Испытания тягового электродвигателя

В эксплуатации находится очень много электрических двигателей (ЭД) мощностью в среднем до 1000 кВт, которые используются в качестве тяговых машин. Ресурс многих двигателей выработан или находится в состоянии, приближенном к выработанному. Менять двигатели на новые – дорогой процесс.

Для того чтобы оценить ресурс тяговых электродвигателей, и нужны периодические контрольные проверки, и мониторинг состояния ЭД.

Сложные условия эксплуатации тягового электродвигателя побудили создать систему контроля качества работы – испытаний ТЭД на всех этапах его работы. Без регулярной диагностики невозможно полноценно оценить состояние остаточного ресурса машины. 

Контроль рабочего состояния электрического двигателя, в первую очередь, это строгое соблюдение условий их производства на всех этапах после изготовления или после ремонта ЭД.

  Диагностика нужна для объективной оценки работоспособности электромашины.

  Регулярный контроль повышает степень надежности и уверенность в качестве произведенного ремонта. Это требование в полной мере относится к любым проверкам качества. 

Мы работаем с тяговыми асинхронными электрическими двигателями, которые обследуем не только в режиме короткого замыкания и холостого хода, но и в часовом режиме полной загрузки. Кроме асинхронных ЭД испытываем коллекторные машины.

Как мы работаем

Диагностику состояния ТЭД выполняем методом взаимной нагрузки, попарно, с рекуперацией электропитания в питающую цепь, что позволяет использовать источник питания малой мощности, экономить электроэнергию и проверять одновременно две машины.

Перед началом производим визуальную проверку, с помощью которой убеждаемся в целостности рабочей поверхности, состояние щеточного механизма, маркировки и правильности размещения кабельных выводов. 

При первом включении проверяем работоспособность подшипниковых узлов. Смотрим притирку щеток. Проверяем на отсутствие посторонних стуков, заеданий при вращении якоря. После работы измеряем уровень вибрации или на вибростенде, или с помощью приборов на жесткозакрепленном ЭД.

При проверке взаимной нагрузки:

1. Проверяем на нагрев методом взаимной нагрузки при последовательном или независимом возбуждении в часовом и продолжительных режимах. 
2. Диагностируем частоту вращения и реверсирования при разных степенях возбуждения. 
3. Измерения снимаем в условиях повышенной частоты вращения.
4. Определяем электрическую прочность межвитковой изоляции. 
5. Контролируем коммутацию, осуществляем визуальное наблюдение. 

В случае, если результаты диагностики и последующие действия по регулировке для ликвидации повышенного искрения не удовлетворяют нормам, мы определяем зону безыскровой работы машины методом подпитки добавочных полюсов. Таким образом, с нашей помощью добиваются правильной и безопасной работы машины.

В нашей электролаборатории диагностируются все типы тяговых электрических машин. Виды испытаний, которые мы выполняем:

1. Серийные.
2. Типовые.
3. Исследовательские. 

Рассмотрим подробнее все, что относится к данным испытательным мероприятиям.

Серийная диагностика

Для серийных или приемо-сдаточных испытаний мы выполняем проверку на правильность сборки и пригодность ЭД к эксплуатации. В программу включены:

• кратковременная проверка в тяговом режиме (тепловом режиме в течение короткого промежутка времени);
• снятие характеристик холостого хода и короткого замыкания;
• контроль показателей в режиме генератора при холостом ходе и коротком замыкании;
• проверка электрической прочности изоляции обмоток и устойчивости к вибрации, измерение активного сопротивления обмоток в холодном состоянии;
• проверка биения коллектора, контактных колец;
• проверка работы на холостом ходу с приработкой щеток.

Типовые проверки

Программу диагностики технического состояния выполняем для двигателей, которые приняты к работе. В перечень проверочных операций входят:

• контроль способности не подвергаться нагреву при номинальной нагрузке - выполняем методами короткого замыкания и взаимной нагрузки;
• установка степени надежности при повышенной частоте вращения;
• проверка скоростных характеристик для определения отклонений действительной частоты вращения от номинальной;
• определение характеристик: момента, КПД, коэффициента мощности, замер уровня шума.

Исследовательские 

По просьбе заказчика наши специалисты проводят специальные исследования параметров. Примером этого считаются:

• экспериментальное исследование температурных полей якоря;
• проверка магнитной системы в переходных режимах;
• исследование распределения вихревых токов;
• исследование пульсирующих магнитных потоков;
• исследование характеристик элементов системы токосъема.

  Это только часть проверок характеристик. Особое место в программе контроля работы тяговых ЭД отводится проверке и оценке надежности двигателя в целом, а также его отдельных узлов и элементов.

К особенностям исследовательского диагностирования ТЭД можно отнести увеличение степени воздействия некоторых неэлектрических, но важных критериев: повышение вибрации, увеличение температуры, возникновение повышенной влажности, запыленности.

  По окончании проверок заполняем протокол, вносим полученные результаты, которые должны соответствовать нормам по ГОСТ. Это необходимо для того, чтобы Заказчик мог быть уверен в работоспособности электрической машины, что она не подведет при эксплуатации. 

  В протоколе отражается наименование и объем оказанной услуги. Также в нем перечислены все проводимые действия и работы и указаны ответственные лица за проведение работ.

Обычно, мы выписываем протокол в двух экземплярах: один отдаем заказчику, другой храним у себя.