МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПРОПИТКИ ОБМОТОК ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ОБЩЕПРОМЫШЛЕННОГО ПРИМЕНЕНИЯ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В НЕФТЕДОБЫВАЮЩЕЙ И ГОРНОДОБЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ

Abstract

Ссылка для цитирования: Смирнов Г.В. Моделирование процесса пропитки обмоток электродвигателей общепромышленного применения, используемых в нефтедобывающей и горнодобывающей промышленностях // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2022. – Т. 333. – № 3. – С. 164-173. Актуальность работы связана с тем, что в настоящее время технологические процессы разведки, добычи, транспортировки георесурсов в нефтедобывающей, горнорудной, угольной, химической и других отраслях промышленности подвержены высокому уровню механизации и автоматизации с участием электрических машин. Надежность и безотказность работы этих машин зависят от состояния витковой изоляции, роль которой играет изоляция обмоток электродвигателей. Показатели надежности этого элемента обмоток закладываются в процессе их производства. При этом существенный вклад в упомянутые показатели вносит технологическая операция пропитки. От того, насколько качественно проведена данная операция, зависит вероятность скрытия дефектов в изоляции обмоток, тепловые свойства электродвигателей, влагостойкость и монолитность обмоток. Поэтому совершенствование процесса пропитки и повышение её эффективности являются весьма злободневными. Цель: создать математическую модель технологической операции пропитки с применением электростатической зарядки струи пропиточного состава и показать, что добиться снижения уровня индуцированного напряжения, используемого для электростатической зарядки струи пропиточного состава, можно путем усиления электрического поля в области сопла, из которого осуществляется полив лобовых частей обмотки пропиточным составом, за счет придания соплу определенной формы. Методы. При создании математической модели применялись классические методы решения дифференциальных уравнений, описывающих электромагнитные поля, и экспериментальные исследования, позволившие установить адекватность созданной модели. Результаты. Приведены результаты моделирования и исследований новой технологии пропитки об­моток электрических машин электростатически заряженной струей пропиточного состава. Создана математическая модель, связывающая коэффициент усиления поля на вершине эллипсовидного сопла с его геометрическими параметрами. Проведена экспериментальная проверка полученной модели, и показана адекватность модели экспериментальным результатам. Представлены данные практического применения полученной модели на заводских установках, показывающие реальную возможность снижения уровня напряжения на сопле и эффективность предлагаемой пропитки обмоток. Показаны преимущества предлагаемой технологии в сравнении с типовыми технологиями пропитки на основе данных, полученных в реальном производстве. Предлагаемая технология позволит существенно снизить вероятность заводского брака из-за витковых замыканий в обмотке, повысить показатели безотказности выпускаемых электродвигателей в процессе приработки и эксплуатации.