Ремонт агрегатов и элементов электрооборудования

 

Генераторы переменного тока

 

Имеют обмотки возбуждения, размещенные на роторе, а также фазные обмотки статора.

Обмотки могут иметь обрыв в цепи; повреждение или обгорание изоляции, что приводит к замыканию обмоток на массу ротора или статора либо к витковому замыканию. Обрыв определяют омметром или контрольной лампой. Проводку в местах обрыва защищают, облуживают, скручивают, припаивают, обматывают хлопчатобумажной лентой, пропитывают лаком и просушивают.

При наличии обрыва обмоток омметр показывает большое сопротивление, при замыкании обмоток на железо ротора (статора) – малое. У обмоток, имеющих витковое замыкание, сопротивление будет меньше, чем у исправных. Витковое замыкание обмоток можно определить с помощью индукционного прибора типа Э202, а для определения виткового замыкания обмоток статора можно использовать дефектоскоп ПДО-1.

Поврежденную наружную изоляцию обмоток возбуждения удаляют и накладывают новую из хлопчатобумажной ленты, после этого пропитывают лаком (МЛ-92) и просушивают сначала на воздухе, а затем при температуре 100…125 ⁰С (в сушильном шкафу) в течение 8…16 ч.

Обмотки, имеющие витковое замыкание, заменяют. У генераторов, где выводы обмотки возбуждения присоединены к контактным кольцам, последние промывают бензином или зачищают абразивной бумагой. При значительном неравномерном износе кольца протачивают, но уменьшение диаметра кольца допускается не более чем на 1 мм.

Изношенные щетки контактных колец заменяют. У генераторов возможны также механические неисправности. Износ посадочных мест под подшипники устраняют электроимпульсным наращиванием или посадкой подшипников на клей.

Сорванную резьбу на конце обтачивают и нарезают резьбу уменьшенного размера.

Изношенные гнезда в крышках восстанавливают расточкой с последующей запрессовкой стальных колец, которые затем растачивают на нормальный размер в сборе с крышкой или постановкой обработанных колец на клее.

Допустимое биение ротора 0,15…0,25 мкм.

 

Генераторы постоянного тока

 

Данные генераторы имеют полюсные обмотки на полюсах корпуса, а также якоря с обмотками и коллектором вместо ротора.

Полюсные обмотки имеют неисправности и способы их обнаружения и ремонта такие же, как у обмоток возбуждения генераторов переменного тока.

Обмотки якоря могут иметь обрывы, которые можно обнаружить прибором Э202 с помощью амперметра, показания которого при обрыве уменьшаются или становятся равными нулю.

Замыкание обмоток на железо якоря можно обнаружить контрольной лампой, которая будет гореть при соединении (через лампу) железа якоря и пластин коллектора.

Витковое замыкание в обмотках якоря определяют индукционным прибором Э202 или дефектоскопом ПДО-1.

Коллектор при окислении и обгорании периодически прошлифовывают мелкой стеклянной бумагой. Периодически, при изнашивании пластин коллектора, следует проводить углубление изоляции между пластинами на 0,5…0,8 мм специальной ножовкой или фрезой настольного станка для обработки коллектора (например, модели 2155).

Для восстановления правильной формы коллектор обтачивают до выведения следов износа, но не более 4 мм по диаметру, шлифуют стеклянной шкуркой и углубляют изоляцию между пластинами.

Радиальный зазор (зазор на сторону) между полосами и якорем (ротором) должен быть в пределах 0,2…0,5 мм. Щетки должны прилегать к коллектору не менее, чем на  своей длины с усилием 6…9 Н.

При испытании на стенде (например, КИ-968) ток, потребляемый генератором постоянного тока, не должен превышать величины, указанной в технических требованиях. Генераторы переменного тока такому испытанию не подвергают.

Основное испытание проводится в режиме генератора и состоит в определении минимальной частоты вращения ротора (якоря), при которой генератор дает номинальное напряжение в холостую, без нагрузки, и при токе, соответствующем полной (номинальной) нагрузке.

 

Ремонт и испытание реле-регуляторов

 

Составные части реле-регуляторов: реле обратного тока (у вибрационных реле-регуляторов), реле напряжения, ограничитель тока и реле защиты (у контактно-транзисторных реле-регуляторов) имеют аналогичные неисправности и технологию ремонта.

Осмотром определяют состояние контактов, совпадение их осей, заедание и люфт якорей, прочность крепления стоек, сердечников и т. п.

Выявленные неисправности устраняют подтяжкой винтов крепления, переклепкой и правкой стоек, якорей и т. п. Обгоревшие контакты зачищают абразивной бумагой или надфилем, а при высоте контактов менее 0,3 мм их заменяют (переклепывают).

Поврежденное сопротивление (после измерения омметром) заменяют. Обрывы в цепях устраняют пайкой. Поврежденную изоляцию обмоток исправляют или заменяют. Обмотки с витковым замыканием заменяют.

Для обнаружения неисправности обмоток используют контрольную лампу при напряжении 220 В и омметр.

Проверяют и регулируют зазоры между сердечниками и якорями и между контактами. Зазор между контактами регулируют отгибанием ограничителя отхода якоря, а зазор между якорем и сердечником –перемещением стойки с контактами.

Например, у реле напряжения контактно-транзисторного реле-регулятора РР-362Б зазор между якорем и сердечником при разомкнутых контактах должен быть 1,4…1,5 мм, а между контактами – 0,2…0,3мм. У реле защиты эти зазоры соответственно равны 0,7…0,8 мм и 0,5…0,6 мм.

Реле-регулятор проверяют в комплекте с генератором, аккумуляторной батарей, реостатом, амперметром и вольтметром.

При несоответствии техническим требованиям какой-либо из составных частей реле-регулятора проводят регулировку, изменяя натяжение пружины якоря или пружины реле (у контактно-транзисторных) реле-регуляторов.

 

Проверка полупроводниковых приборов

 

Неисправности полупроводниковых приборов: отсутствие (нарушение) контакта в переходах; пробой перехода.

При проверке диодов (выпрямителей переменного тока) измеряют сопротивление перехода в прямом и обратном направлениях с помощью омметра, переключая его выводы. В обратном направлении (против острия треугольника) сопротивление большое – десятки и сотни килоОМ. Небольшое сопротивление а обоих направлениях (десятки, сотни Ом) говорит о пробое перехода, а очень большое – о нарушении контакта.

Исправность диода может быть проверена электрической лампочкой с источником тока и переключателем полярности. При исправном диоде лампа будет гореть только в одном из положений переключателя.

Выпрямитель в сборе может быть проверен измерением величины обратного тока, например для селенового выпрямителя В150 (трактор К-700) при испытании током напряжением 24 В величина обратного тока не должна превышать 2А.

Проверка транзистора (полупроводника для усиления, генерирования, преобразования электрических колебаний) может быть проведена аналогично проверке диода. В первую очередь проверяют переход и эмиттер-коллектор, так как по нему проходит основной (рабочий) ток, значительно больший, чем по другим переходам. Эмиттер предназначен для инжекций (ускорения) носителей заряда; коллектор – область транзистора, в которой собирается бόльшая часть носителей заряда.

 

Ремонт и проверка стартеров

 

Неисправности стартеров (как механические, так и электрические) и способы их устранения аналогичны рассмотренным неисправностям и способам устранения у генераторов.

Особенностью стартеров является наличие у них механизма передачи движения (момента) на зубчатый венец маховика двигателя.

Муфту холостого хода механизма привода проверяют на пробуксовку, проворачивая шестерню привода относительно шлицевой втулки при помощи динамометрического рычага. При этом в одном направлении шестерня должна проворачиваться при моменте, превышающем не менее чем в 2,5 раза номинальный крутящий момент стартера при полном торможении, а в другом направлении – свободно.

Механизм привода проверяют после сборки стартера. При повороте рукой шестерни привода по направлению вращения якоря стартера якорь не должен трогаться с места. Муфта привода должна свободно возвращаться в первоначальное положение под действием возвратной пружины рычага привода.

Контактные болты включателя стартера зачищают или при значительном подгорании опиливают.

Несовпадение плоскостей основных контактов допускается не более 0,2 мм.

Испытание стартера после ремонта проводят на стенде в двух режимах: холостого хода и полного торможения. При испытании стартера в режиме холостого хода замеряют напряжение, потребляемый ток и частоту вращения. В режиме полного торможения определяют крутящий момент, напряжение и ток.

Несоответствие величины крутящего момента техническим требованиям конкретного стартера будет свидетельствовать о неисправностях в электромагнитной системе стартера.

 

Ремонт стартерных аккумуляторных батарей

 

Аккумуляторные батареи имеют следующие неисправности: внешние дефекты (выломы, трещины и потение стенок банок (баков)); выломы, трещины и срыв резьбы крышек аккумуляторов; повреждение и отслаивание заливной мастики; быстрое падение напряжения при испытании нагрузочной вилкой; аккумулятор плохо принимает зарядку; напряжение в конце зарядки не превышает 2,5 В (вместо нормальных 2,65…2,75 В); более раннее выделение газов (кипение) при зарядке, малое повышение плотности после длительной заряди; слабое газовыделение или отсутствие его в конце зарядки; быстрое повышение температуры электролита во время зарядки; быстрая потеря заряда и батареи при эксплуатации; помутнение и коричневая окраска электролита; повышенный саморазряд (более 1% емкости в сутки при температуре 20 ⁰С).

Во избежание полного выхода из строя пластин неисправные батареи должны быть сданы в ремонт не позднее чем через месяц после снятия с эксплуатации.

 

Разборка батареи

 

Перед разборкой батарею разряжают на реостат током, равным 1/10 емкости, до напряжения 1,7 В. Затем сливают электролит и промывают батарею водой.

Разборку начинают со снятия выводных клемм и межэлементных перемычек. Накернивают центр перемычки и высверливают штырь сверлом диаметром 8…10 мм.

После удаляют мастику, размягчая ее электропаяльником со специальным наконечником или электронагревателями.

Далее снимают съемником крышки элементов, извлекают блоки пластин, разделяют на полублоки положительных и отрицательных пластин и удаляют сепараторы.

Все детали (кроме имеющих явные признаки выбраковки) промывают в ванне с проточной водой в течение 10…15 мин и просушивают при =18…20 ⁰С или в сушильном шкафу (печи) при =80…90 ⁰С.

 

Дефекты, неисправности, отказы и ремонт деталей аккумуляторов

 

Корпуса – сосуды батарей могут иметь выломы, трещины и пористость стенок и перегородок.

Сосуды с пористыми стенками заменяют. Трещины устраняют, заливая их различными материалами. Концы трещины засверливают сверлом диаметром 3 мм, а с кромок снимают фаску под углом 90…120⁰ на глубину, равную 2/3 толщины стенки.

Поверхность на расстоянии 15…20 мм от трещины зачищают абразивной бумагой и обезжиривают ацетоном или бензином.

Для заполнения трещины могут применяться расплавленный хлорвинил, полистирол, растворенный в дихлорэтане или растворителе      КР-30; а также клеевые составы на основе эпоксидных смол и другие материалы.

Пластины подвергаются сульфатации, короблению, разрушению и разрыхлению активной массы.

Сульфатация: пластины покрываются белым крупнокристаллическим налетом сернокислого свинца, в результате чего затрудняется проникновение электролита к активной массе, увеличивается электрическое сопротивление аккумулятора, уменьшается его емкость.

Если сульфатация неглубокая, ее можно удалить проведением продолжительного заряда слабым током (до 0,03…0,05 емкости) при пониженности плотности электролита или другим способом, когда батарею разряжают до 1,7 В, сливают электролит, заливают дистиллированную воду или слабый электролит, затем заряжают током 0,03…0,05 емкости. После этого сливают электролит и вновь повторяют операции (3…4 раза), пока не станет повышаться плотность электролита.

Пластины, покрытые сульфатом более чем на 50%, выбраковывают.

Коробление пластин при величине до 3 мм, устраняют – правят прессом во влажном состоянии усилием 30кН. Во время правки между пластинами и снаружи ставят деревянные прокладки.

Пластины, имеющие коробление более 3 мм бракуют. Положительные пластины выбраковывают при поломке решетки или ее кромок, растрескивании активной массы и выпадении ее более чем из 7 ячеек.

Отрицательные с разбухшей активной массой опрессовывают усилием 30…50 кН одновременно по 5…7 штук.

Отрицательные пластины при поломке решетки или ее кромок, а также при наличии сквозных трещин на 20 ячейках в разных местах (или на 10, расположенных рядом) выбраковывают.

При необходимости выбракованные пластины могут быть заполнены новой активной массой, и в последующем собираться батареи из пластин с новой активной массой (однородной для каждой батареи).

Облом ушков и отрыв пластин от бареток устраняются наплавкой ушка с приваркой его к пластине в специальном шаблоне с последующей обработкой до заданных размеров. Наплавку можно проводить газовоздушным пламенем или дуговой сваркой при помощи угольного электрода.

Крышки аккумуляторов, имеющие трещины, выломы и сорванную резьбу, заменяют.

 

Сборка аккумуляторной батареи

 

При сборке батареи следует подбирать пластины, одинаковые по внешнему виду и отработанному времени.

Подобранные пластины собирают в полублоки положительных и отрицательных пластин. Количество пластин должно соответствовать марке батареи. Пластины в полублоки и полублоки с баретками соединяют в специальном шаблоне-кондукторе.

Полублоки положительных и отрицательных пластин собирают в блоки, между разноименными пластинами ставят сепараторы, причем гладкой стороной к отрицательным пластинам, а ребристой (ребра вертикально) – к положительным.

Собранные блоки устанавливают в корпус-сосуд так, чтобы у соседних аккумуляторов-блоков рядом были выводные штыри разной полярности. При этом ставят предохранительные щитки и крышки аккумуляторов.

В канавки между крышками, крышками и стенками корпуса ставят уплотнительные прокладки из кислостойкой резины или асбестового шнура и заливают разогретой мастикой, приготовленной из нефтяного битума (78%) и масла (22%) путем варки смеси в течение 3…4 ч при =180…220 ⁰С. При использовании старой мастики ее перед плавкой нейтрализуют щелочью и промывают водой.

В последующем ставят межэлементные перемычки и сваривают их со втулками крышек и штырями бареток свинцом (вокруг втулок прокладывают асбестовый шнур).

 

Приготовление электролита и зарядка батареи

 

Электролит приготовляют из аккумуляторной серной кислоты плотностью 1,83 г/см³ и дистиллированной воды в керамической, эбонитовой, свинцовой (освинцованной) посуде. В сосуд сначала заливают воду, а затем постепенно кислоту с непрерывным перемешиванием.

Если блоки составлены из заряженных пластин, то заливают электролит плотностью 1,24 г/см³. (0,295 л серной кислоты на 1 л воды). Если блоки составлены из пластин, разряженных перед разборкой, то заливают электролит плотностью 1,12 г/см³.

После приготовления электролита его охлаждают до ⁰С, а затем заливают в батарею и через 4…5 ч после заливки заряжают батарею. Уровень электролита должен быть на 10…15 мм выше краев пластин. Напряжение источника тока и схема подключения должны обеспечивать напряжение на каждый аккумулятор (банку) не менее 2,7 В (обычно 3 В).

Зарядку отремонтированной батареи ведут током, равным 1/16 емкости батареи (током первого заряда), в течение 15…20 ч. Если в течение 2 ч плотность электролита и напряжение (2,6…2,7 В) не изменяются, то зарядку прекращают.

Температура электролита не должна превышать 45 ⁰С. Величину напряжения каждого элемента определяют нагрузочной вилкой (напряжение под нагрузкой должно быть не менее 1,9 В). Проверку под нагрузкой проводят в течение 5 с, при этом падение напряжения не должно превышать 0,1 В. Плотность электролита регулируют доливкой дистиллированной воды или электролита плотностью 1,40 г/см² (0,65 л кислоты в 1 л воды).

Емкость батареи после ремонта должна быть не ниже 80% номинальной.

При хранении в период с положительной температурой каждый месяц должна проводиться подзарядка батарей.

Батареи могут заряжаться двумя способами: а) при постоянном токе, когда несколько батарей подсоединяются к источнику тока последовательно и имеют одинаковую емкость; б) при постоянном напряжении, когда батареи подсоединены к источнику тока параллельно и когда можно заряжать аккумуляторы разной емкости.

Плотность электролита проверяют ареометром-кислотометром после 30-минутной выдержки после зарядки.

Герметичность аккумулятора проверяют сжатым воздухом под давлением 0,02 МПа.

Следует отметить, что активная масса пластин приготавливается из сурика (Pb₃O₄) и глета (PbO). Масса положительных пластин содержит 75% Pb₃O₄ и 25% PbO, а отрицательных, наоборот, – 25% Pb₃O₄ и 75% PbO. При этом на 1 кг сухой массы предусматривается 106 см³ электролита плотностью 1,28 г/см³.