Система изоляции электрических машин класса F (до 155°С) с использованием предварительно пропитанных лент ЛСп-F-ТПл(2Пл) на базе компаунда КП-303.
Состав системы изоляции класса F.
Краткое описание системы изоляции.
Система изоляции, предлагаемая ЗАО «Диэлектрик» является сбалансированной системой изоляции класса нагревостойкости F, основными элементами которой являются пропитанные ленты на модифицированном компаунде КП-303 и пропитывающий компаунд КП-303Г.
Пропитанные ленты ЛСп-F-ТПл(2Пл) сделаны на некальцинированной флогопитовой слюдобумаге, что значительно повышает диэлектрические свойства изоляции, так как флогопитовая слюдобумага, в силу особенностей своего производства имеет в своем составе слюду с неразрушенной кристаллической решеткой в отличии от слюдобумаги мусковитной, полученной в процессе глубокой термо- и химобработки. Компаунд КП-303, находящийся в композиции ленты делает ее эластичной и очень технологичной. Кроме этого, компаунд КП-303 проверен на токсичность Санэпидемнадзором, который выдал гигиенический сертификат, подтверждающий безопасность работы с этим компаундом. Поэтому при работе с нашими лентами значительно снижается риск аллергических заболеваний, наблюдаемых при работе с такими лентами, как ЛСЭК-5ТПл, ЛСК-110ТПл.
Другим преимуществом нашей системы изоляции является то, что пропитывающий компаунд КП-303Г обладает ускоренным временем отверждения при температуре 160° С, что значительно снижает энерго- и трудозатраты. А ведь энергозатарты составляют свыше 30-ти % в себестоимости ремонта электродвигателя. На сегодняшний день в качестве пропитывающих составов используются лаки ФЛ-98, КО-916, компаунды ПК-11, ВЗТ-1, КП-50, КП-55. Лак ФЛ-98 отверждается в течение 20-24 часов. При этом требуется повторная пропитка, которая увеличивает время пропитки, а значит трудо- и энергозатраты, в 2 раза. Время отверждения нашего компаунда 2-3 часа, при этом он обладает, великолепной цементирующей способностью и «живет» в течении не менее 6 месяцев. Компаунд КП-303Г является однокомпонентным и готов к работе сразу же после поставки. Он не требует дополнительного разогрева для снижения вязкости, т.к. имеет исходную вязкость 30″-40″, необходимую для хорошей пропитки. Компаунд КП-303Г обладает еще одним отличительным качеством. Он остается гибким после запечки и не дает микротрещин при укладке секций в пазы, обеспечивая очень хорошую ремонтопригодность электродвигателя. Это качество является несомненным преимуществом перед такими компаундами, как ПК-11, ВЗТ-1, КП-98ИД, которые после запечки очень жестки.
липкая лента или клей для закрепления концов ленты
1.3. Описания процесса:
Только концы должны быть зафиксированы липкой лентой либо специальным клеем для того, чтобы избежать их разматывания. Также целесообразно укрепить липкой лентой или клеем места, в которых лента обрезается.
1.3.2. В зависимости от номинального напряжения машины (UN) или требуемой диэлектрической силы Лента ЛСп-F-ТПл(2Пл) накладывается в один или несколько слоев вплотную или в нахлёст (1/3, 1/2, 2/3).
для UN= 6kV 2 слоя в 1/3 нахлёста для UN= 11 kV 2 слоя в 1/2 нахлёста
1.3.3. Рекомендуемая ширина ленты относится к сечению провода (кондуктора) по следующей таблице:
Сечение
Ширина
2
8 мм.
8-16 мм 2
12 мм.
> 16 мм 2
15 мм.
рис. 1
1.3.4. Толщина изоляции «X» (мм.)
пример: Лента ЛСп-F-2Пл 0,07 мм. 2×2/3 нахлёста => Х= (2 + 2 х 2 х 2/3) х 0,07 = 0,33 мм.
после прессования толщина Лента ЛСп-F-2Пл будет уменьшена с 0,07 мм до 0,056 мм.:
-> Хр = (2 + 2 х 2 х 2/3) х 0,056 = 0,26 мм. (Хр следует брать для последующих расчётов относительной величины основной изоляции)
2. Предукрепление пазовой части катушек
Предукрепление может быть применено либо после обмотки проводов в рыбообразных катушках, используя листовой пресс, где обе стороны нескольких катушек прессуются в одни шаг (рис. 2.), либо после формирования катушек, где каждая сторона катушки прессуется отдельно в прессе (рис. 3.).
Предукрепление катушек перед формированием в листовом прессе
Предукрепление сформированных катушек в катушечном прессе
2.1.1. Предукрепляющий материал:
Лента ЛСп-F-ТПл(2Пл) пропитана компаундом, который отверждается в течении 15 минут, что позволяет при прессовании катушек в горячем прессе или в холодном прессе после разогрева катушек, получить монолитную изоляцию в стадии В.
2.1.2. Вспомогательные материалы:
Технологическая пленка (фторопластовая либо другая пленка со слабой адгезией)
2.1.3. Описание процесса:
Возможен упрощенный вариант в случае отсутствия горячего пресса.
3. Основная изоляция пазовой части.
Непрерывная система изоляции.
Обмотка сначала начинается со слотовой (пазовой) части, на которую накладывается 30-40 % требуемого количества слоев изоляции, а после этого обматывается вся катушка непрерывным способом оставшимися 60-70 % слоев. Пазовая часть прессуется, а лобовая изоляция запекается в печи после вставки катушек в слот корпуса статора. Такая система изоляции обеспечивает хорошую однородность в соединениях между пазовой и лобовой частями катушки, но дает жесткость лобовой части катушки после ее запечки.
Прерывающаяся (дискретная) система изоляции.
Сначала изолируется пазовая часть полотном (или лентой) и прессуется, а потом изолируется лобовая часть, используя при этом тот же тип ленты. Эта система обеспечивает гибкость или полугибкость лобовой части катушки, при этом особое внимание следует уделить местам соединения между пазовой и лобовой частями, чтобы избежать слабых мест, в которых возможен пробой.
3.1. Изоляционные материалы:
Лента ЛСп-F-ТПл 0,10-0,13 мм ( в зависимости от требуемой толщины изоляции): стеклоткань + слюд. бумага + плёнка ПЭТФ (полиэфирэпоксидное связующее)
Толщина ленты, которая будет использоваться, в основном зависит от характеристик процесса изоляции, а также от требуемых конечных свойств.
3.2. Вспомогательные материалы:
липкая лента или клей для закрепления концов ленты
3.3. Описание процесса.
В качестве основной изоляции может быть, как лента, наматываемая в ручную или машинным способом, так и полотно, которым оборачивают катушку. В зависимости от типа ленты, используемой для выступающей части, есть различия между непрерывной и дискретной системами изоляции. Какой метод и какую систему использовать зависит от доступного оборудования (например намоточной машины) и требуемых свойств обмотки.
3.3.1. Когда используется полотно, число (одиночных) слоев (N), которое должно быть применено в пазовой части, может быть просчитано из требуемой конечной толщины изоляции (d) и толщины используемых материалов после прессования (z) (см.таблицы с характеристиками материалов)
N = d/z
Чтобы получить плавный переход между лобовой и пазовой изоляцией, желательно нарезать полотно в виде трапеции.
Длина листа (lw) может быть высчитана из требуемой толщины и средней окружности конечной изоляции и сжимаемости (толщина после прессования) используемого материала. (рис.7)
Ширины (w1, w2) зависят от величины сердцевины статора и соответственно длины прямой части катушки.
Обворачивание начинается с более широкого края полотна изоляционного материала, слюдяной стороной к кондукторам (рис.6).
Чтобы избежать морщин на материале, которые могут послужить причиной низкого падения напряжения и высоких дельта-значений, полотно должно быть намотано плотно. Для этого предпочтительно сначала намотать полотно (материал) на деревянную перекладину или трубу, с прямоугольными сторонами. После этого возможно придать материалу более сильное натяжение (работает принцип рычага) (рис.8).
3.3.2. Когда используется лента, число оборотов (Np) можно посчитать по следующей формуле:
Np (для 3,5 мм) = 3,5/0,096(1+2×2/3) = 16 оборотов ( 2/3-нахлеста) Чтобы получить плавный переход между пазовой и лобовой изоляцией, как требуется по дискретной (прерывающейся) системе изоляции, наматывание ленты производится офсетным (поступательным) способом, по 2 мм на каждый слой.
Cm= средняя окружность изоляции (мм.) d = толщина изоляции (мм.) z = толщина JICп-F-ТПл после прессования (мм.) (см. таблицы) dc = толщина защиты короны (полупроводящая лента)
3.3.3. Цикл прессования:
Перед прессованием секция катушки, которая вставляется в пресс, должна быть покрыта разделяющей пленкой, которая предпочтительно должна быть утягивающейся, для избежания острых краев.
(* продолжительность»разогрева» зависит от величины катушки и должно регулироваться количеством содержания летучих в смоле. Летучих должно быть значительно, но не слишком много)
4. Защита короны:
4.1. Проводящие материалы для защиты короны:
4.2. Вспомогательные материалы:
Липкая лента для фиксирования концов на катушке.
4.3. Описание процесса:
4.3.2. Когда используется полотно ЛCп-F-ТПл, пленка ПЭТФ, входящая в композицию ЛСп-F-ТПл, предупреждает попадание смолы на проводящий ворс и поэтому не может служить бандажным слоем, который зафиксировал бы проводящую ленту. В этом случае, необходимо наложить в 1/2-нахлеста в качестве последнего слоя основной изоляции ленту ЛCп-F-ТПл. Это гарантирует достаточное количество смолы, для фиксирования проводящей ленты на краях.
4.3.3. Толщина проводящей ленты должна быть учтена при расчете суммарной величины основной изоляции. Поверхностное сопротивление после прессования будет 102- 103 Ω/f.
5. Основная изоляция лобовой части:
5.1. Изоляционные материалы:
Лента ЛCп-F-ТПл 0,10-0,13 мм (в зависимости от требуемой толщины изоляции): стеклоткань + слюд. бумага + плёнка ПЭТФ (полиэфирэпоксидное связующее)
5.1. Вспомогательные материалы:
Липкая лента или клей для фиксирования концов
5.2. Описание процесса:
Число слоев, которое должно быть намотано на лобовую часть катушки, зависит от требуемой электрической силы и механических свойств. Это обычная практика уменьшать число слоев на витковой части на 40-50% по сравнению с пазовой частью.
5.2.1. Изолирование лобовой части после прессования пазовой секции катушки:
5.2.2. Изолирование лобовой части перед прессованием пазовой секции катушки:
Намотку следует начинать с наложения одного или двух слоев изоляции на лобовую часть катушки. После этого производится намотка основной изоляции пазовой части катушки, а потом завершается намотка оставшегося числа слоев на витковую лобовую часть. В местах, где лобовая и пазовая изоляции накладываются, общее число слоев не должно превышать числа слоев в пазовой части катушки. Если соединение выполнено хорошо, то вытекшая во время прессования смола протечет во внутрь изоляции лобовой части без утолщения всей изоляции в месте соединения.
6. Защита лобовой части:
Стеклянные, киперные, тафтяные, и лавсановые самоусаживающиеся ленты дают механическую защиту основной изоляции и создают слой, который будет пропитан лаком, применяемом для витков.
ЛЭСБ тканные стеклоленты, различной толщины и ширины
6.3. Описание процесса:
Ленту следует наматывать плотно, как последний слой поверх основной изоляции лобовой части и части запрессованной пазовой изоляции, которая не вставляется в паз.
Система изоляции класса А (до 155 о С) на основе пропитанных лент ЛСп-F-ТПл(2Пл) и компаунда КП-303
На табличке электродвигателя со всеми данными указан и параметр, называемый класс изоляции.
Нагревостойкость — одно из самых важных качеств электроизоляционных материалов, так как она определяет допустимую нагрузку электрических машин и аппаратов. Способность электроизоляционных материалов выдержать без вреда для них воздействие повышенной температуры, а также резкие смены температуры называется нагревостойкостью. Необходимо знать, что с повышением температуры обмоток электродвигателей сверх допустимых значений, резко сокращается срок службы изоляции. По этому, нагревостойкость изоляции является основным требованием, определяющим надежность работы и срок службы электрической машины, который нормально должен составлять 15—20 лет.
Электрические машины с изоляцией класса А практически не изготовляются, а класса Е — находят ограниченное применение в машинах малой мощности. Применяют в основном изоляцию классов В и F, а в специальных машинах, работающих в тяжелых условиях (металлургия, горное оборудование, транспорт),— класса Н. В результате использования более нагревостойких материалов, улучшения свойств электротехнических сталей и улучшения конструкций за последние 60—70 лет удалось уменьшить массу электрических машин в 2,5—3 раза.
При неизменной нагрузке на валу в двигателе выделяется определенное количество теплоты в единицу времени.
Предельные допустимые превышения температуры активных частей электродвигателей
t 0 (при температуре окружающей среды 40ºС):
Подробнее о классах нагревостойкости изоляции см Статью Класс нагревостойкости изоляции
В таблице приведены в качестве примера предельно допускаемые превышения температуры для отдельных частей электрических машин общего применения (О) и тяговых (Т) при продолжительном режиме работы при измерении температуры обмоток по методу сопротивления (т. е. по измерению сопротивления соответствующей обмотки в результате нагрева), а температуры коллектора и контактных колец с помощью термометров. Эти данные соответствуют температуре окружающей среды +40 °С для машин О и +25 °С для машин Т.
Части машин
Предельно допустимые превышения температуры, 0 С, при классе изоляции
A
E
B
F
H
A
E
B
F
H
общего О
тяговых Т
Обмотка якоря машин постоянного тока и обмотки синхронных машин переменного тока
60
75
80
100
125
85
105
120
140
160
Многослойные обмотки возбуждения машин постоянного и переменного тока, компенсационные обмотки
60
75
80
100
125
85
115
130
155
180
Однорядные обмотки возбуждения с неизолированными поверхностями
65
80
90
110
135
85
115
130
155
180
Коллекторы и контактные кольца
60
70
80
90
100
95
95
95
95
105
Температурой окружающего воздуха, при которой общепромышленный электродвигатель может работать с номинальной мощностью, считается 40ºС.
Если температура окружающей среды больше или меньше +40 для общепромышленного исполнения электродвигателя, то стандарт разрешает определенные изменения допустимых превышений температур.
При повышении температуры окружающего воздуха более 40ºС, нагрузка на электродвигатель должна быть снижена настолько, чтобы температура отдельных его частей не превышала допустимых значений. При работе машины в горных местностях, где из-за понижения атмосферного давления ухудшается теплоотдача, стандарт предусматривает некоторое уменьшение допустимых превышений температуры.
Независимо от снижения температуры окружающего воздуха,увеличивать токовые нагрузки более чем на 10% номинального не допускается. У асинхронных двигателей на это может влиять изменение напряжения питающей сети, вместе с уменьшением напряжения питающей сети, в квадрате уменьшается мощность на валу двигателя и кроме того, уменьшение напряжения ниже 95% от номинального приводит к значительному росту тока двигателя и нагреву обмоток. Рост напряжения выше 110% от номинального также ведет к росту тока в обмотках двигателя, увеличивается нагрев статора за счет вихревых токов.
При повышении температуры многие из материалов начинают обугливаться и становятся проводниками. Все материалы от длительного воздействия повышенных температур задолго до обугливания приобретают хрупкость, легко разрушаются и теряют свои изолирующие свойства. Этот процесс называется тепловым старением. Опыт показывает, что повышение температуры изоляции на 10 °С сокращает срок ее службы примерно в два раза. Так, для изоляции класса А повышение температуры с 95 до 105 °С сокращает срок ее службы с 15 до 8 лет, а нагрев до 120 °С — до двух лет. В основе этого явления лежит общий закон зависимости скорости химических реакций от температуры, описываемый уравнением Ван-Гоффа-Аре-ниуса.
То есть технологические перегрузки рабочих машин или колебания напряжения в питающей сети ведут за собой увеличение тока в обмотках машин и превышение температуры обмоток выше допустимых для данного класса, в результате срок службы машин быстро уменьшается.
Приведенные предельные температуры нагрева для отдельных классов изоляции не могут быть полностью использованы в практике, так как в условиях эксплуатации электрических машин и аппаратов не представляется возможным установить точный контроль за температурой изоляции наиболее нагретых деталей.
Контроль температуры нагрева электродвигателей мощностью выше 100 кВт проводят с помощью встроенных дистанционных термометров. Для измерения температуры электродвигателей меньшей мощности, а также для измерения температуры в точках электродвигателей, где установка дистанционных термометров невозможна, пользуются переносными спиртовыми или ртутными термометрами. При измерениях ртутными термометрами следует иметь в виду, что в области переменных магнитных полей возникает положительная погрешность, т. е. термометр покажет завышенное значение температуры. Для более точного измерения температуры нижнюю часть термометра обвертывают тонкой алюминиевой фольгой, обминая ее так, чтобы прилегание к месту измерения было плотным. Сверху оболочку из фольги накрывают для теплоизоляции ватой. В труднодоступных местах измерения проводят сразу после остановки электродвигателя.
Методом сопротивления измеряют среднюю температуру. Он основан на изменении сопротивления проводника с изменением его температуры. Замеряя сопротивление проводника в холодном и горячем состоянии, рассчитывают температуру проводника.
Повышение температуры двигателя происходит неравномерно. Вначале она возрастает быстро: почти вся теплота идет на повышение температуры, и лишь малое количество ее уходит в окружающую среду. Перепад температур (разница между температурой двигателя и температурой окружающего воздуха) пока еще невелик. Однако по мере увеличения температуры двигателя перепад возрастает и теплоотдача в окружающую среду увеличивается. Рост температуры двигателя замедляется.
Температура двигателя прекращает возрастать, когда вся вновь выделяемая теплота будет полностью рассеиваться в окружающую среду. Такая температура двигателя называется установившейся. Величина установившейся температуры двигателя зависит от нагрузки на его валу. При большой нагрузке выделяется большое количество теплоты в единицу времени, значит, выше установившаяся температура двигателя.
Величина допустимой установившейся температуры двигателя обусловливается свойствами изоляции обмоток. Подробнее Статья Класс нагревостойкости изоляции смотреть
В отдельных точках частей машины температура может быть выше средней. Так, например, в открытых машинах с воздушным охлаждением, у которых хорошо охлаждаются лобовые части обмоток, пазовые части нагреваются больше, чем лобовые. Превышения температуры в отдельных наиболее нагретых точках должны быть не более: 65 ° — для изоляции класса А, 90 °С — для изоляции класса В, ПО и 135 °С — соответственно для изоляции классов F и Н.
Чувствительными к нагреву являются и некоторые механические узлы и детали электродвигателей. Для них в паспортах электродвигателей задаются допустимые превышения температур над температурой окружающей среды 35 °С. Допустимые превышения температуры для подшипников качения составляют 60°С, для подшипников скольжения — 45°С, для стальных деталей коллекторов и контактных колец — 70°С. Температуру подшипников скольжения можно измерить, погружая термометр непосредственно в масло подшипника.
При достаточном навыке ориентировочное представление о степени нагрева можно получить, притрагиваясь ладонью к нагретому элементу конструкции (ладонь без болевых ощущений обычно выдерживает температуру около 60°С), но важно помнить прежде всего безопасность.
Предельные допустимые превышения температуры частей электрических машин при температуре газообразной охлаждающей среды 40 °С и высоте над уровнем моря не более 1000 м должны быть не более значений, указанных в таблице. При температурах больше 40 С и высоте более 1000 м эти значения должны быть уменьшены в соответствии с ГОСТ (Машины электрические вращающиеся. Общие технические требования). Непосредственные измерения температуры при помощи термометров или термощупов дают надежные результаты, но не позволяют определять температуру внутренних наиболее нагретых частей обмотки. На основе измерения омического сопротивления обмотки можно определить только некоторое среднее значение ее температуры. Поэтому нормы предельно допустимой температуры обмоток указываются с учетом метода ее измерения.
Купить электродвигатель можно
зайдя на страницу электродвигателя нажав на него
используя стандартные формы на странице
Обращайтесь
У Вас есть вопрос , не нашли нужное оборудование, что-то ещё
воспользуйтесь специальной формой Напишите нам
или по электронной почте mail@arosna.com
Работаем с юридическими и физическими лицами
Для получения оформленного коммерческого предложения по форме для организаций или оформления счета на юридической лицо, воспользуйтесь любым из вариантов
Оформление бухгалтерских документов по НК РФ с НДС
t 0 
(при температуре окружающей среды 40ºС):
, не нашли нужное оборудование, что-то ещё
