Головний генератор, збудник і тягові електродвигуни тепловоза працюють зі значними коливаннями струму навантаження, напруги і температури.
В результаті перевантаження машини можуть надмірно перегріватися Періодичні нагрівання та охолодження обмоток та ізоляції, що мають різні коефіцієнти теплового розширення, викликають механічне зношування і старіння ізоляції. Робота електричних машин тепловоза значно ускладнюється попаданням у внутрішні порожнини машин з охолоджуючим повітрям різних забруднень: пил, волога, пари масла і палива порушують роботу колектора і щіток, а також прискорюють вихід ізоляції з ладу.
Якоря електричних машин, підшипники і підшипникові щити відчувають великі механічні навантаження. Важким завданням є забезпечення надійного контакту між колектором і щітками при швидкості ковзання більше 40 м / сек.
У найбільш важких умовах
знаходяться тягові електродвигуни тепловоза. Удари від ходових частин, різкі коливання температури, можливість боксування і велика кількість забруднень роблять двигуни найуразливішим вузлом електричної передачі тепловоза. Несправності ел.машін в експлуатації виявляють зовнішнім оглядом, наглядом за їх роботою, а також за показаннями контрольно-вимірювальних приладів і дії машин.
Ослаблення болтових кріплень перевіряють легким обстукуванням болтів.
Погойдуванням від руки виявляють ослаблення кріплень щіткотримачів, щіток шунтів, збірних шин, міжполюсних перемичок і кабелів.
Найбільш часто зустрічаються випадки ослаблення і обриву болтів кріплення додаткових полюсів. Нещільне кріплення полюсів ТЕД помітно по руйнуванню заливальної мастики над головками болтів.
Обрив і розмотування бандажа якоря є важким пошкодженням, що виводить машину з ладу. Розмотування бандажів ТЕД може бути наслідком неякісного кріплення при бандажіровке, пережога бандажа при перекинути електричної дуги, міжвиткових замикань якірної обмотки під бандажем. Повний розпускання бандажа викликає поява диму з двигуна і заклинювання якоря.
Ослаблення затягування і деформація колектора викликають ненормальну роботу щіток (підстрибування, злами і сильне іскріння). При огляді таку несправність колектора можна помітити по виступанію пластин. Місця колектора, що відхиляються від правильної форми, підгорає. Форма колектора порушується також при його перегрів.
Руйнування якірних підшипників в електричних машинах супроводжується сильним скреготом, ударами, нагріванням, викидом диму і мастила. В тягових електродвигунах при цьому часто застряють якір в остові, а колісна пара йде юзом.
При прийманні тепловоза пошкоджений підшипник можна виявити по слідах перегріву корпусу і кришки підшипника (кіптява, обгараніе фарби, запах горіла мастила).
Пошкодження міжкотушкових з'єднань викликається ослабленням кріплення і підгоранням наконечників, а також ослабленням посадки котушок полюсів на сердечниках.
Ланцюг обмоток полюсів ТЕД може бути порушена внаслідок незадовільного якості приварки висновків до шини котушки. Це можна визначити при огляді по жовтизни ізоляції котушки в районі виведення.
Погіршення контакту в з'єднаннях між головними полюсами ТЕД можна помітити по помилкового спрацьовування реле боксування в момент рушання тепловоза.
Непрацюючі полюси визначають за ступенем нагрівання сердечників відразу після короткочасного навантаження. Сердечники таких полюсів менш нагріті.
Пошкодження колектора і щіток є наслідком багатьох несправностей ел.машін. Стан колектора служить показником працездатності машини. Колектор повинен мати гладку полірувальну поверхню правильної циліндричної форми. Про хорошому стані колектора свідчить рівномірна глянсова плівка коричневого кольору, що утворюється на контактної поверхні і поліпшує роботу щіток і колектора. Поява кольорів мінливості, викид крапельок олова з півників вказують на значний перегрів колектора.
Абсолютно неприпустимо місцеве биття колектора, наявність на робочій поверхні задирів, запали і виступаючих пластин, слідів подгара і перекидань дуги, а також відкладень щеточной пилу, бруду і масла.
Щітки повинні щільно прилягати до колектора (не менше 75% площі), мати встановлене зусилля натискання і легко, але без перекосів переміщатися в гніздах щіткотримача. Не можна залишати в роботі щітки з тріщинами, обірваними шунтами або гранично зношені по висоті. Допускається (до першого ремонту) експлуатація щіток, що мають відколи до 10% робочої поверхні.
Пробій ізоляції струмоведучих частин машин може бути результатом пошкоджень ізоляції, викликаних температурними деформаціями, поганим зміцненням і вібрацією ізольованих частин, неохайним виконанням робіт всередині машин і підвищеним тиском стисненого повітря під час продування. Особливо небезпечно для ізоляції потрапляння вологи і масла всередині машини. Пробої ізоляції найчастіше відбуваються в зимовий час, зважаючи на великий зволоження машин, особливо Тед.
Перегрів обмоток електричних машин вище гранично допустимих температур має місце у випадках, коли кількість виділеного тепла в машині перевищує розрахункові значення. Втрати в машинах пропорційні квадрату струму якоря, тому небезпека перегріву виникає при русі тепловоза з малою швидкістю і великими струмами.
У випадках посиленого нагріву окремих ТЕД при нормальному режимі головного генератора необхідно перевірити надходження холодного повітря в двигун, стан контакторів шунтіровкі поля. Різниця ступенів ослаблення поля окремих ТЕД призводить до недовантаження одних і перевантаження інших двигунів.
Якість комутації оцінюється класом комутації, тобто ступенем іскріння під збігають краєм щітки.
При класі 1 - іскріння немає.
При класі 1.25 - слабке точкове іскріння під невеликою частиною щітки.
При класі 1.5 - спостерігається іскріння під більшою частиною щітки. З'являються почорніння на колекторних пластинах і нагар на щітках, які усуваються протиранням безворсовой серветкою змоченою в бензині.
При класі 2 - іскріння під усім краєм щітки. Почорніння і нагар усуваються протиранням бензином. Швидкий знос щіток,
При класі 3 - сильне іскріння під усім краєм щітки з великими вилітають іскрами. Відбувається значне почорніння колектора і часткове руйнування щіток.
При класах комутації 1; 1.25; 1.5 допускається робота електричних машин в тривалому режимі.
Клас комутації 2 допускається тільки при короткочасних перевантаженнях.
Робота електричних машин з класом комутації 3 - неприпустима.
Іскріння під щітками викликає іонізацію повітря, яка сприяє утворенню (при високій напрузі між колекторними пластинами і поганому стані колектора і щіток) електричної дуги.
Причини сильного іскріння під щітками:
- робота при сколених або сильно зношених щітках
- великий зазор між щіткотримачем і колектором
- установка на одному колекторі щіток різних марок або з неоднаковим натисканням, і в результаті з різними контактними опорами
- збільшення фасок на колекторних пластинах, що призводить до зменшення періоду комутації
- значне перевантаження електричних машин при якій додаткові полюси, внаслідок їх магнітного насичення, повністю не виконують своє призначення
- межвитковое замикання в обмотці збудження або в якірній обмотці
- вібрація щіток через неправильної форми колектора; ослаблення кріплення щіткотримача; порушення балансування якоря; наявності плазунів на бандажах; боксування колісних пар
- швидке збільшення позицій контролера.
Огляд електричних апаратів виконують при заглушеному дизелі і вимкненому рубильнику акумуляторної батареї.
У контролера машиніста перевіряють справність дії механічного блокування штурвала і реверсивної рукоятки.
Контролер повинен забезпечувати чітку фіксацію позицій, в іншому випадку неповне замикання викликає підгоряння контактів. Якщо чіткої фіксації немає, то необхідно вкоротити пружину або замінити її. При виході з ладу контактних елементів необхідно використовувати резервні. Гайки і болти повинні мати пружинні шайби і бути добре затягнуті. Забруднені і підгорілі контакти протирають безворсовой серветкою, змоченою в бензині.
При огляді реверсора перевіряють стан силових і блокувальних контактів, зусилля натискання, стан притираються пружин і гнучких шунтів. Барабан реверсора повинен чітко і повністю повертатися. Уповільнений або неповний поворот валу реверсора відбувається через пропуску повітря між кришкою і діафрагмою. Тому необхідно підтягнути болти кріплення кришки. Підгорілі силові контакти акуратно зачищають особистим напилком. Поверхня прилягання контактів повинна бути не менше 80%.
У контакторах і реле оглядають силові і блокувальні контакти.
Причини подгара контактів:
- неповне прилягання контактів, викликане їх перекосом або зрушенням
- слабке натискання притираються пружини
- неправильна форма контактів знос осей і втулок приводних важелів
- забруднення контактів
- відсутність витримки часу при відключенні поїзних контакторів.
При подгара мідних контактів їх зачищають напилком з дрібною насічкою, знімаючи головним чином виступи і краплі металу. Контакти мають срібні напайки, а також металокерамічні контакти протирають безворсовой серветкою, змоченою в бензині. Потемніння цих контактів не є дефектом. Застосування абразивних матеріалів для зачистки контактів забороняється.
Слід зауважити, що збільшення перехідного опору при підгоряння контактів не лише погіршує їх подальшу роботу, а й у ряді випадків порушує роботу всього ланцюга. Наприклад, в контакторах шунтіровкі поля ТЕД, замикаючих ланцюга з невеликим опором, порушення контакту викликає значне зменшення ступеня ослаблення магнітного потоку двигунів. При цьому тягові двигуни з несправними контакторами НЕ догружаются.
Для контакторів, що працюють з великими струмами, особливе значення має постійний контроль за профілем і провалом. У контакторах, які не мають провалу контактів, може статися Підплавлення і приварювання контактів.
Роботу рухомих частин контакторів і реле перевіряють переміщенням їх від руки. Повернення якоря у вихідне положення повинен відбуватися без заїдань.
При перегрів гнучких шунтів змінюється колір їх пасом, вони робляться крихкими і ламаються. Необхідно стежити за тим, щоб гнучкі шунти не торкалися одне одного.
Котушки контакторів і реле виходять з ладу в результаті перегорання або обриву обмотки. Перегоряння котушки внаслідок перегріву або міжвиткових замикань помітно по лущення ізоляції при натисканні пальцями.
Перевіряють стан електропневматичного реле часу, визначаючи витримку часу шляхом переміщення якоря в нижнє положення.
Електропневматичні вентилі повинні забезпечувати чітку роботу пневмопривода і не пропускати повітря в атмосферу в вимкненому і включеному стані. Роботу вентилів перевіряють дистанційним і ручним їх включенням. Відсутність клацання посадки якоря і бездіяльність вентиля при включенні харчування котушки вказують на пошкодження ел ланцюга, перегорання або обрив обмотки. У разі виходу повітря з атмосферного отвору (при знеструмленій котушці) виробляють кілька ручних включень вентиля для видалення забруднень з-під сідла впускного клапана. Вихід повітря в атмосферу у включеному положенні вентиля свідчить про порушення щільності випускного клапана.
У разі млявою роботи, заїдання рухомих частин і пропуску повітря вентиль розбирають для огляду. Забруднені притиральні пояски сідла протирають шматочком тканини, змоченою в бензині, а клапани промивають в бензині і просушують. Перед складанням вентиля канали продувають стисненим повітрям.
При огляді опорів їх цілісність перевіряють за станом глазурі. При перегорання опору глазур темніє і розтріскується. Більш точно справність закритого опору перевіряють по іскріння при торканні проводами під напругою висновків опору. У відкритих опорах не повинно бути ослаблення намотування і торкання витків між собою.
При прийманні тепловоза стан батареї перевіряють за показаннями вольтметра ланцюгів управління. Щоб уникнути помилок рекомендується переконатися в установці стрілки вольтметра на нулі при вимкненому рубильнику батареї.
Однак нормальне напруга батареї ще не є достатнім показником. Необхідно проконтролювати, як зміниться напруга батареї під пробним навантаженням. Для цього на тепловозі включають топливоподкачивающий насос або прожектор. Якщо різниця показань вольтметра дорівнює 6-8 В, то стан батареї можна вважати нормальним.
Зниження напруги на велику величину може бути викликано розрядкою батареї, сульфатація окремих елементів, поганим контактом перемичок, внутрішнім коротким замиканням і саморазрядом елементів, погіршенням якості електроліту. Тому в сумнівних випадках не слід поспішати з пуском дизеля до завершення остаточного огляду, виявлення та усунення несправності батареї. Огляд проводять при вимкненому рубильнику батареї. Щільність кріплення перемичок перевіряють ізольованим ключем, а втрату контакту і обрив ланцюга встановлюють за допомогою контрольної лампи.
Короткозамкнені елементи при розряді батареї помітні по кипіння електроліту і підвищеного нагріву, а також за характерним запахом. При подальшій зарядці батареї в короткозамкненим елементі відсутня газоутворення.
Відшукання короткозамкнутих або сильно розріджених елементів значно прискорюється застосуванням лампочки на 2.5 - 3 В. При підключенні до несправної банку напруження лампочки різко слабшає або зникає.
Необхідно пам'ятати, що наявність одного несправного або розрядженого елемента, у якого напруга "сідає" швидше, ніж у інших, при послідовному з'єднанні елементів, обмежує місткість всієї батареї. На зниження ємності батареї найбільш сильно впливає необоротна сульфатация пластин.
Сульфатація називається освіту на поверхні пластин великих кристалів сульфату свинцю, що призводить до підвищення внутрішнього опору елементів, утруднення проникнення електроліту до активної маси і зниження ємності батареї.
Причини сульфатации пластин:
- тривалий бездіяльність батареї в стані неповного заряду
- систематично повторювані глибокі розряди батареї
- застосування електроліту надмірної щільності
- низький рівень електроліту
- забруднення електроліту шкідливими домішками
- відсутність своєчасних відновлювальних зарядів.
Сульфатацію батареї в експлуатації можна виявити по швидкому зниженню напруги під навантаженням і по сильному запаху кислоти під час заряду.
При прийманні тепловоза виробляють зовнішній огляд батареї. На поверхні банок не повинно бути пролитого або викинутого при кипінні електроліту, бруду, пилу, оксидів. Неприпустима закупорка вентиляційних каналів в пробках. Рівень електроліту повинен бути вище захисної сітки на 10-15 мм.
Особливо ретельно слід перевіряти щільність кріплення і стан перемичок і вивідних кабелів. Ослаблі контактні з'єднання іскрять при включенні навантаження на батарею (особливо в період пуску дизеля) і створюють загрозу вибуху гримучого газу в банках або відсіку батареї. Патьоки і бризки електроліту видаляють чистою сухою ганчіркою. Підгорілі місця зіткнення перемичок, гайок, клем зачищають особистим напилком і змащують вазеліном,
Вирішальне значення для підтримки встановленої ємності батареї мають правильні режими розрядки і зарядки в експлуатації. В акумуляторах тепловоза не відбувається розпад змін, їли максимальне навантаження батареї (при пуску дизеля) триває не більше 30-40 сек. Між кожним повторним пуском повинна бути витримка в 1-2 хв. Виконання більше трьох спроб пуску дизеля поспіль ставить під загрозу подальшу працездатність батареї.
Необхідно також враховувати, що чим більше навантаження на батарею, тим меншу ємність віддає вона до повної розрядки. Наприклад, при розрядному струмі близько 1000А нормально заряджена батарея 32ТН-450 повністю виснажується за 5 хв. і віддає всього лише 100 А.ч. ємності.
Після кожного пуску дизеля стан батареї контролює по амперметрі зарядки батареї. Нормально після пуску дизеля амперметр повинен показувати струм зарядки 35-45 А. У міру зарядки батареї зарядний струм поступово зменшується до 5-10 А,
Якщо після початку роботи дизеля ток зарядки перевищує 70А, то це свідчить про значному виснаженні батареї, коротке замикання акумуляторів або про підвищеній напрузі допоміжного генератора. З іншого боку, швидке (за 10-15 хв.) Зменшення зарядного струму майже до нуля вказує на значну втрату ємності батареї (у кислотних акумуляторів це характерна ознака сульфатации пластин) або на знижену напругу допоміжного генератора.
Після прибуття в депо в зазначених випадках слід перевірити стан батареї, правильність показань вольтметра ланцюгів управління і роботи регулятора напруги.
Виявлені під час перевезення несправні елементи вимикають з ланцюга батареї за допомогою перемички, зберігаючи послідовне з'єднання інших елементів. Дозволяється відключати не більше двох банок.