Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕШ. Прогресс в области с.х. и промышленности невозможен без повышения эксплуатационной надежности ЭД (электродвигателей), которая все еще остается на низком уровне. Ежегодно в России выходят из строя около 20-25%, а по некоторым данным до 32% всего парка ЭД. Средний срок службы ЭД в с.п. не превышает 3-х лет. Капитальному ремонту подвергается до 25% ЭД, а 45% из них повторно. Анализ отказов ЭД в эксплуатации показал, что большая часть их происходит из-за скрытых дефектов в ЭИК. Все еще высоким остается процент отказа обмоток из-за витковых, межфазных и корпусных замыканий. Следовательно, по-прежнему актуальным остается повышение надежности ЭД путем разработки более совершенных технических методов и средств эксплуатации. Особое значение эта проблема приобретает в с.х. с его тяжелейшими условиями, в которых работают ЭД. Одним из путей повышения надежности обмоток ЭД является разработка новых и совершенствование уже имеющихся способов пропитки ЭИК.
Установлено, что в условиях с.п. при ремонтах ЭД в 90% случаев пропитка осуществляется методом погружения в лак. Такой метод пропитки характеризуется сравнительно малыми затратами и простотой реализации, но в то же время отличается низким качеством и значительной продолжительностью процесса, поэтому вопрос создания более эффективных технологий пропитки в условиях с.х. является актуальным.
Исследования выполнялись в соответствии с научно-технической программой "Агрокомплекс" по проблеме 037.Р."Совершенствование материально-технической базы, повышение уровня механизации и автоматизации управления процессами сельскохозяйственного производства и обслуживающих его отраслей, обеспечивающих повышение производительности труда и снижение себестоимости сельскохозяйственной продукции в Нечерноземной зоне РФ в 1986-1990 гг. и на период до 2000 года", планом научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ кафедр электроснабжения и электрооборудования Вологодского политехнического института.
ЦЕЛИ,И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ. Целью диссертационной работы является совершенствование технологии ремонта ЭД, используемых в ex., путем повышения эффективности пропитки изоляции обмоток на основе электрокинетических явлений за счет интенсификации проникающей способности ПС (пропитывающий состав) в ЭИК (электроизоляционная конструкция). Для реализации поставленной цели требуется решить следующие задачи:
-
Исследовать теоретические аспекты использования явления электрофореза для пропитки изоляции ЭД. Установить качественные связи между эффективностью пропитки и напряженностью э.п..температурой ПС, концентрацией "зарядчика" и т.д.
-
Исследовать процесс пропитки изоляции ЭД в э.п., разработать математические модели, устанавливающие количественные связи между эффективностью и параметрами пропитки. Обосновать пути интенсификации проникающей способности ПС. Определить оптимальные режимы процесса пропитки.
-
Разработать принципиальную электрическую схему, конструкцию устройства пропитки изоляции обмоток ЭД и рекомендации по его практическому использованию.
ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ. Объектом исследования являются режимы и параметры процесса пропитки изоляции обмоток в э.п. при ремонтах ЭД в с.п.
ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЙ. Предметом исследований являются закономерности процесса пропитки изоляции ЭД в э.п., а также разработка путей интенсификации процесса пропитки изоляции обмоток ЭД.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ. Поставленные в работе задачи решались с использованием классических законов гидродинамики, оптимизации экстремальных задач, корреляционного анализа, статистического планирования эксперимента, физико - химических методов измерения параметров ПС и др.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Научная новизна положений, изложенных в работе, подтверждена решением о выдаче патента на изобретение заявка N 96121154/09 от 24.10.96 и представлена следующими результатами теоретических и экспериментальных исследований:
-
Получены, исследованы, математически описаны закономерности проникновения ПС в обмотки ЭД под действием э.п., определены оптимальные режимы пропитки.
-
Доказана возможность и выявлены основные направления повышения эффективности электрофоретического метода пропитки путем наложения на систему изоляции э.п. со специальными параметрами.
-
Математические модели, описывающие основные закономерности процесса пропитки изоляции обмоток ЭД.
-
Результаты теоретических и экспериментальных исследований, позволяющие обосновать оптимальные параметры пропитки изоляции обмоток ЭД в э.п.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Результаты исследований использованы при разработке эффективного способа пропитки и устранения технологических дефектов в изоляции, а также при проектировании и создании устройства для реализации разработанного способа пропитки. Применение разработанного метода пропитки увеличивает: привесы лака в обмотках ЭД на 30-40%; электрическую прочность в 1,7 раза; влагостойкость в 1,9-2,3 раза, что в значительной степени способствует повышению ресурса ЭД.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты работы доложены на НТК Челябинского государственного агроинженерного университета на секции "Повышение эксплуатационной надежности электрооборудования в сельском хозяйстве" в 1990-1995 г.; на НПК Вологодской государственной молочнохозяйственной академии им. Н.В. Верещагина " Актуальные проблемы механизации производства сельскохозяйственной продукции" в 1991-1997 г.; на Международных НТК "Инженерные проб-
лемы экологии" г. Вологда, июнь 1993 г, "Ресурсосберегающие технологии в машиностроении" г. Рубцовск, июнь 1994 г.; на совместном заседании кафедр электроснабжения и электротехники Вологодского политехнического института, январь 1994 г; на пленарном заседании секции " Повышение эксплуатационной надежности электрооборудования в сельском хозяйстве" в феврале 1994 г. в ЧГАУ; на расширенном заседании кафедр факультета механизации с.х. Вологодской государственной молочнохозяйственной академии им. Н.В. Верещагина октябрь 1996 г.; на заседаниях кафедр физики ВГМХА и электрооборудования ВоПИ в январе 1998 г.; на НТК в Санкт-Петергургском государственном аграрном университете в январе 1998 г.
РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ. Результаты теоретических и экспериментальных исследований использованы при разработке, создании технологии и устройства пропитки ЭД в электрическом поле и реализованы при ремонтах ЭД в электроцехах предприятий Вологодской области, обслуживающих с.п.
Результаты исследований включены в лекционные курсы, послужили основой для постановки лабораторных работ и написания методических материалов в Вологодском политехническом институте и Вологодской государственной молочнохозяйственной академии им. Н. В. Верещагина.
ПУБЛИКАЦИИ. Основное содержание диссертации отражено в 8 печатных трудах и положительное решение о выдаче патента на способ пропитки электротехнических изделий.
ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертационная работа изложена на 196- страницах машинописного текста, содержит 19 таблиц, 72 иллюстрации, состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы, включающего 131 наименование, в том числе 6 на иностранных языках, приложения на 46 страницах.
