Комплексна оцінка якості ламінованих осердь електричних машин високочастотним індукційно-вібраційним методом
Ескіз недоступний
Дата
2023
DOI
doi.org/10.20998/2079-3944.2023.2.05
Науковий ступінь
Рівень дисертації
Шифр та назва спеціальності
Рада захисту
Установа захисту
Науковий керівник
Члени комітету
Видавець
Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"
Анотація
В даній роботі розглянуто проблему оцінки якості активних частин електричних машин, зокрема шихтованих магнітопроводів. Визначено суттєві діагностичні показники фактичного стану набірного сердечника, а саме питомі втрати при перемагнічуванні та ослаблення пресування пакета, пов’язані з підвищенням втрат обумовлених дефектами міжлистової ізоляції, зниженням ККД, порушенням теплового режиму та ін. Запропоновано індукційно-вимірювальний модуль для визначення рівня порушення міжлистової ізоляції та зростання втрат у сердечнику. Рекомендується при розпушуванні для магнітопроводів невеликого розміру просочування клейким лаком ослабленої області та подальше сушіння при стиснутому сердечнику. Також для сердечників невеликого діаметру між натискною шайбою та крайніми листами сердечника через кожні 2...4 зубці забити текстолітові клини. При ослабленні пресування сердечників великих електричних машин, у яких пресування здійснюється стяжними шпильками, виконують підтяжку шпильок. Розроблено двовимірну польову математичну модель пакету шихтованого магнітного осердя з метою оцінки розподілу електромагніт ного поля та вихрових струмів та втрат при різній частоті від 50 Гц до 10 кГц. Запропоновано використати аналіз перехідного процесу при зміні магнітного потоку в магнітопроводі. Для спрощення вимірювальної схеми запропоновано використовувати процес комутації струму в обмотці збудження. За допомогою розробленої моделі проведено розрахунок перехідних режимів на прикладі досліджуваного магнітопроводу. Як об’єкт дослідження використовувався макет шихтованого магнітопроводу, що являє собою набірний пакет листів магнітної сталі, що застосовується в магнітопроводах сухих трансформаторів малої та середньої потужності. Для того, щоб поєднати два методи, була розроблена установка, яка дозволяє одночасно перевіряти якість пресування та якість міжлистової ізоляції.
In this work, the problem of assessing the quality of active parts of electric machines, in particular charged magnetic conductors, is considered. The essential diagnostic indicators of the actual state of the recruitment core were determined, namely specific losses during remagnetization and weakening of package pressing, which are associated with increased losses, decreased efficiency, violation of the thermal regime, etc. induction-measuring module for determining the level of inter-sheet insulation breakdown and the growth of losses in the core. It is recommended when loosening for small-sized magnetic conductors, impregnation of the weakened area with adhesive varnish and subsequent drying with a compressed core. Also, for cores of a small diameter, between the pressure washer and the extreme sheets of the core, drive textolite wedges every 2...4 teeth. When the pressing of the cores of large electric machines, in which the pressing is carried out by tension pins, is weakened, the pins are tightened. A two-dimensional field mathematical model of a charged magnetic core package was developed in order to estimate the distribution of the electromagnetic field and eddy currents and losses at different frequencies from 50 Hz to 10 kHz. It is proposed to use the analysis of the transient process when the magnetic flux changes in the magnetic circuit. To simplify the measuring scheme, it is proposed to use the process of switching the current in the excitation winding. With the help of the developed model, the calculation of transient modes was carried out on the example of the studied magnetic circuit. As an object of research, a mock-up of a stacked magnetic core was used, which is a set package of magnetic steel sheets used in magnetic cores of dry transformers of small and medium power. In order to combine the two methods, an installation was developed that allows checking the quality of pressing and the quality of inter-sheet insulation at the same time.
In this work, the problem of assessing the quality of active parts of electric machines, in particular charged magnetic conductors, is considered. The essential diagnostic indicators of the actual state of the recruitment core were determined, namely specific losses during remagnetization and weakening of package pressing, which are associated with increased losses, decreased efficiency, violation of the thermal regime, etc. induction-measuring module for determining the level of inter-sheet insulation breakdown and the growth of losses in the core. It is recommended when loosening for small-sized magnetic conductors, impregnation of the weakened area with adhesive varnish and subsequent drying with a compressed core. Also, for cores of a small diameter, between the pressure washer and the extreme sheets of the core, drive textolite wedges every 2...4 teeth. When the pressing of the cores of large electric machines, in which the pressing is carried out by tension pins, is weakened, the pins are tightened. A two-dimensional field mathematical model of a charged magnetic core package was developed in order to estimate the distribution of the electromagnetic field and eddy currents and losses at different frequencies from 50 Hz to 10 kHz. It is proposed to use the analysis of the transient process when the magnetic flux changes in the magnetic circuit. To simplify the measuring scheme, it is proposed to use the process of switching the current in the excitation winding. With the help of the developed model, the calculation of transient modes was carried out on the example of the studied magnetic circuit. As an object of research, a mock-up of a stacked magnetic core was used, which is a set package of magnetic steel sheets used in magnetic cores of dry transformers of small and medium power. In order to combine the two methods, an installation was developed that allows checking the quality of pressing and the quality of inter-sheet insulation at the same time.
Опис
Ключові слова
діагностика, шихтоване магнітне осердя, питомі втрати на вихрові струми, питомі втрати на гістерезис, магнітна проникність, дефекти шихтованих осердь, ослаблення пресування, міжлистова ізоляція, вібродіагностичний модуль, індукційно-вимірювальний модуль, високочастотні методи, diagnostics, layered magnetic core, specific eddy current loss, specific hysteresis loss, magnetic permeability, layered core defects, weakening of pressing, inter-sheet insulation, vibrodiagnostic module, induction-measuring module, high-frequency methods
Бібліографічний опис
Комплексна оцінка якості ламінованих осердь електричних машин високочастотним індукційно-вібраційним методом / В. В. Чумак, М. А. Коваленко, О. Л. Тимощук, Є. С. Ігнатюк, І. Я. Коваленко // Вісник Національного технічного університету "ХПІ". Сер. : Проблеми удосконалювання електричних машин і апаратів. Теорія і практика = Bulletin of the National Technical University "KhPI". Ser. : Problems of electrical machines and apparatus perfection. Theory and practice : зб. наук. пр. – Харків : НТУ "ХПІ", 2023. – № 2 (10). – С. 26-32.