Обоснование рациональных режимов энергоподзода в процессах сушки увлажненной изоляции обмоток тяговых электродвигателей

Щ Кафедра молодых

Д.В.Коноваленко

Обоснование рациональных режимов энергоподвода в процессах сушки увлажненной изоляции обмоток тяговых электродвигателей

Статистические данные по надежности электрооборудования электровозов ВСЖД за последние пять лет показывают, что на долю тяговых электродвигателей (ТЭД) приходится более 35% всех неисправностей. Наиболее важным и уязвимым звеном тяговых электрических машин и аппаратов являются их обмотки. От 90 до 95% всех отказов электрооборудования на ЭПС приходится на неисправности обмоток. В свою очередь в обмотках наиболее ненадежным элементом является их изоляция. В процессе эксплуатации изоляция обмоток ТЭД увлажняется и теряет свои диэлектрические свойства.

Для сушки увлажненной изоляции обмоток ТЭД рекомендуется применять различные методы и средства. Однако существующие инструкции, рекомендации и руководства по выбору режимов сушки увлажненной изоляции тяговых электродвигателей предлагают в начале процесса сушки применять низкие температуры нагрева, а в конце процесса сушки доводить температуру нагрева до значений предельно допустимых для данного класса изоляции, что противоречит теории, предложенной академиком М.Ф. Казанским. По схеме М.Ф. Казанского вся влага разделяется на влагу физико-механической и физико-химической связи. Количество энергии для отрыва 1 моля воды с физико-механической связью в несколько раз меньше количества энергии для отрыва 1 моля воды с физико-химической связью. При физико-механической связи влаги с изоляцией ТЭД основная масса воды является свободной и сохраняет свои свойства. Слой воды, связанный адсорбционно, меняет свои свойства. Можно полагать, что вода в изоляции ТЭД имеет в основном физико-механическую связь и лишь незначитель-

ный процент воды с физико-химической связью. На резкое снижение диэлектрических свойств изоляции будет оказывать значительное влияние влага с физико-механической связью, так как она структурно представляет связь в микро-и макрокапиллярах, которые и будут являться средой для пробоя изоляции.

Анализ термограммы и кривой кинетики процесса сушки изоляции с физико-механической связью влаги показывает, что для удаления свободной влаги в начальный момент процесса сушки целесообразно подводить большее количество энергии до предельно допустимой температуры для данного класса изоляции с целью интенсификации процесса влагоудаления и сокращения времени на процесс сушки.

Нами в производственных условиях был проведен эксперимент по изучению широтно-прерывистого энергоподвода в процессе сушки обмоток изоляции двумя методами:

- с нисходящим уровнем подвода энергии от электронагревателя;

- с восходящим уровнем подвода энергии от электронагревателя.

Полученные результаты экспериментальных исследований подтвердили гипотезу о том, что широтно-прерывный метод с понижением уровня энергии будет наиболее рационален. Он позволяет завершить процесс сушки с минимальными затратами энергии и на сравнительно низком температурном режиме, что в свою очередь значительно сокращает время и расход энергии на процесс сушки, в значительной степени обеспечивает более высокую надежность изоляции после сушки и уменьшает показатели ее старения.

14

ВЕСТНИК ИрГТУ №2 (26) 2006