Вплив відхилення живлячої напруги на ресурс ізоляції асинхронних електродвигунів потокових технологічних ліній

Abstract

UK: У роботі розглянуто причини невисокої експлуатаційної надійності асинхронних електродвигунів приводу робочих машин потокових технологічних ліній і встановлено, що головними причинами є зовнішні впливи на електродвигуни, одним з яких є зниження напруги живлячої мережі. У результаті вивчення описано механізм розвитку процесів пошкодження ізоляції асинхронних електродвигунів потокової технологічної лінії під дією зниженої напруги живлення та аналітично досліджено із застосуванням теплової двохелементої схеми заміщення електродвигуна та механічної характеристики електродвигуна і робочої машини теплові та електромеханічні процеси, які протікають в асинхронних електродвигунах потокової технологічної лінії під дією зниженої напруги живлення. У результаті проведених досліджень отримано взаємозв’язок між швидкістю теплового зношення ізоляції асинхронного електродвигуна та показниками експлуатаційних впливів (коефіцієнтом зниження напруги на затискачах електродвигуна, коефіцієнтом завантаження електродвигуна, видом механічної характеристики робочої машини і температурою навколишнього середовища). Розраховано залежності швидкості витрати ресурусу ізоляції асинхронного електродвигуна у функції коефіцієнта завантаження при різних значеннях коефіцієнта відхилення живлячої напруги і фіксовному значенні температури навколишнього середовища, а також швидкості витрати ресурусу ізоляції асинхронного електродвигуна у функції коефіцієнта завантаження при різних значеннях температури навколишнього середовища і фіксовному значенні коефіцієнта відхилення живлячої напруги. На базі проведених розрахунків сформульовано рекомендації щодо завантаження асинхронних електродвигунів робочих машин в залежності від рівня відхилення напруги живлення та значення температури навколишнього середовища. RU: В работе рассмотрены причины невысокой эксплуатационной надёжности асинхронных электродвигателей привода рабочих машин поточных технологических линий и установлено, что главными причинами являются внешние воздействия на электродвигатели, одно из которых – снижение напряжения питающей сети. В результате изысканий описан механизм развития процессов повреждения изоляции асинхронных электродвигателей поточной технологической линии под действием пониженного напряжения питания и аналитически исследованы с применением тепловой двухэлементой схемы замещения электродвигателя и механической характеристики электродвигателя и рабочей машины тепловые и электромеханические процессы, протекающие в асинхронных электродвигателях поточной технологической линии под действием пониженного напряжения питания. В результате проведенных исследований получена взаимосвязь между скоростью теплового износа изоляции асинхронного электродвигателя и показателями эксплуатационных воздействий (коэффициентом снижения напряжения на зажимах электродвигателя, коэффициентом загрузки электродвигателя, видом механической характеристики рабочей машины и температурой окружающей среды). Рассчитаны зависимости скорости расхода ресурса изоляции асинхронного электродвигателя в функции коэффициента загрузки при различных значениях коэффициента отклонения питающего напряжения и фиксированном значении температуры окружающей среды, а также скорости расхода ресурса изоляции асинхронного электродвигателя в функции коэффициента загрузки при различных значениях температуры окружающей среды и фиксированном значении коэффициента отклонения питающего напряжения. На базе проведенных расчетов сформулированы рекомендации по загрузке асинхронных электродвигателей рабочих машин в зависимости от уровня отклонения напряжения питания и значения температуры окружающей среды. EN: In the work, the reasons for the low operational reliability of asynchronous electric motors for driving working machines of production process lines are considered and it is established that the main causes are external influences on electric motors, one of which is a decrease in the supply voltage. As a result of the research, the mechanism of development of insulation damage processes of an asynchronous electric motor of a production technological line under the action of a reduced supply voltage is described and analytically investigated using a thermal two-element equivalent circuit of the electric motor and the mechanical characteristics of the electric motor and working machine thermal and electromechanical processes occurring in an asynchronous electric motor of a production technological line low voltage supply. As a result of the research, the relationship between the thermal wear rate of the insulation of an asynchronous motor and the indicators of operating effects (the voltage reduction factor at the motor terminals, the load factor of the electric motor, the type of mechanical characteristics of the working machine and the ambient temperature) has been obtained.The dependences of the flow rate of the insulation resource of an asynchronous motor as a function of the load factor are calculated for different values of the supply voltage deviation coefficient and a fixed value of the ambient temperature, as well as the flow rates of the insulation resource of the asynchronous motor as a function of the load factor for different values of the ambient temperature and the fixed value of the supply deviation voltage. On the basis of the calculations made, recommendations have been formulated for loading asynchronous electric motors of working machines depending on the level of deviation of the supply voltage and the value of the ambient temperature.