УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДУКЦИОННОЙ СУШКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Полезная модель относится к области электротехники и предназначена для индукционного нагрева статоров электрических машин при сушке изоляции их обмоток с целью удаления влаги, либо полимеризации связующего состава после их пропитки.
Известно устройство для индукционного нагревания деталей электрических машин (Р.Г.Гемке "Неисправности электрических машин", Л. "Энергия", 1975 г. Приложение 10), содержащее намагничивающую обмотку, выполненную в виде изолированного гибкого проводника с токоотводами, которая подключена к сети с частотой 50 Гц. Для расчета параметров такой обмотки необходимо знать ряд параметров (размеры активной стали, марка стали). На практике точные исходные данные для расчетов в паспортных данных машин зачастую отсутствуют. В таком случае для обеспечения режима сушки можно экспериментально уточнить параметры намагничивающей обмотки путем увеличения или уменьшения числа витков, но это трудоемко и требует соответствующего опыта. В связи с этим данные устройства не нашли достаточного распространения для сушки электрических машин.
Известно устройство для восстановления сопротивления изоляции обмоток электрооборудования путем индукционного нагрева, (Реферативный Журнал "Электротехника", №3, 1996 г., ЗЛ121, стр.17), которое по технической сущности наиболее близко к заявляемому устройству.
Устройство содержит источник электрического напряжения, регулируемый тиристорный преобразователь (регулирующий элемент), который подключен непосредственно к обмотке статора электрической машины. Восстановление изоляции обеспечивается путем циклической токовой сушки. Температуру сушки периодически контролируют, доводят до максимально возможной при данном классе изоляции, после чего устройство отключают, и обмотка охлаждается. Устройство вновь подключают по необходимости.
Недостатками известного устройства являются его неэффективность из-за невозможности оптимизировать параметры процесса сушки, ограниченная мощность (скорость) нагрева изоляции. Применение такого устройства особенно затруднительно и неэффективно при сушке крупногабаритных синхронных электрических машин, т.к. необходимо переключать обмотки статора по сложной специальной схеме и при малых напряжениях обеспечивать значительный ток в обмотке, кроме того, при отключении устройства возможен в силу большой в этом случае ЭДС самоиндукции пробой изоляции обмоток статора электрической машины.
Указанные недостатки не позволяют эффективно использовать данное устройство для сушки машин различных типов, что особенно важно в
практике судоремонта, в частности в судовых условиях.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является устранение указанных недостатков, а именно: повышение эффективности путем создания возможности оптимизации процесса нагрева и сушки машины, повышение мощности (скорости) нагрева изоляции, исключение пробоя изоляции обмоток статора электрической машины.
Поставленная задача достигается тем, что в известном устройстве для индукционной сушки изоляции электрических машин, содержащем источник электрического напряжения, электромагнитную обмотку и регулирующий элемент, соединенный с источником напряжения и включенный последовательно с электромагнитной обмоткой, в отличие от него, в заявляемом электромагнитная обмотка выполнена в виде съемной трехфазной электромагнитной обмотки, соединенной последовательно с источником трехфазного напряжения через регулирующий элемент, который выполнен с углом управления 120°<α<180°. Витки съемной электромагнитной обмотки расположены вокруг статора электрической машины. Совокупность отличительных и ограничительных признаков заявляемой полезной модели обеспечивают достижение поставленной задачи с получением следующих технических результатов:
- оптимизация процесса сушки. Оптимизация процесса сушки обеспечивается за счет изменения угла управления регулирующего элемента в пределах 120°<α<180°;
- повышение мощности (скорости) нагрева изоляции. Использование трехфазной электромагнитной обмотки, подключенной к трехфазному источнику через регулирующий элемент с углом управления 120°<α<180°, создает в статоре намагничивающую силу с повышенной частотой 150 Гц, в результате мощность потерь в статоре, как известно, зависящая от квадрата частоты, увеличится в 7-9 раз в зависимости от геометрии статора;
- исключение пробоя изоляции обмоток статора электрической машины. При использовании электромагнитной обмотки, витки которой расположены вокруг статора электрической машины, ЭДС в самих обмотках статора электрической машины_значительно ниже номинальных, что исключает пробой их изоляции. Таким образом достигается эффект индукционной сушки электрических машин путем несинусоидального тока повышенной частоты.
Полезная модель поясняется чертежом, на котором представлена блок-схема заявляемого устройства.
Заявляемое устройство для индукционной сушки электрических машин путем несинусоидального тока повышенной частоты содержит источник электрического напряжения 1, съемную трехфазную электромагнитную обмотку 2 и трехфазный регулирующий элемент 3, соединенный с источником напряжения 1 и включенный последовательно с электромагнитной обмоткой 2.
Устройство используют следующим образом. Собирают электрическую цепь: на статор электрической машины 4 накладывают
трехфазную электромагнитную обмотку 2, затем эту обмотку подключаются к источнику электрического напряжения 380 вольт, 50 Гц последовательно с трехфазным регулирующим элементом 3. Потенциометром (не показан), вручную, устанавливают угол управления 120°<α<180°, обеспечивающий оптимальное значение индукции, обеспечивающее, в свою очередь, максимальную скорость нагрева статора. Так как типовой трехфазный регулирующий элемент 3 содержит нелинейные элементы тиристоры (не показаны), ток в трехфазной электромагнитной обмотке 2 имеет несинусоидальную форму и создает несинусоидальную магнитодвижущую силу с повышенной частотой 150 Гц, которая с большим эффектом, чем при промышленной частоте 50 Гц перемагничивает статор 4 и нагревает его за счет потерь в стали. Причем, интенсивность нагрева зависит как от действующего значения тока, так и от формы кривой тока. При этом применение несинусоидального тока частотой 150 Гц повышает интенсивность нагрева в 7-9 раз (значение интервалов находится в зависимости от геометрии статора).