Время первой проверки состояния изоляции электродвигателей, исходя из вероятности ее работоспособного состояния
The time of the first check of the insulation condition of electric motors according to the probability of its working condition

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

АСИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ, СОПРОТИВЛЕНИЕ ИЗОЛЯЦИИ, ПЕРВАЯ ПРОВЕРКА СОСТОЯНИЯ ИЗОЛЯЦИИ, ВЕРОЯТНОСТЬ РАБОТОСПОСОБНОГО СОСТОЯНИЯ, ASYNCHRONOUS SQUIRREL-CAGE MOTORS, INSULATION RESISTANCE, THE FIRST TEST OF INSULATION CONDITION, HEALTHY STATE PROBABILITY

АННОТАЦИЯ

Авторы: Буторин Владимир Андреевич, Царев Игорь Борисович, Плешакова Анна Юрьевна

В статье приведена краткая характеристика условий эксплуатации асинхронных короткозамкнутых двигателей в сельскохозяйственном производстве. Приведены серии используемых электродвигателей, указаны причины их отказов, проведен статистический анализ сроков службы асинхронных двигателей по отдельным технологическим процессам и отраслям сельскохозяйственного производства. Отмечено, что наиболее слабым звеном асинхронных двигателей является изоляция обмотки, на долю которой приходится около 80 % всех отказов. Рассмотрены используемые в настоящее время диагностические параметры изоляции низковольтных электродвигателей. Рекомендовано в качестве такого параметра для влажных и сырых помещений использовать сопротивление изоляции. Рассмотрены типы зависимостей, согласно которым можно прогнозировать изменение сопротивления изоляции электродвигателей в процессе их эксплуатации. Показано, что наиболее универсальной зависимостью, описывающей процессы деградации большинства конструктивных элементов электрооборудования, является степенная функция. На основании степенной функции разработана вероятностная модель, описывающая ухудшение свойств изоляции электродвигателей в процессе эксплуатации. Принято, что сопротивление изоляции является случайной величиной, в каждый момент времени имеющей нормальное распределение, математическое ожидание и среднеквадратическое отклонение которого являются степенной функцией наработки электродвигателя. На основании предложенной вероятностной модели получено аналитическое выражение, позволяющее оценить время первой проверки состояния изоляции асинхронных двигателей, исходя из заданного уровня вероятности того, что сопротивление изоляции превышает минимально допустимое значение. Даны рекомендации по определению численных значений параметров вероятностной модели: математического ожидания, ожидания и среднеквадратического отклонения сопротивления изоляции обмотки при вводе электродвигателей в эксплуатацию, а также величин, описывающих изменение сопротивления изоляции со временем

Abstract:

NAME: The time of the first check of the insulation condition of electric motors according to the probability of its working condition
AUTOR: Butorin Vladimir Andreevich, Tsarev Igor Borisovich, Pleshakova Anna Yuryevna

The article presents a brief description of the operating conditions of asynchronous squirrel-cage motors in agricultural production. The series of used electric motors are given, the reasons of their failures are specified, and the service life of asynchronous motors on separate technological processes and branches of agricultural production is statistically analyzed. It is noted that the weakest point of asynchronous motors is winding insulation which causes about 80% of all failures. The diagnostic parameters of insulation for low-voltage electric motors used at the present time are considered, with insulation resistance being recommended to use as one of parameters for wet and damp locations. The types of dependencies, according to which it is possible to predict the change in insulation resistance of electric motors during their operation, are considered. The most universal dependence describing the degradation processes of the majority of structural elements of electrical equipment is proved to be the exponential function. According to the exponential function, a probabilistic model describing the deterioration of the insulation properties of electric motors during operation is developed, the insulation resistance is considered to be a random variable having a normal distribution each time point, the expectation and the standard deviation of which is a exponential function of the motor operating time. On the basis of the proposed probabilistic model, an analytical expression is obtained to estimate the time of the first check of the insulation condition of asynchronous motors, based on a given level of probability that the insulation resistance exceeds the minimum allowable value. The numerical values for parameters of probabilistic models are defined: the expectation value and standard deviation of winding insulation resistance at the point when motors start operating, and also of the values describing the change of insulation resistance with time