Для очень простых систем изоляции при монофакторном воздействии рекомендуется предоставить информацию о материалах, проверенных в эксплуатации для конкретного применения. В качестве альтернативы следует привести правила оценки соответствующей информации по опыту эксплуатации, которую можно использовать для классификации материалов.
Перегрузки по току. температура обмоток электродвигателя
Основной фактор, влияющий на ускорение процесса старения систем изоляции и электроизоляционных материалов в электромеханических изделиях, — температурные показатели. Специалистам всегда необходимо оценивать стойкость электрической изоляции на изменение температур. Для упрощения этого процесса предусмотрены классы нагревостойкости изоляции.
Нагревостойкость по праву можно считать одним из влиятельнейших качеств материалов, отвечающих за электроизоляцию. Ведь опираясь на этот показатель можно определить максимально возможную нагрузку, которую выдержит электрическая машина или аппарат. Многие материалы не способны перенести высокие температуры, увеличение градусов ведёт к обугливанию, а сам материал начинает выполнять функцию проводника. Кроме того, все материалы при длительном воздействии высокой температуры становятся более хрупкими, подвержены разрешениям и потере изолирующих свойств. Такое процессы носят название теплового старения. Именно нагревостойкость указывает на то, какую максимальную температуру может выдержать материал и влияние на него резких смен температуры. Срок службы, который будут иметь электродвигатели, а также надёжность работы определяются именно по показателю нагревостойкости. Существует 7 классов материалов, различающихся по нагревостойкости изоляции:
К классу Y относятся материалы из бумаги, текстиля, хлопка, целлюлозы, натурального шёлка, полиамидов, пластмассы, содержащей органические наполнители, а также древесины. Температура стойкости изоляции — 900С. Класс А – это материалы предыдущего класса, которые специально пропитаны изоляционным составом, погружены в такие диэлектрики, как натуральные смолы, лаки асфальтовые, масляные, эфирцеллюлозные, термопластичные компаунды, трансформаторное масло. Также список можно дополнить лакотканями, изоляционными лентами, лакобумагой, электрокартоном, гетинаксом, текстолитом, пропитанным деревом, древесными слоистыми пластиками, отдельными типами синтетических пленок, изоляцией проводов, в основе которой находится хлопчатобумажная ткань, шелк, лавсан, изоляцией из эмали. Температура — 1050С. В класс Е входят волокна, синтетические плёнки, лакоткани, в основе которых находятся синтетические лаки, компаунды и синтетические смолы. Температура — 1200С. Класс В – это материалы, содержащие слюду, стекловолокно, асбестовые волокна, пленкостеклопласт, пластмасса без органического наполнителя, слоистые пластики. Температура — 1300С. В класс F входят те же элементы, но имеющие неорганическую подложку или вовсе без подложки. Также можно отнести сюда пленкостеклопласт, изоляция из стекловолокна или асбеста типов ПСДТ, ПСД, изоляция из эмали, в основе которой находится капрон. Температура — 1550С. Класс Н вмещает в себя материалы класса В, содержащие слюду, стекловолокно, асбест и имеющие неорганическую подложку или вовсе созданные без подложки. Список дополняют эластомеры из органического кремния, изоляция из стекловолокна, асбеста, эмали. Температура — 1800С. В класс С входит стекло, слюда, материалы из стекловолокна, кварц, керамика электротехническая, шифер, слюдяные материалы без подложки и с подложкой из стекловолокна. Температура — свыше 1800С. Чаще всего в производстве можно встретить электромашины с изоляцией классов F и В. Практически не производится изоляция А-класса, а класс Е можно применять только в машинах, имеющих малую мощность. Для машин, необходимых для работы в жёстких условиях, подходит изоляция класса А. Использование материалов, стойко переносящих высокие температуры, позволяет сделать, например, асинхронный двигатель более компактным.
Новости
К нагреву склонен любой электродвигатель. Сам по себе нагрев, если он находится в установленных пределах, не страшен, а вот перегрева допускать никогда нельзя. Перегрев не вреден для металлических частей и подшипников, однако он чрезвычайно опасен для обмоток. В случае повышения температуры сверх установленного предела в них начинает разрушаться изолирующий лак, а это приводит к замыканию витков.
Чтобы не допустить перегрева гарантированно, нужно установить термодатчик и соединить его с цепью, разрывающей питание мотора при превышении допустимой температуры. Такую защитную схему можно приобрести в составе модуля для тепловой защиты электродвигателя. При этом его нужно отрегулировать на нужную температуру срабатывания. Это следует делать, согласуясь с классом изоляции электродвигателя. Таким образом, можно избежать слишком частого отключения при допустимых температурах и уберечь электродвигатель при слишком высоких температурах.
Допустимая температура нагрева для электродвигателей различных классов изоляции:
• Класс Y самый не термоустойчивый. Работает только до 90°C.• A — до 105°C.• E — до 120°C.• B — до 130°C.• F — до 155°C.• H — до 180°C.• C — свыше 180°C
Данные классы установлены Национальной Ассоциацией Производителей Электрооборудования (NEMA). Буквенные обозначения классов расположены не в алфавитном порядке. Это несколько затрудняет их чтение. Поэтому рекомендуется при настройке термодатчика или проверке систем защиты лишний раз уточнить индекс в спецификации.
Конструктивное устройство электродвигателей с разными температурными классами изоляции одинаковое. Разница состоит лишь в химическом составе изоляционного лака обмоток. При присвоении лаку любого класса термоустойчивости он проходит испытания при максимальной температуре в течение 20 000 часов. Гарантированный период эксплуатации электродвигателя при такой температуре является таким же. При превышении температуры на 10 С срок службы сокращается вдвое. Еще на 10 С – еще вдвое. При дальнейшем нагреве происходит необратимое повреждение лака. Такую обмотку требуется заменять.
Если температура обмоток на 10 и на 20 С ниже предельно допустимой, то это положительно сказывается на увеличении срока службы. Он составляет около 50 000 часов и более. Поэтому, во время эксплуатации электродвигателям всегда нужно обеспечивать хорошее охлаждение. Нужно учитывать, что температура является таким же опасным фактором для электродвигателей, как избыточные механические нагрузки и заклинивание.
Нагрев подшипников качения
Здравствуйте, уважаемые читатели моего блога!
В одной из статей мы с вами рассмотрели явление вибрации подшипников качения и причины её возникновения. В качестве основной причины этого явления мы определили износ подшипников. По вопросам, наиболее часто задаваемым в сети Интернет, пользователей беспокоит ещё одно явление, которое, кстати, сопутствует вибрации, — нагрев подшипников качения.
Для введения в тему сразу оговоримся, почему подшипники греются и что считается нормальной рабочей температурой подшипников качения.
В процессе эксплуатации механической или электромеханической машины совершается работа, часть которой расходуется на нагрев её исполнительных органов и узлов трения. Подшипник качения, будучи узлом трения, нагревается как от рассеиваемой тепловой энергии, так и от внутреннего трения. Всё это совместно создаёт определённый температурный фон. Нормальной температурой в полости подшипника считается температура до 65⁰С. При температуре, не превышающей 65⁰С, реализуется максимальный эксплуатационный ресурс подшипника. Допускается, однако, перегрев подшипника до температуры 95⁰С. Но это уже критическая температура, при которой происходит повышенный износ рабочих деталей и изменяются свойства смазочного материала. Следствием изменения свойств смазки (масла) снова становится повышенный износ. Перегрев подшипника – явление не нормальное и требует исследования его причин.
. Как и любая катушка, намотанная проводом, она греется. И максимальная температура нагрева ограничена температурной стойкостью изоляции обмоточного провода.
Рабочая температура электродвигателя
Рабочая температура электродвигателя (в дальнейшем ЭД) определяется в первую очередь классом нагревостойкости изоляции обмоток. И её контроль очень важен. При перегреве электродвигатель может быть повреждён.
Обмотки – наименее устойчивая к нагреву часть конструкции электродвигателя. Поэтому предел рабочей температуры всего устройства определяется именно температурой, при которой они перегорают.
Выделяют следующие классы нагревостойкости изоляции обмоток:
- У (максимальная температура – 90 градусов Цельсия). Обмотки выполняются из бумаги или натуральных тканей без дополнительной изоляционной пропитки;
- А (максимальная температура – 105 градусов Цельсия). Обмотки бумажные или из натуральных тканей с дополнительной изоляционной пропиткой;
- Е (максимальная температура – 120 градусов Цельсия). Обмотки из органической плёнки синтетического происхождения;
- B (максимальная температура – 130 градусов Цельсия). Обмотки из стекловолокна или минеральных составов;
- F (максимальная температура – 155 градусов Цельсия). Обмотки из стекловолокна или минеральных составов с синтетической связующей пропиткой;
- H (максимальная температура – 180 градусов Цельсия). Обмотки из стекловолокна или минеральных составов с кремнийорганической связующей пропиткой;
- С (максимальная температура от 180 градусов Цельсия). Обмотки из термоустойчивых материалов с неорганической связующей пропиткой или без неё.
Если рабочая температура асинхронного двигателя слишком мала, то перевести его на более высокий класс нагревостойкости можно лишь при капитальном ремонте с заменой обмоток.
Рабочая температура подшипников электродвигателей
Кроме обмоток, к температурным условиям работы также очень чувствительны и подшипники электродвигателя. Установленные нормы нагрева следующие:
- Подшипники качения – 95-100 градусов Цельсия;
- Подшипники скольжения – 80-85 градусов Цельсия;
- Стальные детали коллектора и контактных колец – 105-110 градусов Цельсия.
При достижении критических значений температуры подшипника необходимо либо уменьшить нагрузку на используемый ЭД, либо организовать систему охлаждения.
Температурный режим эксплуатации электродвигателей
Нормальные значения температуры внешней среды, при которых электродвигатель работает с номинальной мощностью, определяются климатическим исполнением ЭД. Так, машины с исполнением У1 и ХЛ1 предназначены для эксплуатации при температуре внешней среды до +40 градусов Цельсия, У3 и Т2 – до +45 градусов Цельсия, Т1 – до +50 градусов Цельсия. Если температура внешней среды превышает данный параметр и организовать охлаждение не получится, то необходимо снизить нагрузку на используемый электродвигатель.
Для контроля за температурным режимом следует отслеживать напряжение в питающей сети. При его снижении до 95% от номинального и ниже на ЭД подаётся повышенный ток, что приводит к перегреву устройства. Аналогичное явление наблюдается и при повышении напряжения до 110% и выше от номинального, поскольку вихревые потоки приводят к нагреву статора.
Согласно статистике, срок службы изоляции при повышении температуры на 8 градусов выше допустимой нормы вдвое снижает её эксплуатационный период. Поэтому, для сохранения работоспособности машины, стоит выяснить допустимую рабочую температуру, не допускать перегрева и превышения (либо снижения) токовых нагрузок.
Для оформления заказа позвоните менеджерам компании Кабель.РФ ® по телефону +7 (495) 646-08-58 или пришлите заявку на электронную почту zakaz@cable.ru с указанием требуемой модели электродвигателя, целей и условий эксплуатации. Менеджер поможет Вам подобрать нужную марку с учетом Ваших пожеланий и потребностей.
Второй источник внутреннего нагрева – подшипники. Подшипники будут греться только тогда, когда они неисправны, либо работают в запредельных режимах.
Звуковая и шумовая изоляция
Все о сварочных аппаратах
Они хоть и не обеспечивают 100% звуковой барьер, но помогают поглотить существенную часть шума.
Существует 2 разновидности изоляционных материалов, препятствующих проникновению звука: звукопоглощающие и звукоизолирующие прокладочные.
Схема звукоизоляции потолка.
Первая разновидность используется в виде декоративной обшивки в промышленных строениях и электрооборудовании, которое нуждается в понижении степени производимого им шума (устройства воздухообмена, пылесосы, кондиционеры и т.д.). Материалы для поглощения звука применяются для оптимизации акустических характеристик в определенных помещениях (студии звукозаписи, концертные площадки и радиостанции).
Данный тип материала имеет пористую структуру, это позволяет легко пропускать звуки и шумы. Проникающий звук поглощается путем амортизации внутри изолятора.
Звукопоглощающие материалы разделяются на 3 типа:
В основе смягченных материалов лежит минеральная вата и стеклянное волокно с пониженным уровнем синтетического вещества. К этой категории можно отнести матовые покрытия и увесистые рулоны, масса которых достигает 70 кг/м3. В основном они используются вместе с перфорированным экраном (ПВХ, асбестовые смеси, алюминий) или с полиэтиленовой пленкой в качестве покрытия. Поглощение звука при использовании данного материала может достигать коэффициента от 0,7 до 0,9, это примерно 250-1000 Гц.
Классификация звукопоглощающих материалов.
Полутвердые материалы представляют собой плиты из минеральной ваты или стеклянного волокна весом от 75 до 125 кг/м3 и объемом 50×50×2 см. Наличие синтетического вещества составляет 10-15% от всего веса. Бывают также и плиты из деревянного волокна весом от 180 до 300 кг/м3. Они покрываются специальной краской или пористым полиэтиленом. Звукопоглощающий коэффициент полутвердых материалов равняется 0,6-0,8. К этой же категории относятся пластиковые плиты с пористой структурой (пенополистирол, пенопласт и т.д.).
Жесткие материалы представляются в виде гранулированной минераловаты и коллоидного вещества объемом 30×30×2 см. Плиты покрываются специальной краской и могут иметь различную структуру (с микротрещинами, рифленая, бороздчатая). Вес материала варьируется от 300 до 400 кг/м3, а коэффициент поглощения звука достигает показателя 0,7.
Вторая разновидность используется в качестве обеспечения шумоизоляции между этажами, жилыми помещениями в многоэтажных постройках, а также в качестве вибрационной изоляции в кузове автомобилей и промышленном оборудовании. Звукоизолирующий прокладочный материал имеет невысокий показатель динамического модуля упругости, обычно он не превышает порога 1,2 Мн/м2 при давлении в 20 Мн/ м2.
Высокопрочная пористая структура обеспечивает повышенную степень звуковой изоляции за счет снижения непрерывных громких шумов.
Звукоизолирующие прокладочные материалы разделяют на 2 типа:
- изоляционные материалы на основе органических и минеральных волокон;
- изоляционные материалы на основе мягких газонаполненных полимеров.
ОЦЕНКА НАГРЕВОСТОЙКОСТИ СИСТЕМ ИЗОЛЯЦИИ
При оценке нагревостойкости систем изоляции предпочтительно основываться на соответствующем опыте эксплуатации. Если такой опыт отсутствует, следует провести соответствующие функциональные испытания. Для этого необходимо иметь опробованную на практике систему, используемую в качестве эталонной системы изоляции.
Эталонная система должна быть описана на основании опыта эксплуатации и сформулировано руководство для конкретного оборудования, содержащее информацию о том, как система изоляции может быть использована в качестве эталонной.
Использование подобного руководства позволит заменить существующие системы и классификации, основанные на описании материалов.
Для оценки новых систем изоляции путем сравнения с эталонной системой должны быть разработаны конкретные методики испытания.
Разработка и проведение соответствующих испытаний при отсутствии стандартизованных испытаний должна быть возложена на изготовителя продукции.
При планировании соответствующих испытаний следует руководствоваться следующими документами:
ГОСТ 27905.1 «Системы электрической изоляции электрооборудования. Оценка и классификация»;
ГОСТ 27905.2 «Системы электрической изоляции. Оценка эксплуатационных характеристик, механизма старения и методы диагностики»;
ГОСТ 10518 «Системы электрической изоляции. Общие требования к методам ускоренных испытаний на нагревостойкость».
При выборе отдельных компонентов систем изоляции некоторую пользу могут принести данные испытаний нагревостойкости отдельных материалов (см. разд. 3).
Материал считают подходящим для использования в системе изоляции, если он показал удовлетворительные результаты при испытании соответствующей системы или эксплуатации, независимо от нагревостойкости составных частей материала в отдельности.
Для очень простых систем изоляции или систем, подвергающихся некомплексным воздействиям, необходимо решить, следует ли проводить функциональные испытания в соответствии с ГОСТ 10518 или удовлетворительные результаты можно получить более простым способом, оценивая данные по нагревостойкости материала в соответствии с ГОСТ 27710.
Если необходимо оценить соответствие электроизоляционного материала целям использования в электротехнических изделиях, следует провести сравнительные испытания с использованием в качестве эталона проверенных на практике материалов.
Для очень простых систем изоляции при монофакторном воздействии рекомендуется предоставить информацию о материалах, проверенных в эксплуатации для конкретного применения. В качестве альтернативы следует привести правила оценки соответствующей информации по опыту эксплуатации, которую можно использовать для классификации материалов.
Ответственность за выбор необходимых испытательных методик лежит на изготовителе продукции.
Классы изоляции и с чем их едят
Ни для кого ни секрет, что в зависимости от области в которой применяется асинхронный двигатель меняется и его режим работы, а для работы в том или ином режиме нужен определенный класс изоляции обмоток этой машины. И конечно же мы знаем какие режимы являются нежелательными для асинхронных двигателей, и какие последствия могут вызвать эти режимы. В данной статье я не рассматриваю номинальный режим и режим короткого замыкания, и тем более режимы генератора, электродвигателя и так далее.
Например, возьмем режим длительного включения, этот режим считается лучшим и благоприятнее для асинхронного двигателя. Так как двигатель сам себя охлаждает, работая в установившемся режиме, без всяких скачков нагрузки. Такой режим встречается в ленточных конвейерах, эскалаторах, вентиляторах и так далее. Другое дело в дрели или двигателе управляющем какой-нибудь задвижкой. Они постоянно включаются и отключаются, а как мы знаем в момент пуска возникают пусковые токи, которые превышают номинальные в семь-восемь раз, это вызывает нагрев. А так как после короткого пуска двигатель останавливается, он не способен вентилировать и охлаждать обмотки тем самых температура только возрастает.
Исходя из этого, были предусмотрены различные способы увеличения рабочей температуры обмоток двигателя. Для этих целей инженеры усилили изоляцию, а её разновидности назвали — классом изоляции. Каждый класс изоляции соответствует определенном режиму работы, на который она рассчитана. Другими словами, каждый класс изоляции рассчитан на определенную температуру, которая является рабочей, и нормально переносится.
Каждый материал, который применяется в качестве изоляционного в обмотках различных электрических машин должен обладать одним важным качеством, который называется – нагревостойкостью.
Нагревостойкость – это показатель, указывающий на способность того или иного материала сохранять свои свойства при повышении их температуры. А мы знаем, что при интенсивном нагреве, большинство материалов теряют свои свойства, разрушаются и обугливаются, это так же касается и изоляционных материалов. Так как работа электрических машин сопровождается выделением значительного количества тепла, то материалы, применяемые в качестве изоляторов обязаны выдерживать эти температуры, а также, то не мало важно сохранять свои изолирующие свойства. Все изоляционные материалы, применяемые в электроэнергетике, разделяют на семь групп, в зависимости от их нагревостойкости:
Номинальная мощность всегда зависит от режима работы и продолжительности включения. Наиболее распространены электродвигатели с режимом работы S1, рассчитанные на продолжительный режим работы.
Классы нагревостойкости изоляции обмоток
Уровень допустимого нагрева зависит от класса нагревостойкости изоляции обмоток, которая является наименее теплостойкой частью конструкции. Он условно обозначается следующими маркерами:
- У – предельная t 90 С. Материалы – бумага, пряжа, шелковые или хлопчатобумажные ткани без пропитки изолирующим составом.
- А — предельная t 105 С. Материалы те же, но с пропиткой.
- Е — предельная t 120 С. Материал – синтетическая органическая пленка.
- В — предельная t 130 С. Материалы – стекловолокно, слюда, асбест с органическим связующим веществом.
- F — предельная t 155 С. Материалы те же что и в В c синтетическим пропитывающим и связующим веществом.
- Н — предельная t 180 С. Материалы те же что в В с кремнийорганическим пропитывающим и связующим веществом.
- С — предельная t от 180 С и выше. Материалы – стекло, керамика, кварц, слюда с неорганическим связующим составом или без. Допустимая температура электродвигателя при работе в этом случае ограничивается только свойствами изоляционных материалов.
Для перехода электродвигателя на более высокий класс требуется его капитальный ремонт.
Класс нагревостойкости изоляции 11.02.2006 14:20
Поскольку для электротехнических изделий доминирующим фактором старения электроизоляционных материалов и систем изоляции является температура, то для оценки стойкости электрической изоляции к воздействию температуры приняты классы нагревостойкости.
Класс нагревостойкости изоляции электротехнического изделия отражает максимальную рабочую температуру, свойственную данному изделию при номинальной нагрузке и других условиях
Фактически материалы класса Y, пропитанные изоляционным составом или погруженные в жидкие диэлектрики(натуральные смолы, масляные, асфальтовые, эфирцеллюлозные лаки, трансформаторное масло, термопластичные компаунды); лакоткани, изоляционные ленты, лакобумаги, электрокартон, гетинакс, текстолит, пропитанное дерево, древесные слоистые пластики, некоторые синтетические пленки, изоляция проводов (ПБД, ПЭВЛО, ПЭЛШО и др.) из хлопчатобумажной ткани, шелка и лавсана, эмалевая изоляция проводов (ПЭЛ ПЭМ ПЭЛР и ПЭВД и др.);
материалы на основе слюды (миканиты, микаленты, слюдиниты, слю-допласты), стекловолокна (стеклоткани, стеклолакоткани), асбестовых волокон (пряжа, бумага, ткани) с бумажной, тканевой или органической подложкой; пленкостеклопласт «Изофлекс»; пластмассы с неорганическим наполнителем; слоистые пластики на основе стекловолокнистых и асбестовых материалов; термореактивные синтетические компаунды; эмалевая изоляция проводов типов ПЭТВ, ПЭТВП и др. на основе полиэфирных лаков и термопластических смол. Пропитывающими составами служат битумно-масляно-смоляные лаки на основе природных и синтетических смол;
Фактически материалы, указанные в классе В, из слюды, стекловолокна, асбеста, но без подложки или с неорганической подложкой; пленкостеклопласт «Имидофлекс», стекловолокнистая и асбестовая изоляция проводов типов ПСД, ПСДТ, а также эмалевая изоляция проводов типов ПЭТ-155, ПЭТП-155 на основе капрона. Пропитывающими составами служат термостойкие синтетические лаки и смолы
Фактически указанные в классе В материалы из слюды, стекловолокна и асбеста без подложки или с неорганической подложкой, кремнийорганические эластомеры, стекловолокнистая и асбестовая изоляция проводов типов ПСДК, ПСДКТ, эмалевая изоляция проводов типов ПЭТ-200, ПЭТП-200 и др. на основе кремнийорганических лаков; пропитывающими составами служат кремнийорганические лаки и смолы
Основанием для установления рациональных температурных пределов изоляции является только опыт или соответствующие испытания (см. ГОСТ 8865–93).
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. Поэтому существующие стандарты на электрические машины устанавливают более низкие пределы допускаемых температур отдельных деталей машин в зависимости от конструкции этих деталей и расположения их в машине.
Подробнее Статья Нагрев электродвигателей классы изоляции посмотреть
Нормируют не сами температуры, а максимально допустимые превышения температур ?max, так как от нагрузки машины зависит только превышение температуры.
Перейти в раздел Электродвигатели
в) относительный температурный индекс — ОТИ — температурный индекс испытуемого материала, полученный для значения времени, соответствующего известному температурному индексу эталонного материала, когда оба материала подвергаются одинаковому старению и диагностическим процедурам в ходе сравнительных испытаний;
Классы нагревостойкости изоляции и режим работы электродвигателей
Поскольку для электротехнических изделий доминирующим фактором старения электроизоляционных материалов и систем изоляции является температура, то для оценки стойкости электрической изоляции к воздействию температуры приняты классы нагревостойкости.
В настоящее время наиболее распространены двигатели с изоляцией обмотки по классу F. Температура обмотки этих двигателей не должна повышаться более, чем на 105°С при температуре окружающей среды до +40°С.
Классы нагревостойкости изоляции | ||||||||
Обозначение класса нагревостойкости | Y | A | E | B | F | H | 200 | 220 |
Температура, °C | 90 | 105 | 120 | 130 | 155 | 180 | 200 | 220 |
Класс нагревостойкости изоляции электротехнического изделия отражает максимальную рабочую температуру, свойственную данному изделию при номинальной нагрузке и других условиях.
Изоляция под действием данной максимальной температуры должна иметь нагревостойкость не менее температуры, соответствующей классу нагревостойкости электротехнического изделия.
Приведенные температуры являются фактической температурой изоляции, но не превышением температуры электротехнического изделия. В стандартах на электротехнические изделия обычно нормируют величину превышения температуры, а не фактическую температуру. При разработке стандартов, устанавливая методы измерения и допустимое превышение температуры, следует учитывать такие факторы, как конструкция, температурная проводимость и толщина изоляции, доступность изолированных частей, метод вентиляции, характеристики нагрузки и т. д.
Читайте также: Микросхемы импульсных преобразователей ON Semi с широким диапазоном входных напряжений
Основанием для установления рациональных температурных пределов изоляции является только опыт или соответствующие испытания (см. ГОСТ 8865–93).
Номинальная мощность всегда зависит от режима работы и продолжительности включения. Наиболее распространены электродвигатели с режимом работы S1, рассчитанные на продолжительный режим работы.
Этот режим предусматривает эксплуатацию с постоянной нагрузкой, длительности которого достаточно для работы двигателя в условиях стабильного теплового режима. Реже используются электродвигатели с кратковременным режимом работы S2, предполагающим эксплуатацию в режиме постоянной нагрузки в течение определенного ограниченного промежутка времени, сопровождаемого паузой с остыванием двигателя до температуры окружающей среды.
Режимы работы электродвигателей определяет стандарт IEC 34 (EN 60034).
Почему выгодно купить электродвигатели в ?
Нагревостойкость изоляции
Нагревостойкость
– это показатель, указывающий на способность того или иного материала сохранять свои свойства при повышении их температуры.
При сильном нагреве, многие материалы теряют свои свойства — разрушаются и обугливаются, это так же касается и изоляционных материалов.
Так как работа электрических машин сопровождается выделением тепла, то материалы, применяемые в качестве изоляционных, обязаны выдерживать эти температуры. При этом, важно сохранять изолирующие свойства.Все изоляционные материалы, применяемые в электроэнергетике, разделяют на семь групп, в зависимости от нагревостойкости:
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.
- Витковая изоляция — слюдолента ЛCп-F-ТПл т.0,08 или ЛСп-Г-2Пл т.0,07 мм
- Корпусная изоляция — слюдолента ЛCп-F-2Пл.0,09 мм или слюдолента ЛCп-F-ТПл т.0,10-0,13 мм
- Изоляция паза — гибкий слюдинит ГСП-Пл т.0,15-0,17 мм
- Межсекционная изоляция лобовой части — гибкий слюдинит ГСП-Пл т.0,2-0,5 мм
- Материалы для утяжки (увязки витков) и защиты корпусной изоляции — силиконовая лента LSi-T или стеклолента с полиэфирными нитями.
- Пропитывающий состав — эпоксидный модифицированный компаунд КП-ЗОЗГ
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.
Так как при изготовлении наших пропитанных лент используется тот же самый компаунд, что и для пропитки, то система изоляции получается однородной и равномерной. В настоящее время в системе изоляции порой используются материалы не просто с разными основами, но и разного класса нагревостойкости. Ярким примером этого служит использование ленты ЛСК-110ТПл класса нагревостойкости В в электрических машинах, работающих по классу F. О какой системе изоляции в таком случае может идти речь? Помимо этого, какая система изоляции будет работать лучше: та, в которой все элементы являются продуктами одного рода или система, состоящая из разношерстных материалов ? Ответ очевиден: однородная система изоляции всегда будет иметь преимущество. Западные производители, такие как Фон Ролл Изола (Швейцария), Коджеби (Бельгия), ЭлектроИзола (Чехия), давно уже предлагают своим потребителям не отдельные элементы, а комплексные системы, таким образом гарантируя целостность и надежность системы изоляции.
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.
Наряду со старением, которому подвергается изоляция, некоторые материалы при нагревании размягчаются и теряют исходные свойства, которые могут восстанавливаться после охлаждения. Такие изоляционные материалы не являются непригодными для их использования
Новости
К нагреву склонен любой электродвигатель. Сам по себе нагрев, если он находится в установленных пределах, не страшен, а вот перегрева допускать никогда нельзя. Перегрев не вреден для металлических частей и подшипников, однако он чрезвычайно опасен для обмоток. В случае повышения температуры сверх установленного предела в них начинает разрушаться изолирующий лак, а это приводит к замыканию витков.
Чтобы не допустить перегрева гарантированно, нужно установить термодатчик и соединить его с цепью, разрывающей питание мотора при превышении допустимой температуры. Такую защитную схему можно приобрести в составе модуля для тепловой защиты электродвигателя. При этом его нужно отрегулировать на нужную температуру срабатывания. Это следует делать, согласуясь с классом изоляции электродвигателя. Таким образом, можно избежать слишком частого отключения при допустимых температурах и уберечь электродвигатель при слишком высоких температурах.
Допустимая температура нагрева для электродвигателей различных классов изоляции:
• Класс Y самый не термоустойчивый. Работает только до 90°C. • A — до 105°C. • E — до 120°C. • B — до 130°C. • F — до 155°C. • H — до 180°C. • C — свыше 180°C
Данные классы установлены Национальной Ассоциацией Производителей Электрооборудования (NEMA). Буквенные обозначения классов расположены не в алфавитном порядке. Это несколько затрудняет их чтение. Поэтому рекомендуется при настройке термодатчика или проверке систем защиты лишний раз уточнить индекс в спецификации.
Оценка нагревостойкости систем изоляции
При оценке нагревостойкости систем изоляции предпочтительно основываться на соответствующем опыте эксплуатации. Если такой опыт отсутствует, следует провести соответствующие функциональные испытания. Для этого необходимо иметь опробованную на практике систему, используемую в качестве эталонной системы изоляции.
Эталонная система должна быть описана на основании опыта эксплуатации и сформулировано руководство для конкретного оборудования, содержащее информацию о том, как система изоляции может быть использована в качестве эталонной.
Использование подобного руководства позволит заменить существующие системы и классификации, основанные на описании материалов.
Для оценки новых систем изоляции путем сравнения с эталонной системой должны быть разработаны конкретные методики испытания.
Разработка и проведение соответствующих испытаний при отсутствии стандартизованных испытаний должна быть возложена на изготовителя продукции.
При планировании соответствующих испытаний следует руководствоваться ГОСТ 27905.1, ГОСТ 27905.2, ГОСТ 10518.
При выборе отдельных компонентов систем изоляции некоторую пользу могут принести данные испытаний нагревостойкости отдельных материалов (см. раздел ).
Материал считают подходящим для использования в системе изоляции, если он показал удовлетворительные результаты при испытании соответствующей системы или эксплуатации, независимо от нагревостойкости составных частей материала в отдельности.
Для очень простых систем изоляции или систем, подвергающихся некомплексным воздействиям, необходимо решить, следует ли проводить функциональные испытания в соответствии с ГОСТ 10518 или удовлетворительные результаты можно получить более простым способом, оценивая данные по нагревостойкости материала в соответствии с ГОСТ 27710.
Если необходимо оценить соответствие электроизоляционного материала целям использования в электротехнических изделиях, следует провести сравнительные испытания с использованием в качестве эталона проверенных на практике материалов.
Для очень простых систем изоляции при монофакторном воздействии рекомендуется предоставить информацию о материалах, проверенных в эксплуатации для конкретного применения. В качестве альтернативы следует привести правила оценки соответствующей информации по опыту эксплуатации, которую можно использовать для классификации материалов.
Ответственность за выбор необходимых испытательных методик лежит на изготовителе продукции.
Классы нагревостойкости изоляции и режим работы электродвигателей
Поскольку для электротехнических изделий доминирующим фактором старения электроизоляционных материалов и систем изоляции является температура, то для оценки стойкости электрической изоляции к воздействию температуры приняты классы нагревостойкости.
В настоящее время наиболее распространены двигатели с изоляцией обмотки по классу F. Температура обмотки этих двигателей не должна повышаться более, чем на 105°С при температуре окружающей среды до +40°С.