Ёмкостной способ контроля качества пропитки обмоток электрических двигателей общепромышленного применения

Abstract

Актуальность работы обусловлена тем, что основная часть технологических процессов практически во всех отраслях промышленности, в том числе связанных с добычей, транспортировкой, переработкой минерального сырья, не может быть реализована без использования электродвигателей. Высокая надежность работы этих машин обеспечивает безаварийность и является гарантом безопасности людей в указанных отраслях промышленности. Показатели надежности работы электрических машин зависят от состояния изоляции обмоток, которое в значительной мере определяется насыщенностью полостей обмотки пропиточным составом, проникшим в них при пропитке. Совершенствование же технологии пропитки обмоток электрических машин, повышение их качества и надежности изоляции, невозможно реализовать без надлежащих методов контроля качества пропитки. Цель работы: исследование применимости электрической ёмкости обмоток относительно корпуса для контроля качества пропитки обмоток электрических машин. Методы исследования: электрические измерения ёмкостных характеристик обмоток электрических машин; измерения геометрических параметров компонент изоляции обмоток; метрологические методы оценки погрешностей косвенных измерений. Результаты. Доказана возможность определения коэффициентов пропитки путем измерения емкостных характеристик обмотки относительно ее корпуса. Проведено обоснование критериев для оценки качества пропитки и получены формулы для их расчета. Достоверность результатов подтверждена экспериментально. Осуществлён подробный анализ метрологических характеристик предлагаемого способа. Реальные примеры показывают, что использование предлагаемого способа позволяет обеспечить высокую точность определения коэффициента пропитки обмоток статоров электрических машин. Результирующая косвенная ошибка определения коэффициентов пропитки не превышает 3,8 %.

The relevance of the work is caused by the fact that the majority of technological processes almost in all industries, including those related to extraction, transportation, processing of mineral raw materials, cannot be implemented without the use of electric motors. High reliability of these machines provides trouble-free operation and guarantees human safety in these industries. The reliability indices of electrical machine operation depend on insulation condition of the windings, which is largely determined by the quality of impregnation. It is impossible to improve winding impregnation, increase the quality and reliability of isolation, without certain methods for controlling the impregnation quality. The main aim of the research is to study the applicability of winding electrical capacitance relative to the housing to control the quality of winding impregnation in electrical machines. Research methods: measurement of electrical capacitive characteristics of the windings of electrical machines; measurement of geometric parameters of winding components; metrological methods to estimate errors of indirect measurements. Results. The authors have proved the possibility of determining the impregnation coefficients by measuring the capacitive characteristics of the winding relative to its body; substantiated the criteria to evaluate the quality of impregnation and formulas for their calculation. The reliability of the results is confirmed experimentally. The paper introduces the detailed analysis and evaluation of metrological characteristics of the proposed method. Real examples show that using the proposed method allows ensuring high accuracy in determining the winding impregnation coefficient in stators of electric machines. Indirect error of determining the impregnation coefficients does not exceed 3,8 %.