ОБОБЩЕННАЯ МОДЕЛЬ ИЗНОСА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
Минакова Т.Е. 1, Минаков В.Ф. 2
1 Кандидат технических наук, доцент, Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», 2 доктор технических наук, профессор, Санкт-Петербургский государственный экономический университет
ОБОБЩЕННАЯ МОДЕЛЬ ИЗНОСА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
Аннотация
Авторская модель износа изоляции электродвигателей 0,4 кВ обобщает влияние комплекса факторов разрушения: температуры, влажности, вибрации, электрического поля.
Ключевые слова: надежность, износ, электродвигатель, модель.
Minakova T.E. 1, Minakov V.F. 2
1 PhD of technical science, associate professor, National Mineral Resources University, 2 Doctor of technical science, professor, St. Petersburg State University of economics
THE GENERALIZED MODEL OF WEAR OF ELECTRIC MOTORS
Abstract
The author's model of wear of isolation of electric motors 0,4 kV generalizes influence of a complex of factors of destruction: temperatures, humidity, vibration, electric field.
Keywords: reliability, wear, electric motor, model.
Анализ опыта эксплуатации электродвигателей [1, 2, 3] позволяет установить, что в 85...95% случаев их выход из строя связан с повреждением изоляции обмоток [4, 5]. Указанный факт обусловливает актуальность разработки моделей старения изоляции электродвигателей и прогнозирования на этой основе сроков их службы. Целью данной работы является синтез обобщенной модели износа изоляции обмоток асинхронных двигателей 0,4 кВ при воздействии комплекса разрушающих факторов: температуры, влажности, вибрации, электрического поля, асимметрии напряжения питания и обмоток двигателей.
Электрическое старение изоляции обмоток адекватно описывается зависимостью остаточного ресурса работы изоляции от уровня напряжения 
[6, 7]:
.
где 
– номинальные значения срока службы и напряжения двигателя,
– коэффициент темпа электрического старения материала.
Модель влияния влажности 
на износ изоляции двигателей по близости к результатам авторских экспериментальных измерений [6]:
,
где 
– номинальная влажность среды,
– коэффициент, характеризующий стойкость изоляционного материала к влажности.
Влияние вибрации на срок службы изоляции электродвигателей представим в виде [6].
где 
– коэффициент влияния вибрационного смещения на движение атомов и молекул при химическом взаимодействии (окислении),
– коэффициент ускорения износа изоляции при вибрации,
– превышение вибрационного смещения над номинальным уровнем.
Тепловое старение при отклонении температуры от номинальной на величину 
[6]:
где 
– коэффициент темпа теплового старения.
Обобщение модели износа базируется на принципе независимости влияния каждого фактора разрушения изоляции на закон её старения в функции от других факторов, воздействующих в процессе эксплуатации. Тогда обобщенная математическая модель влияния всей совокупности разрушающих факторов на срок службы электродвигателей приобретает вид:
.
Восстановлены коэффициенты аналитической зависимости срока службы изоляции электродвигателей от уровней воздействующих физических факторов [8]. Результаты расчета срока службы позволяют выбирать уставки релейных защит [9 - 12] в зависимости от требуемого срока эксплуатации электродвигателей, планировать сроки и объемы ремонтов, производить обоснованные амортизационные отчисления.
Список литературы
Минакова Т. Е., Минаков В. Ф. Энергосбережение – мультипликатор эффективности экономики // Международный научно-исследовательский журнал = Research Journal of International Studies. – 2013. – № 11-2 (18). – С. 60-61.
Минаков В. Ф., Минакова Т. Е. Исследование динамики производства электроэнергии региона // Вестник СевероКавказского государственного технического университета. – 2005. – № 4. – С. 74–77.
Минакова Т. Е., Минаков В. Ф. Синергия энергосбережения при высокой добавленной стоимости продукции // Современные проблемы науки и образования. – 2013. – № 4. – С. 26.
Минакова Т. Е. Оценка потенциала энергосбережения в общественном воспроизводстве // Экономика, статистика и информатика. Вестник УМО. – 2013. – № 3. – С. 127-129.
Минаков В. Ф., Минакова Т. Е. Математическая модель кумулятивного эффекта энергосбережения // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. – 2013. – № 1. – С. 197–199.
Минакова Т. Е. Многофакторное прогнозирование срока службы трехфазных асинхронных электродвигателей 0,4 кВ по эксплуатационным параметрам. Дисс. … канд. техн. наук. – Ставрополь. – 2002. – 245 с.
Минакова Т. Е., Минаков В. Ф. Параллельная работа кабельной и воздушной линий электропередачи // Международный научно-исследовательский журнал = Research Journal of International Studies. – 2013. – № 11-1 (18). – С. 113-114.
Минаков В. Ф., Минакова Т. Е. Модернизация региональных информационных ресурсов в облачные платформы и сервисы // Международный научно-исследовательский журнал = Research Journal of International Studies. – 2013. – № 10 (17). – С. 56-57.
Минакова Т. Е., Минаков В. Ф. Интеграция средств защиты электродвигателей сельскохозяйственного производства // Научное обозрение. – 2013. № 10. – С. 172-176.
Минакова Т. Е., Минаков В. Ф. Блочная структура средств релейной защиты и автоматики // Альманах современной науки и образования. Тамбов: Грамота. – 2013. – № 10 (77). – С. 114–116.
Минаков В. Ф., Минакова Т. Е. Способ быстродействующей защиты электродвигателей от несостоявшихся пусков // Альманах современной науки и образования. Тамбов: Грамота. – 2013. – № 9 (76). – С. 113–115.
Минаков В. Ф., Шарипов И. К., Редькин В. М. Принципы создания блочной многофункциональной защиты асинхронных электродвигателей 0,4 кВ // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. – 1993. – № 6. – С. 77-78.