УСТРОЙСТВО ТОКОВОЙ СУШКИ ОБМОТОК ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2000 года по МПК H02K15/12 H02K15/00 

Изобретение относится к области токовой сушки трансформаторов, электрических кабелей, электрических машин, конкретно к токовой сушке обмоток электрических машин.

Известны способы и устройства для токовой сушки обмоток электродвигателей при неподвижном роторе (см. Г.Х.Штремель. Эксплуатация и ремонт электромеханического оборудования. - М.: Высшая школа, 1964. - 308 с.; М.В.Антонов, Н.А.Аксимова, Н.Ф.Котеленец. Эксплуатация и ремонт электрических машин. - М. : Высшая школа, 1989. - 192 с.). Недостатком таких устройств является необходимость источника нестандартного напряжения, что требует демонтажа и транспортировки электродвигателя на ремонтно-эксплуатационную базу. Дополнительно эти устройства не обеспечивают равномерности нагрева обмотки при сушке.

Сушка обмоток импульсным током по двум фазам машины при неподвижном роторе (см. Авторское свидетельство СССР N 434540, М.Кл. H 02 К 15/12, H 01 B 19/02, 1974 г.) также не обеспечивает оптимальной температуры, равномерного нагрева фазных обмоток и необходимого качества сушки. Дополнительно, при такой сушке коммутационный аппарат отключен, ротор машин не вращается, но статорная обмотка находится под напряжением, что представляет определенную опасность для эксплуатационного персонала.

Наиболее близким техническим решением из известных является устройство для испытания трехфазных асинхронных двигателей на нагрев путем искусственной нагрузки (см. Авторское свидетельство СССР N 118107, М. кл. H 02 K 15/00, 1956 г.). Подобное устройство неприемлемо для продолжительной сушки при номинальном напряжении увлажненной обмотки электродвигателя, имеющую низкое сопротивление изоляции. Дополнительно, такая сушка невозможна для машин малой мощности, например, привода вентиляторов, вследствие значительного тока холостого хода при однофазном питании, который может превышать номинальный.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит электродвигатель, обмотка которого подвергается сушке, двухпозиционный переключатель 1, конденсатор переменной емкости 2 и регулируемый резистор 3. При этом к двухпозиционному переключателю 1 подключены сеть переменного тока через выводы первого положения контактов и выводы обмотки электродвигателя через центральные выводы контактов, конденсатор переменной емкости 2 и регулируемый резистор 3 подключения к нейтрали обмотки электродвигателя.

Устройство работает следующим образом. После запуска электродвигателя по обычной схеме в первом положении двухпозиционного переключателя 1 последний переводится во второе положение, при котором вращающийся без внешней нагрузки элекродвигатель включается на пониженное (фазное) напряжение сети, а одна из фаз (например, фаза B) электродвигателя замыкается на нейтраль его обмотки через параллельно включенные конденсатор переменной емкости 2 и регулируемый резистор 3.

Подбором величин регулируемого резистора 3 и конденсатора переменной емкости 2 достигаются абсолютное равенство по модулю токов во всех фазах и их соответствие номинальному току электродвигателя, что при вращающемся роторе обеспечивает равномерный нагрев фаз обмотки электродвигателя, оптимальную температуру и надлежащее качество сушки.

Экспериментами установлены значения конденсатора переменной емкости 2 и регулируемого резистора 3 для асинхронных электродвигателей серий 4A и АИР, величина которых для двигателя 0,55 кВт составляет 60 Ом и 76 мкФ, для двигателя 0,75 кВт соответственно 60 Ом и 92 мкФ, для двигателя 1,1 кВт - 42 Ома и 106 мкФ, для двигателя 1,5 кВт - 7,5 Ом и 60 мкФ. Нагрев осуществляется по всем фазам равномерно, температура нагрева обмотки составляет 80-90^oC.

Задача, решаемая авторами, состоит в качественной профилактической сушке обмотки электродвигателя без внешней нагрузки на месте его установки путем равномерного нагрева фаз номинальным током при пониженном стандартном напряжении.

Для этого в устройстве токовой сушки обмоток электродвигателей, содержащим двухпозиционный переключатель, выводы первого положения контактов которого подключены к двух фазам сети, центральные выводы - к соответствующим фазам обмотки электродвигателя, третья фаза обмотки которого подключена к сети накоротко, регулируемый резистор, одним выводом подключенный к нейтрали обмотки электродвигателя, а другим - к выводу второго положения одного из контактов двухпозиционного переключателя, отличающееся тем, что параллельно регулируемому резистору включен конденсатор переменной емкости, а вывод второго положения другого контакта двухпозиционного переключателя подключен к нейтрали сети, включение конденсатора позволяет достичь абсолютного равенства по модулю токов во всех фазах и их соответствия номинальному току электродвигателя при вращающемся без внешней нагрузки ротора, что обеспечивает равномерный нагрев фаз обмотки, оптимальную температуру и надлежащее качество сушки. А подключение вывода второго положения одного из контактов к нейтрали сети позволяет производить токовую сушку при пониженном стандартном напряжении на месте установки электродвигателя.

Таким образом, каждый из предложенных признаков необходим, а вместе они достаточны для решения указанной задачи.

Устройство относится к электротехнике и касается токовой сушки трансформаторов, электрических кабелей, электрических машин. Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, заключается в обеспечении качественной профилактической сушки обмотки, например, электродвигателя на месте его установки без внешней нагрузки путем равномерного нагрева фаз номинальным током при пониженном стандартном напряжении. В устройстве, содержащем двухпозиционный переключатель, выводы первого положения контактов которого подключены к двум фазам сети, центральные выводы - к соответствующим фазам обмотки электродвигателя, третья фаза обмотки которого подключена к сети накоротко, регулируемый резистор, одним выводом подключенный к нейтрали обмотки электродвигателя, а другим - к выводу второго положения одного из контактов двухпозиционного переключателя, новым является то, что параллельно регулируемому резистору включен конденсатор переменной емкости, а вывод второго положения другого контакта двухпозиционного переключателя подключен к нейтрали сети. 1 ил.

Устройство токовой сушки обмоток электродвигателей, содержащее двухпозиционный переключатель, выводы первого положения контактов которого подключены к двум фазам сети, центральные выводы - к соответствующим фазам обмотки электродвигателя, третья фаза обмотки которого подключена к сети накоротко, регулируемый резистор, одним выводом подключенный к нейтрали обмотки электродвигателя, а другим - к выводу второго положения одного из контактов двухпозиционного переключателя, отличающееся тем, что параллельно регулируемому резистору включен конденсатор переменной емкости, а вывод второго положения другого контакта двухпозиционного переключателя подключен к нейтрали сети.