Наиболее используемыми в разных отраслях промышленности являются асинхронные двигатели (АД), которые составляют более половины от выпускаемых электрических машин (ЭМ). Такое распространение АД получили благодаря простоте конструкции и достаточно высокой надежности.
Надежность – это способность безотказно работать с неизменными техническими характеристиками в течение заданного промежутка времени при определенных условиях эксплуатации [1]. Обеспечением надежности АД необходимо заниматься на всех этапах их жизненного цикла, то есть при проектировании, изготовлении, эксплуатации.
Исследованиями в области надежности ЭМ занимались многие ученые: Стрельбицкий Э.К., Гольдберг О.Д., Муравлев О.П., Похолков Ю.П., В. Вейбулл, Р. Барлоу, Ф. Прошан, Х. Шенк и др.[2].
Проблема повышения надежности асинхронных двигателей возникла в середине XX века и обострялась по мере их совершенствования. Такая ситуация возникла в связи с тем, что на протяжении нескольких десятилетий в машиностроении существовала тенденция снижения массы машин, а соответственно и увеличения нагрузок на активные материалы, значения показателей надежности при этом учитывались мало [3]. Произошло уменьшение толщины межвитковой и корпусной изоляции, при этом увеличился нагрев обмоток и, как следствие, быстрое их старение. Изоляция обмоток АД состоит из изоляционных материалов пропитанных лаком и подвергнутых термообработке. Она представляет собой жесткую конструкцию и под воздействием температуры разлагается с образованием микротрещин, которые способствуют проникновению внутрь влаги. Насыщенная влагой изоляция теряет свои свойства, что приводит к межвитковым и корпусным замыканиям. Кроме того трещины становятся причиной разрушения изоляции при воздействии механических нагрузок и вибрации. Физические закономерности термического старения изоляции более подробно описании в литературе [3].
В настоящее время при проектировании конкурентно способных АД прослеживается обратная тенденция: увеличение массы активных материалов для получения повышенных энергетических показателей. Причем увеличение в основном проводится за счет длины сердечников статора и ротора, что объясняется экономией средств на изготовлении новых штампов.