Jak zapobiec uszkodzeniu izolacji uzwojenia stojana silnika indukcyjnego

Około 80% wypadków z udziałem samochodów elektrycznych związanych jest z uszkodzeniem uzwojenia stojana... Duża podatność na uszkodzenia uzwojenia wynika z trudnych warunków eksploatacji oraz niedostatecznej stabilności właściwości elektrycznych materiałów izolacyjnych. Uszkodzenie izolacji V może doprowadzić do zwarcia między uzwojeniem a obwodem magnetycznym, zwarcia między zwojami cewek lub między uzwojeniami fazowymi.

Przyczyny uszkodzeń uzwojeń stojana asynchronicznych silników elektrycznych

Główną przyczyną uszkodzenia izolacji jest gwałtowny spadek wytrzymałości elektrycznej pod wpływem zamoczenia cewki, zanieczyszczenia powierzchni cewki, uderzeń w silnik elektryczny wiórów metalowych, metali i innych pyłów przewodzących, obecności oparów różnych cieczy w powietrze chłodzące, długotrwała praca silnika elektrycznego przy podwyższonej temperaturze uzwojenia, naturalne starzenie się izolacji.

Tłumienie uzwojeń może wystąpić w wyniku dłuższego przechowywania silnika elektrycznego w wilgotnym, nieogrzewanym pomieszczeniu.Stwierdzono, że silnik może zawilgocić, gdy silnik pracuje na biegu jałowym przez długi czas. warunkach, zwłaszcza gdy wilgotność otoczenia jest wysoka lub gdy woda dostanie się bezpośrednio do silnika elektrycznego.

Aby zapobiec zamoczeniu cewki podczas przechowywania silnika elektrycznego, dobra wentylacja magazynu i umiarkowane ogrzewanie w zimnych porach roku. Podczas dłuższych przestojów silnika przy deszczowej i mglistej pogodzie zamknij zawory wlotu i wylotu powietrza. Przy ciepłej i suchej pogodzie wszystkie zawory powinny być otwarte.

Zanieczyszczone uzwojenie silnika, głównie z powodu stosowania niewystarczającej ilości czystego powietrza do chłodzenia. Wraz z chłodzeniem do powietrza w silniku elektrycznym mogą dostawać się pyły węglowe i metalowe, sadza, opary i krople różnych cieczy. W wyniku zużycia szczotek i pierścieni ślizgowych powstaje przewodzący pył, który wraz z wbudowanymi pierścieniami ślizgowymi osadza się na uzwojeniach silnika.

Zapobieganie zanieczyszczeniom można osiągnąć poprzez staranną konserwację silnika elektrycznego i dokładne czyszczenie powietrza chłodzącego. W razie potrzeby okresowo sprawdzaj silnik elektryczny, czyść go z kurzu i brudu oraz, jeśli to konieczne, dokonuj drobnych napraw izolacji. Przy zwiększonym nagrzewaniu, a także w wyniku naturalnego starzenia, izolacja znacznie traci swoją wytrzymałość mechaniczną, staje się krucha i higroskopijna.

Gdy maszyna pracuje przez długi czas, mocowanie żłobionych i przednich części uzwojenia jest osłabione, aw wyniku drgań ich izolacja ulega zniszczeniu... Izolacja uzwojenia może ulec uszkodzeniu: na skutek nieostrożnego montażu i transportu silnika elektrycznego , na skutek zerwania pasa wentylatora lub wirnika, w efekcie ocierania się stojana o wirnik.

Rezystancja izolacji uzwojenia stojana asynchronicznych silników elektrycznych

Stan izolacji można ocenić po jej rezystancji. Minimalna rezystancja izolacji zależy od napięcia U, V, silnika elektrycznego i jego mocy P, kW. Rezystancja izolacji uzwojeń obwodu magnetycznego i między nimi uzwojeń z fazą otwartą w temperaturze pracy silnika elektrycznego musi wynosić co najmniej 0,5 MOhm.

W temperaturach niższych od temperatury roboczej opór ten należy podwoić na każde 20°C (całkowite lub częściowe) różnicy między temperaturą roboczą a temperaturą, dla której jest przewidziana.

Pomiar rezystancji izolacji maszyn elektrycznych

Rezystancję izolacji mierzy się zwykle za pomocą specjalnego urządzenia - megaomomierza. Dla uzwojeń maszyn elektrycznych o napięciu znamionowym do 500 V napięcie megaomomierza powinno wynosić 500 V, dla uzwojeń maszyn elektrycznych o napięciu znamionowym większym niż 500 V – napięcie megaomomierza 1000 V. Jeżeli zmierzona rezystancja izolacji uzwojenia jest mniejsza niż obliczona, to w razie potrzeby należy wyczyścić i wysuszyć cewkę.W tym celu demontuje się silnik elektryczny i usuwa brud z dostępnych powierzchni uzwojenia drewnianymi skrobakami i czystymi szmatami nasączonymi naftą, benzyną lub tetrachlorkiem węgla.

Metody suszenia silników asynchronicznych

Suszenie zabezpieczonych maszyn może odbywać się zarówno w stanie rozmontowanym, jak i zmontowanym, maszyny zamknięte należy suszyć w stanie rozłożonym. Metody suszenia zależą od stopnia zawilgocenia izolacji oraz od dostępności źródeł ciepła. Podczas suszenia za pomocą ogrzewania zewnętrznego stosuje się gorące powietrze lub promienie podczerwone. Suszenie gorącym powietrzem odbywa się w piecach suszarniczych, skrzyniach i komorach wyposażonych w nagrzewnice parowe lub elektryczne. Komory i skrzynie suszące muszą posiadać dwa otwory: od dołu do wlotu zimnego powietrza i od góry do wylotu gorącego powietrza i pary wodnej powstającej podczas suszenia.

Temperaturę silnika należy stopniowo zwiększać, aby uniknąć naprężeń mechanicznych i pęcznienia izolacji. Temperatura powietrza nie może przekraczać 120°C dla izolacji klasy A i 150°C dla izolacji klasy B.

Na początku suszenia należy co 15-20 minut mierzyć temperaturę uzwojenia i rezystancję izolacji, następnie odstęp między pomiarami można wydłużyć do jednej godziny. Proces suszenia uważa się za zakończony, gdy wartość rezystancji jest ustalona. Jeśli cewka jest lekko zwilżona, suszenie można przeprowadzić dzięki uwolnieniu energii cieplnej bezpośrednio do części silnika elektrycznego.Suszenie AC jest najwygodniejsze, gdy uzwojenie stojana jest zasilane, gdy wirnik jest zablokowany; podczas gdy uzwojenie wirnika fazy musi być zwarte. Prąd w uzwojeniu stojana nie powinien przekraczać wartości znamionowej.

Zmiana temperatury uzwojeń i rezystancji izolacji w zależności od czasu suszenia napięcie obniżone, wówczas schemat połączeń uzwojeń stojana może się nie zmienić, dla napięcia jednofazowego zaleca się szeregowe łączenie uzwojeń fazowych. Do osuszania strat energii w obwodzie magnetycznym i obudowie silnika. Aby to zrobić, po zdjęciu wirnika, stojan jest układany z tymczasową cewką magnesującą zakrywającą obwód magnetyczny i korpus. Nie jest konieczne rozprowadzanie cewki magnesującej po całym okręgu, można ją skupić na stojanie w najdogodniejszym miejscu. Liczbę zwojów w cewce i prąd w niej (przekrój poprzeczny drutu) dobiera się w następujący sposób, aby indukcja w obwodzie magnetycznym wynosiła (0,8-1) T na początku suszenia i (0,5-0,6) T na koniec suszenia.

Aby zmienić indukcję, wykonuje się odczepy z cewki lub reguluje się prąd cewki magnesującej.

Metody określania miejsca uszkodzenia izolacji uzwojeń

Przede wszystkim należy rozłączyć uzwojenia fazowe i zmierzyć rezystancję izolacji każdego uzwojenia fazowego obwodu magnetycznego lub przynajmniej sprawdzić integralność izolacji. Określenie miejsca uszkodzenia izolacji za pomocą dwóch woltomierzy. Określenie grupy uzwojeń z uszkodzoną izolacją za pomocą próbnika. W To ujawnia uzwojenie fazowe z uszkodzoną izolacją.

Do określenia miejsca uszkodzenia można zastosować różne metody: metodę pomiaru napięcia między końcami cewki a obwodem magnetycznym, metodę wyznaczania kierunku prądu w częściach cewki, metodę dzielenia cewki na części i sposób „spalania”. W pierwszym sposobie uzwojenia fazy z uszkodzoną izolacją przykłada się obniżone napięcie AC lub DC i woltomierzem mierzy napięcie między końcami uzwojenia a obwodem magnetycznym. Na podstawie stosunku tych napięć można oszacować położenie uszkodzonego uzwojenia względem jego końcówek. Ta metoda nie zapewnia wystarczającej dokładności przy niskiej rezystancji. cewki.

Druga metoda polega na przyłożeniu stałego napięcia do napięcia końców uzwojenia fazowego połączonego we wspólnym punkcie i na obwodzie magnetycznym. Do możliwości regulacji i ograniczania prądu w obwodzie należy zaliczyć opornik R. Kierunki prądów w dwóch częściach cewki ograniczonych punktem połączenia z obwodem magnetycznym będą przeciwne. Jeśli kolejno dotkniesz dwóch przewodów miliwoltomierza na końcach każdej grupy cewek, to strzałka miliwoltomierza odchyli się w jednym kierunku, natomiast przewody miliwoltomierza nie zostaną podłączone do końców grupy cewek z uszkodzonymi izolacja. Na końcach kolejnych grup zwojów odchylenie strzałki zmieni się na przeciwne.

Dla grupy uzwojeń z uszkodzoną izolacją wychylenie strzałki będzie zależeć od tego, który z końców znajduje się bliżej miejsca uszkodzenia izolacji; z wyjątkiem Ponadto napięcie na końcach tej grupy cewek będzie mniejsze niż na innych grupach cewek, jeśli izolacja nie znajduje się blisko końców grupy cewek. W ten sam sposób dokonuje się dodatkowego określenia miejsca. uszkodzenie izolacji wewnątrz grupy cewek.