Elektros variklių laidai ir izoliacija

Apvijų laidų izoliacijos žymėjimas - trumpojo jungimo pertrūkių prevencija. Žemos įtampos indukciniuose varikliuose įtampa nuo posūkio iki posūkio paprastai yra keli voltai. Tačiau įjungiant ir išjungiant atsiranda trumpi įtampos impulsai, todėl izoliacija turi turėti didelį dielektrinio stiprumo rezervą. Slopinimas viename taške gali sukelti elektros žalą ir sugadinti visą ritę. Apvijos izoliacijos gedimo įtampa. laidai turi būti keli šimtai voltų.

Apvijų laidai dažniausiai gaminami iš pluošto, emalio ir emalio izoliacijos.

Pluoštinės medžiagos celiuliozės pagrindu pasižymi dideliu poringumu ir dideliu higroskopiškumu. Siekiant padidinti elektrinį stiprumą ir atsparumą drėgmei, pluošto izoliacija impregnuojama specialiu laku. Tačiau impregnavimas neapsaugo nuo drėgmės, tik sumažina drėgmės įsisavinimo greitį. Dėl šių trūkumų laidai su pluošto ir emalio izoliacija šiuo metu beveik nenaudojami elektros mašinoms apvynioti.

Laidai, naudojami elektros variklių apvijų gamybai

Pagrindiniai laidų tipai su emaline izoliacija, naudojami įvairių elektros variklių apvijų gamybai ir elektros prietaisai, — polivinilacetaliniai PEV laidai ir PETV laidai su padidintu atsparumu karščiui ant poliesterio lakų... Šių laidų pranašumas slypi nedideliame izoliacijos storyje, leidžiančiame padidinti elektros variklio kanalų užpildymą. PETV laidai daugiausia naudojami asinchroninių variklių, kurių galia iki 100 kW, apvijoms.

Įtampingosios dalys taip pat turi būti izoliuotos nuo kitų metalinių elektros variklio dalių. Visų pirma, jums reikia patikimos laidų izoliacijos statoriaus ir rotoriaus kanaluose. Šiuo tikslu naudokite lakuotus audinius ir stiklo pluoštą, kurie yra medvilnės, šilko, nailono ir stiklo pluošto audiniai, impregnuoti laku. Impregnavimas padidina mechaninį atsparumą ir pagerina lakuotų audinių izoliacines savybes.

Eksploatacijos metu izoliacija yra veikiama įvairių veiksnių, turinčių įtakos jos savybėms. Reikia atsižvelgti į bazinį šildymą, drėkinimą, mechanines jėgas ir reaktyvias medžiagas aplinkoje... Pažvelkime į kiekvieno iš šių veiksnių įtaką.

Kaip šildymas veikia elektros variklių izoliacijos savybes

Srovės tekėjimą per laidą lydi šilumos išsiskyrimas, kuris įkaitina elektros mašiną. Kiti šilumos šaltiniai yra statoriaus ir rotoriaus plieno nuostoliai, atsirandantys dėl kintamo magnetinio lauko veikimo, taip pat mechaniniai nuostoliai dėl trinties guoliuose.

Apskritai apie 10–15% visos tinkle sunaudojamos elektros energijos kažkaip paverčiama šiluma, todėl variklio apvijų temperatūra pakyla virš aplinkos. Didėjant variklio veleno apkrovai, didėja srovė apvijose. Yra žinoma, kad laiduose susidarančios šilumos kiekis yra proporcingas srovės kvadratui, todėl perkrovus variklį, padidėja apvijų temperatūra. Kaip tai veikia izoliaciją?

Perkaitimas pakeičia izoliacijos struktūrą ir drastiškai pablogina jos savybes... Šis procesas vadinamas senėjimu... Izoliacija tampa trapi ir jos dielektrinis stipris smarkiai krenta. Ant paviršiaus atsiranda mikro įtrūkimų, į kuriuos prasiskverbia drėgmė ir nešvarumai. Ateityje dalis apvijų bus pažeista ir sudeginama. Didėjant apvijų temperatūrai, izoliacijos tarnavimo laikas smarkiai sumažėja.

Elektros izoliacinių medžiagų klasifikavimas pagal atsparumą karščiui

Elektros mašinose ir aparatuose naudojamos elektros izoliacinės medžiagos pagal atsparumą karščiui skirstomos į septynias klases. Iš jų penki naudojami asinchroniniuose elektros varikliuose, kurių narvas yra iki 100 kW.

Neimpregnuotos celiuliozės, šilko ir medvilnės pluoštinės medžiagos priklauso Y klasei (leistina temperatūra 90 °C), impregnuotos celiuliozės, šilko ir medvilnės pluoštinės medžiagos su vielos izoliacija aliejiniais ir poliamidiniais lakais – iki A klasės (leistina temperatūra 105 °C). ), sintetinės organinės plėvelės su laidų izoliacija polivinilacetato, epoksidinės dervos, poliesterio dervų pagrindu - iki E klasės (leistina temperatūra 120 °C), žėručio, asbesto ir stiklo pluošto pagrindu pagamintos medžiagos, naudojamos su organiniais rišikliais ir impregnavimo junginiais, emaliai su padidintu karščiu atsparumas - iki B klasės (leistina temperatūra 130 °C), žėručio, asbesto ir stiklo pluošto medžiagos, naudojamos kartu su neorganiniais rišikliais ir impregnavimo junginiais, taip pat kitos šią klasę atitinkančios medžiagos - iki F klasės (leistina temperatūra 155 °C).

Elektros varikliai suprojektuoti taip, kad esant vardinei galiai apvijų temperatūra neviršytų leistinos reikšmės... Dažniausiai būna nedidelis šildymo rezervas. Todėl vardinė srovė atitinka šildymą šiek tiek žemiau ribos. Skaičiavimuose daroma prielaida, kad aplinkos temperatūra yra 40 ° C... Jei elektros variklis veikia tokiomis sąlygomis, kai žinoma, kad temperatūra visada yra žemesnė nei 40 ° C, jis gali būti perkrautas. Perkrovos vertę galima apskaičiuoti atsižvelgiant į aplinkos temperatūrą ir variklio šilumines savybes. Tai galima padaryti tik tuo atveju, jei variklio apkrova yra griežtai kontroliuojama ir galite būti tikri, kad ji neviršija apskaičiuotos vertės.

Kaip drėgmė veikia elektros variklių izoliacijos savybes

Kitas veiksnys, reikšmingai įtakojantis izoliacijos tarnavimo laiką, yra drėgmės poveikis. Esant didelei oro drėgmei, ant izoliacinės medžiagos paviršiaus susidaro drėgna plėvelė. Tokiu atveju stipriai sumažėja izoliacijos paviršiaus atsparumas. Vietinė tarša prisideda prie vandens plėvelės susidarymo. Pro įtrūkimus ir poras drėgmė prasiskverbia į izoliaciją, ją sumažindama elektrinė varža.

Pluoštinės izoliacijos laidininkai paprastai nėra atsparūs drėgmei. Jų atsparumą drėgmei padidina impregnavimas lakais. Emalis ir emalio izoliacija yra atsparesnė drėgmei.

reikia pastebėti, kad drėkinimo greitis labai priklauso nuo aplinkos temperatūros... Esant tokiai pat santykinei oro drėgmei, bet aukštesnei temperatūrai, izoliacija sudrėksta kelis kartus greičiau.

Kaip mechaninės jėgos veikia elektros variklių izoliacijos savybes

Mechaninės jėgos apvijose atsiranda dėl įvairių atskirų mašinos dalių šiluminio plėtimosi, korpuso vibracijos ir užvedus variklį. Paprastai magnetinė grandinė įšyla mažiau nei varinės ritės, jų plėtimosi koeficientai skiriasi. Dėl to varis veikiant srovei pailgėja dešimtadaliu milimetro daugiau nei plienas. Tai sukuria mechanines jėgas mašinos griovelio viduje ir laidų judėjimą, dėl ko dyla izoliacija ir susidaro papildomi tarpai, į kuriuos prasiskverbia drėgmė ir dulkės.

Sukurkite paleidimo sroves, 6–7 kartus didesnes už vardinę elektrodinamines pastangasproporcingas srovės kvadratui. Šios jėgos veikia ritę, sukeldamos jos atskirų dalių deformaciją ir poslinkį.Korpuso vibracija taip pat sukelia mechanines jėgas, kurios sumažina izoliacijos stiprumą.

Variklių stendiniai bandymai parodė, kad padidėjus vibracijos pagreičiams, apvijų izoliacijos defektas gali padidėti 2,5 – 3 kartus. Vibracija taip pat gali pagreitinti guolių susidėvėjimą. Variklio svyravimai gali atsirasti dėl veleno iškrypimo, netolygios apkrovos, netolygaus statoriaus ir rotoriaus oro tarpo ir įtampos disbalanso.

Dulkių ir chemiškai aktyvių terpių įtaka elektros variklių izoliacijos savybėms

Oro dulkės taip pat prisideda prie izoliacijos pablogėjimo. Kietos dulkių dalelės ardo paviršių ir, nusėsdamos, jį užteršia, o tai taip pat mažina elektrinį stiprumą. Pramoninių patalpų ore yra chemiškai aktyvių medžiagų (anglies dioksido, vandenilio sulfido, amoniako ir kt.) priemaišų. Chemiškai agresyvioje aplinkoje izoliacija greitai praranda savo izoliacines savybes ir blogėja. Abu veiksniai, papildydami vienas kitą, žymiai pagreitina izoliacijos sunaikinimo procesą. Siekiant padidinti apvijų cheminį atsparumą, elektros varikliuose naudojami specialūs impregnuojantys lakai.

Sudėtingas visų veiksnių poveikis elektros variklių apvijoms

Variklio apvijas dažnai veikia vienu metu kaitinimas, drėkinimas, cheminiai komponentai ir mechaninė apkrova. Priklausomai nuo variklio apkrovos pobūdžio, aplinkos sąlygų ir veikimo trukmės, šie veiksniai gali skirtis. Kintamos apkrovos mašinose kaitinimas gali būti dominuojantis poveikis.Gyvulių laikymo pastatuose veikiančiose elektros instaliacijose varikliui pavojingiausias yra didelės drėgmės poveikis kartu su amoniako garais.

Galima įsivaizduoti galimybę sukurti tokį variklį, kuris atlaikytų visus šiuos nepalankius veiksnius. Tačiau toks variklis akivaizdžiai būtų per brangus, nes reikėtų sustiprinti izoliaciją, gerokai pagerinti jo kokybę, sukurti didelę saugos ribą.

Jie veikia skirtingai. Siekiant užtikrinti patikimą variklio veikimą, naudojama priemonių sistema, užtikrinanti standartinį tarnavimo laiką. Visų pirma, dėl geresnių medžiagų naudojimo jie pagerina variklio technines charakteristikas ir jo gebėjimą atlaikyti izoliaciją ardančių veiksnių poveikį. Tobulinti variklio apsaugos įranga… Galiausiai jie padeda laiku pašalinti gedimus, dėl kurių ateityje gali įvykti gedimai.