Сушка обмоток электрических машин

Условие включения вращающихся машин переменного тока напряжением до 1000 В и машин постоянного тока

Согласно «Правилам устройства электроустановок» (ПУЭ) в § 1.8.13, 1.8.14 и 1.8.15 для обмотки статоров генераторов переменного тока, обмоток электродвигателей переменного тока и обмоток машин постоянного тока напряжением до 1000 В, величина сопротивления изоляции для каждой фазы в отдельности относительно корпуса и двух других фаз должна быть не менее 0,5 МОм при температуре 10 – 30°С.

Если замер сопротивления изоляции производился при температуре 10 – 30°С (а не 75°С), рекомендуется первое время машину, имеющую сопротивление изоляции обмоток, близкое к номинально допустимой величине, не нагружать на полный ток.

Сушка от постороннего источника

При этом ток сушки подается в якорь, соединенный последовательно с обмоткой дополнительных полюсов (рисунок 2). Обмотки возбуждения не включаются. Якорь во время сушки целесообразно периодически проворачивать для равномерного прогрева обмотки, а также для того, чтобы под щетками не подгорели коллекторные пластины. Щетки на коллекторе необходимо установить в строго нейтральное положение, так как невозбужденный и ненагруженный двигатель или генератор даже при незначительном сдвиге щеток с нейтрали может пойти вразнос. Наиболее удобно в качестве постороннего источника иметь генератор постоянного тока. Регулировка напряжения и тока сушки в этом случае производится изменением возбуждения генератора. Если для сушки используется источник с постоянным напряжением, то регулировка тока сушки производится при помощи реостата, рассчитанного на ток сушки. Ток сушки в этом случае должен быть в пределах (0,5 – 0,7) × I_ном.

Напряжение на якоре при сушке сравнительно мало, и если подключить к этому напряжению катушки шунтовой обмотки, то ток в этих катушках будет близок к нулю. Поэтому сушку катушек шунтовой обмотки, если она требуется, целесообразно производить отдельно. Для регулировки тока в катушках можно использовать шунтовой реостат или другое сопротивление.

Почему ломаются сушильные машины: коротко о конструкции

1. Барабан, в который помещается одежда. Данный элемент практически такой же, как в стиральных машинах. Его главное отличие — больший объём, позволяющий за раз просушивать 7–9 кг белья (в стиралках стандартная загрузка барабана составляет 5–6 кг). Также внутренняя часть барабана сушилок оснащена дополнительными лопастями (зачастую их 3), которые перемешивают одежду и не дают элементам гардероба спутываться друг с другом. В большинстве случаев такой элемент конструкции выполнен из нержавеющей или специально закалённой стали.
2. Двигатель, обеспечивающий вращение барабана.
3. Ремень привода — крайне важный элемент, который передаёт крутящий момент от мотора к барабану, гарантируя вращение последнего.
4. Нагревательный элемент (ТЭН), обеспечивающий прогрев воздуха для высушивания белья.
5. Фен или конвектор — гоняет воздух по барабану для равномерной просушки всех загруженных вещей.
6. Помпа для откачки конденсата (испаряющейся жидкости). Именно она обеспечивает отвод влаги из сушильного резервуара.
7. Контейнер для сборки конденсата — вспомогательный элемент, в котором накапливается жидкость от мокрой одежды.
8. Фильтры для ворса. Собирают мелкие кусочки ткани или ниток, предотвращая засорение откачивающей помпы или системы вентиляции (если таковая имеется). Как правило, находятся на внутренней стороне герметичной дверцы.
9. Сама герметичная дверца. Закрывает проём для загрузки белья в барабан.
10. Датчики. Могут присутствовать в разном количестве и иметь своё предназначение (в зависимости от модели сушилки). Как правило, инженеры оснащают сушильные машины сенсорами температуры, датчиками замера влажности, предохранителями от перегрева.
11. Органы управления. В современных моделях они представлены поворотными регуляторами с символьными обозначениями, сенсорными или физическими кнопками, а также дисплеем, помогающим настраивать режим сушки.

1. В сушилках вентиляционного типа нет контейнера для сбора конденсата. В конструкцию входит специальный шланг, выводящий влагу сразу в систему вентиляции либо на улицу. Также возможно проветривание одежды (машина втягивает воздух извне).
2. В сушильных машинах, выполненных в виде шкафов, вовсе нет загрузочных барабанов, моторов и ремней для их вращения. Там имеется ТЭН и фен, гоняющий горячий воздух. Также шкафы почти всегда подключаются к вентиляции или имеют шланг для вывода конденсата на улицу. То есть, дополнительных отсеков и откачивающих помп у них нет.

Вы здесь

Главная › Инженеру-конструктору › 3. Электрооборудование, электроустановки › 1. Раздел 1. › 2. Электрические помощники в доме,на даче и в хозяйстве.

6. Как высушить изоляцию обмоток?

сб, 04/01/2006 — 20:55 — admin

Как высушить изоляцию обмоток?

Сопротивление изоляции обмотки статора между фазами и между фазами и корпусом, измеренное мегаомметром, должно быть не менее 0, 5 МОм. В случае значительного снижения сопротивления изоляции обмотки двигателя ее нужно подсушить внешним нагревом, методом потерь в стали или током короткого замыкания. Внешний нагрев применяют в том случае, если машина сильно отсырела. Для этого изоляцию обмоток обдувают горячим воздухом (рис. 5, а), используя воздуходувки с калориферами, лампы накаливания и нагревательные сопротивления. Мощность нагревательных элементов 3—10 кВт. Одновременно можно пропускать через обмотки ток. Величину тока при этом поддерживают в пределах 0, 4 — 0, 7 номинального тока электродвигателя. Для быстроходных двигателей (выше 1000 об/мин) берут нижние пределы тока, а для тихоходных (ниже 1000 об/мин) — более высокие значения тока.

Необходимое количество воздуха в минуту должно быть равно полуторному объему камеры, в которой сушат электродвигатель. Мощность нагревательного элемента в киловаттах должна быть численно равна объему камеры в кубических метрах. Если объем камеры для сушки двигателя равен 8м^3, то объем горячего воздуха, который надо пропускать в одну минуту через эту камеру, должен составлять 12 м^3, а мощность электронагревательного элемента — 8 кВт.

Для сушки изоляции обмоток током короткого замыкания (рис. 5, б) обмотки отдельных фаз замыкают накоротко и подают к ним пониженное

Рис. 5. Сушка изоляции электродвигателей: а —в камере с использованием воздуходувки; б —током короткого замыкания; в—при помощи специальной намагничивающей обмотки

напряжение. Источником напряжения при этом обычно служат сварочные трансформаторы.

Сверху электродвигатель покрывают теплоизолирующим материалом. Ток в обмотках статора доводят до 50% от номинального и поддерживают его на этом уровне 2 — 3 ч. В течение последующих 3 ч (с интервалами в 20 — 30 мин) ток доводят до 90% номинального. В первые 3 — 5 ч температура обмоток не должна превышать 40 —50°С, после 8 — 10 ч сушки — 60 — 70°С. При этом температура выходящего воздуха не должна быть выше 50°С, а температура изоляции обмотки не должна превышать 70°С. Через каждые 2 ч проверяют термометром температуру обмоток и измеряют мегаомметром сопротивление их изоляции.

Процесс сушки электродвигателя можно считать законченным, если при температуре горячего воздуха 50 — 60°С сопротивление изоляции будет оставаться неизменным в течение 3 — 5 ч.

Для сушки изоляции обмоток статора электродвигателя любой мощности можно использовать потери мощности на вихревые токи в активной стали. Эти токи образуются в результате создания в стали статора переменного магнитного поля с помощью специальной обмотки (рис. 5, в). Намагничивающий ток выбирают в пределах 60 — 200 А, а число витков обмотки от 6 до 28. Напряжение на один виток обмотки 3 — 4, 5 В. Источником энергии служат сварочные трансформаторы. В начале сушки надо ускорить подъем температуры, а потом снизить ее до такого уровня, который необходим лишь для того, чтобы потери в стали покрывали потери тепла. Для этого обычно снижают подводимое напряжение или увеличивают число витков намагничивающей обмотки.

Для сушки изоляции обмоток электродвигателя можно применять лампы инфракрасного излучения с зеркальными отражателями или обычные электрические лампы. Лампы монтируют в сушильном шкафу. Температуру воздуха в нем поддерживают в пределах 100 — 110°С.

Для сушки обмоток можно применять переменный ток пониженного напряжения (в 3 — 5 раз меньше номинального). Ток в обмотке статора регулируют так, чтобы температура ее не превосходила 60 — 75°С. Продолжительность сушки небольших электродвигателей 8 — 12 ч.

Определение пригодности обмоток

Типичными повреждениями обмоток являются повреждение изоляции и нарушение целостности электрических цепей. О состоянии изоляции судят по таким показателям, как сопротивление изоляции, результаты испытания изоляции повышенным напряжением, отклонения значений сопротивления постоянному току отдельных обмоток (фаз, полюсов и т. д.) друг от друга, от ранее измеренных значений или от заводских данных, а также по отсутствию признаков междувитковых замыканий в отдельных частях обмотки. Кроме того, при оценке учитывают общую продолжительность работы электродвигателя без перемотки и условия его эксплуатации.

Определение степени износа изоляции обмоток проводится на основании различных замеров, испытаний и оценки внешнего состояния изоляции. В отдельных случаях изоляция обмотки по внешнему виду и по итогам испытаний имеет удовлетворительные результаты и двигатель после ремонта сдается в эксплуатацию без ее ремонта. Однако, проработав небольшое время, машина выходит из строя по причине пробоя изоляции. Поэтому оценка степени износа изоляции машины является ответственным моментом в определении пригодности обмоток.

Признаком теплового старения изоляции является отсутствие ее эластичности, хрупкость, склонность к растрескиванию и изломам при довольно слабых механических воздействиях. Наибольшее старение наблюдается в местах повышенного нагрева, удаленных от наружных поверхностей изоляции. В связи с этим для исследования теплового износа изоляции обмоток необходимо местное вскрытие ее на полную глубину. Для исследования выбирают участки небольшой площади, расположенные в областях наибольшего старения изоляции, но доступные для надежного восстановления изоляции после вскрытия. Для обеспечения достоверности результатов исследования мест вскрытия изоляции должно быть несколько.

При вскрытии изоляцию исследуют послойно, многократно изгибая снятые участки и осматривая их поверхность через лупу. При необходимости сравнивают одинаковые образцы старой и новой изоляции из того же самого материала. Если изоляция при таких испытаниях ломается, шелушится и на ней образуются множественные трещины, то она должна быть заменена полностью или частично.

Признаками ненадежной изоляции являются также проникновение масляных загрязнений в толщу изоляции и неплотная запрессовка обмотки в пазу, при которой возможны вибрационные перемещения проводников или сторон секций (катушек).

Для определения неисправности обмоток используют специальные приборы. Так, для выявления витковых замыканий и обрывов в обмотках машин для проверки правильности соединения обмоток по схеме, для маркировки выводных концов фазных обмоток электрических машин используют электронный аппарат ЕЛ-1. Он позволяет быстро и точно обнаружить неисправность в процессе изготовления обмоток, а также после укладки их в пазы; чувствительность аппарата позволяет выявить наличие одного короткозамкнутого витка на каждые 2000 витков.

Если неисправности и повреждения имеются только у небольшой части обмоток, то назначают частичный ремонт. Однако в этом случае должна быть обеспечена возможность удаления неисправных частей обмотки без повреждения при этом исправных секций или катушек. В противном случае более целесообразен капитальный ремонт с полной заменой обмотки.

Метод индукционных потерь

Для просушки электродвигателей без разборки применяют метод индукционных потерь. Суть метода заключается в том, что сверху корпуса электродвигателя наматывается провод. Для этого применяется изолированные провода. Количество витков и сечение рассчитываются в зависимости от питающего напряжения и мощности мотора. Нагрев электродвигателя осуществляется методом индуктивных потерь.

Если предполагается сушка обмоток методом тепловых потерь, то двигатель разбирают. На статор наматывают обмотку, по принципу тороидального трансформатора. Преимуществом такого метода является возможность применить однофазное напряжение 220 вольт. Такой способ нагрева требует контроля тока в обмотках.

На рисунке снизу представлена схема индукционного нагрева и методы намотки проводников.

Сушка нагревом обмотки током

Сушка нагревом обмотки током может быть выполнена методом короткого замыкания в генераторном режиме или от постороннего источника постоянного тока. Сушка коротким замыканием применяется главным образом для генераторов постоянного тока, так как она требует вращения якоря машины на номинальных или близких к номинальным оборотах.

При сушке коротким замыканием в генераторном режиме якорь машины приводится во вращение от первичного двигателя. Выводы (рисунок 1) от якоря, соединенного последовательно с обмоткой дополнительных полюсов, закорачивается через амперметр. Последовательная обмотка, если она есть, отсоединяется от схемы, чтобы не допустить чрезмерного возрастания тока в якоре из-за самовозбуждения. Возбуждение на шунтовую обмотку не дается. Перед пуском щетки на коллекторе сдвигаются с нейтрального положения в направлении вращения на одну-две коллекторные пластины для ограничения величины тока в якоре до номинального значения. После пуска щетки сдвигаются против вращения до достижения необходимого тока, который будет индуктироваться в закороченном якоре за счет остаточного магнетизма ( гистерезиса ). В случае, если установка щеток в нейтральное положение не даст необходимого тока сушки в якоре машины, следует увеличить число оборотов первичного двигателя (если это можно сделать без его замены) либо подать ток в шунтовую обмотку от постороннего источника. Для регулировки тока возбуждения с шунтовой обмоткой следует включить шунтовой реостат или другое регулируемое сопротивление.

Ток сушки в якоре не должен превышать (0,5 – 0,7) × I_ном. Если из-за большой величины остаточного магнетизма ток сушки, даже при полном отсутствии тока в шунтовой обмотке, превышает (0,5 – 0,7) × I_ном, необходимо уменьшить обороты первичного двигателя или, если обороты двигателя не регулируются, включить в цепь якоря небольшое по величине добавочное сопротивление, способное выдержать ток сушки. В случае отсутствия такого сопротивления на главные полюсы наматывают по одному витку в направлении, противоположном направлению витков шунтовой обмотки, и подключают временно наложенные витки последовательно с якорем, что оказывает размагничивающее действие, а значит, предотвращает самопроизвольное увеличение тока короткого замыкания сверх допустимой величины. Для подъема тока до нужной величины придется прибегнуть к подаче в шунтовую обмотку тока от постороннего источника.

Другие способы

В процессе эксплуатации на электрические машины воздействуют различные неблагоприятные факторы. В результате внутри накапливается влага, которая сокращает срок службы или приводит к выходу их из строя. Удаление влаги, возможно, другими способами сушки изоляции обмоток электродвигателей.

Для удаления влаги и ускорения процесса используют инфракрасные лампы. Этот метод получил название терморадиационный способ. Обмотки нагреваются ИК-лучами. В качестве источника применяют специальные лампы с зеркальным отражателем, трубчатые элементы или металлические панели, которые нагреваются до 300-450С.

После нагрева они начинают излучать ИК-лучи. Такой способ экономичнее и эффективнее традиционного конвекционного. Обычно его применяют после пропитки статора лаками. Метод создает условия, при которых происходит быстрое удаление растворителя.

ВАЖНО! Обмотки пропитывают только после просушивания. Обычно задают вопрос — при какой мощности электродвигателя сушка изоляции производится инфракрасными лампами

В ИК камеры можно загружать электродвигатели любой мощности, но метод целесообразно использовать для двигателей большой мощности. Т.к. такие камеры универсальные и имеют большие размеры

Обычно задают вопрос — при какой мощности электродвигателя сушка изоляции производится инфракрасными лампами. В ИК камеры можно загружать электродвигатели любой мощности, но метод целесообразно использовать для двигателей большой мощности. Т.к. такие камеры универсальные и имеют большие размеры.

Для удаления влаги из низковольтных электродвигателей без разборки и демонтажа промышленность выпускает устройство электроосмотической сушки изоляции электродвигателей УЭЛСИ.

Это удобное устройство нетеплового удаления влаги из двигателей. Предназначено для эксплуатации в условиях повышенной влажности до 100% и температуре окружающего воздуха от -50 до + 40С., т.е. его можно применять даже в шахтных условиях.

Устройство генерирует импульсы тока специальной формы, при воздействии которого обмотки возникает эффект электроосмотического переноса жидкости в капиллярах под действием электрического поля.

Применяется для ускоренного испытания и контроля качества изоляции. Использование прибора не приводит к местным перегревам, исключает деформацию и старение изоляции от нагрева, увеличивает ресурс двигателя.

Заключение

После просушивания или ремонта электродвигателя производят его пропитку. Эта операция позволяет улучшить изоляционные свойство покрытия проводов. Заполняет пространство между ними. Это не позволяет накапливаться пыли и грязи в межвитковое пространство.

После разборки электрической машины, перед пропиткой, ее продувают сжатым воздухом. Это необходимо для удаления механических частей и пыли с обмотки. Пропитывают лаком или компаундом.

Для этого используют следующие методы:

• погружением изделия в лак;
• струйным поливом;
• на устройствах с подачей лака под давлением снизу;
• вакуумно-нагнетательным способом;
• заполнением компаундом.

После пропитки лаком производят повторную сушку двигателя одним из способов. Сейчас мастерские по ремонту электродвигателей, для сокращения своих расходов, применяют лак для пропитки обмоток электродвигателей холодной сушки.

Опубликовано:
08.06.2020
Обновлено: 08.06.2020