Модернизация и исследование системы электрической изоляции класса нагревостойкости н тяговых электродвигателей, эксплуатируемых в экстремальных условиях

На правах рукописи

ЯЩЕНКО СЕРГЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

МОДЕРНИЗАЦИЯ И ИССЛЕДОВАНИЕ

СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИИ КЛАССА

НАГРЕВОСТОЙКОСТИ Н ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ,

ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ В ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ

Специальность 05.09.02 – Электротехнические материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва 2009

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования “Московский энергетический институт (технический университет)” на кафедре физики электротехнических материалов, компонентов и автоматизации электротехнологических комплексов и закрытом акционерном обществе “Электроизолит”.

Научный руководитель: доктор технических наук, проф. Серебрянников Сергей Владимирович

Официальные оппоненты: доктор технических наук Славинский Александр Зиновьевич

кандидат технических наук Длютров Олег Вячеславович

Ведущая организация: Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Всероссийский электротехнический институт им. В.И. Ленина (ФГУП ВЭИ)

Защита состоится “ 15 ” мая 2009 г. в 15:00 час. на заседании диссертационного Совета Д 212.157.15 при ГОУВПО “Московский энергетический институт (технический университет)” по адресу: 111250, г. Москва, Красноказарменная ул., д. 13, ауд. Е-205.

Отзывы на автореферат, заверенные печатью организации, направлять по адресу: 111250, г. Москва, Красноказарменная ул., д.14, Ученый Совет.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ГОУВПО “МЭИ (ТУ)”.

Автореферат разослан “___”_________2009 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета

к.т.н., доцент М.В. Рябчицкий

Общая характеристика работы

Актуальность темы

Одной из основных тенденций развития электротехнического оборудования является увеличение мощности и срока их службы, снижение габаритов и массы электрических машин, повышение класса нагревостойкости и, как следствие, их надежности.

Наиболее востребованными в модернизации на сегодняшний день являются электродвигатели, применяемые в транспорте (тяговые электродвигатели) и для добычи полезных ископаемых (тяговые электродвигатели для карьерных машин, рудничные, погружные). Причинами отказов электрических машин являются возрастающие нагрузки, несовершенство технологии их изготовления и ремонта, применяемые электроизоляционные материалы, несоответствующие современным требованиям.

За последние 5 лет актуальным стал вопрос о необходимости увеличения мощности и класса нагревостойкости электродвигателей, эксплуатируемых в тяжелых (экстремальных) условиях, повышения их надежности за счет применения новых электроизоляционных материалов и совершенствования технологии их ремонта.

Одним из направлений модернизации системы электрической изоляции тягового электродвигателя (ТЭД) является применение современных отечественных электроизоляционных материалов с повышенным коэффициентом теплопроводности, позволяющих увеличить ресурс электродвигателя и повысить нагревостойкость электрической изоляции. В свою очередь, применение новых электроизоляционных материалов требует совершенствования технологии их переработки в систему электрической изоляции при изготовлении и ремонте тяговых электродвигателей.

Цель работы и задачи исследования

Целью настоящей работы является разработка и исследование комплекса электроизоляционных материалов для создания системы электрической изоляции тягового электродвигателя, обеспечивающей как минимум удвоение гарантийного пробега электровозов с 175 тыс. км до 350 тыс. км и увеличение общего пробега до 1 млн. 600 тыс. км без капитального ремонта.

Диссертационная работа направлена на модернизацию существующих конструкций систем электрической изоляции отечественных тяговых электродвигателей на основе применения новых электроизоляционных материалов и оптимизации технологических режимов при их ремонте. Применение современных материалов с повышенным коэффициентом теплопроводности и оптимизация технологических режимов ремонта позволит увеличить класс нагревостойкости системы электрической изоляции, надежность и срок службы тяговых электродвигателей при эксплуатации в экстремальных условиях.

Основные задачи работы

1. Анализ причин выхода из строя тяговых электродвигателей и технологии их изготовления, выявление причин выхода их из строя по вине электрической изоляции.
2. Анализ существующих технологий изготовления систем электрической изоляции ТЭД.
3. Разработка основных принципов модернизации и технологии изготовления системы электрической изоляции, устраняющих основные недостатки изоляции тяговых электродвигателей, выявленных по данным эксплуатации.
4. Оценка технических характеристик и свойств новых компонентов системы электрической изоляции.
5. Разработка технических требований к материалам, входящим в систему электрической изоляции. Исследование основных параметров системы электрической изоляции.
6. Апробация материалов и технологии изготовления системы электрической изоляции.

Научная новизна

1. Определены значения параметров электрических, тепловых и технологических свойств модернизированной системы электрической изоляции тяговых электродвигателей с применением новых отечественных электроизоляционных материалов на основе олигоэфиримидов.
2. На основании изученной текучести связующего в пропитанных лентах и ее зависимости от температуры и давления в ходе нагнетательной пропитки композиционных материалов определены оптимальные технологические параметры изготовления системы электрической изоляции, обеспечивающей эксплуатационный ресурс работы тягового электродвигателя не ниже расчетного.
3. Определены значения коэффициентов теплопроводности и их зависимости от температуры в диапазоне температур от 0 до 250°С для компонентов модернизированной системы электрической изоляции тяговых электродвигателей.

На защиту выносятся следующие положения:

• модернизированные компоненты системы электрической изоляции тяговых электродвигателей, которые соответствуют требованиям, предъявляемые к изоляции ТЭД;
• технологические режимы пропитки компонентов системы электрической изоляции тягового электродвигателя, улучшающие электрические и тепловые свойства системы электрической изоляции электродвигателя;
• экспериментальные данные изменения теплопроводности компонентов, входящих в модернизированную систему электрической изоляции тяговых электродвигателей класса нагревостойкости Н.

Практическая ценность исследований

Выявлены пути совершенствования системы электрической изоляции тяговых электродвигателей за счет:

• применения новых пропиточных составов на основе олигоэфиримида для изготовления компонентов системы электрической изоляции тяговых электродвигателей;
• оптимизированной технологии пропитки компонентов системы электрической изоляции тяговых электродвигателей с применением новых электроизоляционных материалов;

достижения высоких значений параметров теплофизических и электрических свойств модернизированной системы электрической изоляции тяговых электродвигателей, изготовленных по разработанной технологии, в сравнении с известной технологией.

Практическое применение результатов исследования

1. На Восточно-Сибирской железной дороге проходит эксплуатационные испытания локомотив ВЛ-80, укомплектованный тяговыми электродвигателями НБ-418к6 с системой электрической изоляции класса нагревостойкости Н на основе новых электроизоляционных материалов (Элпласт-180ИД, Элизтерм-180Т, Элизтерм-180ТПМ). Опытные работы по ремонту тяговых электродвигателей проводились на Улан-Удэнском ЛВРЗ.
2. ЗАО “Электроизолит” совместно с ОАО “ВЭлНИИ” (Всероссийский научно-исследовательский институт электровозостроения) провели ресурсные испытания системы электрической изоляции класса нагревостойкости Н на основе новых отечественных электроизоляционных материалов. Полученные результаты послужили основанием для разработки технической документации по применению исследованных электроизоляционных материалов при ремонте тяговых электродвигателей.
3. Проектно-конструкторское технологическое бюро (ПКТБ) по локомотивам разработало и утвердило технологическую инструкцию ТИ 103.11.483-2007 “Технологическая инструкция на изолировку, пропитку, окраску и сушку электрических машин с системой изоляции класса нагревостойкости Н” для внедрения и практического применения исследованных электроизоляционных материалов класса нагревостойкости Н на электровозоремонтных заводах ОАО “РЖД”.
4. Переработана и утверждена ПКТБ по локомотивам конструкторская документация тягового электродвигателя ТЛ-2К1 для локомотивов ВЛ-10 (ВЛ-11) с применением новых отечественных электроизоляционных материалов класса нагревостойкости Н.
5. Получено положительное решение о выдаче патента по заявке на изобретение “Способ изготовления изоляции обмоток электрических машин”, регистрационный номер заявки № 2008118296 (021135) от 12.05.08 г.
6. Опытно-промышленное применение новых электроизоляционных материалов по разработанным технологии и конструкторской документации осуществляется на Челябинском ЭРЗ при ремонте тяговых электродвигателей ТЛ-2К1.

Апробация работы

Материалы диссертации докладывались на IV Международной научно-технической конференции “Электрическая изоляция - 2006” (Санкт-Петербург, май 2006 г.), на XI и XII Международных конференциях “Электромеханика, электротехнологии, электротехнические материалы и компоненты” (Крым, Алушта сентябрь 2006 г. и сентябрь-октябрь 2008 г.), на V Международном симпозиуме ЭЛМАШ – 2004 и на VI Международном симпозиуме ЭЛМАШ – 2006 “Перспективы и тенденции развития электротехнического оборудования”.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы из 103 наименований, содержит 124 страницы, 36 иллюстраций и 8 таблиц.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность выбранной темы, сформулирована цель работы, представлены основные положения, выносимые на защиту, изложена научная новизна и практическая ценность работы.

В первой главе рассмотрены достижения как в мировой, так и в отечественной промышленности по применению электроизоляционных материалов класса нагревостойкости Н и систем электрической изоляции тяговых электродвигателей.

Проведен анализ причин выхода из строя тяговых электродвигателей электровозов, из которого видно, что более 50% отказов двигателей связано с изоляцией. Среди них 40% составляет пробой корпусной изоляции, 6% межвитковые замыкания и 5% низкое сопротивление изоляции. По данным ОАО “РЖД”, в эксплуатации в настоящее время находится более 80000 ед. ТЭД электровозов, изготовленных до 1995 г. Их ремонтом занимаются 6 заводов. Из общего числа эксплуатируемых двигателей 25000 ед. составляют тяговые электродвигатели ТЛ-2К1. Их изготовление прекращено еще в 1985 г. Ремонт данных двигателей производят два предприятия: Екатеринбургский и Челябинский электровозоремонтные заводы. Установлено, что большое количество выходов из строя происходит в первые 200000 км пробега, с гарантийным пробегом на этот двигатель 120000 км. На рисунке 1 представлены распределения отказов ТЭД ТЛ-2К1 по пробегам после капитального ремонта на заводах.

Причины выхода из строя могут быть разные: несоответствующая эксплуатация тягового электродвигателя; применяемые материалы при проведении ремонта (как электроизоляционные, так и конструкционные); технология проведения ремонта.

Рассмотрены применяемые материалы в России и за рубежом при ремонте тяговых электродвигателей и технология их ремонта. Показано, что практически все ремонтные предприятия используют электроизоляционные материалы, не соответствующие конструкторской документации. Это объясняется тем, что многие электроизоляционные материалы, заложенные в конструкторскую документацию, перестали выпускаться их производителями. Изменения в конструкторскую документацию вносились на каждом заводе индивидуально под конкретный материал. Технологические режимы пропитки и термообработки не пересматривались. Для переработки многих материалов необходимо более современное технологическое оборудование.

Анализ технологии изготовления системы электрической изоляции тягового электродвигателя показал, что применяемые пропитанные стеклослюдинитовые ленты ухудшают тепловые и электрические характеристики машины, значительно снижая ее ресурс. Пропитанные стеклослюдинитовые ленты используются в качестве корпусной изоляции катушек, количество слоев может быть от 4 до 8 (в зависимости от изолируемой катушки), а так как такие ленты пропитаны лаковыми составами, летучие вещества, выделяемые при термообработке изолированного узла, отрицательно влияют на характеристики машины (изоляция не монолитная, между слоями имеются “воздушные” прослойки).

По существующей в настоящее время технологии узлы ремонтируемых тяговых электродвигателей подвергаются пропитке методом окунания в лак (ФЛ-98, МЛ-92, ГФ-95). Эти лаки имеют класс нагревостойкости В. Перед пропиткой изолированный стеклослюдинитовой лентой узел подвергается “сушке” при высоких температурах в течение длительного времени. На рисунке 2 представлена диаграмма проведения процесса пропитки узлов тягового электродвигателя в пропиточном лаке ФЛ-98.

В соответствии с ранее действующими технологическими инструкциями предварительная сушка необходима для удаления влаги из внутренних слоев изоляции. При такой “сушке” наружные слои изоляции полимеризуются быстрее внутренних, тем самым создают так называемый “чехол”, препятствующий удалению летучих из внутренних слоев. При окунании в лак такой изоляции происходит ее лакировка и заполнение микротрещин на ее поверхности. Внутренняя часть изоляции остается рыхлой и не монолитной.

Выход из строя тяговых электродвигателей по причине пробоя корпусной изоляции в большей степени можно объяснить технологией пропитки и применяемыми материалами. Межвитковые замыкания также объясняются применяемой технологией.

Во второй главе подробно рассмотрены тепловые свойства электроизоляционных материалов, входящих в модернизированную систему изоляции. Теоретически рассмотрено влияние воздушных включений в материалах и системе электрической изоляции на их тепловые свойства.

Экспериментально определены значения коэффициентов теплопроводности () компонентов модернизированной системы электрической изоляции.

Диэлектрические материалы, в большинстве случаев, имеют линейную зависимость от температуры. В процессе исследования установлена подобная зависимость отдельно для материалов и компонентов, а также модернизированной системы электрической изоляции в целом.

Полученные экспериментальные значения теплопроводности показывают эффективность применяемых технологий изготовления компонентов системы изоляции и всей системы в целом. Значения коэффициентов теплопроводности каждой исследуемой композиции в диапазоне температур t от 0 до 250°С могут быть представлены линейной зависимостью вида:

а) для материала, состоящего из слюдяной бумаги и стеклоткани, пропитанного компаундом Элпласт-180ИД методом окунания:

, Вт/(м·К), (1)

где t – температура, °С;

б) для материала, состоящего из полиимидной пленки, слюдяной бумаги и стеклоткани, пропитанного компаундом Элпласт-180ИД методом окунания:

, Вт/(м·К); (2)

в) для материала, состоящего из слюдяной бумаги и стеклоткани, пропитанного компаундом Элпласт-180ИД методом вакуум-нагнетательной пропитки:

, Вт/(м·К); (3)

г) для материала, состоящего из полиимидной пленки, слюдяной бумаги и стеклоткани, пропитанного компаундом Элпласт-180ИД методом вакуум-нагнетательной пропитки:

, Вт/(м·К); (4)

д) для материала, состоящего из стекломикаленты ЛМК-ТТ, пропитанного методом окунания в лак КО-916 (ОАО “ВЭлНИИ”):

, Вт/(м·К). (5)

На рисунке 3 представлены зависимости теплопроводности от температуры композиций, пропитанных по технологии вакуум-нагнетательной пропитки (VPI) и окунанием.

При сравнении полученных значений новых компонентов системы электрической изоляции со значениями композиций на основе стекломикаленты ЛМК-ТТ, пропитанной методом окунания в лак КО-916 (рис. 3), видно значительное увеличение теплопроводности у новой изоляции, полученной методом VPI.

В третьей главе на основании проведенного анализа технологии пропитки и применяемых электроизоляционных материалов при ремонте тяговых электродвигателей приведена разработанная технология модернизации системы электрической изоляции класса нагревостойкости Н, улучшающая ее электрические характеристики, сокращающая количество технологических операций и время изготовления одного тягового электродвигателя.

При разработке такой технологии решались следующие задачи.

Для замены пропиточных лаков предложены пропиточные компаунды на основе олигоэфиримидов (Элпласт-155ИД, Элпласт-180ИД и Элпласт-220ИД). Технические характеристики компаундов приведены в таблице 1.

Таблица 1. Технические характеристики пропиточных компаундов Элпласт
Наименование показателя	Элпласт-155ИД	Элпласт-180ИД	Элпласт-220ИД
Электрическая прочность, кВ/мм	22	25	22
Удельное объемное сопротивление, Ом·м	1012	1013	5.1012
Условная вязкость, с, по ВЗ-246 с 4 мм	40-100	30-80 (при 50°С)	60 (при 50°С)
Время желатинизации, мин	20	10	10
Цементирующая способность, Н	300	392	250

Приведенные данные свидетельствуют, что компаунды обладают высокими электрическими свойствами и вязкостью, близкой к вязкости пропиточных лаков. Компаунды имеют меньшую цементирующую способность в сравнении с эпоксидными компаундами, что позволяет производить ремонт узлов тягового электродвигателя без больших энергетических затрат. Одно из основных достоинств компаундов на основе олигоэфиримидов – это короткое время желатинизации, что уменьшает вытекание компаунда из пропитываемых узлов во время их термообработки по сравнению с вытеканием при пропитке эпоксидными компаундами и пропиточными лаками. На рисунке 4 приведена зависимость степени полимеризации компаунда Элпласт-180ИД от времени термообработки при разных температурах.

Режимы полимеризации компаунда учитывали возможность технологического оборудования заводов. Не на всех предприятиях возможно обеспечить в печах температуру 180°С. Оптимальным режимом термообработки является ступенчатый нагрев, исключающий внутренние механические перенапряжения. В условиях производства выдержать такой режим практически невозможно из-за больших габаритов ремонтируемых узлов, и этим режимом пренебрегают.

На основании полученных результатов разработан режим пропитки и термообработки узлов ТЭД при использовании компаунда Элпласт-180ИД, температура и длительность этапов которого приведены на рисунке 5.

На рисунке 5 видно явное преимущество процесса пропитки и сушки по времени (более чем в 2,5 раза) при использовании нового пропиточного состава (компаунда) в сравнении с известным (лаком).

При использовании компаундов в качестве пропиточных составов при ремонте тяговых электродвигателей становится невозможным применение серийных пропитанных стеклослюдинитовых лент из-за наличия в них большого количества летучих веществ. В ходе выполнения работы были разработаны новые стеклослюдинитовые ленты – на основе компаундов Элпласт. Разработанные ленты технологичны, хорошо утягиваются и имеют срок годности не менее 1 года (у лент, пропитанных лаком, максимальный срок хранения 6 месяцев в зависимости от применяемого лака). Полученные ленты полностью совместимы с пропиточным компаундом, что позволяет получать более монолитную изоляцию.

Исследован процесс перемещения пропиточного состава внутри изоляции во время проведения вакуум-нагнетательной пропитки. В процессе пропитки узлов ТЭД давление действует на пропиточный состав, который в свою очередь, обжимая изоляцию, производит так называемую гидростатическую опрессовку изоляции. Так как изолируемый по новой технологии узел перед пропиткой находится только в разогретом состоянии (до 70°С), связующее пропитанной стеклослюдинитовой ленты достигает вязкости, при которой возможно его перемещение при внешнем воздействии на изоляцию (прессование, гидростатическая опрессовка). В работе исследована текучесть связующего из ленты при различных давлениях и температурах.

Текучесть характеризуется способностью связующего в композиции к течению и заполнению формы в условиях переработки (при прессовании или других видов переработки) при постоянных давлении и температуре.

Метод определения текучести заключается в определении процентного соотношения массы образца до и после воздействия на него давления:

, (6)

где Т – текучесть пропиточного состава в изоляции, %;

М1, М2 – масса образца до и после испытания соответственно, г.

Режимы определения текучести подбирались таким образом, чтобы они соответствовали возможностям технологического оборудования заводов. На большинстве заводов пропитку узлов ТЭД возможно производить под давлением не более 2 атм. В идеальном случае на всех заводах ОАО “РЖД” необходимо произвести техническое “перевооружение” пропиточных отделений для достижения качественных показателей пропитки изоляции. Были определены зависимости текучести от времени опрессовки под давлением при температуре 50°С исходной ленты и после ее хранения. Преимущество нового пропиточного состава в ленте по сравнению с лаками заключается в том, что даже после года хранения связующее в ленте обладает достаточно высокой текучестью. Текучесть пропиточного состава в новых лентах сильно зависит от времени выдержки под давлением, необходимом для перемещения 20-25% связующего и заполнения им всех возможных пустот и полостей внутри изоляции. Показано, что выдержка под давлением должна составлять не менее 1 часа. За это время, если нет подогрева технологического оборудования до 50°С, пропиточный компаунд и пропитываемый узел успевают остыть. Вязкость состава в ленте увеличивается и тем самым затрудняется проникновение пропиточного состава во внутренние слои изоляции. Для сокращения времени выдержки во время пропитки изоляции узла необходимо увеличить давление.

На рисунке 6 представлена зависимость текучести связующего пропитанной ленты при давлении опрессовки 6 атм.

При увеличении давления опрессовки до 6 атм. при использовании новых стеклослюдинитовых лент процесс пропитки можно сократить до 0,5 часа.

Для определения оптимальной температуры пропитки, при которой происходит перемещение связующего внутри изоляции, была изучена зависимость текучести пропиточного состава ленты от температуры при давлениях 2 и 6 атм., (рис.7).

Таким образом, обоснована оптимальная температура пропитки (50–70°С), показанная на приведенной ранее диаграмме (рис. 5) и иллюстрирующей возможности компаунда Элпласт-180ИД и новых пропитанных стеклослюдинитовых лент. При проведении пропитки при температуре выше 100°С вязкость компаунда резко возрастает, в связи с чем текучесть состава ухудшается.

В серийных лентах полимеризация связующего наступает при температуре выше 120°С, а оптимальная текучесть достигается при температуре, близкой к 100°С. Температурный диапазон текучести состава серийной изоляции меньше в сравнении с новой. Проведение пропитки при более высоких температурах не выгодно как технологически (происходит термостарение пропиточного состава), так и энергетически (необходимо больше энергозатрат на разогрев связующего).

Применение системы изоляции, изготовленной по технологии с оптимизированными режимами и новыми материалами, позволяет получить витковую изоляцию, для которой характерно большее пробивное напряжение. Увеличение пробивного напряжения витковой изоляции происходит за счет перемещения пропиточного состава из корпусной изоляции в витковую.

Таким образом, технология вакуум-нагнетательной пропитки является наиболее эффективной для улучшения электрических и теплофизических свойств системы электрической изоляции тяговых электродвигателей. Представлены оптимальные режимы пропитки и термообработки узлов тяговых электродвигателей, обеспечивающие высокие электрические и теплофизические характеристики при изготовлении изоляции на имеющемся оборудовании ремонтных заводов ОАО “РЖД”.

В четвертой главе описано практическое применение новых электроизоляционных материалов класса нагревостойкости Н для модернизации системы электрической изоляции тяговых электродвигателей. Даны рекомендации для использования разработанных материалов по новой технологии пропитки и термообработки в соответствии с имеющимся оборудованием. ОАО “ВЭлНИИ”, исследовав систему изоляции на основе пропитанной стеклослюдинитовой ленты Элизтерм-180ТПМ и пропиточного компаунда Элпласт-180ИД, сделало заключение, что данная система изоляции удовлетворяет требованиям, предъявляемым к изоляции тяговых электродвигателей.

Исследования ОАО “ВЭлНИИ” проводились на образцах в виде моторет.

Образцы подвергались циклическим испытаниям, где после каждого цикла определялся ряд электрических параметров системы.

В один цикл входили:

1. Тепловое старение изоляции в течение 96 часов (для каждого класса нагревостойкости выбор температуры старения осуществлялся согласно ГОСТ 10518-88).
2. Электрическое старение изоляции при воздействии напряжения 1,5 кВ в течение 8 часов.
3. Воздействие смены температуры (термоудары). Выдержка при минимальной температуре ( 50)°С в течение 1 часа, при максимальной 130 °С в течение 1 часа.

Количество циклов – 10.

Впервые модернизированная система электрической изоляции, изготовленная по новой технологии пропитки и термообработки, была опробована на Улан-Удэнском электровозовагоноремонтном заводе. Отремонтировано восемь тяговых электродвигателей НБ-418к6, которые были установлены на один электровоз.

Данный электровоз проходит эксплуатационные испытания на Восточно-Сибирской железной дороге и в настоящее время имеет пробег более 500000 км. Замечания по снижению контролируемых параметров электрической изоляции в процессе эксплуатации отсутствуют.

На основании положительных результатов по ресурсным испытаниям и технологических данных ПКТБ по локомотивам совместно с ЗАО “Электроизолит” разработало технологическую инструкцию на изолировку, пропитку, окраску и сушку электрических машин с системой электрической изоляции класса нагревостойкости Н (ТИ 103.11.483–2007). Данная инструкция была утверждена 26.12.2007 г. вице-президентом ОАО “РЖД” Гапановичем В.А.

Изменения, связанные с заменой серийных электроизоляционных материалов на новые класса нагревостойкости Н, внесены в конструкторскую документацию на “Тяговый электродвигатель постоянного тока ТЛ-2К1”. Конструкторская документация “Тяговый электродвигатель постоянного тока ТЛ-2К1 ТЕ.155.034РСБ-Н” утверждена и разослана на ремонтные заводы ОАО “РЖД” для проведения ремонта тяговых электродвигателей с модернизированной системой электрической изоляции класса нагревостойкости Н.

На основании разработанных документов (технологической инструкции и конструкторской документации) началось опытно-промышленное применение новых электроизоляционных материалов и компонентов системы электрической изоляции класса нагревостойкости Н на Челябинском электровозоремонтном заводе.

Выводы

1. Разработаны новые электроизоляционные материалы и компоненты на их основе для модернизации системы электрической изоляции тяговых электродвигателей.
2. Изучены электрические, тепловые и технологические свойства материалов, входящих в модернизированную систему электрической изоляции тяговых электродвигателей, и системы в целом.
3. Получены значения коэффициентов теплопроводности и их зависимости от температуры в диапазоне температур от 0 до 250°С для компонентов модернизированной системы электрической изоляции тяговых электродвигателей.
4. Внедрена новая технология пропитки с оптимальными режимами и применением новых пропиточных компаундов при ремонте тяговых электродвигателей, которая обеспечивает:

– пропитку витковой изоляции;

– улучшение параметров электрических и теплофизических свойств;

– заданный эксплуатационный ресурс двигателя в 1,5 млн. км или 20000 часов.

Список опубликованных работ по теме диссертации:

1. Ященко С.А. Пути повышения уровня электрических и тепловых характеристик витковой изоляции при ремонте тяговых электродвигателей. Кабели и провода №5, 2008, с. 26–27
2. Ященко С.А., Евтушенко Ю.М., Иванов В.В., Сидоренко К.С. Современные компаунды для пропитки обмоток электрических машин и аппаратов. Тезисы докладов IV Международной научно-технической конференции “Электрическая изоляция – 2006”, Санкт-Петербург, СПбГТУ, 2006, с. 116–117
3. Ященко С.А. Исследование влияния пропитки на качество витковой изоляции при ремонте ТЭД. Труды XI Международной конференции “Электромеханика, электротехнологии, электротехнические материалы и компоненты”, часть 1, Крым, Алушта, 2006, с. 63–65
4. Ященко С.А. Исследование теплопроводности электроизоляционных материалов и корпусной изоляции класса нагревостойкости Н для тяговых электродвигателей. Труды XII Международной конференции “Электромеханика, электротехнологии, электротехнические материалы и компоненты”, Крым, Алушта, 2008, с 45–46
5. Евтушенко Ю.М., Иванов В.В., Сидоренко К.С., Ященко С.А. Пропиточные составы для систем изоляции класса нагревостойкости В, F, Н, С. Труды V Международного симпозиума ЭЛМАШ – 2004 “Перспективы и тенденции развития электротехнического оборудования”, том II, Москва, 2004, с. 46–52
6. Биржин А.П., Ященко С.А., Иванов В.В., Евтушенко Ю.М. Новые электроизоляционные материалы ЗАО “Электроизолит” при изготовлении и ремонте электрических машин. Труды VI Международного симпозиума ЭЛМАШ – 2006 “Перспективы и тенденции развития электротехнического оборудования”, труды симпозиума том II, Москва, 2006, с. 195–201
7. Огоньков В.Г., Иванов В.В., Сидоренко К.С., Ященко С.А. Способ изготовления изоляции обмоток электрических машин. Решение о выдаче патента от 27.01.2009 по заявке на изобретение № 2008118296 (021125) от 12.05.2008 г.