Чем изолировать обмотку двигателя

Провода и изоляция в электродвигателях

Назначение изоляции обмоточных проводов — предупреждение междувитковых замыканий. В асинхронных двигателях низкого напряжения междувитковое напряжение обычно составляет несколько вольт. Однако при включениях и выключениях возникают кратковременные импульсы напряжения, поэтому изоляция должна иметь большой запас электрической прочности. Появление ослабления в одной точке может вызвать электрический пробой и повреждение всей обмотки. Пробивное напряжение изоляции обмоточных. проводов должно составлять несколько сот вольт.

Обмоточные провода обычно изготавливают с волокнистой, эмальволокнистой и эмалевой изоляцией.

Волокнистые материалы на основе целлюлозы обладают значительной пористостью и высокой гигроскопичностью. Для повышения электрической прочности и влагостойкости волокнистую изоляцию пропитывают специальным лаком. Однако пропитка не предохраняет от увлажнения, а лишь снижает скорость поглощения влаги. Из-за этих недостатков провода с волокнистой и эмальволокнистой изоляцией в настоящее время почти не применяют для обмоток электрических машин.

Провода, применяемые для изготовления обмоток электродвигателей

Основные типы проводов с эмалевой изоляцией , применяемые для изготовления обмоток различных электродвигателей и электрических аппаратов, — поливинилацеталевые провода ПЭВ и провода повышенной нагревостойкости ПЭТВ на полиэфирных лаках . Достоинство этих проводов заключается в небольшой толщине их изоляции, что позволяет увеличить заполнение пазов электродвигателя. Для обмоток асинхронных двигателей мощностью до 100 кВт в основном применяют провода ПЭТВ.

Токоведущие части также должны быть изолированы от других металлических деталей электродвиагателя. Прежде всего необходима надежная изоляция проводов , уложенных в пазах статора и ротора. Для этой цели используют лакоткани и стеклоткани , представляющие собой ткани на основе хлопчатобумажных, шелковых, капроновых и стеклянных волокон, пропитанных лаком. Пропитка повышает механическую прочность и улучшает изоляционные свойства лакотканей .

В период эксплуатации изоляция подвергается воздействию различных факторов, влияющих на ее характеристики. Главными из них следует считать нагрев, увлажнение, механические усилия и химически активные вещества в окружающей среде . Рассмотрим влияние каждого из этих факторов.

Как нагрев влияет на свойства изоляции электродвигателей

Протекание тока по проводнику сопровождается выделением тепла, которое нагревает электрическую машину. Другие источники тепла — потери в стали статора и ротора, вызываемые действием переменного магнитного поля, а также механические потери на трение в подшипниках.

В целом около 10 — 15% всей потребляемой из сети электрической энергии так или иначе преобразуется в тепло, создавая превышение температуры обмоток двигателя над окружающей средой. При увеличении нагрузки на валу электродвигателя ток в обмотках возрастает. Известно, что количество тепла, выделяемого в проводниках, пропорционально квадрату тока, поэтому перегрузка двигателя приводит к росту температуры обмоток. Как это действует на изоляцию?

Перегрев изменяет структуру изоляции и резко ухудшает ее свойства . Этот процесс называется старением . Изоляция становится хрупкой, ее электрическая прочность резко понижается. На поверхности возникают микротрещины, в которые проникает влага и грязь. В дальнейшем происходит пробой и выгорание части обмоток. При увеличении температуры обмоток срок службы изоляции резко снижается.

Классификация электроизоляционных материалов по нагревостойкости

Электроизоляционные материалы, применяемые в электрических машинах и аппаратах, по их нагревостойкости подразделяют на семь классов. Из них в асинхронных короткозамкнутых электродвигателях мощностью до 100 кВт применяют пять.

Непропитанные волокнистые материалы из целлюлозы, шелка и хлопчатобумажные относят к классу Y (допустимая температура 90°С), пропитанные волокнистые материалы из целлюлозы, шелка и хлопчатобумажные с изоляцией проводов на основе масляных и полиамидных лаков — к классу А (допустимая температура 105°С), синтетические органические пленки с изоляцией проводов на основе поливинилацетатных, эпоксидных, полиэфирных смол — к классу Е (допустимая температура 120°С), материалы на основе слюды, асбеста и стекловолокна, применяемые с органическими связующими и пропитывающими составами, эмали повышенной нагревостойкости — к классу В (допустимая температура 130°С), материалы на основе слюды, асбеста и стекловолокна, применяемые в сочетании с неорганическими связующими и пропитывающими составами, а также соответствующие данному классу другие материалы — к классу F (допустимая температура 155°С).

Электродвигатели проектируют с учетом того, чтобы при номинальной мощности температура обмоток не превышала допустимое значение . Обычно имеется небольшой запас по нагреву. Поэтому номинальному току соответствует нагрев несколько ниже предельной нормы. Температуру окружающей среды при расчетах принимают равной 40°С . Если электрический двигатель работает в таких условиях, когда температура всегда заведомо ниже 40°С, его можно перегрузить. Величину перегрузки можно подсчитать с учетом температуры окружающей среды и тепловых свойств двигателя. Так можно поступать только в том случае, если нагрузка электродвигателя строго контролируется и можно быть уверенным, что она не превысит расчетного значения.

Как влага влияет на свойства изоляции электродвигателей

Другим фактором, от которого существенно зависит срок службы изоляции, является действие влаги. При повышенной влажности воздуха на поверхности изоляционного материала образуется пленка влаги. Поверхностное сопротивление изоляции при этом резко понижается. Образованию пленки воды в большой мере способствуют местные загрязнения. Через трещины и поры влага проникает внутрь изоляции, снижая ее электрическое сопротивление.

Провода с волокнистой изоляцией, как правило, невлагостойки. Их стойкость к действию влаги повышается путем пропитки лаками. Эмальволокнистая и эмалевая изоляции более стойки к действию влаги.

Следует отметить, что скорость увлажнения существенно зависит от температуры окружающей среды . При одинаковой относительной влажности, но при более высокой температуре изоляция увлажняется в несколько раз быстрее.

Как мехнические усилия влияют на свойства изоляции электродвигателей

Механические усилия в обмотках возникают при неодинаковых тепловых расширениях отдельных частей машины, вибрации корпуса, при пусках двигателя. Обычно магнитопровод нагревается меньше, чем медь обмотки, их коэффициенты расширения различны. В результате медь при рабочем токе удлиняется больше на десятые доли миллиметра, чем сталь. Это создает механические усилия внутри паза машины и перемещение проводов, что вызывает истирание изоляции и образование дополнительных зазоров, в которые проникает влага и пыль.

Пусковые токи, в 6 — 7 раз превышающие номинальные, создают электродинамические усилия, пропорциональные квадрату тока. Эти усилия действуют на обмотку, вызывая деформацию и смещение отдельных ее частей. Вибрация корпуса также вызывает механические усилия, снижающие прочность изоляции.

Стендовые испытания двигателей показали, что при повышенных виброускорениях дефектность изоляции обмоток может повыситься в 2,5 — 3 раза. Вибрация также может быть причиной ускоренного износа подшипников. Колебания двигателя могут возникать из-за несоосности валов, неравномерности нагрузки -, неодинаковости воздушного зазора между статором и ротором и несимметрии напряжений.

Влияние пыли и химически активных сред на свойства изоляции электродвигателей

Износу изоляции также способствует пыль, содержащаяся в воздухе. Твердые частицы пыли разрушают поверхность и, оседая, загрязняют ее, чем также снижают электрическую прочность. В воздухе производственных помещений присутствуют примеси химически активных веществ (углекислый газ, сероводород, аммиак и др.). В химически агрессивных средах изоляция быстро теряет свои изоляционные свойства и разрушается. Оба этих фактора, дополняя друг друга, сильно ускоряют процесс разрушения изоляции. Для повышения химостойкости обмоток электродвигателей применяют специальные пропиточные лаки .

Комплексное воздействие всех факторов на обмотки электродвигателей

Обмотка двигателя часто испытывает на себе одновременное действие нагрева, увлажнения, химических компонентов и механического воздействия. В зависимости от характера нагрузки двигателя, условий окружающей среды и длительности работы действие этих факторов может быть различным. В машинах, работающих с переменной нагрузкой, преобладающее действие может оказать нагрев. В электроустановках, работающих в животноводческих помещениях, наиболее опасным для двигателя оказывается действие повышенной влажности в сочетании с парами аммиака.

Можно представить возможность конструирования такого двигателя, который мог бы противостоять всем этим неблагоприятным факторам. Однако такой двигатель, по-видимому, был бы слишком дорогим, так как потребовалось бы усиление изоляции, значительное улучшение ее качества и создание большого запаса прочности.

Поступают иначе. Для обеспечения надежной работы двигателя применяют систему мероприятий, обеспечивающих нормативный срок службы. Прежде всего за счет применения более качественных материалов улучшают технические характеристики двигателя и его способность противостоять действию разрушающих изоляцию факторов. Совершенствуют средства защиты двигателей. И, наконец, обеспечивают техническое обслуживание для своевременного устранения неисправностей, которые в дальнейшем могут привести к авариям.

Читать еще:  Газель бизнес двигатель умз 4216 прыгают обороты

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Изоляция электродвигателя

При испытаниях электродвигателя после ремонта или хранения на складе одним из важных параметров является сопротивление изоляции.

Измерение сопротивление изоляции электродвигателя

Проверку изоляции производят разными способами.

Испытание изоляции мегомметром

Измерение сопротивления производится механическим или электронным мегомметром.

Важно! Проверка изоляции двигателей до 380В выполняется прибором напряжением 500 вольт, а от 0,4 до 1 кВ аппаратом 1000В.

Перед проверкой сопротивления изоляции производится осмотр электромашины на отсутствие повреждений корпуса. Мокрый электродвигатель перед испытанием необходимо просушить. Все обмотки желательно отключить друг от друга для проверки изоляции между ними.

Порядок измерения сопротивления изоляции:

  1. подключить вывода или установить переключатель в положение «мегаомы»;
  2. проверить мегомметр замыканием концов между собой и проведением кратковременного измерения;
  3. результат должен быть около «0»;
  4. присоединить один из проводов к испытуемой катушке, а другой к очищенному от краски месту корпуса или другой обмотке;
  5. в течении 15-60 секунд вращать ручку прибора с частотой 120 оборотов в минуту;
  6. не прекращая вращения рукоятки проверить показания прибора.

Обмотка и корпус или две обмотки с изоляцией между ними представляют собой конденсатор. При измерении этот конденсатор заряжается до напряжения мегомметра — 500 или 1000 вольт. Поэтому клеммы электромашины и вывода прибора после проверки необходимо закоротить между собой.

Проверка межвитковой изоляции обмоток

Этот вид испытаний проводится для проверки изоляции между витками катушек асинхронных электромашин.

Для этого после разгона двигатель с короткозамкнутым ротором, вращающийся на холостом ходу, подключается на повышенное напряжение. Это напряжение на 30% выше номинального, а время работы в таких условиях — 3 минуты. Включение машины производится через амперметры, установленные на каждой фазе. После испытаний напряжение уменьшается до номинального и аппарат выключается.

Важно! Повышение и понижение напряжения производится плавно, при помощи регулируемого автотрансформатора или электронного блока питания.

При появлении шума, стуков, дыма или «плавающих» показаний амперметров, электродвигатель отключается и отправляется на ремонт.

Испытания электромашины с фазным ротором проводятся в заторможенном состоянии при отключенном роторе.

Испытание изоляции повышенным напряжением переменного тока

Такая проверка проводится при помощи трансформатора, имеющего плавную регулировку напряжения со стороны вторичной обмотки. В схеме испытательного прибора также предусматривается автоматический выключатель с величиной уставки максимальной защиты, достаточной для отключения установки в аварийных ситуациях. Вторичная обмотка подключается к обмоткам электромашины и корпусу.

Продолжительность испытаний составляет 1 минута при проверке изоляции между обмотками и корпусом и 5 минут при испытании изоляции между обмотками. Для проведения межобмоточной проверки напряжение подаётся на одну из обмоток, а остальные присоединяются к корпусу.

Напряжение поднимается и опускается плавно, в течение 10 секунд со значения 50%Uном до 200%Uном.

Нормы сопротивления изоляции электрических машин

В ПУЭ (правилах устройства электроустановок) регламентируется сопротивление изоляции электродвигателей в зависимости от конструкции и мощности аппарата.

Допустимое сопротивление при испытании изоляции асинхронных электромашин

При измерении изоляции асинхронных двигателей соединение обмоток статора «звезда» или «треугольник» необходимо разобрать и проверить каждую из катушек относительно корпуса и между собой. Испытания проводятся при температуре машины 10-30°С.

Сопротивление изоляции должно быть:

  • в статоре не менее 0,5мОм;
  • в фазном роторе не менее 0,2мОм;
  • минимальное сопротивление изоляции термодатчиков не нормируется.

Для того чтобы не использовать справочник, обычно допустимое сопротивление считается 1мОм. Меньшие значения говорят о незначительных нарушениях, которые со временем приведут к выходу электромашины из строя.

Важно! Для того чтобы избежать такой ситуации аппарат целесообразно отправить на специализированное предприятие для проведения среднего ремонта.

Изоляция двигателей постоянного тока

Для проверки изоляции в машинах постоянного тока необходимо вынуть щётки из щёткодержателей или подложить под них изоляционный материал.

Измерение проводится между разными частями схемы электромашины:

  • обмотками возбуждения и коллектором якоря;
  • щёткодержателем и корпусом аппарата;
  • коллектором якоря и корпусом;
  • обмотками возбуждения и корпусом электромашины.

Важно! Если есть возможность, то катушки обмотки возбуждения отключаются друг от друга и проверяются по отдельности.

Минимально допустимое сопротивление изоляции зависит от температуры и номинального напряжения электромашины. При 20°С она составляет:

  • 220В — 1,85мОм;
  • 440В — 3,7мОм;
  • 660В — 5,45мОм.

Кроме обмоток и якоря измеряется сопротивление бандажей обмоток возбуждения и якоря. Оно проверяется между самим бандажом и корпусом, а также закрепляемой им обмоткой. Оно не должно быть менее 0,5мОм.

Причины низкого сопротивления

Есть несколько причин низкого сопротивления изоляции.

Перегрев электромашины

Эта ситуация возникает из-за перегрузки электромашины или обрыва одной из фаз в трёхфазных электродвигателях. Устранить эту проблему в условиях мастерской невозможно и аппарат приходится отправлять для замены обмоток в специализированное предприятие.

Предотвратить такую неисправность помогают устройства защиты:

  • тепловое реле отключает электромашину при перегрузке;
  • реле напряжения отключает установку при отсутствии одной из фаз или пониженном напряжении сети.

Важно! Для лучшей защиты внутри электродвигателей встраиваются датчики температуры. В новых машинах они устанавливаются при изготовлении, а в старых такие приборы можно поставить при плановом или капитальном ремонте.

Сушка электродвигателя

Если пониженное сопротивление вызвано попаданием на двигатель влаги или хранением в сыром помещении, то электромашину можно высушить. Для этого её необходимо разобрать — снять крышки подшипниковых щитов и вынуть ротор. Это делается для свободного выхода влаги.

Совет! Можно снять только один щит, а ротор вынуть вместе со вторым.

После разборки осуществляется сушка одним из способов:

  • Подачей на обмотки пониженного напряжения. Ток при этом не должен превышать номинальный.
  • Вставить в статор нагреватель. Чаще всего для этого используется лампа накаливания 60-100Вт.

Через сутки проводится повторное измерение изоляции. Если сопротивление растёт, то сушка продолжается до полного высыхания, если нет, то двигатель отправляется на средний ремонт в специализированное предприятие. Этот вид ремонта включает в себя пропитку обмоток лаком и повторную сушку.

Проверка изоляции является необходимой частью испытаний электродвигателя. Виды проверок в отдельных случаях определяются ПУЭ и другими нормативными документами.

Чем изолировать обмотку двигателя

VI. ИЗОЛЯЦИЯ ОБМОТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН*

45. ИЗОЛЯЦИЯ ВСЫПНЫХ СТАТОРНЫХ ОБМОТОК МАШИН ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

В асинхронных двигателях и синхронных генераторах мощностью до 100 кВт статорные обмотки обычно выполняются из круглого провода (табл. 61).

Примерные спецификации изоляции для классов нагревосгойкл-сти A, Е, В, F и Н приведены в табл. 62—64.

В электродвигателях старых выпусков (до внедрения электродвигателей единых серий) применялся провод марки ПБД. Он имеет большую толщину изоляции, значительно снижающую коэффициент заполнения паза.

* Подробнее см.: Бернштейн Л. М. Изоляция электрических машин общепромышленного применения. — М.: Энергия, 1971.

Таблица 61. Марки проводов для всыпных обмоток статоров асинхронных и синхронных машин мощностью до 100 кВт и якорей коллекторных машин мощностью до 9 кВт

В первой единой серии А и АО асинхронных электродвигателей обмотка статора выполнена в заводском изготовлении проводами марок:

ПЭЛБО для электродвигателей А 3—9-го габаритов и АО 3— 5-го габаритов;

ПСД для электродвигателей АО 6—9-го габаритов.

В электродвигателях второй единой серии А2 и А02 применены провода марок:

ПЭТВ для 1—9-го габаритов при нормальном исполнении и 1— 5-го габаритов при влагоморозостойком и тропическом исполнениях;

ПСДТ для 1—9-го габаритов при химостойком исполнении;

ПСД для 6—9-го габаритов при влагоморозостойком и тропическом исполнениях.

В электродвигателях серии 4А основного исполнения для обмотки статора применяются провода марок:

ПЭТВМ, ПЭТВ при высоте оси вращения 50—132 мм (класс изоляции В);

Читать еще:  Двигатель f50 холостой ход

ПЭТМ, ПЭТ-155 при высоте оси вращения 160—250 мм (класс изоляции F). Провода марок ПЭТВ и ПЭТ-155 применяют при немеханизированном изготовлении статоров.

Для выводов от обмоток в электродвигателях единых серий применяют провода марок:

ПРГ, ПРГБ и ЛПРГС для класса нагревостойкости А;

ЛПЛ и ПВПО для класса нагревостойкости B;

ПВКФ, ПВКФУ, РКГМ и ПВБЛ для класса нагревостойкости B;

ПВКФ, ПВКФУ, РКГМ, ПТЛ-200 для класса нагревостойкости F.

Пазовая изоляция (пазовая коробочка) электродвигателей старых выпусков и серий А и АО выполнялась заводами-изготовителями из двух слоев электрокартона толщиной по 0,2 мм и проложен-

Таблица 62. Изоляция статорных обмоток асинхронных двигателей и синхронных генераторов мощностью 1—7 кВт

* Для машин нормального исполнения допускается применять гибкие слюдиниты марки Г2СП при классе нагревостойкости В и марки Г2СК при классе F.

Примечание. Изоляция в лобовых частях между катушками — пленкоэлектрокартон при классах нагревостойкости A и E и лакостекломиканит соответствующей марки при классах F и Н. Вязка соединений схемы обмотки — тафтяная лента толщиной 0,25 мм при классе нагревостойкости А, стеклянная лента ЛЭС толщиной 0,1 мм или стеклсчулок марки АСЭЧ (б) при классах В, F и Н.

Таблица 63. Пазовая изоляция статорных обмоток асинхронных двигателей и синхронных генераторов мощностью 10—100 кВт

Таблица 64. Изоляция лобовых частей статорных обмоток асинхронных двигателей и синхронных генераторов мощностью 10—100 кВт (см. рис. 103)

Примечания: 1. Позиция 1 — кольцевая прокладка накладывается не менее чем в два слоя. Позиции 3 и 4 — стеклянная лента ЛЭС толщиной 0,1 мм. Позиция 6 — стеклочулок АСЭЧ (б) для всех классов изоляции.

2. В варианте рис. 103,б лобовые части фазных катушек изолируются одним слоем ленты 7 вполнахлеста и поверх одним слоем стеклянной ленты ЛЭС толщиной 0,1 мм.

кого между ними слоя лакоткани толщиной 0,2 мм. Равноценным заменителем служит коробочка из двух слоев пленкоэлектрокартона толщиной 0,27—0,3 мм на полиэтилентерефталатной или триацетатной пленке.

Для более ответственных и особенно для электродвигателей серий А и АО нагревостойкого исполнения один слой электрокартона заменяют гибким миканитом или гибким слюдинитом, а вместо лакоткани применяют стеклолакоткань или лавсановую пленку.

В электродвигателях серии АО2 — 1—5-го габаритов нормального исполнения пазовая изоляция выполнена из одного слоя пленко-электрокартона толщиной 0,27 мм на полиэтилентерефталатной пленке, а в электродвигателях 6—9-го габаритов — из электронита толщиной 0,2 мм в сочетании с гибким миканитом ГФС толщиной 0,2 мм и стеклолакотканью ЛСП-130/155 толщиной 0,15 мм. При тропическом и влагоморозостойком исполнениях пазовую изоляцию электродвигателей 1—5-го габаритов комплектуют из стекломикани-та Г1ФГI толщиной 0,22 мм и стеклолакоткани ЛСП-130/155 толщиной 0,11 мм, а 6—9-го габаритов — из стекломиканита класса нагревостойкости F марки Г2ФГI толщиной 0,3 мм и стеклолакоткани ЛСП-130/155 толщиной 0,11 мм.

В электродвигателях серии А2 6—9-го габаритов пазовая изоляция выполнена из двух слоев пленкоэлектрокартона толщиной 0,27 мм на полиэтилентерефталатной пленке.

Вместо многослойной пазовой коробки применяют также однослойную, которую выполняют из композиционного материала, например, стеклолакорезинослюдопласта ГИТ-ТР-СР толщиной 0,55 мм. Междуфазовую прокладку в пазу изготовляют из одного слоя этого же материала.

В электродвигателях новой серии 4А для пазовой изоляции применены более тонкие и теплостойкие синтетические материалы с повышенной электрической и механической прочностью (табл. 65). Пазовая изоляция выполняется из одного слоя материала.

Междуслойные прокладки в пазах (двухслойных обмоток), прокладки под клиньями и междуфазовые прокладки в лобовых частях обычно выполняют из тех же материалов, что и пазовую изоляцию с целью использования отходов, получающихся при раскрое материалов для пазовых коробок. В случае, когда эта изоляция двух- или трехслойная, слои проклеиваются между собой.

В электродвигателях серии АО2 тропического и влагоморозостой-кого исполнения 1—9-го габаритов, серии АО2 6—9-го габаритов нормального исполнения и серии 4А прокладки под клинья выполнены, из стекло текстолита марки СТ и СТЭФ.

Изоляция выводов катушек, междукатушечных соединений и паек электродвигателей тропического и влагоморозостойкого исполнений серии АО2 1—9-го габаритов и серии АО2 6—9-го габаритов нормального исполнения выполнена электроизоляционными трубками марки ТКС. В остальных электродвигателях серий А2 и АО2 наряду с указанными применяют трубки марок ТЭЛ, ТЭС и ТКВ, а в электродвигателях серии 4А — более теплостойкие и эластичные трубки марок ТКСП.

Бандажировка лобовых частей обмоток электродвигателей старых выпусков, серий А и АО, серии АО2 1—5-го габаритов нормального исполнения и серии А2 6—9-го габаритов выполнена преимущественно хлопчатобумажным крученым шнуром. В остальных электродвигателях серии АО2 нормального, тропического и влагоморозостой-

Таблица 65. Изоляция статорных обмоток асинхронных двигателей серии 4А основного исполнения

* При укладке обмотки совмещенным способом.

** При укладке обмотки методом втягивания.

*** При немеханизированном изготовлении статоров.

Примечание. При изоляции статорных обмоток класса нагревостойкости В применяется в качестве пропиточного состава компаунд КП-34 или лак МЛ-92, а класса нагревостойкости F — компаунд КП-34 или лак ПЭ-993, или лак ПЭ-933. Покровная эмаль применяется при пропитке обмоток лаками с растворителями. Марка эмали ГФ—92ГС применяется при классе нагревостойкости В, а ЭП-91 —при классе нагревостойкости F.

кого исполнений бандажировка лобовых частей выполнена стеклочулком марки АСЭЧ(б), в электродвигателях серии 4А — стеклочулком АСЭЧ(б) и крученой полиэфирной нитью.

Пазовые клинья электродвигателей старых выпусков серий А и АО, серии АО2 1—5-го габаритов и серии А2 6—9-го габаритов изготовлены из сухого дерева твердых пород. В электродвигателях серии А02 6—9-го габаритов клинья прессуются из прессматериала АГ-4. В электродвигателях серии А02 1—9-го габаритов тропического и влагоморозостойкого исполнения применен стеклотекстолит марки СТЭФ. Клинья электродвигателей серии 4А прессуют из теплостойких пластичных материалов — пленок ПЭТФ, изофлекса-2, три-вольтерма.

Надежность междуфазовой изоляции в пазах и лобовых частях современных обмоток достигается применением композиционных материалов — лакостеклослюдопластов в машинах нормального испол-

Рис. 103. Изоляция лобовых частей двухслойных всыпных обмоток с междуфазной прокладкой (а) и с наложением лент (б)

нения и лакостекломиканитов в машинах тропического исполнения. Лакостеклослюдопласт состоит из двух слоев слюдопластовой бумаги, оклеенной двумя слоями стеклоткани. Лакостекломиканит состоит из двух слоев слюды флогопит, одного слоя стеклолакоткани и одного слоя стеклоткани, склеенных лаками.

Для усиления изоляции на выходе из паза на торцах сердечников устанавливают крайние изоляционные листы из электронита толщи-

ной 3—4 мм с пазами. Располагаясь в этих пазах, пазовая коробочка надежно предохраняется от повреждения. С этой же целью лакоткань или стеклолакоткань коробочки подворачивают под основную изоляцию и заводят з паз, образуя манжету. Раскрой должен быть таким, чтобы обеспечить заход лакоткани или стеклолакоткани в паз на 8—15 мм в зависимости от габаритов машины. Пазовая коробочка также должна выходить из паза на 8—15 мм.

Головки катушек, выполняемых из проводов со стекловолокни-стой изоляцией, рекомендуется изолировать через одну одним слоем ленты из стеклолакоткани и поверх стеклянной лентой для предохранения изоляции провода.

В статорных обмотках из круглого провода существуют два основных варианта изоляции лобовых частей с помощью прокладок (рис. 103, а) и с наложением лент (рис. 103,б). При первом варианте лобовые части катушечных групп различных фаз изолируются друг от друга прокладками. Эта изоляция менее надежна, чем изоляция лентами при втором варианте. Кроме того, прокладки ухудшают вентиляцию лобовых частей и увеличивают перегрев обмотки. При классе изоляции Е в машинах мощностью свыше 10 кВт для прокладок применяют нагревостойкий материал — лакостеклослюдо-пласт, так как прокладки из пленкоэлектрокартона выскальзывают из обмотки.

Между двумя рядом расположенными лобовыми частями разных катушечных групп действует полное испытательное напряжение. Поэтому при изоляции лентами одна из крайних катушек каждой катушечной группы изолируется по всей длине лобовой части и носит название фазной.

Предотвращение повреждения изоляции обмотки статора асинхронного электродвигателя

Для обеспечения стабильной и долговременной работы агрегата необходимо принять меры по предотвращению повреждения изоляции обмотки статора асинхронного электродвигателя, поскольку именно оно является причиной аварий. Основные причины повреждения обмотки – это:

  • экстремальные условия эксплуатации;
  • недостаточная стабильность или плохое качество изоляционного материала;
  • попадание грязи на поверхность обмотки;
  • увлажнение обмотки, приводящее к снижению ее электрической прочности;
  • попадание внутрь двигателя металлической пыли и стружки;
  • естественное старение изоляции;
  • долгая работа механизма при высокой температуре обмотки.
Читать еще:  Датчики температуры двигателя kangoo

Повреждение изоляции может повлечь за собой замыкание между:

  • магнитопроводом и обмоткой;
  • фазными обмотками;
  • витками катушек.

Как предупредить повреждение изоляции обмотки статора асинхронного электродвигателя

Если вы хотите «продлить век» двигателя, следует соблюдать все условия его транспортировки, хранения и эксплуатации. Агрегат не должен находиться в неотапливаемом помещении с повышенной влажностью длительное время, поэтому следите за тем, чтобы в месте его хранения была приемлемая температура и хорошая вентиляция.

При длительной остановке механизма во влажную погоду закройте задвижки воздушных каналов выходящего и поступающего воздуха. В сухую и теплую погоду оставьте все задвижки открытыми.

Обмотки двигателя загрязняются, если для его охлаждения используется недостаточно чистый воздух, вместе с которым внутрь попадают капли или пары разных жидкостей, сажа, металлическая и угольная пыль и т.д. Износ контактных колод и щеток также приводит к образованию и оседанию проводящей пыли. Чтобы этого избежать, нужно тщательно ухаживать за узлами, периодически проводить техосмотр и чистку, ремонтировать изоляцию по мере надобности и очищать охлаждающий воздух.

Сильное нагревание и естественное старение приводит к потере механической стойкости изоляции, она становится гигроскопичной и хрупкой. Вибрация, возникающая вследствие ослабления креплений лобовых и пазовых частей обмотки, также может стать причиной разрушения изоляции.

Состояние изоляции определяется по значению ее сопротивления. Если оно меньше положенного, то обмотку чистят и сушат. Этот процесс состоит из нескольких этапов:

  • Разберите электродвигатель.
  • С помощью деревянного скребка и смоченной в бензине или керосине чистой ветоши удалите грязь и пыль с доступной поверхности обмотки.
  • В случае попадания морской воды на обмотку промойте ее пресной водой, чтобы соль не выделялась на поверхности.
  • Если двигатель закрытый, перед сушкой разберите его. Защищенную модель можно сушить и в собранном, и в разобранном виде.

Двигатель сушится инфракрасными лучами или горячим воздухом. Во втором случае необходимо наличие сушильной камеры, печи или ящика, на которых установлен электрический или паровой нагреватель. В приспособлениях для сушки должны быть два отверстия – вверху (для выхода водяного пара и нагретого воздуха) и внизу (для входа холодного воздуха).

Чтобы в процессе сушки избежать вспучивания изоляции или механических повреждений, температуру агрегата повышают постепенно, до 120 градусов для изоляции класса А и до 150 градусов для изоляции класса В. Сначала сопротивление изоляции и температура обмотки измеряется с интервалом 15-20 минут, затем промежуток увеличивается до 1 часа. Достижение установившегося значения сопротивления означает конец сушки.

Если обмотка увлажнена слабо, возможна сушка за счет тепловой энергии самого двигателя. Самый удобный способ – сушка с помощью переменного тока. Включите обмотку статора на пониженное напряжение, затормозив ротор (следите за тем, чтобы фазная обмотка ротора была замкнута накоротко, а ток в обмотке статора не превышал номинального значения). При однофазном напряжении соедините фазные обмотки последовательно, при пониженном трехфазном напряжении не изменяйте схему соединения обмоток.

Еще один способ сушки – использование энергии потерь в корпусе двигателя и магнитопроводе. Выньте ротор и уложите временную намагничивающую обмотку на статор, не распределяя ее по всей окружности (она должна охватывать только корпус и магнитопровод).

Как определить место повреждения изоляции обмотки

Чтобы узнать место повреждения, разъедините фазные обмотки и измерьте сопротивление изоляции каждой из них. Можно также проверить целостность изоляции с помощью контрольной лампы. Существуют и другие методы:

  • Измерение напряжения между магнитопроводом и концами обмотки. Пониженное постоянное или переменное напряжение подается на фазную обмотку с поврежденной изоляцией. Измерьте напряжение между магнитопроводом и концами обмотки, используя вольтметры V1 и V По соотношению напряжений определите место повреждения относительно концов обмотки.
  • Определение направления тока в частях обмотки. На магнитопровод и соединенные концы обмотки подается постоянное напряжение. Ток регулируется и ограничивается включенным в цепь реостатом R. Коснитесь двумя проводами милливольтметра поочередно концов каждой катушечной группы. Величина напряжения на концах катушечной группы с поврежденной изоляцией будет меньше.
  • Деление обмотки на части. Разделите пополам фазную обмотку, соединенную с магнитопроводом, распаяв междукатушечные соединения. Определите часть обмотки, соединенную с магнитопроводом, с помощью контрольной лампы или мегомметра. Продолжайте деление, пока не найдете катушку с поврежденной изоляцией.
  • «Прожигание». При сильном нагревании места контакта магнитопровода и проводников обмотки в месте повреждения появляется дым и искры.

Зная, как предупредить повреждение изоляции обмотки статора асинхронного электродвигателя и как обнаружить место повреждения, вы можете свести вероятность появления поломок и аварий к минимуму и самостоятельно провести мелкий ремонт механизма.

Обмотка электродвигателей. Применяемые материалы и инструменты

Подписка на рассылку

  • ВКонтакте
  • Facebook
  • ok
  • Twitter
  • YouTube
  • Instagram
  • Яндекс.Дзен
  • TikTok

Электродвигатель, как один из самых подверженных тяжелым нагрузкам агрегатов, очень часто выходит из строя. Основная причина поломок — скачки напряжения и перегрев, вследствие чего в обмотке нарушается изоляция, происходит замыкание и медные провода попросту плавятся. Выбрасывать двигатель — не всегда правильное решение, ведь можно обойтись его капитальным ремонтом, что, конечно же, в большинстве случаев дешевле, нежели покупка нового агрегата.

Обмотка электродвигателей — процесс достаточно трудоемкий, который требует от обмотчика-ремонтника не только усидчивости, но и немалого опыта. С какими же материалами и инструментами работает специалист? Ответим на этот вопрос.

Расходные материалы

Если взглянуть на обмоточные данные электродвигателей, то можно заметить, что в этих таблицах речь идет в основном о характеристиках используемых при обмотке медных и алюминиевых проводов. Именно они и являются основным расходным материалом. Каждый отдельный случай требует использования обмоточных проводов с определенными техническими характеристиками — марка, сечение, тип изоляции и т. д. (таблицы с обмоточными данными электродвигателей содержат всю необходимую информацию по выбору проводов).

Второй по важности расходный материал — изоляция, укладываемая в пазы сердечников между катушками (в простейшем случае — между первичной и вторичной), на выходе проводов из двигателя, для группировки проводов и в других случаях. Изоляция также имеет свои характеристики: рабочая температура, максимальное напряжение и сила тока, толщина и т. д. Примеры изоляционных материалов: стеклоленты, электрокартон, фторопластовая пленка и прочее. К примеру, согласно обмоточным данным однофазных электродвигателей с изоляцией E-класса используется лавсан.

После успешной обмотки электродвигателя приходит очередь пропитки его проводов специальными пропиточными жидкостями. Необходимы они для фиксации проводов и изоляции. В качестве таких материалов используются различные лаки, битумные и полиэфирные компаунды и прочие вещества, также отличные по техническим параметрам.

Инструменты

Основной рабочий инструмент обмотчика — кантователь. Это механизированный станок, предназначенный для намотки проводов на статоры различных типов двигателей.

После обработки агрегата пропиточными материалами его необходимо высушить для того, чтобы жидкость затвердела. Для этих целей используются сушильные шкафы (для наружной сушки терморадиационным способом), специальное оборудование, которое подает на обмотку ток, нагревающий провода и, как следствие, высушивающий пропиточный материал.

Несмотря на все совершенство современного оборудования, процесс обмотки электродвигателей очень редко проводится без использования ручных инструментов, особенно в случае ремонта агрегатов. В арсенале любого обмотчика-ремонтника всегда должны присутствовать (см. рис.):

  • фибровые пластинки;
  • фибровые язычки;
  • обратные клинья;
  • угловые ножи;
  • выколотки;
  • топорики;
  • наборы ключей для гибки стержней ротора (на рисунке показан только один образец).

В арсенале обмотчика могут присутствовать и другие вспомогательные инструменты, включая традиционные — пассатижи, бокорезы, пинцеты и т. д.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector