Come prevenire danni all'isolamento dell'avvolgimento dello statore di un motore a induzione
Circa l'80% degli incidenti con auto elettriche è correlato a danni all'avvolgimento dello statore... L'elevata danneggiabilità dell'avvolgimento è dovuta alle dure condizioni operative e all'insufficiente stabilità delle proprietà elettriche dei materiali isolanti. Il danno all'isolamento V può portare a un cortocircuito tra l'avvolgimento e il circuito magnetico, un cortocircuito tra le spire delle bobine o tra gli avvolgimenti di fase.
Cause di danneggiamento degli avvolgimenti statorici dei motori elettrici asincroni
La causa principale del danno all'isolamento è una forte diminuzione della resistenza elettrica sotto l'influenza della bagnatura della bobina, contaminazione della superficie della bobina, impatti sul motore elettrico da trucioli metallici, metallo e altre polveri conduttive, presenza di vapori di vari liquidi in l'aria di raffreddamento, il funzionamento a lungo termine del motore elettrico a temperature elevate dell'avvolgimento, l'isolamento dovuto all'invecchiamento naturale.
Lo smorzamento dell'avvolgimento può verificarsi a causa dello stoccaggio prolungato di un motore elettrico in una stanza umida e non riscaldata.È stato riscontrato che il motore può diventare umido quando il motore è inattivo per lungo tempo. condizione, soprattutto quando l'umidità ambientale è elevata o quando l'acqua entra direttamente nel motore elettrico.
Per evitare che la bobina si bagni durante lo stoccaggio del motore elettrico, buona ventilazione del magazzino e riscaldamento moderato nella stagione fredda. Durante i periodi di spegnimento prolungato del motore in caso di pioggia e nebbia, chiudere le valvole dei condotti dell'aria di ingresso e di uscita. Con tempo caldo e secco tutte le valvole dovrebbero essere aperte.
Avvolgimento del motore sporco dovuto principalmente all'utilizzo insufficiente di aria pulita per il raffreddamento. Insieme al raffreddamento, l'aria nel motore elettrico può ottenere polvere di carbone e metallo, fuliggine, vapori e gocce di vari liquidi. A causa dell'usura delle spazzole e degli anelli collettori si forma polvere conduttiva, che con gli anelli collettori incorporati si deposita sugli avvolgimenti del motore.
La prevenzione dell'inquinamento può essere ottenuta mediante un'attenta manutenzione del motore elettrico e un'accurata pulizia dell'aria di raffreddamento. Se necessario, controllare periodicamente il motore elettrico, pulirlo da polvere e sporco e, se necessario, effettuare piccole riparazioni all'isolamento. Con l'aumento del riscaldamento, oltre che a causa dell'invecchiamento naturale, l'isolamento perde notevolmente la sua resistenza meccanica, diventa fragile e igroscopico.
Quando la macchina funziona a lungo, il fissaggio delle parti scanalate e anteriori dell'avvolgimento si indebolisce e, a causa delle vibrazioni, il loro isolamento viene distrutto... L'isolamento dell'avvolgimento può essere danneggiato: a causa del montaggio e del trasporto incuranti del motore elettrico , a causa della rottura della cinghia della ventola o del rotore, in conseguenza dello sfregamento dello statore con il rotore.
Resistenza di isolamento dell'avvolgimento statorico dei motori elettrici asincroni
La condizione dell'isolamento può essere giudicata dalla sua resistenza. La resistenza di isolamento minima dipende dalla tensione U, V, dal motore elettrico e dalla sua potenza P, kW. La resistenza di isolamento degli avvolgimenti del circuito magnetico e tra di essi gli avvolgimenti con fase aperta alla temperatura di esercizio del motore elettrico deve essere di almeno 0,5 MOhm.
A temperature inferiori alla temperatura di esercizio, tale resistenza deve essere raddoppiata per ogni 20 °C di differenza (piena o parziale) tra la temperatura di esercizio e quella per la quale è specificata.
Misura della resistenza di isolamento delle macchine elettriche
La resistenza di isolamento viene solitamente misurata con un dispositivo speciale: un megaohmmetro. Per gli avvolgimenti di macchine elettriche con una tensione nominale fino a 500 V, la tensione del megaohmmetro deve essere di 500 V, per gli avvolgimenti di macchine elettriche con una tensione nominale superiore a 500 V, una tensione del megaohmmetro di 1000 V. Se il la resistenza di isolamento misurata dell'avvolgimento è inferiore a quella calcolata, quindi pulire e asciugare la bobina se necessario.A tale scopo si smonta il motore elettrico e si rimuove lo sporco dalle superfici di avvolgimento accessibili con raschietti di legno e stracci puliti imbevuti di cherosene, benzina o tetracloruro di carbonio.
Metodi di asciugatura dei motori asincroni
L'asciugatura delle macchine protette può essere effettuata sia smontata che montata, le macchine chiuse devono essere asciugate smontate. I metodi di asciugatura dipendono dal grado di umidità dell'isolante e dalla disponibilità di fonti di calore. Quando si asciuga con riscaldamento esterno, vengono utilizzati aria calda o raggi infrarossi. L'essiccazione ad aria calda viene effettuata in forni di essiccazione, box e camere dotati di riscaldatori a vapore o elettrici. Le camere e le cassette di essiccazione devono avere due aperture: nella parte inferiore per l'ingresso dell'aria fredda e nella parte superiore per l'uscita dell'aria calda e del vapore acqueo generato durante l'asciugatura.
La temperatura del motore deve essere aumentata gradualmente per evitare sollecitazioni meccaniche e rigonfiamenti dell'isolamento. La temperatura dell'aria non deve superare i 120 °C per l'isolamento di classe A ei 150 °C per l'isolamento di classe B.
All'inizio dell'asciugatura è necessario misurare la temperatura dell'avvolgimento e la resistenza di isolamento ogni 15-20 minuti, quindi l'intervallo tra le misurazioni può essere aumentato a un'ora. Il processo di essiccazione è considerato completo quando il valore della resistenza è allo stato stazionario. Se la bobina è leggermente inumidita, è possibile eseguire l'asciugatura a causa del rilascio di energia termica direttamente alle parti del motore elettrico.L'essiccazione CA è più conveniente quando l'avvolgimento dello statore è eccitato quando il rotore è bloccato; mentre l'avvolgimento del rotore di fase deve essere cortocircuitato. La corrente nell'avvolgimento dello statore non deve superare il valore nominale.
Variazione della temperatura dell'avvolgimento e della resistenza di isolamento a seconda del tempo di asciugatura tensione ridotta, quindi lo schema di collegamento degli avvolgimenti dello statore potrebbe non cambiare, per la tensione monofase si consiglia di collegare gli avvolgimenti di fase in serie. Per asciugare le perdite di energia nel circuito magnetico e nell'alloggiamento del motore. Per fare ciò, con il rotore rimosso, lo statore viene posato con una bobina magnetizzante temporanea che copre il circuito magnetico e il corpo. Non è necessario distribuire la bobina magnetizzante su tutto il cerchio, può essere focalizzata sullo statore nel punto più conveniente. Il numero di spire nella bobina e la corrente in essa (sezione trasversale del filo) sono scelti come segue in modo che l'induzione nel circuito magnetico sia (0,8-1) T all'inizio dell'essiccazione e (0,5-0,6) T a fine asciugatura.
Per modificare l'induzione, i rubinetti vengono effettuati dalla bobina o la corrente viene regolata dalla bobina di magnetizzazione.
Metodi per determinare la posizione del guasto dell'isolamento dell'avvolgimento
Prima di tutto, è necessario scollegare gli avvolgimenti di fase e misurare la resistenza di isolamento di ciascun avvolgimento di fase del circuito magnetico, o almeno verificare l'integrità dell'isolamento Determinare il luogo del guasto dell'isolamento con due voltmetri. Determinazione di un gruppo di avvolgimenti con isolamento danneggiato mediante lampada di prova. A Questo rivela un avvolgimento di fase con isolamento danneggiato.
Diversi metodi possono essere utilizzati per determinare la posizione del guasto: il metodo per misurare la tensione tra le estremità della bobina e il circuito magnetico, il metodo per determinare la direzione della corrente in parti della bobina, il metodo per dividere il bobina in parti e il metodo di «combustione». Nel primo metodo di un avvolgimento di fase con isolamento danneggiato, viene applicata una tensione CA o CC ridotta e i voltmetri misurano la tensione tra le estremità dell'avvolgimento e il circuito magnetico. In base al rapporto di queste tensioni, è possibile stimare la posizione dell'avvolgimento danneggiato rispetto alle sue estremità. Questo metodo non fornisce una precisione sufficiente a bassa resistenza. bobine.
Il secondo metodo consiste nell'applicare una tensione costante alla tensione alle estremità dell'avvolgimento di fase combinate in un punto comune e sul circuito magnetico. Per le possibilità di regolazione e limitazione della corrente nel circuito includere il reostato R. Le direzioni delle correnti nelle due parti della bobina limitate dal punto di connessione con il circuito magnetico saranno opposte. Se tocchi successivamente due fili del millivoltmetro alle estremità di ciascun gruppo di bobine, la freccia del millivoltmetro devierà in una direzione, mentre i fili del millivoltmetro non saranno collegati alle estremità del gruppo di bobine con danni isolamento. Alle estremità dei seguenti gruppi di bobine, la deflessione della freccia cambierà al contrario.
Per un gruppo di avvolgimenti con isolamento danneggiato, la deflessione della freccia dipenderà da quale delle estremità è più vicina alla posizione del guasto dell'isolamento; tranne Inoltre, la tensione alle estremità di questo gruppo di bobine sarà inferiore rispetto ad altri gruppi di bobine se l'isolamento non è vicino al gruppo di bobine alle estremità. Allo stesso modo, viene effettuata un'ulteriore determinazione del luogo. guasto dell'isolamento all'interno del gruppo batterie.