Принцип прогнозування зниження властивості ізоляції обмоток електродвигуна

Анотація

Простота конструкції асинхронного двигуна (АД) дозволяє широко застосовувати їх у промисловості. Парк АД часом досягає 80 % всього навантаження підприємства. За даними статистики більше 60 % виходу з ладу АД спостерігається через пошкодження ізоляції обмотки статора АД. Причиною є передчасне динамічне та термічне старіння ізоляції, що призводить до виходу провідної та пазової частин обмотки АД. У результаті зниження діелектричних властивостей ізоляції виникають пошкодження в статорних обмотках АД, такі як виткові, міжфазні замикання, які, як правило, переростають у коротке замикання. Замикання в обмотках статора АД є аварійними та призведе до раптового відключення АД від мережі живлення існуючими засобами релейного захисту, на приклад, струмова відсічка чи тепловий захист. Раптове, не санкційне відключення електродвигуна від мережі живлення приводе до зупинки технологічного обладнання, пошкодження обладнання, сировини та економічним втрат. Метою роботи є розробка принципів своєчасного контролю та прогнозування  стану корпусної та міжфразної ізоляції статорних обмоток АД з використанням енергії конденсаторів при локальній компенсації реактивної потужності. Для досягнення поставленої мети проведені дослідження на лабораторній установці з АД, у якого зроблено відгалуження витків. Розглянуто перехідні процеси розряду конденсатора та запропоновано нові методи  контролю та прогнозування залишкового ресурсу ізоляції. Новий метод базується на моніторингу стану ізоляції після кожного відключення АД від мережі живлення, при цьому використовувати енергію яка залишається в конденсаторах. Застосування зміни швидкісної характеристики сталої часу розряду конденсатора дозволило прогнозувати залишковий термін експлуатації АД. Особистість дослідження є те, що в умовах локальної компенсації реактивної потужності можливо використовувати енергію, яка залишається в конденсаторах, для діагностики та прогнозування стану ізоляції, а також зміни швидкісної характеристики сталої часу розряду конденсатора, яка є критеріальним параметром для прогнозування залишкового терміну експлуатації АД. Проведені дослідження підтвердили розвиток тестової діагностики в умовах компенсації реактивної напруги, що є  новим напрямком у системах неруйнівної діагностики, який потребує продовження досліджень та застосувань у промисловості.

Ключові слова: ізоляція обмоток електродвигуна, локальна компенсація реактивної потужності, прогнозування, контроль, неруйнівна діагностика