12.12.2017 16:31:13
C Днем Конституции Россиской Федерации!
08.12.2017 13:06:44
Коллектив АО "ЗАВОД "ФИОЛЕНТ" поддерживает решение Путина В.В. баллотироваться в президенты РФ
17.11.2017 12:52:21
Трудовой коллектив завода поздравил Баталина А.С. с награждением высокой государственной наградой
Последние новости

   
Главная | Статьи и публикации

Михайлов В.В. Неразрушающий контроль качества пропитки обмоток электродвигателей .

Михайлов В.В. Неразрушающий контроль качества пропитки обмоток электродвигателей .

 

УДК621.3.045.002:621.319.45

 

В.В. Михайлов, начальник бюро анализа материалов

 

НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПРОПИТКИ
ОБМОТОК ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ.

 

Данная статья посвящена вопросам контроля качества пропитки обмоток высокоскоростных электродвигателей, применяемых в ручном электроинструменте. Специфика работы в этих условиях предъявляет повышенные требования к надежной цементации обмоток в пазах магнитопровода якоря для исключения взаимного перемещения витков и сдвига секций, что может привести к выходу электродвигателя из строя из-за нарушения балансировки и короткому замыканию.

Для обеспечения механической прочности обмоток применяется пропитка лаками и компаундами. С точки зрения выбора пропиточного состава для якоря высокоскоростного электродвигателя оптимальным является компаунд, который в отличие от лака не содержит растворителей, а, следовательно, не образует поры и воздушные зазоры, неизбежные после удаления растворителя. Компаунд должен удовлетворять предъявляемым требованиям по нагревостойкости, цементирующей способности и электроизоляционным свойствам; проникать вглубь обмотки, заполняя воздушные промежутки и не вытекать; отверждаться полностью, равномерно, по всему объему без усадки и газовых вкючений.

Последний фактор в значительной степени определяет надежность якоря, отказы которого в большинстве случаев обусловлены смещением обмоток, вызванных не полным отверждением пропиточного компаунда. Этот дефект, как правило, проявляется не в процессе производства якорей, а значительно позднее- при приемо- сдаточных испытаниях готовых изделий. Следовательно, поиск путей контроля полноты отверждения компаунда является актуальной задачей.

Оценка полноты отверждения (полимеризации) компаунда осуществляется различными методами. К их числу можно отнести экстрагирование не отвержденной части, проверка устойчивости в кипящей воде, контроль твердости, проверка на отсутствие «отлипа», проверка электрических параметров при температуре, близкой к температуре отверждения [1,2 ].

Для сплошного контроля в условиях серийного производства эти методы не приемлемы из-за длительности, трудоемкости и в некоторых случаев необходимости разрушения образцов. Метод проверки электрического сопротивления, рекомендуемый в работе [ 1 ], мало информативен, т.к. слабо связан с полнотой полимеризации.

При решении поставленной задачи целесообразно проверять параметры, характеризующие степень структурообразования компаунда, такие как диэлектрическая проницаемость, тангенс угла диэлектрических потерь, электрическая емкость [ 3 ]. Исходя из этого проанализируем систему «обмотка якоря-магнитопровод» (рис.1). Обмотка (4) находится в пазу магнитопровода (1) и изолирована электрокартоном (2), зафиксирована текстолитовым клином (3) и пропитана компаундом. Такую конструкцию можно представить в виде конденсатора, обкладками которого являются обмотка и мегнитопровод, разделенные изоляцией (компаунд, пазовая изоляция и эмалевая изоляция обмоточного провода), или в виде эквивалентной электрической схемы (рис.2). На схеме емкость ( С ) представляет собой сумму емкостей, которая определяется геометрическими размерами областей сопряжения обмотки и магнитопровода, и емкости, обусловленной процессами поляризации изоляции. Активное сопротивление ( R ) – это сопротивление изоляции, зависящее от тока сквозной проводимости (тока утечки).

Векторная диаграмма , соответствующая эквивалентной схеме, приведена на рис.3.

Из-за наличия емкости вектор тока опережает вектор напряжения на угол φ. Тангенс угла потерь определяется как :

tgδ = ( 900 - φ ) x i 1 / i 2

 

При введении отвердителя и нагревании компаунд необратимо переходит в твердое состояние.Это сопровождается снижением тока утечки ( i 1) и , как следует из рис.3, тангенса потерь, который, в свою очередь, определяет величину диэлектрической проницаемости.                                          

            Установлено, что полное отверждение наблюдается при минимальном значении диэлектрической проницаемости [ 3 ]. Этот параметр связан с проводимостью-величиной, обратной сопротивлению.

            Проводимость обмотки относительно магнитопровода определяется , как

           

G = i / U = ( G12 + G22 ) ½ ,

 

            где G1 = 1 / R ,          G2 = ω х С ,              ω - частота

 

Для упрощения рассмотрим область сопряжения обмотки относительно магнитопровода в виде плоского конденсатора. В этом случае

 

G2 = ω x ε x s / d ,

 

гдеs и d -эффективная площадь сопряжения и толщина изоляционного промежутка.

      s / d   -есть величина постоянная для якоря с конкретной схемой намотки.

С учетом этих соотношений можно записать:

 

G = [ 1 / R2 + ( ω x ε x s / d )2 ] ½ .

 

Т.к    R составляет десятки кОм, первым слагаемым можно пренебречь, тогда

 

G = ω x ε x s/d,

 

но ω, s, d      -постоянные,

 

получаем   G = Const ε .

 

Т.е. в нашем случае проводимость пропорциональна диэлектрической проницаемости. Следовательно, для контроля полноты полимеризации компаунда достаточно измерять этот параметр.

При проведении исследований на различных образцах якорей электродвигателей была установлена величина активной проводимости, соответствующая завершению процесса полимеризации. Измерения проводились на частоте 1000Гц с использованием прибора

Е7-8.

            Результаты настоящей работы были положены в основу создания устройства, позволившего в условиях серийного производства осуществлять сплошной автоматизированный контроль качества пропитки с отбраковкой дефектных якорей.

 

Литература:

1.Барембо К.Н. Сушка и пропитка обмоток электрических машин. М., «Энергия», 1967.

2.Корякина М.И. Испытания лакокрасочных покрытий. М., « Химия», 1988.

3.Базарова Ф.Ф. Органические и неорганические полимеры в конструкциях радиоэлектронной аппаратуры. М., «Сов. Радио», 1974.


Возврат к списку

Машина фрезерная МФ4-1100Э

Перфоратор П6-1200Э

Адрес: ул. Киевская 34/2,
295017 Симферополь, Республика Крым, Россия
Телефоны:
+7 (3652) 27-60-57 (приемная)

+7 (3652) 27-42-54
(отдел продаж ручного
электроинструмента)

+7 (3652) 608-779
(отдел продаж интернет-магазина
электроинструмента)

+7 (3652) 25-01-68
(отдел маркетинга ручного электроинструмента)

+7 (3652) 27-20-98
коммерческий отдел

+7 (3652) 27-53-67 (снабжение)

Факс: +7 (3652) 25-50-12

Все контакты

Присоединяйтесь к нам: