Стартеры и генераторы

Диагностика генератора автомобиля

Диагностика генератора автомобиля — необходимая процедура для точного определения неисправностей агрегата и их возможных причин. Качественная диагностика возможна только с полной разборкой генератора и тщательной проверкой отдельных узлов и деталей на профессиональном диагностическом оборудовании опытными мастерами.

Как мы проводим диагностику генератора.

Генератор автомобиля — это сложные устройство с большим количеством механических и электронных узлов, подверженных повышенным нагрузкам, механическому и химическому воздействию, воздействию электрического тока. Кроме того генератор работает в общей пуско-зарядной цепи автомобиля и следовательно как причины так и последствия его неисправностей могут носить самый различный характер. Только опытные мастера и наличие профессионального диагностического оборудования позволяют точно выявить все неисправности генератора, определить их возможные причины и по результатам диагностики сделать техническое заключение.

Для того чтобы провести визуальный осмотр каждой детали генератора и провести ее диагностику мы полностью разбираем агрегат.

Проверка ротора генератора.

При демонтаже подшипников проверяется износ посадочных мест подшипников.

Визуально определяется износ контактных колец ротора генератора.

Проверяется на пробой изоляции на корпус с помощью омметра.

Проверяется потребление тока обмоткой ротора.

Проверка статора генератора.

Проверяется статорная обмотка: на пробой изоляции на корпус, на межвитковое замыкание, на межфазное замыкание, на максимальную нагрузку, выдаваемую плечем обмотки.

Проверка реле регулятора напряжения генератора.

Проводится визуальный осмотр на предмет износа щеток. Далее производится проверка на специальном тестере для проверки реле.

Проверка корпуса генератора.

Проводится визуальный осмотр корпуса на предмет механических повреждений, сколов и трещин. Проверяется износ посадочных мест под подшипники.

Проверяется износ мест крепления генератора к автомобилю.

Проверка шкива и обгонной муфты генератора.

Проверяется износ шкива и работоспособность механизма обгонной муфты генератора.

Цены на диагностику генератора.

По результатам диагностики мы предоставим вам техническое заключение а так же калькуляцию стоимости запчастей и ремонта генератора.

В случае если ремонт не возможен или не целесообразен, мы можем предложить приобрести новый генератор.

Свяжитесь с нами прямо сейчас, любым удобным для вас способом или закажите обратный звонок.
Мы обязательно Вам поможем!

Ремонт и продажа стартеров, генераторов и комплектующих к ним для легковых автомобилей, грузовиков, автобусов, автокранов, строительной, лесозаготовительной и другой спецтехники в Санкт-Петербурге.

MDR-3/HF – система мониторинга изоляции статоров генераторов и высоковольтных электродвигателей по частичным разрядам

Система мониторинга марки «MDR-3/HF» (Motor and Generator Diagnostics Relay) предназначена для контроля технического состояния изоляции обмоток статоров высоковольтных турбо-и гидрогенераторов, а также мощных высоковольтных электродвигателей.

Определение технического состояния изоляции обмотки статора в системе «MDR-3/HF» производится на основании регистрации и анализа распределения частичных разрядов в изоляции. В настоящее время это самый чувствительный метод диагностики, позволяющий выявлять дефекты в изоляции на самых ранних стадиях их возникновения и развития.

Датчики частичных разрядов для «MDR-3/HF»

В системе «MDR-3/HF» для регистрации частичных разрядов в изоляции обмоток статоров высоковольтных электрических машин используются датчики, работающие в высокочастотном (HF) диапазоне частот. Это высоковольтные конденсаторы связи, выпускаемые различными фирмами, или электромагнитные антенны различного типа, монтируемые непосредственно в пазу статора электрической машины.

Высоковольтные конденсаторы связи, подключаемые на полное напряжение статорной обмотки, обычно имеют емкость 80 пФ, в некоторых случаях они имеют емкость до 1000 пФ. К измерительным конденсаторам связи предъявляются достаточно жесткие требования — они должны обладать высокой стабильностью и стойкостью изоляции, особенно к воздействию импульсных перенапряжений.

С этой точки зрения наилучшими эксплуатационными свойствами обладает изоляция из натуральной слюды. Недостатком конденсаторов с изоляцией такого типа является их сравнительно небольшая емкость. С появлением новых изоляционных материалов удается создавать, в тех же ограниченных габаритах, конденсаторы с большей емкостью. Для проведения измерений частичных разрядов в изоляции статора необходимо подключить конденсаторы связи к обмотке статора.

Внешний вид некоторых конденсаторов связи приведен на фото. Слева показан конденсатор связи, допускающий наружную установку, справа приведены два конденсатора связи, предназначенные для установки непосредственно внутри корпуса статора электрической машины. По форме и своим размерам они напоминают стандартные опорные изоляторы, так как часто, по причине доступности и удобства, монтируются на их место.

В системе мониторинга марки «MDR-3/HF» предусмотрена возможность подключения датчиков частичных разрядов и других типов. Необходимость в этом возникает из-за большого многообразия требований к созданию систем контроля обмоток статоров.

Наиболее часто приходится использовать высокочастотные датчики трансформаторного типа марки «RFCT», используемые для отстройки от помех. Обычно такие датчики монтируют на поводках заземления питающих кабельных линий.

Отстройка от помех

Наиболее сложным техническим и алгоритмическим вопросом, возникающим при регистрации частичных разрядов в обмотках статоров электрических машин, является отстройка от высокочастотных помех, в большом количестве возникающих в высоковольтных сетях. Особенно остро эта проблема стоит при регистрации импульсов в HF диапазоне частот, в котором традиционно работают системы мониторинга, количество помех в этом диапазоне очень велико.

Одним из наиболее эффективных способов отстройки от помех является метод «Time of Arrival», базирующийся на определении и анализе разницы во времени прихода импульса от одного частичного разряда к нескольким датчикам системы мониторинга.

Метод базируется на том эффекте, что чем ближе данный датчик будет находиться к месту возникновения разряда в изоляции, тем раньше по времени, относительно других датчиков, высокочастотный импульс от разряда будет зарегистрирован этим датчиком. По разнице времени прихода импульсов можно даже определить место возникновения дефекта в изоляции.

Если на вход прибора системы «MDR-3/HF» первым по времени придет импульс с датчика «RFCT», то это будет означать, что данный импульс возник не в изоляции статора, а наведен из энергосистемы. Если же первым в прибор придет импульс из конденсатора связи, то этот импульс необходимо считать возникшим в изоляции обмотки статора.

Разрешающая способность системы «MDR-3/HF» в методе «Time of Arrival» очень высока. Она позволяет различать разницу в расстоянии от датчика до зоны дефекта в 0,3 м. Это дает возможность для отстройки от внешних помех эффективно использовать измерительную схему, использующую вместо трех конденсаторов связи один датчик марки «RFCT», установленный на проводнике заземления экрана соединительного высоковольтного кабеля.

Диагностические возможности системы «MDR-3/HF»

Система «MDR-3/HF» имеет набор встроенных экспертных алгоритмов (система «PD-Expert»), позволяющих проводить максимально полную обработку первичной информации, в результате чего персоналу выдаются уже готовые заключения о состоянии контролируемой электрической машины с перечнем дефектов.

Стандартная схема установки датчиков системы «MDR-3/HF»

В стандартной конфигурации на статоре контролируемого высоковольтного электродвигателя монтируются 4 датчика:

• Три конденсатора связи на фазах обмотки;
• Один датчик «RFCT» на поводке заземления кабеля.

Измерительный прибор системы «MDR-3/HF» имеет 3 входных канала и 1 дополнительный канал фильтрации внешней помехи.

Измерительный прибор системы «MDR-3/HF» монтируется рядом с электрической машиной в монтажном шкафу. Длина коаксиальных кабелей от датчиков до прибора не должна превышать 50 метров.

Без использования системы подогрева прибор может работать при температурах окружающей среды до — 40 до +60 градусов.

Интерфейсы связи системы «MDR-3/HF»

Передача информации в систему АСУ-ТП верхнего уровня производится по интерфейсу RS-485. Архив информации можно скопировать из памяти прибора по встроенному в прибор интерфейсу USB.

Диагностика и ремонт статорных обмоток заключение

Для начала следует понять как работают эти узлы между собой. Если рассматривать упрощенно, то можно сказать что эти узлы связаны между собой в одну замкнутую электрическую цепь (Рис.2). Ток поступает на одну из обмоток статора (Рис.2_А), далее на щетку, через коллектор и обмотку ротора возвращается на вторую щетку и через нее на вторую обмотку статора (Рис.2_В). Подробнее видно на упрощенной схеме (Рис.3), где входящий ток (Рис.3_А) проходит через обмотку статора (Рис.3_1), щетку (Рис.3_2), через ротор и вторую щетку (Рис.3_3) и через вторую обмотку статора (Рис.3_4) на выход (Рис.3_В). Из всего этого понятно, что любой обрыв в этой цепи приведет к прекращению работы двигателя.

Если происходит перегрузка двигателя, то наблюдается такая картина как общий разогрев обмоток двигателя. В этом случае вначале будет происходит изменение цвета лакокрасочного защитного покрытия обмоток и его разрушение. Затем следует замыкание самих обмоток между витками. И получается что количество витков, как бы, уменьшается, т.е. часть витков не участвует в процессе. И дальше процесс разрушения развивается с катастрофической скоростью. С уменьшением количества витков уменьшается общее сопротивление обмоток, что влечет за собой увеличение силы тока и как результат еще больший нагрев обмоток вплоть до их выгорания. Здесь следует отметить, что у нормально работающего двигателя самое «горячее» место это коллектор ротора. Щетки перескакивают с ламели на ламель вызывая некоторое искрение. Ротор содержит на себе обмотку, которая является нагрузкой преимущественно индуктивного характера. Разрыв такой цепи неизбежно сопровождается переходным процессом, который связан с появлением маленьких дуг от самоиндукции обмотки ротора или обмоток ротора и статора. Эти дуги и вызывают нагрев коллектора. В случаях перегрузки такой разогрев развивается по неуправляемому сценарию и может вызвать даже отрыв ламели коллектора.

По этому если мы видим общее потемнение обмоток статора или ротора, то это однозначно не гарантийный случай и относится к повреждениям эксплуатационного характера, вызванного перегрузкой электродвигателя (эффект заторможенного ротора). В данном случае неважно повреждены оба узла или один, либо ротор, либо статор. При таких повреждениях рекомендуется менять оба узла. Ранее в статье («Диагностика и анализ неисправностей: Повреждение обмоток в электродвигателях «http://remont.tools.by/diagnostics/view/1571067412) очень подробно рассказывалось почему следует менять оба узла. Статор с потемневшими обеими обмотками (Рис.4) — не гарантия. Аналогичный ротор (Рис.5) — не гарантия.

В исключительных случаях бывает отрыв ламели из-за некачественного изготовления ротора (Рис.6). Но здесь картина будет другой. Наблюдается оторвавшаяся ламель, но обмотка имеет неповрежденный вид. Этот случай можно признать гарантийным.

Так же к гарантийным случаям можно отнести локальные повреждения обмоток ротора (Рис.7). Здесь произошел локальный пробой изоляции и в этом месте можно наблюдать частичное потемнение обмотки. Локальное повреждение статора (Рис.8_красная стрелка). Здесь видно что разогреву подверглась одна из обмоток, вторая осталась без изменений (Рис.8_оранжевая стрелка). Можно предположить что в каком-то месте обмотки был допущен брак, что и вызвало короткое замыкание с последующим потемнением и обгоранием лакового покрытия.

Из-за неудачной намотки статора возможна некоторая подвижность самой обмотки относительно статорного железа. В этом случае от естественной вибрации электродвигателя возможно протирание защитного слоя обмотки с последующим замыканием ее на корпус железа (Рис.9). Это так же можно отнести к гарантийным случаям. Открыть в новой вкладке

РЕМОНТ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ НАСОСОВ

Компактные размеры, легкость воссоединения с насосом, простая автоматика при управлении и сниженные затраты на эксплуатацию уготовили масштабное использование электрических моторов переменного тока для насосного привода канализационных систем и систем снабжения водой. Для насосов большой мощности выдвигается требование запуска электромотора под нагрузкой. Конструктивные особенности электромотора предусматривают длительное роторное вращение в противоположную сторону, определяемое водным сливом из напорных трубопроводов после выключения электромотора при остановке устройства по плану или аварии.

Для насосных систем требуются многократные повторные пуски, а это накладывает увеличенные требования на статорную и пусковую обмотку электромотора, нагрев которых диктует длину нужной паузы между стартами и максимальное количество пусков за текущий диапазон времени. Асинхронные электромоторы, замкнутые коротко, служат приемлемым электрическим приводом для малых насосов. Они существенно дешевле электромоторов иных видов и сервис их легче.

Асинхронные электромоторы с фазным ротором обладают конструкцией посложнее. Роторные обмотки у них стыкуются с наружным стартовым реостатом через 3 кольцевых контакта с проскальзывающими по ним щеткам. Неисправности агрегатов начинаются с проблем с обмотками. Ремонт электродвигателей с фазным ротором качественно выполняет компания «Долфин».

Для насосов с валом, ориентированным горизонтально, российские изготовители производят асинхронные электромоторы с ротором, замкнутым коротко, мощностью от 60 Вт до 400 кВт. А для приводов, ориентированных вертикально, производятся асинхронные электромоторы с ротором, замкнутым коротко, мощностью 0,315-2,5 МВт. В таких моторах ремонтируются только статоры, а именно происходит перемотка двигателя насоса. Часто требуется делать ремонт электродвигателей переменного тока путем выполнения работ по механике на роторном валу с реставрацией посадочных мест для подшипников или резьбы в крышках.

Нюансы капитального ремонта асинхронного электромотора с фазным ротором

Капитальный ремонт электродвигателя это вовлечение перемотки статора и ротора одновременно. Это связано с тем, что фазный ротор снабжен обмоткой на три фазы, которые состыкованы по звездочному варианту. Обмотка имеет вывод на контактные кольца, находящиеся во вращении с валом мотора. В устройство ввели механизмы щеток с держателями и щетки на основе металла и графита, которые проскальзывают по контактным кольцам. Ремонт щеток электродвигателя требуется довольно часто или замена механизма щеток целиком.

Ремонт электродвигателей в Санкт-Петербурге с асинхронным типом и со всыпной обмоткой подразумевает обязательную статорную перемотку. Процесс ремонта данного мотора при сгоревшей обмотке не предполагает частичную замену секций. Разборка мотора, изъятие ротора и диагностика определяют присутствие замыкания в витке или корпусе, кондицию роторного вала, подшипников и посадочных мест для них на роторном валу.

Виды капитального ремонта насосных электромоторов

При капитальном ремонте насосных электромоторов компания «Долфин» гарантирует следующие позиции:

Испытания и измерения при ремонте электродвигателей

Электрические измерения и испытания при капитальных ремонтах электродвигателей выполняют для снятия характеристик изоляции, определения дефектов в обмотках ротора и статора и др. По совокупности всех измерений и испытаний и наружному осмотру делается заключение о пригодности электродвигателя к дальнейшей эксплуатации. В соответствии с «Нормами испытания электрооборудования» в период капитального ремонта электродвигателей выполняют измерение сопротивления изоляции; испытание изоляции обмотки статора повышенным выпрямленным напряжением с измерением тока утечки по фазам (испытания проводятся у электродвигателей мощностью более 5000 кВт для решения вопроса о возможности их включения без сушки); испытание изоляции обмоток повышенным напряжением переменного тока; измерение сопротивления обмоток постоянному току; проверка исправности стержней короткозамкнутых роторов.
Измерение сопротивления изоляции выполняется у обмоток статора и ротора, термоиндикаторов и изолированных от корпусов подшипников. Изоляция обмотки статора испытывается мегаомметром напряжением 2500 В, обмотки ротора синхронного электродвигателя и подстуловой изоляции подшипников — напряжением 1000 В, термоиндикаторов — 250 В.
Измерение сопротивления изоляции выполняют для определения общего состояния изоляции (выявления пробоя, загрязненности, подгорания) и степени ее увлажненности. У обмоток статоров электродвигателей, имеющих выводы начала и конца каждой фазы, испытания изоляции производят пофазно. Изоляция каждой фазы испытывается относительно корпуса при заземлении остальных. У обмоток статоров электродвигателей, имеющих только три вывода, испытания производятся для всех трех фаз одновременно по отношению к заземленному статору.
Для обмоток статоров электродвигателей, вновь вводимых в эксплуатацию, допустимые значения сопротивления изоляции и отношение R15/R60 приведены в Сушке обмоток электродвигателей. Для электродвигателей, находящихся в эксплуатации, сопротивление изоляции и коэффициент абсорбции не нормируются, но должны учитываться при решении вопроса об их сушке.
Испытание изоляции обмотки статора повышенным выпрямленным напряжением дает возможность определить дефекты изоляции в основном в лобовых частях. Анализ зависимости тока утечки от напряжения позволяет установить степень увлажненности изоляции.
Для построения кривых зависимости тока утечки испытательного напряжения измерение производят не менее пяти раз, поднимая плавно напряжение на одинаковую величину. Показания микроамперметра записывают через 15 и 60 с. Рост тока утечки при установившемся значении испытательного напряжения свидетельствует о наличии дефектов. В этом случае испытательное напряжение должно быть снято и вторично оно может быть подано только после устранения причин увеличения тока. По данным испытаний вычисляют коэффициент нелинейности.

где lmQX, /„,„_ токи утечки при напряжениях соответственно Umax — полное испытательное напряжение (напряжение последней ступени); Uа„ — напряжение первой ступени.
Испытания изоляции полным испытательным напряжением Umax в течение 60 с при измерении тока утечки последней ступени является одновременно и испытанием электрической прочности изоляции выпрямленным напряжением.
Испытание изоляции повышенным напряжением переменного тока частотой 50 Гц является наиболее эффективным методом определения местных
ее дефектов. Обмотку статора испытывают повышенным напряжением переменного тока 10 кВ, а обмотку ротора синхронного электродвигателя — 1 кВ. Испытательное напряжение поднимают плавно со скоростью, обеспечивающей отсчет по измерительным приборам. После испытания снимают напряжение и отключают установку. Продолжительность приложения испытательного напряжения 1 мин. Обмотка считается выдержавшей испытание, если не произошло пробоя, повреждения или местного нагрева изоляции и не отмечено ее нарушений, выявленных по показаниям приборов, звуку разрядов или выделению дыма. Испытания производят до чистки изоляции. После выполнения этого вида испытаний замеряют сопротивление изоляции обмотки. Испытания изоляции повышенным напряжением переменного тока не выполняются, если изоляция увлажнена, имеются видимые дефекты или изоляция признана непригодной по данным других испытаний.
Измерение сопротивления постоянному току обмоток дает возможность определить некачественные пайки, наличие витковых замыканий, среднюю температуру обмотки. Сопротивление обмоток постоянному току зависит от их температуры. Поэтому для возможности сравнения полученных результатов с ранее проведенными при предыдущих ремонтах необходимо эти данные измерений привести к одной и той же температуре (обычно к 15° С).
Измеренные сопротивления каждой фазы обмотки статора не должны отличаться друг от друга или от ранее измеренных, или от заводских данных более чем на 2%. Сопротивление обмотки ротора синхронного электродвигателя не должно отличаться от заводских данные или от ранее измеренного более чем на 2%. Увеличение сопротивления указывает на наличие некачественной пайки в обмотке, а уменьшение — на витковое замыкание.
Проверка исправности стержней короткозамкнутых роторов методом замера сопротивления постоянному току является эффективным способом определения дефектов паек, трещин и обрывов стержней, причем непосредственно измеряют активное сопротивление стержней микроомметром М-246. Для измерения используют игольчатые щупы, подключаемые к концам стержней и к микроомметру вблизи паек у короткозамыкающего кольца (рис. 1). В случае исправных паек прибор. Измеряет полное сопротивление всех параллельно включенных стержней ротора.
Рис. 1. Места подключения микроомметра при контроле паек стержней беличьей клетки

При обрыве стержня в месте пайки прибор измеряет активное сопротивление одного стержня, при плохой пайке — промежуточное значение в зависимости от качества пайки. Пайка считается некачественной, если сопротивление выше нормального в 1,5 раза.

Измерения и испытания при перемотках обмоток.

При перемотках обмоток статоров выполняют испытание активной стали статора; измерение сопротивления изоляции обмоток; испытание повышенным напряжением переменного тока; испытание витковой изоляции обмотки импульсным напряжением высокой частоты; измерение сопротивления обмоток постоянному току.
Испытание активной стали статора выполняют после демонтажа старой обмотки, но до укладки новой, а также при обнаружении дефектов. В соответствии с «Нормами испытания электрооборудования» продолжительность испытаний при индукции 1 Тл —90 мин. Наибольший перегрев зубцов при индукции 1 Тл не должен превышать 45 °С, а наибольшая разность перегрева различных зубцов не должна превышать 30 °С. Потери в стали не должны превышать 5 Вт/кг.
Перед испытаниями надежно заземляют корпус статора. Намагничивающую обмотку наматывают изолированным проводом марки ПРГ. Не допускается применение освинцованного или бронированного кабеля, так как он может вызвать замыкание и оплавление пакета активной стали. На торцы статора обмотку подкладывают прокладки из резины или электрокартона. Под углом 90° наматывают на статор контрольную обмотку и собирают схему. Если испытывают необмотанный сердечник, то контрольную обмотку необходимо укладывать на дно паза статора. Потери в активной стали статора определяют ваттметром, токовая обмотка которого должна быть включена через измерительный трансформатор тока, а обмотка напряжения — к контрольной обмотке.
В зубцах статора располагают термопары и ртутные или спиртовые термометры. Термопары, изолированные друг от друга и от корпуса статора, равномерно распределяют по поверхности расточки статора и присоединяют к переключателю. Подают напряжение на намагничивающую обмотку и записывают показания приборов.
После окончания испытаний вычисляют перегрев и разность перегрева активной стали и удельные потери. При необходимости выполняют ремонт активной стали.
Через 10—15 мин после подачи питания отключают его и приступают к выявлению мест повышенного нагрева зубцов, для чего на ощупь проверяют нагрев зубцов по всей длине активной стали. После этого в местах повышенного нагрева устанавливают дополнительно термопары и термометры. Если индукция не равна 1 Тл, то длительность испытания, мин, определяют по формуле:

где Вх — индукция, Тл, отличная от 1 Тл.

Испытательное напряжение, кВ, для двигателей мощностью

Отдельная катушка или стержень перед укладкой Обмотка после укладки в пазы до пайки межкатушечных соединений Обмотка после пайки и изолировки соединений Корпусная изоляция обмотки собранного электродвигателя