Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ СУШКИ ИЗОЛЯЦИИ ОБМОТОК ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ТОКАМИ НУЛЕВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области электротехники и касается токовой сушки изоляции обмоток электрических машин. Оно может быть использовано в промышленности и сельском хозяйстве для повышения эксплуатационной надежности электродвигателей.

Известны способы токовой сушки обмоток электродвигателей при неподвижном роторе, описанные в технической литературе (Г.Х. Штремель. Эксплуатация и ремонт электрических машин. - М.: Высшая школа, 1964. - с. 216-217; М.В. Антонов, Н.А. Акимова, Н.Ф. Котеленец, Эксплуатация и ремонт электрических машин. - М.: Высшая школа, 1989. - с. 19-20).

Недостатками этих способов сушки являются следующие:

- в процессе сушки при неподвижном роторе создается иллюзия обесточенного двигателя, что создает опасность поражения электрическим током технологического и ремонтно-обслуживающего персонала;

- электродвигатель не обладает вращающим моментом, поэтому сушка проводится при неподвижном роторе и неработающем собственном вентиляторе, что нарушает равномерность прогрева фаз обмотки электродвигателя;

- напряжение сушки сопоставимо с номинальным напряжением сети, что создает опасность пробоя изоляции.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому техническому решению является способ сушки изоляции обмоток электродвигателя токами нулевой последовательности при вращающемся роторе и устройство для его осуществления (патент РФ на изобретение №2175163, М. кл. ⁷ Н02К 15/12, 15/00, 2001 г., бюл. №29). Обмотки электродвигателя соединены по схеме открытого треугольника. Регулирование тока сушки производят реостатом. Контроль тока сушки осуществляется амперметром. При включении электродвигателя на сушку ротор приводят во вращение толчком вручную, и в процессе сушки он вращается без нагрузки на валу.

Недостатками этого способа и устройства являются следующие:

- отсутствие автоматического запуска электродвигателя при включении его на сушку, что повышает травмоопасность персонала, выполняющего толчок вала вручную;

- необходимость свободного доступа к рабочему концу вала электродвигателя, который, как правило, закрыт защитным кожухом или ограждением, что повышает трудоемкость сушки;

- значительные физические усилия для пуска ротора электродвигателя.

Задачей настоящего изобретения является упрощение процесса пуска электродвигателя при сушке изоляции его обмоток токами нулевой последовательности за счет появления пускового вращающего момента, обеспечивающего автоматический запуск электродвигателя при включении на сушку.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе сушки изоляции обмоток электродвигателя, соединенных по схеме открытого треугольника, токами нулевой последовательности, величину которых устанавливают реостатом, при вращающемся роторе без внешней нагрузки на валу, в отличие от прототипа, реостат выполняет функцию элемента, выполняющего смещение во времени токов в обмотках электродвигателя, и обеспечивает его автоматический запуск при включении на сушку.

В устройстве для осуществления способа сушки изоляции обмоток электродвигателя токами нулевой последовательности, содержащем 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, в отличие от прототипа, содержится дополнительно установленный 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. Это позволяет обеспечить автоматический запуск электродвигателя, что упрощает процесс сушки и снижает вероятность травмирования обслуживающего персонала.

По имеющимся у авторов сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «новизна».

По мнению авторов, сущность заявляемого изобретения не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, так как из него не выявляется влияние на полученный технический результат - автоматический запуск электродвигателя - совокупности признаков, которые отличают от прототипа заявляемое изобретение, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «изобретательский уровень».

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе, может быть многократно использована в промышленности и сельском хозяйстве с получением технического результата, заключающегося в использовании реостата в качестве фазосдвигающего элемента совместно с двухполюсным коммутационным аппаратом, обуславливающих обеспечение достижения поставленной цели - упрощение процесса запуска электродвигателя при сушке изоляции его обмоток токами нулевой последовательности, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «промышленная применимость».

Сущность изобретения поясняется фигурой, на которой представлена электрическая схема устройства для осуществления способа сушки изоляции обмоток 7 электродвигателя токами нулевой последовательности, содержащая реостат 5 дополнительно выполняющий функцию фазосдвигающего элемента, который совместно с установленным двухполюсным коммутационным аппаратом 6 обеспечивает смещение во времени токов в обмотках электродвигателя, обеспечивая его автоматический запуск при включении на сушку. Ползунок 3 реостата 5 подключен к первому проводнику 1 сети переменного тока, а второй проводник 2 сети переменного тока соединен со входом амперметра 8. Выход амперметра 8 подключен ко входу открытого треугольника, выход которого присоединен к неподвижному контакту 4 реостата 5. Выход двухполюсного коммутационного аппарата 6 подключен к вершинам открытого треугольника, а вход первым и вторым полюсами соответственно к первому 1 и второму 2 проводникам сети переменного тока.

Сушка электродвигателя производится следующим образом.

Перед началом работ проверяют замкнутое состояние двухполюсного коммутационного аппарата 6. Это обеспечивает подачу стандартного фазного напряжения ~Uф сети переменного тока от первого 1 и второго 2 проводников сети переменного тока на вершины открытого треугольника. Напряжение ~Uф сети также подается от первого 1 проводника сети переменного тока через ползунок 3 и неподвижный контакт 4 контакт реостата 5 на выход открытого треугольника, а от второго проводника 2 сети переменного тока через амперметр 8 на вход открытого треугольника.

Таким образом, сформированы две параллельных ветви. Одна из них образована средней из трех обмоток 7 электродвигателя, которая подключена к сети переменного тока напрямую. Другая ветвь сформирована последовательно соединенными обмотками 7, подключенными к сети через реостат 5. По образованным параллельным ветвям при подаче стандартного фазного напряжения ~Uф начинает протекать ток.

При этом реостат 5 выполняет функцию фазосдвигающего элемента для образования вращающего магнитного поля и создания пускового вращающего момента. Под воздействием последнего ротор электродвигателя начинает вращаться. После разбега ротора двухполюсный коммутационный аппарат 6 размыкают и стандартное фазное напряжение ~Uф сети переменного тока оказывается приложенным к обмоткам 7 электродвигателя, соединенным по схеме открытого треугольника. По ним протекает ток сушки нулевой последовательности. Ротор электродвигателя продолжает вращаться.

Регулировку тока сушки производят перемещением ползунка 3 реостата 5. Контроль за током сушки осуществляют по показаниям амперметра 8.

В процессе сушки производят измерение сопротивления изоляции обмоток электродвигателя любым из известных способов. Сушку прекращают, если сопротивление изоляции достигло нормативного установившегося значения.

Прекращение сушки осуществляют отключением устройства от сети переменного тока и возвратом двухполюсного коммутационного аппарата 6 в положение, соответствующее замкнутому состоянию.

Использование предложенного способа сушки, предусматривающего использование реостата в качестве фазосдвигающего элемента совместно с двухполюсным коммутационным аппаратом, позволило осуществить автоматический запуск электродвигателя при включении его на сушку. Это упрощает процесс включения электродвигателя на сушку, сушки изоляции электродвигателя токами нулевой последовательности, а также снижает травмоопасность персонала.