Выбор изоляции паза и лобовых частей обмотки

 

Целью этой изоляции является обеспечение требуемой электрической прочности между обмотками разных фаз, а также обмотками и магнитопроводом (корпусом) АД. Кроме того, она должна отвечать требованиям нагревостойкости, химической стойкости, влагостойкости и пр.

Рисунок 6 – Пазовая изоляция обмотки

 

Изоляция паза (рисунок 6) состоит из пазовой коробки 1, межслойной прокладки 2 (если обмотка двухслойная), прокладки под клин 3 и пазово­го клина 4. Также устанавливаются межфазовые прокладки в лобовых час­тях секций или катушечных групп, изоляции внутри машинных соединений, а также под бандаж в пазовых и лобовых частях обмоток.

При ремонте АД серий А, А0, А2, А02 с нагревостойкостью изоляции:

А и Е (которых пока в РБ большинство) наибольшее применение получили, пазовые коробкииз 3-х слоев диэлектриков:

- первый слой (кладется в пазе на магнитопровод), его назначение-защита второго слоя от повреждения листами стали, от этих материалов в, первую очередь требуется высокая механическая прочность (электрокартон, слюденит и др.).

- второй слой это основная электрическая изоляция, от нее требу­ется высокая электрическая прочность (лакоткани, гибкие пленки и т.п.).

- третий слой делается из механически прочного диэлектрика,он так же как и первый защищает второй слой от повреждений, но уже активными проводниками, которые помещаются в паз (электрокартон, кабельная бумага и т.п.).

Пазовый короб должен плотно прилегать к стенкам паза, не сминаться при укладке обмотки, быть стойким к надрыву, продавливанию, расслоению и достаточно скользким.

Изоляция под бандаж выполняется также в три слоя, а междуфазные прокладки в лобовых частях обмотки могут иметь один, два или три слоя, в зависимости от используемых материалов.

Электроизоляционные материалы для всех указанных деталей обмоток вы­бираются в зависимости от номинального напряжения машины, класса нагревостойкости, условий работы АД, наличия диэлектрических материалов и по экономическим соображениям.

Широкое применение в современных электрических машинах напряжением до 1000 В получили синтетические пленки и материалы, изготовленные с их применением – композиционные материалы. Они позволяют значительно сократить толщину изоляции вследствие их высокой электрической, а нередко и механической прочности, что повышает коэффициент заполнения паза. Полиэтилентерефталатная (лавсановая) пленка ПЭТФ и пленкоэлектрокартон применяются в первую очередь для изготовления пазовых коробок и прокладок. При этом две полоски пленкоэлектрокартона складываютсяпленкой внутрь.

Полиамидная пленка ПМ применяется в электрических машинах с нагревостойкостью изоляции до 220°С.

Фторопластовая пленка Ф-4ЭО, Ф-4ЭН имеет высокую влагостойкость,

стойкость к растворителям, воздействию химически активных сред и применяется в машинах специального назначения (например, для работы вофреоновых компрессорах) и в тех случаях, когда нагревостойкость изоляции должна быть выше 220°С. Однако фторопластовые пленки мягки и поэ­тому для пазовой изоляцииих применяют в сочетании с другими, более жесткими материалам.

Композиционные материалы обладают достаточно высокими механичес­кими свойства, они поставляются в рулонах.

Пленкосинтокартокы марок ПЭТ-Ф, ПСК-ЛП состоятиз пленки ПЭТФ, оклеенной с обеих сторон либо бумагой из фенилового волокна (ПСК-Д), ли­бо бумагой из лавсанового волокна без пропитки (ПСК-Л) или с пропиткой (ПСК-ЛП).

Пленкослюдопласт ГИП-ЛСП-ПЛ представляет собой слой флогопитового слюдопласта, оклеенного с одной стороны стеклотканью, а с другой - пленкой ПЭТФ, широко используется для изоляции обмотокиз жестких секций.

Для прокладок в лобовых частях применяются материалы, поверхность которых имеет повышенный коэффициент трения, в частности кабельную бу­магу, тонкий электрокартон, пленколакослюдопласт, пленкоасбестокартон (их используют в двигателях серий А, А2, 4А).

Изолирование внутримашинных соединений и выходных концов осущест­вляется электроизоляционными трубками. В местах, где они не подвергаются изгибам, кручению и сжатию (при увязке схемы), применяют лакированные трубки марок: ТЛВ и ТЛС (на основе стеклянного чулка и масляного лака) - у машин с классом нагревостойкости изоляции А для работы в нормальных условиях окружающей среды; ТЭС - для машин с клас­сом нагревостойкости В всех исполнений; ТКС - для машин с классом нагревостойкости F и Н химически стойкого исполнения.

Трубки на основе фтороорганической резины марки ТРФ наиболее эластичны и стойки к перегибам.

Для механической защиты и закрепления изоляции применяют х/б, стеклянные и лавсановые ленты. Х/б ленты используются только в машинах о классом нагревостойкости изоляции А и только в пропитанном виде.

Стеклянные ленты пригодны дли машин классов нагревостойкости изоляции Е, В, F и Н всех исполнений. Для уменьшения выделе­нийиз стеклянной ленты пыли, при изолировании их пропитывают лаками.

Лавсановые ленты разработаны в последние годы и внедряются в про­изводство. Они могут заменить не только стеклоленты, но и шнуры. Их можно использовать для обмоток классом нагревоотойкости изоляции Н. Лавсановые ленты не требуют пропитки. Толщина лавсановых лент: митка­левой - 0,14 мм, батистовой - 0,15 мм, тафтяной - 0,16 мм. Наиболее часто применяется для обмоток тафтяная лавсановая лента, она выпускается ши­риной 20, 28, 30мм. При ширине 20мм разрывная нагрузка такой ленты составляет 390 Н. Большим преимуществом лавсановых лент являетсяихусадка после термообработки, в результате чего происходит дополнитель­ная натяжка изоляции.

Для увязки и бандажировки обмоток статора в лобовых частях приме­няют хлопчатобумажные шнур-чулки при классе нагревостойкости изоляции А и стеклянные шнур-чулки при классах нагревоотойкости B, F, H.

Учитывая номинальное напряжение, класс нагревостойкости А, условия работы АД, наличие диэлектрических материалов и экономические соображения, для изоляции выбираем электроизоляционную лакоткань ЛХМ – 105 толщиной 0,15 мм. Применяем также бумагу кабельную К – 120. Внутренние соединения и выходные концы будем изолировать электроизоляционными трубками ТЛВ, внутренним диаметром 2,5 мм. Для механической защиты и закрепления изоляции применяем стеклянные ленты ЛЭС, толщиной 0,08 мм. Для увязки и бандажирования применим шнур-чулки АСЭЧ (б)-1,0.

Материалы, выбранные для изоляции пазов и лобовых частей обмотки:

1–й слой – бумага кабельная К – 120, толщиной 0,12 мм, кВ/мм,

2-й слой – лакоткань ЛХМ-105, толщиной 0,15 мм, кВ (пробивное напряжение дано для данной толщины диэлектрика),

3-й слой – бумага кабельная К – 120, толщиной 0,12 мм, кВ/мм.

Проверяем выбранные диэлектрики на электрическую прочность изоляции паза:

Электрическая прочность 1-го слоя: кВ;

Электрическая прочность 2-го слоя: кВ;

Электрическая прочность 3-го слоя: кВ.

Суммарная электрическая прочность пазовой изоляционной коробки:

кВ.

Проверка электрической прочности гильзы:

,

6,88 кВ > 1,0+2 0,22=1,44 кВ.

Изоляция удовлетворяет поставленным условиям, более того, диэлектрики можно взять меньшей толщины. Однако, учитывая необходимость обеспечения нужной механической прочности изоляции, выбранные материалы можно утвердить.