Руководство по обслуживанию двигателя PM VFD: разборка, сборка и замена уплотнения вала

Двигатель с постоянными магнитами и частотным управлением (PM VFD) — самый дорогой отдельный компонент компрессора OPPAIR и наименее снисходительный к неаккуратной разборке. Ротор несёт сильное постоянное магнитное поле, обмотки статора расположены всего в нескольких миллиметрах, а предварительный натяг подшипников зависит от посадки подшипниковых щитов. При правильной последовательности двигатель собирается как новый; при спешке можно задрать статор или потерять ротор, положенный на стальную плиту.

На этой странице собран полный цикл обслуживания двигателя: подготовка, разборка, дефектация, замена уплотнения вала, сборка с поэтапным моментом затяжки и проверки, которые необходимо выполнить до подачи питания на преобразователь. Ниже размещены оба цеховых видео OPPAIR: первое — полная разборка и сборка, второе — замена уплотнения на корпусе IP23.

Видео 1: разборка и сборка двигателя OPPAIR PM VFD, 2:39. Если плеер заблокирован в вашей сети, откройте ролик напрямую на YouTube.

Что охватывает руководство

• Подготовка и блокировка — изоляция преобразователя, разряд шины постоянного тока, маркировка кабелей и фиксация механического положения по часам.
• Инструмент и рабочее место — что должно быть на верстаке до выворота первого болта.
• Разборка — вентилятор и кожух, клеммная коробка, подшипниковые щиты, извлечение ротора.
• Дефектация — обмотки, магниты, подшипники, шейка вала, энкодер и тракт охлаждения.
• Замена уплотнения вала — снятие старого уплотнения, установка нового, защита кромки.
• Сборка и момент затяжки — посадка щитов, поэтапная затяжка, центровка муфты.
• Проверки перед повторным пуском — сопротивление изоляции, свободное вращение, работа без нагрузки и под нагрузкой.

До того как взяться за болты

Почти каждый отказ двигателя PM, поступающий на нашу сервисную службу, является нарушением процедуры, а не износом. Именно эти пункты обходятся дороже всего.

• Изолируйте и убедитесь в отсутствии напряжения. Отключите разъединитель, заблокируйте его, установите бирку и подтвердите нулевое напряжение на клеммах двигателя прибором, а не по показаниям дисплея преобразователя.
• Дайте преобразователю разрядиться. После снятия питания шина постоянного тока VFD сохраняет смертельно опасный заряд. Перед снятием крышки клеммной коробки выдержите время, указанное на шильдике преобразователя.
• Зафиксируйте всё до отключения. Сфотографируйте жилы U, V, W, заземления, энкодера и термистора и нанесите метки на подшипниковые щиты относительно корпуса, чтобы они встали на то же положение по часам. При изменении последовательности двигатель PM вращается в обратную сторону или сразу выдаёт отказ.
• Удерживайте ротор. Ротор намагничен постоянно. Держите его вдали от стальных верстаков, ручного инструмента, часов и телефонов и никогда не кладите там, где стружка может притянуться к магнитам.
• Спланируйте подъём. Тиражи корпусов, применяемые на машинах 30–55 kW, не поднимаются одним человеком; используйте грузоподъёмное средство с номинальной нагрузкой не ниже массы по шильдику.
• Сначала разгрузите машину. Стравите давление воздуха, слейте масло, отсоедините муфту, заглушите трубопроводы.
• Заказывайте уплотнение по модели двигателя и серийному номеру. Уплотнение подбирается под диаметр вала, расточку и масло, в котором оно работает, а не под то, что выглядит похожим на складе.

Организация верстака и инструмент

Подготовьте верстак до прихода двигателя. Работа «из ящика с инструментом» посреди процесса — именно так уплотнения получают порезы, а магниты собирают металлическую пыль.

Не допускайте попадания сжатого воздуха на открытый статор. Продувка полости обмотки загоняет абразив в изоляцию и в зазор между магнитами и расточкой — именно тот загрязнитель, который потом не видно.

Порядок разборки

1. Сфотографируйте машину в установленном состоянии — прокладку кабелей, зазор муфты, ориентацию вентилятора. Это та база, с которой вы будете сверяться в конце.
2. Отсоедините и промаркируйте силовые жилы, заземление, выводы энкодера и термистора. Закройте клеммную коробку, чтобы внутрь ничего не упало.
3. Слейте масло и стравите воздух, затем разъедините муфту. Проверьте упругий элемент муфты, пока она снята; изношенный элемент позже проявится как вибрация, которую вы отнесёте к двигателю.
4. Снимите кожух и вентилятор. Запомните направление стрелки вентилятора до того, как он сойдёт с вала.
5. Нанесите метки на подшипниковые щиты относительно корпуса, затем отпускайте болты крест-накрест, в несколько приёмов, чтобы корпус не «повело».
6. Извлекайте ротор осевым движением, ровно и медленно, с помощью съёмника — никогда не отжимаясь от обмоток. Подхватите ротор сразу после выхода из расточки статора: магнитное притяжение между ротором и пакетом достаточно велико, чтобы повредить оба, если позволить ротору рывком уйти в сторону.
7. Складывайте в пакеты с бирками подшипники, шайбы, стопорные кольца и уплотнение по мере снятия и записывайте, с какой стороны снят каждый подшипник.

Что проверять при вскрытом двигателе

Замена уплотнения вала: работа на корпусе IP23

Отказ уплотнения — самая частая причина, по которой двигатель PM вообще снимают с машины. Масло через уплотнение достигает обмоток, сопротивление изоляции падает, и преобразователь отключается задолго до того, как кто-либо увидит масло на полу. Второе видео показывает работу с уплотнением на двигателе IP23 PM с инвертором, разобранном и собранном одним съёмником.

Видео 2: разборка двигателя OPPAIR IP23 PM с инвертором, замена основного уплотнения вала и сборка, 4:07. Смотрите на YouTube, если плеер заблокирован.

Снятие старого уплотнения

Именно при снятии уплотнения создаётся большинство повторных отказов. Задача — извлечь уплотнение, не касаясь расточки и вала.

• Сначала очистите зону вокруг уплотнения, чтобы ничего не упало в полость подшипника.
• Выводите уплотнение плоским тупым инструментом с упором в металлический каркас уплотнения — никогда в алюминиевую расточку корпуса. Работайте по окружности малыми шагами, а не поддевайте из одной точки.
• Если уплотнение сидит плотно, вверните в каркас небольшой саморез — он даст съёмнику точку захвата.
• Протрите расточку и осмотрите её на задиры, заусенцы и остатки герметика. Выступающий заусенец порежет новую кромку при установке.
• Осмотрите вал по линии контакта с кромкой: натёртая канавка, в которую цепляется ноготь, означает, что новое уплотнение само по себе не удержит, и требуется восстановление вала или ремонтная втулка.

Установка нового уплотнения

1. Очистите расточку растворителем, не оставляющим остатка, и дайте ей полностью высохнуть.
2. Подтвердите направление до касания уплотнением корпуса: сторона пружины обращена к маслу, маркировка и плоский торец — наружу. Установленное наоборот уплотнение даёт течь сразу.
3. Смажьте кромку чистой сборочной смазкой — тем же маслом, на котором работает двигатель, а не универсальной смазкой, разрушающей эластомер.
4. Защитите кромку при проходе по валу: обмотка лентой или тонкая пластиковая гильза на шпоночном пазе и резьбе не даст острой кромке порезать резину.
5. Запрессовывайте уплотнение без перекоса оправкой равного диаметра, прикладывая усилие только к наружному каркасу, пока оно не встанет на ту же глубину, что и прежнее. Перекос или слишком глубокая посадка перекрывают путь возврата масла.
6. Сразу удалите излишки герметика; застывший герметик внутри корпуса становится загрязнителем в подшипнике.

Сборка и контроль момента затяжки

Качество работы определяется на сборке. Чистые поверхности, правильная посадка и контролируемый момент важнее марки устанавливаемого подшипника.

1. Очистите все сопрягаемые поверхности щитов и корпуса. Абразив, зажатый между ними, меняет предварительный натяг подшипника и через несколько недель проявляется осевым гулом.
2. Устанавливайте подшипники правильным способом — запрессовка только по внутреннему кольцу, либо нагрев, если это допускает инструкция. Никогда не задавливайте подшипник через наружное кольцо при посадке на вал.
3. Ставьте ротор ровно, не позволяя ему тереться или ударять по статору. Ось установки должна совпадать с осью извлечения.
4. Посадите щиты на размеченные положения, затем затягивайте крест-накрест минимум в два приёма: сначала предварительно, затем окончательным моментом тарированным ключом.
5. Берите моменты из инструкции и уточняйте, указаны ли они для сухой или слегка смазанной резьбы. Один и тот же болт требует разных значений в зависимости от состояния резьбы, а смешение допущений по одному болтовому кругу — так и трескаются корпуса.
6. Подсоедините муфту и проверьте центровку щупом или индикатором часового типа до окончательного крепления машины. Несоосность — самая частая причина повторного отказа подшипников.
7. Подключите жилы точно так, как на фотографиях, и повторно проверьте затяжку каждой клеммы — ослабленный контакт энкодера даёт отказы, похожие на неисправность преобразователя.

Проверки перед подачей питания на двигатель

• Сопротивление изоляции относительно земли мегомметром. Низкое показание означает, что влага или масло достигли обмоток: очистите и высушите, не подавайте питание сразу.
• Проворот вручную. Вал должен вращаться свободно, без трения, заеданий и ступенчатого осевого люфта.
• Ревизия крепежа. Каждый болт, к которому вы прикасались, проверен ещё раз по значениям инструкции.
• Работа без нагрузки 30 минут. Следите за появлением первой течи на торце вала и фиксируйте температуру подшипников и вибрацию в сравнении с показаниями до ремонта.
• Работа под нагрузкой в течение смены. Сухой торец вала и стабильный тренд температуры после двух часов работы под нагрузкой — критерий приёмки работ по уплотнению.

Неисправности, которые выглядят как отказ двигателя, но им не являются

Когда лучше передать работу нам

Выполняйте работу своими силами, если есть съёмник, тарированный ключ и чистый верстак. Остановитесь и обратитесь в сервисную службу, если верно любое из следующего:

• На валу есть канавка или расточка задрана — это уже не замена уплотнения.
• Статор загрязнён, или сопротивление изоляции остаётся низким после очистки и сушки.
• Магнит сколот, или ротор получил удар.
• Корпус превышает то, что вы можете безопасно поднять и закрепить.

Запасные части, двигатели и смежные руководства

• Двигатели — двигатели PM VFD и сменные агрегаты по типоразмеру корпуса
• Все запасные части — подшипники, уплотнения, энкодеры и ремонтные комплекты
• Компрессоры PM VSD с инвертором — машины, которые приводит этот двигатель
• Замена масляного уплотнения винтового блока — парная процедура со стороны компрессора
• Замена основного блока на интегрированном компрессоре PM

Пришлите модель двигателя, серийный номер и фотографию торца вала, и мы через страницу контактов подтвердим правильные уплотнения, подшипники и энкодер для вашего корпуса. OPPAIR поставляет экспортные исполнения со стандартным сроком 30 дней и гарантией завода до трёх лет на основные узлы IP65 PM VSD.

Ответы на связанные вопросы

• Часто задаваемые вопросы