Халявин. Протокол проверки на плагиат (1230476), страница 3
Текст из файла (страница 3)
При температуре свыше 100°С возникает окислениеорганических материалов изоляции -бумаги и хлопчатобумажной пряжи и лаков. Скорость химических реакций[32]http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.23684813&repNumb=117.06.2016АнтиплагиатPage 6 of 58обуславливается температурой: чем выше температура, тем более высокими темпами стареет изоляция. Возникают химические изменения ив других видах изоляции (в кремнийорганических соединениях), но при более высокой температуре.Значительные перепады температуры между отдельными частями электромашины вызывают разницу температур и по толщине изоляции,что может вызвать в изоляции чрезмерно высокие механические напряжения.
К примеру, изоляция катушки, располагающейся впазах якоря, с одной из сторон имеет температуру меди, а с другой перенимает температуру стали паза.[32]Как правило отвод теплоты протекаетчерез вентиляционные каналы, проложенные по стали, что вызывает температурный перепад на 5...15°С по толщине[32]изоляционного слоя катушки.В случае повышении температуры медные стержни катушки увеличивают свою длину и изменяют свое положение относительно стенокпазов. Вс��едствие этого, в изоляционном слое катушки возникают механические напряжения, прямо пропорциональные величинеперепада температуры между стержнями и стенками пазов. При увеличении или уменьшении нагрузки происходит изменение температурыэлектромашины и перепада температуры между катушками и сталью.
Вследствие чего, колебания нагрузки вызывают перемещениястержней относительно стенок пазов, что вызываетразрыв изоляции, если она малоэластична.Электрическое поле в высоковольтных[32]электромашинах вызывает местные электроразряды и ионизацию внутренних и внешних воздушных (газовых) включений. Ионизациявоздушных включений влечет за собой: увеличение термических потерь в изоляции; механическое расслоение листов слюды;возникновениеозона и оксидов азота, которые при наличии влаги образуют азотистую и даже азотную кислоту.Озон, являясь[32]достаточно сильным окислителем, вызывает разрушение составляющих изоляции.Азотная и азотистая кислоты имеют воздействие не только на изоляцию, но и на[32]металлические элементы(стальные, медные). Особый вред ионизация наносит внутренним включениям.
Явление поверхностной ионизации(коронирования) появляется вследствие наличия воздушного зазора между поверхностью изоляции и стенками паза. Коронированиезначительно менее опасно, чем внутренняя ионизация, так как ее разрушающему действию подвергается только поверхностные слоиизоляции. Значительно более опасно присутствие местных скользящих электрических разрядов в виде искр, которые могут вызыватьрасщепление пластинок слюды и других частей изоляции. В целях предотвращения поверхностных электрических разрядов наружнуюизоляцию изготавливают с полупроводящим покрытием.
При этом выравниваются потенциалы пазов и поверхности катушки [2].Повышение влажностивызывает снижение электрического сопротивления изоляции, что в свою очередь увеличивает токи утечки и[32]электрические потери в изоляции. Тем не менее, как правило, данное ухудшение свойств изоляции не критично обратимо и может бытьисправлено медленной сушкой. Как правило сушат изоляцию, включая электромашину при пониженном напряжении врежиме холостого хода или короткозамкнутой, т.
е. без нагрузки. При[32]использовании ускоренной сушки может возникнуть повреждение изоляции вследствие повышенноговыделения водяного пара из внутренних пор, что приводит к трещинам в изоляции и делает ее[32]структуру пористой.Механические воздействия, приложенные к изоляции, возникают вследствие электродинамических сил между проводниками, внутреннейвибрации, центробежных сил частей находящихся во вращении т. п. Временами изоляции подвержены сильным механическим силам и отвнешних воздействий (к примеру, в тяговых электродвигателях, поездных электрических машинах).
Неоднократно прилагаемые кпроводнику изменяющиеся по направлению усилия вызывают деформации в изоляции, что понижает ее электрическую прочность.Кроме приведенных, считающихся основными, причин старение изоляции может ускорять ряд иных факторов: наличие химически активныхвеществ, присутствующих в воздухе (к примеру, хлора, аммиака, паров кислот и щелочей), воды, пониженных температур (до —60°С внекоторых районах страны), микроорганизмов и иногда даже насекомых (в тропических странах).Приведенные причины приводят к ситуации, когда срок исправной службы изоляции, как правило, не больше 20 лет. По истечении данногоотрезка времени риск выхода из строя изоляции и отказа электрической машины, как правило, делает невозможным дальнейшую работумашины без проведения капитального ремонта с полной заменой обмотки или изоляции.2.2 Круговой огонь и его причиныВо время эксплуатации электромашиныпостоянного тока на коллекторах иногда возникает электрическая дуга или большое количество мелких электрическихразрядов.
Данное явление называют круговым огнем [3].Основной причиной возникновения кругового огня называют чрезмерно высокое напряжение между[17]соседними пластинами. Во время эксплуатации изоляционные промежутки между соседними коллекторными пластинами забиваютсяугольной пылью и мелкими осколками щеток, которые могут приводит к замыканию между собой пластин, образуя «мостики».В электромашинах малой мощности, у которых секции обмотки якоря имеют достаточно высокое активное сопротивление, а такжеиндуктивность, мостики выгорают при невысоком токе, и явление кругового огня протекает достаточно безвредно.
В таком случае наколлекторе наблюдают небольшое искрение, которое иногда именуютпотенциальным искрением, так как оноколлектора. При большем токе[17]вызывается высокой разностью потенциалов междусоседними пластинамивозникает оплавление соседних пластин, вследствие чегообразуются кратеры диаметром 2–3 мм и на коллекторе возникают так называемые вспышки. Протекание этого явленияболее опасно, так как поврежденные края коллекторных пластин вызывают[17]ускоренный износ щеток, а временами иих полное разрушение.В электромашинах высокой мощности, а также в машинах средней и малой мощностей сповышенными значенияминапряжения между соседними коллекторными пластинами круговой огонь являет собой мощную электрическую дугу[17]по коллектору.
Данная дуга перекрывает достаточно большую часть коллектора, иногда даже замыкает накоротко щеткодержатели разныхполярностей (перекрытие коллектора). Появлениеhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.23684813&repNumb=117.06.2016АнтиплагиатPage 7 of 58мощной дуги на коллекторе сопровождается сильным световым и звуковым эффектом (в крупных машинах этопоходить на взрыв бомбы).
Высокий ток якоря, возникающий при перекрытии коллектора,[17]можетвлечет за собой срабатывание защиты и износ поверхность коллектора, изоляторов, щеткодержателей и т. п., т. е. выводит машину изстроя. Схема возникновения кругового огня на коллекторе представлена на рисунке 2.1 [3].Рисунок 2.1 –Схема возникновения кругового огня на коллекторе и зависимость предельно допустимых напряжений Uкmах отколлекторного деления tк : 1 – первичная дуга при замыкании смежных коллекторных пластин; 2 – газы и пары меди;3 – мощная дугаВ[17]целях понижения вероятности возникновения кругового огня следует снижать максимальную разность потенциалов между смежнымиколлекторными пластинами.
На рисунке 2.1 приведены максимальные значения таковыхнапряжений(при различной толщине Δиз изоляции между коллекторными пластинами), которые не следует превышать[17]во время эксплуатации. Такие данные являются средне статическими и, естественно, должны уточняться для каждой конкретной моделиэлектромашины по результатам испытаний.Чтобы уменьшить максимальное напряжения меж смежных коллекторных пластин в крупных электромашинах пользуются обмотками якоря содновитковыми секциями (wc=1), понижают среднее напряжение меж коллекторными пластинами до 15 – 18 В (при этом такжеограничивают активную длину якоря) и принимают меры для снижения искажающего воздействия реакции якоря, т. е.
индукции Вмах.Наиболее простым выходом является уменьшение Вмах, путем увеличения воздушного зазора, из-за этого машины постоянного тока какправило выполняют с достаточно большим воздушным зазором, чем асинхронные. Одновременно с тем, увеличение воздушного зазоратребует соответствующего увеличения магнитодвижущей силыобмотки возбуждений (для создания достаточного магнитного потока), что в свою очередь приводит к увеличению размеров[17]всей машины.Наиболее выгодно применять воздушный зазор, малыйпод серединой полюса и увеличивающийся к его краям, где возрастает[17]магнитодвижущая сила якоря.
В то же времямагнитное сопротивление для потока главных полюсов увеличивается всоздаваемогопоперечнойреакциейякоря.Какследствие,магнитодвижущей силы обмотки возбуждения, чем равномерный.гораздо меньшей степени, чем для потока,расширяющийсязазортребуетменьшегоповышенияБолее кардинальной мерой может быть применение компенсационной обмотки ( рисунок 2.2), которую располагают в пазахглавных полюсов и соединяют с обмоткой якоря последовательно.
Компенсационную обмотку включают таким образом,чтобы образуемая еюмагнитодвижущая сила Fк была направлена встречнокомпенсировала ее действие. При Fк = Faq[17]магнитодвижущей силе якоря Faq имагнитодвижущая сила якоря фактическине искажает магнитное поле в воздушном зазоре. Компенсационная обмотка[17]значительно усложняет конструкцию электромашины, так что ее применяют исключительно в машинах средней и высокой мощности,эксплуатируемых втяжелых условиях (частые пуски, скачки тока нагрузки, перегрузки по току и т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
