इलेक्ट्रिक मोटर्स में तार और इन्सुलेशन

घुमावदार तारों के इन्सुलेशन का पदनाम - शॉर्ट-सर्किट रुकावटों की रोकथाम। लो-वोल्टेज इंडक्शन मोटर्स में, टर्न-टू-टर्न वोल्टेज आमतौर पर कुछ वोल्ट होता है। हालांकि, शॉर्ट वोल्टेज दालें चालू और बंद होने पर होती हैं, इसलिए इन्सुलेशन में ढांकता हुआ ताकत का एक बड़ा भंडार होना चाहिए। एक बिंदु पर भीगने से विद्युत क्षति हो सकती है और पूरे कॉइल को नुकसान हो सकता है। घुमावदार इन्सुलेशन ब्रेकडाउन वोल्टेज। तार कई सौ वोल्ट के होने चाहिए।

घुमावदार तार आमतौर पर फाइबर, तामचीनी और तामचीनी इन्सुलेशन से बने होते हैं।

सेल्युलोज पर आधारित रेशेदार सामग्री में महत्वपूर्ण सरंध्रता और उच्च आर्द्रताग्राहीता होती है। विद्युत शक्ति और नमी के प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए, फाइबर इन्सुलेशन को एक विशेष वार्निश के साथ लगाया जाता है। हालांकि, संसेचन नमी को रोकता नहीं है, यह केवल नमी अवशोषण की दर को कम करता है। इन कमियों के कारण, विद्युत मशीनों को घुमावदार करने के लिए फाइबर और तामचीनी इन्सुलेशन वाले तारों का उपयोग वर्तमान में लगभग नहीं किया जाता है।

बिजली की मोटरों की वाइंडिंग के निर्माण के लिए उपयोग किए जाने वाले तार

तामचीनी इन्सुलेशन के साथ मुख्य प्रकार के तार विभिन्न इलेक्ट्रिक मोटर्स की वाइंडिंग के निर्माण के लिए उपयोग किए जाते हैं और बिजली के उपकरण, — पॉलीविनाइल एसीटल PEV तार और PETV तार पॉलिएस्टर वार्निश पर गर्मी प्रतिरोध में वृद्धि के साथ... इन तारों का लाभ उनके इन्सुलेशन की छोटी मोटाई में निहित है, जो विद्युत मोटर के चैनलों को भरना संभव बनाता है। PETV तारों का उपयोग मुख्य रूप से 100 kW तक की शक्ति वाले अतुल्यकालिक मोटर्स की वाइंडिंग के लिए किया जाता है।

जीवित भागों को विद्युत मोटर के अन्य धातु भागों से भी अलग किया जाना चाहिए। सबसे पहले, आपको स्टेटर और रोटर चैनलों में रखे तारों के विश्वसनीय इन्सुलेशन की आवश्यकता है। इस प्रयोजन के लिए, वार्निश वाले कपड़े और फाइबरग्लास का उपयोग करें, जो कि कपास, रेशम, नायलॉन और वार्निश के साथ लगाए गए ग्लास फाइबर पर आधारित कपड़े हैं। संसेचन यांत्रिक शक्ति को बढ़ाता है और वार्निश कपड़ों के इन्सुलेट गुणों में सुधार करता है।

ऑपरेशन के दौरान, इन्सुलेशन विभिन्न कारकों से अवगत कराया जाता है जो इसकी विशेषताओं को प्रभावित करते हैं। पर्यावरण में बुनियादी ताप, आर्द्रीकरण, यांत्रिक बल और प्रतिक्रियाशील पदार्थों पर विचार किया जाना चाहिए... आइए इनमें से प्रत्येक कारक के प्रभाव को देखें।

हीटिंग इलेक्ट्रिक मोटर्स के इन्सुलेशन गुणों को कैसे प्रभावित करता है

तार के माध्यम से करंट का प्रवाह गर्मी की रिहाई के साथ होता है, जो विद्युत मशीन को गर्म करता है। गर्मी के अन्य स्रोत एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र की कार्रवाई के साथ-साथ बीयरिंगों में घर्षण के कारण यांत्रिक नुकसान के कारण स्टेटर और रोटर स्टील में होने वाले नुकसान हैं।

सामान्य तौर पर, नेटवर्क द्वारा खपत सभी विद्युत ऊर्जा का लगभग 10 - 15% किसी तरह गर्मी में परिवर्तित हो जाता है, जिससे परिवेश के ऊपर मोटर वाइंडिंग का तापमान बढ़ जाता है। जैसे ही मोटर शाफ्ट पर भार बढ़ता है, वाइंडिंग में करंट बढ़ता है। यह ज्ञात है कि तारों में उत्पन्न ऊष्मा की मात्रा धारा के वर्ग के समानुपाती होती है, इसलिए मोटर को ओवरलोड करने से वाइंडिंग के तापमान में वृद्धि होती है। यह अलगाव को कैसे प्रभावित करता है?

ओवरहीटिंग से इन्सुलेशन की संरचना बदल जाती है और इसके गुणों में भारी गिरावट आती है... इस प्रक्रिया को उम्र बढ़ने कहा जाता है... इन्सुलेशन भंगुर हो जाता है और इसकी ढांकता हुआ ताकत तेजी से गिरती है। सतह पर माइक्रोक्रैक दिखाई देते हैं, जिसमें नमी और गंदगी घुस जाती है। भविष्य में, वाइंडिंग के हिस्से को नुकसान और जलन होती है। जैसे ही वाइंडिंग्स का तापमान बढ़ता है, इन्सुलेशन का जीवन काफी कम हो जाता है।

गर्मी प्रतिरोध के अनुसार विद्युत इन्सुलेट सामग्री का वर्गीकरण

विद्युत मशीनों और उपकरणों में प्रयुक्त विद्युत इन्सुलेट सामग्री, उनके ताप प्रतिरोध के अनुसार, सात वर्गों में विभाजित हैं। इनमें से पांच का उपयोग अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर्स में 100 kW तक के पिंजरे के साथ किया जाता है।

गैर-गर्भवती सेलूलोज़, रेशम और कपास रेशेदार सामग्री वर्ग वाई (अनुमेय तापमान 90 डिग्री सेल्सियस), संसेचन सेलूलोज़, रेशम और कपास रेशेदार सामग्री के साथ तेल और पॉलियामाइड वार्निश पर आधारित तार इन्सुलेशन के साथ - कक्षा ए तक (अनुमेय तापमान 105 डिग्री सेल्सियस) ), पॉलीविनाइल एसीटेट, एपॉक्सी, पॉलिएस्टर रेजिन पर आधारित तार इन्सुलेशन के साथ सिंथेटिक कार्बनिक फिल्में - कक्षा ई तक (स्वीकार्य तापमान 120 डिग्री सेल्सियस), अभ्रक, एस्बेस्टस और फाइबरग्लास पर आधारित सामग्री, कार्बनिक बाइंडरों और संसेचन यौगिकों के साथ उपयोग की जाती है, बढ़ी हुई गर्मी के साथ एनामेल्स प्रतिरोध - कक्षा बी तक (अनुमेय तापमान 130 डिग्री सेल्सियस), अभ्रक, अभ्रक और फाइबरग्लास पर आधारित सामग्री, अकार्बनिक बाइंडरों और संसेचन यौगिकों के साथ-साथ इस वर्ग के अनुरूप अन्य सामग्री - कक्षा एफ तक (अनुमेय तापमान 155) डिग्री सेल्सियस)।

इलेक्ट्रिक मोटर्स को डिज़ाइन किया गया है ताकि रेटेड पावर पर वाइंडिंग का तापमान अनुमेय मूल्य से अधिक न हो। आमतौर पर हीटिंग का एक छोटा सा रिजर्व होता है। इसलिए, रेटेड वर्तमान सीमा से थोड़ा नीचे हीटिंग से मेल खाती है। गणना में, परिवेश का तापमान 40 डिग्री सेल्सियस माना जाता है... यदि इलेक्ट्रिक मोटर ऐसी परिस्थितियों में संचालित होती है जहां तापमान हमेशा 40 डिग्री सेल्सियस से नीचे रहता है, तो यह अतिभारित हो सकता है। अधिभार मूल्य की गणना परिवेश के तापमान और मोटर के तापीय गुणों को ध्यान में रखकर की जा सकती है। यह केवल तभी किया जा सकता है जब इंजन लोड को सख्ती से नियंत्रित किया जाता है और आप सुनिश्चित हो सकते हैं कि यह गणना मूल्य से अधिक नहीं है।

नमी इलेक्ट्रिक मोटर्स के इन्सुलेशन गुणों को कैसे प्रभावित करती है

एक अन्य कारक जो इन्सुलेशन के जीवन को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है वह नमी का प्रभाव है। उच्च वायु आर्द्रता पर, इन्सुलेट सामग्री की सतह पर एक गीली फिल्म बनती है। इस मामले में, इन्सुलेशन की सतह का प्रतिरोध तेजी से गिरता है। स्थानीय प्रदूषण जल फिल्म के निर्माण में योगदान देता है। दरारें और छिद्रों के माध्यम से, नमी इन्सुलेशन में प्रवेश करती है, इसे कम करती है विद्युतीय प्रतिरोध.

फाइबर इंसुलेटेड कंडक्टर आमतौर पर नमी प्रतिरोधी नहीं होते हैं। वार्निश के साथ संसेचन से उनकी नमी प्रतिरोध बढ़ जाती है। तामचीनी और तामचीनी इन्सुलेशन नमी के लिए अधिक प्रतिरोधी है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि नमी की दर परिवेश के तापमान पर महत्वपूर्ण रूप से निर्भर करती है। समान सापेक्ष आर्द्रता पर, लेकिन उच्च तापमान पर, इन्सुलेशन कई गुना तेजी से नम होता है।

कैसे यांत्रिक बल इलेक्ट्रिक मोटर्स के इन्सुलेशन गुणों को प्रभावित करते हैं

वाइंडिंग में यांत्रिक बल मशीन के अलग-अलग हिस्सों के विभिन्न थर्मल विस्तार, आवरण के कंपन और जब इंजन चालू होता है, से उत्पन्न होता है। आम तौर पर चुंबकीय सर्किट कॉपर कॉइल की तुलना में कम गर्म होता है, उनके विस्तार के गुणांक अलग होते हैं। नतीजतन, तांबा ऑपरेटिंग वर्तमान में स्टील की तुलना में मिलीमीटर के दसवें हिस्से से अधिक होता है। यह मशीन के खांचे और तारों के संचलन के अंदर यांत्रिक बल बनाता है, जिससे इन्सुलेशन टूट जाता है और अतिरिक्त अंतराल का निर्माण होता है जिसमें नमी और धूल घुस जाती है।

शुरुआती धाराएं नाममात्र की तुलना में 6-7 गुना अधिक हैं इलेक्ट्रोडायनामिक प्रयासवर्तमान के वर्ग के आनुपातिक। ये बल कॉइल पर कार्य करते हैं, जिससे इसके अलग-अलग हिस्सों में विकृति और विस्थापन होता है।आवरण कंपन भी यांत्रिक बलों का कारण बनता है जो इन्सुलेशन की ताकत को कम करता है।

मोटरों के बेंच परीक्षणों से पता चला है कि कंपन में वृद्धि के साथ, घुमावदार इन्सुलेशन दोष 2.5 - 3 गुना बढ़ सकता है। कंपन भी त्वरित असर पहनने का कारण बन सकता है। शाफ्ट मिसलिग्न्मेंट, असमान लोडिंग, असमान स्टेटर-टू-रोटर एयर गैप और वोल्टेज असंतुलन के कारण मोटर दोलन हो सकते हैं।

इलेक्ट्रिक मोटर्स के इन्सुलेशन गुणों पर धूल और रासायनिक रूप से सक्रिय मीडिया का प्रभाव

एयरबोर्न धूल भी इन्सुलेशन के बिगड़ने में योगदान देती है। ठोस धूल के कण सतह को नष्ट कर देते हैं और, बसने, इसे दूषित करते हैं, जिससे विद्युत शक्ति भी कम हो जाती है। औद्योगिक परिसर की हवा में रासायनिक रूप से सक्रिय पदार्थों (कार्बन डाइऑक्साइड, हाइड्रोजन सल्फाइड, अमोनिया, आदि) की अशुद्धियाँ होती हैं। रासायनिक रूप से आक्रामक वातावरण में, इन्सुलेशन जल्दी से अपने इन्सुलेट गुण खो देता है और बिगड़ जाता है। दोनों कारक, एक दूसरे के पूरक, इन्सुलेशन विनाश की प्रक्रिया में काफी तेजी लाते हैं। वाइंडिंग के रासायनिक प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए, इलेक्ट्रिक मोटर्स में विशेष संसेचन वार्निश का उपयोग किया जाता है।

इलेक्ट्रिक मोटर्स की वाइंडिंग पर सभी कारकों का जटिल प्रभाव

मोटर वाइंडिंग अक्सर हीटिंग, आर्द्रीकरण, रासायनिक घटकों और यांत्रिक लोडिंग के एक साथ प्रभाव के अधीन होते हैं। इंजन लोड की प्रकृति, पर्यावरण की स्थिति और संचालन की अवधि के आधार पर, ये कारक भिन्न हो सकते हैं। वेरिएबल लोड मशीनों में, हीटिंग एक प्रमुख प्रभाव हो सकता है।पशुधन भवनों में संचालित विद्युत प्रतिष्ठानों में, मोटर के लिए सबसे खतरनाक अमोनिया वाष्प के संयोजन में उच्च आर्द्रता का प्रभाव है।

इन सभी प्रतिकूल कारकों का सामना करने के लिए ऐसे इंजन को डिजाइन करने की संभावना की कल्पना की जा सकती है। हालांकि, ऐसी मोटर स्पष्ट रूप से बहुत महंगी होगी, क्योंकि इसके लिए इन्सुलेशन के सुदृढीकरण, इसकी गुणवत्ता में महत्वपूर्ण सुधार और सुरक्षा के एक बड़े मार्जिन के निर्माण की आवश्यकता होगी।

वे अलग तरह से कार्य करते हैं। इंजन के विश्वसनीय संचालन को सुनिश्चित करने के लिए, मानक सेवा जीवन सुनिश्चित करने के लिए उपायों की एक प्रणाली का उपयोग किया जाता है। सबसे पहले, बेहतर सामग्री के उपयोग के कारण, वे इंजन की तकनीकी विशेषताओं और इन्सुलेशन को नष्ट करने वाले कारकों की कार्रवाई का सामना करने की क्षमता में सुधार करते हैं। सुधार करना इंजन सुरक्षा उपकरण… अंत में, वे उन दोषों के समय पर समस्या निवारण के लिए सहायता प्रदान करते हैं जो भविष्य में दुर्घटनाओं का कारण बन सकते हैं।