电动机维修技术标准
发布时间:2020-07-06 08:40:17
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交流电动机维修技术标准
(一) 适用范围
本技术标准适用于马钢二能源总厂各类交流电动机的维护和检修。
(二) 项目
交流电动机维修技术标准共10项,项目如下表:
NO | 项目 |
1 | 绝缘电阻 |
2 | 直流电阻测定 |
3 | 定心 |
4 | 定转子 |
5 | 温升 |
6 | 电刷及刷握 |
7 | 滑环偏差允许值及磨损限度 |
8 | 耐压试验 |
9 | 轴承 |
10 | 振动 |
11 | 同步电动机旋转整流器 |
(三) 标准
一、 绝缘电阻
(1)1000伏以下的交流电机,绕组的绝缘电阻在常温下应不低于0.5兆欧。
(2)1000伏及以上的交流电机,绕组的绝缘电阻在常温下应不低于每千伏1兆欧。
二、直流电阻的测定
项 | 名称 | 标准 | 备注 |
1 | 同步电机定子绕组 | 各相或分支的直流电阻在校正了由于引线长度不同而引起的误差后,相互间差别不得大于最小值的2%,此种差别(%)与初次(出厂或交接时)测量的差别(%)比较,相对变化也不得大于2%,超过标准者,应查明原因。 | 在冷态下测量,绕组表面温度与周围空气温度之差不应大于±3℃ |
2 | 同步电机转子绕组 | 与初次(交接或大修时)所测结果比较,其差别一般不应超过2% | 在冷态下测量 |
3 | 交流励磁机电枢绕组 | 各相或分支的直流电阻在校正了由于引线长度不同而引起的误差后,相互间差别不得大于最小值的2%,此种差别(%)与初次(出厂或交接时)测量的差别(%)比较,相对变化也不得大于2%,超过标准者,应查明原因。 | |
4 | 交流励磁机励磁绕组 | 与出厂值比较在±10%范围以内 | |
三、定心
(1)刚性连轴器定心的允许偏差
连轴器直径D(mm) | <400 | 400~600 | 600~1000 |
径向偏差(mm) | 0.03 | 0.04 | 0.05 |
轴向偏差(mm) | 0.02 | 0.03 | 0.04 |
(2)齿轮连轴器定心的允许偏差
连轴器直径D(mm) | ≤150 | >150 |
径向偏差(mm) | 0.08 | 0.08+[(D-150)/100]×0.01 |
轴向偏差(mm) | 0.08 | 0.08+[(D-150)/100]×0.01 |
(2)弹性连轴器定心的允许偏差
连轴器直径D(mm) | ≤200 | >200 |
径向偏差(mm) | 0.05 | 0.05+[(D-200)/100]×0.01 |
轴向偏差(mm) | 0.05 | 0.05+[(D-200)/100]×0.01 |
四、定转子气隙
对不同类型的交流电机定转子气隙最大值或最小值与平均值之差,同平均值之比,不应超过下列数值:
交流电机类型 | 气隙容差值 |
感应电机 | ±5% |
汽轮发电机 | ±5% |
快速同步电机 | ±2.5% |
慢速同步电机 | ±5% |
五、温升
(1)感应电机的温升限度见下表(单位:K)
项 | 感应电机部分 | 外形种类 | A级绝缘 | E级绝缘 | B级绝缘 | F级绝缘 | H级绝缘 | ||||||||||
温度计法 | 电阻法 | 埋入温度计法 | 温度计法 | 电阻法 | 埋入温度计法 | 温度计法 | 电阻法 | 埋入温度计法 | 温度计法 | 电阻法 | 埋入温度计法 | 温度计法 | 电阻法 | 埋入温度计法 | |||
1 | 定子绕组 | 开放型 封闭型 | 50 55 | 60 60 | 60 60 | 65 70 | 75 75 | 75 75 | 70 75 | 80 80 | 80 80 | 85 90 | 100 100 | 100 100 | 105 110 | 125 125 | 125 125 |
2 | 做过绝缘的转子绕组 | 开放型 封闭型 | 50 55 | 60 60 | - - | 65 70 | 75 75 | - - | 70 75 | 80 80 | - - | 85 90 | 100 100 | - - | 105 110 | 125 125 | - - |
3 | 不绝缘的短路绕组 | 不会引起机械性故障,且不损伤附近绝缘物的温度 | |||||||||||||||
4 | 与绝缘绕组接近的铁心及其它机械部分 | 开放型 封闭型 | 60 60 | - - | - - | 75 75 | - - | - - | 80 80 | - - | - - | 100 100 | - - | - - | 125 125 | - - | - - |
5 | 换向器及滑环 | 60 | - | - | 70 | - | - | 80 | - | - | 90 | - | - | 100 | - | - | |
6 | 刷盒及刷子等 | 不会引起机械性故障,且不损伤附近绝缘物的温度 | |||||||||||||||
7 | 轴承(自冷式) | 表面测定40℃,将测温元件埋入金属内测定时45℃,但对于水冷式轴承,耐热润滑剂,温升上限由订货者与制造者协商。 | |||||||||||||||
(2)同步电动机温升限度见下表(单位:K)
项 | 同步电机部分 | A级绝缘 | E级绝缘 | B级绝缘 | F级绝缘 | H级绝缘 | |||||||||||||||
温度计法 | 电阻法 | 埋入温度计法 | 温度计法 | 电阻法 | 埋入温度计法 | 温度计法 | 电阻法 | 埋入温度计法 | 温度计法 | 电阻法 | 埋入温度计法 | 温度计法 | 电阻法 | 埋入温度计法 | |||||||
1 | 定子绕组 | 5 | 7 | ||||||||||||||||||
2 | 做过绝缘的转子绕组 | 50 | 60 | - | 65 | 75 | - | 70 | 80 | - | 85 | 100 | - | 105 | 125 | - | |||||
3A 3B 3C 3D | 多层励磁线圈 绝缘单层励磁线圈 裸露单层励磁线圈 圆筒形转子的同步机励磁线圈 | 50 50 65 - | 60 60 65 - | - - - - | 65 75 80 - | 75 75 80 - | - - - - | 70 80 90 - | 80 80 90 90 | - - - - | 85 110 110 - | 100 100 110 110 | - - - - | 105 125 135 - | 125 125 135 125 | - - - - | |||||
4 | 与绕组接触的铁心及其它部件 | 60 | - | - | 75 | - | - | 80 | - | - | 100 | - | - | 125 | - | - | |||||
5 | 不绝缘的短路绕组,不与绕组接触的铁心及其它部件,电刷及刷架 | 不会引起机械性故障,且不损伤附近绝缘物的温度 | |||||||||||||||||||
6 | 滑环 | 60 | - | - | 70 | - | - | 80 | - | - | 90 | - | - | 100 | - | - | |||||
7 | 轴承(自冷式) | 表面测定40℃,将测温元件埋入金属内测定时45℃,但对于水冷式轴承,耐热润滑剂,温升上限由订货者与制造者协商。 | |||||||||||||||||||
备注:
I. 全封闭管道通风及全封闭冷却型均按开放型的温升上限为依据。
II. 全封闭的水冷、油冷、水中型的温升不适宜使用本表,应另据特殊协定。
III. 采用高级绝缘的滑环附近绕组是低级绝缘,则应按低级绝缘考虑。
IV. 在第一项的定子绕组里,凡功率大于5000kW以及定子铁心长度(包括通风管道)1m以上的,不适宜采用温度计法。
V. 对于5000kW以及定子铁心长度(包括通风管道)1m以上的,如果订货与制造方无协定,那么F级、H级的温升限度,不能超过B级的温升上限。
VI. 环境温度的限度为40℃。
(3)空冷同步电动机温升限度见下表(单位:K)
项 | 同步电机部分 | A级绝缘 | E级绝缘 | B级绝缘 | F级绝缘 | H级绝缘 | ||||||||||
温度计法 | 电阻法 | 埋入温度计法 | 温度计法 | 电阻法 | 埋入温度计法 | 温度计法 | 电阻法 | 埋入温度计法 | 温度计法 | 电阻法 | 埋入温度计法 | 温度计法 | 电阻法 | 埋入温度计法 | ||
1 | 定子绕组 | 5 | 7 | |||||||||||||
2 | 绝缘的转子绕组 | 50 | 60 | - | 65 | 75 | - | 70 | 80 | - | 85 | 100 | - | 105 | 125 | - |
3A | 多层励磁绕组 | 50 | 60 | - | 65 | 75 | - | 70 | 80 | - | 85 | 100 | - | 105 | 125 | - |
3B | 绝缘单层励磁绕组 | 50 | 60 | - | 75 | 75 | - | 80 | 80 | - | 110 | 100 | - | 125 | 125 | - |
3C | 裸露单层励磁绕组 | 65 | 65 | - | 80 | 80 | - | 90 | 90 | - | 110 | 110 | - | 135 | 135 | - |
3D | 嵌入隐极转子励磁绕组 | - | - | - | - | - | - | - | 90 | - | - | 110 | - | - | 125 | - |
4 | 与绝缘绕组接近的铁心及其它部件 | 60 | - | - | 75 | - | - | 80 | - | - | 100 | - | - | 125 | - | - |
六、电刷及刷握
表1
项目 | 电刷容差(mm) | 刷握容差(mm) | 电刷与刷握的间隙 | |||
最小值(mm) | 最大值(mm) | |||||
厚度 ≤8mm | 厚度 | -0.02 -0.07 | +0.10 0 | 0.02 | 0.17 | |
宽度 | -0.05 -0.15 | +0.10 0 | 0.05 | 0.25 | ||
厚度 >8mm | A级 | 厚度 | -0.05 -0.20 | +0.10 0 | 0.05 | 0.30 |
宽度 | -0.15 -0.35 | +0.10 0 | 0.15 | 0.45 | ||
B级 | 厚度 | -0.05 -0.10 | +0.10 0 | 0.05 | 0.20 | |
宽度 | -0.10 -0.30 | +0.10 0 | 0.10 | 0.40 | ||
C级 | 厚度 | -0.10 -0.30 | +0.10 0 | 0.10 | 0.25 | |
宽度 | -0.10 -0.30 | +0.10 0 | 0.10 | 0.40 | ||
其中:A级-不可逆运行的交流电机
B级-可逆运行的交流电机
C级-双层电刷,每层厚度>4mm。
表2
项目 | 电刷容差(mm) | 刷握容差(mm) | 电刷与刷握的间隙 | ||
最小值(mm) | 最大值(mm) | ||||
厚度 | ≤8mm | -0.05 -0.15 | +0.10 0 | 0.05 | 0.25 |
9~16 | -0.10 -0.20 | +0.10 0 | 0.10 | 0.30 | |
17~32 | 0.20 0.30 | +0.10 0 | 0.20 | 0.40 | |
>32 | 0.30 0.40 | +0.10 0 | 0.30 | 0.50 | |
宽度 | ≤8mm | 0.10 0.20 | +0.10 0 | 0.10 | 0.30 |
9~16 | 0.10 0.30 | +0.10 0 | 0.10 | 0.40 | |
17~32 | 0.20 0.40 | +0.10 0 | 0.20 | 0.50 | |
>32 | 0.30 0.50 | +0.10 0 | 0.30 | 0.60 | |
备注:
I. 表1适用于石墨电刷
II. 表2适用于含金属的电刷
(2)电刷的磨损限度
I.刷辫固定件以下5mm;
II.对分层电刷或厚度在8mm以下的电刷,为刷辫固定件以下10mm
III. 电刷产品的寿命线。
(3)刷握与滑环表面的间隙h(mm)
(4)电刷的压力
集电环 | 电刷压力kpa(g/cm2) | ||||
式刷 | 材质 | 有无沟 | 电石墨 | 天然石墨 | 金属石墨 |
B | 锡青铜 | 无 | 11.8~17.7 (120~180) | 11.8~14.7 (120~150) | 17.7~24.5 (180~250) |
B | 铜 | 有 | 11.8~17.7 (120~180) | 11.8~14.7 (120~150) | 13.7~19.6 (140~200) |
A | 锡青铜、钢 | 无 | 19.6~24.5 (200~250) | 19.6~24.5 (200~250) | 19.6~29.4 (200~300) |
七、滑环偏差允许值及磨损限度
(1)滑环偏差的允许值
滑环偏差是指滑环滑动面的偏差,由千分表测定
最高转速(r/min) | 偏差允许限度(μm) |
4000 | 30 |
2000 | 60 |
1000 | 70 |
500 | 80 |
(2)滑环的磨损限度
滑环磨损的原因:
I. 过电流
II. 振动引起接触不良
III. 碳刷材质不适当
IV. 接触压力过小或过大
限度 容量 | ≤20kW | >20kW |
修理限度 | 4mm | 3mm |
使用限度 | 5mm | 4mm |
八、耐压试验
交流电机在绕组更换,绕组修理和维修时的耐压试验标准如下:
(根据试验条件进行一种试验)
试验形式 类别 | 交流试验电压(V)工频,有效值,1分钟 | 交流试验电压(V)工频,有效值,10分钟 | 备注 |
绕组更换 | 2U+1000 (最低1055) | 1.5U | |
绕组修理 | 1.33U+600 | 1.25U | |
维修(必要时) | 1.2U+400 | 1.1U | |
125V励磁 | 1000 | 1.25U | |
250V励磁 | 1500 | 1.25U | |
备注:(1)表中电压U指定子额定电压,对同步电机励磁绕组指励磁电压,感应电机绕线式定子绕组指最大感应电压。
(2)耐压试验前,电机绕组绝缘电阻应符合要求。
九、轴承
(1)轴承的允许温度限度:
滑动轴承(油环) | 滚动轴承 | 滑动轴承(循环油) |
80℃ | 95℃ | 65℃(入口油温35-45℃) |
(2)电机用滚珠轴承间隙见下表:
轴承内径(mm) | 间隙(μm) |
10~18 | 8~15 |
18~30 | 10~17 |
30~50 | 14~22 |
50~80 | 20~30 |
80~120 | 26~38 |
120~160 | 32~46 |
(2)电机用滚柱轴承间隙
轴承内径(mm) | 间隙(μm) (互换性) | 间隙(μm) (非互换性) |
24~40 | 15~35 | 15~30 |
40~50 | 20~40 | 20~35 |
50~65 | 25~45 | 25~40 |
65~80 | 30~50 | 30~45 |
80~100 | 35~60 | 35~55 |
100~120 | 35~65 | 35~60 |
120~140 | 40~70 | 40~65 |
140~160 | 50~85 | 50~80 |
160~180 | 60~95 | 60~90 |
180~200 | 65~105 | 65~100 |
(4)滑动轴承的磨损限度
轴径(mm) | <10 | 10~50 | 50~400 | >400 |
磨损限度(mm) | 0.01D | 0.005D | 0.003D | 0.0025D |
(5)滑动轴承轴瓦和轴径(D)的顶隙值为1/1000D~1.5/1000D
十、振动
参照下列振幅-转速曲线,对电机运行的振动状况作出评价:
A-最良 B-良 C-可 D-较差(要检修)
E-差(急需检修) F-很差(不能运转)
十一、同步电机旋转整流器
(1) 绝缘电阻测定
名称 | 使用摇表 | 标准值 | 备注 |
同步电机定子线圈 | 1000V | 10MΩ以上 | |
同步电机转子线圈 | 500V | 1MΩ以上 | |
交流励磁机电枢线圈 | 1MΩ以上 | ||
交流励磁机励磁线圈 | 1MΩ以上 | ||
永磁机定子线圈 | 1MΩ以上 | ||
交流励磁机检出线圈 | 1MΩ以上 | ||
(2) SR、SCR的漏电流测定
名称 | 顺向电压 | 逆向电压 | 漏电流标准 | 备注 |
SR | 70%额定电压 | +350A/2000V(20mA以下) -250A/2000V(20mA以下) | 鼓风 | |
70%额定电压 | 800A/2500V(40mA以下) | 制 氧 带组装件测量 | ||
SCR(无脉冲) | 70%额定电压 | 70%额定电压 | 1000A/2500V(120mA以下) | 制 氧 带组装件测量 |
注:额定电压是指SR、SCR的元件额定电压
(3) 励磁用整流器温升限值(单位:K)
项 | 设备部件 | 温升限值 | 备注 | ||
1 | 整流二极管的接触面 | 110 | |||
2 | 可控硅的接触面 | 85 | |||
3 | 导体 | 母线及连接导体 | 65 | ||
端子或连接部分 | 铜相互接触 | 40 | |||
铝相互接触 | 35 | ||||
锡、镀锡相互接触 | 45 | ||||
镀银相互接触 | 65 | ||||
4 | 熔断器 | 端子连接部分 | 65 | ||
管的表面(中部) | A级绝缘 | 65 | |||
E级绝缘 | 65 | ||||
B级绝缘 | 70 | ||||
F级绝缘 | 85 | ||||
H级绝缘 | 100 | ||||
C级绝缘 | 100 | ||||
(4) 对励磁装置的运行要求:
(a) 连续过电流能力;在下述表中要求的转速、电压和频率变化范围内运行正常。
项目 | 变化范围 | 运行状态 |
发电机的转速变化(包括调相机) | ±5% | 额定输出功率、额定功率因数和电枢额定电压 |
发电机的电压变化(包括调相机) | ±5% | 额定输出功率、额定功率因数和额定转速 |
发电机的电压和转速同时变化 | 两者变化的百分数的绝对值之和不超过±5% | 额定输出功率、额定功率因数 |
电动机的电压变化 | ±10% | 额定输出功率、额定功率因数和额定负载状态下励磁电流 |
电动机的频率变化 | ±5% | 额定输出功率、额定功率因数和额定负载状态下励磁电流 |
电动机电压和频率同时变化 | 两者变化的百分数的绝对值之和不超过±10% | |
(b) 短时过电流能力
同步电机在额定负载状态下,在电枢线端电压发生突然短路,励磁回路有过电流流过时其励磁装置不应产生故障。另外,由于励磁装置的动作电流流过时,必须能承受下表的值:
时间 | 电流 |
60秒 | 同步电机额定负载状态下的励磁电流的125% |
30秒 | 同步电机额定负载状态下的励磁电流的146% |
10秒 | 同步电机额定负载状态下的励磁电流的208% |
(5) 对励磁装置的技术要求
(a) 失磁保护继电器动作值一般为额定励磁电流的0.5倍,具体设定值按厂家规定。
(b) 强励用低压继电器释放值整定为额定值的(0.7~0.8倍),吸上值为装置额定电压的1.5倍,具体设定值按厂家规定。
(c) 当电网电压在规定范围内波动时,装置的额定输出电压应保持稳定,其偏差应不大于额定值的10%。
(d) AC,EX励磁电流应限制在设计规定的上限及下限,其偏差在±0.5A范围内。
(e) 励磁回路绝缘水平,一般用500V摇表测量,必要时可进行耐压试验,但其绝缘耐压应符合转子耐压水平。
(f) 旋转整流装置单体设备及安装完成后,必要时可进行耐压试验,其耐压标准按有关规定进行。