Изоляция обмоток электродвигателей: Повреждение изоляции обмотки — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Содержание

Изоляция электрических машин

Страница 1 из 26

Ваксер Н. М. Изоляция электрических машин. Учебное пособие. — Л., изд. ЛПИ, 1985.
Пособие предназначено для студентов специальностей «Электроизоляционная и кабельная техника» и «Электрические машины».
В пособии рассматриваются воздействия, которым подвергается изоляция электрических машин в процессе производства и в эксплуатации, факторы, определяющие срок службы изоляции. Описаны основные типы конструкций изоляции и применяемые материалы и технологические процессы.

Глава 1
КЛАССИФИКАЦИЯ И УСЛОВИЯ РАБОТЫ ИЗОЛЯЦИИ
§ 1. Классификация изоляции по назначению в электрической машине (ЭМ)
По назначению в ЭМ изоляцию можно разделить на следующие виды.

Корпусная изоляция — отделяет проводники от магнитопровода (сердечника). Корпусная изоляция разделяется на высоковольтную, длительно работающую при напряженностях, превышающих напряженности начала частичных разрядов, и низковольтную.
Изоляция межфазовых зон и соединений обмотки — разделяет различные фазы и концевые элементы обмотки фазы, находящиеся в работе под разными потенциалами.
Витковая изоляция — разделяет витки в одной секции или катушке обмотки.
Изоляция элементарных проводников — разделяет проводники в одном витке или в стержне (одновитковая катушка) обмотки.

Кроме того к элементам электроизоляционных конструкций относятся полупроводящие покрытия. В различных типах ЭМ могут использоваться все указанные виды изоляции или часть из них.
Рассмотрим применение изоляции в основных типах ЭМ.

Мощные турбо- и гидрогенераторы, синхронные компенсаторы. Номинальное напряжение UH в этих машинах наиболее высокое — 24 кВ в турбогенераторах и 18 кВ в гидрогенераторах. За рубежом применяется напряжение до 27 кВ.

Обмотка статора обычно стержневого типа. Она содержит корпусную, межфазовую изоляцию и изоляцию элементарных проводников.

На рис. 1 представлено сечение пазовой части стержневой обмотки, на котором показаны основные элементы конструкции — изолированные сплошные и полые элементарные проводники 1, 2; корпусная изоляция 4, полупроводящие покрытия на проводниках 7 и поверхности изоляции 5. На рис. 2 показано расположение изоляции межфазовых промежутков 1 и мест соединения обмотки 2.

Рис. 1
К корпусной изоляции предъявляются высокие требования по электрическим свойствам, особенно по долговечности и стойкости к различным нагрузкам.

Рис. 2
Конструктивно корпусная изоляция статорных обмоток в турбогенераторах и гидрогенераторах одинакова. Однако при равных номинальных напряжениях в турбогенераторах толщина изоляции на 10… 20% больше из-за повышенных требований к надежности мощных блоков с турбогенераторами.
Изоляция элементарных проводников должна выдерживать, главным образом, механические нагрузки при изготовлении. Особенное значение эта изоляция приобретает в машинах с форсированным (водяным) охлаждением, где имеются полые проводники.

Замыкание между элементарными проводниками, происходящее вследствие повреждения изоляции, может привести к разрушению стенки проводника и
попаданию воды в корпусную изоляцию. Изоляция элементарных проводников подвергается тепловому износу, частичным разрядам (в местах, примыкающих к корпусной изоляции), истиранию (в случае нарушения сцепления между проводниками).
Полупроводящие покрытия служат для выравнивания электрического поля в пазовой и лобовой частях обмотки (подробно рассматриваются в § 21).
Обмотка ротора. Номинальное напряжение обмотки ротора от 300 до 500 В, она содержит корпусную 1 и витковую 2 изоляцию (рис. 3), подвергающуюся в работе тепловым, механическим воздействиям, загрязнению и при длительных перерывах в работе — увлажнению.

Рис. 3
Конструктивно обмотки ротора различаются. На рис. 3, а представлена катушка явнополюсного ротора (п = = 30… 100 об/мин) гидрогенератора, а на рис. 3,6 — сечение паза неявнополюсного ротора (п = 1500.

..3000 об/мин) турбогенератора.

Асинхронные двигатели. Это широкий класс машин с номинальным напряжением от 220 В до 10 кВ и мощностью от десятков Вт до нескольких МВт. Конструктивно общим для них является применение в статоре катушечной обмотки, содержащей корпусную и витковую изоляцию. Однако в зависимости от напряжения и мощности исполнения изоляции обмоток сильно отличаются.

Изоляция статорных обмоток

. Для статорных обмоток можно выделить два основных варианта исполнения:
а) всыпная обмотка с предварительным изолированием паза (Рн < 100 кВт). В этом случае различают корпусную

(или пазовую) изоляцию и витковую. Роль ВИТКОВОЙ изоляции во всыпной обмотке выполняет изоляция элементарного проводника;
б) катушечная (шаблонная) обмотка с полностью нанесенной на нее изоляцией (Рн > 100 кВт). Основные элементы изоляции этой обмотки: корпусная, витковая и изоляция элементарного проводника.
Основные воздействия: при UH < 660 В — тепловые и механические; при UH > 3000 В добавляется электрическое старение под действием частичных разрядов (особенно в ЭМ с рабочей температурой 180° С).
Изоляция роторных обмоток. Фазные роторы асинхронных двигателей малой мощности имеют всыпную обмотку, изоляция их не отличается от аналогичной статорной обмотки сравнимой мощности. Роторные обмотки электродвигателей большой мощности выполняются стержневыми из неизолированной меди и имеют только корпусную изоляцию. Вследствие повышенных механических нагрузок на обмотку (скорость вращения ротора до 3000 об/мин) изоляция усиливается дополнительными прокладками на дно паза и под клин.

Машины постоянного тока.

Изоляция якорных обмоток. В машинах мощностью до 10 кВт применяется всыпная обмотка, изоляция не отличается от изоляции статорных всыпных обмоток.
В якорях машин большой мощности обмотки выполняются стержневыми, меньшей мощности — катушечными. Изоляция так же, как в статорных обмотках, разделяется на корпусную, витковую и изоляцию элементарного провода.
В связи с повышенными механическими нагрузками на якорную обмотку (под действием центробежных сил) корпусная изоляция усиливается дополнительным изолированием паза.

Основные воздействия на изоляцию тепловые и механические.
Изоляция коллектора состоит из межламельной и корпусной изоляции, отделяющей коллекторные пластины от нажимных деталей и вала якоря. Основные воздействия на изоляцию — механические и тепловые.
Изоляция главных и дополнительных полюсов. В главных и дополнительных полюсах применяют обмотки катушечного типа. Изоляция их разделяется на корпусную (от полюса и сердечника) и витковую. Основные воздействия на изоляцию тепловые.

Виды и конструкция изоляции обмоток

Страница 9 из 84

Конструкция изоляции обмоток определяется номинальным напряжением и конструкцией самой машины, а также конфигурацией ее пазов. По своему назначению изоляция подразделяется на корпусную, междуфазовую, витковую и проводниковую. Корпусная изоляция служит для изоляции витков обмотки от корпуса и от других металлических частей машины, витковая — для изоляции витков одной катушки друг от друга, проводниковая — одного проводника от другого, междуфазовая — одной фазы обмотки от других фаз.

Пазы электрической машины могут иметь различную конфигурацию. В статорах электрических машин переменного тока мощностью до 100 кВт на напряжение до 660 В делают полузакрытые пазы (рис. 12,а), в которые укладывают обмотку из круглого провода 1. На рисунках условно (без соблюдения масштаба) показано расположение проводников и изоляции. Корпусная изоляция устанавливается в пазы до укладки обмотки. Она выполняется в виде короба 2 из одного или нескольких слоев. Витковой изоляцией в таких обмотках является изоляция отдельных проводников. Если в пазах располагаются стороны двух разных катушек — двухслойная обмотка (рис. 12,б), то между ними по высоте паза устанавливают междуфазовую изоляцию — прокладки 6, изолирующие проводники разных катушек друг от друга.

Рис. 12. Поперечные сечения полузакрытых пазов с обмоткой из круглого провода:

а — однослойной, б — двухслойной

Проводники обмотки закрепляются в пазах пазовыми крышками 3 или пазовыми клиньями 4. Под клин устанавливают прокладку 5. В лобовых частях между катушками разных фаз располагают междуфазовую изоляцию в виде фасонных прокладок из листового изоляционного материала.
Статоры машин переменного тока с номинальным напряжением до 660 В при мощности более 100 кВт имеют полуоткрытые пазы (рис. 13), в которые укладывается обмотка из прямоугольного провода. Корпусная изоляция имеет такую же конструкцию, как и в обмотках из круглого провода. Изоляционный короб 2 устанавливается в пазы до укладки обмотки и состоит из нескольких слоев изоляционного материала. Обмотка закрепляется в пазу клином 1. Помимо прокладок

4 между сторонами разных катушек в пазу устанавливают прокладки из механически прочного изоляционного материала на дно паза 3 и под клин 5.
Обмотки всех машин на напряжение 3000 В и выше, а также машин специального исполнения на любое напряжение, например влагостойких, выполняются из прямоугольного провода и укладываются в открытые пазы (рис.

14). Катушки обмотки изолируются до укладки в пазы. Корпусная изоляция их пазовой части 6 может быть выполнена либо в виде сплошной гильзы, либо непрерывной намоткой ленточного изоляционного материала. Электрическая и механическая прочность гильзовой изоляции более высокая, но она имеет существенный недостаток — гильзу можно выполнить только на прямолинейных участках катушек — их пазовых частях. Изоляция лобовых частей выполняется непрерывной. На стыках двух видов изоляции — гильзовой и непрерывной вблизи выхода прямолинейной части катушек из паза сплошной слой изоляции нарушается.

Рис. 13. Поперечное сечение полуоткрытого паза с обмоткой

Рис. 14. Поперечное сечение открытого паза с обмоткой

Поэтому в местах стыков появляется наибольшая опасность пробоя изоляции. При изготовлении катушек с гильзовой изоляцией приходится принимать специальные меры для обеспечения необходимой электрической прочности этих участков.
Большинство обмоток высоковольтных машин делают с непрерывной изоляцией, которая накладывается и на пазовые, и на лобовые части катушек. Ее выполняют из стекломикаленты, слюдинитовых или слюдопластовых лент. Лента накладывается вполнахлеста в несколько слоев. Число слоев зависит от номинального напряжения машины и может быть большим, например число слоев пазовой изоляции обмотки высоковольтной машины на напряжение 10 кВ достигает 10—12. Лобовую часть обмоток изолируют меньшим числом слоев той же ленты. При этом в отличие от гильзовой изоляции образуется сплошной непрерывный изоляционный слой по всей поверхности катушки.

Между витками обмотки (см. рис. 14) устанавливают витковую изоляцию 3. Она выполняется непрерывной по всей их длине в пазовой и лобовых частях витка или в виде прокладок между витками. В открытых пазах устанавливают также прокладки на дно паза 5 и под клин 2 для предохранения корпусной изоляции от механических повреждений и между сторонами катушек по высоте паза 4 для создания между ними определенного расстояния в пазу и в лобовых частях. Стороны катушек закрепляются в пазу клином 1.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

Какие требования предъявляют к изоляции электрических машин?
Что называют старением изоляции и как оно влияет на электрические и механические свойства изоляции?
Какие классы нагревостойкости изоляции вы знаете?
Что такое гигроскопичность изоляции и почему ее стараются уменьшить?
Какие классы нагревостойкости имеет изоляция обмоточных проводов ПЭВ, ПЭТ-155, ПСД, ПСДК?
Какие способы наложения изоляции вы знаете?
Как работает и для чего применяется «механический обмотчик»?
Опишите конструкцию изоляции обмоток электрических машин, выполненную из круглого провода.
Из каких изоляционных материалов выполняют корпусную изоляцию обмоток машин с номинальным напряжением 3000 В и выше?

Сопротивление изоляции электродвигателя: измерения и нормы

Современное электротехническое оборудование, как правило, содержит медные токопроводы, надежно защищенные изоляционной оболочкой. Используемые в промышленности и в быту электродвигатели не является исключением. Но для эффективной работы этих агрегатов важно следить за тем, чтобы изоляция проводников поддерживалась в идеальном состоянии и сохраняла свои защитные свойства.

Для чего нужна проверка сопротивления изоляции

Если регулярно не проверять сопротивление изоляции электродвигателей – через какое-то время она может высохнуть или сильно износиться и перестать выполнять свои защитные функции. А такое положение чревато серьезными последствиями, из которых короткое замыкание – самое неприятное. Следствием его нередко становится возгорание изоляции и других горючих материалов, постепенно перерастающее в полномасштабный пожар.

Измерение сопротивления изоляции электродвигателя

Именно поэтому организация и проведение измерений сопротивления изоляции электродвигателя – первостепенная задача служб, ответственных за поддержание электротехнического оборудования в рабочем состоянии. Ее своевременное проведение в соответствие с утвержденным рабочим графиком позволит избежать серьезных последствий (предотвратит выход из строя дорогостоящего оборудования).

Нормы сопротивления изоляции

Как и для других элементов электротехнического оборудования – для электродвигателей и схожих с ними по устройству машин постоянного тока предусмотрены предельные величины по проводимости защитной изоляции. Если реальный показатель оказывается при измерении ниже допустимого предела – агрегат снимается с эксплуатации.

Нормы для асинхронных двигателей

Согласно ПУЭ при измерении сопротивления изоляции обмоток электродвигателя следует учитывать специфику конструкции и заявленную мощность агрегата. Только после того, как учтены все эти факторы – можно начать измерять контролируемый параметр

С учетом этих факторов проверяемый показатель должен соответствовать следующим значениям:

Для статорных обмоток – не менее 0,5 мОм;
Для ротора двигателя – не менее 0,2 мОм;
Показатель для термических датчиков не нормируется.

Дополнительная информация: Приблизительная оценка, нередко используемая в практике измерений, исходит из значения этого показателя не ниже 1мОм.

Его снижение до 0,5 мОм, например, свидетельствует о незначительных отклонениях от нормы, которые, тем не менее, со временем приводят к серьезным последствиям. При обнаружении существенного снижения этого показателя, вызывающий сомнение агрегат лучше всего отправить на обследование в специализированную мастерскую.

Нормы для машин постоянного тока

Методики проверки для машин постоянного тока несколько отличаются от уже рассмотренных процедур для асинхронных двигателей. Здесь сначала потребуется снять щетки из щеткодержателей (как вариант – подложить под их корпус кусочек изоляционного материала).

Проверка минимального сопротивления изоляции организуется между следующими узлами и элементами схемы:

между всеми возбуждающими обмотками и коллектором;
между щеткодержателем и основанием (корпусом) агрегата;
между коллектором якоря и основанием;
а также между возбуждающими обмотками и корпусом агрегата.

Важно! В ходе проверки катушки возбуждения электрически отключаются от других узлов и проверяются каждая по отдельности.

Допустимое сопротивление изоляции определяется рядом факторов, основные из которых – это рабочего напряжение агрегата и температура воздуха. При среднем показателе в 20°С оно соответствует следующим значениям:

при 220 Вольтах питания – 1,85мОм;
при 380 или 440 Вольтах – 3,7мОм;
в случае напряжения в 660 Вольт – 5,45 мОм (этот же показатель предусмотрен для высоковольтных машин на 6 кВ или 10 кВ).

Помимо рассмотренных узлов контролируется сопротивление бандажей. Оно меряется между им самим и корпусом, и, кроме того, между им и фиксируемой обмоткой двигателя. Это показатель не может быть менее 0,5 мОм.

Методы обследования

При проведении испытаний асинхронных двигателей статорные обмотки, включенные по схемам «звезда» или «треугольник» потребуется демонтировать и проверить все входящие в их состав катушки. Вслед за этим производятся замеры нужного параметра по отношению к корпусу и между собой. Для этого применяются различные методы, основные из которых перечислены ниже:

Использование специального измерительного прибора – мегаомметра.
Посредством вольтметра и аналогового амперметра.
С применением измерительного моста или современного цифрового омметра.
Испытание напряжением высокой величины.
Использование обычного мультиметра.

Каждый из этих способов нуждается в подробном рассмотрении.

Мегаомметр

Проверка мегомметром проводится с соблюдением следующих условий:

при питающем напряжении до 500 Вольт используется прибор с соответствующим номиналом;
при больших напряжениях выбирается мегаомметр с рабочими значениями до 1000 Вольт.

Обратите внимание: Если электротехническое оборудование рассчитано на 600 Вольт – предписывается применять прибор на 2500 Вольт.

Проверки по отношению к корпусу двигателя и между обмотками осуществляются по очереди для каждой из цепей с разными выводами. При этом все остальные концы соединяются с корпусом агрегата. Те же процедуры для обмоток трехфазного двигателя, включенных звездой или треугольником, проводится для всех трех составляющих.

Измерение сопротивления изоляции электродвигателя мегаомметром

Имеющиеся в схеме элементы, постоянно подсоединенные к корпусу агрегата (защитные конденсаторы или изолированные обмотки, например) на время испытаний отсоединяются. Для измерений, проводимых с электродвигателями, обмотки которых имеют водяное охлаждение, потребуется прибор с защитным экраном. Его зажимы перед снятием показаний присоединяются к стационарному или переносному . По завершении измерений с каждой из проверяемых цепей снимается остаточный заряд путем прикосновения ее к заземленному корпусу машины.

Измерительный мост и цифровой омметр

Измерения по этой методике поводятся согласно прилагаемой к приборам инструкции. Схема измерительного моста содержит два постоянных резистора и один переменный. Они соединены таким образом, что образуют два своеобразных «плеча» в виде 2-х цепочек На незанятое место во второй половинке включается сопротивление, которое нужно измерить.

Измерительный мост постоянного тока

В диагональ моста включен стрелочный измерительный прибор. Изменяя величину переменного сопротивления оператор добивается баланса двух цепочек, когда через плечи течет одинаковый ток. Искомое сопротивление определяется из соотношения, в которое подставляются значения трех

Цифровой омметр СО 3001

сопротивлений (2-х постоянных и одного переменного, полученного в результате измерений).

Цифровой омметр – это современный электронный прибор, позволяющий измерять сопротивление в широких пределах (фото справа).

Использование амперметра плюс вольтметр

Достаточно точно найти искомые значения для обмоток можно методом измерения напряжения и тока. С этой целью придется проделать следующие операции:

Подключить между центральной жилой обмотки двигателя и его корпусом вольтметр, а последовательно в эту цепочку установить амперметр.
Подать на полученную схему небольшое напряжение, а затем измерить ток и напряжение в ней.
По классической формуле R=U/I определить сопротивление.
Проделать те же операции, постепенно повышая напряжение до предельного значения.
На основе полученных данных рассчитать среднеарифметический показатель.

Измерение сопротивления изоляции электродвигателя с помощью амперметра и вольтметра

Затем нужно проделать те же операции для других обмоток и элементов электродвигателя.

Использование повышенного переменного напряжения

Для проведения таких испытаний потребуется повышенное напряжение, получаемое с линейного преобразователя (трансформатора). Последний оснащен устройством регулировки, позволяющим получать нужный уровень испытательного потенциала. Кроме того, в схему установки входит выключатель с видимым разрывом и устройство токовой защиты. С его помощью трансформатор автоматически отключается при пробое в цепях вторичной обметки или при разрушении изоляционной защиты.

Схема испытания изоляции электродвигателя повышенным напряжением переменного тока.

Время приложения напряжения при проведении испытаний выбирается равным 1-ой минуте для основной изоляции и 5 минутам – для межвитковой. Кратковременное приложение высоковольтного потенциала на сказывается на состоянии изоляции (не ухудшает ее защитных свойств).

Важно! Повышать напряжение до 1/3 испытательной величины можно произвольно, не учитывая динамику процесса.

По достижении этого уровня его следует наращивать плавно, со скоростью, позволяющей снимать показания со стрелочных шкал визуально. При тех ж операциях с электрическими машинами время наращивания напряжения от 1/2 до максимального значения не может быть менее 10 секунд.

Мультиметр

С помощью мультиметра точно измерить изоляцию обмоток двигателя не получится. При его наличии удается только приблизительно оценить ее качество. Другими словами – в данном случае можно убедиться только в том, что нет короткого замыкания, например. О снятии точных значений искомого показателя в этой ситуации не может быть и речи.

Причины низкого сопротивления

В нормальных условиях сопротивление изоляции проводов электродвигателя, покрытых защитной пленкой, сохраняет свое значение в течение длительного времени. Но в ходе эксплуатации на нее воздействует ряд разрушающих факторов, основными из которых являются:

Механические напряжения.
Повышенная влажность окружающей среды.
Воздействие содержащихся в ней агрессивных веществ.
Резкие колебания температуры.

Дополнительная информация: Существенное влияние на состояние защитной оболочки оказывает и перегрев двигателя, работающего во внештатном режиме.

Все перечисленные факторы приводят к снижению сопротивления изоляции с возможностью последующего пробоя обмотки на корпус или межфазного замыкания.

Нажмите, пожалуйста, на одну из кнопок, чтобы узнать помогла статья или нет.

Помогла30Не помогла2

§ 8.4. Изоляция обмотки статора

Электрическая изоляция обмотки — наиболее ответственный элемент электрической машины, в значительной степени определяющий ее габариты, вес, стоимость и надежность.

Пазовые стороны обмотки статора расположены в пазах (рис. 8.9), которые могут быть полузакрытыми (а), полуоткрытыми (б) и открытыми (в). Перед укладкой проводников 4 обмотки поверхность паза прикрывают пазовой (корпусной) изоляцией 2 в виде пазовой коробочки. Этот вид изоляции должен иметь не только достаточную необходимую

Рис. 8.9. Пазы статора

электрическую, но и механическую прочность, так как на него действуют значительные механические силы, возникающие в процессе paботы машины, а особенно в процессе укладки (уплотнения) проводников обмотки в пазах. В нижней части паза располагают прокладку 1.

Электрическая изоляция проводников друг от друга обеспечивается витковой изоляцией, в качестве которой в машинах напряжением до 660 В используют изоляцию обмоточных проводов, а при напряжении 6000 В и выше эта изоляция требует усиления на каждом проводнике специальной витковой изоляцией. В двухслойных обмотках между слоями укладывают прокладку 3. Паз закрывают клином 6, под который обычно также кладут изоляционную прокладку 5.

Способ изоляции паза и применяемые изоляционные материалы зависят от типа обмотки, ее рабочего напряжения и температуры перегрева. При выборе электроизоляционных материалов для изоляции паза необходимо, чтобы все материалы имели одинаковую нагревостойкость.

Изоляционные материалы, применяемые в обмотках электрических машин и трансформаторов, разделяют на пять классов нагревостойкости, отличающихся друг от друга предельно допустимой температурой нагрева:

Класс нагревостойкости

изоляции……………….

Предельно допустимая

температура, °С ………

105

120

130

155

180

Расчетная рабочая тем-

пература обмотки, °С. .

115

Класс изоляции определяет также значение расчетной рабочей температуры при расчете активного сопротивления обмотки.

В последние годы для обмоток статоров при напряжении до 660 В преимущественно применяют провода с эмалевой изоляцией марок ПЭТВ и ПЭТ-155 круглого и прямоугольного сечений. Основным изоляционным материалом для обмоток статоров служат: в низковольтных машинах (до 660 В) — пленкосинтокартон, электронит, лакотканеслюдопласт, а в высоковольтных машинах (6000 В и выше) — стеклослюдопластовая лента, стеклотекстолит и т. п.

С целью улучшения использования габарита машины желательно, чтобы изоляция обмотки в пазах занимала меньше места.

Для оценки использования площади паза пользуются коэффициентом заполнения паза изолированными проводниками

k_n= N_п1d_из²/ S_п‘, (8. 4)

где N_п1 — число проводников в пазе; d_из — диаметр изолированного проводника, мм; S’_n — площадь паза, занимаемая обмоткой (без учета клина), мм².

При использовании обмоточных проводов круглого сечения (пазы полузакрытые) для ручной укладки обмотки k_n = 0,70 ÷ 0,75,для машинной укладки на статорообмоточных станках k_п = 0,70 ÷ 0,72.В высоковольтных машинах пазы статора делают открытыми, так как только в этом случае можно обеспечить надежную пазовую изоляцию.

Контрольные вопросы

1.Начертите развернутую схему трехфазной двухслойной обмотки статора с последовательным соединением катушечных групп для одного из приведенных ниже вариантов:

Варианты	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Число полюсов 2р. ..	2	4	6	4	2	2	2	8	4	4
Число пазов Z₁	24	24	36	36	18	36	30	48	48	30

2.Как изменится ЭДС обмотки с 2р = 6, если последовательное соединение ее катушечных групп изменить на параллельное? Начертите схемы этих соединений.

3.Почему лобовые части однослойных концентрических обмоток располагают в нескольких плоскостях?

4.Каковы достоинства и недостатки двухслойных и однослойных обмоток статоров?

5.Почему однофазную обмотку статора укладывают в ²/₃ пазов?

6.Как разделяются электроизоляционные материалы по нагревостойкости?

6.2.13. ИЗОЛЯЦИЯ ОБМОТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН. История электротехники

6.2.13. ИЗОЛЯЦИЯ ОБМОТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Надежность и долговечность электрических машин обусловлена главным образом их техническими показателями и качеством электроизоляционных материалов. Наибольший вклад в разработку и внедрение новых изоляционных материалов, конструкций на их основе и технологических процессов, обеспечивающих в значительной мере прогресс в электромашиностроении, внесли специалисты завода «Электросила» и отделение изоляции ВЭИ (впоследствии Всесоюзный научно-исследовательский институт электроизоляционных материалов — ВНИИЭИМ, г. Москва).

В 30–40-х годах завод «Электросила», изготавливая все более мощные высоковольтные турбо- и гидрогенераторы и двигатели, успешно преодолел барьеры высокого напряжения 6–13, 8–15, 15–20 кВ, используя наиболее передовые в то время конструкцию и технологический процесс нанесения непрерывной слюдяной изоляции, пропитанной битумным связующим, вакуум-нагнетательным способом. Основными разработчиками этой системы изоляции были в предвоенные годы — Г.И. Сканави, а в послевоенные — П.Н. Куракин и В.Н. Королев.

Следующий качественный скачок в развитии высоковольтной изоляции на заводе «Электросила» произошел в 60-е годы, когда создание отечественной термореактивной изоляции на основе пропитанных лент «слюдотерм» резко повысило надежность изоляции. Это явилось результатом совместных усилий химиков — разработчиков связующего (Р.В. Молотков), создателей слюдяных бумаг (Ю.В. Корицкий, Н.В. Александров) и технологов (И.Т. Сушкова). Выдающуюся роль в организации и координации этой работы на заводе «Электросила» сыграл В. Н. Королев.

Одновременно подобная система изоляции создавалась с помощью ВНИИЭИМ на харьковском заводе «Электротяжмаш» (А.В. Хвальков-ский, Р.С. Холодовская, В.Б. Бунер). В эти же годы термореактивная изоляция с использованием принципа вакуум-нагнетательной пропитки сухих лент («монолит») была разработана во ВНИИЭИМ (Н.В. Александров, С.Г. Трубачев, В.Г. Огоньков) и успешно внедрена на крупнейших электромашиностроительных заводах: «Уралэлектротяжмаш», «Сибэлектротяжмаш», Лысьвенский турбогенераторный завод.

В 1968 г. на первых гидрогенераторах с термореактивной изоляцией было обнаружено явление электроэрозионного повреждения изоляции (пазовый разряд), характерное для твердой термореактивной изоляции в сочетании с традиционной конструкцией пазового крепления. За короткий срок (2–3 года) пазовый разряд приводил к полному разрушению изоляции. Исследования, проведенные на моделях и реальных генераторах, позволили создать систему упругого пазового уплотнения обмотки. Эта конструкция, применяемая с 1970 г. на всех высоковольтных машинах, выпускаемых заводом «Электросила», позволила полностью исключить это явление и избежать серьезных проблем, которые позднее возникли у ряда ведущих фирм за рубежом. В это же время были созданы материалы для принципиально новой системы крепления лобовых частей обмотки.

В 1970–1979 гг. на заводе «Электросила» Б.Д. Ваксером, З.М. Гуревичем, Т.Ю. Баженовой, Ю.Л. Пресновым были выполнены фундаментальные исследования долговечности и надежности термореактивной изоляции на лабораторных установках: 1) испытания на электрическое старение, механические воздействия и вибрацию; 2) функциональные испытания, совмещающие воздействие электрического поля и термомеханические напряжения; 3) исследования систем пазового крепления.

Результаты этих исследований позволили значительно снизить толщину изоляции статорных обмоток, что чрезвычайно важно для улучшения технико-экономических показателей Турбо- и гидрогенераторов. При этом повысились качество и надежность машин в эксплуатации, была обеспечена стабильность изоляции в производстве путем внедрения новых чувствительных методов контроля, использующих ионизационные явления.

В середине 70-х годов потребовалось повышение напряжения турбогенераторов мощностью 800–1200 МВт до 24 кВ и исключение коронирования обмотки. Для этого на заводе «Электросила» было создано эффективное и надежное короногасящее покрытие на основе эмали с наполнителями, имеющими нелинейные вольт-амперные характеристики. Разработанные модификации конструкции такого покрытия и методы контроля эмали, обеспечивающие его стабильность, а также простоту производства, позволили использовать его во всем существующем диапазоне классов напряжений высоковольтных электрических машин.

С конца 70-х годов начались работы по совершенствованию термореактивной изоляции «слюдотерм». Она основывалась на изготовлении катушек, пропитываемых и запекаемых до укладки обмотки в электрическую машину. Ее преимущество состояло в том, что эта конструкция и технология не ограничивали габариты электрических машин, обеспечивали ремонтопригодность обмоток, т.е. замену секций, стержней, катушек в случае пробоя, после длительного срока эксплуатации и т. п. Такая изоляция была применена в машинах с диаметром сердечника статора более 1–1,5 м. По существу, было создано новое поколение изоляции. Изменение состава связующего позволило при сохранении и некотором упрощении технологии повысить плотность слюдяного барьера в изоляции, существенно улучшить ее механические и электрические характеристики. Проведенные всесторонние испытания, в том числе с использованием пазовой модели, показали, что модернизация термореактивной изоляции позволяет снизить толщину изоляции на 25–40% при сохранении ее надежности и долговечности. Это обеспечило возможность создания современных мощных турбогенераторов с воздушным охлаждением, а также конкурентоспособных гидрогенераторов. Эти работы по изоляции были выполнены на заводе «Электросила» под руководством Ю.Л. Преснова (до 1979 г.), а затем В.В. Петрова.

Для электрических машин с диаметром сердечника статора до 1–1,5 м была применена система изоляции «монолит», при которой статор с уложенными сухими обмотками проходил вакуумно-нагнетательную пропитку в специальном котле, а в дальнейшем термообработку в печах. Система «монолит» позволила повысить электрическую и механическую прочность изоляции при одновременном снижении ее толщины и повышении класса нагревостойкости с В на F. Срок жизни новой изоляции был определен до 35 лет. Все это позволило улучшить использование активных материалов, повысить электромагнитные нагрузки. В результате появилась техническая возможность существенно (на 25–40%) снизить массу электрических машин, повысить коэффициент полезного действия по сравнению с машинами с прежними видами изоляции. Значительный объем исследований и разработок по внедрению в конструкцию машин системы изоляции «монолит» был проведен на заводе «Сибэлектротяжмаш» под руководством A.M. Евлантьева и В.Г. Сякова. Технологию изготовления высоковольтных электрических машин с этой изоляцией освоил также Лысьвенский турбогенераторный завод и позднее Баранчинский электромеханический завод.

В настоящее время практически все высоковольтные электрические машины выпускаются с термореактивной изоляцией, что обеспечивает высокий уровень надежности обмоток.

В заключение необходимо рассмотреть вопросы изоляции низковольтных электрических машин. До 1965 г. на заводе «Электросила» для низковольтных электрических машин переменного тока напряжением до 1200 В применялись две системы изоляции: 1) микалентная битумно-масляная для рабочих температур до 130 °С; 2) стекломикалентная на основе кремнийорганических связующих для рабочих температур до 180 °С. Последняя была создана на основе работ К.А. Андрианова по химии кремнийорганических материалов. Начиная с 1965 г., под руководством Е.П. Богдановой была разработана система изоляции на основе слюдопластовой бумаги производства Ленинградской слюдяной фабрики и эпоксидно-фенольных связующих класса нагревостойкости F.

С 1969 г. проводились разработки и внедрение полиимидной пленки и композиций на ее основе. Переход на пленочные материалы позволил снизить толщину изоляции примерно на 40%, соответственно повысились технические параметры электрической машины (коэффициент заполнения паза, удельная мощность). По техническим заданиям специалистов завода «Электросила» сотрудниками Всесоюзного научно-исследовательского института кабельной промышленности (ВНИИКП, г. Москва) был разработан провод с полиимидно-фторопластовой изоляцией с двусторонней толщиной 0,16 мм (выпускает завод «Москабель»). Уже в сериях машин постоянного тока П и 2П якорная обмотка выполнялась с использованием пленочных материалов.

Создание современной низковольтной изоляции проходило под руководством и при непосредственном участии Ю.Л. Преснова, В.В. Петрова и И.Т. Сушковой.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Изоляция электродвигателей — Энциклопедия по машиностроению XXL

Нагрев машин производят партиями в печах при температуре 120—135° С в зависимости от типа изоляции электродвигателя.

Остаточное давление поддерживается в пределах 1—5 мм рт. ст. Осушенный воздух продувается сквозь машину либо непрерывно во всё время осушки, либо периодически, перемежаясь с периодами эвакуации. По окончании осушки машина заполняется осушенным воздухом под атмосферным давлением. Точка росы осушенного воздуха — не выше — 50° С (при влагосодержании 20—30 жг/кг или 25— 40 л/г/норм. сухого воздуха) время осушки — не менее 4 часов. [c.696]
Измерение сопротивления изоляции. Упрощенная схема мегаомметра. Основные технические данные распространенных мегаомметров. Технология замера сопротивления изоляции электродвигателей, силовых и осветительных электропроводок и др. [c.301]

Если сопротивление изоляции электродвигателя меньше допустимого, электродвигатель просушивают одним из следующих способов в сушильном шкафу продувание теплого воздуха при помощи фена, непосредственным пропусканием по обмотке тока пониженного напряжения (с разрешения производителя работ и при постоянном контроле). [c.225]

При таких условиях сопротивление изоляции электродвигателей, кабелей, нагревателей компенсаторов объема и другого электротехнического оборудования снизится ниже разрешенного по техническим условиям из-за попадания влаги, поэтому после окончания дезактивации или срабатывания спринклерной установки необходимо измерять сопротивление изоляции указанного оборудования и кабелей. [c.413]

Испытывают сопротивление изоляции электродвигателя и при необходимости просушивают его. [c.56]

Корпусная изоляция электродвигателей на напряжение 6,6 кВ [c.200]

Сопротивление изоляции электродвигателей с напряжением до 500 е должно быть не ниже 0,5 мом у статорных обмоток и 0,2 мом у роторных как по отношению к корпусу, так и между фазами. [c.554]

Неисправность электропроводки может быть причиной несчастного случая. Электроток, проходя через тело человека, может причинить ожог и даже смерть. Вследствие плохого качества или повреждения изоляции электродвигатель, станок и электроаппаратура могут оказаться под напряжением. Соприкосновение с ними может быть смертельным, так как они находятся под напряжением 220 в и выше. [c.298]

Очистить электродвигатель, просушить его, восстановить изоляцию электродвигателя (отремонтировать в мастерской) [c.53]

Сборку вести в обратной последовательности. После сборки проверить легкость и бесшумность вращения вала ротора (он должен свободно вращаться от руки). Установив на место электронасос, заполнить трансформатор маслом. Сопротивление изоляции электродвигателя в горячем состоянии должно быть не менее 0,5 МОм. Сопротивление одной фазы обмотки статора электродвигателя должно составлять 2,1 Ом 5% при температуре окружающей среды +15° С. [c.122]

Сопротивление изоляции электродвигателя должно быть не менее [c.143]

На рис. 33 приведена схема, поясняющая возникновение блуждающих токов. Ток от тяговой подстанции 4 приводит в движение электродвигатель электровоза 5 и возвращается к подстанции по рельсам 1. Однако по рельсам протекает лишь часть тока, другая часть, достигающая 20 7о от общего тягового тока, возвращается к тяговой подстанции через землю, так как изоляция рельсов от земли несовершенная, причем чем больше расстояние между тяговыми подстанциями, чем меньше сечение рельса и хуже он изолирован от земли, тем больше утечка токов в землю. Эти токи, распространяясь по земле, попадают в подземные металлические сооружения 3 (в месте входа токов образуется катодная зона— потенциал сооружения смещается в отрицательную сторону). На участках сооружения, проходящих около тяговой подстанции, ток из сооружения стекает в землю, здесь на сооружении возникает анодная зона — потенциал сооружения смещается в положительную сторону. Б анодной зоне происходит интенсивный процесс коррозионного разрушения металла. [c.77]

Кроме природных слюд применяются также и синтетические.

Слюда является весьма ценным природным минеральным электроизоляционным материалом. Использование ее в качестве изоляции крупных Турбо-и гидрогенераторов, тяговых электродвигателей и в качестве диэлектрика в некоторых конденсаторах связано с ее высокой электрической прочностью, нагревостойкостью, механической прочностью и гибкостью. В природе слюда встречается в виде кристаллов, которые способны легко расщепляться на пластинки по параллельным друг другу плоскостям (плоскостям спайности). [c.231]

Индуктор-трансформатор, чертеж которого приведен на рис. 10-14, предназначен для групповой термообработки шеек валов электродвигателей нескольких габаритов. Для нагрева коротких шеек многовитковый индуктор изготовить не удается. Одновитковый индуктор не согласуется с понижающим трансформатором. Для нагрева длинных, шеек можно было бы использовать многовитковый индуктор. Однако при установке и снятии деталей электрическая изоляция витков неизбежно повреждается. Кроме того, при переходе от закалки одного вала к закалке другого необходимо менять целиком весь сложный многовитковый индуктор. Индуктор-трансформатор (рис. 10-14) используется для термообработки шеек валов десяти типоразмеров. Первичная обмотка 3 имеет пять витков, вторичная 8 одновитковая. Длина цилиндра, образующего внутреннюю поверхность вторичной обмотки, равна ширине шейки, подлежащей нагреву. [c.166]

Возможность повышения рабочей температуры изоляции для практики чрезвычайно важна. В электрических машинах и аппаратах повышение нагревостойкости, которая обычно определяется нагрево-стойкостью электрической изоляции, позволяет получить более высокую мощность при неизменных габаритах или же при сохранении мощности достичь уменьшения габаритных размеров и стоимости изделия. Повышение рабочей температуры особенно важно для тяговых и крановых электродвигателей, самолетного электрооборудования и других передвижных устройств, где, в первую очередь, необходимо уменьшить массу и габаритные размеры. С вопросами [c.82]

В 1959—1961 гг. серия электродвигателей переменного тока была модернизирована и выполняется для мощностей от 1,4 до 160 кет. Для работы в условиях повышенной окружающей температуры создана модификация серии со сниженным магнитным потоком на проводах со стеклянной изоляцией. [c.104]

Применение люминесцентных ламп, электродвигателей с улучшенным os ф, усиление изоляции в холодильниках и водонагревателях, замещение топливных зажигательных элементов электрическими [c.281]

После монтажа и настройки электроприводов проверяются сопротивление изоляции, работоспособность электропривода при управлении маховиком вручную и работоспособность при управлении электродвигателем, настройка электропривода на открывание и закрывание и четкость срабатывания муфт ограничения крутящего момента и сигнализации. Для этого необходимо электродвигателем произвести 4—6 циклов открыто—закрыто . Сопротивление заземления не должно превышать 4,0 Ом. [c.226]

Обеспечение эксплуатационной надежности. Электродвигатели, работающие в промышленности, выходят из строя вследствие как недостаточной эксплуатационной надежности, так и несоответствия исполнения условиям, влияния окружающей среды на изоляцию обмоток. Затраты на ремонт электродвигателей могут быть значительно сокращены за счет правильной организации их эксплуатации и ремонта. [c.264]

Опыт показывает, что защищенные электродвигатели переменного тока с обмоткой статора класса А, с многократной пропиткой (например, серии МКА и МКБ) оказываются более надежными, чем электродвигатели с кремнийорганической изоляцией, с пределом температуры нагревания обмоток 120° С. [c.264]

Проблема повышения термостойкости полимерных соединений вызвала интенсивные исследования способности других атомов образовывать между собою цепи, которые можно было бы наращивать до необходимой длины. Первыми появились полимерные материалы на базе кремнийорганических соединений, открытые советскими химиками К. А. Андриановым и М. М. Котоном (1935—1939 гг.). В настоящее время полиорганосилоксаны получили уже широкое применение — лаки, смазочные материалы, высокотемпературная изоляция электродвигателей, каучуки и защитные слои на металлах. [c.14]

Вследствие того, что подземный ремонт скважин, эксплуати-руюш,ихся гидропоршневыми насосными агрегатами, бывает редко, проводить его целесообразно при помощи передвижного подъемного агрегата с вышкой, не устанавливая эксплуатационные стационарные вышки. Отсутствие над устьем скважины вышки и станка-качалки совершенно преображает внешний вид промысла. Из громоздкого оборудования на поверхности сохраняются от старых установок лишь мерники и трапы. Общий вид гидропоршневой насосной установки, применяемой для эксплуатации одной из скважин НПУ Туймазанефть, показан на рис. 71. Отсутствие вышек на некоторых скважинах, эксплуатируемых гидропоршневыми насосными установками, не вызывает осложнений при их эксплуатации. Известно, что в Башкирии зимой в результате метелей нередки случаи пробоя изоляции электродвигателей станков-качалок, установленных открыто. [c.239]

Лента применяется для корпусной изоляции электродвигателей на напряжение 10 кВ с длительно допустимой рабочей температурой до 130Х. [c.222]

Прочность пленок на разрыв достаточно высока (порядка 1000 кГ1см ) однако они чувствительны к надрыву — раз образовавшаяся на краю пленки трещина легко распространяется дальше. Для устранения этого недостатка ацетилцеллюлозные и другие пленки, применяемые для изоляции электрических машин, часто наклеивают с одной или с двух сторон на картон (или на ткань) получается материал с высокой электрической (за счет пленки) и механической (за счет подложки) прочностью. Применение такого п л е н к о ка р т о н а дает возможность получить высокую влагостойкость изоляции электродвигателей. [c.142]

Пленка из триацетата целлюлозы используется в сочетании е бумажной подложкой для изготовления синтоленты и синтофо- чия, применяемых в качестве изоляции электродвигателей напряжением до 3000 в класса изоляции А взамен слюдяных материалов—мнкалецты и микафолия. [c.115]

При повреждении изоляции электродвигателей и аппаратов нормально изолированные части будут находиться под напряжением и по ним пойдет ток. Это может привести к поражению человека электрическим током. Нтобы этого не произошло, сопротивление изоляции нор- [c.16]

Пленка мелинекс применяется в компрессорах мощностью 0,37 кВт при температуре до 120—130°С. Однако испытания при температуре 130°С показали ее непригодность для изоляции электродвигателей хладопостойкого исполнения класса В [81]. [c.195]

Особенности по уходу в зимнее время. Зимой вводить в теплое гюмешение электровоз можно толо1Ю с теплыми электродвигателями При текущих ремонтах ТР-1 и ТР-2 необходимо проверить сопротивление изоляции электродвигателей мегомметром напряжением 500 В. Электродвигатель с сопротивлением менее 0,5 МОм подвергнуть сушке электрическим током, включив его на пониженное напряжение. Якорь при этом нужно медленно поворачивать. [c.127]

Остановка агрегата. Кроме плановой остановки агрегата, которая осуществляется с блочного щита, системой автоматики предусмотрена аварийная остановка, которая может быть произведена также кнопкой экстренного останова, расположенной непосредственно у насоса, на местном щите. После отключения приводного электродвигателя автоматически включается пусковой маслонасос, который работает в течение 5 мин. После остановки агрегата необходимо проверить отсутствие обратного вращения и убедиться в й олном закрытии обратного клапана. Вентиль рециркуляции закрывается в случае вывода насоса из горячего резерва . Аварийная остановка агрегата производится кнопкой экстренной остановки или с блочного щита в следующих случаях 1) при появлении дыма из подшипников 2) при появлении искр или запаха горящей изоляции из электродвигателя 3) при прорыве фланцев высоконапорных соединений 4) при запаривании насоса 5) при предельном сдвиге ротара 6) при появлении металлических стуков или сильной вибрации 8) при несчастном случае 7) при прекращении подачи конденсата ц,а уплотнения. [c.254]

Для определения истираемости имеется ряд приборов. Провода с эмалевоволокнистой и пленочноволокнистой изоляцией (ГОСТ 15634.2—70) испытываются при помощи скребкового прибора, электрическая схема которого приведена на рис. 8-13. Прибор состоит из электродвигателя М. с редуктором и эксцентриком. [c.159]

Основную часть эмалированных проводов с ТИ 130 составляют провода с изоляцией на полиэфирных (полиэтилентерефталатных) лаках. Круглые медные провода марок ПЭТВ-1и ПЭТВ-2 выпускаются в диапазоне диаметров 0,03—2,5 мм. Аналогичные провода выпускаются с изоляцией из расплава полиэфирной смолы ТС-1 (провода марки ПЭТВ-2-ТС) с диаметром 0,40—1,56 мм. Выпускаются также и круглые алюминиевые провода марки ПЭТВА, диаметр которых составляет 0,14—2,5 мм. Прямоугольные провода с полиэфирной изоляцией (марки ПЭТВП) выпускаются только медные сечением 1,4—24,3 мм. Для механизированной намотки электродвигателей выпускаются оровода марки ПЭТВМ с диаметром [c.249]

Более высокие параметры, чем провода марки ПЭТ-155, имеют провода марки ПЭТМ с изоляцией на основе полиэфирцианурити-мидного лака, также относящиеся кТИ 155. Они выпускаются в диапазоне диаметров 0,80—1,32 мм и применяются для изготовления обмоток электродвигателей единой серии, работающих при температуре не выше 155 °С. Для электродвигателей, эксплуатирующихся в холодильном оборудовании, применяются провода марки ПЭФ-155 (диаметром 0,29—1,04 мм), которые отличаются от проводов марки ПЭТМ только тем, что удовлетворяют специальным требованиям по хладостойкости. На более высокие температуры (180 °С и выше) используются, как правило, эмалированные провода с изоляцией на полиамидной и полиимидной основах. [c.250]

Обмоточные провода с пленочной изоляцией также очень широко применяются для погружных электродвигателей. Провода марок ПЭТВПДЛ-3 и ПЭТВПДЛ-4 выпускаются с медными жилами в диапазоне диаметров 1,74—2,83 мм. Изоляция данных проводов состоит нз слоя полиэфирной эмали, трех (четырех) слоев лавсановой пленки и двух слоев лавсановой нити с подклейкой и пропиткой полиэфирной смолой марки ТФ-60 и относится к ТИ 120. [c.253]

Слюда является важнейшим из природных минеральных электроизоляционных материалов. Благодаря ее исключительно ценным качествам высокой электрической прочности, нагревостойкости, влагостойкости, механической прочности и гибкости слюду применяют в ответственных случаях, в частности в качестве изоляции электрических машин высоких напряжений и больших мош,ностей (в том числе крупных турбогенераторов и гидрогенераторов, тяговых электродвигателей) и в качестве диэлектрика в некоторых конструкциях конденсаторов. Слюда встречается в природе в виде кристаллов, характерной особенностью которых является способность легко расш,епляться на пластинки по параллельным друг другу плоскостям (плоскости спайности). Богатые месторождения слюд имеются и в нашей стране. Из зарубежных стран крупнейшими слюдяными месторождениями располагает Индия. [c.175]

Фторопласт используется для изоляции различных типов проводов и кабелей, широко применяется в электродвигателях, генераторах, трансформаторах, аппаратуре связи и электронной аппаратуре. Для изоляции используется фторопластовая лента толщиной от 0,006 до 1,5 мм (иногда с липким слоем). Для изоляции проводников используют также гибкие фторопластовые трубки, окрашиваемые в черный, коричневый, красный, зеленый, голубой, желтый цвета. [c.222]

Техническое обслуживание проводится во время нормальной работы элект-пролривода в сроки, определяемые режимом его работы, но не реже одного раза в три месяца. Проверяется состояние узлов и деталей привода, степень их загрязненности, возможное действие коррозии, наличие смазки в червячном редукторе и в путевом выключателе, действие сигнализации и путевого выключателя, изоляция кабеля силовой сети и цепей управления, состояние заземления, надежность сцепления кулачковых муфт. Проверяется крепление привода к арматуре, электродвигателя к редуктору, путевого выключателя к приводу. Замеченные неисправности устраняются. Результаты осмотра заносятся в формуляр за подписью ответственного лица, производившего технический осмотр. Возможные неисправности электроприводов и способы их устранения приведены в табл. 5.3. Для планово-предупредительного ремонта электропривод снимают с арматуры и направляют в ремонтную мастерскую, а взамен снятого устанавливают запасной. [c.245]

Пример 1. Создатели новой серии электродвигателей — завод имени Владимира Ильича и Всесоюзный научно-исследовательский институт электромеханики ВНИИЭМ — применили провод прямоугольного сечения вместо круглого, освоенный заводом Москабель . Совместно с хотьковским заводом Электроизолит создана новая пазовая изоляция. Улучшена геометрия магнитопроводов, снизившая расход металла. Конструкция подшипников щита позволяет заменять смазку без разборки этого узла. Двусторонняя радиальная вентиляция обеспечивает поддержание нормального температурного режима, а внешние формы электродвигателей отвечают современным эстетически.м требованиям. Улучшение конструкции и применение новых материалов позволили существенно уменьшить габаритные размеры и вес двигателей, улучшить их электрические характеристики. Вес двигателя новой серии на 20% меньше веса двигателей старой серии А, а коэффициент мощности и полезного действия выше. Экономия металла достигает меди—24%, электротехнической [c.125]

Предотвращение повреждения изоляции обмотки статора асинхронного электродвигателя

Для обеспечения стабильной и долговременной работы агрегата необходимо принять меры по предотвращению повреждения изоляции обмотки статора асинхронного электродвигателя, поскольку именно оно является причиной аварий. Основные причины повреждения обмотки – это:

экстремальные условия эксплуатации;
недостаточная стабильность или плохое качество изоляционного материала;
попадание грязи на поверхность обмотки;
увлажнение обмотки, приводящее к снижению ее электрической прочности;
попадание внутрь двигателя металлической пыли и стружки;
естественное старение изоляции;
долгая работа механизма при высокой температуре обмотки.

Повреждение изоляции может повлечь за собой замыкание между:

магнитопроводом и обмоткой;
фазными обмотками;
витками катушек.

Как предупредить повреждение изоляции обмотки статора асинхронного электродвигателя

Если вы хотите «продлить век» двигателя, следует соблюдать все условия его транспортировки, хранения и эксплуатации. Агрегат не должен находиться в неотапливаемом помещении с повышенной влажностью длительное время, поэтому следите за тем, чтобы в месте его хранения была приемлемая температура и хорошая вентиляция.

При длительной остановке механизма во влажную погоду закройте задвижки воздушных каналов выходящего и поступающего воздуха. В сухую и теплую погоду оставьте все задвижки открытыми.

Обмотки двигателя загрязняются, если для его охлаждения используется недостаточно чистый воздух, вместе с которым внутрь попадают капли или пары разных жидкостей, сажа, металлическая и угольная пыль и т.д. Износ контактных колод и щеток также приводит к образованию и оседанию проводящей пыли. Чтобы этого избежать, нужно тщательно ухаживать за узлами, периодически проводить техосмотр и чистку, ремонтировать изоляцию по мере надобности и очищать охлаждающий воздух.

Сильное нагревание и естественное старение приводит к потере механической стойкости изоляции, она становится гигроскопичной и хрупкой. Вибрация, возникающая вследствие ослабления креплений лобовых и пазовых частей обмотки, также может стать причиной разрушения изоляции.

Состояние изоляции определяется по значению ее сопротивления. Если оно меньше положенного, то обмотку чистят и сушат. Этот процесс состоит из нескольких этапов:

Разберите электродвигатель.
С помощью деревянного скребка и смоченной в бензине или керосине чистой ветоши удалите грязь и пыль с доступной поверхности обмотки.
В случае попадания морской воды на обмотку промойте ее пресной водой, чтобы соль не выделялась на поверхности.
Если двигатель закрытый, перед сушкой разберите его. Защищенную модель можно сушить и в собранном, и в разобранном виде.

Двигатель сушится инфракрасными лучами или горячим воздухом. Во втором случае необходимо наличие сушильной камеры, печи или ящика, на которых установлен электрический или паровой нагреватель. В приспособлениях для сушки должны быть два отверстия – вверху (для выхода водяного пара и нагретого воздуха) и внизу (для входа холодного воздуха).

Чтобы в процессе сушки избежать вспучивания изоляции или механических повреждений, температуру агрегата повышают постепенно, до 120 градусов для изоляции класса А и до 150 градусов для изоляции класса В. Сначала сопротивление изоляции и температура обмотки измеряется с интервалом 15-20 минут, затем промежуток увеличивается до 1 часа. Достижение установившегося значения сопротивления означает конец сушки.

Если обмотка увлажнена слабо, возможна сушка за счет тепловой энергии самого двигателя. Самый удобный способ – сушка с помощью переменного тока. Включите обмотку статора на пониженное напряжение, затормозив ротор (следите за тем, чтобы фазная обмотка ротора была замкнута накоротко, а ток в обмотке статора не превышал номинального значения). При однофазном напряжении соедините фазные обмотки последовательно, при пониженном трехфазном напряжении не изменяйте схему соединения обмоток.

Еще один способ сушки – использование энергии потерь в корпусе двигателя и магнитопроводе. Выньте ротор и уложите временную намагничивающую обмотку на статор, не распределяя ее по всей окружности (она должна охватывать только корпус и магнитопровод).

Как определить место повреждения изоляции обмотки

Чтобы узнать место повреждения, разъедините фазные обмотки и измерьте сопротивление изоляции каждой из них. Можно также проверить целостность изоляции с помощью контрольной лампы. Существуют и другие методы:

Измерение напряжения между магнитопроводом и концами обмотки. Пониженное постоянное или переменное напряжение подается на фазную обмотку с поврежденной изоляцией. Измерьте напряжение между магнитопроводом и концами обмотки, используя вольтметры V1 и V По соотношению напряжений определите место повреждения относительно концов обмотки.
Определение направления тока в частях обмотки. На магнитопровод и соединенные концы обмотки подается постоянное напряжение. Ток регулируется и ограничивается включенным в цепь реостатом R. Коснитесь двумя проводами милливольтметра поочередно концов каждой катушечной группы. Величина напряжения на концах катушечной группы с поврежденной изоляцией будет меньше.
Деление обмотки на части. Разделите пополам фазную обмотку, соединенную с магнитопроводом, распаяв междукатушечные соединения. Определите часть обмотки, соединенную с магнитопроводом, с помощью контрольной лампы или мегомметра. Продолжайте деление, пока не найдете катушку с поврежденной изоляцией.
«Прожигание». При сильном нагревании места контакта магнитопровода и проводников обмотки в месте повреждения появляется дым и искры.

Зная, как предупредить повреждение изоляции обмотки статора асинхронного электродвигателя и как обнаружить место повреждения, вы можете свести вероятность появления поломок и аварий к минимуму и самостоятельно провести мелкий ремонт механизма.

4 Типы методов изоляции обмоток двигателя

После перемотки двигателя обмотки необходимо дополнительно изолировать смолой или лаком. Эта изоляция защищает обмотки от загрязнения, электрического короткого замыкания, а также делает обмотки более механически жесткими. Ниже мы расскажем о четырех методах лакирования: нанесение эпоксидного лака погружением и отжигом, нанесение тонкого слоя, пропитка под вакуумом и герметичная обмотка.

Dip and Bake — это стандартный метод лакирования, при котором обмотки двигателя погружаются в резервуар для лака, а затем устанавливаются для отверждения в печи. Как правило, новую обмотку двигателя необходимо дважды окунуть (дважды окунуть и запечь), чтобы лак полностью покрыл обмотки.

Многие ремонтные мастерские не позволяют обмоткам остывать после их отверждения в печи после первого погружения и до второго погружения двигателя. Поскольку во время второго погружения обмотки еще горячие, лак становится более вязким и легко стекает с двигателя. Это приводит к менее эффективному повторному погружению лака.

Поскольку мы хотим обеспечить адекватное покрытие лака, стандарты качества Dreisilker требуют, чтобы обмотки были охлаждены перед вторым погружением.Наш лак имеет класс N и герметичность, что означает, что используемый лак может выдерживать более высокие температуры и подходит для компрессоров (соответственно).

Мотор перед окунанием в лак.

Мотор после погружения в лак.

Покрытие струйным лаком Обмотка соединена с вращающимся столом и электрическими проводами. Благодаря электрическому сопротивлению обмотка нагревается во время вращения. Когда температура нагреется, на намоточную головку стекает тонкая струйка лака.Лак следует за проводом по всей щели, исключая вероятность частичного разряда в случайных обмотках. После полного насыщения ток в обмотках увеличивается, что приводит к отверждению лака на машине. Этот процесс быстрее и лучше, чем традиционный процесс окунания и запекания, потому что он затвердевает на машине, что делает его идеальным для аварийного ремонта.

Машина для нанесения струйного лака Драйзилкера.

Обмотка, покрытая струйным лаком.

Вакуумная пропитка под давлением (VPI) использует резервуар под вакуумом, заполненный лаком, для полной пропитки обмоток двигателя и изоляции смолой или лаком.В Dreisilker мы предварительно нагреваем обмотки, помещаем обмотки в резервуар диаметром 10 футов, создаем вакуум, заполняем резервуар до тех пор, пока смола или лак не покроет всю обмотку, а затем создаем в резервуаре давление. Все эти циклы устанавливаются на разное время, и емкость контролируется, чтобы определить приемлемость заливки смолой или лаком. Этот процесс обычно используется в двигателях среднего напряжения и в системах с катушками, поскольку традиционные методы лакирования не позволяют полностью пропитать катушки двигателя и их изоляционные ленты лаком.Метод VPI — самый трудоемкий процесс.

Якорь мощностью 1000 л.с. помещается в наш танк VPI.

Ultra-Seal Winding — альтернативный метод изоляции обмоток двигателя. Обмотки Ultra-Sealed полностью пропитаны и герметизируют катушки термореактивной полимерной смолой с высоким молекулярным весом. Это обеспечивает полную защиту от влаги, загрязнений и более эффективное охлаждение. Мы рекомендуем Ultra-Seal Windings для двигателей, работающих в экстремальных условиях, где существует вероятность загрязнения.Хотите узнать больше о обмотках Ultra-Seal? Прочтите наш блог: Как продлить срок службы сервоприводов и шпиндельных двигателей в экстремальных условиях

До и после ультра герметизации статора.

Класс изоляции электродвигателя

— что это такое?

Изоляция обмотки электродвигателя оказывает большое влияние на его ожидаемый срок службы и надежность, а это означает, что использование неправильного класса изоляции может быть очень дорогостоящим. Лучший способ избежать этой ошибки — ознакомиться с основами классов изоляции NEMA.

Классы изоляции NEMA

Назначение классов изоляции двигателя NEMA — описать способность изоляции обмотки двигателя выдерживать тепло. В настоящее время используются четыре класса изоляции электродвигателей: A, B, F и H (хотя есть также классы N, R и S). Из этих четырех наиболее часто используются B, F и H. Эти классы определяют допустимое превышение температуры при температуре окружающей среды 40 ° C.

Класс A:

Максимальное повышение температуры: 60 ° C
Допуск превышения температуры горячей точки: 5 ° C
Максимальная температура намотки: 105 ° C

Класс B:

Максимальное повышение температуры: 80 ° C
Допуск превышения температуры горячей точки: 10 ° C
Максимальная температура намотки: 130 ° C

Класс F:

Максимальное повышение температуры: 105 ° C
Допуск превышения температуры горячей точки: 10 ° C
Максимальная температура намотки: 155 ° C

Класс H:

Максимальное повышение температуры: 125 ° C
Допуск превышения температуры горячей точки: 15 ° C
Максимальная температура намотки: 180 ° C

Максимальная температура обмотки складывается из температуры окружающей среды (40 ° C) и допустимого повышения температуры.Допустимое превышение температуры состоит из двух частей: максимального превышения температуры для данного класса изоляции плюс и допуска превышения температуры горячей точки.

Почему важна температура обмотки

Когда ваш электродвигатель работает при температуре выше допустимой температуры обмотки, срок службы всегда сокращается. Фактически, повышение температуры на 10 ° C выше допустимого максимума может вдвое сократить ожидаемый срок службы изоляции вашего двигателя.

Если у вас двигатель с изоляцией класса A, максимальная температура его обмотки будет 105 ° C.Если он работает при 125 ° C, то есть на 20 ° C выше его предела, и каждые 10 ° приращения сверх этого предела сокращают срок службы на 1/2. Такая рабочая температура сокращает срок службы двигателя до 1/4 от его первоначального срока службы!

Слишком жарко?

Имейте в виду, что температура поверхности вашего двигателя может казаться высокой, но все же находиться в пределах допустимого диапазона. Допустим, у вас есть двигатель с изоляцией класса F, рассчитанный на температуру обмотки 155 ° C. Вы или один из ваших технических специалистов случайно кладете руку на поверхность двигателя и замечаете, что двигатель нагревается.Двигатель слишком горячий? Может быть, но, вероятно, нет — практическое правило гласит, что температура поверхности обычно всего на 30 ° C ниже температуры обмотки. Таким образом, с учетом всего сказанного, двигатель, который очень горячий на ощупь, не обязательно будет работать за пределами своей номинальной температуры.

Измерение температуры двигателя

Существует несколько различных способов измерения температуры двигателя. Вы можете быстро оценить температуру обмотки, измерив температуру поверхности и добавив 30 ° C, но это, конечно, не лучший подход.

Встроенные термопары или (RTD) элементы сопротивления (температура и сопротивление напрямую связаны) могут использоваться на обмотках для получения более точных показаний. Эти показания можно автоматизировать и отправлять в систему мониторинга состояния, которая имеет дополнительное преимущество, демонстрируя, как температура изменяется с течением времени. Тепловидение также может быть мощным инструментом для измерения температуры двигателя.

Письмо о повышении температуры

Вы можете увидеть использование буквы превышения температуры, используемой вместе с классом изоляции, например, двигатель F / B.Буква F относится к классу изоляции обмоток, а буква B означает повышение температуры на 80 ° C (максимальное повышение температуры для класса B составляет 80 ° C).

Этот тип обозначений становится все более распространенным, поскольку многие двигатели используют изоляцию класса F, и для этого есть причина. Вернемся к двигателю F / B: он рассчитан на максимальную температуру обмотки 155 ° C и максимальное повышение температуры 105 ° C. Фактическое ожидаемое повышение температуры составляет 80 ° C, что оставляет температурный запас в 25 ° C и потенциал для значительного увеличения срока службы обмотки.

Какой класс изоляции мне нужен?

Правильный класс изоляции двигателя зависит от двух факторов: температуры окружающего воздуха и повышения температуры в двигателе. Это отправная точка для выбора правильного класса изоляции.

Вы, наверное, заметили, что температура окружающей среды для всех обсуждаемых классов изоляции составляла 40 ° C — но что, если температура окружающей среды будет выше этого значения? В таких случаях мощность двигателя обычно снижается или следует использовать изоляционный материал более высокого класса.

Когда приходит время покупать двигатель на замену, будьте осторожны, чтобы не выбрать двигатель с неправильным классом изоляции, иначе вы можете рискнуть преждевременно выйти из строя. В целях безопасности вы должны выбрать двигатель с таким же или более высоким классом изоляции.

Заключение

Использование неправильного класса изоляции сократит ожидаемый срок службы двигателя, что приведет к дорогостоящим простоям, снижению производительности и дорогостоящему ремонту. Убедитесь, что вы используете правильный класс изоляции для своих двигателей.

АВТОР И КОНТАКТНАЯ ИНФОРМАЦИЯ: Стив Мацциотта ([email protected])

Изоляция двигателя

Изоляция двигателя предотвращает соединение обмоток и обмотки с землей. Глядя на двигатели, важно понимать, как работает изоляция, и ее практическое применение.

Рейтинг

Класс изоляции двигателя

В IEC 60085 «Электрическая изоляция — Термическая оценка и обозначение» изоляция подразделяется на классы.Каждому классу дается обозначение, которое соответствует верхнему пределу температуры изоляционного материала при использовании в нормальных условиях эксплуатации.

Правильная изоляция обмотки двигателя определяется как повышением температуры двигателя, так и температурой окружающего воздуха.

Если двигатель подвергается воздействию температуры окружающей среды выше 40 ^o C, обычно необходимо снизить номинальные характеристики двигателя или использовать материал с более высоким классом изоляции.

Примечание: двигатели обычно рассчитаны на класс изоляции «B» или «F»
Совет: указывает изоляцию класса «F», но с повышением температуры класса «B».Это дает запас в 25 ^o ° C — может использоваться, например, при высоких температурах окружающей среды.

IEC — Повышение температуры NEMA

В приведенной ниже таблице сравниваются номинальные значения превышения температуры IEC со спецификацией NEMA:

901 91

Изоляция Класс	IEC	NEMA [1.0 SF]	NEMA [NEMA ] SF]
A	60	60	70
E	75	80	80
F	100	105	115
H 3	125	125	125	125

* SF — Фактор обслуживания NEMA

Срок службы и температура изоляции

При превышении верхнего предела температуры изоляционного материала срок службы изоляции сокращается, как показано ниже.

Выбор класса изоляции имеет решающее значение для срока службы двигателя. Общее практическое правило состоит в том, что срок службы изоляции двигателя сокращается вдвое на каждые 8–10 ° C, когда температура превышает номинальную.

Срок службы и температура двигателя

Проверка изоляции

Перед вводом двигателя в Во время текущего обслуживания и поиска неисправностей используется тестер изоляции для измерения изоляции двигателя и проверки ее пригодности.

Испытательное напряжение изоляции

40017

Напряжение двигателя (В)	Испытательное напряжение постоянного тока (В)
<2000	500
2001-4000	1000 *	2500 *
8001 — 16000	5000 *

Сначала проверьте сопротивление, используя 500 В

Индекс поляризации

Процесс сушки двигателя

Индекс поляризации — это отношение сопротивления изоляции обмотки, измеренное после приложения испытательного напряжения в течение 10 минут, к значению, полученному через 1 минуту, и используется в качестве ориентира для сухость намотки.

Чистая сухая обмотка обычно дает значение больше 1,5. Чем ниже коэффициент, тем больше путь утечки на землю (фактически, способность изоляции удерживать емкостной заряд).

Точных пороговых значений не существует (обычно от 1,25 до 2,5). Лучшим ориентиром является постоянное соотношение последовательных показаний, снимаемых периодически

Изоляция двигателя

Изоляция двигателя предотвращает соединение обмоток и обмотки с землей.Глядя на двигатели, важно понимать, как работает изоляция, и ее практическое применение.

Рейтинг

Класс изоляции двигателя

В IEC 60085 «Электрическая изоляция — Термическая оценка и обозначение» изоляция подразделяется на классы. Каждому классу дается обозначение, которое соответствует верхнему пределу температуры изоляционного материала при использовании в нормальных условиях эксплуатации.

Примечание: двигатели обычно рассчитаны на класс изоляции «B» или «F»
Совет: указывает изоляцию класса «F», но с повышением температуры класса «B». Это дает запас в 25 ^o ° C — может использоваться, например, при высоких температурах окружающей среды.

IEC — Повышение температуры NEMA

В таблице ниже сравниваются рейтинги повышения температуры IEC со спецификацией NEMA:

115 9191

Изоляция Класс	IEC	NEMA [1.0 SF]	NEMA [1,5 SF]
A	60	60	70
	E	—
B	80	80	90
F
H	125	125	—

* SF — коэффициент обслуживания NEMA

Срок службы и температура изоляции

Если превышен верхний предел срока службы изоляционного материала изоляции будет уменьшено, как показано ниже.

Срок службы и температура двигателя

Проверка изоляции

Испытательное напряжение изоляции

40017

Напряжение двигателя (В)	Испытательное напряжение постоянного тока (В)
<2000	500
2001-4000	1000 *	2500 *
8001 — 16000	5000 *

Сначала проверьте сопротивление, используя 500 В

Индекс поляризации

Процесс сушки двигателя

классов изоляции для электродвигателей ~ Изучение электротехники

Классы изоляции двигателя NEMA описывают способность изоляции двигателя в обмотках выдерживать тепло.Используются четыре класса изоляции, а именно: A, B, F и H. Все четыре класса определяют допустимое повышение температуры от температуры окружающей среды до 40 ° C (104 ° F). Классы B и F наиболее распространены во многих приложениях.

При запуске двигателя переменного тока температура в обмотках двигателя повышается. Как показано в таблице ниже, сочетание температуры окружающей среды и допустимого повышения температуры равняется максимальной номинальной температуре обмотки. Допустимое превышение температуры складывается из максимального превышения температуры для каждого класса изоляции плюс допуска на превышение температуры в горячих точках.Если двигатель будет эксплуатироваться при более высокой температуре обмотки, срок службы сократится. Как правило,
увеличение рабочей температуры на 10 ° C выше допустимого максимума может вдвое сократить ожидаемый срок службы изоляции двигателя.

В таблице ниже показаны различные классы изоляции, определенные в NEMA:

Класс	Максимальная температура окружающей среды ( ° C)	Максимальное повышение температуры ( ° C)	Превышение температуры горячей точки ( ° C)	Максимальная температура намотки (Tmax) ( ° C)
А	40	60	5	105
B	40	80	10	130
Ф	40	105	10	155
H	40	125	15	180

Допуск превышения температуры горячей точки

Каждый класс изоляции имеет запас, позволяющий компенсировать перегрев двигателя.Горячая точка — это точка в центре обмоток двигателя, где температура выше. Как видно из вышеприведенной таблицы, допуск по превышению температуры горячей точки для A, B, F и H составляет соответственно 5 ° C, 10 ° C, 10 ° C и 15 ° C

При замене двигателя следует проявлять особую осторожность, чтобы не выбрать двигатель с неправильным классом изоляции. Поэтому рекомендуется заменить двигатель на двигатель с таким же или более высоким классом изоляции. Замена на более низкую температуру может привести к преждевременной поломке двигателя.

Как измерить сопротивление изоляции электродвигателя ~ Изучение электротехники

Пользовательский поиск

Чтобы продлить срок службы электрических систем и двигателей, необходимо регулярно проверять сопротивление изоляции. Спустя годы, после многих циклов эксплуатации, электродвигатели подвергаются воздействию таких факторов окружающей среды, как грязь, жир, температура, напряжение и вибрация. Эти условия могут привести к нарушению изоляции, что может привести к производственным потерям или даже пожарам.

Эффективная система сопротивления изоляции двигателя имеет высокое сопротивление, обычно (при абсолютном минимуме) более нескольких мегаом (МОм). Плохая система изоляции имеет более низкое сопротивление изоляции. Оптимальное сопротивление изоляции электродвигателя часто определяется спецификациями производителя, критичностью области применения, в которой используется электродвигатель, и окружающей средой, в которой он расположен.

Практически невозможно
определить правила для фактического минимального значения сопротивления изоляции электродвигателя, поскольку сопротивление варьируется в зависимости от метода конструкции, состояния используемого изоляционного материала, номинального напряжения, размера и типа.Общее практическое правило — 10 МОм или более. Система изоляции электродвигателя считается в хорошем состоянии, если:

Измеренное сопротивление изоляции больше или равно 10 МОм

Типичный уровень сопротивления изоляции для электродвигателей
Нет правил для определения минимального значения сопротивления изоляции для двигателя. Большинство доступных данных являются эмпирическими. Ниже перечислены двигатели от компании grundfos, ведущего производителя электродвигателей:

Уровень сопротивления изоляции	Уровень изоляции
2 МОм или меньше	Плохо
2 — 5 МОм	Критическое
5-10 МОм	Ненормальное
10-50 МОм	Хорошо
50-100 МОм	Очень хорошо
100 МОм или более	Отлично

Как измерить сопротивление изоляции двигателя
Измерение сопротивления изоляции осуществляется с помощью мегаомметра — омметра с высоким сопротивлением.Для измерения сопротивления изоляции между обмотками и землей двигателя прикладывается постоянное напряжение 500 В или 1000 В, как показано ниже:

Во время измерения и сразу после него не прикасайтесь к клеммам двигателя, так как некоторые из них находятся под опасным напряжением, которое может быть фатальным.
Минимальное сопротивление изоляции двигателя, измеренное относительно земли при 500 В, можно измерить при температуре обмотки от -15 ° C до 20 ° C. Максимальное сопротивление изоляции может быть измерено при 500 В с рабочей температурой обмоток 80-120 ° C в зависимости от типа двигателя и КПД

Как рассчитать минимальное сопротивление изоляции двигателей
Минимальное сопротивление изоляции любого двигателя, Rmin, может быть рассчитывается путем умножения номинального напряжения VR на постоянный коэффициент 0.5 МОм / кВ:

Регулярные проверки сопротивления изоляции двигателя Ключом к продлению срока службы любого электрического устройства являются периодические проверки и техническое обслуживание. Сопротивление изоляции хранящихся и действующих двигателей следует регулярно проверять:
(a) Если сопротивление изоляции нового, очищенного или отремонтированного двигателя, хранившегося в течение некоторого времени, меньше 10 МОм, причина может заключаться в том, что обмотки повреждены. влажный и необходимо сушить.
(b) Для работающего двигателя минимальное сопротивление изоляции может упасть до критического уровня.Если измеренное значение сопротивления изоляции превышает расчетное значение минимального сопротивления изоляции, двигатель может продолжать работать. Однако, если оно упадет ниже этого предела, двигатель должен быть немедленно остановлен, чтобы предотвратить повреждение персонала из-за высокого напряжения утечки

Почему выходят из строя электродвигатели?

Как постоянный читатель блога, вы уже знаете, что когда мы говорим о неисправности двигателя — 60% нарушений изоляции вызваны чрезмерным нагревом, поскольку вы уже читали Motor Mayhem — конечно.

А как насчет остальных 40% нарушений изоляции?

Вы попали в нужное место.

Прежде чем приступить к тестированию двигателя, необходимо понять, что происходит внутри двигателя, а именно — процесс старения изоляции. Как только вы это сделаете, мы дадим вам добро на то, чтобы забрать вашего надежного тестировщика.

Как выглядит система изоляции моего двигателя?

Внутри двигателя вы найдете заземляющую, межфазную и межвитковую изоляцию.

В типичном асинхронном двигателе изоляция заземления служит защитой от изолированной меди к земле — она сделана из бумажного вкладыша с прорезями. Междуфазная изоляция обычно представляет собой лист изоляционной бумаги — как вы уже догадались — зажатый между фазами. Наконец, ваша межвитковая изоляция будет защищать медь на обмотках или катушках вашего двигателя. К сожалению, это слабое звено в системе утепления (обычно). Для справки, как межвитковая, так и межфазная изоляция относятся к категории изоляции медь-медь.

Вот еще один облом для твоего пятничного утра. Вы не можете просто протестировать всю систему изоляции сразу. Вам предстоит пройти несколько различных тестов для каждого из наших типов изоляции.

Какие испытания вы рекомендуете для системы изоляции двигателя?

Разберем по типу изоляции. Для изоляции заземления вы можете использовать мегомметр (измеритель сопротивления изоляции), чтобы определить сопротивление изоляции. Также рекомендуется провести тест на коэффициент поляризации для оценки эластичности изоляции, а также для обнаружения влаги или загрязнений, которые могут присутствовать в обмотках.Вы также можете использовать высоковольтный датчик постоянного тока для проверки диэлектрической прочности изоляции.

Как для межвитковой, так и для межфазной изоляции, испытание на импульсные перенапряжения является ответом. Испытание на скачок напряжения — , а не для проверки изоляции грунтовых стен. Позже мы рассмотрим более подробную информацию о импульсных испытаниях.

Теперь, когда мы это сделали…

Почему у меня вообще ухудшается изоляция?

Что ж, здесь задействовано пять факторов, и, вероятно, виноват один или несколько из них.

Загрязнение — Если химические отложения попадут в обмотки, очень возможно их повреждение. Хотя это имеет смысл, правда? Разливы химикатов обычно не являются хорошим признаком и поводом для паники. Если, конечно, вы не уронили на пол галлон H ₂ O или фунт C ₁₂ H ₂₂ O ₁₁. Не нужно паниковать, просто возьмите бумажное полотенце (или 50) или позовите собаку на кухню.
Механический — Со временем вибрация или движение в обмотках двигателя (или в самом двигателе) приведет к износу системы изоляции.
Нормальное термическое старение — При нормальной работе изоляция обмотки естественным образом, хотя и медленно, ухудшается в течение всего срока службы. Это нормальный (ожидаемый) износ, ребята.
Скачки перенапряжения — Коммутация, освещение и преобразователь частоты могут вызвать скачки высокого напряжения, которые могут привести к старению изоляции.
Раннее термическое старение — А, мы снова вернулись к теме чрезмерного нагрева. Горячий мотор — не счастливый мотор.Если температура обмотки вашего двигателя растет, его преждевременный выход из строя тоже не за горами. Конечно, вы уже знаете это, потому что это было самое первое предложение этого самого блога.

Что теперь?

Может быть, вам интересно, как двигатель переходит от ухудшения изоляции до полного отказа двигателя?

Что ж, сочетание слабой изоляции и резких скачков напряжения на фронте ускоряет износ и приводит к окончательной поломке двигателя — электрическому отказу.Фу.

Кстати, скачки напряжения с крутым фронтом обычно возникают при включении и выключении двигателя.

Механическое истирание обмотки двигателя — еще одна причина для беспокойства — ускорение разрушения изоляции, особенно межвитковой изоляции.

Хорошо, вы получили всю справочную информацию.

Давайте вернемся к тому импульсному испытанию, о котором мы упоминали ранее.

Что такое импульсное испытание?

Surge-тестирование существует уже почти 100 лет, но по сравнению с классическим набором моторных тестов — оно практически новое! В отличие от этих тестов, импульсный тест может обнаружить дефект изоляции в межвитковой, межвитковой и междуфазной изоляции.Довольно удобно.

Испытания на импульсные перенапряжения основаны на предположении, что в статоре без дефектов обмотки все трехфазные обмотки идентичны. Однако не все двигатели рассчитаны на идеальную балансировку фаз. Большинство из них, но не все. Затем каждая фаза сравнивается друг с другом — от A до B, от B до C и от A до C.

Кроме того, оценка отношения площади ошибки импульса к площади ошибки импульса (P-P EAR) может оценивать каждую фазу сама по себе по мере того, как амплитуда теста увеличивается до целевого тестового напряжения.Этот параметр испытаний обеспечивает надежную оценку в том случае, если испытываемый двигатель не сбалансирован по конструкции или при испытании собранного двигателя, который может показаться искусственно разбалансированным из-за положения ротора.

Понять?

Для каждой из тестируемых пар испытательный прибор будет посылать быстрый импульс напряжения, и отраженные импульсы отображаются на экране осциллографа прибора. Если вы запутались, посмотрите изображение ниже в качестве примера.

Если обмотки идентичны — как в исправном двигателе — вы увидите одну дорожку.Если вы видите разделение между двумя волнами при увеличении испытательного напряжения, это означает, что изоляция вашего двигателя ослабла.

Зачем делать импульсный тест?

Потому что мы так сказали! Просто шучу.

Испытание на импульсные перенапряжения — это обязательный компонент программы профилактического обслуживания двигателя. Поскольку все двигатели в конечном итоге выйдут из строя — без надлежащего обслуживания и ремонта — комплексная программа технического обслуживания не составляет труда (по крайней мере, так и должно быть).

Поскольку импульсное испытание может предсказать нарушение изоляции медь-медь — как мы уже упоминали по крайней мере десять раз — нет никаких сомнений в том, что этот тест заслужил место в вашей программе технического обслуживания.

Конечно, импульсное испытание не является основным испытанием двигателя, поскольку его следует использовать вместе с другими испытаниями, о которых мы упоминали ранее, такими как сопротивление изоляции и индекс поляризации.

Изоляция электрических машин

Машины постоянного тока.

Виды и конструкция изоляции обмоток

Сопротивление изоляции электродвигателя: измерения и нормы

Для чего нужна проверка сопротивления изоляции

Нормы сопротивления изоляции

Нормы для асинхронных двигателей

Нормы для машин постоянного тока

Методы обследования

Мегаомметр

Измерительный мост и цифровой омметр

Использование амперметра плюс вольтметр

Использование повышенного переменного напряжения

Мультиметр

Причины низкого сопротивления

§ 8.4. Изоляция обмотки статора

6.2.13. ИЗОЛЯЦИЯ ОБМОТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН. История электротехники

Изоляция электродвигателей — Энциклопедия по машиностроению XXL

Предотвращение повреждения изоляции обмотки статора асинхронного электродвигателя

Как предупредить повреждение изоляции обмотки статора асинхронного электродвигателя

Как определить место повреждения изоляции обмотки

4 Типы методов изоляции обмоток двигателя

— что это такое?

Классы изоляции NEMA

Почему важна температура обмотки

Слишком жарко?

Измерение температуры двигателя

Письмо о повышении температуры

Какой класс изоляции мне нужен?

Заключение

Изоляция двигателя

Рейтинг

IEC — Повышение температуры NEMA

3

Срок службы и температура изоляции

Проверка изоляции

Испытательное напряжение изоляции

Рекомендуемые значения сопротивления обмотки

Индекс поляризации

Изоляция двигателя

Рейтинг

IEC — Повышение температуры NEMA

Срок службы и температура изоляции

Проверка изоляции

Испытательное напряжение изоляции

Рекомендуемые значения сопротивления обмотки

Индекс поляризации

классов изоляции для электродвигателей ~ Изучение электротехники

Как измерить сопротивление изоляции электродвигателя ~ Изучение электротехники

Почему выходят из строя электродвигатели?

Похожие записи

Coocox: CooCox. Текущее состояние дел. / CoIDE / Pluslab

Приборы для измерения давления жидкости: Манометр — из чего состоит? Виды и типы

Регулируемая индуктивность: Регулируемая катушка индуктивности на кольцевом сердечнике

Добавить комментарий Отменить ответ