Акустическая диагностика изоляции обмоток асинхронных двигателей в сельскохозяйственном производстве

• Автор: Герцен, Николай Теодорович
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 152 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Глава 1. ДИАГНОСТИКА СОСТОЯНИЯ ПОЛИМЕРНОЙ ИЗОЛЯЦИИ ОБМОТОК АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ АД

1.1. Особенности эксплуатации АД в сельском хозяйстве и их влияние на физикомеханические свойства изоляции

1.2. Существующие способы диагностики и их область применения

Глава 2. ОБОСНОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДИАГНОСТИКИ СОСТОЯНИЯ ПОЛИМЕРНОЙ ИЗОЛЯЦИИ АД ВО ВРЕМЯ ИХ ЭКСПЛУАТАЦИИ С ПОМОЩЬЮ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН

2.1. Полимерная изоляция как вязкоупругое тело.

2.2. Характеристики акустической волны и е взаимодействие с полимерной изоляцией

2.3. Связь физикомеханических характеристик полимерной изоляции и затухания акустической волны, распространяющейся в ней.

2.4. Акустические методы контроля материалов.

2.5. Расчт электроакустического тракта

Глава 3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ИЗОЛЯЦИИ ОБМОТОК АД И АКУСТИЧЕСКОЙ ВОЛНЫ, ГЕНЕРИРУЕМОЙ Е ДЕФОРМАЦИЕЙ
3.1 Математическая модель распространения акустической волны в изоляции волновое уравнение.
3.2. Модель обмотки АД и генерация акустической волны при магнитном взаимодействии двух проводников с током
3.3. Маскирующие эффекты.
Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.
4.1. Дефекты в мсжвитковой изоляции и их контроль акустическими волнами
4.2 Расчт и измерение остаточных напряжений изоляции в компаундированных обмотках.
4.3. Расчт изоляции электродвигателя на прочность
4.4. Источник эталонного акустического напряжения и практические схемы измерений.
4.5. Экспериментальные данные
Глава 5. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ОТ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗРАБОТАННОЙ МЕТОДИКИ И УСТРОЙСТВА АКУСТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ИЗОЛЯЦИИ АД В АПК.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Однако в агропромышленном комплексе условия эксплуатации электродвигателей существенно отличаются от нормальных. Изоляция электрических машин подвергается ряду неблагоприятных факторов: повышенные нагревы, превышающие допустимые для данного класса изоляции пределы, повышенная влажность вплоть до непосредственного воздействия воды и влаги, наличие химически агрессивной среды (аммиак, органические удобрения и т д. Помимо неблагоприятных факторов эксплуатации АД в АПК необходимо отмстить полное и частичное отсутствие диагностической аппаратуры, ремонтной базы, недостаточный уровень квалификации обслуживающего персонала, а также отсутствие плановопредупредительного ремонта (ППР). В этих условиях наблюдается разрушения полимерной изоляции, резко сокращается срок службы оборудования, снижается надёжность эксплуатации. Теория надежности предполагает возможность рассмотрения в качестве технического объекта (системы) электродвигатель в целом. Тогда элементами этой системы можно считать обмотку, подшипниковый узел, ротор и т. В качестве системы может также рассматриваться обмотка двигателя, в этом случае её элементами будут пазовая изоляция, межвитковая изоляция, изоляция выводных проводов и. ГОСТ 7-) [7] определяет надёжность как «свойство объекта выполнять заданные функции сохраняя во времени значение установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования». В зависимости от назначения объекта и эксплуатационных условий, надёжность может включать в себя по отдельности безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость. В самом деле, отдельно взятый полимер не является изделием с точки зрения ее отдельной эксплуатации, так как он должен ещё быть применён в конкретном изделии, после чего только можно говорить о его назначении и условиях использования. В тоже время система изоляции АД может быть описана показателями надёжности, так как можно установить режимы и условия его пользования. Тоже самое, можно сказать о техническом обслуживании системы изоляции, её ремонтах, хранении и транспортировании. Поэтому использование таких понятий как безотказность, долговечность и т. В]. У АД обмотка в случае сё отказа должна быть заменена т. Поэтому обмотку следует рассматривать как не ремонтируемое изделие и использовать соответствующий показатель надёжности. Переходя к анализу причин аварий АД в АПК следует отметить, что более % аварий связано с повреждением электрической изоляции двигателя. Учитывая то, что преобладающим видОхМ электропривода в условиях агропромышленного комплекса является АД, почти все случаи повреждения изоляции являются повреждения изоляции статорных обмоток, и лишь незначительное число аварий выпадает на изоляцию выводных концов, повреждению изоляции выводной коробки и т. Анализ причин повреждения полимерной изоляции электродвигателя выявило определённые закономерности случаев повреждения АД в АПК. Основными характерными причинами являются пробой изоляции на корпус, витковое замыкание, полное или частичное сгорание обмоток, обрыв обмотки, прочие, в основном, механические повреждения. Таблица 1. Таблица 1. Данные, приведённые в таблице 1. В частности, витковое замыкание чаще всего происходит у АД, работающих в животноводческих комплексах. Пробой изоляции на корпус в большинстве случаев связан с эксплуатацией двигателей в переработке сельхозпродукции, а также в ремонтно - механических мастерских АПК. Сгорание обмоток чаще всего обусловливается работой двигателей на двух фазах вследствие перегорания одной из плавких вставок, перегрузкой, неправильным подбором электродвигателя к рабочему приводу. Таким образом, надёжность работы электродвигателя сводится к проблеме надёжности электрической изоляции. Полимерные материалы изоляционной конструкции подвергаются статическим и динамическим механическим нагрузкам, однако исторически сложился подход к оценке полимерных материалов по электрическим характеристикам, в частности, по электрической прочности.