Elektrimootorite juhtmed ja isolatsioon

Mähisjuhtmete isolatsiooni tähistamine - lühise katkestuste vältimine. Madalpinge induktsioonmootorites on pöörd-pöörde pinge tavaliselt mõni volt. Sisse- ja väljalülitamisel tekivad aga lühikesed pingeimpulsid, mistõttu peab isolatsioonil olema suur dielektrilise tugevuse reserv. Ühel hetkel sumbumine võib põhjustada elektrikahjustusi ja kahjustada kogu mähist. Mähise isolatsiooni läbilöögipinge. juhtmed peaksid olema mitusada volti.

Mähised juhtmed on tavaliselt valmistatud kiust, emailist ja emailisolatsioonist.

Tselluloosil põhinevatel kiudmaterjalidel on märkimisväärne poorsus ja kõrge hügroskoopsus. Elektrilise tugevuse ja niiskuskindluse suurendamiseks immutatakse kiudisolatsioon spetsiaalse lakiga. Kuid immutamine ei takista niiskust, vaid vähendab niiskuse imendumise kiirust. Nende puuduste tõttu ei kasutata praegu elektrimasinate mähistamiseks peaaegu üldse kiud- ja emailisolatsiooniga juhtmeid.

Elektrimootorite mähiste valmistamiseks kasutatavad juhtmed

Peamised emailisolatsiooniga juhtmetüübid, mida kasutatakse erinevate elektrimootorite mähiste ja elektriseadmed, — polüvinüülatsetaalist PEV juhtmed ja polüesterlakidel kõrgendatud kuumakindlusega PETV juhtmed... Nende juhtmete eelis seisneb nende isolatsiooni väikeses paksuses, mis võimaldab suurendada elektrimootori kanalite täituvust. PETV juhtmeid kasutatakse peamiselt kuni 100 kW võimsusega asünkroonmootorite mähiste jaoks.

Pinge all olevad osad peavad olema isoleeritud ka muudest elektrimootori metallosadest. Kõigepealt vajate staatori- ja rootorikanalitesse paigaldatud juhtmete usaldusväärset isolatsiooni. Selleks kasutage lakitud kangaid ja klaaskiudu, mis on puuvilla, siidi, nailoni ja lakiga immutatud klaaskiudude baasil kangad. Impregneerimine suurendab lakitud kangaste mehaanilist tugevust ja parandab isoleerivaid omadusi.

Töötamise ajal puutub isolatsioon kokku erinevate teguritega, mis mõjutavad selle omadusi. Arvestada tuleb põhilise kuumutamise, niisutamise, mehaaniliste jõudude ja reaktiivsete ainetega keskkonnas... Vaatleme iga nimetatud teguri mõju.

Kuidas kütmine mõjutab elektrimootorite isolatsiooniomadusi

Voolu vooluga läbi juhtme kaasneb soojuse eraldumine, mis soojendab elektrimasinat. Teised soojusallikad on vahelduva magnetvälja toimel tekkivad kaod staatori ja rootori terases, samuti laagrite hõõrdumisest tingitud mehaanilised kaod.

Üldiselt muundatakse umbes 10–15% kogu võrgus tarbitavast elektrienergiast kuidagi soojuseks, mis põhjustab mootori mähiste temperatuuri tõusu ümbritsevast keskkonnast kõrgemale. Mootori võlli koormuse suurenedes suureneb mähiste vool. Teadaolevalt on juhtmetes tekkiv soojushulk võrdeline voolu ruuduga, mistõttu mootori ülekoormamine toob kaasa mähiste temperatuuri tõusu. Kuidas see isolatsiooni mõjutab?

Ülekuumenemine muudab isolatsiooni struktuuri ja halvendab drastiliselt selle omadusi... Seda protsessi nimetatakse vananemiseks... Isolatsioon muutub rabedaks ja selle dielektriline tugevus langeb järsult. Pinnale tekivad mikropraod, millesse tungivad niiskus ja mustus. Tulevikus tekib osa mähiste kahjustus ja põlemine. Kui mähiste temperatuur tõuseb, väheneb isolatsiooni eluiga drastiliselt.

Elektriisolatsioonimaterjalide klassifikatsioon kuumakindluse järgi

Elektrimasinates ja -aparaatides kasutatavad elektriisolatsioonimaterjalid jagunevad vastavalt nende kuumakindlusele seitsmesse klassi. Neist viit kasutatakse asünkroonsetes elektrimootorites, mille puuris on kuni 100 kW.

Immutamata tselluloos-, siid- ja puuvillakiudmaterjalid kuuluvad klassi Y (lubatud temperatuur 90 °C), immutatud tselluloosi-, siidi- ja puuvillakiudmaterjalid õli- ja polüamiidlakil põhineva traadiisolatsiooniga - kuni A-klassini (lubatud temperatuur 105 °C). ), polüvinüülatsetaadil, epoksiidil, polüestervaikudel põhinevad traadiisolatsiooniga sünteetilised orgaanilised kiled - kuni klassini E (lubatav temperatuur 120 °C), vilgu, asbesti ja klaaskiu baasil põhinevad materjalid, mida kasutatakse orgaaniliste sideainete ja immutusühenditega, kõrgendatud kuumusega emailid vastupidavus - kuni klass B (lubatav temperatuur 130 ° C), vilgukivi, asbesti ja klaaskiu baasil põhinevad materjalid, mida kasutatakse koos anorgaaniliste sideainete ja immutusühenditega, samuti muud sellele klassile vastavad materjalid - kuni klassini F (lubatav temperatuur 155 °C).

Elektrimootorid on konstrueeritud nii, et nimivõimsusel ei ületa mähiste temperatuur lubatud väärtust... Tavaliselt on küttevaru väike. Seetõttu vastab nimivool kütmisele veidi alla piiri. Arvutustes eeldatakse, et ümbritseva õhu temperatuur on 40 ° C... Kui elektrimootorit kasutatakse tingimustes, kus temperatuur on teadaolevalt alati alla 40 ° C, võib see olla ülekoormatud. Ülekoormuse väärtuse saab arvutada, võttes arvesse ümbritseva keskkonna temperatuuri ja mootori soojuslikke omadusi. Seda saab teha ainult siis, kui mootori koormust kontrollitakse rangelt ja võite olla kindel, et see ei ületa arvutatud väärtust.

Kuidas niiskus mõjutab elektrimootorite isolatsiooniomadusi

Teine isolatsiooni eluiga oluliselt mõjutav tegur on niiskuse mõju. Kõrge õhuniiskuse korral tekib isoleermaterjali pinnale märg kile. Sel juhul langeb isolatsiooni pinnatakistus järsult. Lokaalne reostus aitab kaasa veekile tekkele. Pragude ja pooride kaudu tungib niiskus isolatsiooni, vähendades seda elektritakistus.

Kiudisolatsiooniga juhid ei ole üldjuhul niiskuskindlad. Nende niiskuskindlust suurendab lakkidega immutamine. Email ja emaili isolatsioon on niiskuskindlam.

tuleb tähele panna, et niisutamise kiirus sõltub oluliselt ümbritseva õhu temperatuurist... Sama suhtelise õhuniiskuse juures, aga kõrgemal temperatuuril, niisutab isolatsioon kordades kiiremini.

Kuidas mõjutavad mehaanilised jõud elektrimootorite isolatsiooniomadusi

Mähistes tekkivad mehaanilised jõud tekivad masina üksikute osade erinevast soojuspaisumisest, korpuse vibratsioonist ja mootori käivitamisest. Tavaliselt magnetahel soojeneb vähem kui vaskpoolid, nende paisumistegurid on erinevad. Selle tulemusena pikeneb vask töövoolu korral kümnendiku millimeetri võrra rohkem kui teras. See tekitab masina soone sees mehaanilisi jõude ja juhtmete liikumist, mis põhjustab isolatsiooni kulumist ja lisavahede teket, millesse niiskus ja tolm tungivad.

Looge käivitusvoolud, mis on nominaalsest 6–7 korda suuremad elektrodünaamilised jõupingutusedvõrdeline voolu ruuduga. Need jõud mõjuvad mähisele, põhjustades selle üksikute osade deformatsiooni ja nihkumist.Korpuse vibratsioon põhjustab ka mehaanilisi jõude, mis vähendavad isolatsiooni tugevust.

Mootorite katsetestid on näidanud, et vibratsioonikiirenduse suurenemise korral võib mähise isolatsiooni defekt suureneda 2,5-3 korda. Vibratsioon võib põhjustada ka kiirenenud laagrite kulumist. Mootori võnkumised võivad tekkida võlli ebaühtlase koormuse, ebaühtlase staatori ja rootori õhuvahe ja pinge tasakaalustamatuse tõttu.

Tolmu ja keemiliselt aktiivsete ainete mõju elektrimootorite isolatsiooniomadustele

Õhus leviv tolm aitab kaasa ka isolatsiooni halvenemisele. Tahked tolmuosakesed hävitavad pinna ja settides saastavad selle, mis vähendab ka elektrilist tugevust. Tööstusruumide õhk sisaldab keemiliselt aktiivsete ainete lisandeid (süsinikdioksiid, vesiniksulfiid, ammoniaak jne). Keemiliselt agressiivses keskkonnas kaotab isolatsioon kiiresti oma isoleerivad omadused ja halveneb. Mõlemad üksteist täiendavad tegurid kiirendavad oluliselt isolatsiooni hävitamise protsessi. Mähiste keemilise vastupidavuse suurendamiseks kasutatakse elektrimootorites spetsiaalseid immutuslakke.

Kõigi tegurite kompleksne mõju elektrimootorite mähistele

Mootori mähised on sageli allutatud samaaegsele kuumutamise, niisutamise, keemiliste komponentide ja mehaanilise koormuse mõjudele. Sõltuvalt mootori koormuse iseloomust, keskkonnatingimustest ja töö kestusest võivad need tegurid erineda. Muutuva koormusega masinates võib kuumenemine olla domineeriv mõju.Loomakasvatushoonetes töötavates elektripaigaldistes on mootorile kõige ohtlikum kõrge niiskuse mõju koos ammoniaagi aurudega.

Võib ette kujutada võimalust konstrueerida selline mootor, et see taluks kõiki neid ebasoodsaid tegureid. Selline mootor oleks aga ilmselgelt liiga kallis, kuna nõuaks isolatsiooni tugevdamist, selle kvaliteedi olulist parandamist ja suure ohutusvaru loomist.

Nad käituvad erinevalt. Mootori usaldusväärse töö tagamiseks kasutatakse standardse tööea tagamiseks meetmete süsteemi. Esiteks parandavad need tänu paremate materjalide kasutamisele mootori tehnilisi omadusi ja selle võimet taluda isolatsiooni hävitavate tegurite mõju. Parandada mootori kaitsevarustus… Lõpuks pakuvad need tuge rikete õigeaegseks tõrkeotsinguks, mis võivad tulevikus põhjustada avariisid.