Способы сушки изоляции электрических машин

Назначение сушки изоляции.

Сушку изоляции электрических машин, как правило, производят до их установки. Вместе с тем нередки случаи, когда уже установленные электрические машины длительное время бездействуют в связи с задержкой пуска объекта или технологического комплекса, в результате чего их изоляция увлажняется и не отвечает нормативным требованиям. В таких случаях изоляцию электрических машин сушат перед их пуском.
Назначение сушки — удаление влаги из изоляции обмоток и других токопроводящих частей с целью повышения сопротивления до значений, позволяющих поставить машины под напряжение.

Способы сушки изоляции электрических машин.

Сушку изоляции выполняют: внешним нагревом, нагревом от тока постороннего источника, индукционным методом, током короткого замыкания в генераторном режиме, на «ползучей скорости» (для двигателей постоянного тока) и вентиляционными потерями.
В том случае, если один из перечисленных способов не создает необходимой для сушки температуры или обогрев происходит неравномерно, применяют комбинированную сушку. При этом одновременно используют не один, а какие-либо два способа.

Сушка внешним нагревом.

Для внешнего нагрева машин применяют чугунные сопротивления или ящики сопротивлений, а также специально изготовленные нагреватели, которые располагают под машиной таким образом, чтобы исключить возможность местных перегревов от прямого излучения тепла или чрезмерно близкого размещения нагревателя.
Во время сушки следят за тем, чтобы температура горячего воздуха, поступающего в машину, не превышала 90 °С, а температура обмоток в наиболее нагретой части — 70 °С. Температуру замеряют термометрами, установленными на патрубке воздуходувки и в наиболее нагретой части обмотки, а в крупных электрических машинах — встроенными температурными индикаторами (термопарами). Этот способ применяют для сушки сильно отсыревших машин.

Сушка нагревом от тока постороннего источника.

Для сушки машин этим способом применяют ряд схем. Ниже рассматриваются только наиболее распространенные из них. Синхронные машины сушат последовательным подключением всех трех фаз и ротора (при близких значениях тока ротора и статора) к источнику постоянного тока (рис. 5, а). Ток сушки должен составлять 0,5—0,7 /ном ротора.
Асинхронные двигатели сушат трехфазным током в режиме КЗ. Для этого ротор затормаживают, а его обмотку закорачивают на кольцах специальной перемычкой (во избежание подгорания колец). Ток сушки поддерживают не более 0,7/ном, следовательно, подводимое напряжение должно быть не более 0,7 напряжения КЗ.

Сушка индукционным способом.

Может быть рекомендована для всех электрических машин. При данном способе применяют одну из двух разновидностей сушки: потерями в активной, стали статора или потерями в корпусе статора. Нагревание производят за счет создания переменного магнитного потока путем накладывания на статор намагничивающей обмотки, питаемой однофазным током.
В первом случае обмотку накладывают таким образом (рис. 1, б), что благодаря значительной разнице магнитных
проводимостей корпуса и активной стали в корпус ответвляется большой магнитный поток. Во втором случае намагничивающую обмотку накладывают так, как показано на рис. 1, в.

Рис. 1. Схемы подключения при сушке нагревом от тока постороннего источника (а); индукционным способом (б и в)

Источник

Сушка электродвигателей

Подписка на рассылку

Чтобы электродвигатель не вышел из строя раньше положенного срока, необходимо проверять сопротивление обмоток статора после транспортировки электрической машины и перед ее установкой на фундамент, после длительного хранения или эксплуатации в условиях повышенной влажности после, выполнения ремонтных работ, в том числе перемотки, а также в соответствии с графиком проведения регламентных работ. Минимальное сопротивление изоляции обмоток электродвигателей относительно корпуса нормируется соответствующими стандартами на конкретные типы двигателей. Сушка обмоток электродвигателя проводится для удаления из них избыточной влаги и приведения сопротивления обмоток к допустимому значению.

Согласно ГОСТ Р 51689-2000 для общепромышленных асинхронных двигателей мощностью до 400 кВт эта величина составляет не менее 10 МОм, если замеры проводились при температуре окружающего воздуха, определенного для испытаний двигателей соответствующего климатического исполнения. Если же испытательные измерения были выполнены при рабочей температуре, то величина сопротивления изоляции обмоток не должна быть менее 3 Мом или не менее 0,5 МОм при максимальном значении влажности воздуха.

Способы сушки обмоток электродвигателей

Наиболее распространенными методами, позволяющими избавиться от лишней влаги в обмотках, являются:

• внешний нагрев;
• нагрев индукционными потерями;
• нагрев пониженным напряжением.

Сушка внешним нагревом

Этот метод сушки подходит как для двигателей постоянного, так и двигателей переменного тока, а в некоторых случаях является единственным эффективным способом, например для электрических машин длительное время работавших в помещениях с высоким уровнем влажности.

Сушка электродвигателей производится в специальной камере, в которую через входной патрубок подается горячий воздух.

«Генератор горячего воздуха» изготавливается из нагревательных элементов из нихрома или фехраля, закрепленных на фарфоровых изоляторах, и вентилятора. Перед установкой в камеру у двигателей закрытого исполнения снимаются подшипниковые щиты, и вынимается ротор. Двигатели открытого исполнения сушатся без разборки. Поток воздуха направляется на корпус двигателя или на железо статора, так как непосредственный нагрев обмоток выполнять не рекомендуется из-за возможного локального перегрева. Температура воздуха, используемого для сушки обмоток не должна превышать 900С. Для контроля температуры используются термометры.

Если нет возможности изготовить специальную камеру, то сушка изоляции электродвигателей производится с помощью ламп накаливания. Перед сушкой двигатель частично разбирается (снимаются подшипниковые щиты, извлекается ротор). После этого внутрь статора помещают стальной лист, на котором закрепляют керамические патроны под лампы накаливания. Мощность лам зависит от мощности двигателя и варьируется от 300 Вт до 1 кВт

Сушка методом индукционных потерь

Современные способы сушки изоляции обмоток электродвигателей включают в себя нагрев, происходящий в результате возникновения вихревых токов и индукционных потерь на перемагничивание сердечника статора или корпуса электрической машины.

Для этого способа сушки поверх корпуса электродвигателя наматывается обмотка изолированным проводом с заводом его под станину (а), с захватом подшипниковых щитов (б), с оплеткой корпуса двигателя и сердечника статора (в)

Количество витков и сечение намоточного провода рассчитывается исходя из величины питающего напряжения и геометрических размеров активного железа статора.

Сушка электродвигателя за счет индукционных потерь, возникающих в его корпусе и подшипниковых щитах, может выполняться без предварительной разборки. Если сушка производится за счет потерь в активном железе статора, то с двигателя предварительно снимаются подшипниковые щиты и извлекается ротор.

Преимуществом этого способа является возможность использования для сушки однофазного напряжения величиной 220 В.

Сушка пониженным напряжением

Сушка электродвигателя пониженным напряжением производится, если значение сопротивление изоляции обмоток не сильно отличается от нормативных значений, а значит, уровень влажности внутри двигателя не достиг критических значений.

Перед сушкой таким способом разборка двигателя не производится. В двигателях с короткозамкнутым ротором предварительно выполняется его фиксация от проворачивания, а в электрических машинах с фазным ротором – токосъемные кольца закорачиваются между собой. После этого на обмотку статора подается трехфазное переменное напряжение, величиной от 0,08 до 0,17 номинального. Ток, проходящий по обмоткам, вызовет их нагрев. Локальный перегрев не возникнет, так как величина тока в обмотках будет колебаться в пределах 50-70% от номинального значения. Кроме того, необходимо через определенные промежутки времени растормаживать ротор двигателя. Вентиляция, возникшая благодаря вращению ротора, способствует удалению лишней влаги и приводит к снижению продолжительности сушки. В качестве источника питания используются два или три сварочных аппарата.

Чтобы избежать неравномерности нагрева обмоток в цепь каждой фазы включается амперметр, с помощью которого осуществляется контроль над величиной тока.

Важно

Следует помнить, что вне зависимости от того, какие способы сушки электродвигателей использовались, необходимо строго соблюдать все технологические режимы. В противном случае возможен перегрев обмотки, что может привести к возникновению межвитковых замыканий или пробою на корпус.

Источник

Способы сушки изоляции обмоток электродвигателей

В процессе эксплуатации, транспортировки и хранения изоляционные конструкции электрических машин подвергаются воздействию окружающей среды. При этом они увлажняются, при попадании влаги в обмотку происходит ухудшение диэлектрических характеристик изоляции и преждевременный выход электрической машины из строя.

Согласно ПТЭ сопротивление изоляции у электродвигателей напряжением до 0,66 кВ измеряется мегомметром на 1000 В, в холодном состоянии, R≥1Мом, при температуре 60°С – 0,5Мом, а у электродвигателей мощностью более 3,0 кВт также отношение R₆₀/R₁₅.

Если двигатель не работал более 30 суток, то перед пуском необходимо проверить R_из.

В процессе сушки обмоток любым способом необходимо контролировать температуру сушки и сопротивление изоляции. При этом температура сушки должна быть не выше предельно допустимой для данного класса нагревостойкости изоляции.

В первый период сушки сопротивление изоляции несколько снижается, затем, когда влага начинает удаляться из изоляции, оно возрастает и при достижении равновесной влажности стабилизируется.

Процесс сушки считается законченным, если значение сопротивления изоляции остается неизменным в течение 1-2 часов.

В случае увлажнения изоляции сопротивление после сушки может быть ниже нормы, тогда следует провести циклическую сушку. В этом случае процесс складывается из периодических нагреваний и переохлаждения обмотки. При охлаждении обмотки влага переходит от более нагретых внутренних участков к поверхности и процесс сушки ускоряется. Если и при данной сушке сопротивление изоляции остается ниже нормированного, электродвигатель необходимо отправить в капитальный ремонт.

Конвективный способ сушкиосуществляется в специальных сушильных шкафах. В качестве источников тепла могут служить пар, электроэнергия или газ. Во всех случаях теплоносителем является нагретый воздух. При этом способе сушки тепло передается от статора к обмотке, поэтому наружные ее слои высыхают быстрее, чем внутренние. Для более равномерного удаления влаги из изоляции, следует температуру в сушильных шкафах поднимать постепенно.

. Шкаф для сушки обмоток электрических машин.

Токовый способ сушкизаключается в пропускании по обмоткам электрического тока пониженного напряжения (15. 20%)U_Н. При этом тепло генерируется непосредственно в проводниках обмотки и влага первоначально удаляется из центра изоляционной конструкции. Сушке может быть подвергнута собранная машина или один статор. Источник питания может быть постоянного или переменного тока. В случае сушки переменным током тепло дополнительно выделяется в стали статора за счет потоков рассеивания.

сушки изоляции обмоток электрических машин:

1— обмотка; 2 — потенциал-ре­гулятор

Токовая сушка может проводиться однофазным или трехфазным током.

Практически в качестве источника питания для сушки можно использовать сварочный трансформатор, универсальный стенд МИИСП или др.

При токовом методе продолжительность сушки значительно ниже, чем при конвективном.

Схема соединения обмоток и ток сушки зависят от мощности двигателя. В начальный период разогрева, особенно при очень сырой изоляции, задают меньшее значение тока, а потом постепенно увеличивают до 0,8 .

Сушка способом индукционных потерь(потери в стали статора).

Схема сушки изоляции обмоток электрических машин потерями в стали:

1 — статор машины; 2 — намагничивающая обмотка.

При этом способе машину нагревают индукционными токами, возникающими при пропускании переменного тока по специальной намагничивающей обмотке, намотанной на статор. Намагничивающую обмотку выполняют изолированным проводом (медный провод ПРГ используют до 20 сушек, а алюминиевый до 10) и для регулировки температуры обмотку секционируют.

Источник

СПОСОБЫ СУШКИ ОБМОТОК ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ.

Для осуществления процесса сушки обмотки электродвигателя необходимо нагреть.
Применяются следующие способы нагрева обмоток электродвигателей:

3. индукционный, токами высокой или промышленной частоты;

4. токовый (пропускание по обмотке тока).

Конвекционная сушка производится в специальных печах.
Тепло подвергающимся сушке изделиям передается циркулирующим в печи нагретым воздухом. Воздух же нагревается при прохожде­нии через калорифер печи.
При конвекционном способе разогрев изделий происходит с ­поверхности, образующаяся при этом пленка препятствует испаре­нию из-под нее растворителей. Такой метод сушки является самым длительным.

Терморадиационный способ сушки заключается в нагреве обмоток электродвигателя инфракрасными лучами. Генераторами лучей служат специаль­ные электрические лампы, трубчатые электронагревательные эле­менты, специальные металлические панели. Нагретые до темпера­туры 300 — 450° панели и трубчатые электронагревательные элементы начинают излучать инфракрасные лучи.
Терморадиационная сушка эффективней сушки конвекционным способом, так как разогрев пропиточного состава происходит снизу от металлических частей, нагреваемых инфракрасными лучами, благодаря чему создаются благоприятные условия для удаления растворителя и образования сквозной пропитки.
Время сушки якорей, пропитанных масляно-битумным лаком, при инфракрасном нагреве сокращается в сравнении с конвекционной сушкой в пять — шесть раз, а удельный расход электроэнергии в два раза.

Индукционная сушка. При индукционном способе сушки для нагрева изделий используют явления магнитной индукции. Изделия помещают в специаль­ный индуктор, конфигурация которого соответствует форме и размерам этих изделий. Индукторы подключают к генераторам для питания токами высокой частоты (ТВЧ) или токами промышленной (нормальной) частоты (ТНЧ).
Под воздействием переменного магнитного поля в изделии наводятся индукционные токи, которые и нагревают его.

Токовый способ сушки. При токовой сушке через обмотку ротора, статора или якоря пропускается электрический ток, который и служит причиной нагрева изделий.
Для нагрева изделий предпочтительнее переменный ток, т. к. при прохождении его, кроме нагрева проводников за счет активных потерь, стальные детали машины нагреваются за счет потоков рассеивания.
При индукционной и токовой сушках, как и при терморадиационной сушке, создаются благоприятные условия для удаления паров растворителя, так как вначале нагревается металл изделий.

Источник