Способ определения коэффициента пропитки отверждаемым полимерным составом обмоток электрических машин

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам контроля пропитки обмоток электрических машин изоляционными составами. Цель'изобретения -повышение достоверности контроля. У каждой обмотки из данной партии измеряют емкости относительно корпуса и собственные емкости до пропитки и после пропитки полимерным составом и сушки. Одну произвольно выбранную Ьбмртку после измерения емкостм относительно корпуса и собственной емкости до пропитки погружают в пропиточную жидкость с известной диэлектрической проницаемостью, выдерживают до полного заполнения ею полостей обмотки и измеряют собственную емкость и емкость относительно корпуса, не вынимая обмотку из пропиточной жидкости. После этого по результатам измерений определяют коэффициент пропитки по приведенной . формуле. 2 ил.. 1 табл.

Ы 1709470 Al

COI03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 02 К 15/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ вЂ” а j 2 (21) 4788003/07 шение достоверности контроля. У каждой (22) 01.02.90 ..: обмотки из данной партии измеряют емко(46)30.01.92. Бюл,N4 сти относительно корпуса и собственные (71)Томский институт автоматизированных емкости до пропитки и после пропитки систем управления и радиоэлектроники .. Полимерным составом и сушки. Одну проиэ(72) Г,В.Смирнов .. вольно выбранную обмотку после измере(53) 62 !.315(088.8) .. ния емкости относительно корпуса и (56) Авторское свидетельство СССР собственной емкости до пропитки погруМ 1241361, кл. Н 02 К 15/12, 1983.:, - жают в пропиточную жидкость с известной (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИ- диэлектрической проницаемостью, выдерЦИЕНТА ПРОПИТКИ ОТВЕРЖДАЕМЫМ живаютдо полного заполнения ею полостей

ПОЛИМЕРНЫМ СОСТАВОМ ОБМОТОК . обмотки иизмеряют.собственнуюемкостьи

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН .. -, . емкость относительно корпуса, не вынимая (57)Изобретениеотноситсякэлектротехнике, - обмотку иэ пропиточной жидкости. После в частности к способам контроля пропитки этого по результатам измерений определя. обмоток электрических машин изоляцион- . ют коэффициент пропитки по приведенной ными составами, Цель изобретения — повы- ., формуле, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к электротехl

"нике, в частности к способам контроля пропитки обмоток электрических машин изоляционными составами, Цель изобретения — повышение достоверности контроля.

На фиг.1 представлено сечение обмот-.: ки; иа фиг.2- эквивалентная схема электри-. ческой емкости обМотки.

На фиг.1 обозначены: 1 — провод обмот- ки, покрытый слоем эмали 2; 3 — корпусная изоляция; 4- поверхность паза; 5- воздуш- - ные полости между обмоткой и корпусной:: изоляцией; 6 —. воздушные полости между. корпусной изоляцией и поверхностью паза

7 — межвитковые воздушные полости.

Э квивалентную электрическую емкость обмотки можно представить в виде последовательно соединенных емкости обмотки отНОСИтЕЛЬНО КОРПУСа СкАл И МЕжВИтКОВОй ЕМ- 4( кости, состоящей из эквивалентной емкости (1 эмалевой изоляции Свв и эквивалентной емкости воздушных межвитковых полостей

С88

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

В процессе пропитки обмотки пропиточным составом частично заполняются воздушные полости 5, 6 и 7 (фиг,1), В общем случае степень заполнения пропиточным, составом прикорпусных полостей 5 и 6 отличается от степени заполнения пропиточным составом межвитковых полостей 7, В результате того, что объем межвитковых воздушных полостей 7 обмотки практически на. порядок меньше объема прикорпусных воэ1

1709470

Яв

35 (5) Сэв

C n Скпп Свдп Сапп

ga (Свдп Скдп Скпп — Свпп Скдп Скпп — Свдп Свпп Скдп + Свдп Свпп Скпп) + Свпп Свдп Скпп Скдп (7) душных полостей 5 и 6, качество пропитки обмоток определяется, в основном, степенью заполнения пропиточным составом межвитковых полостей 7 обмотки.

Обозначим Скдп, Скпп — емкости обмотки относительно корпуса до пропитки и после нее: Свдп, Свпп — собственные емкости обмотки до пропитки и после нее. Предста, вим также эквивалентную собственную емкость межвитковых воздушных полостей

Свпп в виде произведения геометрического фактора ga на диэлектрическую. проницаемость воздуха яв.

-.Свв = ge s

В соответствии с- фиг.2 и введенными обозначенияМи собственную емкость обмотки до пропитки можно представить в виде выражения — + + (1)

Свдп Сэв ga Es, Скдп где Сэв — эквивалентная. межвитковая емкость, образованная эмалевой изоляцией провода, После пропитки и сушки обмотки ее собственная емкость возрастает вследствие того, что диэлектрическая проницаемость прапиточного состава е1 больше диэлектрической проницаемости воздуха ьв. В процессе пропитки емкость Сэв и геометрический фактор ga не изменяются, а изменение собственной емкости в процессе пропитки происходит только за счет заполнения воздушных полостей 5, 6 и 7 обмотки (фиг.1)..Поэтому для собственной емкости обмотки после пропитки справедливо выражение (фиг.2)

1 1 + 1 + 1 (2)

Carin Сэв < <"" Скпп где г — диэлектрическая проницаемость статистической смеси в полостях обмотки, образованной частичками пропиточного состава и воздуха.

В соответствии с формулой Г ихтенеккера-Ротера диэлектрическая проницаемость двухкомпонентной смеси, состоящей из частиц пропиточного состава и воздуха, может быть определена из выражения

Ir1 < =.— 1п л + п в . (8)

Ф л Vn Vn

Vn Vn где Vrr — объем сухого остатка лака в межвитковых полостях;

Vn — объем межвитковых полостей в об, мотке;

Величины Свдп, Csnni Сэв, ga, Скдп, С„,п

- могут изменяться от обмотки к обмотке в широких пределах, Однако если любую обмотку .из однотипных статоров электриче5 ской машины погрузить в диэлектрическую пропиточную жидкость с известной диэлектрической проницаемостью р, симитировав 100 -ную пропитку, измерить емкости у этой обмотки относительно корпуса до

10 пропитки Скдп и после имитации 100 -ной

1 пропитки Скпп и аналогично собственные

1 емкости этой же обмотки в тех же условиях

Свдп Свдп, то отношения. A» = Скпп /Скдп и !

As - Cann/Свдп остаются практически по! 1

15 стоянными величинами независимо от того, какие значения принимали величины Свдп, Сэв ga Скдп до пропитки. Емкость обмотки, у которой симитирована 100 -ная пропитка, может быть найдена из выражения

20., 1 1 1 1 ()

Сввп C-- g-81 1Склп

Воспользовавшись выражениями (3) и (1), можно получить после преобразования следующее выражение .

Ав» 1 Яв 81 Скдп Ак + Сэв Скдп Ак + ga 81 CasJ (4)

Из выражений (1) и (4) можно получить выражения для (6) Вычтем левые и правые выражения (1) и

40 (2) и из полученного выражения выразим е, в результате получим. err — диэлектрическая. проницаемость сухого остатка пропиточного состава;

45 ев — диэлектрическая проницаемость воздуха;

Учитывая, что гв = 1, и то, что степень .. заполнения пропиточным составом межвитковых полостей является коэффициентом

50 пропитки Кпр Чд/Чп выражение (8) можно представить как ! пе =l4pЬ ел.. (9)

Из выражения (9) следует

1709470

Подставив в выражение (7) выражение (10) (5) и полученное выражение в формулу (10), окончательно получим

1пе

Кпр =

In ел

Скдп Свдп Свпп Скпп О (Ак " Ав Свдп Ак Ав )

Кпр - In

1и Ев Скдл Свдл Ак Р1 (1 — Aa) + (Ав — <1}(Cvgn Свдп С вЂ” Cern С, Cxnn— (1 1) пп Скпп Свдп Скдп дп (A» — Ав

К 1 С, ° С. С- С- (А 1,— А -СКпр = !n

In Ел Свдп Скдп Ак )81 (1 — Ав} + (Ав — й) (Скдп Свдп Скпп — Свпп Скдп Скпп—

Свдп Скдп Свпп + Свдп Свпп Скпп1 + (Ак (1 Ав} пп Скип Cern Скдп

Таким образом, чтобы определить коэффициент пропитки обмотки электрической машины по выражению (11), достаточно измерить у этой обмотки до пропитки и йосле нее емкости относительно корпуса изделия, собственные емкости обмотки, а также определить в любой другой аналогичной обмотке из партии контролируемых обмоток параметры А» и Ав.

Пример. Определяли коэффициент. пропитки Клр обмоток статоров электродвигателей 4А112М4 в количестве 5 шт. Измеряли емкости этих обмоток относительно корпуса и собственные емкости обмоток до пропитки и после нее, Измерения осуществляли на "Измерителе универсальном R, I, С" - Е 7-11 на частоте f = 1000 Гц. Обмотку под ЬЫ погружали в пропиточную жидкостькеросин, чем имитировали 100 >-ную пропитку. Диэлектрическая проницаемость ке.росина e> = 2,074. После погружения в диэлектрическую жидкость — керосин емкость обмотки % 5 относительно корпуса стала равной Ск > = 1436,1 пФ,а собственl ная емкость Conn = 191,7 пФ.

По результатам измерений, проведенным над обмоткой М 1, получили

1442

Ак = — = 1,575;

915,3

191,7

Ав = — — = 1,35.

142

Остальные обмотки пропитывали компаундом КП-34 и сушили по типовой технологии. Диэлектричес,;ая проницаемость отвержденного пропиточного состава КП-34 яв = 3,23. После пропитки и сушки у обмоток вновь измеряли емкости относительно корпуса С пп и собственные емкости Conn. По результатам измерений определяли коэффициент пропитки по способу пропитки

Кпрп и по предлагаемому способу Курв.

Результаты контроля сведены в таблицу

Квк следует из таблицы, коэффициенты пропитки, определяемые по способу-прототипу ;п и по предлагаемому способу Кпр>, 5 отличаются в 1,7 — 1,9.раза, причем коррекция между ними отсутствует. Таким образом, точность определения коэффициента пропитки по сравчению с прототигэм увеличена более чем на 407; и полученный по

10 предлагаемому способу коэффициент пропитки.соответствует коэффициенту пропитки межвитковых полостей обмотки, что свидетельствует о более высокой достоверности контроля общей насыщенности обмо15 ток пропиточным составом, чем это следует из способа-прототипа.

Формула изобретения

Способ определения коэффициента пропитки отверждаемым полимерным со20 ставом обмоток электрических машин, при котором у каждой обмотки из данной партии измеряют емкости относительно корпуса до . пропитки и после пропитки полимерным составом и сушки, а одну произвольно вы25 бранную обмотку после измерения емкости относительно корпуса до пропит- . ки погружают в пропиточную жидкость с известной диэлектрической проницаемостью, выдерживают до полного заполнения

30 ею полостей обмотки и измеряют емкость относительно корпуса, не вынимая обмотку из пропиточной жидкости, и по результатам измерений определяют коэффициент пропитки,отличаю щийсятем,что,с целью

35 повышения достоверности контроля, у всех обмоток из данной партии и произвольно выбранной обмотки после каждого из всех упомянутых измерений изменяют их собственные емкости, а коэффициент пропитки

40 определяют по выражению

1709470 где ел — диэлектрическая проницаемость отвержденного и ропиточного состава;

Скдп, Скпп — емкости рбмотки относительно корпуса соответственно до и после пропитки полимерным составом и сушки;

Свдп, Свпп —,собственные емкости обмотки соответственно до и после пропитки полимерным составом и сушки;.

c< — диэлектрическая проницаемость пропиточной жидкости;

Скпп к !

c„ ». где Скдп, Скпп — емкости произвольно вы1 1 бранной обмотки относительно корпуса соответственно до пропитки и после выдержки в пропиточной жидкости;

В

Свпп

Ав=—

Свдп О где Свдп, Свпп — собственные емкости про1 1 извольно выбранной обмотки соответственно до пропитки и после выдержки в про питоч ной жидкости.

1709470

Составитель Г.Смирнов

Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий

Редактор А,Лежнина

Заказ 434 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета rio изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101