ПОВЫШЕННОЕ НАГРЕВАНИЕ ЧАСТЕЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

7. Повышенное общее нагревание статора и ротора

Причинами недопустимого общего повышения температуры обмоток статора и ротора или магнитопровода статора могут быть: а) большая нагрузка электродвигателя; б) несоответствие действительного режима работы номинальному; в) отклонение напряжения сети от номинального; г) ухудшение охлаждения электродвигателя.

Полезная мощность Рг электродвигателя пропорциональна напряжению IJ , подведенному к зажимам статора, току / в присоединенных к этим зажимам проводах, коэффициенту полезного, действия *1 , коэффициенту мощности cos«p и дпя трехфазного двигателя выражается формулой:

Рг =/3 t n cos ф-10-3, кВт. (1)

Из этой формулы следует, что большей нагрузке Рг соответствует больший ток в обмотке статора. Одновременно возрастает ток и в обмотке ротора. Это вызывает значительное увеличение температуры обмоток, так как нагревание обмотки с током Л имеющей сопротивление г, пропорционально преобразуемой в ней электрической энергии /V в тепловую.

Проверка нагрузки эпектродвигатепя может быть косвенно выполнена путем измерения тока в проводах, присоединенных к зажимам статора. Предварительно следует убедиться в том, что напряжение сети соответствует номинальному. Полученное значение тока необходимо сравнить с указанным на паспортном щитке электродви-

3 33

гатепя. Обычно в трехфазном двигателе к зажимам статора выведены начала и концы фазных обмоток, в этом случае на паспортном щитке указываются два значения напряжения и два значения тока, причем меньшему значению напряжения (соединение фазных обмоток треугольником) соответствует большее значение тока и большему напряжению (соединение фазных обмоток звездой) - меньший ток. Проверить нагрузку электродвигателя можно по скорости вращения ротора. Уменьшение этой скорости при увеличении нагрузки небольшое, поэтому необходимо применять косвенные методы определения скорости, например измерением частоты тока в цепи ротора. Определенную таким образом скорость вращения необходимо сравнить с указанной на паспортном щитке. При этом должна быть уверенность, что частота изменения и величина напр51жения сети соответствуют номинальным значениям, указанным на паспортном щитке электродвигателя.

Если установлено, что нагрузка электродвигателя превышает номинальную, то необходимо уменьшить нагрузку или установить новый электродвигатель большей мощности. В некоторых случаях можно уменьшить нагревание электродвигателя при повышенной нагрузке за счет усиления его охлаждения, так, например, в электродвигателях большой мощности можно применить независимую вентиляцию.

Наиболее чувствительной к нагреванию частью электродвигателя является электрическая изоляция, которая в значительной мере определяет надежность работы и срок службы электродвигателя.

Изоляционные материалы по нагревостойкости согласно ГОСТ 8865-70 делятся на семь классов и для каждого класса установлена предельная рабочая температура. В асинхронных двигателях наиболее часто применя1ртся изоляционные материалы трех классов: А, Е и В, предельные рабочие температуры установлены для них соответственно 105, 120 и 130° С.

К классу А относятся текстильные материалы из хлопка, натурального шелка, целлюлозные электроизоляционные бумаги, картоны, фибра, древесина и другие. Эти материалы должны быть пропитаны лаками на основе натуральных смол или масляно-бйтумных смесей. К классу А относятся также лакоткани и лакочулки, лакобумага, изоляция проводов марки ПЭЛ, гетинакс, текстолит,

пластмассы с ооганическим наполнителем; при изготовлении их применяются термореактивные смолы фенольно-формальдегидного типа.

К классу Е относятся в основном новые синтетические материалы на основе полиэтилентерефталатных волокон и • пленок, часто в сочетании с электрокартоном, целлюлозной бумагой и тканями, пропитанные лаками повышенной нагре- востойкости - битумно-масляными и другими. К классу Е относятся также стеклолакоткани на масляных лаках, слоистые пластики на основе целлюлозных бумаг и тканей, пластмассы с органическим наполнителем на нагревостойких паках и изоляция проводов марки ПЭВ.

К классу В относятся материалы на основе щипаной слюды, спюдинитов и спюдопластов, в том числе с бумажной или тканевой подложкой, асбестовые волокнистые материалы. Пропитка этих материалов должна производиться нагревостойкими битумно-масляными или масляно-смоляными лаками. К этому же классу изоляции относятся стеклолакоткани, пропитанные эпоксидными или масляно-битумными паками, пластмассы с неорганическим наполнителем на синтетических смолах и другие материалы.

Под действием повышенной температуры электрические свойства изоляционных материалов изменяются незначительно, но резко уменьшается их механическая прочность и при вибрации апектродвигатепя изоляции обмоток легко разрушается. Так как измерение температуры изоляции связано с большими трудностями, то обычно определяют температуру проводников обмотки и магнитопровода, соприкасающихся с изоляцией. Поэтому ГОСТ 183-74 устанавливает предельные превышения температуры этих частей электрической машины над температурой газообразной охлаждающей среды при работе машины с постоянной номинальной нагрузкой. При этом принимаются температура газообразной охлаждаюшей среды +40° С и высота над уровнем моря не более 1000 м.

Указанные в табл. 1 предельные превышения температуры относятся к машинам, предназначенным дпя продолжительного номинального режима работы, дпя повторно-кратковременных номинальных режимов работы и дпя перемежаюшихся номинальных режимов работы. Предельные допускаемые превышения температуры частей электрических машин для кратковременного номинального режима работы могут быть выше указанных на 10 С.

З" 35