Электродвигатель 315 кВт x 1500 об./мин — это высокомощный асинхронный двигатель российского производства, относящийся к серии стандартных промышленных двигателей. Мощность этого двигателя составляет 315 киловатт, что делает его относится к категории оборудования критичного для многих производств. Отказ такого двигателя может привести к остановке всей производственной линии.
Описание проблемы и диагностика
На один из цехов крупного промышленного предприятия Красноярского края приходит вызов от главного инженера. Двигатель 315 кВт x 1486 об./мин, проработавший более пятнадцати лет, начал выдавать странные признаки: сначала появилась вибрация, затем вырос шум при работе, а потом начала расти температура корпуса.
При осмотре на месте установки было выявлено, что двигатель издаёт необычный звук при вращении, и корпус его горячий даже в режиме холостого хода. Было принято решение доставить двигатель на завод для полной диагностики.
При разборке двигателя на ремонтном предприятии выявлены следующие дефекты: — Левый подшипник полностью выработал свой ресурс, внутреннее кольцо разрушено, наружное кольцо имеет люфт; — Правый подшипник также изношен, хотя и не столь критично; — В пазах статора обнаружена коррозия медных стержней обмотки, особенно в местах скопления влаги; — Активная сталь статора имеет незначительные повреждения пластин в результате попадания влаги; — Ротор имеет незначительный дисбаланс, вероятно, вызванный осыпанием лака с обмотки; — Вентилятор охлаждения частично забит пылью.
План ремонта и технологический процесс
На основе результатов диагностики была разработана программа капитального ремонта, включающая следующие работы:
- Полная разборка двигателя с фотофиксацией состояния компонентов. Были сняты оба щитка подшипников, демонтирован вал с ротором, осмотрены все компоненты конструкции.
- Удаление остатков старого лака с ротора и статора. Это делается для того, чтобы новый лак имел хорошую адгезию и обеспечивал надёжную изоляцию.
- Проверка активной стали статора на предмет замыканий между пластинами. Это критичная проверка, так как замыкания между пластинами привели бы к большим потерям энергии и перегреву.
- Ремонт активной стали статора: локальные повреждения пластин были отрифилены и обработаны.
- Замена и ремонт обмотки статора. Поскольку стержни обмотки имели признаки коррозии, было принято решение о частичной замене стержней в наиболее повреждённых пазах.
- Вакуумная пропитка обмотки статора. Это критичный технологический процесс, при котором обмотка помещается в вакуумную камеру, и в неё под давлением вводится эпоксидный пропиточный состав. Пропитка заполняет все поры и трещины в изоляции и обеспечивает электрическую прочность и влагостойкость.
- Сушка пропитанной обмотки при контролируемой температуре (80-90 градусов Цельсия) в течение нескольких часов.
- Замена обоих подшипников на новые подшипники той же размерности и нагрузочной способности.
- Восстановление посадочных мест подшипников на валу. Вал был измерен, и обнаружено небольшое истирание в районе левого подшипника. Было проведено наращивание поверхности и последующее калибрование.
- Очистка ротора и покрытие его новым защитным лаком.
- Балансировка ротора на высокооборотной машине балансировки. Балансировка проводилась в двух плоскостях, дисбаланс был устранен.
- Сборка двигателя в обратном порядке с контролем всех зазоров и прилеганий.
- Испытания двигателя на специализированном стенде. Двигатель работал на стенде в течение 48 часов непрерывно, что позволило убедиться в стабильности его работы.
- Измерение параметров: потребляемый ток, напряжение обмоток, сопротивление изоляции, вибрация, температура.
- Оформление протокола испытаний с указанием всех измеренных параметров.
Сроки и стоимость
Общий срок ремонта составил 40 рабочих дней. Стоимость ремонта составила 1,3 млн. рублей. Для сравнения, новый двигатель 315 кВт x 1486 об./мин. напряжением 6000 В стоит примерно 2,8 млн. рублей в зависимости от типа. Таким образом, клиент сэкономил более 1,5 млн. рублей.
Результаты и прогноз
После завершения ремонта двигатель был доставлен обратно на место установки. При включении в работу двигатель работает бесшумно, вибрация отсутствует, температура корпуса в пределах нормы (не превышает 60 градусов Цельсия при номинальной нагрузке).
На основе опыта проведённого ремонта можно сделать следующие выводы: при надлежащем проведении капитального ремонта мощный двигатель может получить практически новую жизнь. Прогнозируемый срок службы отремонтированного двигателя — 15-20 лет при условии надлежащего технического обслуживания.
Рекомендации по профилактике
Для предотвращения повторения подобных проблем рекомендуется: — Проводить ежеквартальную чистку двигателя от пыли и грязи; — Ежегодно проверять состояние вентилятора охлаждения; — Регулярно измерять вибрацию и температуру; — Вести журнал технического обслуживания; — Проводить профилактический ремонт не реже чем один раз в пять лет.
Заключение
Ремонт электродвигателя 315 кВт x 1486 об./мин демонстрирует, что даже высокомощное оборудование с признаками серьёзного износа может быть успешно восстановлено при наличии необходимых знаний, оборудования и материалов. Капитальный ремонт в данном случае был не только экономически целесообразен, но и обеспечил надёжность работы оборудования на долгие годы вперёд.