Patent RU-2521439-C2 (RU)
Title: Способ определения коэффициента пропитки отверждаемым полимерным составом обмоток электрических машин
Inventor: SMIRNOV GENNADIJ VASIL EVICH
IPC: H02K15/12
Filed: 2012-10-25
Granted: 2014-06-27
Abstract: Изобретение относится к области электротехники, а именно к неразрушающим способам контроля качества технологических процессов производства электротехнических изделий, в частности пропитки обмоток электрических машин. Согласно предлагаемому способу определения коэффициента пропитки отверждаемым полимерным составом обмоток электрических машин у каждой обмотки из данной партии до пропитки и после пропитки полимерным составом и сушки измеряют емкости С кдп  и С кпп  относительно корпуса. Затем после пропитки и сушки обмоток измеряют температуру у каждой обмотки Т 1пп   и  через  провод каждой контролируемой обмотки пропускают постоянный стабилизированный ток I 0 , величину которого выбирают в зависимости от площади сечения S жилы провода обмотки в интервале предельно допустимых для материала провода  обмотки плотностей тока от j min   до  j max  в диапазоне  значений j min S ≤ I 0  ≤ j max S. При этом упомянутый выбранный ток I 0  пропускают через обмотку в течение определенного времени t 0  и измеряют падение напряжения на обмотке U 1п  в момент подвода к ней стабилизированного тока и падение напряжения на обмотке U 2п  в момент упомянутого времени t 0 . После упомянутых выше операций у каждой контролируемой обмотки по результатам измерений определяют коэффициент пропитки прикорпусных полостей К ки  обмотки и коэффициент пропитки К мв  межвитковых  полостей обмотки по формулам 
     
       
         
           
             
               К 
               
                 к 
                 и 
               
             
             = 
             
               1 
               
                 ln 
                 
                   ε 
                   
                     п 
                     с 
                   
                 
               
             
             × 
             ln 
             
               
                 
                   С 
                   
                     к 
                     п 
                     п 
                   
                 
                 ( 
                 
                   С 
                   
                     э 
                     к 
                     в 
                   
                 
                 − 
                 
                   С 
                   
                     к 
                     д 
                     п 
                   
                 
                 ) 
               
               
                 
                   С 
                   
                     к 
                     д 
                     п 
                   
                 
                 ( 
                 
                   С 
                   
                     э 
                     к 
                     в 
                   
                 
                 − 
                 
                   С 
                   
                     к 
                     п 
                     п 
                   
                 
                 ) 
               
             
             , 
                                                    
             ( 
             4 
             ) 
           
         
         
       
     
     
       
         
           
             
               К 
               
                 м 
                 в 
               
             
             = 
             
               1 
               
                 
                   m 
                   
                     0 
                     м 
                     в 
                   
                 
                 
                   с 
                   с 
                 
               
             
             { 
             
               I 
               0 
             
             × 
             
               t 
               о 
             
             [ 
             
               
                 
                   U 
                   
                     1 
                     п 
                   
                 
                 ( 
                 
                   U 
                   
                     1 
                     п 
                   
                 
                 + 
                 
                   U 
                   
                     2 
                     п 
                   
                 
                 ) 
                 α 
               
               
                 2 
                 ( 
                 
                   U 
                   
                     2 
                     п 
                   
                 
                 − 
                 
                   U 
                   
                     1 
                     п 
                   
                 
                 ) 
                 [ 
                 1 
                 + 
                 α 
                 ( 
                 
                   Т 
                   1 
                 
                 − 
                 20 
                 ] 
               
             
             ] 
             − 
             [ 
             1 
             + 
             α 
             ( 
             
               Т 
               1 
             
             − 
             20 
             ) 
             ] 
             
               
                 
                   B 
                   2 
                 
               
               
                 
                   U 
                   
                     1 
                     п 
                   
                 
               
             
             + 
             
               B 
               1 
             
             } 
             , 
                   
             ( 
             5 
             ) 
           
         
         
       
     
     где          С     э   к   в       =       р     S   п       ε   0       ε   э       ε   к         (     d   э       ε   к     +     d   к       ε   э     )             
 - эквивалентная емкость последовательно соединенных емкостей эмали и корпусной изоляции обмотки; р - количество пазов в магнитном сердечнике, в которые всыпается контролируемая часть обмотки; S п  - площадь поверхности паза; ε 0 =8,854187·10 -12  - электрическая постоянная; ε э  - диэлектрическая проницаемость эмалевой пленки провода обмотки; ε к  - диэлектрическая проницаемость корпусной изоляции; d э  - толщина эмалевой изоляции  провода; d к  - толщина корпусной изоляции провода; c с  - удельная теплоемкость высохшего пропиточного состава; 
               m     0   м   в       =     d   c       S   c       l   w     (   1   −     р   4       К   з     )   ×     р   2     −   р     S   п   2       ε   0     (         С     э   к   в       −     С     д   п             С     д   п         С     э   к   в           )         
 - предельная масса сухого пропиточного состава, которую можно разместить в межвитковых полостях обмотки при их 100% заполнении; d c  - плотность высохшего пропиточного состава; S с  - площадь сечения  паза; l w  - длина витка обмотки; К з  - коэффициент заполнения паза; α - температурный коэффициент сопротивления провода обмотки; B 1  = С ээм  + С эк  - эквивалентная теплоемкость слоев теплоемкостей эмали          С     э   э   м       =     с   э         π   (     D   э   2     −     D     п   р     2     )     4       1     п   р         ρ     э   м             
 и корпусной изоляции С эк  = С ки  × П × d ки  × L × р × с ки ; с э  - удельная теплоемкость эмали; D э  - диаметр эмалированного провода обмотки; D пр  - диаметр жилы провода обмотки; l пр  - номинальная длина провода контролируемой части обмотки; ρ эм  - плотность эмали; с ки  - удельная теплоемкость корпусной изоляции; П - периметр паза; d ки  - толщина корпусной изоляции; L - длина паза; ρ ки  - плотность корпусной изоляции;          В   2     =     с     п   р       ×     ρ     2   0       ×     I   0   2       ρ     п   р         l     п   р     2           
 - постоянный коэффициент; с пр  - удельная теплоемкость материала жилы провода обмотки; ρ 20  - удельное  сопротивление  материала  жилы  провода  обмотки  при  20°С. Технический  результат - упрощение   способа за счет исключения необходимости у одной из произвольно выбранных обмоток измерять емкость относительно корпуса и собственную емкость до пропитки,  затем погружать упомянутую обмотку в пропиточную жидкость с  известной диэлектрической проницаемостью и вновь измерять емкость этой обмотки  относительно  корпуса  и  собственную  емкость  обмотки, не  вынимая  обмотку  из  пропиточной  жидкости, а также исключения необходимости у каждой из контролируемых обмоток дважды  измерять  собственные  емкости:  до пропитки  и  после  нее,  повышение точности ,  так как значение коэффициента пропитки не зависит от взаимного расположения   витков  в  пазу,  а также  повышение  информативности контроля,  так  как  данный  способ   позволяет определить,  как пропиточный состав распределился  внутри обмотки и каковы коэффициенты пропитки прикорпусных  и  межвитковых  полостей  обмоток. 1 табл.,  2 ил.