Инфракрасно-конвективно-вакуумный способ сушки изоляции обмоток магнитной системы остова тяговой электрической машины и устройство для его реализации

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к производству и ремонту электрических машин, например обмоток тяговых электрических машин (ТЭМ) локомотивов и мотор-вагонного подвижного состава. Согласно инфракрасно-конвективно-вакуумному способу и устройству для его реализации, сушка изоляции обмоток магнитной системы равномерно вращающегося остова ТЭМ осуществляется комбинацией трех способов сушки: за счет инфракрасного (ИК) излучения, конвекции и вакуума. Установка состоит из основания (3), в которое монтируется стойка (2) с инфракрасными (ИК) излучателями. Остов (1) кран-балкой устанавливается на основание и через редуктор (5) и ведущий опорный ролик (4) приводится во вращение пристроенным частотно-регулируемым асинхронным электродвигателем (6). Техническим результатом является повышение качества сушки изоляции обмоток магнитной системы остова ТЭМ, сокращение энергозатрат и времени на технологический процесс сушки. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к производству и ремонту электрических машин, например обмоток тяговых электрических машин (ТЭМ) локомотивов и мотор-вагонного подвижного состава.

Известен способ сушки изоляции обмоток магнитной системы остова ТЭМ в специализированной сушильной печи камерного типа с принудительной циркуляцией воздуха [1].

Недостаток данного способа заключается в том, что данная технология сушки является низкокачественной и очень энергоемкой с длительным временем сушки. При установленной мощности печи в 80 кВт, время сушки занимает от 10 до 15 часов.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство для реализации локального способа герметизации компаундом изоляции лобовых частей обмоток тяговых электрических машин, предложенное учеными Иркутского государственного университета путей сообщения, при помощи инфракрасного (ИК) излучения [2].

Данное устройство для реализации локального способа герметизации компаундом изоляции лобовых частей обмоток тяговых электрических машин предназначено лишь для сушки изоляции якорной обмотки.

Задачей изобретения является повышение качества сушки изоляции обмоток магнитной системы остова ТЭМ, сокращение энергозатрат и времени на технологический процесс сушки.

Решение предлагаемой задачи достигается тем, что сушка изоляции обмоток магнитной системы равномерно вращающегося остова ТЭМ осуществляется комбинацией трех способов сушки: за счет ИК-излучения, конвекции и вакуума.

Устройство для реализации инфракрасно-конвективно-вакуумного способа сушки изоляции обмоток магнитной системы остова ТЭМ изображено на рис.1.

Остов ТЭМ 1 кран-балкой помещается на основание 3, в которое монтируется стойка 2 с инфракрасными (ИК) излучателями. Далее основание приводится во вращение частотно-регулируемым асинхронным двигателем 6 через редуктор 5 и ведущий опорный ролик 4.

ИК-излучатели обеспечивают интенсивность теплопередачи. Воздушный поток, создаваемый вентилятором 8 и асинхронным двигателем 9, равномерно распределяет температуру по всей толщине слоя изоляции. Ударное действие потока воздуха обусловливает интенсивный отрыв частиц влаги от твердой фазы и вынос их за пределы зоны сушки. Это в свою очередь является источником непрерывных возмущений в ламинарном слое, то есть турбулизации, а также уменьшает поглощение потока излучения слоем водяных паров у поверхности изоляции и в промежуточной зоне. И наконец, при такой схеме работы элемента вентиляции в зоне обработки изоляции создается отрицательное давление (вакуумная сушка), сопутствующее понижению температуры и скорости нагрева изоляции без снижения интенсивности ИК-энергоподвода и влагоотдачи.

Управление качеством сушки увлажненной или пропитанной изоляции обмоток магнитной системы остова ТЭМ в зависимости от свойств пропиточной жидкости и регулирования ИК-энергоподводом можно организовать при помощи данного устройства по различным схемам.

В результате применения инфракрасно-конвективно-вакуумного способа сушки изоляции обмоток магнитной системы остова ТЭМ и устройства для его реализации значительно повысится надежность ТЭМ за счет осуществления более качественной сушки ее изоляции, а также существенно, в 7....10 раз, сокращаются затраты электроэнергии, приходящиеся на сушку.

Источники информации

1. Френкель, Е.Б. Ремонт электрических машин, электроподвижного состава и тепловозов. Текст/ Е.Б. Френкель, В.Г. Комолов, С.И. Фаиб. М.: Транспорт, 1966. - 455 с.

2. Патент РФ №2396669. Локальный способ герметизации компаундом изоляции лобовых частей обмоток тяговых электрических машин. Текст/ МПК Н02К 15/12. Заявка от 04.05.2009 г.

1. Инфракрасно-конвективно-вакуумный способ сушки изоляции обмоток магнитной системы остова тяговой электрической машины (ТЭМ), отличающийся тем, что сушка изоляции обмоток магнитной системы равномерно вращающегося остова ТЭМ осуществляется комбинацией трех способов сушки: за счет инфракрасного (ИК) излучения, конвекции и вакуума.

2. Устройство для реализации инфракрасно-конвективно-вакуумного способа сушки изоляции обмоток магнитной системы остова ТЭМ, состоящее из основания, на которое помещается остов ТЭМ и в которое монтируется стойка с инфракрасными излучателями, а также вентилятора, создающего воздушный поток, предназначено для реализации инфракрасно-конвективно-вакуумного способа сушки изоляции обмоток магнитной системы остова ТЭМ.

3. Устройство для реализации инфракрасно-конвективно-вакуумного способа сушки изоляции обмоток магнитной системы остова ТЭМ по п. 2, отличающееся тем, что основание предназначено для приведения во вращение остова ТЭМ с помощью частотно-регулируемого асинхронного двигателя, редуктора и ведущего опорного ролика.

4. Устройство для реализации инфракрасно-конвективно-вакуумного способа сушки изоляции обмоток магнитной системы остова ТЭМ по п. 2, отличающееся тем, что ИК-излучатели обеспечивают интенсивность теплопередачи.

5. Устройство для реализации инфракрасно-конвективно-вакуумного способа сушки изоляции обмоток магнитной системы остова ТЭМ по п. 2, отличающееся тем, что воздушный поток, создаваемый вентилятором и асинхронным двигателем, равномерно распределяет температуру нагрева по всей толщине слоя изоляции обмоток остова ТЭМ, создавая при этом в зоне обработки изоляции отрицательное давление (вакуумная сушка), сопутствующее понижению температуры и скорости нагрева изоляции без снижения интенсивности ИК-энергоподвода и влагоотдачи.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электрической машине, обмотки которой соединены в звезду с изолированной нейтралью. Техническим результатом является повышение точности определения коэффициента пропитки обмоток.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к сушке обмоток, например, электрических машин. Технический результат - упрощение сушильного устройства обмоток, снижение веса, возможность использования в малых ремонтных мастерских, снижение трудоемкости процесса усушки, экономия электроэнергии при сушке.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано преимущественно при техническом обслуживании и ремонте тяговых электрических машин. Анализ статистических данных о надежности узлов и деталей оборудования электровозов в условиях эксплуатации показал, что большая доля отказов приходится на тяговые электрические машины из-за выхода из строя по пробою изоляции.
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано преимущественно при техническом обслуживании и ремонте электрических машин. Техническим результатом является создание наиболее оптимального режима сушки изоляции, обеспечивающего увеличение ресурса электрических машин.

Композиция для получения покрытия для снижения механических потерь высокоскоростного ротора электрической машины относится к гибридным органо-неорганическим нанокомпозиционным покрытиям, способным снижать механические потери высокоскоростного ротора электрической машины в охлаждающей газообразной среде.
Изобретение относится к области электротехники и касается технологии изготовления обмоток электрических машин, преимущественно якорей тяговых электродвигателей - машин постоянного тока.

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения, в частности к производству и ремонту электрических машин, например обмоток тяговых электрических машин (ТЭМ) локомотивов и мотор-вагонного подвижного состава.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к неразрушающим способам контроля качества технологических процессов производства электротехнических изделий, в частности пропитки обмоток электрических машин.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к контролю качества пропитанной изоляции электротехнических изделий, и может быть использовано для контроля процесса отверждения пропитанной изоляции обмоток электротехнических изделий.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано, например, в производстве статоров электрических машин. Согласно данному изобретению после разогрева обмотки перед пропиткой до заданной температуры подают в нее импульсы тока, амплитуда которых лежит в диапазоне (10-50)А, а длительность (0,5-10) с, при этом частота следования импульсов тока лежит в диапазоне (5-10) Гц.
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при сушке твердой изоляции, в частности, обмоток трансформатора, которая увлажняется в процессе его эксплуатации. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в том, что предлагаемый способ сушки твердой изоляции обмоток трансформатора, осуществляемый в герметичной емкости с помощью охладительного устройства, позволяет ускорить процесс сушки твердой изоляции обмоток трансформатора, исключить использование затратных веществ при вымораживании влаги из паровоздушной смеси в процессе сушки твердой изоляции обмоток трансформатора, повысить надежность сушки твердой изоляции обмоток трансформатора, а также позволяет увеличить точность измерения объема влаги, которая выделилась и наморозилась из твердой изоляции обмоток трансформатора. Указанный технический результат достигается тем, что при вымораживании влаги из паровоздушной смеси с помощью охладительного устройства обеспечивают температуру не выше минус 70°С на поверхности охладительного устройства, которая контактирует с паровоздушной смесью, при общей площади контактной поверхности охладительного устройства, что способна контактировать с паровоздушной смесью, не меньше 5 м2, при этом с помощью контактной поверхности охладительного устройства, и/или используя саму контактную поверхность охладительного устройства, устанавливают искусственные преграды на пути движения паровоздушной смеси, которые могут быть частями контактной поверхности охладительного устройства, и с помощью искусственных преград уменьшают скорость движения паровоздушной смеси, и, используя эффект Коанда, создают вихревые потоки паровоздушной смеси, стимулируя при этом конденсацию паров из паровоздушной смеси согласно эффекту Ранка-Хилша, а через установленный промежуток времени осуществляют размораживание охладительного устройства, нагревая поверхность, которая контактирует с пластом намерзших веществ из паровоздушной смеси, при атмосферном давлении, причем для вымораживания влаги из паровоздушной смеси используют двухконтурное охладительное устройство с общим теплообменником.1 н. и 4 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области электротехники и касается токовой сушки изоляции обмоток электрических машин. Технический результат - повышение эксплуатационной надежности электродвигателей. Устройство для сушки изоляции обмоток электродвигателя токами нулевой последовательности содержит реостат, ползунок которого подключен к первому проводнику сети переменного тока, а второй проводник сети переменного тока соединен со входом амперметра, подключенного своим выходом ко входу открытого треугольника, выходом присоединенного к неподвижному контакту реостата. Дополнительно установлен двухполюсный коммутационный аппарат, выход которого подключен к вершинам открытого треугольника, а вход присоединен первым и вторым полюсами соответственно к первому и второму проводникам сети переменного тока. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам пропитки обмоток электрических машин. В способе трехтактной струйно-капельной пропитки обмоток электрических машин обмотку разогревают пропусканием через нее тока, вращают вокруг своей оси, на внутреннюю и внешнюю поверхности лобовой части обмотки подают струю пропиточного состава, изменяют на каждом такте угол наклона оси обмотки к горизонту, на первом и втором тактах струю пропиточного состава электростатически заряжают зарядами противоположными по знаку, дополнительно на втором такте пропитку осуществляют смесью компаунда с 20÷25 мас. % нанотрубок из нитрида бора, а на третьем такте в указанную смесь, добавляют 10÷15 мас. % магнитно-мягких мелкодисперсных частиц. Техническим результатом является увеличение радиальной теплопроводности обмоток путем добавления в пропиточный компаунд нанотрубок из нитрида бора и снижение в среднем температуры перегрева обмотки, что способствовало значительному улучшению качества обмоток. 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к вакуумно-нагнетательным способам пропитки обмоток электрических машин с предварительным нагревом обмоток статора. При этом герметизируют внутреннюю полость станины статора, создают внутри полости разрежение над верхней не погруженной в пропиточный состав лобовой частью обмотки 40-50 Торр. Предварительную сушку обмотки производят пропусканием электрического тока с контролем процесса разогрева. При достижении температуры обмотки значения 40-50°C выдерживают указанную температуру в течение 5-10 минут с последующим отключением тока от обмотки. Пропиточная смесь состоит из лака и мелкодисперсного ферромагнитного наполнителя в массовом соотношении (20-30) % ферромагнитных частиц и (80-70) % пропиточного лака. По завершении пропитки разгерметизируют станину статора и сливают лак. Затем сосуд вновь герметизируют, создают разрежение 40-50 Торр и пропускают электрический ток той же величины, что и при предварительной сушке. При достижении температуры обмотки 40-50°C поддерживают ее течение 10-20 минут, затем продолжают нагрев обмотки до регламентированной температуры окончательной сушки. Технический результат состоит в повышении коэффициента пропитки в среднем на 34,3%. 2 ил., 2 табл.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к вакуумно-нагнетательным способам пропитки обмоток электрических машин с предварительным нагревом обмоток статора. При этом герметизируют внутреннюю полость станины статора, создают внутри полости разрежение над верхней не погруженной в пропиточный состав лобовой частью обмотки 40-50 Торр. Предварительную сушку обмотки производят пропусканием электрического тока с контролем процесса разогрева. При достижении температуры обмотки значения 30÷50°C выдерживают указанную температуру в течение 10÷20 минут с последующим отключением тока от обмотки. Пропиточная смесь состоит из лака и мелкодисперсного ферромагнитного наполнителя в массовом соотношении (15÷20) % ферромагнитных частиц и (85÷80) % пропиточного лака. По завершении пропитки разгерметизируют станину статора и сливают лак. Затем к обмотке вновь подключают источник тока и осуществляют токовый разогрев обмотки до температуры окончательной сушки, регламентированной нормативной документацией. Технический результат состоит в повышении коэффициента пропитки в среднем в 2,4 раза. 1ил., 2 табл.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам изготовления обмоток статоров, роторов электродвигателей, трансформаторов и магнитопроводов. Способ предусматривает нагревание пропиточного материала и обмотки и дегазацию в режиме импульсного вакуумирования, для чего создают остаточное давление в диапазоне 0,1-13,3 кПа, обеспечивая время его достижения 0,07-1,0 с, выдерживают пропиточный материал и обмотку в течение 1-10 мин, затем повышают давление до атмосферного, после чего производят 3-5 циклов импульсного набора и сброса вакуума, затем осуществляют пропитку в режиме импульсного вакуумирования. В пропиточный материал перед его дегазацией добавляют мелкодисперсный ферромагнитный наполнитель с объемным сопротивлением не менее 105 Ом·м, мелкодисперсный наполнитель измельчают до размера зерна dфер≤0,01 мм. При приготовлении указанной пропиточной смеси наполнитель смешивают с пропиточным материалом в массовом соотношении (20÷30)% ферромагнитных частиц и (80÷70)% пропиточного материала. Перед разогревом непропитанной обмотки в импульсно-вакуумном режиме измеряют температуру обмотки T1 и ее сопротивление R1, по завершении дегазации повышают давление до атмосферного и сливают пропиточную смесь из автоклава. После этого через обмотку пропускают греющий ток, величину которого определяют по обмоточным данным и плотности тока, лежащей в диапазоне 7 А/мм2≤j≤9 А/мм2. При подключении греющего тока к обмотке непрерывно контролируют изменение ее температуры Tt по изменению ее сопротивления Rt в соответствии с математическим выражением, вновь создают над обмоткой остаточное давление в диапазоне 0,1-13,3 кПа и поддерживают температуру в указанном диапазоне значений в течение 10-20 мин, после выдержки обмотки в течение указанного времени повышают давление над обмоткой до атмосферного, разогревают и сушат. Техническим результатом является повышение коэффициента пропитки в среднем на 74,1%. 1 ил.

Изобретение относится к области эксплуатации электрических машин переменного тока и предназначено для восстановления проектных характеристик изоляции их обмоток. Согласно способу сушки изоляции обмотки электрической машины через обмотку интервалами в 1-10 сек пропускают постоянный ток величиной 10-60% от номинального значения силы тока обмотки. Интервалы действия постоянного тока при этом чередуют паузами, отличающимися от указанных интервалов в 0,5-1,5 раз. В частном случае изобретения для пропускания через обмотку постоянного тока на ее концы подают заведомо малое постоянное напряжение, которое увеличивают до достижения силой постоянного тока задаваемой величины. В другом частном случае во время пауз определяют сопротивление изоляции и при достижении его заданного значения прекращают подачу тока. Обеспечивается сушка изоляции обмоток, исключающая риск повреждения материала изоляции при уменьшении времени сушки. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к способу изготовления вращающихся электрических машин, а также к вращающимся электрическим машинам. Способ изготовления свободнонесущей катушки электрической машины, при котором катушка охватывает внутреннюю деталь уже при изготовлении, которая используется и при изготовлении катушки в качестве вспомогательного средства для формообразования катушки. На первом шаге катушку (5) электродвигателя наматывают между двумя торцевыми поверхностями (4; 4') на магнитную внутреннюю деталь (2), при этом катушка электродвигателя полностью окружает внутреннюю деталь (2). На втором шаге происходит формообразование катушки (5) электродвигателя посредством уплотнения проводов обмотки посредством того, что вал (1) с поверхностью внутренней детали (2) перемещают относительно внутренней стороны катушки (5) электродвигателя, прежде всего эксцентрически обкатывают по ней, и катушка электродвигателя прижимается к упору (7). На третьем шаге уплотненную катушку (5) электродвигателя спекают за счет подвода тепла. Технический результат состоит в упрощении технологии изготовления безжелезных якорей электрических машин. 5 н. и 10 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в повышении надежности и эффективности охлаждения. Статор вращающейся электрической машины содержит сердечник, многослойную катушечную обмотку, первый и второй изолирующие полимерные слои. Многослойная катушечная обмотка выполнена с заранее заданным числом секций в радиальном направлении зуба. Каждая ее секция содержит один виток самого нижнего слоя обмотки и другой виток поверхностного слоя обмотки. Первый изолирующий полимерный слой размещен между зубом и обмоткой самого нижнего слоя, или между изолятором, который крепится к зубу, и обмоткой самого нижнего слоя. Второй изолирующий полимерный слой расположен локально на изогнутых участках обмотки, соответствующих угловым участкам четырех углов прямоугольного поперечного сечения зуба. Второй изолирующий полимерный слой выполнен пролегающим через несколько секций обмотки. 3 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области эксплуатации электродвигателей и предназначено для восстановления проектных характеристик изоляции их обмоток. Устройство для сушки изоляции обмотки электрической машины содержит блок нагрева, способный обеспечить протекание постоянного тока в обмотке электрической машины. Устройство снабжено контейнером, имеющим основную емкость и крышку, которая вместе с основной емкостью способна изолировать внутренний объем контейнера от внешней среды. Основная емкость имеет технологический отсек, вмещающий в себя блок нагрева, при этом лицевая панель ограничивает технологический отсек со стороны крышки. Достигается защита блока нагрева от воздействий внешней среды. 15 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к производству и ремонту электрических машин, например обмоток тяговых электрических машин локомотивов и мотор-вагонного подвижного состава. Согласно инфракрасно-конвективно-вакуумному способу и устройству для его реализации, сушка изоляции обмоток магнитной системы равномерно вращающегося остова ТЭМ осуществляется комбинацией трех способов сушки: за счет инфракрасного излучения, конвекции и вакуума. Установка состоит из основания, в которое монтируется стойка с инфракрасными излучателями. Остов кран-балкой устанавливается на основание и через редуктор и ведущий опорный ролик приводится во вращение пристроенным частотно-регулируемым асинхронным электродвигателем. Техническим результатом является повышение качества сушки изоляции обмоток магнитной системы остова ТЭМ, сокращение энергозатрат и времени на технологический процесс сушки. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх