Для повышения сопротивления изоляции обмоток новых машин и машин, прошедших капитальный ремонт с полной или частичной заменой обмоток, часто оказывается достаточным высушить их обмотки без пропитки. Однако если сопротивление изоляции обмотки уменьшилось у машины в процессе эксплуатации, то обмотку необходимо тщательно вычистить, пропитать и высушить.
После чистки перед пропиткой обмотку машины сушат, затем пропитывают лаком и снова сушат, причем температура и продолжительность сушки зависят от марок примененных лаков и класса изоляции машины. Обычно для пропитки обмотку погружают в бак с лаком
и держат там до прекращения выделения из лака пузырьков воздуха. Желательно обмотки электрических машин, эксплуатируемые в условиях сельскохозяйственного производства, пропитывать лаком марки МЛ-92. Этот лак обладает хорошей цементирующей способно- стью, масло- и влагостойкостью, быстро высыхает. Растворителем лака является смесь ксилола или толуола с уайт-спиритом; лак пожароопасен.
При эксплуатации электрических машин в сельском хозяйстве могут быть применены следующие способы сушки: в сушильном шкафу; токовая; индукционными потерями в активной стали; индукционными потерями в корпусе машины; инфракрасными лучами.
Сушка обмоток в сушильном шкафу. Внутренние размеры сушильного шкафа выбирают в зависимости oт габаритов электрической машины, которая будет установлена в шкафу. Шкаф делают прямоугольным и утепляют со всех сторон, в торце шкафа — двери. Для нагрева рабочей камеры используют пар или электроэнергию, последняя предпочтительнее. В сушильном шкафу должна быть обеспечена циркуляция воздуха для удаления влаги и растворителей лака из обмоток. В больших шкафах для этого устанавливают специальные вентиле торы, в малых шкафах достаточно установить вытяжную трубу. Контролируют температуру в шкафу при помощи термопар, дистанционными или обыкновенными термометрами. Температура в шкафу должна быть поряди 105-М 10° С.
Рис. 58. Зависимость сопротивления изоляции от времени сушки при постоянной температуре.
Для измерения сопротивления изоляции обмоток машины в шкафу делают специальные выводы, чтобы во время измерения нужно было открывать шкаф. В начале сушки сопротивление изоляции обмоток уменьшается, а потом начинает увеличиваться. Хорошие результаты полу чаются при измерении сопротивления изоляции через каждые полчаса. Сушка считается законченной, если в течение четырех замеров подряд сопротивление изоляции не изменится; замеры должны быть сделаны при одинаковой температуре.
На рисунке 58 показана зависимость сопротивления изоляции от времени сушки при постоянной температуре в шкафу. Этот способ сушки прост и надежен, но требует длительного времени и большого расхода энергии.
Токовая сушка. При токовой сушке обмотку подключают к источнику тока пониженного напряжения. Ток, протекая по обмотке, нагревает ее, обмотка сушится. В этом случае удаление влаги из обмотки идет интенсивно и тратится мало энергии, так как тепло выделяется непосредственно в проводниках обмотки. При токовой сушке необходим тщательный контроль температуры обмотки и требуется источник нестандартных регулируемых напряжений. Температуру обмотки регулируют изменением тока, протекающего по ней. Контролируют токовую сушку гак же, как и при сушке в шкафу, то есть по изменению сопротивления изоляции обмотки. Если сушка ведется на постоянном токе, то тепло выделяется только в той обмотке, которую сушат. При сушке машины переменным током тепло выделяется во всех замкнутых обмотках машины.
Рис. 59. Сушка обмотки статора асинхронного двигателя токовым способом:
1 - сварочный трансформатор; 2 - реактор; 3 — статор асинхронного двигателя.
1— обмотка возбуждения возбудителя; 2 — регулируемое сопротивление; 3 — якорь синхронного генератора; 4—ротор синхронного генератора; 5— приводной двигатель; 6—якорь возбудителя.
Рис. 60. Схема токовой сушки якоря синхронного генератора:
Обмотки генераторов можно сушить токовым способом, не подводя к ним ток от постороннего источника. Генератор следует развернуть приводным двигателем до рабочих оборотов с замкнутой накоротко обмоткой якоря. Увеличивая постепенно ток возбуждения генератора, устанавливают необходимую температуру сушки. При сушке обмоток статоров мелких асинхронных разобранных двигателей можно рекомендовать следующие режимы сушки: 1 ч сушить при токе, равном 1,3-=-1,5 номинального, и 2 ч при токе, равном номинальному. На рисунке 59 показана схема сушки обмотки статора асинхронного электродвигателя токовым способом, далее даны схемы сушки синхронного генератора (рис. 60) и сушки якоря машины постоянного тока (рис.61).
Сушка электромашин индукционными потерями в корпусе. Машины средней и большой мощности иногда сушат индукционными потерями в корпусе. Для этой цели на корпус наматывают обмотку (рис. 62) и включают ее в сеть переменного тока. Корпус машины в этом случае служит вторичной, замкнутой накоротко обмоткой воздушного трансформатора, первичная обмотка которого намотана на корпус и включена в сеть переменного тока. Корпус машины нагревается от протекающих по нему токов, возбужденных обмоткой, подключенной к сети переменного тока, и частично от потерь на перемагничивание. Для вентиляции машины защищенного или открытого исполнения желательно вращать ротор посторонним двигателем или включать машину в двигательном режиме от источника тока пониженного напряжения.
Рис. 61. Схема токовой сушки якоря машины постоянного тока
Число витков и сечение провода обмотки, наматываемой на корпус машины, можно ориентировочно определить, пользуясь формулами для расчета обмоток трансформаторов, наматываемых на их баки, при сушке трансформаторов методом индукционных потерь в баках. Расчет этих обмоток приводится далее.
Сушка электромашин индукционными потерями в активной стали.
Рис. 62. Сушка электрических машин индукционными потерями в корпусе:
Рис. 63. Сушка машин индукционными потерями в активной стали статора.
1— электрическая машина; 2 — намагничивающая обмотка.
Сушить крупные электромашины переменного тока удобно методом индукционных потерь в активной стали статора. На статор через его расточку наматывают намагничивающую обмотку, как показано на рисунке 63. Ток, протекая по обмотке, создает переменный магнитный поток, замыкающийся по активной стали статора. Потери на гистерезис и токи Фуко в активной стали и корпусе статора, обусловленные переменным магнитным потоком, служат источником тепла для сушки изоляции обмоток. Автор совместно с инженером Шнилько Ю.Е. и участником СНО студентом Гунченко В. А. проводил исследования по расчету намагничивающих обмоток для сушки электромашин этим способом на кафедре электрических машин ЦСХИ.
На основании исследований была разработана методика расчета намагничивающих обмоток.
Расчет намагничивающей обмотки для статора с чугунным корпусом можно выполнить следующим образом.
ЭДС намагничивающей обмотки, В,
(72)
где ke—коэффициент, учитывающий падение напряжения в обмотке. 0,74-0,8 (большие значения берутся для крупных машин);
Далее приведены результаты расчета и опыта для намагничивающей обмотки электродвигателей АО 53-1 4 № 798938 мощностью 7 кВт, 1440 об/мин.
