По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.313.045:621.315.61

Контроль качества проведения операций пропитки и сушки обмоток электродвигателей

Смирнов Г.В. д-р техн. наук, профессор, директор, НИИ ЭТОСС, ТУСУР, г. Томск, Россия

В статье рассмотрен емкостной способ контроля степени отверждения пропиточного состава в изоляции обмоток электротехнических изделий. Приведены полученные экспериментальным путем графики зависимости диэлектрической проницаемости компаунда КП-34 от частоты электромагнитного поля, снятые при различных степенях высушенности компаунда. Обоснованы физические основы контроля качества пропитки и сушки и приведен вывод основных критериев оценки качества указанных технологических операций. Приведена схема прибора контроля и рассмотрен принцип его работы.

Литература:

1.Курбатова О.А., Павлюченко В.М. Монтаж и ремонт горных машин и электрооборудования. – Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2004. – 286 с. 2.Колмаков Е.А. Обзор конструкций фильтров в составе погружных электроцентробежных насосов при добыче нефти / Е.А. Колмаков, П.М. Кондрашов, И.В. Зеньков // Вестник КузГТУ. – 2016. – № 1. – C. 150–155. 3.Компьютерная система для функциональной диагностики электроприводов карьерных экскаваторов / В.Г. Каширских, А.Н. Гаргаев, В.М. Завьялов, И.Ю. Семыкина // Вестник КузГТУ. – 2016. – № 6. – C. 159–168.

4. Русский Е.Ю. Анализ прочности роторов шахтных осевых вентиляторов / Вестник КузГТУ. – 2015. – № 2. – C. 31–34.

5. Герике П.Б. Определение дефектов динамического оборудования тяговых лебедок экскаваторов типа драглайн по параметрам механических колебаний // Вестник КузГТУ. – 2014. – № 1. – C. 21–26.

6. Применение магнитодиэлектрического композита на основе ультрадисперсного порошка никель-цинковых частиц для ресурсосберегающей технологии пропитки обмоток электрических машин / Г.В. Смирнов, О.Л. Хасанов, Д.Г. Смирнов, В.В. Полисадова, М.С. Петюкевич, З.Г. Бикбаева // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2015. – Т. 326. – № 11. – С. 106–117.

7. Gupta В. Risk in surge testing of turn insulation in windings of rotating machines / B. Gupta // Electrical Insulation Conference and Electrical Manufacturing & Coil Winding Technology Conference. Chicago, June 2003. – Р. 459–462.

8. A new generation of aluminum enameled winding wires / B. Smyrak, T. Knych, A. Mamala, P. Uliasz, M. Jabloński // Wire Journal International. – 2012. – V. 45. – N 1. – P. 55–61.

9. PDIV characteristics of twisted-pair of magnet wires with repetitive impulse voltage / K. Kimura, S. Ushirone, T. Koyanagi, M. Hikita // IEEE Trans. on Dielectrics and Electrical Ins. – Chicago, June 2007. – V. 14. – N 3. – P. 744–750.

10. Chapman M. Insulation systems for rotating low-voltage machines / M. Chapman, N. Frost, R. Bruetsch // IEEE International Symposium on Electrical Insulation. Chicago, June 2008. – Р. 257– 260.

11. Hwang D. Accessing the insulation characteristics for stator windings of low-voltage induction motors for adjustable-speed drive applications / D. Hwang, К. Lee, Y. Kim, I. Lee, T. Lim, D. Kim // IEEE Industry Application Conference. Chicago, June 2003. – V. l. – Р. 432– 438.

12. Lahoud N. Electrical aging of the insulation of low voltage machines: model definition and test with the design of experiments / N. Lahoud, J. Faucher, D. Malec, P. Maussion // IEEE Transactions on Industrial Electronics. – 2013. – V. 60. – N 5.– P. 60–67.

13. Leonov A.P. Estimation of winding insulation resistance to the corona discharges / A.P. Leonov, V.V. Redko, E.Yu. Soldatenko // OP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2014. – V. 66. – Р. 1–5.

14. Kimura K., Ushirone S., Koyanagi T., Hikita M. PDIV characteristics of twisted-pair of magnet wires with repetitive impulse voltage // IEEE Trans. on Dielectrics and Electrical Ins. Chicago, June 2007. – Vol. 14. – N 3. – Р. 744–750.

15. ГОСТ IEC 60851-5–2011. Провода обмоточные. Методы испытаний. Ч. 5 // Электрические свойства. – М.: Стандартинформ, 2014. – 19 с.

16. Bellomo J.P. The effect of pulsed voltages on dielectric material properties / J.P. Bellomo, P. Castelan, T. Lebey // IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. – 1999. – V. 6. – N 2. – P. 20 – 26.

17. Борисенко А.И, Костиков О.Н., Яковлев А.И. Охлаждение промышленных электрических машин. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 296 с.

18. Тепловые свойства магнитодиэлектрических композиционных составов на основе компаунда КП-34 и ультрадисперсного никель-цинкового порошка / Г.В. Смирнов, О.Л. Хасанов, Д.Г. Смирнов, В.В. Полисадова, М.С. Петюкевич, С.А. Понамарева // Известия вузов. Физика. – 2015. – Т. 58. – № 6/2. – С. 291–296.

19. A new generation of aluminum enameled winding wires / B. Smyrak, T. Knych, A. Mamala, P. Uliasz, M. Jabloński // Wire Journal International. – 2012. – V. 45. – N 1. – P. 55–61.

20. Prasad А., Prasad K. Effective permittivity of random composite media: A comparative study // Physica. – 2007. – V. 396. – N 3. – Р. 132–137.

21. Похолков Ю.П., Бесперстов П.П., Пыхтин В.В. Исследование влияния технологического процесса изготовления обмоток на дефектность витковой изоляции асинхронных двигателей // Известия Томского политехнического института. – 1975. – Т. 222. – С. 52–65.

22. Кондратьева Н.Г., Кузнецов Н.А. Сравнительная оценка коэффициентов заполнения паза пропиточным составом, определенных различными методами // Технология электротехнического производства. – 1981. – № 12. – С. 14–16.

23. Дудкин А.Н. Разработка методов оценки технологического процесса пропитки обмоток асинхронных двигателей: дисc. … канд. техн. наук: 05.09.01. – Томск, 1980. – 163 с.

24. Смирнов Г.В., Смирнов Д.Г. Емкостной контроль качества пропитки обмоток электрических машин общего назначения // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2016. – Т. 327. – № 4. – С. 69–78.

25. Смирнов Г.В. Надежность изоляции обмоток электротехнических изделий. – Томск: Изд-во Томского государственного университета, 1990. – 192 с.

26. Frost N. Considerations for rotating low-voltage machine insulation de¬signs / N. Frost, M. Chapman, R. Bruetsch // IEEE Insulation. – 2008. – Р. 571–574.

27. Grubic S. A survey on testing and monitoring methods for stator insulation systems of low-voltage induction machines focusing on turn insulation problems / S. Grubic, J.M. Aller, B. Lu, T.G. Habetler // IEEE Transactions on Industrial Electronics. – 2008. – V. 55. – N 12. – Р. 4127–4134.

28. Halpem E.H. Interaction of varnish with magnet wire enamel / E.H. Halpem // IEEE Transactions on Electrical Insulation. – 1967. – V. 2. – N 3. – P. 141–145.

29. ГОСТ 19007-73. Материалы лакокрасочные. Метод определения времени и степени высыхания. Госстандарт России. – 1974. – С. 5.

30. Способ определения коэффициента пропитки обмоток электрических машин: авт. свид. СССР № 1241361; заявл. 24.06.83; опубл. 30.06.86. Бюлл. № 24. – 4 с.

31. Способ определения коэффициента пропитки отверждаемым полимерным составом обмоток электрических машин: патент, РФ, № 2521439; заявл. 25.10.12; опубл. 27.06.2014, Бюлл. № 18. – 22 с.

Электрические машины – это один из самых распространенных видов продукции электротехнической промышленности, применяемый во всех без исключения видах деятельности человека. Поэтому надежность этого вида продукции является чрезвычайно важным показателем, так как отказ двигателя приводит к аварийным и часто к опасным для здоровья и жизни людей факторам. Особенно опасны отказы электродвигателей в производствах горнодобывающей, нефтяной, газовой и других производствах сырьевой промышленности [1]. Именно в этой отрасли промышленности электрические машины широко используют в качестве электроприводов бурильных установок [2], шахтных вентиляционных устройств [3], в погружных электроцентробежных насосах при добыче нефти [4], в лебедках и других транспортных средствах [5], где их отказ может привести к возникновению чрезвычайных ситуаций, и даже к гибели людей. Самым ненадежным узлом электрической машины является изоляция обмоток электрических машин [1, 6]. Низкая надежность изоляции обмоток электрических машин во многом зависит от качества изоляции обмоточного провода, от намоточного оборудования и технологии пропитки и сушки обмоток [7–12]. Именно в процессе пропитки обмоток пленкой пропиточного состава скрываются дефекты в витковой, межфазной и корпусной изоляции. При этом качество изоляции пропитанных обмоток зависит не только от того, какое количество пропиточного состава проникло в полости обмоток, и как он распределился по указанным полостям, но также и от того, до какой степени проникший в обмотку пропиточный состав компаундировался. При недосушенной изоляции часть пропиточного состава находится в неотвержденном состоянии, что приводит к повышенной разрушаемости изоляции обмоток при эксплуатации. Если же пересушить пропиточный состав в обмотке, то в изоляции обмоток возникает множество дефектов в виде микротрещин, пор и капилляров, что также приводит к повышению вероятности отказа обмоток при их эксплуатации. Если же пропитка и сушка проведены в оптимальных режимах, то в результате этих операций повышаются не только электроизоляционные свойства обмоток, но и их теплопроводность, влагостойкость, монолитность и другие характеристики, повышающие надежность изоляции обмоток.

Для Цитирования:
Смирнов Г.В., Контроль качества проведения операций пропитки и сушки обмоток электродвигателей. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2018;5.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: