DOI: https://doi.org/10.31498/2225-6733.38.2019.181416

Програмне забезпечення для пристрою діагностики та теплового захисту електродвигунів, що експлуатуються в умовах запиленого середовища

V. E. Krivonosov, I. V. Fedosova, S. V. Vasilenko

Анотація


Асинхронні двигуни (АД) є найбільш поширеними електроспоживачами. Частка АД від всіх електроприймачів, які працюють на напрузі до 1000 В, становить до 70% від загального числа. Основною причиною скорочення терміну служби роботи електричних машин, що працюють в умовах підвищеної запиленості навколишнього середовища, є прискорене старіння ізоляції статорних обмоток. В умовах відмови ряду підприємств України від планово-попереджувальних ремонтів і переходу до профілактики за фактом, своєчасне виявлення аномального режиму роботи АД є запорукою безаварійної роботи підприємства. Товщина шару пилу для двигунів потужністю 50 кВт і вище спостерігається від 2 до 5 сантиметрів, при цьому нижня частина лобової обмотки залишається непокритою пилом. Шар пилу на поверхні ізоляції обмоток АД призводить до зниження тепловіддачі і локального підвищення температури ізоляції під шаром пилу. Розробка способу діагностики причин теплового навантаження ізоляції статорних обмоток ізоляції і температурного захисту АД, визначення умов настання моменту проведення профілактичних робіт, створення алгоритмів і програмного забезпечення для пристроїв температурного захисту АД є актуальним завданням. Відповідно до рівняння теплового балансу АД і з огляду на ослаблення теплового потоку від ізоляції обмотки статора АД до повітря, вважаючи плоско паралельними стінки пилу, отримано вираз визначення критичного покриття ізоляції пилом, що є критерієм визначення початкового моменту профілактичних робіт. Теоретичні та експериментальні дослідження дозволили розробити новий спосіб температурного захисту АД, новизна якого полягає у вимірюванні та порівнянні температур теплових датчиків, встановлених на запилюваній і незапилюваній поверхнях ізоляції обмотки статора АД. Встановлено: термін експлуатації АД, які працюють в умовах запиленості середовища, залежить від локального перегріву ізоляції. Покриття поверхні ізоляції пилом товщиною 3 і вище сантиметрів скорочує термін експлуатації АД в 1,8-2,3 рази. Критерієм визначення початкового моменту проведення профілактичних робіт є різниця температур покритої і непокритої пилом ізоляції, яка не перевищує 5°С. Одночасне перевищення температурою ізоляції в місцях виміру допустимого значення є критерієм визначення пошкодження в АД, приводному механізмі або наявності несиметричних напруг мережі живлення; в цьому випадку АД відключається від мережі

Ключові слова


асинхронний двигун; температурний захист, локальний перегрів ізоляції; програмне забезпечення

Посилання


Перелік використаних джерел (ГОСТ):

Архипцев Ю.Ф. Асинхронные электродвигатели / Ю.Ф. Архипцев, Н.Ф. Котеленец. – 2-е изд., прераб. и доп. – М. : Энергоатомиздат, 1986. – 104 с.

Ямова С.Я. Старение, стойкость и надежность электрической изоляции / С.Я. Ямова, Л.В. Ямова. – М. : Энергоатомиздат, 1990. – 176 с.

Вольдек А.И. Электрические машины: учебник для студентов ВУЗов / А.И. Вольдек. – Изд. 2-е перераб. и доп. – Л. : Энергия, 1974 г. – 267 c.

Правила устройства электроустановок. – 6-е изд. – Х. : Форт, 2009. – 704 с.

Пат. 16922 Україна, МПК Н 02 Н 5/00. Пристрій температурного захисту // О.Б. Кац, В.С. Дзюбан, А.О. Дубинський. – № u200607630; заявл. 10.07.06; опубл. 15.08.06, Бюл. № 8. – 3 с.

А. с. 1584028 СССР, МПК Н 02 Н 7/08, 7/085. Устройство для контроля и защиты электродвигателя от неполнофазных режимов и витковых замыканий / И.В. Жежеленко, В.Е. Кривоносов, Б.Ф. Рыбалко. – № 4389543/24-07; заявл. 09.03.88; опубл. 07.08.90, Бюл. № 29.

Пат. 53896 Україна, МПК Н 02 Н 5/04, Н 02 Н 5/10. Пристрій температурного захисту // Е.П. Москальов, І.Г. Шірнін, Ю.І. Дмитренко, Є.Б. Ковальов, В.В. Непочатов, О.Б. Кац. – № 2002010759; заявл. 30.01.02; опубл. 17.02.03, Бюл. № 2. – 3 с.

Кривоносов В.Е. Диагностика и защита изоляции обмоток асинхронных двигателей, работающих в агрессивной среде / В.Е. Кривоносов, С.В. Василенко // Вісник Приазовського державного технічного університету : Зб. наук. пр. / ДВНЗ «ПДТУ». – Маріуполь, 2015. – Вип. 31. – С. 148-155. – (Серія : Технічні науки).

Пат. 107898 Україна, МПК Н 02 Н 5/04, Н 02 К 15/12, Н 02 Н 5/10, G 01 K 13/08. Спосіб контролю і теплового захисту обмоток електричних машин, які працюють у запиленому середовищі // В.Є. Кривоносов, І.В. Жежеленко, О.В. Московець, С.В. Василенко. – № а201401923; заявл. 26.02.14; опубл. 25.02.15, Бюл. № 4. – 5 с.

Комп’ютерна програма «Діагностика причин температурного перевантаження і захист електроустаткування від перегрівання» / В.Є. Кривоносов; свідоцтво № 77424 від 06.03.2018 р.

References:

Arkhiptsev I.F., Kotelenets N.F. Asinkhronnye elektrodvigateli [Asynchronous electric motors]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1986. 104 p. (Rus.)

Iamova S.I., Iamova L.V. Starenie, stoikost’ i nadezhnost’ elektricheskoi izoliatsii [Aging, durability and reliability of electrical insulation]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1990. 176 p. (Rus.)

Vol’dek A.I. Elektricheskie mashiny. Uchebnik dlia studentov vuzov [Electric motors. Textbook for university students]. Leningrad, Energiia Publ., 1974. 267 p. (Rus.)

Pravila ustroistva elektroustanovok [Electrical installation rules]. Khar’kov, Fort Publ., 2009. 704 p. (Rus.)

Kats O.B., Dziuban V.S., Dubins’kii A.O. Pristrіi temperaturnogo zakhistu [Temperature protection device]. Patent UА, no. 16922, 2006. (Ukr.)

Zhezhelenko I.V., Krivonosov V.E., Rybalko B.F. Ustroistvo dlia kontrolia i zashchity elektrodvigatelia ot nepolnofaznykh rezhimov i vitkovykh zamikanii [Device for control and protection of the electric motor from non-single-phase modes and winding interruptions]. Certificate of authorship USSR, no. 1584028, 1990. (Rus.)

Moskal’ov E.P., Shіrnіn І.G., Dmitrenko Iu.І., Koval’ov Є.B., Nepochatov V.V., Kats O.B. Pristrіi temperaturnogo zakhistu [Temperature protection device]. Patent UA, no. 53896, 2003. (Ukr.)

Krivonosov V.E., Vasilenko S.V. Diagnostika i zashchita izoliatsii obmotok asinkhronnykh dvigatelei, rabotaiushchikh v agressivnoi srede [Diagnostics and protection of insulation of windings of asynchronous motors operating in aggressive environment]. Vіsnik Priazovs’kogo Derzhavnogo Tekhnіchnogo Unіversitetu. Serіia: Tekhnіchnі nauki – Reporter of the Priazovskyi State Technical University. Section: Technical sciences, 2015, no. 31, pp. 148-155. (Rus.)

Krivonosov V.E., Zhezhelenko І.V., Moskovets O.A., Vasilenko S.V. Sposob kontrolia i teplovoi zashchity obmotok elektricheskikh mashin, kotorye rabotaiut v zapylennoi srede [The method of control and thermal protection of the windings of electrical machines that operate in a dusty environment]. Patent UA, no. 107898, 2015. (Ukr.)

Krivonosov V.E. Komp’iuternaia programma «Diagnostika prichin temperaturnoi peregruzki i zashchity elektrooborudovaniia ot peregreva» [Computer program «Diagnostic causes of temperature overload and protection of electrical equipment from overheating»]. Certificate no. 77424, 2018. (Rus.)


Метрики статей

Завантаження метрик ...

Metrics powered by PLOS ALM

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Лицензия Creative Commons
Вміст даного сайту доступний згідно з ліцензією Creative Commons «Attribution» («Атрибуція») 4.0 Всесвітня.