Обслуживание бесщеточных синхронных генераторов в судовых условиях

В данной статье будет рассмотрено обслуживание бесщеточных синхронных генераторов с автоматическими системами возбуждения в судовых условиях. На сегодняшний день такие динамо-машины наиболее распространены на морском флоте, поэтому акцент именно на генераторы такого типа.

Каждый генератор на судне периодически нуждается в обслуживании. Замена масла подшипника скольжения (неприводной части) генератора, как правило, происходит раз в 2000 часов работы вспомогательного двигателя. 

Замена воздушных фильтров происходит один раз в месяц или по степени загрязнения. 

Очень часто фильтра приходится менять после грузовых операций. Раз в полгода следует производить проверку на обжатие контактной группы и измерение сопротивления изоляции обмоток статора.

Ниже можно увидеть рекомендации от производителя, который предлагает раз в 6 месяцев производить проверку и чистку внутренних компонентов генератора.

Обслуживание генератора раз в полгода

Замена масла в подшипнике

На каждом судне есть список масел «Lubrication Chart», которые нужно использовать в тех или иных механизмах. В нашем случае для подшипника синхронного генератора HYUNDAI рекомендуется использовать масло MOBIL DTE 10 EXCEL 46. 

Масло для подшипника синхронного генератора HYUNDAI

Согласно инструкции количество масла для подшипника скольжения (неприводной части) генератора составляет 2.3 литра.

Спецификация генератора, количество масла подшипника

Процедура замены масла происходит по следующим этапам:

1. Открытие верхней и нижней пробки, слив масла. 
2. Визуальная проверка отработавшего масла на наличие инородных тел (например, стальной стружки).
3. Промывка подшипника (при необходимости) керосином (согласно инструкции).
4. Закрытие нижней пробки.
5. Залив необходимого количества масла по мерному стеклу.
6. Закрытие заливного отверстия.

Подшипник генератора

Мерное стекло

Подготовка лейки с маслом

Слив отработавшего масла

Проверка масла

Заливная горловина

Заливание нового масла

Желательно использовать специальную лейку и сеточку для защиты от попадания инородных тел. После залива нужно первое время следить за сливной пробкой, чтобы во время работы генератора через неё не просачивалось нагретое масло (иначе необходимо заменить прокладку на пробке, медную шайбу или фум-ленту на резьбе). Также нужно обратить внимание на термометр, который показывает текущую температуру масла подшипника.

Температура масла в работающем генераторе

В нормальном состоянии она не должна превышать 50-70 °С. Во время первого запуска и работы генератора после замены масла нужно убедиться, что нет посторонних шумов от подшипника.

Замена воздушных фильтров и продувка сухим воздухом

Замену воздушных фильтров следует производить по мере их загрязнения или раз в месяц во время проверки внутренних элементов генератора. Для удобства фильтра должны быть нарезаны заранее, материал, как правило, – синтепон. Также следует использовать специальную портативную воздуходувку для продувания генератора сухим воздухом.

Воздушный фильтр генератора

Грязный фильтр генератора

Воздуходувка для продувки генератора

При своевременной замене фильтров обмотки генератора, а также элементы системы возбуждения, не будут перегреваться. 

Направление потоков воздуха охлаждения генератора

Температура обмоток контролируется термопарами, которые показывают температуру в каждой обмотке генератора на компьютере аларм мониторинг системы в ЦПУ. Уставки алармов стоят 150 °С. В данном случае алармы являются информационными и не влияют на работу генератора.

Температура обмоток работающего генератора

Статор и ротор генератора

Во время снятия воздушных фильтров и продувки сухим воздухом от пыли также нужно обратить внимание на внутренние компоненты генератора (обмотки статора и ротора, систему возбуждения, автоматический регулятор напряжения, трансформаторы, диоды, конденсаторы и т.д.), а именно на степень их загрязнения. При необходимости почистить грязные элементы с помощью контакт клинеров или электросольвента.

Проверка сопротивления изоляции и обжатие контактов

Кроме всего прочего нужно проверить обжатие всевозможных контактов внутри генератора, а также проверить сопротивление изоляции самого генератора относительно корпуса.

Обратите внимание на метки (на болтах и гайках), которые поставлены заводом-изготовителем при обжатии силовых контактов, эти метки со временем не должны смещаться. Если они смещаются, тогда контакты требуют поджатия.

Проверка контактной группы

Проверка сопротивления изоляции статора (на шинах)

Если есть возможность, то можно проверить также сопротивление изоляции системы возбуждения, но только с помощью мультиметра.

Внимание! Желательно отключать автоматический регулятор напряжения (AVR) при проверке сопротивления изоляции генератора, чтобы его не повредить. Читайте инструкцию своего генератора.

Проверка обжатия и целостности кабеля

На фотографии выше видно, что есть места трения разных фаз кабеля, которые собраны в один пучок. Такие места очень важно тщательно проверять и подкладывать (при необходимости) резину, чтобы предотвратить короткое замыкание в дальнейшем.

Осмотр внутренних компонентов генератора

Проверка шин на ГРЩ

Все вышеперечисленные действия выполняются обычно раз в месяц или по регламенту, установленному производителем.

Модель генератора: HYUDAI HFC7 502-84K

Обслуживание бесщеточных синхронных генераторов переменного тока требует регулярного выполнения ряда процедур для обеспечения их надёжной и эффективной работы. В отсутствие щеток и колец скольжения обслуживание становится менее трудоемким, но все же необходимо следить за другими компонентами и системами. Ниже приведены основные аспекты обслуживания этих генераторов.

Регулярное техническое обслуживание

1. Проверка состояния ротора и статора:

   • Визуальный осмотр на наличие механических повреждений, загрязнений или коррозии.
   • Измерение сопротивления обмоток и проверка на наличие коротких замыканий или пробоев изоляции.

2. Система охлаждения:

   • Проверка и чистка радиаторов, вентиляционных отверстий и вентиляторов.
   • Замена или дозаправка охлаждающей жидкости (если применяется жидкостное охлаждение).
   • Проверка исправности работы термодатчиков и других устройств контроля температуры.

3. Система смазки:

   • Если в генераторе используются подшипники с масляной смазкой, необходимо регулярно проверять уровень и состояние масла.
   • Замена масла и смазка подшипников в соответствии с рекомендациями производителя.

4. Электронная система управления и возбуждения:

   • Проверка и калибровка электронных компонентов.
   • Обновление прошивки контроллеров и других программируемых устройств (если требуется).
   • Проверка и тестирование защитных реле и систем управления на корректную работу.

5. Кабели и соединения:

   • Проверка всех электрических соединений на наличие ослаблений или коррозии.
   • Замена поврежденных кабелей и разъемов.
   • Проверка заземления и устранение возможных проблем.

6. Диагностика вибраций и шума:

   • Измерение уровней вибрации и шума для выявления несоосности, дисбаланса или износа подшипников.
   • Применение вибродиагностических приборов для детального анализа состояния генератора.

Периодическое обслуживание

1. Полное техническое обслуживание:

   • Демонтаж генератора для проведения углубленного осмотра и ремонта.
   • Проверка всех механических компонентов, включая подшипники, валы и крепления.

2. Тестирование на нагрузку:

   • Проведение нагрузочных тестов для оценки производительности генератора.
   • Проверка реакции генератора на изменения нагрузки и его способность поддерживать стабильное напряжение.

3. Анализ масла и изоляции:

   • Проведение анализа масла для выявления загрязнений или продуктов износа.
   • Проверка состояния изоляционных материалов с помощью специализированных тестов.

Документирование и анализ

1. Ведение журнала обслуживания:

   • Запись всех выполненных процедур, замененных компонентов и результатов проверок.
   • Анализ тенденций для выявления потенциальных проблем и планирования профилактических мер.

2. Планирование профилактических работ:

   • Разработка графика профилактического обслуживания на основе анализа данных о работе генератора.
   • Прогнозирование потребностей в запасных частях и подготовка к возможным ремонтам.

Обслуживание бесщеточных синхронных генераторов переменного тока требует комплексного подхода, включающего регулярные проверки, диагностические тесты и профилактические меры. Соблюдение рекомендаций производителя и выполнение всех необходимых процедур поможет обеспечить длительную и надёжную работу генератора, снизив риски отказов и непредвиденных простоев.