Пропитка и сушка обмоток электрических машин. Назначения. Методы их достоинства и недостатки

1. конвекционный;
2. терморадиационный;
3. индукционный, токами высокой или промышленной частоты;
4. токовый (пропускание по обмотке тока).

 

Сушка конвективным способом

-осуществляется горячим воздухом в сушильной камере печи. Сушильная печь (рис. 70) состоит из следующих основных узлов: сушильной камеры (5), в которой размещается пропитанная обмотка 4 (в статоре машины), нагревательной камеры (калорифера) 2, где воздух нагревается до требуемой температуры, вентилятора 7, создающего принудительную циркуляцию нагретого воздуха, экранов 3, 6, обеспечивающих нужное направление горячего воздуха в камере 5, теплообменника 7 для подогрева наружного воздуха.

Конвективные сушильные печи делятся на следующие группы: по конструкции — тупиковые и проходные; тупиковые камеры имеют одну дверцу со стороны фронта, проходные — две с противоположных сторон; по энергоносителю, используемому для нагрева воздуха, —электрические, газовые, твердого и жидкого топлива, паровые; по кратности использования нагретого воздуха — с одиозной и многократной циркуляцией. Для этого сушильные печи должкны иметь перепускные задвижки (8-10). При работе в разомкнутом цикле 8, 10 — открыты, 9 — закрыта (нагретый воздух с парами растворителя выпускается в атмосферу) — период сушки х (рис. 69). В замкнутом цикле задвижка 9 открыта, <5,10 — закрыты, воздух циркулирует по контуру из камеры (5), теплообменник (7) через вентилятор (7), нагревательную (2) и сушильную камеру (5), период т2.

Для экономии энергоносителя при работе печи в разомкнутом цикле горячий воздух с парами до выброса его в атмосферу направляется в теплообменник (7), где он отдает тепло поступающему в вентилятор (7) холодному воздуху из атмосферы.

Конструкции сушильных печей должны удовлетворять требованиям:

1. равномерного распределения температуры во всех точках сушильной камеры, колебание температуры должно быть не более ±5°С. Для этого в ней должны быть созданы правильно распределенные подвод и отвод воздуха и обеспечена рациональная рециркуляция отработанного воздуха;
2. возможности использования автоматики для поддержания температуры в сушильной камере на одном уровне;
3. удобства загрузки и выгрузки камеры высушиваемыми деталями;
4. возможность механизации трудоемких работ.

Достоинства конвективного способа сушки: экономичность

(можно использовать для  нагрева воздуха практически  любые наиболее дешевые виды энергоносителей); высокая производительность; простота оборудования; возможность использования механизации и автоматизации трудоемких процессов. Недостатки: сушка начинается с поверхности пропитанных обмоток, поэтому целостность уже образовавшейся на ней пленки лака нарушается новыми удаляемыми порциями растворителя из более глубинных слоев. Кроме того, увеличивается длительность сушки. Требуется громоздкое оборудование, что связано с потребностью в больших прощадях. Имеются повышенные потери тепла.

Невзирая на указанные существенные недостатки, конвективный способ сушки в тупиковых печах с электрическим нагревом оздуха и его принудительной циркуляцией в сушильной камере в ремонтной практике наиболее распространен.

 Основные характеристики  одной из таких камер (рис. 71):

Размеры камеры (полезные) 2000x1200x110 мм

Максимальная температура в камере  120°С

Мощность электрокалорифера 36 кВт

Производительность вентилятора  10 000 м3/ч

Скорость движения воздуха при входе в сушильную камеру 4 м3/с

Мощность электродвигателя вентилятора 8 кВт

Мощность электродвигателя для подъема дверей 0,8 кВт

Скорость подъема заслонки 0,3 м/с

 

Токовый способ сушки

- осуществляется за счет тепла от потерь в обмотках пропитываемых машин при протекании по ним постоянного или, чаще, переменного электрического тока.

При сушке по данному способу электрические машины подбираются по принципу одинаковых режимов сушки, которые зависят от многих показателей (конструкции, типа, габаритов и т.п.) и обязательно с одинаковыми номинальными токами. Их обмотки соединяются между собой последовательно и подключаются к источнику (рис.72), желательно, с пониженным и регулируемым напряжением. Так как эти обмотки сушатся в режиме короткого замыкания, а для получения нужной температуры требуется изменение величины тока, регулировка его выполняется изменением напряжения источника. Напряжение, необходимое для сушки (U/с), определяется по известному выражению.

Величина тока сушки устанавливается экспериментально По требуемой температуре, которая должна быть в пределах 160-170°С Температура обмотки контролируется термометром или термопарой

Величина тока сушки может регулироваться также балластным сопротивлением, включенным последовательно в электрическую цепь (на рис. 72 — пунктир). Расчет сопротивления (R{) выполняется по закону Ома для постоянного напряжения сети (Uc).

При решении вопроса о способе регулирования тока сушки еле- дует учитывать, что использование балластного сопротивления потребует дополнительного расхода энергии.

Достоинства способа: тепло создается в центре обмоток, следовательно, тепловой поток и направление выхода растворителя совпадают и образующаяся лаковая пленка не подвергается разрушению; допустимая температура сушки значительно выше, чем при конвективном способе; время сушки сокращается в 5-6 раз, что позволяет уменьшить расход электроэнергии в 4 раза; экономятся площади производственных помещений, так как не требуются специальные сушильные камеры и весь процесс может производиться в любом помещении; возможно включение пропиточно-сушильно- го процесса в технологический поток — пульсирующий конвейер. Недостатки: метод применим в основном только при пропитке обмоток водоэмульсионными лаками. При пожароопасных и токсичных растворителях лаков (ксилол и др.) использование способа связано с наличием отдельных помещений с прочными стенами и пожаростойкими дверями.

Индукционный способ сушки

-осуществляется за счет  тепла от потерь, создаваемых  вихревыми токами в стали магнитопровода машины с пропитываемой обмоткой. Эти токи, в свою очередь, создаются переменным магнитным полем.

Такой способ допускает повышение температуры сушки до 180°С, так как и у него направление выхода растворителя лака совпадает с наавлением теплового потока- Время сушки сокращается. Лаковая пленка получается достаточно  высококачественной.

Достоинства: высокое качество лаковой пленки; сокращенное время сушки за счет повышенной температуры (приблизительно в 5 раз по сравнению с конвективным); относительно пониженный расход электроэнергии. Данным способом можно сушить электромашины любых габаритов. Недостатки: потребность в намагничивающей обмотке, следовательно, дополнительный расход обмоточного провода; большие затраты труда. Например, при маломощных машинах и питании намагничивающей обмотки от источника стандартного напряжения ее W достигает сотен витков, которые требуется намотать через расточку статора.

Несмотря на сказанное, для сушки крупногабаритных электрических машин в условиях мелких мастерских найти альтернативу этому способу трудно, тем более, что такие машины не требуют большого числа витков намагничивающей обмотки.

 

Радиационный способ сушки

-осуществляется за счет  передачи тепла при помощи  излучений тепловыми инфракрасными  лучами, которые проходят от источника  до облучаемой поверхности почти  без потерь. Тепловые лучи пронизывают  лак и нагревают металл обмотки, а также другие части электрической  машины, что обеспечивает совпадение направления теплового потока и выхода паров растворителя пропиточного лака.

В ремонтной практике источниками инфракрасного облучения служат обычные лампы накаливания или специальные — инфракрасного излучения. Последние имеют пониженную температуру нити накаливания, что продлевает срок их службы. К тому же у них меньшая часть электроэнергии превращается в видимый свет, большая — в тепловое излучение. Для направления потока лучей требуемым образом на баллоны этих ламп наносится зеркальный слой.

При сушке в стационарных условиях оборудуются специальные камеры с установленными в них лампами и стеллажами для размещения пропитанных узлов электромашин. При сушке на месте ремонтных работ лампы устанавливаются на штативах (рис. 74) в непосредственной близости от высушиваемого изделия.

Достоинства: высокое качество изоляционной лаковой пленки; сокращение требуемой площади сушильной камеры; интенсивное испарение растворителя, что сокращает время сушки, а также расход электроэнергии (приблизительно в 6 раз меньше, чем при конвективном методе). Недостатки: определенная сложность обеспечения равномерности облучения нагреваемых деталей и возможность в связи с этим местных перегревов, образования корки, пузырей, растрескивания и пр.

Способ достаточно широко применяется при частичном ремонте обмоток. Его можно рекомендовать для использования даже в мелких мастерских.

 

 

 

 

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

 

Учреждение образования

«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

УСРС на тему:

« Пропитка и сушка обмоток электрических машин. Назначения. Методы их достоинства и недостатки»

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент 3 курса

34 эпт АЭФ

Черневский Дмитрий Евгеньевич

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Минск 2014 г 
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

 

Учреждение образования

«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

УСРС на тему:

« Пропитка и сушка обмоток электрических машин. Назначения. Методы их достоинства и недостатки»

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент 3 курса

34 эпт АЭФ

Сипливый Павел Николаевич

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Минск 2014 г