誘導電動機の固定子巻線の絶縁損傷を防ぐ方法

電気自動車の事故の約 80% は固定子巻線の損傷に関連しています。巻線の損傷率が高いのは、過酷な動作条件と絶縁材料の電気的特性の安定性が不十分であるためです。 V 絶縁の損傷は、巻線と磁気回路の間の短絡、コイルの巻線間または相巻線間の短絡を引き起こす可能性があります。

非同期電動機の固定子巻線の損傷の原因

絶縁損傷の主な原因は、コイルの濡れ、コイル表面の汚染、金属の削りくず、金属やその他の導電性粉塵による電気モーターへの衝撃、液体中のさまざまな液体からの蒸気の存在などによる、電気強度の急激な低下です。冷却空気、高い巻線温度での電気モーターの長期運転、自然劣化した絶縁。

電気モーターを湿気の多い暖房のない部屋に長期間保管すると、巻線の減衰が発生することがあります。エンジンが長時間アイドル状態にあると、エンジンが湿る場合があることが判明しています。特に周囲の湿度が高い場合や、電気モーターに水が直接入る場合は注意が必要です。

電動機の保管時にコイルが濡れないようにするため、倉庫内の換気を良くするため、また寒い季節には適度な暖房を行います。雨天や霧の天候で長時間エンジンを停止する場合は、吸気ダクトと排気ダクトのバルブを閉じてください。暖かく乾燥した天候では、すべてのバルブを開く必要があります。

モーター巻線の汚れは、主に冷却用のきれいな空気の使用が不十分なことが原因です。冷却に加えて、電気モーター内の空気には、石炭や金属の粉塵、すす、蒸気、さまざまな液体の滴が付着する可能性があります。ブラシとスリップ リングの磨耗により導電性ダストが形成され、内蔵スリップ リングによりモータ巻線に付着します。

汚染の防止は、電動機のメンテナンスを入念に行い、冷却空気を徹底的に清浄化することによって達成できます。必要に応じて、電気モーターを定期的にチェックし、ほこりや汚れを取り除き、必要に応じて絶縁の小さな修理を行ってください。加熱の増加や自然老化の結果、断熱材は機械的強度を著しく失い、脆くなり、吸湿性になります。

機械が長時間作動すると、巻線の溝付き部分と前部分の固定が弱くなり、振動により絶縁が破壊されます... 電気モーターの不注意な組み立てと輸送により、巻線の絶縁が損傷する可能性がありますファンまたはローターベルトの破損により、ローターとステーターが擦れる結果になります。

非同期電動機の固定子巻線の絶縁抵抗

絶縁体の状態は抵抗値で判断できます。最小絶縁抵抗は、電圧 U、V、電気モーター、およびその電力 P、kW によって異なります。電気モーターの動作温度における磁気回路の巻線とそれらの間の欠相巻線の絶縁抵抗は、少なくとも 0.5 MOhm でなければなりません。

動作温度を下回る温度では、動作温度と指定温度との差が 20 °C (完全または部分) ごとに、この抵抗を 2 倍にする必要があります。

電気機械の絶縁抵抗測定

絶縁抵抗は通常、特別な装置であるメガオーム計で測定されます。定格電圧が最大 500 V の電気機械の巻線の場合、メガオーム計の電圧は 500 V、定格電圧が 500 V を超える電気機械の巻線の場合、メガオーム計の電圧は 1000 V である必要があります。測定された巻線の絶縁抵抗が計算された絶縁抵抗よりも小さい場合は、必要に応じてコイルを洗浄し、乾燥させます。この目的のために、電気モーターを分解し、木のスクレーパーと灯油、ガソリン、または四塩化炭素に浸したきれいな布を使って、アクセス可能な巻線表面から汚れを取り除きます。

非同期モーターの乾燥方法

保護された機械の乾燥は、分解した状態でも組み立てた状態でも行うことができますが、密閉された機械は分解して乾燥させる必要があります。乾燥方法は、断熱材内の水分の程度と熱源の利用可能性によって異なります。外部加熱による乾燥の場合は、熱風や赤外線を使用します。熱風乾燥は、蒸気または電気ヒーターを備えた乾燥オーブン、ボックス、チャンバーで行われます。乾燥チャンバーと乾燥ボックスには 2 つの開口部が必要です。下部は冷気の入口用で、上部は熱風出口の空気と乾燥中に発生する水蒸気用です。

機械的ストレスや絶縁体の膨張を避けるために、モーターの温度は徐々に上昇させる必要があります。気温はクラス A 絶縁の場合は 120 °C、クラス B 絶縁の場合は 150 °C を超えてはなりません。

乾燥の開始時には、15〜20分ごとに巻線の温度と絶縁抵抗を測定する必要があり、その後、測定間隔を1時間に増やすことができます。乾燥プロセスは、抵抗値が定常状態になったときに完了したとみなされます。コイルがわずかに湿っている場合、電気モーターの部品に熱エネルギーが直接放出されるため、乾燥を実行できます。AC 乾燥は、ローターがロックされているときにステーター巻線が通電されている場合に最も便利です。一方、相回転子の巻線は短絡する必要があります。固定子巻線の電流は定格値を超えてはなりません。

乾燥時間に応じて巻線温度と絶縁抵抗が変化すると電圧が低下しますが、固定子巻線の接続方式は変わらない可能性があります。単相電圧の場合は相巻線を直列に接続することをお勧めします。磁気回路やモーターハウジングのエネルギー損失を乾燥します。これを行うには、ローターを取り外した状態で、磁気回路と本体を覆う一時的な励磁コイルをステーターに置きます。磁化コイルを円全体に配置する必要はなく、ステータの最も都合の良い場所に集中させることができます。コイルの巻き数とコイル内の電流 (ワイヤの断面積) は、磁気回路の誘導が乾燥開始時に (0.8 ～ 1) T、乾燥開始時に (0.5 ～ 0.6) T になるように次のように選択されます。 T 乾燥終了。

誘導を変えるには、コイルからタップを作るか、励磁コイルの電流を調整します。

巻線の絶縁不良箇所を特定する方法

まず第一に、相巻線を切断し、磁気回路の各相巻線の絶縁抵抗を測定するか、少なくとも絶縁の完全性を確認する必要があります。2つの電圧計で絶縁不良の場所を特定します。テストランプを使用して、絶縁体が損傷した巻線のグループを判定します。これにより、絶縁体が損傷した相巻線が明らかになります。

故障の位置を特定するには、コイルの両端と磁気回路の間の電圧を測定する方法、コイルの一部の電流の方向を決定する方法、コイルの電流を分割する方法など、さまざまな方法を使用できます。コイルを部品に組み込む方法と「焼き付ける」方法。絶縁が損傷した相巻線の最初の方法では、低下した AC または DC 電圧が印加され、電圧計で巻線の端と磁気回路の間の電圧が測定されます。これらの電圧の比に従って、損傷した巻線の端に対する位置を推定できます。この方法では、低抵抗では十分な精度が得られません。コイル。

2番目の方法は、共通点で結合された相巻線の両端と磁気回路上の電圧に定電圧を印加する方法です。回路内の電流の調整と制限には加減抵抗器 R が含まれます。磁気回路との接続点によって制限されるコイルの 2 つの部分の電流の方向は逆になります。コイルの各グループの端にあるミリボルト計からの 2 本のワイヤに連続して触れると、ミリボルト計の矢印は一方向にずれますが、ミリボルト計からのワイヤは損傷したコイルのグループの端に接続されません。絶縁。次のコイルのグループの端では、矢印の偏向が反対に変わります。

絶縁が損傷した巻線のグループの場合、矢印の偏りは、どちらの端が絶縁損傷の位置に近いかによって異なります。ただし、絶縁体がコイル グループの端に近接していない場合、このグループのコイルの端の電圧は他のコイル グループよりも低くなります。同様にして、場所の追加決定が行われる。コイルグループ内の絶縁不良。