Спосіб відновлення асинхронного двигуна

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к те хнологии восстановления электродвигателей путем создания на поверхности сердечника статора электродвигателей металлического покрытия. Известен способ восстановления электродвигателей, где восстанавливают сердечник ротора заменой листов активной стали путем перешихтовки сердечника с дальнейшей заливкой короткозамкнутой обмотки [1]. Хоть данный способ и обеспечивает восстановление геометрических размеров сердечника ротора, однако он не обеспечивает получения высоких эксплуатационных показателей электродвигателя в целом, а также характеризуется большой трудоемкостью и требует сложного и дорогостоящего оборудования. Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ восстановления электродвигателей, где восстанавливают сердечник ротора путем металлизации или наплавки [2]. Недостатком этого способа является воздействие температуры и пластической деформации на металл сердечника ротора, изготовленного из электротехнической стали. Это приводит к увеличению потерь на гистерезис, перемагничивание и сопротивление магнитному потоку, что ухудшает характеристики электродвигателя. Также, при наплавке происходит замыкание листов сердечника ротора, что способствует ухудшению магнитных характеристик ротора и вызывает увеличение потерь в электродвигателе. Наплавляемые слои металла отличаются от материала сердечника ротора как по составу, так и по своим свойствам, что, в свою очередь, вызывает ухудшение магнитных характеристик сердечника ротора. Кроме того, способ не учитывает изменение воздушного зазора после установки восстановленного ротора в статор, при этом в большинстве случаев воздушный зазор неоднороден. На неоднородность воздушного зазора накладывают свои погрешности и выработка подшипников, и деформация посадочных поверхностей и т.п., что приводит к асимметрии магнитной системы машины и возникновению подшипниковых токов. Однако, даже небольшие подшипниковые токи при длительном протекании приводят к повреждению поверхности шеек вала (вследствие злектроэрозии). Таким образом, перечисленные выше недостатки в комплексе приводят к увеличению потерь в электродвигателе и ухудшению эксплуатационных характеристик электродвигателя. Задачей настоящего изобретения является разработка способа восстановления асинхронного электродвигателя, в котором путем обеспечения равномерного формирования покрытия на поверхности статора ликвидируют неоднородность воздушного зазора, что позволяет уменьшить потери в сердечнике, тем самым улучшая эксплуатационные характеристики электродвигателя. Поставленная задача решается тем, что в способе восстановления асинхронного электродвигателя, в котором на поверхность одной из частей электродвигателя наносят металлическое покрытие, согласно изобретению. используют покрытия на основе термореактивного связующего с наполнителем в виде порошка из ферромагнитного материала, наносят его на внутреннюю поверхность сердечника статора, собирают электродвигатель, пропускают через обмотку ста тора ток. силе которого составляет не более 0,4 от его номинального значения, и одновременно вращают роторе номинальной частотой до полного отверждения покрытия. Использование покрытия на основе термореактивного связующего с наполнителем в виде порошка из ферромагнитного материала позволяет наносить на внутреннюю поверхность сердечника статора материалы, близкие по своим свойствам к металлу статора. Это позволяет улучша ть магнитные характеристики и уменьшать потери в электродвигателе. Кроме того, нанесение покрытия, включающего наполнитель в виде порошка из ферромагнитного материала, позволяет исключить воздействие температуры и пластической деформации на электротехническую сталь сердечника ротора, что свойственно при наплавке и металлизации. Вследствие этого исключаются потери на гистерезис, перемагничивание и сопротивление магнитному потоку, что улучшает магнитные характеристики сердечника ротора. Нанесение покрытия на основе термореактивного связующего с наполнителем в виде порошка из ферромагнитного материала на внутреннюю поверхность сердечника статора позволяет равномерно формировать покрытие на поверхности сердечника Статора, исключив межпазовую неоднородность по высоте на диаметр и увеличивая тем самым активную часть (площадь) поверхности статора (что благоприятно сказывается на распределении силовых линий поля между статором и ротором). Это позволяет уменьшить потери и улучшить эксплуатационные показатели электродвигателя. Также. при этом ликвидируются дефекты, связанные с заложением обмотки в пазы статора. Кроме того, наносимый состав "самопроизвольно" уменьшает воздушный зазор и при наличии силовых линий тока и номинальном вращении ротора автоматически самоустанавливается при (утверждении в таком положении, что выбирает неоднородность впдушного зазора и таким образом уменьшает потери в итоге получая эксплуатационные характеристики электродвигателя. Сборкой электродвигателя обеспечивают непосредственную установку ротора по отношению к статору таким образом, каким ротор был установлен до износа в статоре. Это позволяет обеспечить минимальный зазор между статором и ротором для каждого конкретно восстанавливаемого электродвигателя. При этом копируется изношенная поверхность ротора (статора) на статоре (роторе), согласно силовым линиям поля. Пропускание через обмотку статора тока, сила которого составляет не более 0,4 от его номинального значения, обеспечивает максимальную ориентацию порошка из ферромагнитного материала как на внутренней поверхности сердечника статора, так и внутри состава покрытия без перегрева обмотки статора и ухудшения ее эксплуатационных свойств. Вращение ротора с номинальной частотой обеспечивает равномерное формирование и удерживание покрытия на внутренней поверхности сердечника статора до момента застывания состава. Причем, при номинальном вращении ротора формируемое покрытие уже "максимальное" по воздушному зазору ("самопроизвольно" уменьшается . воздушный зазор) и учитывает различные -дефекты связанные, например, с выработкой подшипников, деформацией посадочных поверхностей, концентричностью замков станин и подшипниковых щи тов и т.п. Таким образом, в комплексе доводится электродвигатель до своих эксплуатационных показателей. Это позволяет автоматически получать минимальный и равномерный воздушный зазор между статором и ротором для каждого конкретного восстанавливаемого электродвигателя. Кроме того, при номинальной частоте вращения (эксплуатационный режим электродвигателя по оборотам) силовые линии равномерно распределяются между статором и ротором, позволяя производить ориентирование ферромагнитного порошка, а создаваемый ротором при вращении воздушный поток способствует формированию покрытия (создается давление на покрытие) и обдуванню его, что способствует быстрому застыванию состава, что позволяет улучшить эксплуатационные характеристики электродвигателя. Предлагаемый способ позволяет формировать покрытие и соответственно создавать минимальный эксплуатационный воздушный зазор непосредственно в статоре электродвигателя с участием ротора, при этом копируется совместно поверхность ротора и статора, что способствует улучшению эксплуатационных характеристик электродвигателя и сокращает эксплуатационные затраты на осуществление способа. Предлагаемый способ восстановления асинхронного электродвигателя осуществляют следующим образом: наносят покрытие на основа термореактивного связующего с наполнителем в виде порошка из ферромагнитного материала на внутреннюю поверхность сердечника статора, собирают электродвигатель, пропускают через обмотку статора ток, сила которого составляет не более 0,4 от его номинального значения, и одновременно вращают ротор с номинальной частотой до полного отверждения покрытия. Сущность изобретения поясняется чертежом, где: 1 - пазы статора электродвигателя; 2 - покрытие на основе термореактивного связующего с наполнителем в виде порошка из ферромагнитного материала. Конкретный пример реализации заявляемого способа. Пример. Асинхронный электродвигатель марки 4А80В6 восстанавливают в соответствии с предлагаемым способом и способом-прототипом. В первом случае (предлагаемый способ) покрытия толщиной 0,3 мм наносят на внутреннюю поверхность сердечника статора. В качестве покрытия используют покрытие на основе термореактивного связующего (например эпоксидных, полиэфирных смол) с наполнителем в виде порошка из ферромагнитного материала (например, сталь 2013, алсиферы с содержанием алюминия 5,5...13% и кремния 9...10%). Так, в частности, используют состав (в весовых частя х): эпоксидная смола ЭД 16-100 полиэтиленполиамин -8 дибутилфталат - 15 порошок из лектротехнической стали -2013-600 После нанесения покрытия ротор (изношенный сердечник на 0,3 мм на сторону) помещают в статор таким образом, каким ротор был установлен доизноса в статоре. Статор подключают к источнику постоянного тока и устанавливают значение тока не более 1,4 А (0,4 от номинального значения тока). При превышении тока более 1,4 А обмотка статора перегревается и ухудшаются ее эксплуатационные свойства. При снижении тока менее 1,4 А ухудшается ориентация по силовым линиям тока и равномерное распределение ферромагнитного порошка. Ротор проворачивают с номинальной частотой 1400 об/мин. При уменьшении частоты вращения менее 1400 об/мин, например, 1300 об/мин, уменьшается частота пересечения силовых линий поля, что ухудшает ориентирование ферромагнитного порошка и формирование минимального эксплуатационного зазора, а также показатели электродвигателя. Увеличение частоты вращения свыше 1400 об/мин, например, 1500 об/мин приводит к тому, что покрытие формируется и, соответственно, воздушный зазор в режиме, не свойственном для работы электродвигателя, что накладывает свои погрешности на показатели электродвигателя. Кроме того, увеличивается вибрация ротора, что в комплексе приводит к увеличению потерь в электродвигателе, а также может привести к задеванию ротора о статор вследствие биения ротора. Время обработки составило 1 ч. Во втором случае (способ-прототип) покрытие наносят электродуговой металлизацией. В качестве проволоки используют проволоку марки Нп-Х20Н80Т. Режим: дистанция - 120 мм, напряжение 30-40 В, величина тока - 60 А, давление воздуха 0,5-0,7 МПа, допустимый угол наклона оси факела к поверхности сердечника ротора - 60°. Скорость вращения ротора - 60 об/мин; продольная подача (перемещение металлизатора - 7 мм/об). Восстановленный асинхронный электродвигатель по предлагаемому способу испытывают по стандартной методике в сопоставлении с электродвигателем, восстановленным по способу прототипу. Показатели электродвигателя по предлагаемому способу: сила тока (I) и потери (Р) холостого хода и короткого замыкания - Ix = 2,7 А; P x = 260 Вт при U = 380 В; Iк = 2,8 А; Рк =315 Вт при U = 100B. Показатели электродвигателя по способу прототипу: сила тока (I) и потери (Р) холостого хода и короткого замыкания - Iх = 2,85 A; P x = 280 Вт при U = 380 B; Iк = 2,95 А: Pк = 335 Вт при U =100 В. Использование предлагаемого способа восстановления асинхронного электродвигателя обеспечит, по сравнению с известными способами аналогичного назначения, получение минимального эксплуатационного зазора между статором и ротором, улучшение эксплуатационных показателей электродвигателя и уменьшение потерь в нем.