Изоляция обмотки электрической машины Советский патент 1983 года по МПК H02K3/30 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к конструкциям обмотки электродвигателей и технологии их ремонта. Наиболее близкими к изобретению по технической сущности являются погружные водонаполненные электродвигатели, имеющие статоры с двухслойной изоляцией обмоток, в которы в качестве внутреннего слоя использовано эмалевое покрытие, а в качестве наружного слоя - поливинилхлорид, а также статоры, в которых двухслойная изоляция обмоток выполнена из полиэтилена низкой плотноети - внутренний слой и из полиэтиле на высокой плотности - наружный слой 13. Недостатком данной изоляции обмотки является то, что в случае электрического пробоя необходимо пр вести подъем насосной установки из скважины, демонтаж и замену вышедше из строя обмотки электродвигателя, что приводит к значительным материа ным затратам, длительному простою п стоянно действующих скважин и нарушению водоснабжения или водопонижен ,в горнорудной промышленности. Цель изобретения. - увеличение ресурса обмотки за счет обеспечения ее ремонтоспособности путем нагрева. Поставленная цель достигается тем что в конструкции наружный слой выпапнен из материала с температурой плавления выше и коэффициентом объем ного расширения ниже, чем увнутреннего слоя. Процесс восстановления предлагаемой изоляции обмотки заключается в том, что при нагреве токопроводящей жилы до температуры несколько превышающей температуру плавления материала внутреннего (или внутренних) слоя изоляции, имеющего более низкую температуру плавления и более высокий коэффициент объемного расширения, чем у материала наружного слоя изоляции, происходит расплавление материала внутреннего слоя и за счет его расширения заполнение им мест нарушения ( электрического пробоя, дендритов, микротрещин) в изоляции. Наружный слой изоляции в то же время сохраняет на достаточно высоком уровне свои физико-механические характеристики и, таким образом, препятствует изменению конфигурации провода в целом в обмотке. Пример выполнения изоляции обмотки. 1.Внутренний слой изоляции выполтнен из полиэтилена низкой плотности, наружный слой - из полипропилена. 2.Внутренний слой изоляции выполнен из полиэтилена низкой плотности, наружный слой - из фторопласта 2М. 3. Внутренний слой изоляции выполнен из полиэтилена низкой плотности, наружный слой - из полиамида. 4.Внутренний слой изоляции выполнен из полиэтилена высокой плотности, наружный - из полиамида. 5.Внутренние слои изоляции вы.полнены из полиэтилена низкой плотности и полиэтилена высокой плотности, наружный - из полиамида. 6.Внутренний слой изоляции выполнен из полипропилена, наружный из фторопласта 40Ш. В табл. 1 приведены характеристики некоторых изоляционных матеиалов. Таблица 1

ИЗОЛЯЦИЯ ОБМОТКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ММаИНЫ, например водонаполненного электродвигателя, выполненная, по меньшей мере из двух слоев полимерных электроизоляционных материа-лОв, внутренний из которых выполнен из термопластичного полимера, отличающаяся тем, что, с целью увеличения ресурса обмотки за счет обеспечения ее ремонтоспособ-ности путем нагрева, .наружный слой выполнен из материала с температурой плавления выше и коэффициентом объемного расширения ниже, чем у.. материала внутреннего слоя.

Коэффициент объемного расширения при температуре 16-10 4 1610 4 , Температура плавления,о С 120-125 105-110 Разрушающее напряжение при растяжении , кгс/см 180-200 120-160 Э,31б 11« 10 6-9 «l(f 8-12« 10 165-170 210-215 265-275 160-165 300-350 600-650 300-500 400-550 Увеличение ресурса обмотки за счет ее ремонтоспособности осуществляют путем ее нагрева, например, следующим образом. По токопроводящей жиле обмотки статора пропускают ток, необходимый для разогрева жилы до 120-150с,заданная температура на жиле поддер живается Б течение времени, необходимого для расплавления внутреннего слоя и ликвидации микротрещин или прогаров в результате комплекса воз действия температуры и удавления, воз никающего при расширении материала. Разогрев обмотки статора электродвигателя может производиться без ег разборки непосредственно в эксплуатационной скважине, что позволяет быстро ликвидировать дефекты в изоля ции обмотки и продолжить эксплуатаТаблица 2 цию электронасосной установки, например, в сельскохозяйственном производстве и, таким образом, восстановить водоснабжение. Восстановление изоляции обмоток можно использовать также в условиях ремонтных служб в случае пробоя изоляции в процессе изготовления обмоток электрических машин. Например, для обмотки, внутренний слой изоляции которой выполнен из полиэтилена низкой плотности, а наружный слой - из полипропилена,. время нагрева для восстановления изоляци составляет: для тока 250 А 5-8 { для тока 200 А 12-20 с , для тока 175 А 15-25 с в зависимости от диаметра провода. Данные испытаний приведены в табл. 2.

Продолжение табл. 2

: 8

1012391

Продолжение табл. 2.

Продолжение табл. 2.

Продолжение табл. 2.

По такому же принципу может быть рсуществлено восстановление обмотки статора, выполненной из провода с изоляцией из двух или более.слоев других полимерных электроизоляционных материалов, при условии, что наружный слой изоляции имеет коэффициент линейного расширения в 2-. 6 раз меньше коэффициента линейного

Продолжение табл. 2

расширения одного или нескольких внутренних слоев и температуру плавления неменее чем на 30 С выше температуры одного нескольких внутренних слоев.

Изобретение позволяет повысить ресурс обмотки за счет ее ремонтоспособности в 1,8-1,9 раза и сократить эксплуатационные расходы.