В настоящее время в большинстве промышленных и транспортных механизмов используются электроприво-ды (ЭП). Согласно статистическим данным, ЭП оснащены примерно 85 % всех двигательных и силовых механизмов [1, 2]. Основной составной частью ЭП являются электродвигатели (ЭД), которые потребляют ориентировочно до 75 % от всей электрической энергии (ЭЭ), вырабатываемой в мире.
Для обеспечения безаварийной и эффективной эксплуатации электрических машин (ЭМ) необходимо уделять большое внимание важным вопросам диагностики состояния, техническому обслуживанию, определению и устранению выявленных дефектов [3–5]. В частности, своевременно выявленные ухудшения диэлектрических характеристик электрических изоляций (сопротивления изоляции Rиз, электрической прочности обмоток ЭМ и др.) и принятые меры к их улучшению требуют гораздо меньших затрат, чем замена обмоток после их разрушения.
В процессе эксплуатации ЭМ находятся под влиянием различных факторов (тепловой и электрической энергии, вибрации, влажности, химически агрессивных сред и др.), оказывающих влияние на надежность. Наиболее разрушительное действие этих факторов оказывается на электрическую изоляцию (ЭИ) электрооборудования (ЭО) [4, 6]. Одним из важных последствий воздействия указанных факторов на ЭО является старение ЭИ. Кроме того, по результатам выполненного анализа отказов ЭМ установлено, что на время безотказной работы ЭМ существенно влияет влажность окружающей сре-ды [7, 8]. В изоляционных материалах происходят процессы абсорбции и сорбции влаги, значительно снижающие электрическую прочность. При частичных дефектах изоляции влага проникает в пустоты, способствуя процессу ионизации и локальным пробоям ЭИ в этих местах [8, 9]. Повышенная влажность, характерная для эксплуатационных условий судового ЭО, вызывает снижение электрического сопротивления изоляции, увеличивая токи утечки и потери в изоляции.
В таблице приведены данные по отказам компонентов ЭМ, работающих в береговых условиях [3].
| № п/п | Отказавшие | ЭМ | |
| бесколлекторные, % | коллекторные, % | ||
| 1 | Обмотки статора | 91,0 | 16,3 |
| 2 | Обмотки ротора | 6,7 | 64,0 |
| 3 | Коллекторы | – | 9,1 |
| 4 | Подшипники | 1,3 | 1,2 |
| 5 | Прочие компоненты | 1,0 | 9,4 |
| Итого: | 100 | 100 | |
Наиболее часто встречающимися причинами отказов обмоток ЭМ являются повреждения межвитковой и корпусной ЭИ. Обобщенный анализ данных опыта эксплуатации, приведенных в [10, 11 и др.],