СУДОВОМУ МЕХАНИКУ

ОБ ОБСЛУЖИВАНИИ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

Часть 4

 

Здесь изложены справочные материалы для проведения нередко возникающих на судне работ. Работы связаны с проверкой обмоток электрических машин, сушкой отсыревших обмоток, поиск «разрывов» в цепях управления.

Умение выполнять такие работы поможет точности заказа работ в порту, а главное уверено довести судно до порта.

Конкретные, следовательно, особые способы и методы приведения оборудования в рабочее состояние, достаточно подробно излагаются в технической документации фирм-изготовителей оборудования, которые имеются в папках «Е» и «М» на судне.

Для ознакомления и применения в работе при необходимости других общих методов поиска и устранения, понимания причин отказов рекомендуется пользоваться справочными пособиями, изданий 60-2000 годов, составленными инженером Гемке, группой к.т.н. СПМА, доктора Вилса и других авторов.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ НА СХЕМАХ

 

При неравенстве рассчитанных сопротивлений наименьшая величина сопротивления будет у фазной обмотки с развивающимся замыканием между витками.

Такую машину надо сдавать на перемотку (или заменить фазную обмотку аналогичной из ЗИПа, предварительно проверьте величину ее сопротивления тестером или способом Рис. 4.8.

Рис. 4.2. Видоизмененная схема для нахождения места соединения обмоток якоря с корпусом

Рис. 4.3. Схема для нахождения места соединения обмотки якоря с корпусом

Рис. 4.4. Схема для нахождения соединения обмоток полюсов с корпусом

Рис. 4.5. Схема для нахождения обрыва в обмотке полюсов

 

ПРИВОДЫ, ПОЛУЧАЮЩИЕ ПИТАНИЕ ОТ АККУМУЛЯТОРОВ. ОТКАЗЫ, ИХ ПРИЧИНЫ И УСЛОВИЯ НЕДОПУЩЕНИЯ ОТКАЗОВ

 

От аккумуляторных батарей питаются, как правило, приводы включения резервных или аварийных агрегатов. Аккумуляторы служат также в качестве аварийного источника питания для клинкетных водонепроницаемых дверей, лифтов и иных механических агрегатов, имеющих питание от двух разнородных источников в соответствии с требованиями Классификационных обществ. Внешние проявления отказов приводов при работе от аккумуляторов – это либо неполные механические перемещения исполнительных устройств, либо (для стартерных устройств) незапуск агрегата из-за неотработанной до конца программы пуска агрегата.

Причина в этих случаях – снижение емкости батарей и, как следствие, понижение напряжения на батарее при работе привода.

Пунктуальное выполнение инструкций завода-изготовителя по уходу за батареями в работе и находящимися в запасе – главное условие надежной работы аккумуляторов. Заводские инструкции имеются в папке «Е». требования к уходу в целом для всех аккумуляторов подобны. Разница лишь в том, кислотные или щелочные они. Но некоторые фирмы выставляют особые требования по периодичности ил продолжительности заряда и качеству дистиллята. Ответственным показателем для батарей является число зарядно-разрядных циклов (включая контрольные для определения остаточной емкости батареи). За числом циклов целесообразно вести особое наблюдение.

К примеру, из-за особенностей конструкции кислотных аккумуляторов, даже при предписанной нагрузке происходит выработка материала связующих ламели в единичном аккумуляторе и связующих аккумуляторы в батарею (для конструкций с соединением аккумуляторов внутри банки). Утоньшение ведет к повышению сопротивления и, следовательно, к снижению тока нагрузки. Но, так как подключенный механизм (двигатель, обмотка реле) будут «требовать» номинальный ток напряжение батареи понизится и перестанет соответствовать пусковому напряжению.

Чтобы в критической ситуации не оказаться с нерабочим аккумулятором (имейте в виду, что при предшествующей проверке он мог показать допустимую емкость и даже запустить привод, но число рекомендованных циклов подходит к предельному) целесообразно убедить судовладельца в необходимости заменить такую батарею новой. При этом снятая батарея еще может быть использована на судне, скажем, для целей освещения.

Если на вашем судне в системе запуска аварийного дизель-генератора или дизель-пожарного насоса используется моторный привод для обработки программного механизма пуска, старайтесь сменить батарею по крайней мере после предпоследнего по счету рекомендованного числа циклов.

Обращайте внимание также на требования к обслуживанию батареи, выставляемые конструкторами дизель-генераторного блока. Они могут отличаться от требований аккумуляторного завода. Но лучше руководствоваться именно заводскими.

Рис. 4.6.

Клетневание – окончательная операция при сращивании кабелей, как правило, гибких, и герметизации кабельных вводов в палубное электрооборудование. С помощью клетневания повышают плотность прилегания наложенных изоляционных слоев к поверхностной изоляции кабелей, уменьшая водонепроницаемость изолированных участков. Кроме того, оклетневанный участок при изгибах – к примеру, при сращивании кабелей трюмных люстр, повышает механическую прочность участка наложенной изоляции, по сравнению с той, которой участок обладает без клетневки.

По верхнему рисунку видно выполнение начала операции клетневания.

Петля «а» накладывается на изоляционный верхний слой, чтобы ее перегиб заходил на 5-10 мм за край изоляции.

Первый шлаг обмотки накладывается на расстоянии 2-3 мм от другого края изоляции. Этот и последующие шлаги накладываются с усилием, но так, чтобы кончик «б» мог с усилием двигаться. Шлаги накладывают вплотную друг к другу на изоляцию до расстояния 3-2 мм от ее другого конца.

Кончик последнего шлага (нижний рисунок), длиной, на десяток-другой миллиметром длиннее оклетневанного участка, просовывают в образовавшуюся петлю.

Рис. 4.7.

Потянув за кончик «б», затягивают нить последнего шлага под оклетневку, обеспечивают ее плотное наложение на изоляцию.

Так как клетневание выполняется обычно нитью (плетенная нить диаметром около 1-1,5 мм), то оклетневку покрывают для влагостойкости пропиточным лаком, краской или аэрозольным составом, который по высыхании, образует резиновую пленку.

Рис. 4.8. Измерение сопротивлений в цепи постоянного тока методом вольтметра и амперметра

Предлагаемый метод требует выполнения расчета величины сопротивления по закону Ома. Левой схемой пользуются для измерения малых сопротивлений. Расчет по формуле:

Правой схемой – для средних величин. Расчет по формуле: r_x=U/I – R_A

R_V и R_A – сопротивления вольтметра и амперметра.

Правила выполнения измерений сопротивления секций обмоток приведены в тексте описания работ с машинами постоянного тока.

Рис. 4.9. Схема для нахождения замыканий между витками в обмотке якоря

КЛЕММНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ. СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ КОРОБКИ. ПОЛЬЗОВАНИЕ ИМИ ПРИ ПОИСКАХ ОТКАЗОВ В РАБОТЕ МЕХАНИЗМОВ

 

В данном тексте под этими названиями следует понимать соединители, располагаемые внутри станций управления элекрофицированными механизмами, пультов или панелей управления, контроля работы механизмов, пускателей  (их корпусов), когда электросхема срабатывания, в том числе и от сигналов защит и изменения режимов работы.

Внешний вид и материал известен каждому судовому специалисту. Термины же «соединительные ящики» применяют, как правило, для обозначений корпусов соединителей цепей связи, сигнализации – цепей с напряжением не выше 24 В.

В остальных случаях принято называть «соединительные коробки». Соединительные коробки используют в цепях управления, защит, контроля работы механизмов, чьи посты управления, элементы защит располагаются в различных помещениях по палубам и длине судна и имеют большое количество соединительных кабелей или их жил. В такие коробки входят и выходят кабели одинакового предназначения. К примеру в одну или несколько соединительных котробок входят кабели от поста управления главным двигателем и от элементов защиты главного двигателя. В коробке они соединяются между собой в соответствии с монтажной схемой и далее сигналы по меньшему числу кабелей поступают в пульт или шкаф с коммутационными приборами. Выходящие из шкафа сигналы от коммутационных устройств к исполнительным органам управления машиной идут уже через другие соединительные коробки или непосредственно к каждому из управляющих элементов.

С принципиальной схемой соединений следует ознакамливаться по документации завода-изготовителя или разработчика системы управления.

Реальные соединения – в коробках или непосредственно в пультах или шкафах, сведения содержаться в документации (Папка «Е») завода-судостроителя. Жилы кабелей и проводов имеют цифровое или буквенное обозначение. На рис. 4.11. пример размещения пускателя привода насоса, кнопки управления, защитных реле и соединительной коробки в различных помещениях. Принципиальная схема электрооборудования изображенного на рис. 4.11, представлена на рис. 4.12.

Рис. 4.10 Эскиз части клеммной соединительной коробки со снятой крышкой

На адресных кольцах (пластиковых, металлических) входящих в соединительную коробку указывается обозначение оборудования, к которому этот кабель присоединен. На кабеле в оборудовании указано обозначение соединительной коробки или другого оборудования, к которому ведет этот кабель.

 

 

Рис. 4.11

Клемма в соединительных коробках маркируется теми же знаками, что и жила к ней подключаемая (рис. 4.10). В коробке несколько клемм имеют одинаковую маркировку, то значит – все они соединены параллельно и соединение выполнено в этой коробке.

Параллельно соединяют цепи сигналов одинакового назначения, например, выходных команд машинного телеграфа, посты которого находятся на крыльях мостика.

В коробках же могут соединяться клеммы цепей, чьи сигналы включаются последовательно. К таким цепям, например, относятся цепи механизмов по недопустимому отклонению за предельную величину контролируемого параметра. Цепи предотвращения пуска механизма, если датчики блокировки пуска срабатывают по различным сигналам (физически различным).

Зная принцип срабатывания цепи сигналов, в клеммной коробке не сложно определить элемент, препятствующий работе механизма – отключающий работу или препятствующий новому включению в работу.

В простейшем случае, по монтажной схеме находим нужную коробку, убеждаемся, что там нет опасного напряжения, находим клеммы, к которым подключены датчики или их преобразующие блоки. Убеждаемся, что орган подачи команды находится в нулевом положении. Поочередно, шунтируем клеммы подключенных датчиков, проверяем путем подачи команды вручную, после каждой шунтировки, какой из элементов цепи отказал.

Если допускается работа механизма без этого элемента, то шунт может быть оставлен до очередного обслуживания.

Однако запись с разрешением оставления шунта и указания маркировки коробки и клемм в ней должна быть сделана в требуемой документации.

В некоторых схемах электрические соединения контактов защит находятся не в соединительных коробках, а на платах в шкафах (пультах) управления. Шунтирование их клемм производится в этих шкафах или пультах.

 

Рис. 4.12. Принципиальная схема цепи  управления приводом Рис. 4.11

Для упрощения схемы в ней не приведены контакты защиты электродвигателя по перегрузке, от работы на двух фазах, контакты которых включаются в цепь катушки пускателя КП последовательно.

 

СУШКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН В УСЛОВИЯХ РЕЙСА

 

Сушке подлежат машины, чье сопротивление изоляции ниже допускаемого заводской документацией.

Сушка обычно производится обдувом обмоток горячим воздухом калорифера, а при отсутствии его – нагревом ламп накаливания (мощность лампы от 1,5 кВт и выше).

При сушке воздухом полная разборка машины – с выемкой ротора – не обязательна. Достаточно отсоединить подшипниковые щиты и сместить на несколько сантиметров статор (для горизонтально стоящих машин, или приподнять талями – для вертикальных). Воздух подается внутрь со стороны привода (если возможно). Выход воздуха – с противоположной стороны.

При сушке лампами разборка машины желательна, т.к. для убыстрения сушка лампы помещается внутрь статора. Корпус машины снаружи укрывают толстым слоем ткани (любой) циркуляция воздух естественная.

Нагрев машины обеими способами контролируют термометры.

Температура корпуса снаружи поддерживается около 70⁰ Ц. Температура железа статора и обмотках при этом – более высокая. При превышении температуры продувку или горение ламп прекращают. Общее время сушки может составить десятки часов.

Проводники от выходных клемм мегоометра подключают:

• от клеммы «земля» к металлу корпуса статора или железу статора.
• второй провод к клеммам фаз обмоток, по очереди к каждой при замере
• в машине с тремя клеммами – к любой из клемм машины.

Замер производят ежечасно (наилучший контроль). Во время сушки сопротивление изоляции сначала возрастает – через 2-3 часа после достижения неизменной температуры корпуса, затем снижается и вновь возрастает, достигая своего максимума – каждого для каждой машины собственного. Если значение сопротивления изоляции не изменяется 4-5 часов – сушка закончена. Для машины, в которую попала забортная вода, то перед сушкой ее обмотки обязательно промывают дистиллированной водой, с температурой – не ограничено или струей пара. Сушку можно начинать когда проверка воды на соленость покажет отсутствие соли.

Пример сушки статора машины с вытянутым ротором (Рис. 4.14).

Рис. 4.14

В месте, где колба лампы касается металла, под нее следует подкладывать асбестовую ткань толщиной не менее 1 см. для контроля за температурой нагрева баллончик с ртутью термометра вставляют в одно из отверстий от рымов, для плотности контакта обмотав его лентой станиоля или медной фольгой.

ПРОВЕРКА ПОЖАРОИЗВЕЩАТЕЛЕЙ

 

В системах извещения о пожаре, работающих по реакции на температуру воздуха, появлению мельчайших частиц сгоревших материалов и на видимое появление пламени применяют извещатели всех трех видов. Через предписываемое заводскими инструкциями время производят проверку отдельных извещателей по всем помещениям на их срабатывание.

При проверке дымовых ионных извещателей следует пользоваться указанными в документации аэрозольными препаратами и не в коем случае табачным дымом (как в системах с дымовыми датчиками-извещателями другого принципа действия).

Извещатели пламени нельзя проверять светом фонариков или ламп, но только пламенем, т.к. извещатели срабатывают по импульсному изменению – пульсации огня.

 

СПОСОБЫ УМЕНЬШЕНИЯ ИСКРЕНИЯ ПОД ЩЕТКАМИ

 

1. Проверка нахождения щеток на «нейтрали» и установка их на «нейтраль». Для этого необходимы – милливольтметр со шкалой «0» с середине, аккумулятор или батарейка, замыкатель (при использовании аккумулятора). Проверка – концы от прибора подключить к щеткам противоположной полярности.

• Проводники от аккумулятора (один – через замыкатель) подключить к клеммам шунтовой обмотки.
• Замыкатель подать импульс тока на катушки возбуждения, наблюдая за отклонением стрелки прибора.

Если отклонение нет, или стрелка дрогнула около «0», то щетки установлены на нейтрали точно (причина искрения не смещение щеток, а иная).

Если отклонение стрелки значительны, то следует, ослабив крепления траверзы к подшипниковому щиту, смещать траверзу в ту сторону, где при подаче импульсов тока на катушки, отклонение стрелки прибора будут уменьшаться.

При утановлении траверзы в новую позицию, в которой при подаче импульсов тока, отклонений стрелки не будут, затянуть крепления траверзы накрепко и сделать новую отметку на ней и щите.

• Отключить прибор и провода от аккумулятора, проверить степень искрения машины на х.х. и под возможной нагрузкой.

ВСЕ ПРОВЕРКИ И НАСТРОЕЧНЫЕ РАБОТЫ ВЫПОЛНЯТЬ НА ОБЕСТОЧЕННОЙ МАШИНЕ!

2. Установка сдвоенных щеток.

Смысл их использования в следующем:

Когда щетка перекрывает при вращении машины две (или больше) пластины коллектора, принадлежащих противоположным сторонам секции, при налаженной и исправной машине через щетку протекает только продольный ток (рабочий). Поперек же щетки (тока этой секции) нет. Когда в результате некой неисправности в противоположных сторонах секции образуется разные ЭДС, через щетку проходит и поперечный (от пластины к пластине) ток, нам нежелательный, видимый нами как искрение.

Величину этого тока можно уменьшить, увеличив сопротивление в его цепи за счет минизазора между двумя, вставленными в один щеткодежателем щетками.

Такое техническое решение хотя не устраняет причин возникновения разных ЭДС в сторонах секции, но часто уменьшает или полностью устраняет искрение на коллекторе.

3. Применение более твердых сортов щеток.

В тех же целях (снижение поперечного тока за счет увеличения сопротивления щеток) штатные щетки машины заменяют другими, с иным сопротивлением. Тип щеток выбирается по справочной литературе с учетом размеров щеток, чтобы новые не «заклинивались» в штатных щеткодержателях.

4. «Прорезные щетки». При невозможности использовать сдвоенные щетки, во внешних (к коллектору) поверхностях делают пропилы на глубину в несколько миллиметров, как вдоль (по ширине коллектора) так и поперек. Число таких пропилов выбирают визуально, в зависимости от площади контактной поверхности щетки.
5. Раздвижка щеток. При нескольких щетках на каждом пальце (бракете) траверзы за счет вставления проводящих прокладок толщиной в 2-3 мм (могут быть более толстые на крупных машинах) щетки смещают по окружности коллекторов шахматном порядке (одна – на месте, под щеткодержателем, второй ставят прокладку и так далее) чтобы одновременно было перекрыто щетками больше пластин (хотя бы на одну) чем при первоначальной, штатной установке. Этим снижают общий поперечный ток в щетках и тем уменьшают искрение.

Следует повторить, что искрение – следствие каких-то нарушений либо во взаимодействии электромагнитных полей в машине, либо внешних воздействий на коллектор и щетки (изменение электропроводности воздуха, влажности, химического состава).

В практике случалось значительно снизить искрение (вплоть до исчезновения на несколько часов) за счет подачи вентиляторами дополнительного охлаждающего воздуха, или (в других случаях) вбивания прочных деревянных клиньев под подшипниковый щит, или между краем станины и фундаментом машины. (Надо быть осторожным при вбивании клина под щит, чтобы не вызвать трещин или откалывания части его). 

Рис. 4.13

Длина и полосы стеклянной шкурки – около 30 см, а ширина более ширины притираемой щетки (щеток). Стеклянная шкурка плотно прижимается к поверхности кольца (коллектора) гладкой стороной и при притирке перемещается в указанных направлениях до тех пор, пока нижний край щетки не станет прилегать к кольцу всей поверхностью.

Щетка при работе прижимается к бумаге усилием нажимного пальца щеткодержателя без дополнительных нажатий.

Угольная пыль по окончании работы выдуваются сжатым воздухом, а притертая поверхность щетки протирается мягкой ветошью с «клинером».

ПОИСК «РАЗРЫВА» ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ

 

На рис. 4.15 изображен участок цепи питания катушки реле. В ней находятся соединительные клеммы (обозначены цифрами) и коммутирующие цепь контакты (обозначены буквами).

Поиск ведется с помощью вольтметра или «тестера» в режиме измерения напряжений или контрольной лампой. Приборы при проверке показывают некоторое напряжение в вольтах. Контрольная лампа зажигается, когда на ней появляется напряжение.

Перед началом поиска «разрыва» (т.е. как правило контакта, препятствующего подаче напряжения к катушке реле) один из проводников вольтметра подключают неподвижно с помощью зажима «крокодил» на его конце к выходной клемме одного из предохранителей (на Рис. 4.15. это Пр.1), а вторым проводником со штырем по очереди касаются соединений цепи. Имейте в виду, что нумерация соединений здесь условна. В реальной схеме она может быть иной.

Если поиск вести в последовательности, указанной на рисунке от «З» и далее, то вольтметр покажет напряжение, а лампа загорится, когда проводник штырем коснется соединения за разомкнутым контактом.

Кратковременно (касанием) зашунтировав найденный контакт, наблюдают срабатывает ли реле или нет. В последнем случае, контакт шунтируют проволочной перемычкой, повторяют поиск. При этом обнаружится еще контакт, также разомкнувшийся.

В реальной схеме клеммы – соединения находятся в нижней части панели со смонтированным оборудованием, а предохранители как правило – верхней.

При поиске «тестером» включенном на режим «сопротивление» сначала вынимают предохранители – цепь должна быть без напряжения с обоих сторон. Проводники показывают «0» или минимальное сопротивление до разомкнутого контакта. На соединении за разомкнутым контактом и далее на шкале «бесконечность».

Рис. 4.15

V. Batura  D E  MM   E1.R