Elektrik motorlarında teller ve izolasyon

Sargı tellerinin yalıtımının belirlenmesi - kısa devre kesintilerinin önlenmesi. Düşük voltajlı asenkron motorlarda, dönüşten dönüşe voltaj genellikle birkaç volttur. Bununla birlikte, açma ve kapatma sırasında kısa voltaj darbeleri meydana gelir, bu nedenle yalıtımın büyük bir dielektrik dayanımı rezervine sahip olması gerekir. Bir noktada sönümleme, elektrik hasarına ve tüm bobinin hasar görmesine neden olabilir. Sargı yalıtımı arıza gerilimi. teller birkaç yüz volt olmalıdır.

Sargı telleri genellikle elyaf, emaye ve emaye yalıtımdan yapılır.

Selüloz bazlı lifli malzemeler önemli ölçüde gözenekliliğe ve yüksek higroskopisiteye sahiptir. Elektriksel mukavemeti ve neme karşı direnci arttırmak için elyaf yalıtımı özel bir vernikle emprenye edilir. Ancak emprenye rutubeti engellemez sadece nem alma oranını düşürür. Bu dezavantajlardan dolayı, fiber ve emaye yalıtımlı teller şu anda elektrikli makinelerin sarılmasında neredeyse kullanılmamaktadır.

Elektrik motorlarının sargılarının yapımında kullanılan teller

Çeşitli elektrik motorlarının sargılarının imalatında kullanılan emaye yalıtımlı ana tel türleri ve elektrikli ev aletleri, — polivinil asetal PEV teller ve polyester vernikler üzerinde artan ısı direncine sahip PETV teller... Bu tellerin avantajı, elektrik motoru kanallarının doldurulmasını arttırmayı mümkün kılan yalıtımlarının küçük kalınlıklarında yatmaktadır. PETV telleri, esas olarak gücü 100 kW'a kadar olan asenkron motorların sargılarında kullanılır.

Gerilim altındaki parçalar ayrıca elektrik motorunun diğer metal parçalarından izole edilmelidir. Her şeyden önce, stator ve rotor kanallarına döşenen tellerin güvenilir şekilde yalıtılmasına ihtiyacınız var. Bu amaçla, vernik emdirilmiş pamuk, ipek, naylon ve cam elyafı bazlı kumaşlar olan vernikli kumaşlar ve cam elyafı kullanın. Emprenye, vernikli kumaşların mekanik mukavemetini arttırır ve yalıtım özelliklerini iyileştirir.

Çalışma sırasında yalıtım, özelliklerini etkileyen çeşitli faktörlere maruz kalır. Ortamdaki temel ısıtma, nemlendirme, mekanik kuvvetler ve reaktif maddeler dikkate alınmalıdır... Bu faktörlerin her birinin etkisine bakalım.

Isıtma, elektrik motorlarının yalıtım özelliklerini nasıl etkiler?

Telden geçen akıma, elektrik makinesini ısıtan ısının salınması eşlik eder. Diğer ısı kaynakları, alternatif bir manyetik alanın etkisinin neden olduğu stator ve rotor çeliğindeki kayıplar ile yataklardaki sürtünmeden kaynaklanan mekanik kayıplardır.

Genel olarak, şebeke tarafından tüketilen tüm elektrik enerjisinin yaklaşık %10 - 15'i bir şekilde ısıya dönüştürülerek motor sargılarında ortamın üzerinde bir sıcaklık artışı meydana gelir. Motor miline binen yük arttıkça sargılardaki akım da artar. Tellerde üretilen ısı miktarının akımın karesiyle orantılı olduğu bilinmektedir, bu nedenle motorun aşırı yüklenmesi sargıların sıcaklığında artışa neden olur. Bu izolasyonu nasıl etkiler?

Aşırı ısınma, yalıtımın yapısını değiştirir ve özelliklerini büyük ölçüde bozar... Bu sürece yaşlanma denir... Yalıtım kırılgan hale gelir ve dielektrik dayanımı keskin bir şekilde düşer. Yüzeyde, içine nem ve kirin nüfuz ettiği mikro çatlaklar belirir. Gelecekte, sargıların bir kısmında hasar ve yanma meydana gelir. Sargıların sıcaklığı arttıkça yalıtımın ömrü önemli ölçüde azalır.

Elektriksel yalıtım malzemelerinin ısı direncine göre sınıflandırılması

Elektrikli makine ve aparatlarda kullanılan elektriksel yalıtkan malzemeler ısıya dayanıklılıklarına göre yedi sınıfa ayrılır. Bunlardan beşi, kafesi 100 kW'a kadar olan asenkron elektrik motorlarında kullanılmaktadır.

Y sınıfına ait emprenye edilmemiş selüloz, ipek ve pamuk lifli malzemeler (izin verilen sıcaklık 90 ° C), emprenye edilmiş selüloz, yağ bazlı tel izolasyonlu ipek ve pamuk lifli malzemeler ve poliamid vernikler - A sınıfına kadar (izin verilen sıcaklık 105 ° C) ), E sınıfına kadar (izin verilen sıcaklık 120 ° C) polivinil asetat, epoksi, polyester reçineleri bazlı tel yalıtımlı sentetik organik filmler, organik bağlayıcılar ve emprenye bileşikleri ile kullanılan mika, asbest ve cam elyafı bazlı malzemeler, ısısı artırılmış emayeler direnç - B sınıfına kadar (izin verilen sıcaklık 130 ° C), inorganik bağlayıcılar ve emprenye edici bileşiklerle birlikte kullanılan mika, asbest ve cam elyafı bazlı malzemeler ve ayrıca bu sınıfa karşılık gelen diğer malzemeler - F sınıfına kadar (izin verilen sıcaklık 155) ° C).

Elektrik motorları, anma gücünde sargıların sıcaklığı izin verilen değeri aşmayacak şekilde tasarlanmıştır... Genellikle küçük bir ısıtma rezervi vardır. Bu nedenle, nominal akım, limitin biraz altındaki ısıtmaya karşılık gelir. Hesaplamalarda ortam sıcaklığının 40°C olduğu varsayılmıştır... Elektrik motoru, sıcaklığın her zaman 40°C'nin altında olduğu bilinen koşullarda çalıştırılırsa aşırı yüklenebilir. Aşırı yük değeri, ortam sıcaklığı ve motorun termal özellikleri dikkate alınarak hesaplanabilir. Bu, yalnızca motor yükü sıkı bir şekilde kontrol edildiğinde yapılabilir ve hesaplanan değeri aşmadığından emin olabilirsiniz.

Nem, elektrik motorlarının yalıtım özelliklerini nasıl etkiler?

Yalıtımın ömrünü önemli ölçüde etkileyen bir diğer faktör ise nem etkisidir. Yüksek hava neminde, yalıtım malzemesinin yüzeyinde ıslak bir film oluşur. Bu durumda, yalıtımın yüzey direnci keskin bir şekilde düşer. Yerel kirlilik, bir su filminin oluşumuna katkıda bulunur. Çatlaklar ve gözenekler yoluyla nem yalıtıma nüfuz ederek onu azaltır. elektrik direnci.

Fiber yalıtımlı iletkenler genellikle neme dayanıklı değildir. Verniklerle emprenye edilerek nem direnci arttırılır. Emaye ve emaye yalıtım neme karşı daha dayanıklıdır.

nem oranının önemli ölçüde ortam sıcaklığına bağlı olduğuna dikkat edilmelidir... Aynı bağıl nemde, ancak daha yüksek bir sıcaklıkta, yalıtım birkaç kat daha hızlı nemlenir.

Mekanik kuvvetler elektrik motorlarının yalıtım özelliklerini nasıl etkiler?

Sargılardaki mekanik kuvvetler, makinenin münferit parçalarının çeşitli termal genleşmelerinden, kasanın titreşiminden ve motorun çalıştırılmasından kaynaklanır. Genellikle manyetik devre bakır bobinlere göre daha az ısınır, genleşme katsayıları farklıdır. Sonuç olarak, çalışma akımındaki bakır, çelikten onda bir milimetre daha fazla uzar. Bu, makinenin oluğu içinde mekanik kuvvetler ve izolasyonun aşınmasına ve içine nem ve tozun girdiği ek boşlukların oluşmasına neden olan tellerin hareket etmesine neden olur.

Başlatma akımları, nominalden 6 - 7 kat daha yüksek, oluşturur elektrodinamik çabalarakımın karesiyle orantılıdır. Bu kuvvetler bobin üzerinde etki ederek, tek tek parçalarının deformasyonuna ve yer değiştirmesine neden olur.Muhafaza titreşimi ayrıca yalıtımın gücünü azaltan mekanik kuvvetlere neden olur.

Motorların tezgah testleri, artan titreşim ivmeleriyle sargı yalıtım kusurunun 2,5 - 3 kat artabileceğini göstermiştir. Titreşim ayrıca daha hızlı yatak aşınmasına neden olabilir. Milin yanlış hizalanması, eşit olmayan yükleme, eşit olmayan stator-rotor hava aralığı ve voltaj dengesizliği nedeniyle motor salınımları meydana gelebilir.

Toz ve kimyasal olarak aktif ortamın elektrik motorlarının yalıtım özelliklerine etkisi

Havadaki toz da yalıtımın bozulmasına katkıda bulunur. Katı toz parçacıkları yüzeyi tahrip eder ve çökerek onu kirletir, bu da elektrik gücünü azaltır. Endüstriyel tesislerin havası, kimyasal olarak aktif maddelerin safsızlıklarını (karbon dioksit, hidrojen sülfit, amonyak vb.) içerir. Kimyasal olarak agresif ortamlarda, yalıtım, yalıtım özelliklerini hızla kaybeder ve bozulur. Birbirini tamamlayan her iki faktör de yalıtımın yıkım sürecini önemli ölçüde hızlandırır. Sargıların kimyasal direncini arttırmak için elektrik motorlarında özel emprenye vernikleri kullanılmaktadır.

Tüm faktörlerin elektrik motorlarının sargıları üzerindeki karmaşık etkisi

Motor sargıları genellikle eş zamanlı ısıtma, nemlendirme, kimyasal bileşenler ve mekanik yükleme etkilerine maruz kalır. Motor yükünün niteliğine, çevre koşullarına ve çalışma süresine bağlı olarak bu faktörler değişebilir. Değişken yüklü makinelerde, ısıtma baskın bir etki olabilir.Hayvancılık binalarında çalışan elektrik tesisatlarında, motor için en tehlikeli olan, amonyak buharları ile birlikte yüksek nemin etkisidir.

Tüm bu olumsuz etkenlere dayanacak şekilde böyle bir motor tasarlama olasılığı düşünülebilir. Bununla birlikte, böyle bir motor, yalıtımın güçlendirilmesini, kalitesinin önemli ölçüde iyileştirilmesini ve büyük bir güvenlik marjının oluşturulmasını gerektireceğinden, açıkça çok pahalı olacaktır.

Farklı davranırlar. Motorun güvenilir çalışmasını sağlamak için, standart hizmet ömrünü sağlamak için bir önlemler sistemi kullanılır. Her şeyden önce, daha iyi malzemelerin kullanılması nedeniyle, motorun teknik özelliklerini ve yalıtımı yok eden faktörlerin etkisine dayanma kabiliyetini geliştirirler. Geliştirmek motor koruma ekipmanları… Son olarak, gelecekte çökmelere yol açabilecek arızaların zamanında giderilmesi için destek sağlarlar.