Повреждения тяговых двигателей и вспомогательных электрических машин

Механические повреждения двигателей. В эксплуатации наиболее интенсивно изнашиваются щетки, рабочая поверхность коллек­тора, причем неравномерно, и внутренние стенки окон щеткодер­жателей. Причинами этого могут быть как повышенное, так и зани­женное усилие нажатия на щетки, большая разность в силе нажа­тия на разные щетки, грубая обработка коллектора при ремонте, выступание миканита между пластинами коллектора, износ окон под щетки в щеткодержателях и др.

Перечисленные неисправности, как правило, приводят к перио­дическому срабатыванию защиты тяговых двигателей, но допускают ведение поезда с отключением данного двигателя или без отклю­чения, в зависимости от степени повреждения.

Реже встречаются такие серьезные неисправности, как размотка бандажей якоря, задир и рассыпание коллектора, излом деталей щеткодержателя, обрыв болтов полюсов, болтов кронштейна щетко­держателя, трещины остова, потеря крышки смотрового люка, порча подшипников, излом вала якоря.

В случае обнаружения размотки бандажей из стекловолокна поезд ведут дальше, отключив поврежденный двигатель. Насколько возможно, вынимают остатки бандажей.

Задир коллектора происходит при падении посторонних пред­метов на его поверхность и изломе деталей щеткодержателей, при этом выключают двигатель, поскольку часть коллекторных пластин замыкается друг с другом. Рассыпание коллектора, т. е. возвышение над поверхностью коллектора одной или нескольких пластин, устранить в эксплуатации нельзя. Обычно двигатель отключают, вынимают все щетки и следуют дальше на аварийном режиме. Обнаруживают такую неисправность вначале по неоднократному отключению защиты тяговых двигателей, а затем по сколу всех щеток, расположенных на коллекторе.

Повреждения деталей щеткодержателей приводят к различным последствиям: ослабление одной из пружин, заедание пальца или обрыв гибкого шунта могут вызвать перегрев щеток. Более серьезное повреждение происходит в случае обрыва или ослабления креп­ления болтов верхних и боковых щеткодержателей, а также излома их корпусов. В этом случае задир коллектора неизбежен. Такое же повреждение происходит и при обрыве болтов кронштейнов щетко­держателей.

При изломе нижнего щеткодержателя после осмотра тягового двигателя и удаления поврежденных деталей иногда возможно дальнейшее ведение поезда нормальной массы обычным порядком.

При обрыве одного болта полюса оставшиеся болты подтяги­вают, после чего нормально следуют далее с поездом. Если произо­шел обрыв двух-трех болтов, тяговый двигатель отключают, а свя­занную с ним колесную пару вывешивают во избежание повреж­дения обмотки якоря в случае падения на него полюса. Обрыв одного-двух верхних болтов обнаруживают по характерным трещи­нам компаундной массы, которой залиты головки полюсных бол­тов. В случае излома вала якоря машинист должен поступать так же, как при разрушении якорного подшипника с проседанием якоря.

Обнаружение следов смазки на днище корпуса двигателя, подшипниковом щите и конусе коллектора указывает на превы­шение допустимой температуры нагрева подшипника, избыточное количество в нем смазки, ее недоброкачественность или на неисправ­ность внутреннего лабиринтового уплотнения.

Поверхности двигателя со следами смазки обтирают тряпкой, слегка смоченной в бензине, и протирают насухо. В Журнале технического состояния электровоза об этом делают соответствую­щую запись. При утере крышки смотрового люка закрывают отверстие фанерой, металлическим листом или мешковиной, за­крепив их так, чтобы они не попали внутрь двигателя.

Электрические повреждения двигателей. Их делят на следующие группы: пробой изоляции, обрыв проводов, междувитковые замы­кания обмотки, нарушения нормальной коммутации. Все эти виды повреждений в эксплуатации вызывают срабатывание защиты.

Пробой изоляции. Причины: старение изоляции вследствие значительных превышений допустимых температур нагрева обмоток, механические повреждения изоляции в процессе изготовления, ремонта или эксплуатации, резкое снижение изоляционных свойств

при частых значительных перенапряжениях, попада­нии влаги, снега и т. д.

Основой изоляции обмо­ток и коллекторов большин­ства тяговых двигателей слу­жит слюда, обладающая очень высокими диэлектрическими свойствами, но вмес­те с тем хрупкая по структу­ре. Наиболее слабое место в изоляции — склеивающие слюду лаки. Обычно от боль­ших тепловых или механи­ческих нагрузок они трескаются, разрушаются, обугливаются и теряют изоляционные свойства. Длительное превышение темпера­туры нагрева любой из обмоток на 20 °С по сравнению с допусти­мым приводит к снижению срока службы изоляции примерно в 4 раза.

Пробой изоляции обмоток якорей чаще всего происходит в месте изгиба секций у выхода из пазов сердечника.

При неправильной укладке клиньев или бандажей пробой возникает или вследствие продавливания поверхностной изоляции (при повы­шенном плавлении), или истирания изоляции, когда при слабом закреплении секции «дышат». В этом случае при высокой частоте вращения под действием центробежной силы обмотка смещается к наружной части паза якоря, а при снижении частоты вращения ложится на место. Повреждения обмоток с возможным последующим пробоем изоляции возникают при попадании в двигатели посто­ронних предметов. Пробой миканитовых манжет контроллеров двигателей чаще всего происходит на видимой части миканитового конуса.

У катушек главных и дополнительных полюсов пробой наружной изоляции возникает значительно реже, чем у якорей. В большинстве случаев пробой катушек полюсов происходит в месте скрепления выводных концов с последним витком и во внутренних углах, где напряженность электрического поля наивысшая. Кроме того, в этих местах при насадке катушки на сердечник наиболее вероятны механические повреждения изоляции. У компенсацион­ной обмотки наиболее вероятен пробой в месте выхода стержней из сердечников полюса вследствие постоянной вибрации выступаю­щей части.

Пробой изоляции обмоток якорей и полюсов в эксплуатации устранить нельзя. При пробое изоляции выводных кабелей тяговых двигателей и кабелей, соединяющих катушки дополнительных полюсов, иногда можно изолировать поврежденное место, подложив кусок исправного (лучше нового) резинового рукава пневматической магистрали или намотав несколько слоев лакоткани, натуральной резины и электрокартона, затем, обвязав шпагатом, концы шпа­гата обрезают; кабели вне двигателей изолируют смоляной лентой.

Пробой кронштейнов щеткодержателей обычно происходит в сырую погоду. Попадание влаги между фарфоровым изолятором кронштейна и изоляцией пальца щеткодержателей вызывает пере­крытие пальца по длине и прожигание слюды до металла. Попада­ние влаги возможно в случае плохой заливки торцов изолятора компаундной массой, особенно при неправильной его форме (эллиптичность). Подобные повреждения возникают и при трещинах в изоляторах. Если произошел пробой изоляции пальцев кронш­тейнов щеткодержателей, то двигатель отключают и следуют далее на аварийном режиме.

В сухую погоду на любом электровозе двигатель может нор­мально работать без фарфорового изолятора, поскольку палец кронштейна выполнен из высококачественной пресс-массы АГ-4 или защищен слюдой шаблонкой. Изолятор лишь защищает палец кронштейна от скопления пыли и влаги на его поверхности. При повторяющихся перекрытиях дугой по поверхности изолятора его можно разбить молотком, убрать осколки и следовать дальше.

В случае перекрытия по поверхности пластмассового кронштей­на иногда возможно дальнейшее следование с поездом при не­сколько пониженном напряжении на тяговых двигателях.