Нагрев электродвигателей по классу изоляции. Класс изоляции электродвигателя

Нагрев электродвигателей: классы изоляции

Во время работы электродвигателей происходит их нагрев. Температура нагрева может быть разной, т.е. одни двигатели нагреваются меньше, другие - больше. Допустимый нагрев электрических двигателей зависит от класса изоляции обмоток.

Схема электродвигателя в разрезе.

На табличке электродвигателя со всеми данными указан и параметр, называемый  класс изоляции.Необходимо знать, что с повышением температуры обмоток электродвигателей сверх допустимых значений, резко сокращается срок службы изоляции.

Температурой окружающего воздуха, при которой электродвигатель может работать с номинальной мощностью, считается 40ºС. При повышении температуры окружающего воздуха более 40ºС, нагрузка на электродвигатель должна быть снижена настолько, чтобы температура отдельных его частей не превышала допустимых значений.

Предельные допустимые превышения температуры активных частей электродвигателей (при температуре окружающей среды 40ºС):

1. Класс Y: допустимая температура нагрева до 90°C.
2. Класс A: допустимая температура нагрева до 105°C.
3. Класс E: допустимая температура нагрева до 120°C.
4. Класс B: допустимая температура нагрева до 130°C.
5. Класс F: допустимая температура нагрева до 155°C.
6. Класс H: допустимая температура нагрева до 180°C.
7. Класс C: допустимая температура нагрева свыше 180°C

У асинхронных двигателей, вместе с уменьшением напряжения питающей сети, в квадрате уменьшается мощность на валу двигателя. Кроме того, уменьшение напряжения ниже 95% от номинального приводит к значительному росту тока двигателя и нагреву обмоток. Рост напряжения выше 110% от номинального также ведет к росту тока в обмотках двигателя, увеличивается нагрев статора за счет вихревых токов.

Независимо от снижения температуры окружающего воздуха,увеличивать токовые нагрузки более чем на 10% номинального не допускается.

Поделитесь полезной статьей:

fazaa.ru

Нагрев электродвигателей классы изоляции Статьи

Нагрев электродвигателей классы изоляции  10.07.2006 16:25

Во время работы электродвигателей происходит их нагрев. Температура нагрева может быть разной, т.е. одни двигатели нагреваются меньше, другие - больше. Величина установившейся температуры двигателя за­висит от нагрузки на его валу. При большой нагрузке выделяется большое количество теплоты в единицу вре­мени, значит, выше установившаяся температура двига­теля. Допустимый нагрев электрических двигателей зависит от класса изоляции обмоток.

На табличке электродвигателя со всеми данными указан и параметр, называемый  класс изоляции. 

Нагревостойкость — одно из самых важных качеств электроизоляционных материалов, так как она определяет допустимую нагрузку электрических машин и аппаратов. Способность электроизоляционных материалов выдержать без вреда для них воздействие повышенной температуры, а также резкие смены температуры называется нагревостойкостью. Необходимо знать, что с повышением температуры обмоток электродвигателей сверх допустимых значений, резко сокращается срок службы изоляции. По этому, нагревостойкость изоляции является основным требованием, определяющим надежность работы и срок службы электрической машины, который нормально должен составлять 15—20 лет. 

Электрические машины с изоляцией класса А практически не изготовляются, а класса Е — находят ограниченное применение в машинах малой мощности. Применяют в основном изоляцию классов В и F, а в специальных машинах, работающих в тяжелых условиях (металлургия, горное оборудование, транспорт),— класса Н. В результате использования более нагревостойких материалов, улучшения свойств электротехнических сталей и улучшения конструкций за последние 60—70 лет удалось уменьшить массу электрических машин в 2,5—3 раза.

При неизменной нагрузке на валу в двигателе выде­ляется определенное количество теплоты в единицу вре­мени. 

Предельные допустимые превышения температуры активных частей электродвигателей

  t0  (при температуре окружающей среды 40ºС):

1. Класс E: допустимая температура нагрева до 120°C.
2. Класс B: допустимая температура нагрева до 130°C.
3. Класс F: допустимая температура нагрева до 155°C.
4. Класс H: допустимая температура нагрева до 180°C.

Подробнее о классах нагревостойкости изоляции см Статью Класс нагревостойкости изоляции

В таблице приведены в качестве примера предельно допускаемые превышения температуры  для отдельных частей электрических машин общего применения (О) и тяговых (Т) при продолжительном режиме работы при измерении температуры обмоток по методу сопротивления (т. е. по измерению сопротивления соответствующей обмотки в результате нагрева), а температуры коллектора и контактных колец с помощью термометров. Эти данные соответствуют температуре окружающей среды +40 °С для машин О и +25 °С для машин Т.

Температурой окружающего воздуха, при которой общепромышленный электродвигатель может работать с номинальной мощностью, считается 40ºС.

Если температура окружающей среды больше или меньше +40 для общепромышленного исполнения электродвигателя, то стандарт разрешает определенные изменения допустимых превышений температур. 

При повышении температуры окружающего воздуха более 40ºС, нагрузка на электродвигатель должна быть снижена настолько, чтобы температура отдельных его частей не превышала допустимых значений.  При работе машины в горных местностях, где из-за понижения атмосферного давления ухудшается теплоотдача, стандарт предусматривает некоторое уменьшение допустимых превышений температуры.

Независимо от снижения температуры окружающего воздуха,увеличивать токовые нагрузки более чем на 10% номинального не допускается. У асинхронных двигателей на это может влиять изменение напряжения питающей сети, вместе с уменьшением напряжения питающей сети, в квадрате уменьшается мощность на валу двигателя и кроме того, уменьшение напряжения ниже 95% от номинального приводит к значительному росту тока двигателя и нагреву обмоток. Рост напряжения выше 110% от номинального также ведет к росту тока в обмотках двигателя, увеличивается нагрев статора за счет вихревых токов. 

При повышении температуры многие из материалов начинают обугливаться и становятся проводниками. Все материалы от длительного воздействия повышенных температур задолго до обугливания приобретают хрупкость, легко разрушаются и теряют свои изолирующие свойства. Этот процесс называется тепловым старением. Опыт показывает, что повышение температуры изоляции на 10 °С сокращает срок ее службы примерно в два раза. Так, для изоляции класса А повышение температуры с 95 до 105 °С сокращает срок ее службы с 15 до 8 лет, а нагрев до 120 °С — до двух лет. В основе этого явления лежит общий закон зависимости скорости химических реакций от температуры, описываемый уравнением Ван-Гоффа-Аре-ниуса.

То есть технологические перегрузки рабочих машин или колебания напряжения в питающей сети ведут за собой увеличение тока в обмотках машин и превышение температуры обмоток выше допустимых для данного класса, в результате срок службы машин быстро уменьшается. 

Приведенные предельные температуры нагрева для отдельных классов изоляции не могут быть полностью использованы в практике, так как в условиях эксплуатации электрических машин и аппаратов не представляется возможным установить точный контроль за температурой изоляции наиболее нагретых деталей.

Поэтому существующие стандарты на электрические машины устанавливают более низкие пределы допускаемых температур отдельных деталей машин в зависимости от конструкции этих деталей и расположения их в машине. Нормируют не сами температуры, а максимально допустимые превышения температур ?max, так как от нагрузки машины зависит только превышение температуры.

В производственных условиях измерение температуры узлов электрических машин и электроаппаратуры выполняется непосредственно термометром или косвенно на основе измерения их сопротивления.

 Контроль температуры нагрева электродвигателей мощностью выше 100 кВт проводят с помощью встроенных дистанционных термометров. Для измерения температуры электродвигателей меньшей мощности, а также для измерения температуры в точках электродвигателей, где установка дистанционных термометров невозможна, пользуются переносными спиртовыми или ртутными термометрами. При измерениях ртутными термометрами следует иметь в виду, что в области переменных магнитных полей возникает положительная погрешность, т. е. термометр покажет завышенное значение температуры. Для более точного измерения температуры нижнюю часть термометра обвертывают тонкой алюминиевой фольгой, обминая ее так, чтобы прилегание к месту измерения было плотным. Сверху оболочку из фольги накрывают для теплоизоляции ватой. В труднодоступных местах измерения проводят сразу после остановки электродвигателя.

Методом сопротивления измеряют среднюю температуру. Он основан на изменении сопротивления проводника с изменением его температуры. Замеряя сопротивление проводника в холодном и горячем состоянии, рассчитывают температуру проводника.

Повышение температуры двигателя происходит неравномерно. Вначале она возрастает быстро: почти вся теплота идет на повышение температуры, и лишь малое количество ее уходит в окружающую среду. Пе­репад температур (разница между температурой дви­гателя и температурой окружающего воздуха) пока еще невелик. Однако по мере увеличения температуры дви­гателя перепад возрастает и теплоотдача в окружающую среду увеличивается. Рост температуры двигателя за­медляется.

Температура двигателя прекращает возрас­тать, когда вся вновь выделяемая теплота будет пол­ностью рассеиваться в окружающую среду. Такая темпе­ратура двигателя называется установившейся. Величина установившейся температуры двигателя за­висит от нагрузки на его валу. При большой нагрузке выделяется большое количество теплоты в единицу вре­мени, значит, выше установившаяся температура двига­теля.

После отключения двигатель охлаждается. Темпера­тура его вначале понижается быстро, так как перепад ее большой, а затем по мере уменьшения перепада - медленно.

Величина допустимой установившейся температуры двигателя обусловливается свойствами изоляции обмо­ток. Подробнее Статья  Класс нагревостойкости изоляции смотреть

В отдельных точках частей машины температура может быть выше средней. Так, например, в открытых машинах с воздушным охлаждением, у которых хорошо охлаждаются лобовые части обмоток, пазовые части нагреваются больше, чем лобовые. Превышения температуры в отдельных наиболее нагретых точках должны быть не более: 65 ° — для изоляции класса А, 90 °С — для изоляции класса В, ПО и 135 °С — соответственно для изоляции классов F и Н.

Чувствительными к нагреву являются и некоторые механические узлы и детали электродвигателей. Для них в паспортах электродвигателей задаются допустимые превышения температур над температурой окружающей среды 35 °С. Допустимые превышения температуры для подшипников качения составляют 60°С, для подшипников скольжения — 45°С, для стальных деталей коллекторов и контактных колец — 70°С. Температуру подшипников скольжения можно измерить, погружая термометр непосредственно в масло подшипника.

При достаточном навыке ориентировочное представление о степени нагрева можно получить, притрагиваясь ладонью к нагретому элементу конструкции (ладонь без болевых ощущений обычно выдерживает температуру около 60°С), но важно помнить прежде всего безопасность.

Предельные допустимые превышения температуры частей электрических машин при температуре газообразной охлаждающей среды 40 °С и высоте над уровнем моря не более 1000 м должны быть не более значений, указанных в таблице. При температурах больше 40 С и высоте более 1000 м эти значения должны быть уменьшены в соответствии с ГОСТ (Машины электрические вращающиеся. Общие технические требования). Непосредственные измерения температуры при помощи термометров или термощупов дают надежные результаты, но не позволяют определять температуру внутренних наиболее нагретых частей обмотки. На основе измерения омического сопротивления обмотки можно определить только некоторое среднее значение ее температуры. Поэтому нормы предельно допустимой температуры обмоток указываются с учетом метода ее измерения.

Перейти в раздел  Электродвигатели

Перейти в раздел Электрические двигатели 220В

Купить электродвигатель можно  

 Обращайтесь

У Вас есть вопрос  , не нашли нужное оборудование, что-то ещё 

воспользуйтесь специальной формой  Напишите нам  или по электронной почте  [email protected]

Работаем с юридическими и физическими лицами Для получения оформленного коммерческого предложения по форме для организаций или оформления счета на юридической лицо, воспользуйтесь любым из вариантов

• укажите реквизиты в комментарии при оформлении через корзину
• укажите реквизиты в тексте при использовании форм заказа или покупки в один клик
• направьте запрос по электронной почте
• воспользуйтесть формой для юридичесикх лиц и ИП

Оформление бухгалтерских  документов по НК РФ с НДС Счет-фактура установленого образца Товарная накладная по форме ТОРГ-12

Интернет-магазинО компании

arosna.com

Допустимый нагрев электродвигателя в зависимости от класса изоляции

К нагреву склонен любой электродвигатель. Сам по себе нагрев, если он находится в установленных пределах, не страшен, а вот перегрева допускать никогда нельзя. Перегрев не вреден для металлических частей и подшипников, однако он чрезвычайно опасен для обмоток. В случае повышения температуры сверх установленного предела в них начинает разрушаться изолирующий лак, а это приводит к замыканию витков.

Чтобы не допустить перегрева гарантированно, нужно установить термодатчик и соединить его с цепью, разрывающей питание мотора при превышении допустимой температуры. Такую защитную схему можно приобрести в составе модуля для тепловой защиты электродвигателя. При этом его нужно отрегулировать на нужную температуру срабатывания. Это следует делать, согласуясь с классом изоляции электродвигателя. Таким образом, можно избежать слишком частого отключения при допустимых температурах и уберечь электродвигатель при слишком высоких температурах.

Допустимая температура нагрева для электродвигателей различных классов изоляции:

• Класс Y самый не термоустойчивый. Работает только до 90°C.• A - до 105°C.• E - до 120°C.• B - до 130°C.• F - до 155°C.• H - до 180°C.• C - свыше 180°C

Данные классы установлены Национальной Ассоциацией Производителей Электрооборудования (NEMA). Буквенные обозначения классов расположены не в алфавитном порядке. Это несколько затрудняет их чтение. Поэтому рекомендуется при настройке термодатчика или проверке систем защиты лишний раз уточнить индекс в спецификации.

Конструктивное устройство электродвигателей с разными температурными классами изоляции одинаковое. Разница состоит лишь в химическом составе изоляционного лака обмоток. При присвоении лаку любого класса термоустойчивости он проходит испытания при максимальной температуре в течение 20 000 часов. Гарантированный период эксплуатации электродвигателя при такой температуре является таким же. При превышении температуры на 10 С срок службы сокращается вдвое. Еще на 10 С – еще вдвое. При дальнейшем нагреве происходит необратимое повреждение лака. Такую обмотку требуется заменять.

Если температура обмоток на 10 и на 20 С ниже предельно допустимой, то это положительно сказывается на увеличении срока службы. Он составляет около 50 000 часов и более. Поэтому, во время эксплуатации электродвигателям всегда нужно обеспечивать хорошее охлаждение. Нужно учитывать, что температура является таким же опасным фактором для электродвигателей, как избыточные механические нагрузки и заклинивание.

Другие новости

www.kontaktor.su

Класс изоляции электродвигателей | Альфа Инжиниринг

Основной фактор, влияющий на ускорение процесса старения систем изоляции и электроизоляционных материалов в электромеханических изделиях, — температурные показатели. Специалистам всегда необходимо оценивать стойкость электрической изоляции на изменение температур. Для упрощения этого процесса предусмотрены классы нагревостойкости изоляции.

Нагревостойкость по праву можно считать одним из влиятельнейших качеств материалов, отвечающих за электроизоляцию. Ведь опираясь на этот показатель можно определить максимально возможную нагрузку, которую выдержит электрическая машина или аппарат. Многие материалы не способны перенести высокие температуры, увеличение градусов ведёт к обугливанию, а сам материал начинает выполнять функцию проводника. Кроме того, все материалы при длительном воздействии высокой температуры становятся более хрупкими, подвержены разрешениям и потере изолирующих свойств. Такое процессы носят название теплового старения. Именно нагревостойкость указывает на то, какую максимальную температуру может выдержать материал и влияние на него резких смен температуры. Срок службы, который будут иметь электродвигатели, а также надёжность работы определяются именно по показателю нагревостойкости.Существует 7 классов материалов, различающихся по нагревостойкости изоляции:

К классу Y относятся материалы из бумаги, текстиля, хлопка, целлюлозы, натурального шёлка, полиамидов, пластмассы, содержащей органические наполнители, а также древесины. Температура стойкости изоляции — 900С.Класс А – это материалы предыдущего класса, которые специально пропитаны изоляционным составом, погружены в такие диэлектрики, как натуральные смолы, лаки асфальтовые, масляные, эфирцеллюлозные, термопластичные компаунды, трансформаторное масло. Также список можно дополнить лакотканями, изоляционными лентами, лакобумагой, электрокартоном, гетинаксом, текстолитом, пропитанным деревом, древесными слоистыми пластиками, отдельными типами синтетических пленок, изоляцией проводов, в основе которой находится хлопчатобумажная ткань, шелк, лавсан, изоляцией из эмали. Температура — 1050С.В класс Е входят волокна, синтетические плёнки, лакоткани, в основе которых находятся синтетические лаки, компаунды и синтетические смолы. Температура — 1200С.Класс В – это материалы, содержащие слюду, стекловолокно, асбестовые волокна, пленкостеклопласт, пластмасса без органического наполнителя, слоистые пластики. Температура — 1300С.В класс F входят те же элементы, но имеющие неорганическую подложку или вовсе без подложки. Также можно отнести сюда пленкостеклопласт, изоляция из стекловолокна или асбеста типов ПСДТ, ПСД, изоляция из эмали, в основе которой находится капрон. Температура — 1550С.Класс Н вмещает в себя материалы класса В, содержащие слюду, стекловолокно, асбест и имеющие неорганическую подложку или вовсе созданные без подложки. Список дополняют эластомеры из органического кремния, изоляция из стекловолокна, асбеста, эмали. Температура — 1800С.В класс С входит стекло, слюда, материалы из стекловолокна, кварц, керамика электротехническая, шифер, слюдяные материалы без подложки и с подложкой из стекловолокна. Температура — свыше 1800С.Чаще всего в производстве можно встретить электромашины с изоляцией классов F и В. Практически не производится изоляция А-класса, а класс Е можно применять только в машинах, имеющих малую мощность. Для машин, необходимых для работы в жёстких условиях, подходит изоляция класса А. Использование материалов, стойко переносящих высокие температуры, позволяет сделать, например, асинхронный двигатель более компактным.

Наибольшая нагревостойкость у слюдяных и стекловолокнистых материалов, которые имеют в своём составе связующие из органического кремния, а также пропитывающие составы.Однако несмотря на исследование параметров нагревостойкости определить, какую максимальную температуру способна выдержать самая нагретая деталь в мотор-редукторе, крайне сложно. Стандарты температур – это самые низкие допустимые пределы. Степень изоляции также зависит и от температурных показателей окружающей среды.

Температура электродвигателей во время их ремонта или эксплуатации определяется с использованием термометров расширения, термопар, терморезисторов. С их помощью можно измерить не только температурный показатель обмотки, но других элементов двигателя. Может также применяться косвенный метод – в этом случае измеряется сопротивление при постоянном уровне тока. Электродвигатель может выйти из строя, если увеличить рабочий ток и создать перегрев обмоток. Для того, чтобы этого не произошло, и осуществляется проверка температуры нагрева. Класс изоляции и определяет допустимую температуру. Также причина может крыться в ухудшении условий охлаждения: обращайте внимание на исправность вентилятора, загрязнения в двигателе и внешние предметы на нём. Перегрузка может привести к выводу электродвигателя из строя: вместе с увеличением тока квадратично повышается температура. При длительной перегрузке может произойти порча изоляции обмоток.

a-eng.ru

Класс изоляции | white-santa.ru

Ни для кого ни секрет, что в зависимости от области в которой применяется асинхронный двигатель меняется и его режим работы, а для работы в том или ином режиме нужен определенный класс изоляции обмоток этой машины. И конечно же мы знаем какие режимы являются нежелательными для асинхронных двигателей, и какие последствия могут вызвать эти режимы. В данной статье я не рассматриваю номинальный режим и режим короткого замыкания, и тем более режимы генератора, электродвигателя и так далее.

Например, возьмем режим длительного включения, этот режим считается лучшим и благоприятнее для асинхронного двигателя. Так как двигатель сам себя охлаждает, работая в установившемся режиме, без всяких скачков нагрузки. Такой режим встречается в ленточных конвейерах, эскалаторах, вентиляторах и так далее. Другое дело в дрели или двигателе управляющем какой-нибудь задвижкой. Они постоянно включаются и отключаются, а как мы знаем в момент пуска возникают пусковые токи, которые превышают номинальные в семь-восемь раз, это вызывает нагрев. А так как после короткого пуска двигатель останавливается, он не способен вентилировать и охлаждать обмотки тем самых температура только возрастает.

Исходя из этого, были предусмотрены различные способы увеличения рабочей температуры обмоток двигателя. Для этих целей инженеры усилили изоляцию, а её разновидности назвали — классом изоляции. Каждый класс изоляции соответствует определенном режиму работы, на который она рассчитана. Другими словами, каждый класс изоляции рассчитан на определенную температуру, которая является рабочей, и нормально переносится.

Каждый материал, который применяется в качестве изоляционного в обмотках различных электрических машин должен обладать одним важным качеством, который называется – нагревостойкостью.

Нагревостойкость – это показатель, указывающий на способность того или иного материала сохранять свои свойства при повышении их температуры. А мы знаем, что при интенсивном нагреве, большинство материалов теряют свои свойства, разрушаются и обугливаются, это так же касается и изоляционных материалов. Так как работа электрических машин сопровождается выделением значительного количества тепла, то материалы, применяемые в качестве изоляторов обязаны выдерживать эти температуры, а также, то не мало важно сохранять свои изолирующие свойства.Все изоляционные материалы, применяемые в электроэнергетике, разделяют на семь групп, в зависимости от их нагревостойкости:

Классы изоляции

Класс Y — волокнистые материалы из целлюлозы, хлопка, натурального шёлка. В основном это – различные ткани (хлопковые, шелковые, хлопчатобумажные), бумажные (картон, бумага), пластмассы и древесина.

Класс A – как правило к такому классу относят материалы класса Y только пропитанные или погруженные в специальный жидкий диэлектрик, который усиливает диэлектрическую прочность, а еще повышает нагревостойкость. К этим жидким диэлектрикам относятся – трансформаторное масло, органические или натуральные смола, различные типы лаков и так далее. При совмещении двух видов диэлектриков, мы получаем: лакобумаги, лакоткани, текстолит, гетинакс.

Класс E — синтетические органические материалы или простые сочетания этих материалов, при испытаниях которых было установлено, что они способны работать да уровня температуры соответствующей этому классу, то есть 120 градусов Цельсия. В основном это синтетические материалы, а также их сочетания.

Класс B — материалы на основе асбеста, слюды и стекловолокна, которые применяются в сочетании с различными органическими пропитывающими и связующими диэлектрическими составами. К ним относят: миканиты, слюдиниты, стеклоткани, асбестовые пряжи и ткани.

Класс F – те же материалы, что и в классе B, но уже в сочетании с неорганическими пропитывающими и связующими в роли которых выступают термостойкие смолы и лаки.

Класс H – так же материалы класса B в сочетании с кремнийорганическими связующими и пропитывающими составами, кремнийорганические лаки, смолы и эластомеры.

Класс C – материалы с рабочей температурой свыше 180 градусов по Цельсию и к ним относятся: стекловолокнистые материалы, стекло, шифер, керамика, слюда, материалы из слюды, асбестоцемент, а также эти же материалы в сочетании с различными кремнийорганическими смолами и лаками.

Самыми распространенными классами изоляции стали: класс изоляции E, который применяется в электрических машинах малой мощности; классы изоляции F и B применяются в большинстве электрических машин; для изготовления ответственных электрических машин, работающих в тяжелых и сверхтяжелых условиях, применяется класс изоляции H.

white-santa.ru

Описание системы изоляции класса F (до 155°С)

Система изоляции электрических машин класса F (до 155°С) с использованием предварительно пропитанных лент ЛСп-F-ТПл(2Пл) на базе компаунда КП-303.

Состав системы изоляции класса F.

1. Витковая изоляция - слюдолента ЛCп-F-ТПл т.0,08 или ЛСп-Г-2Пл т.0,07 мм
2. Корпусная изоляция - слюдолента ЛCп-F-2Пл.0,09 мм или слюдолента ЛCп-F-ТПл т.0,10-0,13 мм
3. Изоляция паза - гибкий слюдинит ГСП-Пл т.0,15-0,17 мм
4. Межсекционная изоляция лобовой части - гибкий слюдинит ГСП-Пл т.0,2-0,5 мм
5. Материалы для утяжки (увязки витков) и защиты корпусной изоляции - силиконовая лента LSi-T или стеклолента с полиэфирными нитями.
6. Пропитывающий состав - эпоксидный модифицированный компаунд КП-ЗОЗГ

Краткое описание системы изоляции.

Система изоляции, предлагаемая ЗАО "Диэлектрик" является сбалансированной системой изоляции класса нагревостойкости F, основными элементами которой являются пропитанные ленты на модифицированном компаунде КП-303 и пропитывающий компаунд КП-303Г.

Так как при изготовлении наших пропитанных лент используется тот же самый компаунд, что и для пропитки, то система изоляции получается однородной и равномерной . В настоящее время в системе изоляции порой используются материалы не просто с разными основами, но и разного класса нагревостойкости. Ярким примером этого служит использование ленты ЛСК-110ТПл класса нагревостойкости В в электрических машинах, работающих по классу F. О какой системе изоляции в таком случае может идти речь? Помимо этого, какая система изоляции будет работать лучше: та, в которой все элементы являются продуктами одного рода или система, состоящая из разношерстных материалов ? Ответ очевиден: однородная система изоляции всегда будет иметь преимущество. Западные производители, такие как Фон Ролл Изола (Швейцария), Коджеби (Бельгия), ЭлектроИзола (Чехия), давно уже предлагают своим потребителям не отдельные элементы, а комплексные системы, таким образом гарантируя целостность и надежность системы изоляции.

Пропитанные ленты ЛСп-F-ТПл(2Пл) сделаны на некальцинированной флогопитовой слюдобумаге, что значительно повышает диэлектрические свойства изоляции, так как флогопитовая слюдобумага, в силу особенностей своего производства имеет в своем составе слюду с неразрушенной кристаллической решеткой в отличии от слюдобумаги мусковитной, полученной в процессе глубокой термо- и химобработки. Компаунд КП-303, находящийся в композиции ленты делает ее эластичной и очень технологичной. Кроме этого, компаунд КП-303 проверен на токсичность Санэпидемнадзором, который выдал гигиенический сертификат, подтверждающий безопасность работы с этим компаундом. Поэтому при работе с нашими лентами значительно снижается риск аллергических заболеваний, наблюдаемых при работе с такими лентами, как ЛСЭК-5ТПл, ЛСК-110ТПл.

Другим преимуществом нашей системы изоляции является то, что пропитывающий компаунд КП-303Г обладает ускоренным временем отверждения при температуре 160° С, что значительно снижает энерго- и трудозатраты. А ведь энергозатарты составляют свыше 30-ти % в себестоимости ремонта электродвигателя. На сегодняшний день в качестве пропитывающих составов используются лаки ФЛ-98, КО-916, компаунды ПК-11, ВЗТ-1, КП-50, КП-55. Лак ФЛ-98 отверждается в течение 20-24 часов. При этом требуется повторная пропитка, которая увеличивает время пропитки, а значит трудо- и энергозатраты, в 2 раза. Время отверждения нашего компаунда 2-3 часа, при этом он обладает, великолепной цементирующей способностью и "живет" в течении не менее 6 месяцев. Компаунд КП-303Г является однокомпонентным и готов к работе сразу же после поставки. Он не требует дополнительного разогрева для снижения вязкости, т.к. имеет исходную вязкость 30"-40", необходимую для хорошей пропитки. Компаунд КП-303Г обладает еще одним отличительным качеством. Он остается гибким после запечки и не дает микротрещин при укладке секций в пазы, обеспечивая очень хорошую ремонтопригодность электродвигателя. Это качество является несомненным преимуществом перед такими компаундами, как ПК-11, ВЗТ-1, КП-98ИД, которые после запечки очень жестки.

Таким образом, наша система изоляции позволяет сократить список применяемых электроизоляционных материалов, повысить электрическую прочность и надежность изоляции, а также снизить ваши энерго- и трудозатраты настолько, что себестоимость ремонта двигателя сократится в 1,5 - 2 раза.

1. Изоляция проводника:

1.1. Изоляционные материалы:

Лента ЛCп-F-ТПл 0,08 мм: стеклоткань + слюд. бумага + плёнка ПЭТФ(полиэфирэпоксидное связующее)

ЛCп-F-2Пл 0,07 мм: пленка ПЭТФ + слюд. бумага + плёнка ПЭТФ(полиэфирэпоксидное связующее)

1.2. Дополнительный материал:

липкая лента или клей для закрепления концов ленты

1.3. Описания процесса:

1.3.1. Лента ЛСп-F-2Пл наматывается или вручную, или, лучше, автоматической намоточной машиной на голый (или эмалированный) и сухой медный провод, без использования какого-либо дополнительного лака или клея (рис. 1.).

Только концы должны быть зафиксированы липкой лентой либо специальным клеем для того, чтобы избежать их разматывания. Также целесообразно укрепить липкой лентой или клеем места, в которых лента обрезается.

1.3.2. В зависимости от номинального напряжения машины (UN) или требуемой диэлектрической силы Лента ЛСп-F-ТПл(2Пл) накладывается в один или несколько слоев вплотную или в нахлёст (1/3, 1/2, 2/3).

Пример:

для UN= 6kV 2 слоя в 1/3 нахлёстадля UN= 11 kV 2 слоя в 1/2 нахлёста

1.3.3. Рекомендуемая ширина ленты относится к сечению провода (кондуктора) по следующей таблице:

рис. 1

1.3.4. Толщина изоляции "X" (мм.)

X = (N + 2xNxp)xd N = число слоевр = тип намотки (1/1, 1/2, 1/3, 2/3 - нахлёста) d = толщина ленты (мм)

пример:Лента ЛСп-F-2Пл 0,07 мм. 2x2/3 нахлёста=> Х= (2 + 2 х 2 х 2/3) х 0,07 = 0,33 мм.

после прессования толщина Лента ЛСп-F-2Пл будет уменьшена с 0,07 мм до 0,056 мм.:

-> Хр = (2 + 2 х 2 х 2/3) х 0,056 = 0,26 мм.(Хр следует брать для последующих расчётов относительной величины основной изоляции)

2. Предукрепление пазовой части катушек

Предукрепление может быть применено либо после обмотки проводов в рыбообразных катушках, используя листовой пресс, где обе стороны нескольких катушек прессуются в одни шаг (рис. 2.), либо после формирования катушек, где каждая сторона катушки прессуется отдельно в прессе (рис. 3.).

2.1. Лента JICп-F-ТПл (2Пл) - изоляция проводов.

2.1.1. Предукрепляющий материал:

Лента ЛСп-F-ТПл(2Пл) пропитана компаундом, который отверждается в течении 15 минут, что позволяет при прессовании катушек в горячем прессе или в холодном прессе после разогрева катушек, получить монолитную изоляцию в стадии В.

2.1.2. Вспомогательные материалы:

Технологическая пленка (фторопластовая либо другая пленка со слабой адгезией)

2.1.3. Описание процесса:

• Намотайте технологическую пленку в 1 слой вплотную на прямую часть катушки для того, чтобы защитить при прессовании изоляционный материал и не позволить компаунду вытечь на пресс.
• Вставьте катушку в горячий пресс при t=150-160°C и примените полное прессование в течение 3-5 мин. (рис. 4.).
• Если холодный пресс не доступен, то охлаждении следует провести в простом корпусе, выполненном из листового металла, чтобы предотвратить искривление прямой части катушки (рис.5).

Возможен упрощенный вариант в случае отсутствия горячего пресса.

• Разогрейте катушку в печи при температуре t=150-160°С в течение 3-5 мин.
• Выньте катушку из печи и положите ее в холодный пресс и дайте полное прессование на несколько минут.

рис. 4

рис. 5

3. Основная изоляция пазовой части.

Непрерывная система изоляции.

Обмотка сначала начинается со слотовой (пазовой) части, на которую накладывается 30-40 % требуемого количества слоев изоляции, а после этого обматывается вся катушка непрерывным способом оставшимися 60-70 % слоев. Пазовая часть прессуется, а лобовая изоляция запекается в печи после вставки катушек в слот корпуса статора. Такая система изоляции обеспечивает хорошую однородность в соединениях между пазовой и лобовой частями катушки, но дает жесткость лобовой части катушки после ее запечки.

Прерывающаяся (дискретная) система изоляции.

Сначала изолируется пазовая часть полотном (или лентой) и прессуется, а потом изолируется лобовая часть, используя при этом тот же тип ленты. Эта система обеспечивает гибкость или полугибкость лобовой части катушки, при этом особое внимание следует уделить местам соединения между пазовой и лобовой частями, чтобы избежать слабых мест, в которых возможен пробой.

3.1. Изоляционные материалы:

Лента ЛСп-F-ТПл 0,10-0,13 мм ( в зависимости от требуемой толщины изоляции): стеклоткань + слюд. бумага + плёнка ПЭТФ (полиэфирэпоксидное связующее)

Толщина ленты, которая будет использоваться, в основном зависит от характеристик процесса изоляции, а также от требуемых конечных свойств.

3.2. Вспомогательные материалы:

липкая лента или клей для закрепления концов ленты

3.3. Описание процесса.

В качестве основной изоляции может быть, как лента, наматываемая в ручную или машинным способом, так и полотно, которым оборачивают катушку. В зависимости от типа ленты, используемой для выступающей части, есть различия между непрерывной и дискретной системами изоляции. Какой метод и какую систему использовать зависит от доступного оборудования (например намоточной машины) и требуемых свойств обмотки.

3.3.1. Когда используется полотно, число (одиночных) слоев (N), которое должно быть применено в пазовой части, может быть просчитано из требуемой конечной толщины изоляции (d) и толщины используемых материалов после прессования (z) (см.таблицы с характеристиками материалов)

N = d/z

Пример:изоляционный материал: JICп-F-ТПл 0,13 мм (0,096 мм (z) - после прессования)толщина изоляции: 2 мм (d)

N=2/0,096 = 21 слой

Чтобы получить плавный переход между лобовой и пазовой изоляцией, желательно нарезать полотно в виде трапеции.

Длина листа (lw) может быть высчитана из требуемой толщины и средней окружности конечной изоляции и сжимаемости (толщина после прессования) используемого материала. (рис.7)

Ширины (w1, w2) зависят от величины сердцевины статора и соответственно длины прямой части катушки.

Обворачивание начинается с более широкого края полотна изоляционного материала, слюдяной стороной к кондукторам (рис.6).

Чтобы избежать морщин на материале, которые могут послужить причиной низкого падения напряжения и высоких дельта-значений, полотно должно быть намотано плотно. Для этого предпочтительно сначала намотать полотно (материал) на деревянную перекладину или трубу, с прямоугольными сторонами. После этого возможно придать материалу более сильное натяжение (работает принцип рычага) (рис.8).

3.3.2. Когда используется лента, число оборотов (Np) можно посчитать по следующей формуле:

Np = d / z( 1 + 2р) , где

W1=(|s-|c)/3+|cW2=(|s-|c)/6+|c

|w = длина обмотки|w = Cm . (d-dc) / Z

Cm= средняя окружность изоляции (мм.)d = толщина изоляции (мм.)z = толщина JICп-F-ТПл после прессования(мм.) (см. таблицы)dc = толщина защиты короны (полупроводящаялента)

рис.7.                          рис.8.                     

3.3.3. Цикл прессования:

Перед прессованием секция катушки, которая вставляется в пресс, должна быть покрыта разделяющей пленкой, которая предпочтительно должна быть утягивающейся, для избежания острых краев.

• Положите катушку в горячий пресс (160-170 °С) и подвергните ее слабому прессованию на 10 минут*("разогрев")
• Попеременно примените трижды полное и слабое прессование примерно на 20 секунд каждое("дегазирование")
• Примените полное прессование и выдержите катушку в прессе при температуре160-170 °С (убедитесь, что изоляционный материал достиг такой температуры).("запекание").
• Выньте катушку из горячего пресса.

(* продолжительность"разогрева" зависит от величины катушки и должно регулироваться количеством содержания летучих в смоле. Летучих должно быть значительно, но не слишком много)

4. Защита короны:

4.1. Проводящие материалы для защиты короны:

проводящая лента

4.2. Вспомогательные материалы:

Липкая лента для фиксирования концов на катушке.

4.3. Описание процесса:

4.3.1. Когда лента или полотно ЛCп-F-ТПл используются в качестве основной изоляции, проводящая лента применяется, как лента ( 1 слой в 1/2 -нахлеста), или, как полотно после последнего слоя основной изоляции перед прессованием. Длина проводящего слоя должна быть как минимум на 10 мм длиннее, чем паз (слот) (рис.6) После прессования проводящая лента фиксируется на краях связующим, вытекшим из и поэтому дополнительного связующего материала (клея) не требуется.

4.3.2. Когда используется полотно ЛCп-F-ТПл, пленка ПЭТФ, входящая в композицию ЛСп-F-ТПл, предупреждает попадание смолы на проводящий ворс и поэтому не может служить бандажным слоем, который зафиксировал бы проводящую ленту. В этом случае, необходимо наложить в 1/2-нахлеста в качестве последнего слоя основной изоляции ленту ЛCп-F-ТПл. Это гарантирует достаточное количество смолы, для фиксирования проводящей ленты на краях.

4.3.3. Толщина проводящей ленты должна быть учтена при расчете суммарной величины основной изоляции. Поверхностное сопротивление после прессования будет 102- 103 Ω/f.

5. Основная изоляция лобовой части:

5.1. Изоляционные материалы:

Лента ЛCп-F-ТПл 0,10-0,13 мм (в зависимости от требуемой толщины изоляции): стеклоткань + слюд. бумага + плёнка ПЭТФ (полиэфирэпоксидное связующее)

5.1. Вспомогательные материалы:

Липкая лента или клей для фиксирования концов

5.2. Описание процесса:

Число слоев, которое должно быть намотано на лобовую часть катушки, зависит от требуемой электрической силы и механических свойств. Это обычная практика уменьшать число слоев на витковой части на 40-50% по сравнению с пазовой частью.

Обмотка лобовой может производиться до прессования изоляции пазовой части катушки. Тем не менее, намотка должна производится с достаточным натяжением, чтобы снизить образование складок и особенно важно обратить внимание на соединение с пазовой изоляцией, чтобы избежать пробоев в этих точках .

5.2.1. Изолирование лобовой части после прессования пазовой секции катушки:

Перед намоткой изоляции на лобовую часть катушки, следует очистить от вытекшей смолы наклонные края изоляции пазовой части катушки (это легко выполняется, например, нало­жив хлопковую ленту на края, которая собирает (впитывает) в себя вытекшую, во время прессования пазовой изоляции, смолу). Потом края смазываются соответствующей эпок­сидной смолой, чтобы достичь хорошего соединения между пазовой и витковой изоляцией .

5.2.2. Изолирование лобовой части перед прессованием пазовой секции катушки:

Намотку следует начинать с наложения одного или двух слоев изоляции на лобовую часть катушки. После этого производится намотка основной изоляции пазовой части катушки, а потом завершается намотка оставшегося числа слоев на витковую лобовую часть. В местах, где лобовая и пазовая изоляции накладываются, общее число слоев не должно превышать числа слоев в пазовой части катушки. Если соединение выполнено хорошо, то вытекшая во время прессования смола протечет во внутрь изоляции лобовой части без утолщения всей изоляции в месте соединения.

6. Защита лобовой части:

Стеклянные, киперные, тафтяные, и лавсановые самоусаживающиеся ленты дают механи­ческую защиту основной изоляции и создают слой, который будет пропитан лаком, при­меняемом для витков.

6.1. Защитные ленты:

ЛЭСБ тканные стеклоленты, различной толщины и ширины

Лавсановая полиэфирная самоусаживающаяся лента, сжимающая лобовую изо­ляцию во время процесса запекания и делающая изоляцию более плотной .

6.2. Вспомогательные материалы: липкая лента или клей для фиксирования концов .

6.3. Описание процесса:

Ленту следует наматывать плотно, как последний слой поверх основной изоляции лобовой части и части запрессованной пазовой изоляции, которая не вставляется в паз.

Приложение 1

Система изоляции класса А (до 155о С) на основе пропитанных лент ЛСп-F-ТПл(2Пл) и компаунда КП-303

dielectrik.ru

Нагрев и режимы работы электродвигателей

Во время работы электродвигателя часть электриче­ской энергии преобразуется в тепловую. Это связано с потерями энергии на трение в подшипниках, на вихревые токи и перемагничивание в стали статора и ротора, а так­же в активных сопротивлениях обмоток статора и ротора. Потери энергии в обмотках статора и ротора про­порциональны квадрату величины их токов. Ток статора и ротора пропорционаленнагрузке на валу. Остальные потери в двигателе почти не зависят от нагрузки.

Схема подключения датчика температуры охлаждающей жидкости.

При неизменной нагрузке на валу в двигателе выде­ляется определенное количество теплоты в единицу вре­мени.

Повышение температуры двигателя происходит неравномерно. Вначале она возрастает быстро: почти вся теплота идет на повышение температуры, и лишь малое количество ее уходит в окружающую среду. Пе­репад температур (разница между температурой дви­гателя и температурой окружающего воздуха) пока еще невелик. Однако по мере увеличения температуры дви­гателя перепад возрастает и теплоотдача в окружающую среду увеличивается. Рост температуры двигателя за­медляется.

Схема измерения температуры элктродвигателя: а — по схеме с переключателем; б — по схеме со штепсельной вилкой.

Температура двигателя прекращает возрас­тать, когда вся вновь выделяемая теплота будет пол­ностью рассеиваться в окружающую среду. Такая темпе­ратура двигателя называется установившейся. Величина установившейся температуры двигателя за­висит от нагрузки на его валу. При большой нагрузке выделяется большое количество теплоты в единицу вре­мени, значит, выше установившаяся температура двига­теля.

После отключения двигатель охлаждается. Темпера­тура его вначале понижается быстро, так как перепад ее большой, а затем по мере уменьшения перепада - медленно.

Величина допустимой установившейся температуры двигателя обусловливается свойствами изоляции обмо­ток.

У большинства двигателей общего применения для изоляции обмотки используются эмали, синтетические пленки, пропитанные картоны, хлопчатобумажная пря­жа. Предельно допустимая температура нагрева этих материалов 105 °С. Температура обмотки двигателя при номинальной нагрузке должна быть на 20...25 °С ниже предельно допустимой величины.

Значительно более низкая температура двигателя соответствует работе его с малой нагрузкой на валу. При этом коэффициент полезного действия двигателя и коэффициент его мощности невелики.

Режимы работы электродвигателей

Различают три основных режима работы двигателей: продолжительный, повторно-кратковременный и кратковременный.

Продол­жительным называется режим работы двигателя при по­стоянной нагрузке продолжительностью не менее, чем необходимо для достижения установившейся температу­ры при неизменной температуре окружающего воздуха.

Повторно-кратковременным называется такой режим работы, при котором кратковременная неизменная на­грузка чередуется с отключениями двигателя, причем во время нагрузки температура двигателя не достигает установившегося значения, а во время паузы двигатель не успевает охладиться до температуры окружающего воздуха.

Кратковременным называется такой режим, при котором за время нагрузки двигателя температура его не достигает установившегося значения, а за время паузы успевает охладиться до температуры окружаю­щего воздуха.

Рисунок 1. Схема нагрева и охлаждения двигателей: а — продолжительного режима работы, б — повторно-кратковременного, в — кратковременного

На рис. 1 изображены кривые нагрева и охлажде­ния двигателя и подводимые мощности Р для трех ре­жимов работы. Для продолжительного режима работы изображены три кривые нагрева и охлаждения 1, 2, 3 (рис. 1, а), соответствующие трем различным нагруз­кам на его валу. Кривая 3 соответствует наибольшей нагрузке на валу; при этом подводимая мощность P3>P2>Pi. При повторно-кратковременном режиме двигателя (рис. 1, б) температура его за время нагрузки не достигает установившейся. Температура дви­гателя повышалась бы по пунктирной кривой, если бы время нагрузки было более длительным. Продолжитель­ность включения двигателя ограничивается 15, 25, 40 и 60% времени цикла. Продолжительность одного цикла tц принимается равной 10 мин и определяется суммой времени нагрузки N и времени паузы R, т. е.

tц = N + R

Для повторно-кратковременного режима работы вы­пускаются двигатели с продолжительностью работы ПВ 15, 25, 40 и 60%: ПВ = N : (N + R) * 100%

На рис. 1 в изображены кривые нагрева и охлаж­дения двигателя при кратковременном режиме работы. Для этого режима делаются двигатели с длитель­ностью периода неизменной номинальной нагрузки 15, 30, 60, 90 мин.

Теплоемкость двигателя - величина значительная, поэтому нагрев его до установившейся температуры может продолжаться несколько часов. Двигатель кратко­временного режима за время нагрузки не успевает на­греться до установившейся температуры, поэтому он работает с большей нагрузкой на валу и большей под­водимой мощностью, чем такой же двигатель продол­жительного режима работы. Двигатель повторно-крат­ковременного режима работы также работает с большей нагрузкой на валу, чем такой же двигатель продолжи­тельного режима работы. Чем меньше продолжитель­ность включения двигателя, тем больше допустимая нагрузка на его валу.

http://fazaa.ru/www.youtube.com/watch?v=No0vwNGLo-0

Для большинства машин (компрессоры, вентилято­ры, картофелечистки и др.) применяются асинхрон­ные двигатели общего применения продолжительного режима работы. Для подъемников, кранов, кассовых аппаратов применяются двигатели повторно-кратковре­менного режима работы. Двигатели кратковременного режима работы используются для машин, применяёмых во время ремонтных работ, например электрических талей и кранов.

Поделитесь полезной статьей:

fazaa.ru

• 
  Класс изоляции электродвигателя
• 
  Грунтовые дороги
• 
  Грунтовые дороги
• 
  Двухскоростной асинхронный двигатель
• 
  Двухскоростной асинхронный двигатель
• 
  Одс это что
• 
  Одс это что
• 
  Тормоз колодочный
• 
  Тормоз колодочный
• 
  Кадди фольксваген характеристики
• 
  Кадди фольксваген характеристики