Срок службы и надежность работы электрооборудования во многом зависит от технически грамотной его эксплуатации, своевременности и качества ремонтов. Мелкий ремонт, не связанный с перемоткой и перепропиткой обмоток, обычно выполняют силами судового экипажа при техническом обслуживании, а замену изоляции обмоток и устранение значительных повреждений — в специализированных цехах СРЗ при ремонте судна. Дефектацию электрических машин производят во время технического или вахтенного обслуживания.
Наиболее характерными признаками неисправности электрической машины являются: повышенный нагрев отдельных частей; понижение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса машины или между собой; повышенная вибрация корпуса и ненормальный шум при работе. У машин, имеющих щеточный аппарат, характерным признаком неисправности является сильное искрение под щетками.
Для измерения температуры, кроме термометра, применяют метод сопротивления и метод заложенных температурных детекторов. Последний метод чаще всего применяют для непрерывного дистанционного измерения температуры обмоток и других частей наиболее ответственных электрических машин (например, гребных электродвигателей и генераторов судовых электростанций). В качестве датчиков температуры используют либо специальные термопары, либо терморезисторы, встроенные в обмотки, подшипники или другие ответственные узлы. Отсчет температуры производят по шкалам приборов, установленных чаще всего на главных распределительных щитах или пультах управления и отградуированных в градусах Цельсия.
При измерении температуры термометром для улучшения теплопередачи от детали, температура которой измеряется, и увеличения поверхности соприкосновения баллончика с поверхностью детали рекомендуется баллончик термометра обернуть несколькими слоями станиоля и плотно прижать к поверхности детали так, чтобы образовавшийся при сжатии станиоля комочек охватывал всю поверхность баллончика. Для уменьшения влияния струй окружающего воздуха, охлаждающих станиоль, место замера температуры можно прикрыть ватой пли ветошью.
В последнее время для замера температуры широко распространены контактные электротермометры типа ЭТ-138. Они удобны в работе, имеют небольшую массу, малую инерционность при измерении и позволяют замерять температуру в труднодоступных (для обычного термометра) местах.
Сопротивление обмотки измеряют либо непосредственно ом* метром, либо косвенно — с помощью амперметра и вольтметра. Чаще всего для непосредственного измерения применяют приборы с пределами измерений 10«3—106 Ом и точностью измерений ±0,5% (например, универсальные мосты Витстона типа УМВ или ММВ).
Предельно допустимая температура обмотки зависит от нагре-востойкости применяемых изоляционных материалов. Нагрево-стойкость определяется степенью старения изоляционных материалов при предельно допустимой для них температуре. При старении (необратимом изменении электрических, физических, химических и механических свойств) изоляционные материалы перестают выполнять в конструкции свои функции.
Материалы, которые обладают способностью сохранять достаточно высокие механические и диэлектрические характеристики при повышенных температурах и длительном нагреве в течение времени, соответствующего сроку нормальной эксплуатации электрической машины, объединяют в классы нагревостойкости.
Предельно допустимые превышения температуры отдельных обмоток и частей, соприкасающихся с обмотками, в наиболее нагретой доступной точке при температуре окружающей среды 45 °С, в соответствии с Правилами Регистра СССР, должны быть не более 60, 75, 95, 105 и 130 °С соответственно для изоляции классов А, Е, В, F и Н.
Эксплуатация электрических машин при температуре, превышающей предельно допустимую, не допускается, так как это приводит к преждевременному их износу. Практикой установлено, что длительная эксплуатация электрической машины при температуре, превышающей предельно допустимую всего на 10 °С, сокращает срок службы ее изоляции примерно в два раза.
Одной из основных причин выхода из строя электрических машин в процессе эксплуатации является снижение пробивного напряжения изоляции из-за теплового старения, механического износа или чрезмерного увлажнения. О состоянии изоляции можно судить по сопротивлению изоляции обмоток между собой и по отношению к корпусу электрической машины.
По Правилам Регистра СССР сопротивление изоляции обмоток электрических машин, силовых и осветительных трансформаторов относительно корпуса, а также между обмотками при температуре оборудования, близкой к рабочей, при эксплуатации не должно быть ниже 1500 Ом на 1В номинального напряжения потребителя мощностью до 1000 кВт (кВ-А) и напряжением до 500 В.
Величины наименьшего допустимого сопротивления изоляции для электрического оборудования напряжением свыше 500 В, я также для электрических машин мощностью свыше 1000 кВт (кВ-А) являются в каждом случае предметом специального рассмотрения Регистром СССР и должны быть оговорены в технической документации. Низкие значения сопротивления изоляции обмоток свидетельствуют либо об их чрезмерной увлажненности и загрязненности, либо о неисправности, требующей серьезного ремонта. Сопротивление изоляции обычно измеряют переносным мегомметром постоянного тока типа Ml 101.
При измерении сопротивления изоляции обмотки от корпуса необходимо проводник, идущий от зажима «Земля», надежно присоединить к корпусу машины и проверить надежность контакта путем замыкания проводника, идущего от зажима «Линия», на корпус машины (при вращении рукоятки индуктора стрелка должна стоять на нуле). После этого нужно присоединить проводник, идущий от зажима «Линия», к обмотке, сопротивление которой замеряется; установить переключатель в положение «М» (мегомы) или «К» (килоомы) и, вращая ручку индуктора с равномерной частотой вращения (около 120 об/мин), произвести отсчет по той шкале, на которую установлен переключатель. При замерах сопротивления изоляции отсчет величины сопротивления должен производиться через 1 мин после приложения рабочего напряжения мегомметра. В последнее время для измерения сопротивления изоляции применяют удобные в работе безындукторные мегомметры типа БМ-1, выпускаемые на рабочее напряжение 100 и 500 В.
Вибрация нарушает нормальную работу щеточного аппарата, вызывает повышенный износ подшипниковых узлов и креплений, разрушает изоляцию. Допустимые величины амплитуды собственных вибраций электрических машин (в мм) при различной частоте вращения следующие: 1000 об/мин — 0,1; 1500 — 0,09; 2000 — 0,075; 2500 — 0,06; 3000 — 0,05; 4000 — 0,03; 5000 — 0,02. Указанные нормы действительны при отсутствии вибраций фундамента как собственных, так и возникающих вследствие работы машин и механизмов. Допустимые величины вибраций для промежуточных частот вращения определяют интерполированием. Для замера величины вибрации чаще всего применяют ручные переносные приборы типа ВИП-2М и ВА-1.
При эксплуатации электрических машин необходимо периодически следить за работой щеточного аппарата, так как значительное искрение приводит к повышенному нагреву коллекторов, контактных колец и разрушению щеток. При недопустимом искрении может возникнуть круговой огонь на коллекторе, приводящий к серьезным повреждениям или даже выходу из строя электрических машин. Чаще всего искрение наблюдается под сбегающим краем щеток, однако при ускоренной коммутации может возникнуть и на набегающем крае. Степень искрения определяют по шкале.
Электрические машины постоянного тока, предназначенные для работы в длительном режиме при номинальной нагрузке, должны работать практически без искрения (класс коммутации 1—llU). Для машин с кратковременным и повторно-кратковременным режимом работы допускается класс коммутации 11/2. Основным показателем оценки коммутации является состояние коллектора и Щеток, так как при отсутствии видимого искрения на коллекторе иногда появляются следы почернения и происходит разрушение щеток, что свидетельствует о ненормальной работе щеточного аппарата.
При обнаружении отклонений от норм изоляции обмоток или появлении других признаков, свидетельствующих о неисправности электрической машины, ее необходимо тщательно осмотреть, уточнить место и характер повреждения с тем, чтобы правильно выбрать вид ремонта и место его выполнения.