Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Электротехнические материалы и изделия

Диссертационная работа:

Ященко Сергей Александрович. Модернизация и исследование системы электрической изоляции класса нагревостойкости Н тяговых электродвигателей, эксплуатируемых в экстремальных условиях : диссертация ... кандидата технических наук : 05.09.02 / Ященко Сергей Александрович; [Место защиты: Моск. энергет. ин-т].- Москва, 2009.- 124 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/2012

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 5

ГЛАВА 1. Разработки и практическое применение материалов

класса нагревостойкости Н в мировой и отечественной

электромашиностроительной промышленности 11

  1. Конструкции систем электрической изоляции 11

  2. Разработки и применения систем электрической изоляции класса нагревостойкости Н в Советском Союзе 19

  3. Компоненты электрической изоляции, входящие в систему электрической изоляции 24

  4. Причины выхода из строя тяговых электродвигателей на сети железных дорог ОАО РЖД 27

  5. Анализ технологии ремонта тяговых электродвигателей на заводах ОАО РЖД 29

  6. Структура электроизоляционного материала, входящего в систему электрической изоляции, и системы в целом 33

  1. Витковая изоляция 34

  2. Корпусная изоляция 35

1.7. Теплопроводность материалов, входящих в систему

электрической изоляции 36

ГЛАВА 2. Исследование теплофизических свойств
электроизоляционных материалов и системы электрической
изоляции узлов тягового электродвигателя 46

  1. Расчетные схемы тепловых сопротивлений витковой изоляции 46

  2. Расчетная схема теплового сопротивления корпусной изоляции 54

  3. Расчетная схема теплового сопротивления пазовой изоляции 55

2.4. Исследование теплопроводности компонентов, входящих в электроизоляционный материал и систему электрической

изоляции 56

ГЛАВА 3. Исследование технологических и электрических
свойств электроизоляционных материалов и системы
электрической изоляции узлов тягового электродвигателя 68

  1. Исследование текучести пропиточного состава в пропитанных стеклослюдинитовых лентах 70

  2. Подбор и обоснование технологических режимов на

основании значений теплопроводности и текучести 76

ГЛАВА 4. Внедрение разработанных материалов для
модернизированной системы электрической изоляции класса
нагревостойкости Н 85

  1. Новые электроизоляционные материалы для узлов тяговых электродвигателей и модернизация систем электрической изоляции на их основе 85

  2. Проведение циклических испытаний системы электрической изоляции класса нагревостойкости Н с применением новых электроизоляционных материалов 88

  3. Разработка и пересмотр нормативных документов для ремонтных предприятий ОАО РЖД для применения новых электроизоляционных материалов 90

  4. Проведение опытных и промышленно-опытных работ по ремонту и изготовлению тяговых электродвигателей с модернизированной системой электрической изоляции класса

нагревостойкости Н 91

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 98

Список используемой литературы 99

ПРИЛОЖЕНИЯ 109

4
Приложение 1 109

Приложение 2 110

Приложение 3 112

Приложение 4 116

Введение к работе:

Одной из основных тенденций развития электротехнического оборудования является увеличение мощности и срока службы, снижение габаритов и веса электрических машин, повышение класса нагревостойкости и, как следствие, их надежности.

Наиболее востребованными в модернизации на сегодняшний день являются электродвигатели, применяемые в транспорте (тяговые электродвигатели) и для добычи полезных ископаемых (тяговые электродвигатели для карьерных машин, рудничные, погружные). Причинами отказов электрических машин являются возрастающие нагрузки, несовершенство технологии их изготовления и ремонта, применяемые электроизоляционные материалы недостаточного качества.

За последние 5 лет актуальным стал вопрос о необходимости увеличения мощности и класса нагревостойкости электродвигателей, эксплуатируемых в тяжелых (экстремальных) условиях, повышения их надежности за счет применения новых электроизоляционных материалов и совершенствования технологии их ремонта.

Одним из направлений модернизации системы электрической изоляции тягового электродвигателя (ТЭД) является применение современных отечественных электроизоляционных материалов с повышенным коэффициентом теплопроводности, позволяющих увеличить ресурс электродвигателя и повысить нагрев о стойкость электрической изоляции. В свою очередь, применение новых электроизоляционных материалов требует совершенствования технологии их переработки в систему электрической изоляции при изготовлении и ремонте тяговых электродвигателей.

Целью настоящей работы является разработка и исследование комплекса электроизоляционных материалов для создания системы электрической изоляции тягового электродвигателя, обеспечивающей как минимум удвоение гарантийного пробега электровозов с 175 тыс. км до 350 тыс. км и общего пробега до 1 млн. 600 тыс. км без капитального ремонта.

Диссертационная работа направлена на модернизацию существующих конструкций отечественных тяговых электродвигателей на основе применения новых электроизоляционных материалов и оптимизации технологических режимов при их ремонте. Применение современных материалов с повышенным коэффициентом теплопроводности и оптимизация технологических режимов ремонта позволит увеличить класс нагревостойкости системы электрической изоляции, надежность и срок службы тяговых электродвигателей при эксплуатации в экстремальных условиях.

Основные задачи работы:

  1. Анализ причин выхода из строя тяговых электродвигателей и технологии их изготовления, выявление причин выхода из строя по вине электрической изоляции.

  2. Анализ технологии изготовления систем электрической изоляции тэд.

3.Разработка основных принципов модернизации и технологии изготовления системы электрической изоляции, устраняющих основные недостатки изоляции тяговых электродвигателей, выявленных по данным эксплуатации.

4. Оценка технических характеристик и свойств новых компонентов системы электрической изоляции.

7 5.Разработка технических требований к материалам, входящим в систему электрической изоляции. Исследование основных параметров системы электрической изоляции.

6. Апробация материалов и технологии изготовления системы электрической изоляции.

Научная новизна работы:

  1. Определены значения параметров электрических, тепловых и технологических свойств модернизированной системы электрической изоляции тяговых электродвигателей с применением новых отечественных материалов на основе олигоэфиримидов.

  2. На основании изученной текучести связующего и ее зависимости от температуры и давления в ходе нагнетательной пропитки композиционных материалов определены оптимальные технологические параметры изготовления системы электрической изоляции, обеспечивающей эксплуатационный ресурс работы тягового электродвигателя не ниже расчетного.

  3. Определены значения коэффициентов теплопроводности и их зависимости от температуры в диапазоне температур от 0 до 250С для компонентов модернизированной системы электрической изоляции тяговых электродвигателей.

На защиту выносятся следующие положения:

технология модернизации ряда компонентов системы электрической изоляции тяговых электродвигателей, которая выполняет требования, предъявляемые к изоляции ТЭД;

технологические режимы пропитки компонентов системы электрической изоляции тягового электродвигателя, улучшающие электрические и тепловые свойства системы электрической изоляции электродвигателя;

— экспериментальные данные изменения теплопроводности
компонентов, входящих в модернизированную систему электриче
ской изоляции тяговых электродвигателей класса нагревостойко-
сти Н.

Практическая ценность исследований состоит в выявлении пути совершенствования системы электрической изоляции тяговых электродвигателей за счет:

— применения новых пропиточных составов на основе оли-
гоэфиримида для изготовления компонентов системы электриче
ской изоляции тяговых электродвигателей;

— оптимизированной технологии пропитки компонентов
системы электрической изоляции тяговых электродвигателей с
применением новых электроизоляционных материалов;

— высоких значений параметров теплофизических и элек
трических свойств модернизированной системы электрической
изоляции тяговых электродвигателей, изготовленных по разрабо
танной технологии в сравнении со старой технологией.

Практическое применение результатов исследования.

l.Ha Восточно-Сибирской железной дороге проходит эксплуатационные испытания локомотив ВЛ-80, укомплектованный тяговыми электродвигателями НБ-418к6 с системой электрической изоляции класса нагревостойкости Н на основе новых электроизоляционных материалов (Элпласт-180ИД, Элизтерм-180Т, Элиз-терм-180ТПМ). Опытные работы по ремонту тяговых электродвигателей проводились на Улан-Удэнском ЛВРЗ.

2. ЗАО "Электроизолит" совместно с ОАО "ВЭлНИИ" (Всероссийский научно-исследовательский институт электровозостроения), провели ресурсные испытания системы электрической изоляции класса нагревостойкости Н на основе новых отечествен-

ных электроизоляционных материалов. Полученные результаты

послужили основанием для разработки технической документации по применению исследованных электроизоляционных материалов при ремонте тяговых электродвигателей.

З.Для внедрения и практического применения исследованных электроизоляционных материалов класса нагревостоикости Н на электровозоремонтных заводах ОАО "РЖД", ПКТБ (проектно-конструкторское технологическое бюро) по локомотивам разработало и утвердило технологическую инструкцию ТИ 103.11.483-2007 "Технологическая инструкция на изолировку, пропитку, окраску и сушку электрических машин с системой изоляции класса нагревостоикости Н".

4. Утверждена переработанная конструкторская документация тягового электродвигателя ТЛ-2К1 для локомотивов ВЛ-10 (ВJill) с применением новых отечественных электроизоляционных материалов класса нагревостоикости Н.

5.Получено положительное решение о выдаче патента по заявке на изобретение "Способ изготовления изоляции обмоток электрических машин", регистрационный номер заявки № 2008118296 (021135) от 12.05.08 г.

6. Опытно-промышленное применение новых электроизоляционных материалов по разработанным технологии и конструкторской документации при ремонте тяговых электродвигателей ТЛ-2К1 выполняется на Челябинском ЭРЗ.

Материалы диссертации докладывались на IV Межднародной научно-технической конференции "Электрическая изоляция -2006" (Санкт-Петербург, май 2006 г.), на XI и XII Международной конференции "Электромеханика, электротехнологии, электротехнические материалы и компоненты" (Крым, Алушта сентябрь 2006 г. и сентябрь-октябрь 2008 г.), на V Международном симпозиуме

10 ЭЛМАШ — 2004 и на VI Международном симпозиуме ЭЛМАШ — 2006 "Перспективы и тенденции развития электротехнического оборудования".

>


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net