Cómo evitar daños en el aislamiento del devanado del estator de un motor de inducción

Aproximadamente el 80% de los accidentes con automóviles eléctricos están relacionados con daños en el devanado del estator... La alta capacidad de daño del devanado se debe a las duras condiciones de funcionamiento y la estabilidad insuficiente de las propiedades eléctricas de los materiales aislantes. Los daños en el aislamiento V pueden provocar un cortocircuito entre el devanado y el circuito magnético, un cortocircuito entre las espiras de las bobinas o entre los devanados de fase.

Causas de daños en los devanados del estator de motores eléctricos asíncronos.

La causa principal del daño del aislamiento es una fuerte disminución de la fuerza eléctrica bajo la influencia de humedecer la bobina, la contaminación de la superficie de la bobina, los impactos en el motor eléctrico por virutas de metal, metal y otro polvo conductor, la presencia de vapores de varios líquidos en el aire de refrigeración, operación a largo plazo del motor eléctrico a temperatura elevada de bobinado, aislamiento de envejecimiento natural.

La amortiguación del devanado puede ocurrir debido al almacenamiento prolongado de un motor eléctrico en una habitación húmeda y sin calefacción.Se ha descubierto que el motor puede humedecerse cuando el motor está inactivo durante mucho tiempo. condición, especialmente cuando la humedad ambiental es alta o cuando el agua entra directamente en el motor eléctrico.

Para evitar que la bobina se moje durante el almacenamiento del motor eléctrico, buena ventilación del almacén y calefacción moderada en la estación fría. Durante los períodos de paradas prolongadas del motor en climas húmedos y neblinosos, cierre las válvulas de los conductos de aire de entrada y salida. En clima cálido y seco, todas las válvulas deben estar abiertas.

Devanado del motor sucio principalmente debido al uso insuficiente de aire limpio para el enfriamiento. Junto con el enfriamiento, el aire en el motor eléctrico puede recibir polvo de carbón y metal, hollín, vapores y gotas de varios líquidos. Debido al desgaste de las escobillas y los anillos colectores, se forma polvo conductor, que con los anillos colectores incorporados se deposita en los devanados del motor.

La prevención de la contaminación se puede lograr mediante un mantenimiento cuidadoso del motor eléctrico y una limpieza a fondo del aire de refrigeración. Si es necesario, revise periódicamente el motor eléctrico, límpielo de polvo y suciedad y, si es necesario, realice pequeñas reparaciones en el aislamiento. Con el aumento del calentamiento, así como también como resultado del envejecimiento natural, el aislamiento pierde significativamente su resistencia mecánica, se vuelve quebradizo e higroscópico.

Cuando la máquina funciona durante mucho tiempo, la fijación de las partes ranuradas y frontales del devanado se debilita y, debido a las vibraciones, se destruye su aislamiento... El aislamiento del devanado puede dañarse: debido al ensamblaje y transporte descuidados del motor eléctrico , por rotura de la correa del ventilador o rotor, en el resultado del roce del estator con el rotor.

Resistencia de aislamiento del devanado del estator de motores eléctricos asíncronos

La condición del aislamiento se puede juzgar por su resistencia. La resistencia de aislamiento mínima depende de la tensión U, V, el motor eléctrico y su potencia P, kW. La resistencia de aislamiento de los devanados del circuito magnético y entre ellos los devanados con fase abierta a la temperatura de funcionamiento del motor eléctrico debe ser de al menos 0,5 MOhm.

A temperaturas por debajo de la temperatura de funcionamiento, esta resistencia debe duplicarse por cada 20 °C (total o parcial) de diferencia entre la temperatura de funcionamiento y la temperatura para la que está especificada.

Medida de la resistencia de aislamiento de máquinas eléctricas

La resistencia de aislamiento generalmente se mide con un dispositivo especial: un megóhmetro. Para devanados de máquinas eléctricas con tensión nominal de hasta 500 V, la tensión del megaóhmetro debe ser de 500 V, para devanados de máquinas eléctricas con tensión nominal de más de 500 V, una tensión del megaóhmetro de 1000 V. Si el la resistencia de aislamiento medida del devanado es menor que la calculada, luego limpie y seque la bobina si es necesario.Para ello se desmonta el motor eléctrico y se elimina la suciedad de las superficies accesibles de los devanados con rasquetas de madera y trapos limpios empapados en queroseno, gasolina o tetracloruro de carbono.

Métodos de secado de motores asíncronos.

El secado de las máquinas protegidas se puede realizar tanto desmontadas como montadas, las máquinas cerradas se deben secar desmontadas. Los métodos de secado dependen del grado de humedad del aislamiento y de la disponibilidad de fuentes de calor. Cuando se seca con calefacción externa, se utiliza aire caliente o rayos infrarrojos. El secado por aire caliente se realiza en hornos, cajas y cámaras de secado equipados con calentadores de vapor o eléctricos. Las cámaras y cajas de secado deben tener dos aberturas: en la parte inferior para la entrada de aire frío y en la parte superior para la salida de aire caliente y el vapor de agua generado durante el secado.

La temperatura del motor debe aumentarse gradualmente para evitar el estrés mecánico y el hinchamiento del aislamiento. La temperatura del aire no debe superar los 120 °C para el aislamiento de clase A y los 150 °C para el aislamiento de clase B.

Al comienzo del secado, es necesario medir la temperatura del devanado y la resistencia del aislamiento cada 15-20 minutos, luego el intervalo entre mediciones se puede aumentar a una hora. El proceso de secado se considera completo cuando el valor de la resistencia se encuentra en estado estacionario. Si la bobina se humedece ligeramente, se puede realizar el secado debido a la liberación de energía térmica directamente a las partes del motor eléctrico.El secado de CA es más conveniente cuando el devanado del estator está energizado cuando el rotor está bloqueado; mientras que el devanado del rotor de fase debe cortocircuitarse. La corriente en el devanado del estator no debe exceder el valor nominal.

Cambio en la temperatura del devanado y resistencia de aislamiento dependiendo del tiempo de secado tensión reducida, entonces el esquema de conexión de los devanados del estator puede no cambiar, para voltaje monofásico se recomienda conectar los devanados de fase en serie. Para el secado de pérdidas de energía en circuitos magnéticos y carcasas de motores. Para ello, con el rotor retirado, se coloca el estator con una bobina de magnetización temporal que cubre el circuito magnético y el cuerpo. No es necesario distribuir la bobina de magnetización por todo el círculo, se puede enfocar en el estator en el lugar más conveniente. El número de vueltas en la bobina y la corriente en ella (sección transversal del cable) se eligen de la siguiente manera para que la inducción en el circuito magnético sea (0.8-1) T al comienzo del secado y (0.5-0.6) T al final del secado.

Para cambiar la inducción, se hacen tomas de la bobina o se ajusta la corriente magnetizando la bobina.

Métodos para determinar la ubicación de fallas en el aislamiento del devanado.

En primer lugar, es necesario desconectar los devanados de fase y medir la resistencia de aislamiento de cada devanado de fase del circuito magnético, o al menos verificar la integridad del aislamiento. Determinación del lugar de falla del aislamiento con dos voltímetros. Determinación de un grupo de devanados con aislamiento dañado por medio de una lámpara de prueba. En Esto revela un devanado de fase con aislamiento dañado.

Se pueden usar diferentes métodos para determinar la ubicación de la falla: el método de medir el voltaje entre los extremos de la bobina y el circuito magnético, el método de determinar la dirección de la corriente en partes de la bobina, el método de dividir el bobina en partes y el método de «quemado». En el primer método de un devanado de fase con aislamiento dañado, se aplica un voltaje CA o CC reducido y los voltímetros miden el voltaje entre los extremos del devanado y el circuito magnético. De acuerdo con la relación de estos voltajes, se puede estimar la posición del devanado dañado en relación con sus extremos. Este método no proporciona suficiente precisión a baja resistencia. bobinas

El segundo método es que se aplica un voltaje constante al voltaje de los extremos del devanado de fase combinados en un punto común y en el circuito magnético. Para las posibilidades de regulación y limitación de la corriente en el circuito se incluye el reóstato R. Los sentidos de las corrientes en las dos partes de la bobina limitada por el punto de conexión con el circuito magnético serán opuestas. Si toca sucesivamente dos cables del milivoltímetro en los extremos de cada grupo de bobinas, la flecha del milivoltímetro se desviará en una dirección, mientras que los cables del milivoltímetro no se conectarán a los extremos del grupo de bobinas dañadas. aislamiento. En los extremos de los siguientes grupos de bobinas, la desviación de la flecha cambiará al contrario.

Para un grupo de devanados con aislamiento dañado, la desviación de la flecha dependerá de cuál de los extremos esté más cerca del lugar de la falla del aislamiento; excepto Además, el voltaje en los extremos de este grupo de bobinas será menor que en otros grupos de bobinas si el aislamiento no está cerca de los extremos del grupo de bobinas. Del mismo modo, se realiza una determinación adicional del lugar. falla del aislamiento dentro del grupo de bobinas.