Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі министерство образования и науки республики казахстан
«Транспортная наука и инновации», посвященная Посланию Президента РК Н.А. Назарбаева
жүктеу/скачать 5,71 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Материалы XXXIX Республиканской научно-практической конференции студентов
- ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН Сыдықова А.Н. – студент (г. Алматы, КазАТК) Аширбаев Г.К., к.т.н., доцент (г. Алматы, КазАТК)
- «Транспортная наука и инновации», посвященная Посланию Президента РК Н.А. Назарбаева «Нҧрлы жол - путь в будущее»
«Транспортная наука и инновации», посвященная Посланию Президента РК Н.А. Назарбаева «Нҧрлы жол - путь в будущее»
397 тексергенде КДР-де сығылған ауаның пайда болуы тығыздағышының ҿткізуі, қосымша раҚРядка клапаны серіппенің отыруы Тығыздағышты ауыстыру
Серіппені ауыстыру Жҧмсақтық клапаны арқылы ЗК зарядкасының екінші
каналын ашқанда 305-тен 4,0 кгс/см 2 дейін
5 с кҿп Жҧмсақтық клапаны дросселінде ǿ 0,9мм тесікті тексеру
Автоматты электронды – пневматикалық стенд МТЗ. К483 қабылдау-беру сынауларында жҽне теміржол кҿлігінде депо жағдайында жҿндеу жҧмыстарынан кейін 483, 483М, 483М-01, 483А жҽне 483-01 жҥк ауа реттегіштарын тексеруге арналған. Компьтермен қамтамасыз етілген.
Сурет 2 - Автоматты электронды – пневматикалық стенд МТЗ. К483 Стендінің ҥш жҧмыс режимі бар: автоматты, операциялық (ауа реттегіштардың бас немесе магистральды бҿліктерінің кез келген параметрлерін жеке тексеру мҥмкіндігін қамтамасыз етумен) жҽне ҥйлестіру жҧмыстары мен стендіні метрологиялық аттестациялауды жҥргізу ҥшін қол. Жҧмыс режимін мҽзірге сҽйкес таңдайды, бҧнда тҥймешікті стансада команда тапсырмасы бойынша оператор жҧмысының жҥйесі кҿрсетіледі. Қҧралдарды сынауды жҥргізу кезінде микропроцессорлық басқаруды қолдану адам факторының ықпалын толық жояды, ауа реттегіштардың бас жҽне магистраль бҿліктерін тексерудің жоғары дҽлдігін қамтамасыз етеді, жҽне қолдану кезінде қҧралдардың жоғары сенімділігін қамтамасыз етеді.
жҿндеуді жетілдіру ҥшін жҿндеу ҿндірісінің техникалық қайта жарақтандыруға жҽне тиімділігін кҿтеруге ықпал ететін қазіргі технологиялық қҧралдарды қолдану тиімді . Автоматты электронды – пневматикалық стенд МТЗ теміржол кҿлігінде депо жағдайында жҿндеу жҧмыстарынан кейін 483, 483М, 483М-01, 483А жҽне 483-01 жҥк ауа реттегіштерін тексеруге арналған. КР темір жолдарын қолданудың ерекшілігі қызмет кҿрсету мен жҿндеуге жоғары білікті еңбектің ең кіші шығынында тежеу қҧралдарының сенімділігін талап етеді. Алдағы уақытта жылжымалы қҧрамның тежеу қҧралдарын жҿндеу жҧмыстарының жаңа ҽдіс тҽсілдері мен жаңа стендтер жасалады деген сенімдемін. Жалпы жылжымалы қҧрамның тежеу қҧралдарының ауа реттегішінің ақаулықтары болмайтындай оларды заманауи технологиялармен жетілдіру, жаңаша нҧсқасын жасап шығару тежеу процесінде қауіпсіздікті қамтамасыз етеді. «Транспортная наука и инновации», посвященная Посланию Президента РК Н.А. Назарбаева «Нҧрлы жол - путь в будущее»
398
В процессе эксплуатации на промышленности и транспорте электрические машины подвергаются постоянным воздействиям неблагоприятных факторов, которые приводят к преждевременному выходу из строя электродвигателей и нарушению технологического процесса. Постепенное ухудшение изоляционных свойств создает условия для пробоя изоляции электродвигателей, а также на стадии приемо-сдаточных испытаний [2, 3, 4, 5]. Изоляция электродвигателей широко эксплуатируемых в промышленности и транспорте является изоляцией класса нагревостойкости "В" с максимальной температурой нагревостойкости 135°С. Основным электроизоляционным материалом асинхронных двигателей серии 4А являются материалы на основе неограниченных диэлектриков (слюда, асбест, стекловолокно), различных синтетических материалов (полиэфирные и полиуретановые смолы, пластмассы с неорганическим заполнителем и др.) и клеящих пропиточных смол органического происхождения. На протяжении всего срока эксплуатации электрических двигателей постепенно происходит ухудшение диэлектрических свойств изоляции, и как следствие, уменьшение сопротивления. Снижение сопротивления изоляции возникает под действием физического износа и усталости, в результате чего происходит пробой изоляции в момент пуска электродвигателя. В процессе эксплуатации двигателей различного назначения в результате длительных нерабочих пауз происходит постепенное поглощение влаги изоляцией. Этот процесс усиливается в то время, когда двигатель находится в отключенном состоянии в процессе его охлаждения, так как в этот момент давление в порах и капиллярах изоляции несколько ниже атмосферного [1]. На рис. 1 представлен эпизод экспериментально полученных изменений относительной влажности обмотки электродвигателя в течение суток, работающего в повторно-кратковременном режиме. В период от 1 до в, когда двигатель не работает, влажность обмотки соответствует относительной влажности окружающей среды ос. При пуске двигателя в момент времени в с увеличением температуры обмотки происходит дополнительная конденсация влаги на изоляции. В результате чего влажность обмотки может кратковременно увеличиться на отрезке от в до 3. После этого происходит подсушивание обмотки под действием термодиффузии до момента
0 , когда двигатель отключится. В период, когда двигатель отключен, происходит дальнейшее подсушивание за счет оставшегося тепла в обмотке до ‘
когда температура обмотки достигает температуры окружающего воздуха, начинается процесс увлажнения изоляции до времени следующего включения ‘
температура продолжается снижаться до такого значения, когда концентрация влаги препятствует процессу диффузии влаги в изоляцию. Почти все виды изоляции содержат примеси, при взаимодействии с которыми сорбированная влага создает токопроводящие мостики, действие которых сопоставимо с шунтированием сопротивления сухого диэлектрика водой [2, 3, 4, 6].
«Транспортная наука и инновации», посвященная Посланию Президента РК Н.А. Назарбаева «Нҧрлы жол - путь в будущее»
399
Рисунок 1 - Изменение относительной влажности обмотки при повторно- кратковременном режиме
Учитывая то, что удельное сопротивление водного раствора является константой, а его суммарное сопротивление зависит от концентрации влаги в изоляции, сопротивление увлажненной изоляции можно определить по формуле:
(1) где R - общее сопротивление увлажненной изоляции; RД - сопротивление сухого диэлектрика; rвр - удельное сопротивление водного раствора, приведенное к единице влагосодержания; q - влагосодержание.
Процесс изменения сопротивления во время увлажнения характеризуется, согласно [6], уравнением:
(2) где R( ) - текущее значение сопротивления изоляции; Rо - начальное значение; - время увлажнения; Ту - постоянная времени снижения сопротивления, зависит от параметров окружающей среды;
В момент пуска двигателя происходит нагрев обмоток, и в результате влияния градиента температур начинается процесс перемещения впитанной влаги от внутренних, более теплых слоев, изоляции к внешним и испарение ее. Процесс термодиффузии приводит к подсушиванию изоляции в рабочем режиме и восстановлению сопротивления. Изменение сопротивления изоляции в процессе сушки подчиняется дифференциальному уравнению [6]:
(3) где Rуст - установившееся значение сопротивления изоляции при сушке; R0 - сопротивление изоляции в начальный момент времени;
«Транспортная наука и инновации», посвященная Посланию Президента РК Н.А. Назарбаева «Нҧрлы жол - путь в будущее»
400 Тс - постоянная времени роста сопротивления при сушке, зависит от параметров окружающей среды. Продифференцировав (3), получаем уравнение:
(4) Автором [8] установлено, что при относительной влажности окружающего воздуха t=78%, температуре °=15°С и токе электродвигателя I = 0,851н значение постоянной времени роста сопротивления 4 часа, т.е. это значит, что полного восстановления сопротивления изоляции двигателя при повышенной влажности окружающей среды и кратковременном режиме эксплуатации, не происходит (рис. 2). В формулах (1), (2) учитывается влияние увлажнения и сушки обмотки двигателя, но не отражается тот факт, что при смене процессов увлажнения и сушки происходит постепенное накопление эффекта разрушения изоляции. Под действием явления термодиффузии происходит значительное увеличение влияния концентрации молекул воды на внутреннюю поверхность изоляции, в результате чего начинается процесс ослабления межмолекулярных связей и изменения структуры изоляции, характеризующийся увеличением количества микропор и их размеров, что приводит к увеличению влагапоглотительной способности изоляции. Это означает, что в следующий период увлажнения изоляция будет впитывать больше влаги, чем в предыдущий. Таким образом, при постоянно повторяющихся циклах сушки и увлажнения у изоляции возрастают количество пор и способность поглощать влагу, что приводит к постепенному снижению сопротивления изоляции. Наступит время, когда в момент очередного цикла увлажнения на изоляции образуется такое количество токопроводящих областей, что они замкнут между собой, и это приведет к пробою изоляции [7].
изоляции электродвигателя: а) - сопротивление изоляции двигателя, работающего в длительном режиме; б) - сопротивление изоляции двигателя, работающего в повторно- кратковременном режиме; в - момент включения двигателя; 0 - момент отключения двигателя. Под влиянием тепла процесс износа изоляции усиливается, подчиняясь закону зависимости скорости химических реакций от температуры [8]. На это оказывают большое влияние не только степень нагрева, но и время, в течение которого происходит этот нагрев. Для наглядности разберем фрагмент гистограммы изменений температуры обмотки двигателя (рис. 3). В момент включения 6 начинается разогрев обмотки от температуры окружающей среды t°ос до температуры превышающей допустимое значение для данного класса изоляции t°тах . После отключения двигателя в момент 0, изоляция начинает остывать. В
«Транспортная наука и инновации», посвященная Посланию Президента РК Н.А. Назарбаева «Нҧрлы жол - путь в будущее»
401 момент ’в происходит следующее включение двигателя, но за время от 0 до 'в обмотка не успевает остыть до температуры наружного воздуха t°ос. Происходит увеличение температуры обмотки до t°тах при той же нагрузке за период времени менее чем от в до 0. Время работы двигателя при Превышении допустимой температуры от ’1 до ’2 будет больше. Срок службы изоляции в зависимости от температуры обмотки можно рассчитать по формулам (3) и (4).
Рисунок 3. Изменение температуры обмотки электродвигателя при повторно- кратковременном режиме
Кроме этих формул существуют математические модели [2, 3, 4, 6], определяющие срок службы изоляции с учетом факторов окружающей среды, но эти модели не отражают в полной мере процесс износа изоляции под влиянием режимов работы двигателя. До сегодняшнего дня не определена практичная модель математического моделирования, которая бы описывала весь период эксплуатации электродвигателей в зависимости от режимов работы, характерных для АПК.
происходит в результате воздействия факторов окружающей среды (повышенная влажность, агрессивная среда, резкие перепады температур) в сочетании с кратковременными режимами работы. При планировании текущих ремонтов целесообразно сочетание простейших способов диагностирования состояния электродвигателей с прогнозированием момента наступления критического состояния на базе математического моделирования, учитывающего не только условия эксплуатации и продолжительности работы в течение суток, но количество и длительность периодов простоя двигателей во влажной (агрессивной) среде. Необходимо развивать методы прогнозирования состояния электродвигателей особенно в направлении увеличения числа контролируемых параметров, позволяющих более объективно оценивать состояние электродвигателя на базе современной измерительной и вычислительной техники.
CПИCOК ИCПOЛЬЗOВAННOЙ ЛИТЕPAТУPЫ 1. Ермолин Н.П., Жерихин И.П. Надежность электрических машин. Сп-б.: Энергия, 2006. - 247 с. 2. Воронин СМ. Аналитическое описание износа изоляции при циклическом увлажнении / Пути совершенствования механизации промышленности: Сб.науч.тр./ВНИПТИМЭСХ. Зерноград, 1991. - С.86-91. 3. Дмитриевский B.C. Вывод уравнения надежности электроизоляции / Электротехника. 2013. № 1, С.56-58. 4. Поляков В.И. Интегральный критерий теплового состояния изоляции электрических машин./ Электричество. М.,2005. № 9. С.49-54. «Транспортная наука и инновации», посвященная Посланию Президента РК Н.А. Назарбаева «Нҧрлы жол - путь в будущее»
402 5. Машевский В.П. Исследование влияния режимов работы и условий окружающей среды животноводческих помещений на состояние электроприводов и обоснование нового способа сохранения их работоспособности: Дисс. канд. техн. наук. Киев, 1999. 178 с. 7. Воронин СМ. Исследование процесса износа изоляции электродвигателей животноводческих объектов и разработка способа прогнозирования ее технического состояния: Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.20.02. Утв.02.11.83. Зерноград. 1982. 129 с. 8. Идиятуллин Р.Г., Мухамадуллин И.М., Хаев Л.Р., Сергеева М.Н. Вероятностно- статистический метод оценки энергетических параметров электропотребления Высокогорского района РТ / Межвузовский тематический сборник научных трудов «Электроэнергетика» г. Казань, 2008. г. С. 86-90.
Басуға 01.07.2015 жыл қой қойылды. Пішімі 60х84 1/16. Офсеттік қағаз. Таралымы 20 дана. Тапсырыс №______ М. Тынышбаев атындығы ҚазККА, Редакциялық баспа орталығы. Алматы қаласы, Райымбек даңғылы, 165. жүктеу/скачать 5,71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|