电动机被水淹后的修复方法
摘要:电动机被水淹后必须及时进行修复,包括绕组、轴承和所有机件的修复,其中最重要的是定子绕组的修复,须根据浸泡时间的长短、水质的成分、电动机的结构形式和受腐蚀的程度,选择不同的工艺方法进行修复。这些方法是我们在工作实践中的经验总结,供同行参考。
关键词:电动机 水淹汽车被水淹了怎么办 修复方法
1 概述
在工地或水泵房等地使用的电动机,工作环境较差,有时电动机会被水淹。电动机被水淹后,绕组绝缘失效,金属机件表面产生锈蚀,轴承的润滑油脂受污染而性能下降。遇到这种情况,电动机绝对不能通电运行,必须及时进行修复,根据浸泡时间的长短、水质的成分、电动机的结构形式和受腐蚀的程度,选择不同的工艺方法进行修复。以下是我们在工程实际中的成功经验总结,供同行参考。
2 清洗方法
2.1 外部清洗
电动机被水淹后,首先要彻底地清洗。根据现场情况,一般来说,方便搬动的小电动机,应该搬到方便操作的工作台上去清洗,先拆除电源线,如果电动机没有受到特殊的腐蚀,就用清水清洗电动机外表,彻底清除外部的污泥、杂质,注意不要转动电机轴,以免转子与定子间进入泥沙卡滞而使绕组变形或损坏绕组绝缘层。
如果电机遭受水淹时间很短,电动机又是密封式的,只是绝缘受潮,并未被水浸透,可不必拆开电动机,只将整台电动机进行干燥即可。
2.2 拆卸清洗
一般情况下,外部清洗干净后,要进行拆卸清洗。拆下电动机皮带轮和端盖,如果带轮锈死在轴上,可浸油,用喷灯加热带轮,并用水淋浇电机轴,待带轮热胀,与轴配合变松后,立即用拉力器拉出。拆卸后清洗转子、定子、端盖等,在拆卸和清洗过程中要特别注意对定子绕组的保护。
大型电动机不方便搬动,如果条件允许的话,可就地处理,依次拆卸聚风罩、风扇、皮带轮和两端的端盖,并分别清洗干净。如果电机内腔没有被污染或污染不严重,其转子可以不取
出来。因大型电机的转子很重,拆卸和装配要增加很多工作量,就用清水冲洗定子、转子和机壳上的污泥和水渍,冲不掉的可用毛刷刷洗。
3 定子的处理
3.1 干燥处理
定子清洗干净后,检查绕组是否变形、脱焊、断线、绝缘破损或腐蚀,若有轻微的故障,要作相应的修复,若其绕组完好无损,将定子的轴线方向垂直放置两小时,再调头放置两小时,以便排除积水。用万用表检测绕组和铁芯之间的绝缘性能,只要不导通,即可直接加热烘干。干燥过程中,要有人员看管,必须经常监视绕组温度,升温阶段每半小时检查一次,升到110℃即可,最高不能超过130℃。温度稳定后可以每小时检查一次,同时每隔一小时用兆欧表检查绕组的绝缘性能,只要绝缘电阻在10MΩ以上,且在三小时内绝缘电阻基本稳定即可。正常情况下,绝缘电阻应该是无穷大或接近无穷大。加热时间一般在20~50小时。
3.2 干燥方法
3.2.1 烘箱(房)干燥。
将受潮的电动机放入烘箱(房)内,逐渐调高温度,最高可调到110~130℃,连续进行干燥,直到合格为止。
3.2.2 白炽灯烘烤
根据电动机的大小,将一只或数只大功率白炽灯悬吊在定子铁芯膛内,白炽灯不能接触绕组,以免温度过高而损坏绕组,可在电动机上面盖上一块阻燃的胶木板以防止热量散失。
3.2.3 绕组中通入电流
绕组中通入电流的方法分两步进行,首先用电风扇强制通风3~5小时,使可见的水分全部蒸发,用万用表检测绕组和铁芯之间的绝缘性能,只要不导通即可。第二步进行加热烘干,对于大型电机来说,应该首选绕组中通入电流的加热方法,利用一般的交流电焊机作为加热的电源设备,电焊机的输出端接到定子绕组上,给定子绕组提供电流,其大小约为额定电流的50%,让绕组自身发热蒸发水分,实现干燥电动机的目的。要注意以下操作要点:
1)电动机绕组的联结
电动机的定子绕组有星形和三角形联结两种,不管哪种联结,都有三个接线端子,而电焊机提供的电源是单相电源,只有两个端,如果接到电动机绕组的任意两个端子,三相绕组之间的电流就不平衡,发热不均匀,必须重新联结。
根据现场的情况可以采用并联联结和串联联结。并联联结即三个绕组首端相连接和三个绕组末端相连接,如图1所示,首末不能接错,接错了电流不平衡,发热不均匀;串联联结如图2所示,首末端接错后不影响电流的均匀性,但是会降低阻抗,因此,也可以通过改变首尾端的连接来调整电流。
2)电焊机的容量
电焊机必须要有足够的容量,电焊机的规格参数一般不标注功率而是标注电流,如250A、300A等,这个电流是指电焊机的输出电流,但是要特别注意电焊机的负载持续率一般为60%,根据我们的经验,电焊机要长时间的工作,其实际输出电流只能是额定电流的50%以下,即如果需要80A的加热电流,电焊机的额定电流必须大于或等于160A,否则电焊机会严重发热。
3)电流的调节
不同功率的电动机,其额定电流是不同的,定子绕组的阻抗也不同,要根据电动机的需要调整电焊机的输出电流,一般情况直接调节电焊机上的电流调节装置即可满足要求,但要特别注意,不能带负载拧动电流调节转换开关。不能满足要求时,要作以下调整:将220V的电源接入电焊机的380V的端子上,可得输出电压
式中: U——调整后的输出电压;
UO——调整前的输出电压。
实测调整前后的两组输出电压如表1所列。
这样连接是通过降低输出电压来实现降低输出电流,可扩大输出电流的调节范围,实践经验证明,这样调整后一般可满足各种电动机的需要。
实例:30KW的电动机,绕组并联联结,采用电压U1=43.8V,实测电流I=25A,连续烘烤36小时,结束时绝缘电阻R=∞。
3.2.4 铁损加热法
在铁芯上绕一励磁绕组,如图3所示。当绕组接到交流电源U上以后,在定子铁芯轭部和机壳中就产生交变磁场,此交变磁场在机壳中产生大量的涡流损耗而发热,给定子绕组加热,这种方法对于体积大而无法放到烘房中干燥的大型电动机也很适用。励磁绕组及导线线规的计算方法如下:计算有效铁芯高度h:
式中 DAC——电动机机壳的外径;
D——定子铁芯内径;
hS——定子槽深。
注意这里所说的有效铁芯高度h并不是定子铁芯轭高hC,而是定子铁芯轭高与电动机机壳厚度之和,如图4所示。有效铁芯高度h的值也可以在现场直接测量。
计算励磁绕组匝数W:
当电源频率为50赫兹时,励磁绕组匝数W为
[1]
式中 U——交流电源电压(V);
B——铁芯中的磁通密度(T),取值为0.6~0.8T见表2;
L——定子铁芯长度。
计算励磁电流I:
(A) [1]
式中 H——铁芯单位长度励磁安匝(A/cm),H值可在表2中选取。
计算导线截面积S:
(mm2)
式中 J——电流密度(A/mm2),铜导线可按1.6~2.4(A/mm2)选取[1]。
计算出导线横截面积S后,就可按线规表查出导线直径,也可以计算出线径。
上述计算结果仅是作为参考的近似值,在工程实际中,还要根据具体情况适当增加或减少励磁绕组的匝数,当温度太高时,可以增加匝数,温度太低时,可以减少匝数,有条件的也可以调节励磁电压。
励磁导线宜用橡胶套软线,在定子圆周的任意位置上绕制,不必均匀分布。在电动机机壳的两端用硬质绝缘材料绝缘。
3.3 安全问题
在整个干燥过程中,被干燥电动机的机座必须可靠接地。
3.4 浸漆处理
定子经过干燥处理以后仍达不到绝缘性能要求的,就需要浸漆处理。宜采用滴漆(浇漆)的浸漆方法,将已经烘干的电动机定子竖直放在滴漆盘上,用漆壶将绝缘漆浇在绕组的一端,经过20~30分钟滴漆,再将定子调过头来浇绕组的另一端,直到浇透。如果没有滴漆盘和漆壶,可一个矿泉水塑料瓶,瓶盖上钻一个约φ2的孔,滴慢一点,即可不用滴漆盘。浇透后按烘干工艺要求进行烘干。
3.5 重新绕制绕组
经过浸漆烘干处理以后仍达不到绝缘性能要求,或者绕组有严重变形、绝缘破损或腐蚀而无法修复的情况,就必须重新绕制绕组。
4 轴承的处理
在上述的整个拆卸和清洗过程中,都不能转动轴承,以免扩大污染,增加损失。揭开轴承的油封盖,如果进水很少,而且水和油脂没有混合,就可将水甩掉,再用新的润滑脂从轴承的一个端面灌进,直到旧的润滑脂全部从另外一个端面排除,以保证轴承的水分彻底清除;如果油脂已经被污染或水和油脂已经混合成白的乳化物,则必须用煤油或汽油将油水混合物彻底清洗干净,然后重新注入新的润滑脂。如果清洗太困难或者根本就清洗不干净,则须更换新轴承。
5 其它机件
机件被水浸湿以后,当时感觉没有什么损伤,但是如果不处理好,日后很容易锈蚀,为以后的维护和使用留下很大的隐患。
5.1 防锈漆损坏的处理
如果机件原来就有漆皮脱落或损坏的,被水浸湿后,就容易锈蚀,因此要洗净干燥后,涂上防锈漆,防锈漆干后再涂上相同颜的装饰漆。
5.2 黑金属机件表面的防腐
螺栓、弹垫、平垫、连接键、转子轴、机座和端盖的止口、轴承座孔、键槽、所有的螺纹孔以及未涂防锈漆的黑金属表面都要处理,处理的方法是洗净干燥后,涂上油脂,一般的机油、黄油都行,再用棉纱将多余的油脂擦掉,以免滴浸污染其它地方。
6 通电前的检查
所有机件必须连接牢固可靠,转子转动灵活,无异常响声和震动,定子绕组与机壳之间的绝缘电阻应在10MΩ以上,电动机三个接线端子中的每两个端子之间的电感一定要平衡。经认真检查并达到上述要求,才可通电试运行。
7 结束语
我们按上述方法修复了很多台被水淹的电动机,挽回了一定的损失。修复后的电动机通过较长时间的运行,性能良好,我们很欣慰,但我们更加主张要以预防为主,尽量避免电动机被水淹。
参考文献:
[1] 刘一平、许上明、濮绍文等.《新编电动机绕组修理》[M].第二版.上海科学技术出版社,2006年:261~262页.
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