Авторы: В.В. Мурашко, В.В. Гурин
Источник: Сборник научных работ студентов высших учебных заведений Республики Беларусь «НИРС 2009» / редкол.: А. И. Жук [и др.]. – Минск: Изд. центр БГУ, 2010. - 556 с.
асинхронный электродвигатель, защита электродвигателя, электробезопасность, изоляция обмоток двигателя, неполнофазный режим сети
Отказы электродвигателей вызывают значительный ущерб в сельскохозяйственном производстве из-за недоотпуска продукции и уменьшение продуктивности животных. Анализ причин отказов электродвигателей показал, что, несмотря на тяжелые условия работы в сельском хозяйстве, почти все электродвигатели можно было бы сохранить при надежной и правильно выбранной защите. Поэтому проблема совершенствования защитных устройств с целью повышения эксплуатационной надежности электродвигателей актуальна.
В [1] указано, что неполнофазный режим (обрыв фазы) является причиной выхода из строя электродвигателей в 40–50 % случаев, стопорный режим (заторможенный ротор) – в 20–25 % случаев, увлажнение обмотки (понижение сопротивления изоляции) – в 10–15 % случаев, нарушение охлаждения – в 8–10 % случаев. Эти данные могут изменяться в зависимости от применяемого в хозяйстве технологического оборудования, условий эксплуатации и надежности электрических сетей.
Анализ показывает, что для предпускового контроля наличия всех фаз в сети наиболее просто использовать фильтр напряжения обратной последовательности. Кроме контроля неполнофазного режима, он обеспечит дополнительную функцию – контроль порядка чередования фаз. Это важно для приводов рабочих машин, не допускающих вращения в обратную сторону.
Анализ способов защиты обмоток электродвигателей от увлажнения во время технологических пауз позволяет заключить, что применительно к предпусковому контролю состояния изоляции обмоток двигателя и последующей защите от увлажнения обмоток, наиболее простым способом является использование переменного электрического поля частотой 50 Гц, обеспечивающего подсушку изоляции за счет диэлектрических и джоулевых потерь. Этот способ эффективнее электроосмоса.
Анализируя устройства измерения (контроля) сопротивления изоляции, электрических двигателей и другого промышленного оборудования, можно выделить две группы устройств: устройства, измеряющие периодически сопротивление изоляции; устройства, измеряющие постоянно сопротивление изоляции. Исследования, проведенные в лаборатории, показали, что приборы с контролем сопротивления изоляции на постоянном токе напряжением 500 В сложны и не безопасны. В частности, интерес представляет измерение тока утечки на частоте 50 Гц.
После анализа способов контроля состояния изоляции и защиты от увлажнения во время технологической паузы предложен косвенный метод измерения сопротивления изоляции по току утечки с подачей переменного напряжения сети одной фазы в обмотку двигателя во время технологической паузы. Разработана схема контроля и подобраны элементы схемы. Для повышения электробезопасности разработано встроенное УЗО.
Проведены испытания разработанного устройства, которые показали его работоспособность.
1. Грундулис А.О. Защита электродвигателей в сельском хозяйстве. – 2-е изд. – М.: Агропромиздат. 1988. – 111 с.