешенность и необходим для машин с особо высокими требованиями к уровню вибрации. В этих машинах применяют подшипники высоких классов точности (А и С). Балансировку ротора с нулевым классом точности уравновешивания необходимо производить на балансировочном станке в собственных подшипниках (или на внутренних кольцах подшипников). В конструкции таких электрических машин должны быть предусмотрены окна в щитах для подбалансировки в окончательно собранной машине.
Стандарт разделяет роторы электрических машин в зависимости от их массы на три группы: *
с массой от 0,01 до 0,1 кг (микророторы);
с массой от 0,1 до 3 кг (малые роторы);
с массой от 3 до 1000 кг (средние роторы).
В ГОСТ 12327 даются общие указания и рекомендации по выбору класса точности уравновешивания. Допустимые остаточные неуравновешенности для роторов массой от 3 до 1000 кг показаны на рис. 2.
Роторы электрических машин и детали устанавливаемые на отбалансированный ротор (вентиляторы, коллекторы, муфты, шкивы), должны быть уравновешены, т. е. конструкция ротора (детали), если точно соблюдены номинальные размеры и однородность материала, должна обеспечивать отсутстви неуравновешенности при вращении. Если детали крепятся на роторе с помощью шпонки, они должны балансироваться со шпонкой, а ротор без шпонки.
Значение допустимой после балансировки остаточной неуравновешенности для каждого ротора указывают в чертеже. Кроме того, в чертеже указывается место (плоскости исправления) для добавления груза или снятия металла, способ, которым это выполняют, и способ балансировки.
Плоскостями исправления называют плоскости, перпендикулярные оси вращения, в которых путем добавления или удаления массы осуществляется компенсация неуравновешенности. Плоскости исправления могут предусматриваться на конструктивных элементах ротора (нажимные шайбы, вентиляторы, лобовые части обмоток) или создаваться специальными балансировочными кольцами. Согласно стандарту компенсация неуравновешенности должна производиться в двух плоскостях исправления при отношении осевого размера к диаметру 
. Допускается одна плоскость исправления при 
.
При одной плоскости исправления ротор можно балансировать статически или динамически. При двух плоскостях исправления роторы должны балансироваться только динамически.
Порядок назначения меры остаточной неуравновешенности следующий. Конструктор назначает класс точности неуравновешенности в зависимости от конструкции и условий работы машины. Затем, зная массу ротора, частоту вращения и назначенный класс точности, по ГОСТ 12327 находят значение удельной неуравновешенности 
,мкм. Меру остаточной неуравновешенности определяют как:
,
где т — неуравновешенная масса;
г- радиус расположения неуравновешенной массы;
Выбирая плоскости исправления и радиус, на котором будут располагаться балансировочные грузы, следует учитывать, что при одном и том же значении тr масса груза на большем радиусе будет меньше.
Если диаметр ротора в пять и более раз больше его длины, то такой ротор допускается уравновешивать статической балансировкой. При статической балансировке ротор устанавливают на строго горизонтально расположенные стальные параллельные призмы (рис. 3,а) или ролики (рис. 3, б), поверхности которых должны иметь шероховатость не более 
0,5. Отклонение призмы от горизонтальной плоскости не должно превышать 0,1 мм на 1 м длины призмы. Длина призм может быть небольшой, например, 3. 4 диаметра шейки вала. Таким способом рассчитывают и ширину роликов.
Ротор должен иметь возможность свободно поворачиваться на призмах пли роликах. Ротор выводят из равновесия, слегка толкнув его. Под действием силы тяжести ротор повернется таким образом, что более тяжелая его часть окажется внизу, т. е. центр тяжести расположится под осью вращения. После остановки ротора отмечают мелом место, оказавшееся в самом верхнем положении. Прием повторяют несколько раз, чтобы убедиться, останавливается ли ротор всегда в этом положении. Остановка ротора в одном и том же положении указывает на смещение центра тяжести. Балансировочный груз устанавливают в легком месте, расположенном в верхней части ротора. Массу этого груза определяют опытным путем. Чем больше расстояние от оси вращения до балансировочного груза, тем меньше требуемая масса этого груза. Увеличивая или уменьшая уравновешивающий груз, подбирают такую его массу, при которой ротор после вывода из равновесия останавливается без качаний, т. е. находится в состоянии безразличного равновесия. Такой ротор считается отбалансированным. В процессе балансировки устанавливают пробные (временные) грузы, прикрепляя их замазкой.
По окончании балансировки пробные грузы заменяют на постоянные ,равные по массе пробным с учётом веса замазки.
Массу требуемого уравновешивающего груза можно определить и расчётным путём.Для этого фиксируют два положения ротора после установки его на призмах:
под действием силы тяжести неуравновешенной массы 
( рис.4а );
с пробной корректирующей массой 
, установленной на ротор под углом 
к лёгкому месту ЛМ(рис.4б ).
Расчёт выполняют по формуле:
где 
— угол смещения лёгкого места от вертикальной оси при установке на ротор корректирующей массы.
При хорошем состоянии параллельных призм может быть достигнута точность статической балансировки не более 5. 10 мкм остаточного смещения центра тяжести ротора.
Кроме способов балансировки на призмах и роликах используют и третий более точный способ — балансировки на специальных весах (рис. 3, в). Ротор (5) устанавливают шейками вала на опоры рамы (4), которая может поворачиваться вокруг своей оси на некоторый угол. Поворачивая ротор вокруг своей оси, добиваемся наибольшего показания индикатора (3). В этом положении ротора его центр тяжести будет в наибольшем удалении от оси поворота рамы. Добавлением к грузу (1) дополнительного груза (рамкой (2) по линейке со шкалой) добиваются уравновешенного положения, которое определяют по стрелке индикатора. В момент уравновешивания стрелка совмещается с нулевым делением. Для получения наименьшего показания индикатора ротор поворачивают на 180°. При этом его центр тяжести приблизится к оси качания рамы на двойной эксцентриситет смещения центра тяжести ротора относительно его оси. Передвижением грузовой рамки (2) по линейке со шкалой, ротор уравновешивают вторично. По показаниям шкалы весов судят о величине неуравновешенности.
Статическую балансировку применяют для роторов, вращающихся с частотой, не превышающей 1000 об/мин.
Для быстроходных электрических машин, у которых диаметр ротора значительно меньше его длины, статическая балансировка не всегда дает хорошие результаты, так как при вращении ротора могут появиться две равные центробежные силы, находящиеся в одной осевой плоскости, но на разных расстояниях от приведенного центра тяжести. Эти силы при вращении будут создавать пару сил, вызывающую вибрацию. В этом случае для устранения небаланса на роторе укрепляют грузы, которые при вращении создают пару сил, действующую противоположно паре сил небаланса и равную ей по величине.
Для определения веса грузов и нахождения мест их крепления на роторе производят динамическую балансировку при вращении ротора на специальных балансировочных станках, оснащенных необходимой аппаратурой (см. рис.5 ) Якорь (3), подлежащий балансировке, поочередно уравновешивают в плоскостях исправления А и Б и устанавливают на опоры (2) и (4), которые могут совершать колебательное движение в плоскости, перпендикулярной оси его вращения. Таким образом создается колебательная система с двумя степенями свободы: первая — ось колеблющегося якоря остается параллельной самой себе, вторая — ось якоря совершает вращательные колебания вокруг центра тяжести.
В зависимости от типоразмера балансировочного станка, якорь вращают с частотой от 100 до 1000 об/мин. Номинальная частота вращения якорей в несколько раз больше. Так как при небольшой частоте вращения якоря центробежные силы из-за неуравновешенности снижаются, то для компенсации уменьшения чувствительности станка увеличивают податливость опор.
Неуравновешенный якорь (3), приведенный во вращение через приводную муфту (1), вызывает колебания опор (2) и (4), которые передаются закрепленным на них корпусам вибродатчиков (5).
Подвижная система датчика, подвешенная внутри корпуса на пружинах, сконструирована так, что в диапазоне частот измеряемых колебаний она остается практически неподвижной (сейсмический подвес).
Взаимное перемещение корпуса и сейсмической массы датчика преобразуется в электрический сигнал, пропорциональный частоте и амплитуде колебаний якоря, который подается на вход усилителя (6). После усиления сигнал подается на вход преобразователя (7), где он выпрямляется детектором и поступает на стрелочные приборы. Параллельно от усилителя подается сигнал на блок стробоскопа (8), где он преобразуется в импульсное напряжение, управляющее вспышкой безынерционной лампы (9). Шпонка (10), закрепленная на валу вращающегося якоря, при стробоскопическом освещении будет казаться неподвижной. Ее угловое положение определяется фазой напряжения вибродатчика или, что то же самое, фазой измеряемой вибрации. Верхние приборы показывают значение небаланса, а нижние его местонахождение (фазу) на якоре отдельно для плоскостей исправления А и Б.
После остановки, вращая якорь рукой, отмечают «тяжелое» место в верхнем положении на якоре. Для стороны Б якоря это выполняют в положении, когда стрелка правого нижнего прибора установится на ноль (на приборе загорается лампочка). Затем также устанавливают «тяжелое» место стороны А в верхнем положении. После удаления металла сверлением с «тяжелых» сторон или добавлением грузов в “лёгкие” стороны якоря проверяют остаточный небаланс
Лидером в области разработки и производства балансировочных станков является фирма “Диамех 2000”
При балансировке роторов малых электрических машин для устранения неуравновешенности ротора используют два основных способа — съем металла в «тяжелом» и добавлением груза в «легком» месте ротора. Съем металла производят сверлением отверстий в специальных балансировочных кольцах или фрезерованием поверхности сердечника. При фрезеровании дисковыми фрезами не всегда можно снять металл в «тяжелом» месте, поэтому вектор неуравновешенности М раскладывают на две составляющие по заданным осям Мх и Му (рис. 6). Глубина фрезерования постоянна, а объем снимаемого металла зависит от длины фрезерования.
Добавлением груза в «легком» месте выполняют различными способами. В асинхронных двигателях при заливке обмотки ротора между вентиляционными лопатками (2) (рис. 7, а) отливают по два штыря (1), на которые надевают пластины с двумя отверстиями, и расклепывают их. Балансировочный груз (3) (рис. 7, б) также можно крепить к вентиляционным лопаткам двумя болтами (4). В качестве груза используют стальные пластины, края которых после завертывания болтов отгибают для стопорения. Для добавления груза устанавливают в шлицы пазов (поверх изоляционных клиньев) медные клинья, поскольку медь не проводит магнитный поток и имеет большую удельную массу. В роторах микромашин, имеющих обмотки из обмоточного провода, неуравновешенность устраняют нанесением на лобовую обмотки эпоксидной массы.
В электрических машинах средней мощности балансировочные грузы размещают на торцах узлов роторов и якорей (центрирующие кольца, вентиляторы, коллекторы и т. д.) в кольцевых канавках трапецеидального сечения. Балансировочные грузы трапецеидальной формы могут быть сплошными или разрезными (рис. 7, в). Каждый грузик (5) разрезан пополам и крепится винтом (6), прижимающим обе половинки грузика к стенкам канавки. Разрезные балансировочные грузы не требуют для установки специальных вырезов в стенках канавки. Применение таких грузов удобно для балансировщика, однако их недостатком является довольно высокая точность механической обработки, требуемая для надежности их крепления. Применяют также накладные балансировочные грузы (7) (рис. 7, г), прикрепляемые к кольцевой канавке болтами (10) с головками трапециевидного профиля, гайкой (9) и стопорной шайбой (8).
В короткозамыкающих алюминиевых кольцах роторов асинхронных двигателей выполняют кольцевые канавки прямоугольного сечения (рис. 7, д), в которые устанавливают балансировочные грузы (11) в виде стальных пластинок и их закрепляют зачеканиванием с двух сторон груза.
В крупных турбогенераторах, помимо показанных канавок для балансировочных грузов, предусматриваются резьбовые отверстия в пазовых клиньях для балансировочных пробок (при косвенном охлаждении обмоток). При непосредственном охлаждении резьбовые отверстия для пробок делают в больших зубцах.
Конструкцией машины, как правило, предусматриваются места установки, тип и способ крепления балансировочных грузов. Необходимо предусмотреть свободный доступ ко всем плоскостям коррекции и возможность поворота ротора , после установки грузов под любым углом.
Технологическую операцию балансировки следует считать окончательной. Всякие технологические операции, которые могут повлиять на изменение операции балансировки недопустимы. Детали, устанавливаемые на отбалансированный ротор, должны балансироваться отдельно. Если детали или узлы крепятся на роторе с помощью шпонки, они должны балансироваться со шпонкой, а ротор без шпонки
Рисунок 2-Допуститмые остаточные неуравновешенности для роторов массой от 3 до 1000 кг
Рисунок 3–Способы статической балансировки:
а- на параллельных призмах,б- на роликах, в-на специальных весах;
1-груз. 2-грузовая рамка, 3-индикатор, 4-рама, 5-балансируемый ротор
Рисунок 4- Определение требуемой корректирующей массы при статической балансировке:
а- положение ротора под действием силы тяжести неуравновешенной массы,б- положение ротора с пробной корректирующей массой
Рисунок 5-Схема станка для динамической балансировки роторов (якорей)
1-приводная муфта,2,4-опоры, 3-якорь, 5-вибродатчики, 6-усилитель, 7-преобразователь, 8-блок стробоскопа, 9-лампа стробоскопа, 10- шпонка
Рисунок 6-Устранение небаланса ротора фрезеровкой сердечника
Рисунок 7-Крепление балансировочных грузов
а-на отлитые штыри, б- на вентиляционную лопатку, в, д — в кольцевой канавке, г- в кольцевой канавке накладных грузов: 1-штыри(выступы),2-вентиляционные лопатки,3,7,11-балансировочные грузы, 4-болты, 5-разрезной балансировочный груз,6-винт,8-стопорная шайба, 9-гайка,10-болт.