СПОСОБ ЭЛЕКТРООСМОТИЧЕСКОЙ СУШКИ ИЗОЛЯЦИИ ОБМОТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН Российский патент 2005 года по МПК H02K15/12 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроизоляционной технике, и может быть использовано для электроосмотической сушки изоляции обмоток электрических машин при их эксплуатации, а также для предупреждения увлажнения изоляции обмоток электрических машин во время технологической паузы.

Известен способ электроосмотической сушки изоляции обмоток электрических машин, при котором прикладывают постоянное напряжение между проводниками обмоток и корпусом машины, подключая положительный полюс источника постоянного напряжения к проводникам обмоток, а отрицательный - к корпусу, последовательно с источником постоянного напряжения включают источник пульсирующего напряжения и дополнительно прикладывают пульсирующее напряжение с той же полярностью, что и постоянное, устанавливая значение амплитуды пульсирующего напряжения 25-50% минимально допустимого значения и прямоугольную форму импульсов (SU, 1619369, кл. Н 02 К 15/12, 07.01.91).

При этом сушку осуществляют циклами продолжительностью 25-30 мин, а в начале каждого цикла изменяют частоту приложенного пульсирующего напряжения, при каждой частоте измеряют ток между обмоткой и корпусом и производят сушку в указанном цикле при частоте, соответствующей максимуму тока.

В известном способе путем изменения частоты и выбора оптимальных параметров интенсифицируют процесс электроосмотической сушки.

Однако подбор оптимальных параметров сушки с учетом исходного сопротивления влажной изоляции для достижения на обмотке импульсов тока с крутым фронтом требует временных затрат, что в конечном счете делает способ длительным и трудоемким.

Известен способ электроосмотической сушки изоляции обмоток электрических машин путем наложения на постоянное электрическое поле пульсирующего напряжения той же полярности, представляющее собой последовательность пачек импульсов (RU 94012968, кл. Н 02 К 15/12, 10.12.95). При этом для создания необходимого диапазона пульсирующего напряжения изменяют как период следования пачек импульсов, так и частоту заполнения импульсов в пачке. Получая таким образом необходимый спектр пульсирующего напряжения, который перекрывает спектр тока электроосмоса, что приводит к более интенсивному разрушению ионных оболочек молекул воды, что увеличивает подвижность последних при их направленном движении в сторону минуса.

Однако и в данном способе достигнуть на обмотке импульсов тока с крутым фронтом невозможно, а следовательно, процесс сушки остается достаточно длительным процессом.

Ближайшим аналогом настоящего изобретения является способ электроосмотической сушки изоляции обмоток электрических машин путем циклического осуществления процесса, в циклах которого прикладывают постоянное напряжение и пульсирующее напряжение с той же полярностью, что и постоянное, при этом первый цикл осуществляют при частоте пульсирующего напряжения 1000-1500 Гц в течение 40-60 мин, а второй цикл при частоте пульсирующего напряжения 20-50 Гц в течение 10-60 с (RU, 2138900 С1, кл. Н 02 К 15/12, 27.09.99).

При этом количество чередований двух циклов составляет не менее одного, а положительный полюс источника постоянного напряжения и источника пульсирующего напряжения подключают к проводникам обмоток, а отрицательный - к корпусу.

Значение амплитуды пульсирующего напряжения устанавливают равным 25-50% максимально допустимого значения напряжения сушки; форму импульсов устанавливают прямоугольной.

Известный способ обеспечивает достаточно интенсивный процесс электроосмотической сушки путем выбора оптимальных параметров как в сборном, так и разобранном состоянии электродвигателя.

Однако при осуществлении известного способа в изоляции, являющейся индуктивно-емкостной системой, после 2-го цикла возникают электрические колебания, которые приводят к снижению скорости сушки.

Новым техническим результатом от использования настоящего изобретения является интенсификация процесса сушки и сокращение повторяемости циклов сушки за счет упорядочения молекул воды в электрическом поле.

Этот результат достигается тем, что в способе электроосмотической сушки изоляции обмоток электрических машин путем циклического осуществления процесса, в циклах которого прикладывают постоянное напряжение и пульсирующее напряжение с той же полярностью, что и постоянное, при этом первый цикл осуществляют при частоте пульсирующего напряжения 1000-1500 Гц в течение 40-60 мин, а второй цикл при частоте пульсирующего напряжения 20-50 Гц, в течение 10-60 с, согласно изобретению процесс сопровождают третьим циклом, который проводят только при постоянном напряжении в течение 1-3 мин при его значениях, равных 50-75% от максимального напряжения, причем количество чередований трех циклов составляет, по меньшей мере, один.

При этом положительный полюс источника постоянного напряжения и источника пульсирующего напряжения подключают к проводникам обмоток, а отрицательный - к корпусу.

Введение третьего цикла, осуществляемое путем отключения источника пульсирующего напряжения на период 1-3 мин, позволяет резко увеличить сопротивление изоляции за счет процесса упорядочивания молекул воды в электрическом поле, что способствует ускорению процесса сушки на последующих циклах.

Предложенная последовательность операций предлагаемого способа приводит к увеличению подвижности, проникающей способности и упорядоченности молекул воды при их направленном движении в сторону отрицательного электрода за счет устранения междуслойной поляризации и разрушения объемных зарядов у электродов, что позволяет интенсифицировать процесс электроосмотической сушки.

При этом цикл, осуществляемый в течение 1-3 мин только при постоянном напряжении, равном 50-75% от максимального напряжения, может располагаться как после первого цикла осуществляемого при частоте пульсирующего напряжения 1000-1500 Гц, так и после второго цикла, осуществляемого при частоте пульсирующего напряжения 20-50 гц.

Заявленный способ реализован на асинхронном электродвигателе (ЭД) мощностью 1,1 кВт (только статор) и на асинхронном ЭД мощностью 22 кВт и мощностью 7,5 кВт (в сборке), установленных в камере влажности со 100-процентной относительной влажностью воздуха.

Процесс электроосмотической сушки продолжают до достижения допустимого нормами значения сопротивления изоляции.

В таблице представлены технические параметры осуществленного способа, исходное сопротивление изоляции, достигнутый уровень изоляции, позволяющий включение ЭД в сеть, а также реальные преимущества предложенного способа, заключающиеся в увеличении скорости сушки.

Испытания предложенного способа подтверждают его эффективность как в собранном, так и разобранном состояниях электродвигателя.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к технологии изготовления электрических машин, и может быть использовано при электроосмотической сушке изоляции обмоток электрических машин, при их эксплуатации, а также для предупреждения увлажнения изоляции обмоток электрических машин во время технологической паузы. Сущность изобретения состоит в следующем. Электроосмотическую сушку изоляции обмоток электрических машин осуществляют путем циклического процесса, в циклах которого прикладывают постоянное напряжение и пульсирующее напряжение с той же полярностью, что и постоянное. При этом первый цикл осуществляют при частоте пульсирующего напряжения 1000-1500 гц в течение 40-60 мин, а второй цикл - при частоте пульсирующего напряжения 20-50 Гц в течение 10-60 с. Причем согласно изобретению процесс сопровождают третьим циклом, который проводят только при постоянном напряжении в течение 1-3 мин при его значениях, равных 50-75% от максимального напряжения, а количество чередований трех циклов составляет, по меньшей мере, один. Технический результат от использования данного изобретения состоит в интенсификации процесса сушки и в сокращении повторяемости циклов сушки за счет упорядочения молекул воды в электрическом поле. 1 табл.

Способ электроосмотической сушки изоляции обмоток электрических машин путем циклического осуществления процесса, в циклах которого прикладывают постоянное напряжение и пульсирующее напряжение с той же полярностью, что и постоянное, при этом первый цикл осуществляют при частоте пульсирующего напряжения 1000-1500 Гц в течение 40-60 мин, а второй цикл при частоте пульсирующего напряжения 20-50 Гц в течение 10-60 с, отличающийся тем, что процесс сопровождают третьим циклом, который проводят только при постоянном напряжении в течение 1-3 мин при его значениях, равных 50-75% от максимального напряжения, причем количество чередований трех циклов составляет, по меньшей мере, один.