Search

Asynchronous motors (AM) are the most common electrical consumers. The share of AM of all power consumers operating at voltages up to 1000 V is up to 70% of the total number. The main reason for electric machines service life reduction in severe environment pollution with dust is accelerated aging of the insulation of the stator windings. In consequence of the fact that a number of enterprises of Ukraine changed from scheduled preventive maintenance to repairs in case of emergency, the timely detection of abnormal operating conditions of AM is the key to trouble-free operation of the enterprise. The thickness of the dust layer, for engines with the power of 50 kW and more, may vary from 2 to 5 centimeters, while the lower part of the frontal winding remains clean. The dust layer on the surface of the insulation windings AM leads to a decrease in heat transfer and a local increase in the temperature of the insulation under the dust layer. Development of a method for diagnosing the causes of thermal overload of the stator windings insulation and temperature protection of AM, determining the conditions for the onset of maintenance, the creation of algorithms and software for devices for temperature protection of AM is a pressing task. According to the equation of heat balance of AM and taking into account the decrease of heat flow from the insulation of the stator winding to the air, assuming the walls of dust plane-parallel, the expression for determining the critical coating of insulation with dust has been obtained, which is the criterion for determining the initial moment of preventive work. Theoretical and experimental studies have made it possible for us to develop a new method of AM temperature protection. The novelty of the method consists of measuring and comparing the temperatures of thermal sensors installed on the dusty and non-dusty surfaces of the insulation of the stator winding of the AM. It has been established that the term of AM operation in dusty environments, depends on local overheating of the insulation. 3 cm and more dust layer on the surface of the insulation shortens the life of AM by 1,8-2,3 times. The criterion for determining the initial moment of the maintenance is the temperature difference of the insulation covered and not covered with dust, which does not exceed 50°С. Simultaneous surpassing of the insulation temperature at the measurement points above the permissible value is a criterion for either the AM damage or the driving gear damage, or the presence of asymmetrical voltage in the mains; in this case the AM must be disconnected from the mains, Асинхронные двигатели (АД) являются наиболее распространёнными электропотребителями. Доля АД от всех электроприемников, работающих на напряжении до 1000 В, составляет до 70% от общего числа. Основной причиной сокращения срока службы работы электрических машин, работающих в условиях повышенной запыленности окружающей среды, является ускоренное старение изоляции статорных обмоток. В условиях отказа ряда предприятий Украины от планово-предупредительных ремонтов и переходу к профилактикам по факту своевременное выявление аномального режима работы АД является залогом безаварийной работы предприятия. Толщина пыли для двигателей мощностью 50 кВт и выше наблюдается от 2 до 5 сантиметров, при этом нижняя часть лобовой обмотки остается чистой. Слой пыли на поверхности изоляции обмотки АД приводит к снижению теплоотдачи и локальному повышению температуры изоляции под слоем пыли. Разработка способа диагностики причин тепловой перегрузки изоляции статорных обмоток и температурной защиты АД, определение условий наступления момента проведения профилактических работ, создание алгоритмов и программного обеспечения для устройств температурной защиты АД является актуальной задачей. Согласно уравнению теплового баланса АД и учитывая ослабление теплового потока от изоляции обмотки статора АД к воздуху, считая плоскопараллельными стенки пыли, получено выражение определения критического покрытия изоляции пылью, что является критерием определения начального момента профилактических работ. Теоретические и экспериментальные исследования позволили разработать новый способ температурной защиты АД, новизна которого состоит в измерении и сравнении температур тепловых датчиков, установленных на запыляемой и незапыляемой поверхностях изоляции статорной обмотки АД. Установлено: срок эксплуатации АД, работающих в условиях запыленности среды, зависит от локального перегрева изоляции. Покрытие поверхности изоляции пылью толщиной 3 и выше сантиметров сокращает срок эксплуатации АД в 1,8-2,3 раза. Критерием определения начального момента проведения профилактических работ является разница температур изоляции покрытой и непокрытой пылью, которая не превышает 5°С. Одновременное превышение температурой изоляции в местах измерения допустимого значения является критерием определения повреждения в АД, приводном механизме или наличия несимметричных напряжений сети питания; в этом случае АД отключается от сети, Асинхронні двигуни (АД) є найбільш поширеними електроспоживачами. Частка АД від всіх електроприймачів, які працюють на напрузі до 1000 В, становить до 70% від загального числа. Основною причиною скорочення терміну служби роботи електричних машин, що працюють в умовах підвищеної запиленості навколишнього середовища, є прискорене старіння ізоляції статорних обмоток. В умовах відмови ряду підприємств України від планово-попереджувальних ремонтів і переходу до профілактики за фактом, своєчасне виявлення аномального режиму роботи АД є запорукою безаварійної роботи підприємства. Товщина шару пилу для двигунів потужністю 50 кВт і вище спостерігається від 2 до 5 сантиметрів, при цьому нижня частина лобової обмотки залишається непокритою пилом. Шар пилу на поверхні ізоляції обмоток АД призводить до зниження тепловіддачі і локального підвищення температури ізоляції під шаром пилу. Розробка способу діагностики причин теплового навантаження ізоляції статорних обмоток ізоляції і температурного захисту АД, визначення умов настання моменту проведення профілактичних робіт, створення алгоритмів і програмного забезпечення для пристроїв температурного захисту АД є актуальним завданням. Відповідно до рівняння теплового балансу АД і з огляду на ослаблення теплового потоку від ізоляції обмотки статора АД до повітря, вважаючи плоско паралельними стінки пилу, отримано вираз визначення критичного покриття ізоляції пилом, що є критерієм визначення початкового моменту профілактичних робіт. Теоретичні та експериментальні дослідження дозволили розробити новий спосіб температурного захисту АД, новизна якого полягає у вимірюванні та порівнянні температур теплових датчиків, встановлених на запилюваній і незапилюваній поверхнях ізоляції обмотки статора АД. Встановлено: термін експлуатації АД, які працюють в умовах запиленості середовища, залежить від локального перегріву ізоляції. Покриття поверхні ізоляції пилом товщиною 3 і вище сантиметрів скорочує термін експлуатації АД в 1,8-2,3 рази. Критерієм визначення початкового моменту проведення профілактичних робіт є різниця температур покритої і непокритої пилом ізоляції, яка не перевищує 5°С. Одночасне перевищення температурою ізоляції в місцях виміру допустимого значення є критерієм визначення пошкодження в АД, приводному механізмі або наявності несиметричних напруг мережі живлення; в цьому випадку АД відключається від мережі

Annotation. The aim of research is the production of ceramic wall roasting at lower temperatures due to the modification of the activated aluminosilicate raw Na-Fe-containing compounds. Research methods. Theoretical studies were conducted on the basis of the analysis and systematization of scientific ideas about the mechanism of the physico-chemical aspects of formation of structure of wall ceramics. Experimental studies were carried out using mathematical methods of experimental design. Research phase composition and microstructure of materials were carried out using a complex instrumental methods of physical and chemical analysis: X-ray diffraction, differential-thermal, dilatometric, electron microscopy. Physical and mechanical properties of the materials were investigated using standard methods in accordance with existing regulations. Scientific novelty of the results is to establish patterns of producing composite low-temperature wall ceramics by modifying the activated aluminosilicate raw Na-Fecontaining compounds. Ceramic wall is designed with low-temperature sintering raw material partially activated aluminosilicate modified Na-Fe-containing compounds. Modifying components are placed between the aluminosilicate dispersions during firing react with oxides on the surface of the dispersion to form a low-melting eutectic in the contact zones. On cooling the contact zones are formed compounds which bind aluminosilicate dispersion monolith. The formation of low-melting eutectics contact zones reduces raw baking temperature 950-970 to 850-870 ° C. The practical significance of the results is the development of formulations and technology solutions for low temperature burning wall ceramics., Аннотация. Целью исследований является изготовление стеновой керамики при пониженных температурах обжига за счет модификации активированного алюмосиликатного сырья Na-Fe-содержащими соединениями. Методы исследования. Теоретические исследования проводились на основе анализа и систематизации научных представлений про механизм физико-химических аспектов формирования структуры стеновой керамики. Экспериментальные исследования проводились с использованием математических методов планирования эксперимента. Исследования фазового состава и микроструктуры материалов проводились с использованием комплекса аппаратурных методов физико-химического анализа: рентгенофазового, диференциально-термического, дилатометрического, электронно-микроскопического. Физикомеханические свойства полученных материалов исследовались стандартными методами, в соответствии с действующими нормативными документами. Научная новизна полученных результатов заключается в установлении закономерностей получения композиционной низкотемпературной стеновой керамики за счет модификации активированного алюмосиликатного сырья Na-Fe-содержащими соединениями. Разработана стеновая керамика низкотемпературного обжига с частично активированным алюмосиликатным сырьем модифицированном Na-Fe-содержащими соединениями. Модифицирующие компоненты размещаясь между алюмосиликатными дисперсиями в процессе обжига взаимодействуют с оксидами на поверхности дисперсий образуя легкоплавкие эвтектики в контактных зонах. При охлаждении в контактных зонах формируются соединения, которые связывают алюмосиликатные дисперсии в монолит. Образование легкоплавких эвтектик в контактных зонах приводит к снижению температуры обжига сырья с 950-970 до 850-870 °С. Практическое значение полученных результатов заключается в разработке составов и технологических решений для получения низкообжиговой стеновой керамики., Анотація. Метою досліджень є створення фізико-хімічних основ виготовлення стінової кераміки при знижених температурах випалу за рахунок модифікації активованої алюмосилікатної сировини Na-Fe-вмісними сполуками. Методи дослідження. Теоретичні дослідження проводилися на основі аналізу та систематизації наукових уявлень про механізм фізико-хімічних аспектів формування структури стінової кераміки. Експериментальні дослідження проводилися з використанням математичних методів планування експериментів. Дослідження фазового складу та мікроструктури матеріалів проводились із використанням комплексу апаратурних методів фізико-хімічного аналізу: рентгенофазового, диференційно-термічного, дилатометричного, електронно-мікроскопічного. Фізико-механічні властивості отриманих матеріалів досліджувалися стандартними методами, згідно з діючими нормативними документами. Наукова новизна одержаних результатів полягає у встановленні закономірностей створення композиційної низькотемпературної стінової кераміки за рахунок модифікації активованої алюмосилікатної сировини Na-Fe-вмісними сполуками. Розроблена стінова кераміка низькотемпературного випалу з частково активованої алюмосилікатної сировини, що модифікована Na-Feвмісними сполуками. Модифікуючі компоненти, розташовуючись між алюмосилікатними дисперсіями, в процесі випалу, взаємодіють з оксидами на поверхні дисперсій, утворюючи легкоплавкі евтектики в контактних зонах. При охолодженні в контактних зонах формуються сполуки, що зв’язують алюмосилікатні дисперсії в моноліт. Утворення легкоплавких евтектик в контактних зонах приводить до зниження температури випалу сирцю з 950–970°С до 850–870°С. Практичне значення одержаних результатів полягає в розробленні складів та технологічних рішень для отримання низьковипальної стінової кераміки.