Vadi un izolācija elektromotoros

Tinumu vadu izolācijas apzīmējums - īssavienojumu pārtraukumu novēršana. Zemsprieguma asinhronajos motoros pagrieziena-pagrieziena spriegums parasti ir daži volti. Taču, ieslēdzot un izslēdzot, rodas īsi sprieguma impulsi, tāpēc izolācijai jābūt ar lielu dielektriskās izturības rezervi. Amortizācija vienā punktā var izraisīt elektriskus bojājumus un visas spoles bojājumus. Tinumu izolācijas pārrāvuma spriegums. vadiem jābūt vairākiem simtiem voltu.

Tinumu vadi parasti ir izgatavoti no šķiedras, emaljas un emaljas izolācijas.

Šķiedru materiāliem, kuru pamatā ir celuloze, ir ievērojama porainība un augsta higroskopiskums. Lai palielinātu elektrisko izturību un mitruma izturību, šķiedras izolācija tiek piesūcināta ar speciālu laku. Tomēr impregnēšana nenovērš mitrumu, tā tikai samazina mitruma uzsūkšanās ātrumu. Šo trūkumu dēļ vadi ar šķiedru un emaljas izolāciju pašlaik gandrīz netiek izmantoti elektrisko mašīnu uztīšanai.

Vadi, ko izmanto elektromotoru tinumu ražošanai

Galvenie vadu veidi ar emaljas izolāciju, ko izmanto dažādu elektromotoru tinumu ražošanai un elektroierīces, — polivinilacetāla PEV vadi un PETV vadi ar paaugstinātu karstumizturību uz poliestera lakām... Šo vadu priekšrocība slēpjas nelielajā izolācijas biezumā, kas ļauj palielināt elektromotora kanālu pildījumu. PETV vadus galvenokārt izmanto asinhrono dzinēju tinumiem ar jaudu līdz 100 kW.

Strāvas daļas ir jāizolē arī no citām elektromotora metāla daļām. Pirmkārt, jums ir nepieciešama uzticama statora un rotora kanālos ievietoto vadu izolācija. Šim nolūkam izmantojiet lakotus audumus un stiklšķiedru, kas ir audumi, kuru pamatā ir kokvilna, zīda, neilona un stikla šķiedras, kas piesūcinātas ar laku. Impregnēšana palielina lakotu audumu mehānisko izturību un uzlabo izolācijas īpašības.

Darbības laikā izolācija ir pakļauta dažādiem faktoriem, kas ietekmē tās īpašības. Jāņem vērā pamata apkure, mitrināšana, mehāniskie spēki un reaktīvās vielas vidē... Apskatīsim katra no šiem faktoriem ietekmi.

Kā apkure ietekmē elektromotoru izolācijas īpašības

Strāvas plūsmu caur vadu pavada siltuma izdalīšanās, kas uzsilda elektrisko mašīnu. Citi siltuma avoti ir zudumi statora un rotora tēraudā, ko izraisa mainīga magnētiskā lauka darbība, kā arī mehāniskie zudumi gultņu berzes dēļ.

Kopumā aptuveni 10 - 15% no visas tīklā patērētās elektroenerģijas kaut kādā veidā tiek pārvērsti siltumā, radot motora tinumu temperatūras paaugstināšanos virs apkārtējās vides. Palielinoties slodzei uz motora vārpstu, palielinās strāva tinumos. Zināms, ka vados radītā siltuma daudzums ir proporcionāls strāvas kvadrātam, tāpēc motora pārslodze noved pie tinumu temperatūras paaugstināšanās. Kā tas ietekmē izolāciju?

Pārkaršana maina izolācijas struktūru un krasi pasliktina tās īpašības... Šo procesu sauc par novecošanu... Izolācija kļūst trausla un tās dielektriskā izturība strauji krītas. Uz virsmas parādās mikroplaisas, kurās iekļūst mitrums un netīrumi. Nākotnē notiek tinumu daļas bojājumi un sadedzināšana. Palielinoties tinumu temperatūrai, izolācijas kalpošanas laiks tiek krasi samazināts.

Elektroizolācijas materiālu klasifikācija pēc siltumnoturības

Elektromašīnās un aparātos izmantojamos elektroizolācijas materiālus pēc to siltumnoturības iedala septiņās klasēs. No tiem pieci tiek izmantoti asinhronajos elektromotoros ar jaudu līdz 100 kW.

Neimpregnēti celulozes, zīda un kokvilnas šķiedru materiāli pieder Y klasei (pieļaujamā temperatūra 90 ° C), impregnēti celulozes, zīda un kokvilnas šķiedrainie materiāli ar stiepļu izolāciju uz eļļas un poliamīda laku bāzes — līdz A klasei (pieļaujamā temperatūra 105 ° C). ), sintētiskās organiskās plēves ar stiepļu izolāciju uz polivinilacetāta, epoksīda, poliestera sveķu bāzes - līdz E klasei (pieļaujamā temperatūra 120°C), materiāli uz vizlas, azbesta un stiklšķiedras bāzes, ko izmanto ar organiskām saistvielām un impregnējošiem savienojumiem, emaljas ar paaugstinātu karstumu. izturība — līdz B klasei (pieļaujamā temperatūra 130 °C), materiāli uz vizlas, azbesta un stiklšķiedras bāzes, ko izmanto kombinācijā ar neorganiskām saistvielām un impregnējošiem savienojumiem, kā arī citi šai klasei atbilstoši materiāli — līdz F klasei (pieļaujamā temperatūra 155 ° C).

Elektromotori ir konstruēti tā, lai pie nominālās jaudas tinumu temperatūra nepārsniegtu pieļaujamo vērtību... Parasti ir neliela apkures rezerve. Tāpēc nominālā strāva atbilst apkurei, kas ir nedaudz zem robežas. Aprēķinos tiek pieņemts, ka apkārtējās vides temperatūra ir 40 ° C... Ja elektromotors tiek darbināts apstākļos, kad ir zināms, ka temperatūra vienmēr ir zemāka par 40 ° C, tas var būt pārslogots. Pārslodzes vērtību var aprēķināt, ņemot vērā apkārtējās vides temperatūru un motora termiskās īpašības. To var izdarīt tikai tad, ja tiek stingri kontrolēta dzinēja slodze un jūs varat būt pārliecināti, ka tā nepārsniedz aprēķināto vērtību.

Kā mitrums ietekmē elektromotoru izolācijas īpašības

Vēl viens faktors, kas būtiski ietekmē izolācijas kalpošanas laiku, ir mitruma ietekme. Pie augsta gaisa mitruma uz izolācijas materiāla virsmas veidojas mitra plēve. Šajā gadījumā izolācijas virsmas pretestība strauji samazinās. Vietējais piesārņojums veicina ūdens plēves veidošanos. Caur plaisām un porām mitrums iekļūst izolācijā, samazinot to elektriskā pretestība.

Šķiedru izolācijas vadītāji parasti nav mitrumizturīgi. To mitruma izturību palielina impregnēšana ar lakām. Emalja un emaljas izolācija ir izturīgāka pret mitrumu.

jāņem vērā, ka mitrināšanas ātrums ir būtiski atkarīgs no apkārtējās vides temperatūras... Pie tāda paša relatīvā mitruma, bet augstākā temperatūrā izolācija samitrina vairākas reizes ātrāk.

Kā mehāniskie spēki ietekmē elektromotoru izolācijas īpašības

Mehāniskie spēki tinumos rodas no dažādām mašīnas atsevišķu daļu termiskās izplešanās, korpusa vibrācijas un dzinēja iedarbināšanas. Parasti magnētiskā ķēde uzsilst mazāk nekā vara spoles, to izplešanās koeficienti ir atšķirīgi. Rezultātā varš pie darba strāvas pagarinās par milimetra desmitdaļu vairāk nekā tērauds. Tas rada mehāniskus spēkus mašīnas rievas iekšpusē un vadu kustību, kas izraisa izolācijas nodilumu un papildu spraugu veidošanos, kurās iekļūst mitrums un putekļi.

Izveidojiet palaišanas strāvas, kas ir 6–7 reizes lielākas par nominālo elektrodinamiskie centieniproporcionāls strāvas kvadrātam. Šie spēki iedarbojas uz spoli, izraisot tās atsevišķo daļu deformāciju un pārvietošanos.Korpusa vibrācija izraisa arī mehāniskus spēkus, kas samazina izolācijas izturību.

Motoru stenda pārbaudes liecina, ka, palielinoties vibrācijas paātrinājumam, tinumu izolācijas defekts var palielināties 2,5-3 reizes. Vibrācija var izraisīt arī paātrinātu gultņu nodilumu. Motora svārstības var rasties vārpstas novirzes, nevienmērīgas slodzes, nevienmērīgas gaisa spraugas starp statoru un rotoru un sprieguma nelīdzsvarotības dēļ.

Putekļu un ķīmiski aktīvo vielu ietekme uz elektromotoru izolācijas īpašībām

Gaisa putekļi arī veicina izolācijas pasliktināšanos. Cietās putekļu daļiņas iznīcina virsmu un, nosēdinot, piesārņo to, kas arī samazina elektrisko izturību. Rūpniecisko telpu gaiss satur ķīmiski aktīvo vielu piemaisījumus (oglekļa dioksīds, sērūdeņradis, amonjaks u.c.). Ķīmiski agresīvā vidē izolācija ātri zaudē izolācijas īpašības un pasliktinās. Abi faktori, viens otru papildinot, būtiski paātrina izolācijas iznīcināšanas procesu. Lai palielinātu tinumu ķīmisko pretestību, elektromotoros tiek izmantotas speciālas impregnējošas lakas.

Visu faktoru kompleksā ietekme uz elektromotoru tinumiem

Motora tinumi bieži tiek pakļauti vienlaicīgai sildīšanas, mitrināšanas, ķīmisko komponentu un mehāniskās slodzes iedarbībai. Atkarībā no dzinēja slodzes rakstura, vides apstākļiem un darbības ilguma šie faktori var atšķirties. Mainīgas slodzes mašīnās apkure var būt dominējošais efekts.Elektroinstalācijās, kas darbojas lopkopības ēkās, motoram visbīstamākais ir augsta mitruma efekts kombinācijā ar amonjaka tvaikiem.

Var iedomāties iespēju izveidot šādu dzinēju, lai tas izturētu visus šos nelabvēlīgos faktorus. Taču šāds motors acīmredzot būtu pārāk dārgs, jo tam būtu jāpastiprina izolācija, būtiski jāuzlabo tā kvalitāte un jārada liela drošības rezerve.

Viņi rīkojas savādāk. Lai nodrošinātu uzticamu dzinēja darbību, standarta kalpošanas laika nodrošināšanai tiek izmantota pasākumu sistēma. Pirmkārt, pateicoties labāku materiālu izmantošanai, tie uzlabo dzinēja tehniskos parametrus un tā spēju izturēt izolāciju iznīcinošu faktoru iedarbību. Uzlabot dzinēja aizsardzības aprīkojums… Visbeidzot, tie sniedz atbalstu savlaicīgai defektu novēršanai, kas nākotnē var izraisīt avārijas.