Способ защиты обмоток электродвигателя от конденсации влаги

 

Использование: электротехника, в частности в защите от конденсации влаги обмоток электродвигателя в период технологических пауз посредством создания превышения температуры обмоток электродвигателя над температурой окружающей среды. Сущность изобретения: в период технологических пауз после отключения электродвигателя от питающей сети измеряют значения относительной влажности и температуры окружающей среды, температура обмоток электродвигателя, разности температур обмоток и окружающей среды. Задаваемое значение превышения температуры обмоток, необходимое для предотвращения конденсации влаги на обмотках, определяют в зависимости от значений относительной влажности и температуры окружающей среды. В процессе остывания электродвигателя сравнивают полученное значение разности температур обмоток и окружающей среды с задаваемым превышением температуры обмоток и по достижении задаваемого значения превышения температуры обмоток обмотки электродвигателя подключают к регулируемому источнику тока. Величину тока через обмотки устанавливают таким, чтобы обеспечить в них выделение тепла, равного по количеству теплопотерям электродвигателя в окружающую среду при задаваемом превышении температуры обмоток. При изменении значений относительной влажности и температуры окружающей среды изменяют и задаваемое значение превышения температуры обмоток, а также величину тока через обмотки. Благодаря этому повышается эффективность и экономичность подогрева электродвигателя. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты от конденсации влаги обмоток электродвигателей, работающих со значительными перерывами между включениями в местах с изменяющимися влажностью и температурой окружающей среды, в частности в условиях сельскохозяйственного производства.

Известен способ защиты обмоток электродвигателя от конденсации влаги, при котором для предотвращения увлажнения изоляции обмоток применяют подогреватели, включающиеся при нахождении обмоток электродвигателя без токовой нагрузки в период технологических пауз, при этом подогреватели поддерживают внутри электродвигателя температуру на 5.10^оС выше температуры окружающей среды, что и предотвращает конденсацию влаги на обмотках электродвигателя, причем в качестве подогревателей применяются обычные электрические лампы накаливания [1] Недостатками данного способа являются его нетехнологичность, громоздкость, отсутствие автоматического контроля за процессом, а также перерасход электроэнергии.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предложенному техническому решению является способ защиты обмоток электродвигателя от конденсации влаги, при котором в период технологических пауз после отключения электродвигателя от питающей сети измеряют температуры обмоток электродвигателя и окружающей среды, разность указанных температур, сравнивают полученное значение разности температур с задаваемым превышением температуры обмоток электродвигателя над температурой окружающей среды и по достижении задаваемого значения превышения температуры обмоток нагревают обмотки путем пропускания через них электрического тока от регулируемого источника, и ток в обмотках устанавливают таким, чтобы значение задаваемого превышения температуры обмоток составляло 5.8^оС, причем температуру обмоток измеряют методом сопротивления.

Недостатками данного способа являются низкие показатели эффективности и экономичности подогрева электродвигателя за счет того, что задаваемое значение превышения температуры обмоток поддерживается на постоянном уровне вне зависимости от значений относительной влажности и температуры окружающей среды.

Целью изобретения является повышение эффективности и экономичности подогрева электродвигателя в широком диапазоне изменения относительной влажности и температуры окружающей среды путем изменения задаваемого значения превышения температуры обмоток в зависимости от значений относительной влажности и температуры окружающей среды.

Это достигается тем, что при способе защиты обмоток электродвигателя от конденсации влаги, при котором в период технологических пауз после отключения электродвигателя от питающей сети измеряют температуры обмоток электродвигателя и окружающей среды, разность указанных температур, сравнивают полученное значение разности температур с задаваемым превышением температуры обмоток электродвигателя над температурой окружающей среды и по достижении задаемого значения превышения температуры обмоток нагревают обмотки путем пропускания через них электрического тока от регулируемого источника, дополнительно измеряют значение относительной влажности окружающей среды, а ток в обмотках устанавливают таким, чтобы создать указанное задаваемое значение превышения температуры обмоток электродвигателя над температурой окружающей среды, которое в зависимости от значений относительной влажности и температуры окружающей среды определяют по формуле ΔΘ а + bW + c Θ где ΔΘ задаваемое значение превышения температуры обмоток электродвигателя над температурой окружающей среды; W значение относительной влажности окружающей среды; Θ значение температуры окружающей среды; а, b, c постоянные коэффициенты, зависящие от типа защищаемого электродвигателя по исполнению.

Предлагаемый способ позволяет за счет регулирования задаваемого значения превышения температуры обмоток электродвигателя над температурой окружающей среды в зависимости от значений относительной влажности и температуры окружающей среды повысить эффективность и экономичность подогрева электродвигателя, в результате снижается тепловое старение изоляции и уменьшается расход электроэнергии в несколько раз.

На фиг. 1 представлены зависимости изменения величины сопротивления изоляции обмоток электродвигателей во времени от значений относительной влажности и температуры окружающей среды при различных значениях превышения температуры обмоток; на фиг.2 зависимости задаваемого значения превышения температуры обмоток от значений относительной влажности и температуры окружающей среды.

Способ защиты обмоток электродвигателя от конденсации влаги осуществляются следующим образом.

В период технологических пауз после отключения электродвигателя от питающей сети измеряют значения температур обмоток электродвигателя и окружающей среды, разности указанных температур, относительной влажности окружающей среды. Затем определяют задаваемое значение превышения температуры обмоток электродвигателя над температурой окружающей среды, необходимое для предотвращения конденсации влаги на обмотках электродвигателя, по формуле ΔΘ a + bW + c Θ где ΔΘ задаваемое значение превышения температуры обмоток электродвигателя над температурой окружающей среды; W значение относительной влажности окружающей среды; Θ значение температуры окружающей среды; a, b, c постоянные коэффициенты, зависящие от типа защищаемого электродвигателя по исполнению.

В процессе остывания электродвигателя сравнивают полученное значение разности температур обмоток электродвигателя и окружающей среды с задаваемым превышением температуры обмоток, найденным по указанной формуле, и по достижении задаваемого значения превышения температуры обмоток нагревают обмотки путем пропускания через них электрического тока от регулируемого источника. Величину тока через обмотки устанавливают такой, чтобы обеспечить в обмотках выделение тепла, равного по количеству теплопотерям электродвигателя в окружающую среду при задаваемом превышении температуры обмоток над температурой окружающей среды. При изменении значений относительной влажности и температуры окружающей среды изменяют в соответствии с указанной формулой и значение задаваемого превышения температуры обмоток, а также величину тока через обмотки электродвигателя.

П р и м е р. В климатическую камеру, в которой с помощью соответствующих регуляторов в различных взаимосочетаниях устанавливают значения относительной влажности (60, 80 и 100%) и температуры (0, 20 и 40^оС) окружающей среды, помещают пять электродвигателей серии АИР общепромышленного исполнения. С помощью тиристоров и управляющих ими генераторов управляющих импульсов пропускают через обмотки электродвигателей электрический ток, нагревая их и создавая тем самым превышения температур обмоток над температурой окружающей среды. Значения указанных превышений температур обмоток устанавливают по следующей шкале превышений температур обмоток: 0, 1, 2, 10^оС.

Производят периодический замер сопротивления изоляции обмоток, для чего в цепи измерения сопротивления изоляции устанавливают измерительный резистор, сигнал с которого подают на вход самопишущего милливольтметра. Интервал между измерениями выбирают в соответствии с программой, устанавливаемой в программном реле времени, и составляет 0,5.3,0 ч. Данные приведены на фиг.1.

В результате обработки полученных данных методами математической статистики получена зависимость задаваемого значения превышения температуры обмоток электродвигателя над температурой окружающей среды от значений относительной влажности и температуры окружающей среды (см. фиг.2), которая аппроксимируется аналитическим выражением вида
ΔΘ -13 + 0,19W + 0,10 Θ
При реализации заявляемого способа защиты обмоток электродвигателя от конденсации влаги при температуре окружающей среды 20^оС и различной относительной влажности окружающей среды от 60 до 100% расход электроэнергии составляет 0,09.1,14 кВт˙ч за 100 ч, в то время как способ-прототип при указанных условиях расходует одно и то же количество электроэнергии, равное 1,10 кВт˙ ч.

Таким образом, применение предлагаемого способа защиты обмоток электродвигателя от конденсации влаги, используе- мого при значительных периодах технологических пауз в местах с изменяющимися относительной влажностью и температурой окружающей среды, позволяет повысить эффективность и экономичность подогрева электродвигателя.

Формула изобретения

СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОБМОТОК ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ КОНДЕНСАЦИИ ВЛАГИ, при котором в период технологических пауз после отключения электродвигателя от питающей сети измеряют температуры обмоток электродвигателя и окружающей среды, вычисляют разность указанных температур, сравнивают полученное значение разности температур с задаваемым превышением температуры обмоток электродвигателя над температурой окружающей среды и по достижении задаваемого значения превышения температуры обмоток нагревают обмотки путем пропускания через них электрического тока от регулируемого источника, отличающийся тем, что дополнительно измеряют значение относительной влажности окружающей среды, а ток в обмотках устанавливают таким, чтобы создать указанное задаваемое значение превышения температуры обмоток электродвигателя над температурой окружающей среды, которое в зависимости от значения относительной влажности и температуры окружающей среды определяют по формуле
ΔΘ = a +bW+cΘ,
где ΔΘ задаваемое значение превышения температуры обмоток электродвигателя над температурой окружающей среды;
W значение относительной влажности окружающей среды;
q значение температуры окружающей среды;
a, b, c постоянные коэффициенты, зависящие от типа защищаемого электродвигателя по исполнению.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2