Villanymotorok vezetékei és szigetelése

A tekercsvezetékek szigetelésének kijelölése - a rövidzárlati megszakítások megelőzése. Kisfeszültségű indukciós motorokban a fordulat-forduló feszültség általában néhány volt. A be- és kikapcsoláskor azonban rövid feszültségimpulzusok lépnek fel, ezért a szigetelésnek nagy dielektromos szilárdsági tartalékkal kell rendelkeznie. Az egy ponton történő csillapítás elektromos károsodást és az egész tekercs károsodását okozhatja. A tekercsszigetelés áttörési feszültsége. a vezetékeknek több száz voltosnak kell lenniük.

A tekercselő vezetékek általában rostból, zománcból és zománcszigetelésből készülnek.

A cellulóz alapú rostos anyagok jelentős porozitással és magas higroszkópossággal rendelkeznek. Az elektromos szilárdság és a nedvességgel szembeni ellenállás növelése érdekében a szálas szigetelést speciális lakkal impregnálják. Az impregnálás azonban nem akadályozza meg a nedvességet, csak csökkenti a nedvességfelvétel sebességét. E hátrányok miatt a szál- és zománcszigetelésű vezetékeket jelenleg szinte nem használják elektromos gépek tekercselésére.

Elektromos motorok tekercseinek gyártásához használt vezetékek

A különböző villanymotorok tekercseinek gyártásához használt zománcszigetelésű vezetékek fő típusai és elektromos készülékek, — polivinil-acetál PEV huzalok és fokozott hőállóságú PETV huzalok poliészter lakkon... Ezeknek a vezetékeknek az előnye a kis szigetelési vastagságban rejlik, ami lehetővé teszi a villanymotor csatornáinak a kitöltését. A PETV vezetékeket főként legfeljebb 100 kW teljesítményű aszinkron motorok tekercselésére használják.

A feszültség alatt álló részeket az elektromos motor többi fémrészétől is el kell szigetelni. Mindenekelőtt megbízható szigetelésre van szüksége az állórész és a forgórész csatornáiban elhelyezett vezetékek számára. Erre a célra használjon lakkozott szövetet és üvegszálat, amelyek pamut, selyem, nylon és lakkal impregnált üvegszál alapú anyagok. Az impregnálás növeli a lakkozott szövetek mechanikai szilárdságát és javítja a szigetelő tulajdonságait.

A működés során a szigetelés különböző tényezőknek van kitéve, amelyek befolyásolják a jellemzőit. Figyelembe kell venni az alapvető fűtést, párásítást, mechanikai erőket és a környezet reaktív anyagokat... Nézzük meg ezeknek a tényezőknek a hatását.

Hogyan befolyásolja a fűtés az elektromos motorok szigetelési tulajdonságait

A vezetéken áthaladó áramot hőkibocsátás kíséri, ami felmelegíti az elektromos gépet. További hőforrások az állórész és a forgórész acéljában a váltakozó mágneses tér hatására bekövetkező veszteségek, valamint a csapágyak súrlódásából adódó mechanikai veszteségek.

Általánosságban elmondható, hogy a hálózat által fogyasztott elektromos energia körülbelül 10-15%-a valamilyen módon hővé alakul, ami a motor tekercseinek hőmérséklet-emelkedését idézi elő a környezet felett. A motortengely terhelésének növekedésével a tekercsekben lévő áram növekszik. Ismeretes, hogy a vezetékekben keletkező hő mennyisége arányos az áram négyzetével, ezért a motor túlterhelése a tekercsek hőmérsékletének növekedéséhez vezet. Hogyan befolyásolja ez az elszigeteltséget?

A túlmelegedés megváltoztatja a szigetelés szerkezetét és drasztikusan rontja a tulajdonságait... Ezt a folyamatot öregedésnek nevezik... A szigetelés törékennyé válik, dielektromos szilárdsága meredeken csökken. A felületen mikrorepedések jelennek meg, amelyekbe a nedvesség és a szennyeződés behatol. A jövőben a tekercsek egy része megsérül és megég. A tekercsek hőmérsékletének növekedésével a szigetelés élettartama drasztikusan csökken.

Az elektromos szigetelő anyagok osztályozása hőállóság szerint

Az elektromos gépekben és készülékekben használt elektromos szigetelőanyagok hőállóságuk szerint hét osztályba sorolhatók. Ezek közül ötöt legfeljebb 100 kW-os kalitkás aszinkron villanymotorokban használnak.

A nem impregnált cellulóz, selyem és pamut rostos anyagok az Y osztályba tartoznak (megengedett hőmérséklet 90 ° C), az impregnált cellulóz, selyem és pamut szálas anyagok olaj- és poliamid lakk alapú huzalszigeteléssel - az A osztályig (megengedett hőmérséklet 105 ° C) ), szintetikus szerves fóliák polivinil-acetát, epoxi, poliészter gyanta alapú huzalszigeteléssel - E osztályig (megengedett hőmérséklet 120 °C), csillám-, azbeszt- és üvegszál alapú anyagok szerves kötőanyagokkal és impregnáló vegyületekkel, fokozott hőhatású zománcok ellenállás - B osztályig (megengedett hőmérséklet 130 ° C), csillám-, azbeszt- és üvegszál alapú anyagok szervetlen kötőanyagokkal és impregnáló anyagokkal kombinálva, valamint egyéb, ennek az osztálynak megfelelő anyagok - F osztályig (megengedett hőmérséklet 155 °C).

Az elektromos motorokat úgy tervezték, hogy névleges teljesítményen a tekercsek hőmérséklete ne haladja meg a megengedett értéket... Általában van egy kis fűtési tartalék. Ezért a névleges áram a határérték alatti melegítésnek felel meg. A számítások során a környezeti hőmérsékletet 40 °C-nak feltételezzük... Ha az elektromos motort olyan körülmények között üzemeltetik, amelyekről ismert, hogy a hőmérséklet mindig 40 °C alatt van, akkor túlterhelt lehet. A túlterhelési érték a környezeti hőmérséklet és a motor termikus tulajdonságai figyelembevételével számítható ki. Ez csak akkor lehetséges, ha a motor terhelése szigorúan ellenőrzött, és biztos lehet benne, hogy nem haladja meg a számított értéket.

Hogyan befolyásolja a nedvesség az elektromos motorok szigetelési tulajdonságait

Egy másik tényező, amely jelentősen befolyásolja a szigetelés élettartamát, a nedvesség hatása. Magas páratartalom mellett nedves filmréteg képződik a szigetelőanyag felületén. Ebben az esetben a szigetelés felületi ellenállása meredeken csökken. A helyi szennyezés hozzájárul a vízréteg kialakulásához. A repedéseken és pórusokon keresztül a nedvesség behatol a szigetelésbe, csökkentve azt elektromos ellenállás.

A szálas szigetelésű vezetékek általában nem nedvességállóak. Nedvességállóságukat a lakkokkal való impregnálás növeli. A zománc és a zománc szigetelés jobban ellenáll a nedvességnek.

meg kell jegyezni, hogy a nedvesítés mértéke jelentősen függ a környezeti hőmérséklettől... Ugyanazon relatív páratartalom mellett, de magasabb hőmérsékleten többször gyorsabban nedvesedik a szigetelés.

Hogyan befolyásolják a mechanikai erők az elektromos motorok szigetelési tulajdonságait

A tekercsekben fellépő mechanikai erők a gép egyes részeinek különböző hőtágulásaiból, a burkolat vibrációjából és a motor indításakor keletkeznek. Általában mágneses áramkör kevésbé melegszik fel, mint a réz tekercsek, tágulási együtthatójuk eltérő. Ennek eredményeként a réz üzemi áram mellett egy tizedmilliméterrel jobban megnyúlik, mint az acél. Ez mechanikai erőket hoz létre a gép hornyában és a vezetékek mozgásában, ami a szigetelés kopását és további rések kialakulását okozza, amelyekbe a nedvesség és a por behatol.

A névlegesnél 6-7-szer nagyobb indítóáramokat hozzon létre elektrodinamikai erőfeszítésekarányos az áram négyzetével. Ezek az erők a tekercsre hatnak, deformációt és az egyes részek elmozdulását okozva.A burkolat vibrációja mechanikai erőket is okoz, amelyek csökkentik a szigetelés szilárdságát.

A motorok próbapadi tesztjei azt mutatták, hogy megnövekedett vibrációs gyorsulásokkal a tekercsszigetelés hibája 2,5-3-szorosára nőhet. A vibráció a csapágyak gyorsuló kopását is okozhatja. A motor rezgései a tengely eltolódása, az egyenetlen terhelés, az állórész és a forgórész közötti egyenetlen légrés és a feszültség kiegyensúlyozatlansága miatt fordulhatnak elő.

A por és a kémiailag aktív közegek hatása a villanymotorok szigetelési tulajdonságaira

A levegőben szálló por is hozzájárul a szigetelés romlásához. A szilárd porrészecskék tönkreteszik a felületet, leülepedve szennyezik azt, ami az elektromos szilárdságot is csökkenti. Az ipari helyiségek levegője kémiailag aktív anyagok (szén-dioxid, hidrogén-szulfid, ammónia stb.) szennyeződéseket tartalmaz. Kémiailag agresszív környezetben a szigetelés gyorsan elveszíti szigetelő tulajdonságait és megromlik. Mindkét tényező, egymást kiegészítve, jelentősen felgyorsítja a szigetelés tönkremenetelének folyamatát. A tekercsek vegyi ellenállásának növelése érdekében az elektromos motorokban speciális impregnáló lakkokat használnak.

Minden tényező összetett hatása a villanymotorok tekercselésére

A motortekercsek gyakran egyidejűleg vannak kitéve melegítésnek, párásításnak, vegyi összetevőknek és mechanikai terhelésnek. A motorterhelés jellegétől, a környezeti feltételektől és a működés időtartamától függően ezek a tényezők változhatnak. A változó terhelésű gépeknél a fűtés lehet domináns hatás.Az állattartó épületekben működő elektromos berendezésekben a motorra a legveszélyesebb a magas páratartalom és ammóniagőzök hatása.

Elképzelhető annak a lehetősége, hogy egy ilyen motort úgy tervezzenek, hogy ellenálljon ezeknek a kedvezőtlen tényezőknek. Egy ilyen motor azonban nyilvánvalóan túl drága lenne, mivel meg kell erősíteni a szigetelést, jelentősen javítani kell a minőségén, és nagy biztonsági ráhagyást kell kialakítani.

Másként cselekszenek. A motor megbízható működésének biztosítása érdekében intézkedési rendszert alkalmaznak a normál élettartam biztosítására. Mindenekelőtt a jobb anyagok felhasználásának köszönhetően javítják a motor műszaki jellemzőit és azt a képességét, hogy ellenálljon a szigetelést roncsoló tényezők hatásának. Javítani motorvédő berendezések… Végül támogatást nyújtanak az olyan hibák időben történő elhárításához, amelyek a jövőben összeomláshoz vezethetnek.