Влияние условий использования на работу электрооборудования

Тепловое старение изоляции явля­ется одним из основных факторов, ограничи­вающих срок службы электрооборудования. Чем больше ресурс машины, тем большую роль в процес­се старения и износа изоляции играют тепло­вые воздействия. С точки зрения нагрева изо­ляции большое значение имеет величина и длительность протекания токов, превышаю­щих номинальное значение.

Перегрев обмоток может произойти при затяжном пуске, заклинивании рабочего ме­ханизма, перегрузке, работе в однофазном ре­жиме, на пониженном напряжении и асиммет­рии напряжения; ухудшении охлаждения; вы­сокой частоте включения.

Нагрев короткозамкнутого электродвигателя при пуске зависит от значения пускового тока и продолжительности разгона.

Поэтому при пуске на номинальном напряжении обмотка электродвигателя через 10-15 с нагревается до допустимого значения. Дальнейшее прохождение пускового тока может привести к перегреву и обгоранию изоляции.

При заклинивании рабочей машины по обмоткам двигателя проходят пусковые токи. Через несколько секунд температура обмотки достигает опасного для изоляции значения. Двигатель нужно немедленно отключить.

Перегрузка электропривода характеризуется увеличением переменных потерь и повышением температуры обмотки. Величина установившегося значения превышение температуры обмотки зависит от величины перегрузки.

Ухудшение охлаждения электродвигателей происходит из-за загрязнения поверхности корпуса или забивания пылью и грязью внутренних каналов, что приводит к повышению температуры обмоток.

Таблица 3.1 - Влияние условий окружающей среду на сохранность электро­оборудования, материалов и кабельных изделий

Высокая частота включений вызывает интенсивный механический и термический износ изоляции, увеличивает скорость образования трещин в изоляционных пленках, что при наличии влаги, пыли и агрессивных газов, ведет к снижению электрической прочности и, как следствие, пробою изоляции.

Продолжительность работы двигателей в течение года определяет степень их использования в условиях сельскохозяйственного производства и зависит от объема его, технологии, числа работающих машин и их производительности, а также от уровня электромеханизации данного технологического процесса.

Большинство электродвигателей работает кратковременно – только в течение четвертой части суток с несколькими включениями за этот период.

Следует учесть, что на всех кратковременных процессах, как правило, установлены электродвигатели общепромышленного исполнения, рассчитанные на длительную работу при номинальной нагрузке. Это позволяет допускать их перегрузки без ущерба для срока службы. Однако, длительность использования электродвигателей тесно связана с явлением тепло – и влагообмена между изоляцией двигателя и окружающей средой. Это отрицательно влияет на изоляцию обмоток и, как следствие, на надежность электродвигателей.

При работе электродвигателей в условиях повышенной влажности в нерабочие паузы температура обмоток приближается к температуре окружающей среды. В этом режиме происходит засасывание влаги в обмотку, что снижает ее электрическую прочность. При длительном использовании электродвигателя обмотка самоосушается и электрическая прочность изоляции восстанавливается. При низком коэффициенте использования по времени с каждым циклом происходит постепенное снижение электрической прочности.

Следовательно, одной из важнейших особенностей работы электродвигателей в сельском хозяйстве, является их работа в среде с повышенной влажностью и агрессивной средой при малом числе использований.

Характер загрузки по мощности определяется режимом работы двигателя, который зависит от механизма, с которым он сочленен. Двигатели вентиляторов, калориферов, сушилок, транспортных средств, обработки зерна работают с постоянной нагрузкой. Двигатели мельниц, дробилок, измельчителей имеют резкопеременный характер нагрузки с систематическими и случайными перегрузками.

Для большинства машин перегрузки обусловлены несоответствием параметров пускозащитной аппаратуры параметрам двигателя, недопустимыми колебаниями напряжения сельских сетей и низким уровнем технического обслуживания. Перегрузки возможны и за счет конструктивных недоработок установок, например, из-за отсутствия дозирующих устройств.

Возможность частых перегрузок приводит к тому, что установки комплектуются двигателями завышенной мощности.

В некоторых случаях допускается перегрузка двигателей по мощности, она зависит от режима работы двигателя и температуры окружающей среды, электродвигатели, работающие в кратковременном режиме или при пониженных температурах, имеют некоторый запас по времени нагрева изоляции и могут работать с перегрузкой по мощности на 20...30%. Это относится к двигателям, работающим в зимнее время на открытом воздухе, сочлененным с механизмами кратковременного режима работы.

Как уже отмечалось выше, при работе изоляция электродвигателей самоосушается. Чем выше загрузка машины, тем быстрее происходит осушение. При низком коэффициенте загрузки самоосушение идет медленно, при коротком цикле работы самоосушение не происходит, что приводит к снижению надежности.

Дата добавления: 2014-01-05