Тема роботи: Вивчення способів сушіння ізоляції обмоток електродвигунів

Самостійна робота №2
Тема роботи: Вивчення способів сушіння ізоляції обмоток електродвигунів.
Основні способи сушіння електродвигунів
Для збільшення терміну служби електродвигуна необхідно регулярно виконувати профілактичні роботи. Вони не вимагають великих витрат, але дозволять
істотно продовжити термін служби. Основною причиною відмови електричних машин є підвищена вологість обмоток. В результаті чого відбувається пробій ізоляції, і як наслідок, вихід з ладу обладнання. Щоб цього не сталося, необхідно регулярно заміряти опір обмоток. Воно повинно відповідати нормативам. Для електродвигунів потужністю до
400 кВт, опір має становити не менше 10 МОм. Замір опору повинен проводитися при нормальній температурі повітря з нормальною вологістю.
Але якщо температура двигуна була робочою, то опір має бути не менше 3 МОм, а при підвищеній вологості повітря не менше 0,5 МОм. Ці показники визначає ГОСТ Р 51689-
2000 для асинхронних електродвигунів. Якщо є відхилення в параметрах, то обмотку слід просушити. У цій статті ми розповімо про те, як виконується сушка електродвигунів і що для цього потрібно.
Для сушіння застосовують поширені способи:

зовнішній нагрів;

прогрів за допомогою індукційних втрат;

просушка подачею зниженої напруги на обмотки.
Розглянемо кожен з перелічених способів.
Сушка двигуна за допомогою зовнішнього нагріву
За допомогою зовнішнього нагріву сушать всі типи електродвигунів. А для електричних машин, які тривалий час працювали в приміщеннях з підвищеною вологістю, він є єдиним варіантом.

Зазвичай для цього використовують спеціальний пристрій. Воно являє собою шафа для сушіння, в яку надходить нагріте повітря. На малюнку внизу представлено пристрій, в якому проводиться сушка електродвигунів.
В якості нагрівача застосовуються ТЕНи, обдуваються повітрям. Температура в печі підтримується на рівні 900С.
Двигун розбирається. У ньому відсутні передня і задня кришки з підшипниками.
Демонтується ротор. Потік повітря спрямовується таким чином, щоб він не потрапляв на обмотку. Це робиться для виключення локального перегріву проводів.
Видалення вологи лампами розжарювання
При відсутності описаного пристрою нагрів виробляють за допомогою ламп розжарювання. Залежно від потужності двигуна застосовують лампочки потужністю від
300 Вт до 1 кВт. Для цього електродвигун розбирається, видаляються ротор і кришки з підшипниками. Всередину поміщають лампи, змонтовані на щиті в керамічних патронах.

На малюнку вгорі показана схема підключення ламп розжарювання.
Невеликі двигуни можна сушити зовнішнім нагріванням в домашніх умовах. При цьому спеціальних пристроїв не потрібно. Можна підсушити в духовці звичайної печі. Для прискорення процесу рекомендується забезпечити повітрообмін.
У майстернях, які займаються ремонтом електродвигунів, застосовують камерні печі сушки і випалу електродвигунів ПЕК-01. Вони підтримують температуру до 400 ° С.
Мають програмований блок управління, який дозволяє запрограмувати різні термічні процеси. Спільно з примусовою конвекцією піч для сушіння дозволяє ефективно використовувати його для видалення вологи методом прямого нагріву.
Метод індукційних втрат
Для просушування електродвигунів без розбирання застосовують метод індукційних втрат. Суть методу полягає в тому, що зверху корпусу електродвигуна намотується дріт.
Для цього застосовується ізольовані проводи. Кількість витків і перетин розраховуються в залежності від напруги живлення і потужності мотора. Нагрівання електродвигуна здійснюється методом індуктивних втрат.
Якщо передбачається сушка обмоток методом теплових втрат, то двигун розбирають. На статор намотують обмотку, за принципом тороїдального трансформатора. Перевагою такого методу є можливість застосувати однофазну напругу 220 вольт. Такий спосіб нагріву потребує контролю струму в обмотках.
На малюнку знизу представлена схема індукційного нагріву і методи намотування провідників.

Сушка обмоток зниженою напругою
До методу сушки електродвигуна зниженою напругою вдаються, в разі, якщо опір ізоляції не сильно відрізняється від номінального. Це означає, що обмотки не сильно просочилися вологою.
Перед операцією розбирання електродвигуна не потрібно. В електричних машинах з короткозамкненим ротором фіксують ротор від провертання. А в машинах з фазним ротором закорачивается між собою струмознімальних кільця.
На обмотки подається знижена напруга. Для цього використовують один або два зварювальних апарата. Зазвичай застосовують зварювальні трансформатори. Змінний струм викликає нагрів обмоток. При цьому перегрів обмоток не відбувається, тому що до них підводиться напруга від 0,08 до 0,17 від номінального.
Це виключає можливість місцевого перегріву через невисокі струмів. Вони коливаються від 50 до 70% номінальних значень.
В процесі нагрівання періодично растормаживают і прокручують ротор. Це забезпечує вентиляцію двигуна і скорочує час сушіння. Для виключення нерівномірного нагріву в кожній обмотці виробляють контроль струму.
На малюнку знизу показана схема підключення зварювальних апаратів.

Можливий нагрів обмоток напругою постійного струму. Але для цього в асинхронних двигунах початок, і кінець обмоток повинні бути виведені в коробку на його корпусі.
Щоб уникнути пробою ізоляції обмоток подача і зняття постійної напруги здійснюється тільки через реостат.
Аналогічним чином можна сушити двигун і однофазним змінним напругою. В цьому випадку подається напруга на кожну обмотку окремо. Перемикання виробляють поперемінно через кожну годину.
Як джерело живлення можна використовувати зварювальний інвертор типу РЕСАНТА
САИ-160. Але для обмеження струму доведеться підібрати струмообмежувального опір.
На малюнку знизу показані схеми підключення асинхронного двигуна до джерела постійного струму.

Інші способи
В процесі експлуатації на електричні машини впливають різні несприятливі чинники. В результаті всередині накопичується волога, яка скорочує термін служби або призводить до виходу їх з ладу. Видалення вологи, можливо, іншими способами сушіння ізоляції обмоток електродвигунів.
Для видалення вологи і прискорення процесу використовують інфрачервоні лампи. Цей метод отримав назву терморадиационной спосіб. Обмотки нагріваються ІК-променями. Як джерело застосовують спеціальні лампи з дзеркальним відбивачем, трубчасті елементи або металеві панелі, які нагріваються до 300-4500 С.
Після нагріву вони починають випромінювати ІЧ-промені. Такий спосіб економічніше і ефективніше традиційного конвекційного. Зазвичай його застосовують після просочення статора лаками. Метод створює умови, при яких відбувається швидке видалення розчинника.
ВАЖЛИВО! Обмотки просочують тільки після просушування.
Зазвичай задають питання - при якій потужності електродвигуна сушка ізоляції проводиться інфрачервоними лампами. В ІК камери можна завантажувати електродвигуни будь-якої потужності, але метод доцільно використовувати для двигунів великої потужності. Оскільки такі камери універсальні і мають великі розміри.

Для видалення вологи з низьковольтних електродвигунів без розбирання і демонтажу промисловість випускає пристрій електроосмотіческій сушки ізоляції електродвигунів
Велсі.
Це зручний пристрій нетеплового видалення вологи з двигунів. Призначено для експлуатації в умовах підвищеної вологості до 100% і температурі навколишнього повітря від -50 до + 400 С., тобто його можна застосовувати навіть в шахтних умовах.
Пристрій генерує імпульси струму спеціальної форми, при впливі якого обмотки виникає ефект електроосмотичного перенесення рідини в капілярах під дією електричного поля.
Застосовується для прискореного випробування і контролю якості ізоляції. Використання приладу не призводить до місцевих перегрівів, виключає деформацію і старіння ізоляції від нагрівання, збільшує ресурс двигуна.
Висновок
Після просушування або ремонту електродвигуна виробляють його просочення. Ця операція дозволяє поліпшити ізоляційні властивість покриття проводів. Заповнює простір між ними. Це не дозволяє накопичуватися пилу і бруду в межвитковое простір.
Після розбирання електричної машини, перед просоченням, її продувають стисненим повітрям. Це необхідно для видалення механічних частин і пилу з обмотки. Просочують лаком або компаундом.
Для цього використовують такі методи:

зануренням виробу в лак;

струменевим поливом;


на пристроях з подачею лаку під тиском знизу;

вакуумно-нагнітальним способом;

заповненням компаундом.
Після просочення лаком виробляють повторну сушку двигуна одним із способів. Зараз майстерні по ремонту електродвигунів, для скорочення своїх витрат, застосовують лак для просочення обмоток електродвигунів холодної сушки.
КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Що таке R60 і R60/R 15?
Коефіцієнт абсорбції - відношення R60 до R15, де R60 являє собою значення опору
ізоляції, відраховані через 60 секунд після прикладення напруги, R15 - то ж, тільки відлічене через 15 сек. Коефіцієнт абсорбції визначає зволоження ізоляції. Якщо
ізоляція суха, то коефіцієнт абсорбції набагато більше одиниці, якщо волога то коефіцієнт близький до одиниці.

2. В яких випадках виникає необхідність сушіння електричних машин?
Значення коефіцієнта абсорбції нового обладнання повинно відрізнятися від заводських даних (в сторону зменшення) не більше ніж на 20%, а його значення повинно бути не нижче 1.3 при температурі 10-30 ° С. При невиконанні цих умов обладнання підлягає сушці.

3. В чому полягають підготовчі роботи до сушіння електричних машин?
Обмотки машин перед сушінням повинні бути очищені від забруднень і осілого пилу, продуті сухим і чистим повітрям тиском не вище 2 кгс / см2 (0,2 МПа). У разі тривалого безпосереднього попадання води на обмотки електричних машин вимірювання і випробування, пов'язані з подачею напруги, повинні проводитися після контрольного прогріву і підсушування шляхом зовнішнього нагріву. Сушку пропусканням струму по обмотках електричних машин допустимо виробляти, якщо опір ізоляції обмоток статора машин змінного струму та обмотки якоря машин постійного струму не менше 50 кОм, а опір ізоляції обмоток ротора машин змінного струму та обмоток збудження машин постійного струму не менше 20 кОм.

Корпус машини, подготовляемой для сушіння, повинен бути надійно заземлений. У процесі сушіння вимірюють опір ізоляції, температуру обмоток електричних машин і активної сталі і температуру навколишнього повітря. У період підготовки до сушіння необхідно передбачити можливість виконання вимірювань (необхідно вивести кінці обмоток у зручний для замірів місце, ізолювати їх, встановити термометри і температурні індикатори). Щоб уникнути втрат тепла машина повинна бути закрита
(Бревент на каркасах, наметом і т.д.), фундаментні ями повинні бути перекриті щитами.
У період підготовки до сушіння виконують необхідні протипожежні заходи: забезпечують засобами пожежогасіння (піском, лопатами, вогнегасниками); забезпечують водопостачанням; встановлюють телефонну і інший зв'язок. У приміщенні не повинні зберігатися паливно-мастильні матеріали.

4. При яких умовах сушіння можна вважати закінченим?
Сушіння припиняється після того, як опір ізоляції буде триматися при постійній температурі практично незмінним протягом 3-5 г. Сушіння вважається закінченої при умовах: R60” і R60”/ R15” мають стале значення протягом 3-5 г і значення їх - не менше припустимих.

5. В чому сутність названих методів?
Сушіння електричних машин повинні обов'язково виконуватись при незадовільних характеристиках ізоляційних матеріалів, що вказують на неприпустимий ступінь зволоженості ізоляції. Як правило, сушіння виконується до установки машини.
Сушіння машин перед пуском виконується в виміру збереження знаходилася в приміщенні, де ізоляція зволожилася, і ізоляційних характеристик перед пуском показують на зволоженість ізоляції.