Условия включения электрических машин без сушки.
Основным условием включения электрических машин без сушки является преобладание сопротивления и коэффициента абсорбции изоляции статора над минимально допустимыми нормами. Когда величины R60 и R60/R15 не удовлетворяют требованиям норм, производят испытания изоляции повышенным выпрямленным напряжением в диапазоне 0,5—3,0 Uном и снимают характеристику утечки iyт=f(Uисп). На основании полученных данных вычисляют коэффициент нелинейности kv=R0,5/R2,5, где R0,5 — сопротивление изоляции, полученное по данным измерений при Uисп=0,5Uном; R25 — то же, но при Uисп = 2,5 Uном.
Для включения без сушки форма характеристики утечки должна приближаться к прямой и не должна иметь резких изгибов и разрывов. Ее ординаты должны быть ниже ординат кривой, построенной по данным нормативной таблицы. Величина коэффициента нелинейности должна быть kv≤3,0.
Для включения машины без сушки обмотки роторов синхронных генераторов должны иметь сопротивление изоляции не ниже 0,5 МОм. Для электродвигателей эта величина должна быть не менее 0,2 МОм. Коэффициент абсорбции изоляции роторов во всех случаях должен превосходить 1,2. Все данные соответствуют диапазону температур роторов от 10 до 30° С.
Методы сушки электрических машин.
Машины подвергают сушке в том случае, если при снятии характеристики
убеждаются
в чрезмерной увлажненности изоляции. Сушку электрических машин производят разнообразными методами.
Метод сушки внешним нагревом применяют для сильно увлажненных машин. Машину помещают в теплоизолированную камеру, продуваемую горячим воздухом от воздуходувки. Мощность нагревательных элементов воздуходувки (кВт) может быть ориентировочно определена по формуле
где VK — объем камеры, м3; t2—температура горячего воздуха, °C; t1—температура окружающего воздуха, °C.
Производительность вентилятора воздуходувки (м3/ч) принимают из расчета полуторакратного воздухообмена камеры в минуту Vв=90VK.
Метод инфракрасной сушки реализуют с помощью теплоизлучателей, в качестве которых применяют зеркальные лампы мощностью 250 или 500 Вт, располагаемые на расстоянии 200—400 мм от нагреваемой поверхности. Лампы размещают на расстоянии 200— 300 мм одну от другой в шахматном порядке. Температуру регулируют включением и отключением части ламп.
Методы инфракрасной сушки и сушки внешним нагревом применяют для любых электрических машин.
Метод потерь в обмотках, вызываемых током от внешнего источника переменного тока, или в генераторном режиме при коротком замыкании обмоток применяют для машин как переменного, так и постоянного тока. Во всех случаях ток в обмотках не должен превышать номинального значения. Напряжение питания пониженное. Роторы машин переменного тока при сушке от внешних источников затормаживают. Включение и отключение тока производят плавным изменением сопротивления реостата. Ток регулируют в пределах (0,4-0,7)Iном в зависимости от температуры нагрева машины.
При нагреве машин от источника однофазного переменного тока напряжение изменяют в пределах от 0,15 до Uном; при этом ток не должен превышать (1,0-0,5)Iном.
В генераторном режиме при коротком замыкании обмоток ток сушки зависит от скорости вращения машины и способа ее вентиляции, но не должен превышать 0,8 Iном.
Метод индукционных потерь чаще применяется для машин постоянного тока, так как в машинах переменного тока при этом необходимо выводить из статора ротор. На статор или станину накладывают специальную намагничивающую обмотку из гибкого изолированного провода и теплоизолируют ее асбестом.
Число витков обмотки при нормальной частоте сети
где Uc — напряжение, подводимое для сушки, В; В — индукция в стали машины (В=0,6-0,8 Т); S — сечение активной стали; S =0,95lH, см2 (l—длина без охладительных каналов; Н — высота за вычетом высоты зубцов).
Намагничивающая сила обмотки F=nDcpaw0, где Dcp— средний диаметр активной стали; aw0 — удельные ампервитки на 1 см длины магнитопровода (при β=0,6-0,8 Т принимают aw0 = 1,4-2,2).
Ток в намагничивающей обмотке I=F/w.
При выборе сечения провода обмотки нагрузку принимают не более 0,7 длительно допустимой.
Кроме перечисленных методов применяют метод вихревых потерь в станине, метод «ползучей» скорости и др.
Режим сушки.
Перед сушкой машину тщательно очищают и продувают сжатым воздухом. Корпус машины надежно заземляют. Принимают меры по уменьшению теплопотерь: перекрывают деревянными щитами фундаментные ямы, ограждают машину брезентовыми палатками. В процессе сушки первоначальный нагрев производят медленно, особенно при сильно отсыревшей изоляции крупных машин. Скорость нагрева при этом должна быть не более 4° С/ч. Сильно отсыревшие машины не сушат током из-за опасности пробоя, а также из-за явления электролиза, ухудшающего свойства изоляции. Температуру не повышают выше 80° С во всех случаях. Средняя температура допустимого нагрева 65—70° С. Разброс температур нагрева различных частей машины должен быть в пределах 20° С.
Температуру измеряют термометрами, встроенными или закладными термоиндикаторами, а также методом сопротивления. При измерениях температур вращающихся частей машину периодически останавливают. Для удаления выделяющейся влаги обеспечивают периодическую или постоянную вытяжную вентиляцию тепляка (теплоизолирующего сооружения вокруг машины).
В процессе сушки через каждый час или два часа измеряют: 1) температуру в контрольных точках машины; 2) температуру окружающего воздуха; 3) сопротивление изоляции каждой обмотки от корпуса; 4) сопротивление изоляции между обмотками. Коэффициент абсорбции определяют в холодном состоянии машины в начале сушки, после ее нагрева до установившейся температуры, в конце сушки (для принятия решения о ее прекращении) и после сушки при остывании машины.
Сушку заканчивают после того, как устанавливается постоянное сопротивление изоляции при неизменной температуре в течение 3— 8 ч. Общая продолжительность сушки для различных случаев приведена в табл. 26.
Таблица 26. Ориентировочная продолжительность сушки электрических машин
Наименование машин | Минимальное время, ч, для достижения температуры, °C | Продолжительность сушки, ч | ||
50 | 70 | общая | минимальная после достижения установившегося сопротивления изоляции | |
Машины малой и средней мощности | 2—3 | 5—7 | 15—20 | 3—5 |
Машины большой мощности открытого исполнения | 5—10 | 15—25 | 30—60 | 4—8 |
Машины большой мощности закрытого исполнения | 10—20 | 25—60 | 70—100 | 4—8 |
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
- Чем отличаются принципы действия и устройство электрических машин переменного тока (синхронных и асинхронных) и машин постоянного тока?
- По каким признакам различают конструктивные исполнения электрических машин?
- Как устроены подшипники качения и подшипники скольжения электрических машин?
- В какой последовательности операций следует производить общий монтаж полносборных машин?
- Каковы особенности монтажа и последовательность операций при монтаже неполносборных машин?
- Какими способами и с помощью каких приспособлений вводят роторы в статоры неполносборных машин при их монтаже?
- Как выверяют зазоры стояковых подшипников скольжения при их монтаже?
- Каков порядок выверки воздушного зазора при монтаже неполносборных машин?
- В каком порядке и с помощью каких приспособлений производят центровку валов электрических машин?
- Какими способами и как сушат изоляцию электрических машин при их монтаже?
