Разработка методов оценки совместимости пропиточных составов и эмалированных обмоточных проводов

• Автор: Леонов, Андрей Петрович
• Шифр специальности: 05.09.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 127 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение..."

Глава 1. Системы изоляции обмоток низковольтных электрических машин и анализ причин, приводящих к их отказу
1.1. Технологические и эксплуатационные воздействия, приводящие к износу изоляционных компонентов обмоток низковольтных электрических машин

1.2. Взаимодействие пропиточных составов с эмалевой изоляцией обмоточного провода

1.3. Обзор существующих методов оценки совместимости компонентов межвитковой изоляции

1.4. Выводы. Постановка задач исследования

Глава 2. Влияние физико-механических свойств и термодинамических параметров компонентов межвитковой изоляции

на их совместимость

2.1 Анализ процесса разрушения межвитковой изоляции обмоток низковольтных электрических машин
2.2. Влияние термодинамических параметров на формирование адгезионного контакта между пропиточным составом и эмалевой изоляцией обмоточного провода
2.3. Физическая модель всыпной обмотки низковольтных электрических машин
2.4. Выводы по главе
Глава 3. Влияние взаимодействия пропиточных составов с эмалевой изоляцией обмоточных проводов на надежность межвитковой
изоляции
^ 3.1. Действие растворителей на эмалевую изоляцию обмоточных
проводов

3.2. Исследование взаимодействия пропиточных составов с ♦ эмалевой изоляцией обмоточных проводов в процессе
изготовления обмоток
3.3. Исследование взаимодействия пропиточных составов с эмалевой изоляцией обмоточных проводов под действием эксплуатационных нагрузок
3.4. Выводы по главе
^ Глава 4. Обеспечение оптимального сочетания компонентов
межвитковой изоляции
4.1. Разработка критериев технологической совместимости пропиточных составов с эмалированными проводами
4.2. Разработка критериев эксплуатационной совместимости
пропиточных составов с эмалированными проводами
4.3 Разработка методики определения совместимости компонентов системы изоляции обмоток низковольтных электрических
машин
4.4. Выводы по главе
Заключение
Литература
Приложение

Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы.
В условиях развития современного производства и рынка предъявляются все более строгие требования к качеству выпускаемой продукции. Низковольтные электрические машины являются одним из самых массовых изделий электротехнической промышленности и широко используются во всех без исключения отраслях. В связи с этим вопрос об их надежности и качестве изготовления становится особенно важным.
В комплексе задач, стоящих перед разработчиками изоляции электрических машин, наиболее трудной и ответственной считается выбор электроизоляционных материалов. Анализ отказов асинхронных двигателей показывает, что значительная часть их (до 90%) происходит в результате отказа обмоток [4, 17, 38, 40, 58, 59, 65, 71, 96, 100, 103]. Система изоляции электрических машин включает в себя корпусную, междуфазную, междуслойную и межвитковую изоляции. Наиболее слабым элементом изоляции обмотки является межвитковая, представляющая композицию из двух слоев эмалевой изоляции обмоточных проводов и слоя отвержденного пропиточного состава между ними. Поскольку на долю межвитковой изоляции приходится около 90% от всех отказов обмоток, можно отметить: надежная работа обмотки и всей электрической машины во многом определяется надежностью межвитковой изоляции. В свою очередь надежность системы изоляции обуславливается качеством технологии изготовления, воздействующими нагрузками, свойствами и совместимостью самих электроизоляционных материалов [17, 25, 39, 40, 57, 87, 104, 114, 134]. Под совместимостью понимается свойство многокомпонентной системы совместно работать в одной конструкции без снижения надежности.
1.4. Выводы. Постановка задач исследования.
Обзор работ, посвященных вопросам надежности изоляции низковольтных электрический машин, позволяет сделать следующие выводы:
1) Надежная работа электрических машин определяется главным образом надежной работой ее системы изоляции [3, 17, 18, 23, 40, 41, 57, 66, 85, 96, 116, 120], наиболее слабым элементом которой является межвитковая изоляция. На ее долю приходится 70-90% всех отказов системы изоляции [25, 45, 71, 87, 103, 104,114, 123].
2) Большое влияние на надежность межвитковой изоляции оказывает взаимодействие пропиточного состава с эмалевой изоляцией обмоточного провода. Отмечено [9, 19, 29, 30, 45, 65, 94, 104, 106, 115, 122, 131, 132], что в ряде случаев пропитка ухудшает диэлектрические, механические свойства обмотки и сокращает срок службы. Таким образом, для надежной работы межвитковой изоляции необходимо проводить правильный выбор ее компонентов с учетом их совместимости.
3) Критерием отказа межвитковой изоляции является наличие сквозного дефекта на двух соприкасающихся витках обмотки [70, 74, 87, 100, 101, 103, 114, 123]. Появление дефектов в процессе эксплуатации во многом зависит от взаимодействия между пропиточным составом и эмалевой изоляцией обмоточного провода.
4) В процессе эксплуатации разрушение межвитковой изоляции начинается с растрескивания пропиточного состава под действием внутренних механических напряжений [6, 16, 23, 24, 28, 114]. Возможность прорастания трещины из пропиточного состава в эмалевую изоляцию определяется уровнем адгезионного взаимодействия между ними. В ряде работ [7, 8, 25, 29, 30, 31, 32, 61, 122] есть сведения об оценке величин внутренних механических напряжений, адгезии пропиточных составов к эмали провода, о факторах, влияющих на формирование границы раздела фаз «пропиточный состав - эмалевая изоляциям, но нет обоснованной взаимосвязи между этими факторами и возможностью разрушения межвитковой изоляции.