[发明专利]干燥电机绕组的方法及用于实施该方法的装置

说明书

本发明涉及交流电机领域并且旨在用于将绕组绝缘恢复到其初始参数。根据干燥电机绕组的目前的方法，具有绕组中电流强度的额定值的10‑60％大小的直流电流通过绕组达1‑10秒的间隔。有效的直流电流间隔与停顿交替出现，该停顿是所述间隔的0.5‑1.5倍。在本发明的一个实施例中，为了使直流通过绕组，小的正向电压被有意地施加到绕组端部并且被增加直到达到预定的直流电流强度。在另一个实施例中，绝缘的阻值在停顿期间被确定，并且一旦绝缘的阻值达到给定值，不再提供电流。本发明提供了在没有损坏绝缘材料的风险下更快速的绕组绝缘干燥。

本发明涉及AC电机的操作，并且被设计用于它们的绕组绝缘性能的恢复。

在该发明范围内的交流电机(下文中称为“电机”)被理解为一种能够引起机电能量转换或通过电磁感应力改变其参数的装置。这种装置具体包括：电动机、发电机、变压器、电磁体。它们的特征在于至少存在一个缠绕在线圈上并连接到AC电源的绝缘导线(下文中称为“绕组”)。

电机的运行伴随着电流经过导体时绕组的加热。一旦电机被关闭并且开始冷却，来自环境空气中的水分吸附在绕组表面，然后进入绝缘材料。在电机在湿度增加的条件下运行期间或者当绕组与水直接接触的时候，这个过程将显著增强。结果，绕组电阻下降导致绝缘击穿的风险增加，所以具有湿式绕组的电机的启动和运行是不可接受的。

专利公开SU1713029A1,H02K15/12,15.02.1992描述了由电动机的例子说明的干燥电机绕组绝缘的方法。该方法的特征在于在绕组和外壳之间产生电位差，导致绕组加热以及除湿。然而，由于浸泡绝缘的电阻仍然相当高，绕组的适当加热将需要施加高电压：例如，上述公开引用电压值为500V。

明显地，施加到电动机外壳上的如此高的电压将会对附近的人造成严重的危害，因此这种方法的应用领域大大缩小。

专利公开RU2266603C1,H02K15/12,20.12.2005描述了干燥电机绕组绝缘的方法，其中绝缘通过激励和加热导体而被加热。这种方法允许更高的能源效率和运行安全性，并且其过程描述如下：绕组端部通过传导整流电流的低压晶闸管被DC电压激励。干燥时间由定时器设置；绝缘温度在整个干燥工艺期间被控制，从而允许过热时中断该过程。该方法已被选为声明保护的发明的原型。

该原型的主要缺点是在多次应用这种方法之后绝缘材料发生相对较快的降解。据推测，这是由只有当绝缘温度达到临界值时连续地电源电压中断而导致的，这进而导致绝缘的非常不均匀加热。内层首先被加热；水分迁移到较冷的外层，以更高的浓度积聚在那里。在聚合物材料中的高浓度的湿气随后快速去除会破坏材料结构并降低绝缘寿命。试图降低供电电压以提供更温和的加热速率将导致延迟干燥过程。

本发明的目的是为了促进使电机的绕组绝缘干燥，同时在减少干燥时间之后消除损坏绝缘材料的风险。

本发明的两个主题被呈现以便完成本发明的目标：干燥电机绕组的方法以及用于实施该方法的装置。

干燥AC电机绕组的方法的特征在于，以处于绕组电流设计值的10-60％的DC电流激励绕组达1-10秒的时段，同时DC激励的时段与持续直到达到规定时段的0.5-1.5倍的停顿交替。

在本发明的第一主题的特定情况下，绝缘电阻在停顿期间被测量；达到目标值之后DC激励停止。优选的结果将包括通过在电机的绕组和电机的外壳之间提供电压来测量绝缘电阻，以确定该电路中的电流。在电机的绕组和电机的外壳之间的电压值可以等于20-50V。

在利用DC电流激励绕组的不同的特定情况下，总是低的DC电压被施加到绕组端部，逐步增加电压直到达到DC目标值。DC值由与绕组串联连接的安培表控制。

在另一种情况下，通过向绕组端部施加DC电压而使DC电流通过绕组，基于目标DC值和绕组绝缘电阻计算电压值；绕组绝缘电阻可以被预先测量。

在本发明的第一主题的优选实施例中，DC电压可以通过使用全波整流器转换AC电压而被接收。