ПЗ (Кукуренчук Д. А.) (1231325), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Рисунок 2.5 – Коллектор
Электрическая схема соединений катушек якоря и уравнителей с коллектором представлена на рисунке 2.6 и состоит из катушек 1 и уравнителей 2, концы которых приварены к петушкам коллекторных пластин 3. В пазах сердечника обмотка якоря закреплена клиньями из профильного стеклопластика, в лобовых частях – стеклобандажом [3].
Из изолированного обмоточного провода происходит изготовление уравнителей и катушки якоря. Из слюдинитовой ленты изготовляется корпусная изоляция катушек якоря [7].
Влагостойкость якорной изоляции и повышение срока службы достигается за счет пропитки обмотки в эпоксидном компаунде.
Рисунок 2.6 – Схема электрическая соединений катушек якоря и уравнителей с коллекторными пластинами
Работа двигателя происходит тогда, когда ток, проходящий по обмотке якоря, взаимодействует с магнитным потоком главных полюсов, в результате чего возникает электромагнитный момент, приводящий во вращение якорь.
Когда по компенсационной обмотке и обмотке добавочных полюсов протекает ток, возникают магнитные потоки, которые повышают потенциальные условия на коллекторе и способствуют облегчению течения коммутации.
2.2 Материалы применяемые в изоляции
Цена изоляционных материалов в тяговых электродвигателях достигает 50–80 % цены всех других используемых материалов. Из-за этого предъявляются очень большие требования к надежности и времени службы изоляции [9]. Сегодня в тяговых электродвигателях в основном применяются двухслойные обмотки, что означает расположение сразу в одном пазу катушек двух отдельных секций.
Различают три основных вида изоляции:
- витковая;
- корпусная;
- покровная.
Витковая изоляция во всех двигателях выполняется стеклослюдинитовой лентой, в один слой (каждый проводник).
Корпусная изоляция является основной, эта изоляция пакета проводников. Её толщина определяется величиной напряжения и видом материалов. Между секциями вставляется (если они в одном пазу) изоляционная прокладка. Изготовляется корпусная изоляция на базе слюдяных изоляционных материалов, так как к ней предъявляются повышенные требования в отношении таких параметров, как электрическая и механической прочность.
Покровная изоляция – это самый верхний слой изоляции в пазу – служит для защиты секций от механических повреждений. Крепление секции в пазу осуществляется клиньями. Обычно это секционированные текстолитовые или буковые клинья (в последнее время используются редко). Передние и задние лобовые вылеты обмоток бондажируются. Это может быть либо металлический, либо не металлический бандаж.
Слюда для изготовления изоляции ТЭД применяется в виде клееных слюдяных заготовок: миканитов, микалент или лент из слюдинитовой бумаги. Миканиты представляют собой листовые изделия, склеенные из раздельных лент слюды при помощи клея или сухой смолы с использованием волокнистой подложки из бумажного или тканевого материала. За счет подложки повышается устойчивость на разрыв и уменьшается отгибание лепестков слюды при изгибах.
Из-за высокого содержания слюды в миканитах, они характеризуются достаточно большой нагревостойкостью и их приравнивают к классу изоляции «B» (130 0С). Если использовать дополнительные клеящие вещества и неорганические подложки, то можно получить вещества класса «F» (155 0С) и «H» (180 0С). В пазовой изоляции обычно применяют гибкие миканиты. Микалента является вариантом гибкого миканита.
На токоведущие части обмотки двигателя микалента или слюдинитовая лента наматывается с перекрытием в несколько слоев, после чего пропитывается специальным составом под вакуумом и запрессовывается [12].
На сегодняшний день в качестве специальных пропиточных материалов используются компаунды типа КП-99ИД, которые базируются на полиэфирных и эпоксидных смолах. Данная структура не размягчается при нагреве и такую изоляцию именуют термореактивной.
Так же надо иметь ввиду, что слюдяные ленты изготовляются двух видов: заранее пропитанные и непропитанные. Если доля связующего вещества лент находится в диапазоне 35–40 %, то их относят к предварительно пропитанным (ЛСМ, ЛСК), а находящиеся в пределах 5–11 % относят к непропитанным (ЛСКН, ЛСКО).
Для уменьшения количества частичных разрядов в воздушных пластах между поверхностью изоляции и стенками пазов и в том числе скользящих разрядов по поверхности изоляции в местах выхода обмотки из паза, используются полупроводящие вещества. Поэтому для их производства применяют полупроводящие лаки и проводящую ленту ЭЛКОНД-1 толщиной 0,080 мм, которую заранее пропитывают проводящим клеящим веществом [9].
При производстве изоляции для тяговых электродвигателей ее электрическую прочность неоднократно проверяют повышенным напряжением промышленной частоты в течение 1 мин. В условиях эксплуатации тяговых двигателей, витковую изоляцию подвергают испытанию повышенным напряжением, эквивалентным (1,15–1,3) Uном возбужденной машины.
В таблице 2.2 представлены значения допустимых температур для разных классов изоляции.
Таблица 2.2 – Допустимые превышения температур
| Класс нагревостойкости | Допустимая температура нагрева, 0С | ||
| Обмотка якоря | Обмотка полюсов | Коллектор | |
| B | 120 | 130 | 95 |
| F | 140 | 155 | 95 |
| H | 160 | 180 | 105 |
В таблице 2.3 приведены электроизоляционные материалы для разных изоляционных конструкций тяговых электродвигателей.
Таблица 2.3 – Электроизоляционные материалы для систем изоляции тяговых электродвигателей
| Тип изоляции | Класс нагревостойкости B, F | Класс нагревостойкости H |
| Якорная обмотка | ||
| Витковая изоляция | ЛСЭК-5-ТПл ЛСК-110-ТПл ЛСЭП-934-ТПл Элмикатерм 524019 | Провод ПСДКТ Провод ППИПК-2 ПМ-40 |
| Корпусная изоляция катушек | ЛСЭК-5-ТПл ЛСК-110-ТПл Элмикатерм 524019 ЛСЭП-934-ТПл ЛСУ ЛСМ | ЛСПМ ЛСК-СС ЛИКО-ТТ |
| Пазовая изоляция: - пазовая коробка - клин пазовый | Изофлекс 191 Синтофлекс 515 Синтофлекс 616 СТЭФ | Имидофлекс 292 Синтофлекс 818 СТ-ЭТФ |
| Межламельная изоляция коллектора | КИФЭ, КИФЭ-А Элмикапласт 1440 | КИФЭ-Н, КИФК Элмикапласт 1440 |
| Коллекторные манжеты | Элмикаформ 323 Пл | Элмикаформ 325, 325 ПМ, ФИФК-ТПл |
Окончание таблицы 2.3
| Тип изоляции | Класс нагревостойкости B, F | Класс нагревостойкости H |
| Бандаж | ЛСБЭ-155 | ЛСБЭ-180 |
| Межслойная изоляция | Элмика 423 СТЭФ | Элмика 425 |
| Пропиточные составы | ФЛ-98, МЛ-92, ПЭ-933 Компаунд эпоксидно-ангидридный Компаунд полиэфирный | КО-916, Компаунд полиэфиримидный |
| Статорная обмотка | ||
| Катушки главного и добавочного полюсов | ||
| Витковая изоляция | Элмикафлекс 4430 Элмикафлекс 44309 П-АКН | Элмикафлекс 4450 Элмикафлекс 44509 П-АКН |
| Корпусная изоляция | ЛСК-110-ТПл ЛСЭК-5-ТПл Элмикатерм 524019 ЛСКН-160-ТТ | ЛСПМ ЛСК-СС ЛИКО-ТТ |
| Компенсационная катушка | ||
| Витковая изоляция | ЛСК-110-ТПл ЛСЭК-5-ТПл Элмикатерм 524019 | ПМ-40 |
| Корпусная изоляция | ЛСК-110-ТПл ЛСЭК-5-ТПл Элмикатерм 524019 | ПМ-40 |
| Пазовая изоляция | Изофлекс 191 Синтофлекс 515 Синтофлекс 616 | Имидофлекс 292 Синтофлекс 818 |
Синтофлекс представляет собой двухслойную или многослойную компо-зицию, состоящую из полиэфирной пленки и полиэфирной бумаги, пропи-танную смолой со стороны бумаги. Он применяется для пазовой изоляции, крышки-клина, межслойная изоляция низковольтных электрических машин в системе изоляции класса нагревостойкости В (130 °С). В сочетании с более нагревостойкими пропиточными составами допускается применение с дли- тельно допустимой рабочей температурой 155 °С. Ресурс работы 30 000 ч [12].
МЛ, ФЛ – лаки на основе модифицированного глифталя с различными свойствами в зависимости от марки.
Имидофлекс – изоляционный материал, основа которого полиамидная пленка, стеклоткань, эпоксидно-каучуковый состав.
К классу В относятся материалы на основе слюдинитов и эпоксидно-полиэфирных компаундов.
К классу F относятся ленты на основе эпоксидно-полиэфирного лака ЭП-934. Сама лента слюдинитовая.
К классу Н относится асбестная бумага толщиной от 0,2 до 1 мм, мика-ниты, полиамидная пленка [9].
3 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СРЕДСТВ И МЕТОДОВ ДИАГНОСТИКИ ИЗОЛЯЦИИ
Методы контроля изоляции принято делить на разрушающие и неразрушающие. Обычно в разрушающих методах используют повышенное напряжение. В неразрушающих методах не прикладывают повышенное напряжение, так как оно способно привести к пробою или значительному износу изоляции.
Неразрушающий контроль в основном применяется для обнаружения дефектов в обстановке депо. Большое развитие из этих методов обрело измерение сопротивления изоляции и испытание повышенным напряжением в качестве разрушающего метода [12].
3.1 Стационарные железнодорожные методы диагностики изоляции















