УСТРОЙСТВО И РЕМОНТ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ АЭ92-4

Назначение. Асинхронные трехфазные электродвигатели типа АЭ92-4 с короткозамкнутым ротором служат для привода вспомогательных машин электровоза (компрессора МК и центробежных вентиляторов МВ1—МВ4).

Принцип работы трехфазного асинхронного двигателя.Принцип работы трехфазного асинхронного двигателя основан на явлении образования вращающегося магнитного поля внутри статора. Для его образования должны быть выполнены два условия: пространственный сдвиг обмоток статора в пазах сердечника и сдвиг токов в этих обмотках во времени (сдвиг токов по фазе). Трехфазный асинхронный двигатель состоит из станины, статора, ротора и двух подшипниковых щитов.
Статор — состоит из шихтованного сердечника (пластин в виде колец) с пазами внутри. В пазах сердечника статора уложены три обмотки, сдвинутые относительно друг друга на 120°. Эти три обмотки статора соединяются между собой в звезду (при трехфазном напряжении 380 В) или в треугольник (при трехфазном напряжении 220 В). Когда к обмоткам статора подводится трехфазное напряжение, то по каждой из трех обмоток статора пойдет свой переменный ток, сдвинутый относительно тока в двух других обмотках на 120 электрических градусов (т.е. на 1/3 периода). Тогда внутри статора образуется вращающийся магнитный поток Фс. (Для практического доказательства образования Фс необходимо внутрь статора поместить стальной шарик, который начнет вращаться.)
Скорость вращения магнитного потока статора (об/мин) определяется формулой nст = 60f/p, где 60 — число секунд в минуте; f — частота тока (50 Гц); р — число условных пар полюсов.
Каждые три обмотки статора образуют одну условную пару полюсов. Если статор имеет три обмотки, то р = 1 и nст = 3000 об/мин.
Внутри статора помещен ротор. На его вал напрессован шихтованный сердечник с наружными пазами. Эти пазы ротора вдоль заливаются алюминием вместе с боковыми короткозамыкающими кольцами, т.е. ротор имеет короткозамкнутую обмотку в виде беличьего колеса.
При пуске вращающийся Фс статора пересекает проводники неподвижного ротора и наводит в них по закону электромагнитной индукции ЭДС, под действием которой по проводникам ротора и через боковые короткозамыкающие кольца пойдет свой внутренний переменный ток ротора. Теперь проводники ротора с током начинают выталкиваться из магнитного потока статора и образуется вращающий момент рото­ра, ротор начнет вращаться в сторону вращения магнитного потока ста­тора, но со скоростью чуть меньшей чем на величину скольжения.
При пуске проводники ротора пересекаются Фс с самой большой скоростью. Из-за этого при пуске в проводниках ротора наво­дится самая большая ЭДС и по проводникам ротора идет самый большой ток, при этом возрастает пусковой ток по обмоткам статора Iпуск = (5-7) Iном.
После пуска ротора его проводники будут пересекаться вращающимся Фс статора с меньшей скоростью, в результате чего уменьшается ЭДС ротора, уменьшается ток ротора и в итоге ток статора снижается до номинального.
Устройство. Асинхронный трехфазный электродвигатель типа АЭ92-4 (рис. 1) состоит из станины, статора, ротора и двух подшипниковых щитов.
Станина — выполнена сварной в виде цилиндра из двух торцевых колец, к которым приварены продольные ребра. Снаружи приварена обшивка в виде двойного цилиндра из листовой стали. Снизу к станине приварены четыре лапы для крепления к кузову. Сверху в ребро станины вкручен рым-болт для транспортировки. Сбоку с одной стороны к станине приварена клеммная коробка для выводов.
Статор — состоит из шихтованного сердечника и трехфазной обмотки. Сердечник статора набран из отдельных листов электротехнической стали (толщиной 0,5 мм) в виде колец с пазами с внутренней стороны (48 пазов).
При сборке все листы сердечника складываются и с боков ставятся утолщенные листы. Затем все листы сердечника спрессовываются снаружи четырьмя скобами, при этом загнутые концы скоб прива­риваются к боковым утолщенным листам (длина сердечника 200 мм). Собранный сердечник запрессовывается внутрь станины, в ее продольные ребра. Обмотка статора является трехфазной и состоит из трех отдель­ных обмоток, уложенных изнутри в пазы сердечника статора под углом 120° друг к другу.
Каждая из трех обмоток выполнена из медного изолирован­ного провода (сечением 3×5 мм) в виде отдельных катушек. Кре­пятся обмотки в пазах сердечника статора магнитными стальными клиньями (в каждом пазу 6 проводников). Лобовые части всех трех обмоток статора изолируются и крепятся скобами сбоку к станине.
Все три обмотки статора двигателя АЭ92-4 постоянно соединены звездой на трехфазное напряжение 380 В и в клеммную коробку двигателя выведены только начала трех обмоток статора, которые обозначены Cl, C2, СЗ. Ротор — состоит из вала, на который напрессовывается шихтованный сердечник с наружными косыми пазами (60 пазов) и с вентиляционными отверстиями. Все пазы сердечника заливаются сплавом алюминия вместе с боковыми короткозамыкающими кольцами и вентиляционными лопатками, т.е. обмотка ротора короткозамкнутая в виде беличьего колеса. Изоляцией между обмоткой ротора и сердечником служит пленка окиси алюминия, образующаяся при застывании алюминия.
После заливки пазов сердечника алюминием ротор обтачивается снаружи для большей точности (так как зазор между ротором и сердечником статора 0,5 мм).

Рисунок 1 — Продольный (а) и поперечный (б) разрезы электродвигателя АЭ92-402: 1 — крышка лабиринтная; 2, 18 — подшипники; 3 -капсюль подшипника; 4, 15 — подшипниковые щи­ты; 5 — вентилятор; 6, 20 — сетки; 7- болт; 8 -кольцо стопорное; 9 — обшивка станины; 10 — болт грузовой; 11, 12 — сердечники статора и ротора соответственно; 13 — ребро станины; 14 — обмотка статора; 16 — клетка ротора; 17 — крышка под­шипника; 19 — вал; 21 — маслопровод; 22 — короб­ка выводов; 23 — гайка сальника; 24 — провод; 25 — болт заземления; 26 — лапа станины

На вал напрессовывается вентилятор, отлитый из алюминия с прямыми лопатками, для самовентиляции двигателя. Один конец вала ротора выведен наружу двигателя и имеет коническую часть со шпонкой для напрессовки на него вентиляционного колеса центробежного вентилятора. У мотор-вентиляторов МВЗ и МВ4 наружу двигателя АЭ92-4 выведены оба конца вала ротора для двух вентиляторов.
Подшипниковые щиты — отлиты из стали и крепятся болтами к станине сбоку. В горловинах щитов установлены подшипники ротора: с передней стороны — шариковый подшипник, с задней стороны (со стороны вентиляторного колеса) — роликовый подшипник. Подшипники закрыты с обеих сторон крышками.
Внутренние крышки запрессованы в щит. Передние крышки крепятся к щиту болтами. Крышки имеют лабиринты в виде кольце­вых канавок на горловинах.

Фрагмент работы с оформлением в формате PDF можно посмотреть ЗДЕСЬ

К работе прилагается чертеж в программе КОМПАС на формате а1

Ремонт асинхронного электродвигателя АЭ92-402

чистите электродвигатель от пыли и грязи и разберите его. Промойте бензином подшипниковые узлы. При необходимости замените подшипники и уплотнения. Осмотрите ротор, проверьте, нет ли вмятин и забоин, а также трещин в заливке короткозамкнутой клетки. Повреждения устраните. Если есть трещины в заливке, ротор замените.

Осмотрите вентилятор. Проверьте крепление балансировочных грузов, при их смещении или выпадании осуществите динамическую балансировку ротора. Очистите вентиляционные каналы в роторе. Осмотрите концы вала, забоины устраните. Осмотрите станину, расточку станины под подшипниковые щиты. Если в станине имеются трещины, заварите их, устраните забоины и заусенцы в расточке под подшипниковые щиты. Осмотрите рым-болт или проушины для транспортирования машины. Очистите от пыли и грязи обмотку статора, продуйте ее сжатым воздухом. При загрязнении обмотки, маслом протрите ее отжатой ветошью, предварительно смоченной в спирте. Не допускается применение для этих целей бензина или бензола.

Проверьте состояние изоляции обмотки статора, выводных кабелей. При повреждении обмотки статора электродвигатель отправьте в капитальный ремонт. Поврежденные кабели изолируйте двумя слоями ленты из стеклолакоткани толщиной 02 мм, одним слоем стеклоленты 0,2×25 мм и покройте изоляционным лаком. Проверьте качество пайки наконечников выводных кабелей, панель выводов. При необходимости очистите ее. Проверьте крепление клиньев в пазах статора. В случае ослабления клиньев выбейте их из пазов, подложите под них необходимое число прокладок из стекломиканита и установите вновь на кремнийорганической эмали воздушной сушки КО-911. Сломанные клинья замените новыми.

Осмотрите расточку статора, следы задиров удалите и продуйте сухим сжатым воздухом. Обмотку статора просушите и при необходимости покройте кремнийорганической эмалью КО-935. Проверьте сопротивление изоляции обмотки статора, испытайте ее электрическую прочность относительно корпуса, а также электрическую прочность межвитковой изоляции в соответствии с Правилами ЦТ/2931.

Осмотрите подшипниковые щиты, убедитесь в отсутствии забоин, вмятин на сопрягаемых поверхностях, трещин и других повреждений. Повреждения устраните. Щиты, имеющие трещины, подлежат замене. Проверьте крепление маслопроводов, при необходимости очистите их и закрепите. При сборке подшипниковых узлов удалите смазку и промойте подшипники в бензине. Во время сборки подшипники можно брать только чистыми сухими руками, в чистых перчатках из хлопчатобумажной ткани или руками через парафинированную бумагу. Очистите перед установкой подшипников посадочные места на валу и в капсюле, промойте их керосином, а затем бензином и покройте тонким слоем смазки К-17, промойте бензином детали подшипникового узла.

Проверьте непосредственно перед сборкой и после сборки нормальный ход подшипника от руки. Если не удается устранить заедание или тугой ход подшипника, а также если подшипник издает неравномерный шум, замените его другим. Заполните все свободное пространство подшипника смазкой согласно карте смазки. Вложите подшипник в предварительно нагретый капсюль. Нагревайте капсюль с подшипником до температуры 90-100 °С, при этом капсюль не должен касаться ни дна, ни стенок масляной ванны. Нагретый капсюль с подшипником наденьте на посадочную шейку вала, плотно прижав внутреннюю обойму к заплечику вала легким постукиванием по специальной оправке, приставленной к внутренней обойме подшипника.

После, сборки электродвигателя поверните вал на несколько оборотов вручную для первоначального распределения смазки, включите электродвигатель на 5- 10 мин, прослушивая работу подшипников. Перед включением электродвигатель заземлите.

Окрасьте электродвигатель. Место под заземление зачистите. Испытайте электродвигатель в соответствии с Правилами ЦТ/2931 .

Разборка асинхронного электродвигателя АЭ92-402

Разборку электродвигателя ведите в следующем порядке. Снимите защитные сетки; маслопроводы, болты, крепящие подшипниковые щиты к станине, а также болты, крепящие капсюль. Снимите подшипниковые щиты, отжав их от станины отжимными болтами.

Приподнимите ротор и вложите в образовавшийся зазор прессшпан или картон толщиной 0,3-0,5 мм для предохранения обмотки статора и антикоррозионного покрытия ротора от повреждения при извлечении ротора. Установите рычаг или трубу длиной 1 м на свободный конец вала. Ротор поднимите на столько, чтобы он мог свободно перемещаться вдоль оси в расточке статора, выньте его в направлении встроенного вентилятора и уложите на деревянные бруски. При выемке ротора пользуйтесь подъемными механизмами (краном, талью). Масса ротора с подшипниковыми узлами 156 кг.

Отверните болты, крепящие лабиринтные крышки к капсюлям, и снимите крышки с помощью отжимных болтов. Отогните со стороны роликового, а в электродвигателе с двумя свободными концами вала и шарикового подшипника выступ стопорной шайбы, заведенной в паз гайки, удерживающей подшипник на валу. Отверните гайку и снимите стопорную шайбу. Отогните со стороны шарикового подшипника у электродвигателя с одним свободным концом вала усик предохранительной пластины, отверните болты и снимите диск, удерживающий подшипник. Снимите с вала капсюли с помощью приспособления вместе с подшипниками. Винт приспособления вставьте в пентровое отверстие вала, а диск прикрепите к капсюлям болтами. Извлеките подшипник из капсюля с помощью пресса или медной выколотки и наружное кольцо роликового подшипника с помощью съемника.

УСТРОЙСТВО И РЕМОНТ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ АЭ92-4

Назначение. Асинхронные трехфазные электродвигатели типа АЭ92-4 с короткозамкнутым ротором служат для привода вспомогательных машин электровоза (компрессора МК и центробежных вентиляторов МВ1—МВ4).

Принцип работы трехфазного асинхронного двигателя.Принцип работы трехфазного асинхронного двигателя основан на явлении образования вращающегося магнитного поля внутри статора. Для его образования должны быть выполнены два условия: пространственный сдвиг обмоток статора в пазах сердечника и сдвиг токов в этих обмотках во времени (сдвиг токов по фазе). Трехфазный асинхронный двигатель состоит из станины, статора, ротора и двух подшипниковых щитов.
Статор — состоит из шихтованного сердечника (пластин в виде колец) с пазами внутри. В пазах сердечника статора уложены три обмотки, сдвинутые относительно друг друга на 120°. Эти три обмотки статора соединяются между собой в звезду (при трехфазном напряжении 380 В) или в треугольник (при трехфазном напряжении 220 В). Когда к обмоткам статора подводится трехфазное напряжение, то по каждой из трех обмоток статора пойдет свой переменный ток, сдвинутый относительно тока в двух других обмотках на 120 электрических градусов (т.е. на 1/3 периода). Тогда внутри статора образуется вращающийся магнитный поток Фс. (Для практического доказательства образования Фс необходимо внутрь статора поместить стальной шарик, который начнет вращаться.)
Скорость вращения магнитного потока статора (об/мин) определяется формулой nст = 60f/p, где 60 — число секунд в минуте; f — частота тока (50 Гц); р — число условных пар полюсов.
Каждые три обмотки статора образуют одну условную пару полюсов. Если статор имеет три обмотки, то р = 1 и nст = 3000 об/мин.
Внутри статора помещен ротор. На его вал напрессован шихтованный сердечник с наружными пазами. Эти пазы ротора вдоль заливаются алюминием вместе с боковыми короткозамыкающими кольцами, т.е. ротор имеет короткозамкнутую обмотку в виде беличьего колеса.
При пуске вращающийся Фс статора пересекает проводники неподвижного ротора и наводит в них по закону электромагнитной индукции ЭДС, под действием которой по проводникам ротора и через боковые короткозамыкающие кольца пойдет свой внутренний переменный ток ротора. Теперь проводники ротора с током начинают выталкиваться из магнитного потока статора и образуется вращающий момент рото­ра, ротор начнет вращаться в сторону вращения магнитного потока ста­тора, но со скоростью чуть меньшей чем на величину скольжения.
При пуске проводники ротора пересекаются Фс с самой большой скоростью. Из-за этого при пуске в проводниках ротора наво­дится самая большая ЭДС и по проводникам ротора идет самый большой ток, при этом возрастает пусковой ток по обмоткам статора Iпуск = (5-7) Iном.
После пуска ротора его проводники будут пересекаться вращающимся Фс статора с меньшей скоростью, в результате чего уменьшается ЭДС ротора, уменьшается ток ротора и в итоге ток статора снижается до номинального.
Устройство. Асинхронный трехфазный электродвигатель типа АЭ92-4 (рис. 1) состоит из станины, статора, ротора и двух подшипниковых щитов.
Станина — выполнена сварной в виде цилиндра из двух торцевых колец, к которым приварены продольные ребра. Снаружи приварена обшивка в виде двойного цилиндра из листовой стали. Снизу к станине приварены четыре лапы для крепления к кузову. Сверху в ребро станины вкручен рым-болт для транспортировки. Сбоку с одной стороны к станине приварена клеммная коробка для выводов.
Статор — состоит из шихтованного сердечника и трехфазной обмотки. Сердечник статора набран из отдельных листов электротехнической стали (толщиной 0,5 мм) в виде колец с пазами с внутренней стороны (48 пазов).
При сборке все листы сердечника складываются и с боков ставятся утолщенные листы. Затем все листы сердечника спрессовываются снаружи четырьмя скобами, при этом загнутые концы скоб прива­риваются к боковым утолщенным листам (длина сердечника 200 мм). Собранный сердечник запрессовывается внутрь станины, в ее продольные ребра. Обмотка статора является трехфазной и состоит из трех отдель­ных обмоток, уложенных изнутри в пазы сердечника статора под углом 120° друг к другу.
Каждая из трех обмоток выполнена из медного изолирован­ного провода (сечением 3×5 мм) в виде отдельных катушек. Кре­пятся обмотки в пазах сердечника статора магнитными стальными клиньями (в каждом пазу 6 проводников). Лобовые части всех трех обмоток статора изолируются и крепятся скобами сбоку к станине.
Все три обмотки статора двигателя АЭ92-4 постоянно соединены звездой на трехфазное напряжение 380 В и в клеммную коробку двигателя выведены только начала трех обмоток статора, которые обозначены Cl, C2, СЗ. Ротор — состоит из вала, на который напрессовывается шихтованный сердечник с наружными косыми пазами (60 пазов) и с вентиляционными отверстиями. Все пазы сердечника заливаются сплавом алюминия вместе с боковыми короткозамыкающими кольцами и вентиляционными лопатками, т.е. обмотка ротора короткозамкнутая в виде беличьего колеса. Изоляцией между обмоткой ротора и сердечником служит пленка окиси алюминия, образующаяся при застывании алюминия.
После заливки пазов сердечника алюминием ротор обтачивается снаружи для большей точности (так как зазор между ротором и сердечником статора 0,5 мм).

Рисунок 1 — Продольный (а) и поперечный (б) разрезы электродвигателя АЭ92-402: 1 — крышка лабиринтная; 2, 18 — подшипники; 3 -капсюль подшипника; 4, 15 — подшипниковые щи­ты; 5 — вентилятор; 6, 20 — сетки; 7- болт; 8 -кольцо стопорное; 9 — обшивка станины; 10 — болт грузовой; 11, 12 — сердечники статора и ротора соответственно; 13 — ребро станины; 14 — обмотка статора; 16 — клетка ротора; 17 — крышка под­шипника; 19 — вал; 21 — маслопровод; 22 — короб­ка выводов; 23 — гайка сальника; 24 — провод; 25 — болт заземления; 26 — лапа станины

На вал напрессовывается вентилятор, отлитый из алюминия с прямыми лопатками, для самовентиляции двигателя. Один конец вала ротора выведен наружу двигателя и имеет коническую часть со шпонкой для напрессовки на него вентиляционного колеса центробежного вентилятора. У мотор-вентиляторов МВЗ и МВ4 наружу двигателя АЭ92-4 выведены оба конца вала ротора для двух вентиляторов.
Подшипниковые щиты — отлиты из стали и крепятся болтами к станине сбоку. В горловинах щитов установлены подшипники ротора: с передней стороны — шариковый подшипник, с задней стороны (со стороны вентиляторного колеса) — роликовый подшипник. Подшипники закрыты с обеих сторон крышками.
Внутренние крышки запрессованы в щит. Передние крышки крепятся к щиту болтами. Крышки имеют лабиринты в виде кольце­вых канавок на горловинах.

Фрагмент работы с оформлением в формате PDF можно посмотреть ЗДЕСЬ

К работе прилагается чертеж в программе КОМПАС на формате а1