автореферат диссертации по энергетике, 05.14.12, диссертация на тему:Высокочастотная диагностика изоляции обмоток электрических машин

^ „ „ ^ Новосибирский государственный технический V \ О Д университет

2 2 АПР Ьэо

Горбунов Юрий Константинович

Высокочастотная диагностика изоляции обмоток электрических машин

АВТОРЕФЕРАТ

Новосибирский государственный технический университет

№. правах рукописи

Горбунов Юрий Константинович

ШСОКОЧАСТОТНАЯ ДИАГНОСТИКА ИЗОЛЯЦИИ ОБМОТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

05.14.12 - Техника высоких напряжений 05.09.01 - Электромеханика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени Доктора технических наук

Работа выполнена в Сибирской государственной академии телекоммуникаций и информатики.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук,профессор Ю.В.Целебровский, доктор технических наук,профессор А.А.Дульэон, доктор технических наук,профессор Э.М.Гусельников.

Ведущая организация: АО "Научно- исследовательский и

проектно- технологический институт электромашиностроения", г.Владимир.

Защита состоится " б " иьоил 1996г. в Ю_ часов на заседании специализированного Совета Д 063.34.01 Новосибирского государственного технического университета по адресу: г.Новосибирск,пр.К.№.ркса,20

Отзывы ч в двух экземплярах,заверенных печатью) просим направить по адресу: 630092, Новосибирск, пр. К.Маркса,20, НГТУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского государственного технического университета.

Автореферат разослан " "_ 1996г.

Ученый секретарь специализированного

Совета , к.т.н., доцент ^^ В.Я.Ольховский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Проблема надежности витковой изоляции, всех катушечных обмоток электромеханических устройств, как несоответствие между желаемым и действительным, существует в настоящее время и будет существовать в дальнейшем. Её решение требует затраты больших сил и средств на создание новых видов изоляции и технологии изготовления обмоток; способов и устройств для контроля и испытания обмоток; защиту витковой изоляции при эксплуатации от внутренних механических повреждений и опасных для изоляции коммутационных перенапряжений, и на другие мероприятия.

В области электрических машин катушечные обмотки широко применяются в дросселях, трансформаторах, асинхронных двигателях напряжением до 10 кВ и в двигателях и генераторах постоянного тока. При импульсных и высокочастотных воздействиях перенапряжения в обмотках электромеханических устройств обусловлены емкостными и индуктивными связями между элементами обмотки, причем индуктивные связи определяются потоками рассеяния. Поэтому в дросселях и трансформаторах шихтованная сталь магнитопроводов не оказывает существенного влияния на перенапряжения в их обмотках.Конструкция магнитопроводов всех электрических машин пазового исполнения на пути потоков рассеяния примерно одинакова, однако наличие коллектора в машинах постоянного тока значительно облегчает контроль и испытание их витковой изоляции.

Асинхронные двигатели составляют основу электропривода большинства производственных процессов и потребляют около 40% всей вырабатываемой в мире электроэнергии, а удельный ущерб от отказа асинхронных двигателей пропорционален электровооруженности произ-видства, которая постоянно возрастает. Как и у всех электромеханических устройств с катушечными обмотками, в системе надежности асинхронных двигателей наиболее слабый звеном является витковая изоляция, междувитковыми и междуфазовыми замыканиями в которой обусловлено около 90% отказов асинхронных двигателей. Поэтому при решении вопросов надежности витковой изоляции катушечных обмоток электромеханических устройств в работе основное внимание уделено асинхронным двигателям.

Цель и задачи работы. Целью данной работы является изучение электрофизических высокочастотных процессов в электромеханических системах с магнитопроводами из шихтованной стали в широком диапазоне рабочих параметров, включая коммутационные; разработка рас-

ц.

четно-математического аппарата прогнозирования и эксплуатационно! контроля условий возникновения междувитковых и междуфазовых перенапряжений; разработка принципов и методов испытания и контроля междувитковой электрической изоляции обмоток электрических машин, включая асинхронные двигатели, для повышения надежности эксплуатации электромеханических систем, включая электрические машины.

Методы исследования: Физический анализ процессов, физическое и математическое моделирование, математический анализ с использованием ЭВМ, нахождение упрощенных решений для целей прантики.

Научная новизна работы заключается в новом уровне исследований высокочастотных электрофизических процессов и их физико-математической интерпретации в электромеханических системах с шихтованной сталью, позволившим доказать, что:

- картина магнитного поля в изоляции на пути магнитных потоков рассеяния обмоток электрических машин пазового исполнения сохраняет свой характер при возрастании частоты тока в обмотке до

I МГц;

- при равенстве активных потерь в меди и стали витковое замыкание в обмотке приводит к наибольшему увеличению ее активного сопротивления;

- степень влияния емкостных и индуктивных электромагнитных связей между элементами обмотки на продольные перенапряжения зависш от соотношения длин распространяющихся по обмотке электромагнитных волн с ее геометрическими размерами.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

- Разработаны алгоритмы расчета высокочастотных магнитных цепе! электромеханических устройств с магнитопроводами из шихтованной

стали и эквивалентных высокочастотных параметров обмоток электрических машин пазового исполнения с частотой тока в обмотке до I МГц;

- Сформулированы требования по оптимизации методов обнаружения короткоз&мкнутых витков в обмотках электрических машин, разработаны устройства для обнаружения короткозамкнутых витков в обмоткг асинхронных двигателей практически всех типоразмеров.

- Сформулированы требования по оптимизации формы испытательноп напряжения для выявления опасных при эксплуатации повреждений ви' ковой изоляции и обоснована необходимость защиты витковой изоляц: обмоток асинхронных двигателей от коммутационных перенапряжений.

Реализация результатов диссертационной работы осуществлена

следующим образом: основные теоретические и практические результаты использованы при выполнении заказов НИИ прикладной механики г. Москвы, позволившие повысить эффективность контроля витковой изоляции микроэлектродвигателей, работающих в автономных системах, и, следовательно, надежность работы систем в целом. Разработанные устройства для контроля витковой изоляции аттестованы "в НШ прикладной механики, в Новосибэнерго г. Новосибирска, на заводе Оксид г. Новосибирска и внедрены на трех предприятиях Министерства общего машиностроения, в том числе в НИИ Прикладной механики, на предприятиях Новосибэнерго и на заводе Оксид г. Новосибирска. "

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на:

- Всесоюзных научно-технических конференциях Министерства электротехнической промышленности и приборостроения СССР в г. Суздале в 1985 и в 1990 годах.

- Республиканских семинарах Киевского областного правления НТО Энергетики и электротехнической промышленности "%ти повышения эффективности и надежности электрических машин переменного тока" в 1987, 1989 и в 1991г.г. В полном объеме работа докладывалась на Республиканском семинаре в г. Киеве в 1991г., в Сибирской государственной академии телекоммуникаций и информатики и в Новосибирском государственном техническом университете.

Прибор для дефектоскопии витковых замыканий в обмотках электрических машин демонстрировался на ВДНХ в 1985 г. и был удостоен бронзовой медали. В 1989 г. на ВДНХ демонстрировалась установка для обнаружения короткозамкнутых витков УОКЗВ.

Публикации. До теме работы опубликовано 38 печатных работ и получено .8 авторских свидетельств.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы и приложений. Основной текст диссертации содержит 170 страниц рукописного текста, 67 рисунков, 15 таблиц. Список литературы включает 155 наименова;-ний. 15 приложений содержат 36 страниц рукописного текста, 42 рисунка, 16 таблиц.

Положения, выносимые на защиту диссертации:

I. Установленные свойства электромеханических систем с шихтованной сталью, выраженные в том, что картина магнитного поля в изоляции на пути магнитных потоков, создаваемых их обмотками, в том числе и потоков рассеяния обмоток электрических машин пазового ис-

полнения остается неизменной во всем диапазоне частот вплоть до I МГц.

2. Появление даже одного короткозамкнутого витка в электромеханических системах с шихтованной сталью приводит к изменению соотношений между активной и индуктивной составляющими полного сопротивления, что позволяет однозначно диагностировать это явление при установленной оптимальной частоте диагностики.

3. Установленные критерии физико-математической формализации реальных электромагнитных процессов в обмотках электрических машин, разработанные схемы замещения обмоток и алгоритмы расчета перенапряжений, воздействующих на витковую изоляцию.

4. Основы теории оптимизации испытания, контроля и защиты витковой изоляции и комплекс систем для обнаружения металлических витковых замыканий в обмотках асинхронных двигателей.

5. Инженерные метода расчета и диагностики электромеханических систем с магнитопроводами из шихтованной стали.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введениии показана актуальность теш, сформулированы цель работы и положения, выносимые на защиту диссертации.

В первой главе работы дан краткий анализ литературных источников, связанных с поставленной целью работы, и на основании анализа состояния проблемы сформулированы задачи работы.

Волновые процессы в линиях электропередач и в трансформаторах стали исследоваться с начала 30-х годов в связи с защитой их от грозовых перенапряжений. По этой тематике имеется большое число публикаций, насчитывающее многие сотни наименований, и основное внимание здесь уделялось расчету индуктивных и емкостных параметров и расчету продольных напряжений при импульсных воздействиях и при замене линии электропередачи или обмотки трансформатора цепью с распределенными параметрами или цепной схемой без учета или с учетом взаимных связей между элементами.

Волновые процессы в электрических машинах стали изучаться в 50-х-60-х годах в связи с импульсными испытаниями корпусной и витковой изоляции их обмоток. Однако ввиду малой вероятности пробоя витковой изоляции в обмотках крупных электрических машин основное внимание здесь уделялось расчетам распределения импульсного напряжения по обмотке относительно корпуса машины при замене обмотки цепью с распределенными параметрами или цепной схемой.

В отличие от трансформаторов обмотка вращающейся электричес-, кой машины в области паза находится в шихтованной стали. На, основании анализа физических процессов в шихтованной стали в 60-х годах автором была разработана методика расчета с достаточной для инженерных расчетов точностью активно-индуктивных параметров пазовых частей катушечных групп и фаз обмотки электрической машины по ее конструктивным данным.

В связи с низкой надежностью витковой изоляции низковольтных электрических машин в 50-х-60-х годах были проведены экспериментальные исследования распределения импульсного напряжения по обмоткам асинхронных двигателей нескольких типоразмеров, которые ввиду отсутствия теоретических разработок в дальнейшем были прекращены. Разработанные в эти годы на предприятиях электромашиностроительной промышленности методы и устройства, описание которых дано в первой главе работы, для испытания и контроля витковой изоляции обмоток асинхронных двигателей не нашли широкого применения. Начиная с 60-х годов и до настоящего времени серийно выпускаются и используются для обнаружения металлических витковых замыканий в обмотках асинхронных двигателей лишь аппараты типа ЕЛ-1 и его модификации. Как показали исследования, эти аппараты мало пригодны для контроля витковой изоляции асинхронных двигателей с числом витков в фазе более 1500-2000 и тем более для контроля витковой изоляции микроэлектродвигателей. Выпускаемые же промышленностью аппараты типа ВЧФ для испытания витковой изоляции секций обмоток крупных электрических машин, по техническим характеристикам мало пригодны для испытания витковой изоляции обмоток полностью собранных асинхронных двигателей.

Проведенные в 70-х-90-х годах исследования ряда авторов показали опасность для витковой изоляции коммутационных перенапряжений, возникающих при включении и отключении асинхронных двигателей магнитными пускателями, особенно быстродействующими вакуумными выключателями. Отсюда возникла необходимость защиты обмоток асинхронных двигателей от опасных для витковой изоляции коммутационных перенапряжений.

На основании изложенного были сформулированы задачи исследования:

- развитие теории поверхностного эффекта в геометрически сложных ферромагнитных конструкциях, разработка методики вычисления магнитных проводимостей элементов конструкций при высоких час-

е.

тотах, разработка методики вычисления высокочастотных активно-индуктивных параметров витка катушки и фазы обмотки электрической машины;

- создание расчетно-диагностических моделей для расчета и выявления продольных (витковых) напряжений при различных формах воздействующего напряжения, создание основ оптимизации испытания и контроля витковой изоляции асинхронных двигателей.

Во второй главе разработана методика расчета по конструктш ным данным электрической машины магнитных проводимостей элементо! магнитопровода паза при высокочастотном синусоидальном токе в обмотке.

На основании расчета и анализа распределения электромагнит» го поля в пакете шихтованной стали, создаваемого током X обмотк! статора (рис. I) было установлено, что по изоляционным зазорам 2 между листами стали I при частотах тока до нескольких мегагерц т ток энергии электромагнитного поля проникает на глубину, значите, но превышающую ширину паза статора. Поэтому напряженность магнит! го поля Нг. в изоляции 2 (рис. I) распределяется так же, как и п] низких частотах. В листы стали I поток энергии электромагнитного поля проникает через их боковые поверхности. На основании этого шихтованную сталь можно заменить фиктивной средой с напряженност; магнитного поля Н2 и с относительной магнитной проницаемостью равной гЛ) Ьг

^ = П + М^Г '

где П -1/ - ^ ^ ' - комплексный коэффициент распространен * электромагнитной волны в стали;

- относительная магнитная проницаемость стали (при расчетах =180-200);

- удельная проводимость стали;

2Ь и 2Ьг - толщина листа стали и прилегающего к нему слоя изоляции, соответственно (рис. I).

В работе показана возможность учета потерь на гистерезис и нелинейности магнитной проницаемости стали.

На основании экспериментальных исследований на макете паза электрической машины, показанного на рис. 2 и набранного из Ш-образных листов трансформаторной стали, в пазах которого было расположено 9 катушек, ка-кдая с числом витков V/ =10, было показ но,что силовые линии магнитного поля внутри открытых или полузак

1л

Рис.1. Электромагнитное поле'в пакете шихтованной стали. 1-лист стали,

2-изоляция между листами стали,

3-корпусная изоляция, 4-обмотка электрической машины

а,Б

и

<05

1„=бООш

Рис.2. Макет паза электрической машины

02

Г

4(2 у/А/'

"МИ

Эчй

У

'1

7'

б'

5'

X"

42

Рис.З. Магнитные проводимости пазовой части обмотки электрической машины 2^7» АП Ы

Рис.4. Магнитная проводимость ротора с корот-козамкнутой ойлоткой

Щь

кСск СК1 ¿А

§ ф 2*4

, X

-V, 1 0 г нм "7^—1

ф М | 1

1 Ь н(о) V,

Рис.5. Упрощенная схема замещения Рис.6. Магнитная цепь паза паза статора при наличии ротора прямоугольной формы

тых пазов электрических машин при частотах до нескольких сот кило герц параллельны дну паза. На основании этого была определена маг нитная проницаемость ^ паза в области меди обмотки, равная: м - РадЧУг,,) Ьг

где Г3 = у^'ыЗ^^ пЬ/6„'- комплексный коэффициент распространения волны в меди проводников; -удельная проводимость меди;Ь и Ь1 -ширина и толщина проводника прямоугольной формы; П -число проводников на ширине паза Ьп ; И^-толщина изоляции между ря; ми проводников.

При расчете магнитных проводимостей пазов электрических мал со всыпнши обмотками из условия равенства активных потерь при слабо и резко выраженном поверхностном эффекте проводники круговс сечения с диаметром (I заменяются проводниками прямоугольного сеяния с размерами

I /

Магнитная проводимость паза ^Л в области меди проводников

где - длина паза; Лп?- удельная проводимость паза. Для

пазов прямоугольной формы кГр = Ь!Ьп , Н - высота паза. В работе приводятся Формулы для расчета удельной проводимости пазов различных форл.

Удельные магнитные проводимости верхней части паза и при наличии ротора по коронкам зубцов определяются по известным из литературы формулам. При отсутствии ротора полученная на основан конформных преобразований удельная магнитная проводимость между коронками у -ых зубцов,, считая от паза с током, равна:

/Ц

где \ч-ел (4,6 аг о. 7)/(27Г); (2

а-о= "^Гби/^ОО • Z - число пазов статора; Ос - внутренн диаметр расточки статора.

Во второй главе составлена полная схема замещения магнитно цепи паза статора в предположении, что с каждой стороны от паза в котором расположена катушка с намагничивающей силой , магнитным потоком охватывается V пазов, равных половине шага обмотки по пазам статора. При отсутствии ротора схема магнитной и пи показана на рис. 3. При наличии ротора с короткозамкнутой об

■и.

моткой полагается, что магнитный поток в роторе замыкается по схеме зигзаг-зигзаг по торцам зубцов ротора, не охватывая короткозамк-нутую обмотку. Вычисленная как среднеарифметическое значение при отношении Ц /Ь2 =0*1 рис. 4 удельная магнитная проводимость ротора равна

Дрог = О, Г(Ь^?~ЬШС)/(ЬЪР+ЬШс), а удельная проводимость воздушного зазора между статором и ротором

В третьей главе дана методика вычисления высокочастотных активно-индуктивных параметров пазовых частей витка, катушки и фазы обмотки электрической машины при отсутствии и наличии витковых замыканий, основанная на расчете магнитных целей, составлены упрощенные схемы замещения паза статора при наличии и отсутствии ротора. При наличии ротора в упрощенной схеме замещения рис. 5 -

удельная проводимость участков 1-3 рис. 3. фи отсутствии ротора в упрощенной схеме замещения не учитываются магнитные проводимости участков, показанных на рис. 3 пунктирными линиями. Достаточно высокая сходимость результатов расчета по полной и упрощенным схемам замещения позволяет рекомендовать упрощенные схемы замещения для расчета собственных и взаимных активно-индуктивных параметров пазовых частей витков и катушек обмоток электрических машин при частотах синусоидального тока в обмотках до нескольких мегагерц.

Дана методика расчета активного сопротивления обмотки . , обусловленного эффектом близости проводников, т.е. эффектом вытеснения тока со дна к верху паза, с учетом конечного значения магнитной проницаемости стали. Для этого сначала рассчитывается магнитная цепь паза и вычисляются магнитные потенциалы V, и. У2. в зубце статора рис. 6. Затем на основании расчета электромагнитного поля паза статора рис. б вычисляется активное сопротивление . Расчеты показали, что при частотах синусоидального тока в обмотке до одного килогерца активное сопротивление обмотки в основном определяется сопротивлением меди обмотки постоянному току, при частотах выше 10 кГц - активным сопротивлением обмотки, обусловленным потерями в стали, а в диапазоне частот от одного до десяти килогерц активное сопротивление может составить Ъ~1Ъ% от общего активного сопротивления обмотки.

i 2.

Собственные ¡_1A и взаимные L^ л индуктивности лобовых частей катушек с числом витков определяются по известным из литературы формулам

Lu = а (0.36 + 1, (í<i/2t){o.rí+l.iihg¡eA)2tA w*ic6 [r„Ji

где при числе пар полюсов 2р =2, CL =0,85; при 2р - 2, о, =1; Ел - длина лобовой части полувитка обмотки, мм; hg - длина вылета лобовой части обмотки, мм;

(для всыпных обмоток ("»g/í^ =0,15); У - шаг обмотки по пазам; j = í -I, где L - шаг обмотки по пазам.

При 2р = 2 , /yTl,23(i¡yy;

при 1?р>2, кL/y +0,

Для определения индуктивности лобовой части витка ¿g и вза имной индуктивности между лобовыми частями витка и катушки лобовая часть катушки заменяется круговой катушкой с диаметром D~ZÍa ¡IT , где - длина лобовой части полувитка, и по известным из литературы формулам определяются коэффициенты связи между витком и катушкой, а затем по вычисленному по (2) значению индуктивности лобовой части катушки определяются указанные выше параметры L¿ и L¿K .

На основании схемы расположения катушек в пазах электрически машин и суммирования активно-индуктивных параметров пазовых и лобовых частей далее вычисляются собственные и взаимные активные сопротивление и индуктивности витка, катушек и фаз обмоток Электр ческих машин.

При замыкании витка с параметрами и через активное сопротивление Г рис. 7 (при металлическом витковом замыкании Г =0) эквивалентные активно-индуктивные параметры катушки или ф-зы обмотки и i э- определяются по формуле

лц =i(fí«~r*JtíLll) ,

J Kg+r+jviLz

где и Li - активное сопротивление и индуктивности катушки или фазы обмотки;

и Lu - взаимные активное сопротивление и индуктив-

/з.

-СИЗ—

—и—I-

1-1

Рис.7. Схема замещения ойиотки с витком, замкнутым через сопротивление Г.

Рис.8. Электрическое поле между круглыми проводниками и плоскостью

I 5 ЮкГц ЮО 1000 I 5 ЮкГц 100 1000

Рис.9. Относительные изменения и фазы при наличии короткозамк-нутого витка в обмотках а)микродвигателя, <5) двигателя 4А.71Х2

ности между витком и катушкой или фазой обмотки. На рис. 9 приведены относительные изменения активных сопротивлеш /?<р и индуктивностей I^ фаз обметок микродвигателя одного и тс же типоразмера с разным числом витков в фазе при металлическом з! мыкании одного витка и асинхронного двигателя 4А71Х2 при замыкаш витка через сопротивление Г .

Расчетные формулы для емкостей между проводником и плоскоси и между двумя рядом расположенными проводниками всыпных обмоток электрических машин получены на основании следующих допущений:

- Неоднородная изоляция в пазу электрической машины заменяете] эквивалентной однородной с относительной диэлектрической проницш мостью £.3 , определяемой по формулам емкости многослойного конд< сатора с учетом коэффициента заполнения лаза. Ло этому же коэффициенту вычисляется эквивалентный диаметр Б изолированного проводника.

- полагается, что картина электрического поля проводника с ди/ метром при расчете его емкости относительно корпуса не"зави( от расположенных рядом остальных проводников. Однако площадь, зги тая электрическим полем, ограничивается размером Ю изолирован» го проводника (рис 8). Как показали исследования на лолупроводя щей бумаге, данная картина электрического поля имеет место между проводниками и плоскостью при однородной изоляции.

Вычисленная с помощью конформных преобразований емкость про водника относительно стенки паза на единицу его длины рис. 8 ра на

, НёоЕ, о*с*ч(Т>/и.((2Ьк)2чУ^)

1п(2ИМ+((2ЬМ)2-1Г°>*) ' (3)

где Ь =£)/2 + 5 , § - толщина корпусной изоляции. Емкость между двумя радом расположенными проводниками С" с рас стоянием между центром проводников 2И определяется по (3) и равна С'^О^С1

Ло диаметру V определяется число проводников обмотки, с ращенных к стенкам паза, а по их числу значение емкости С и длина паза определяется емкость катушки относительно корпуса машины. ¿мкости между катушками, расположенными рядом в лобовой ил

у,11

пазовых частях, определяются по значению емкости С , длине и

толу рядом'расположенных проводников катушек. Продольная емкость

о п

сатушки определяется по значению емкости С , вычисленной при зна-1ении 2 Л = В , длине витка проводника - по формуле

КГП _ Г/ /7

?де т - число слоев в катушке, п - число проводников в слое (неупорядоченное расположение проводников всыпных обмоток заменяется упорядоченным).

Четвертая глава посвящена зопросам расчета распределения высокочастотного синусоидального и импульсного напряжений по катушкам эбмоток асинхронных двигателей. На основании экспериментальных "исследований бьио установлено, что при синусоидальном воздействии высокие напряжения на всех катушках обмотки наблюдаются на первой резонансной частоте 40< обмотки при ее замене цепью с распределенными параметрами (согласно рис. 13 для двигателя 4А71Х2 и^/0^0^-03 зри частотах 200-300 кГц, по данным расчета для этого двигателя

=230 кГц). При частотах выше 10-50 МГц высокие напряжения на катушках, достигающие величины напряжения источника, наблюдаются также на подключенной к источнику первой катушечной группе обмотки и на катушечных группах обмотки данной и двух других фаз, располо-кенных в соседних пазах и имеющих значительные активно-индуктивные и емкостные связи с катушками первой катушечной группы. Так, например, первая, и вторая катушка первой катушечной группы обмотки двигателя 4А71Х2 согласно рис. 12 в пазовых частях расположены рядом з третьей и четвертой катушками второй катушечной группы и согласно рис. 13 при частотах выше 10 и!Гц высокие напряжения наблюдаются на всех катушках этого двигателя. На этих частотах высокие напряжения на катушках определяются резонансными явлениями внутри катушки, т.к. длина электромагнитной волны в обмотке на этих частотах, оказывается соизмеримой с длиной витка катушки.

В работе дана методика расчета напряжений на катушках при различных схемах соединения обмоток с нагрузкой на нейтрали при замене обмотки: цепью с распределенными параметрами и цепью с конечным числом элементов без учета взаимных связей между фазами; цепью с распределенными параметрами с учетом упорядоченных активно-индуктивных и емкостных связей между фазами; цепью с конечным числом элементов (за'элемент обмотки принимается катушка или катушечная

Ма Ых

а.

< Ж. 1,2 з

<2к

А

2К

С,

• с <: _ 2 /? ]

Рис.Ю. Схема замещения бесконечно малого элемента ойлотки

Рис. II. Упрощенная схема замещения обмотки электрической машины'

А С С В В А А С .С в в д

2-1 I 2 3 4 4 3 2 I I 2 3 4 4 3 г I I 2 3 4 4 3

ТнГ

ТШ

1

Ткз

КГ

кг

Рис. 12 Схема расположения катушек в пазах статора двигателей 4А71Ж и 4А80В2

1,0 0,7! 0,5 0,25

0 1,0

^ Юг !

Г ч 1 1

/ "X т

т. ] V

V

и*! 0г : |

л л

V

..

/ МГц

0,5 0,25

0

1- 1 и^г 1 1 1

и А

Т- п й / А

> V. I \ V —^ Л

0,03 0,1 0,5 I 5 10 50 0,06 0,1 0,5 I 5 10

Рис.13. Напряжения на катушках двигателя 4А71Х2. - - опыт, - — - расчет по ( М )

группа обмотки) с учетом активно-индуктивных и емкостных связей между всеми элементами обмотки. Рассмотрены возможности расчета напряжений в обмотке по упрощенной схеме замещения и по данным опыта холостого ходя и короткого замыкания.

С точки зрения трудоемкости расчета и приемлемости получаемых результатов напряжения на катушках однослойных обмоток при частотах синусоидального тока в обмотке примерно до I ¿¿Гц или при импульсных воздействиях с фронтом волны более 0,25 мкс и для двухслойных обмоток в области первой резонансной частоты обмотки 4-ол или с фронтом волны Т^, 5г С> 3 обмотка электрической машины может быть заменена цепью с распределенными параметрами. Схема замещения бесконечно малого элемента сбмотки показана на рис. 10, где К и - актизное сопротивление и индуктивность фазы обметки, К - продольная емкость фазы, С - емкость фазы обмотки на корпус и £ - проводимость корпусной изоляции. Яри воздействии на вход обмотки (X =1) синусоидального напряжения о частотой а) напряжение в различных точках обмотки относительно корпуса машины при замыкании на корпус конца обмотки равно:

(4)

У

- ' (Я-г^и) (4а)

Напряжения на катушках обмотки вычисляются как разность напряжений относительно корпуса в начале и конце катушки.

Результаты расчета по (4) напряжений на катушках обмоток двигателя 4А71Х2 с однослойной обмоткой приведены на рис. 13 и двигателя А61/4 с двухслойной обмоткой, схема расположения катушек в пазах которого показана на рис. 14, приведены на рис. 16. Входящий в формулу (4) коэффициент можно определить по опытным значениям тока в начале обмотки, измеренного в режиме холостого хода Та и короткого замыкания конца обмотки из формулы:

¿их =/|Г7Тк.

при воздействии на обмотку импульса экспоненциальной формы в режиме короткого замыкания конца обмотки

г! 3?1 С 10-12 А 3-" В 4^6 С 9-7 А 4-6 Б 9-7 С 4 -6 А 9-7 В 10-12 с 3-1 А 1 10-

3 ¡г 4 В -6 9- а -7 А 4- 6 В 3- 7 С 4-6 9 А -7 В 10-12 С 3-1 А 10-12 в 3-1 до -12

1к2 1ю АКТ

НЕ

Рис. 14. Схема расположения катушек в пазах статора двигателя А61/4

•>-- - - ■ 5П ЛШ

Ш I ^ 2 - 3 ^ 4, ' ' 3 4 кат.гр.

7 ^ 8 _ 9 К2

В2 6 Ю II

Рис.15. Схемы соединения фаз охотки двигателя А61/4: а)исходная, б) рассматриваемая. На схемах обозначены номера узлов и катушечных групп

1 /

Угмг/^

■»■о,

/ \

_{ V

к-->

Ча а/* Ч

1,25 1,0

0,75

0,5

0,25

0 -1,0

0,75 0,5 0,25 О

200 400 600 800 0 200 400 600 8( Рис. 16. Спряжения на катушечных группах обмотки двигателя А61/

при включении о&ютки по схеме рис.15б. ---опыт,___-

расчет по ( Ч ) , -о - расчет по ( -5* )

С/г/ ■Ч^О

/ \

sh*,x -¿л £ (-{)ne6n*s¡n(fi»x) 1 со*

где <jc определяется по (4a) при замене j cú на. —ai ,

ilpn замене обмотки цепью с конечным числом элементов с учетом активно-индуктивных и емкостных связей между элементами на основании расчета собственньсс и взаимных активных сопротивлений, индук-тивностей и емкостей катушек и по схеме расположения катушек в пазах электрической машины (рис. 12, 14) для схемы без гальванических связей между фазами рис. Iba составляются матрицы индуктивнос-тей L , емкостей С обмотки и матрица Т ' , определяющая одноименные зажимы катушек индуктивности. Матрица т' размерностью П *т, где П - число узлов на схеме без гальванических связей (рис.15а), m - число индуктивных Еетвей, содержит единицы в тех столбах, номера которых соответствуют номерам узлов схемы, между которыми включена j -ая по номеру индуктивная ветвь, причем точка подключения начала ветви (по направлению намотки) соответствует +1, кон-да ветви (-1), остальные элементы матрицы нулевые.

Яри переходе к конкретной схеме соединения обмотки составляются матрица соединения обмотки fl и матрица подключения обмотки Í источнику А о .

Матрица А содержит единицы на пересечении строки и столбца, которым соответствуют одни и те же узлы исходной и рассматриваемой ;хем, матрица А0 содержит единицы в узлах подключения исходной ;хемы к источнику энергии. Остальные элементы данных матриц нуле-зке. lio значениям матриц С' , А и А0 вычисляются для рассматриваемой схемы матрицы

T-T'At¡ с =АС'А т; Т0 =Т'Ао ; С0=АС'АТ,

ттрица С заменяется на две вещественные треугольные

С - STS,

шределяются собственные числа A¿ и собственные векторы мат-

)ИЦЫ

М= (TS-1)TL-((TS-<) , а затем векторы m^u mz :

~(Т5 *)Тй т0 и №¿=(5 Гс0 разлагаем по базису, об разованному собственнши векторами /?; матрицы М : Д1 7? т —

С = 1 ■ ¿г/

При воздействии на обмотку электрической машины синусоидально го напряжения У г о частотой и) напряжение в обмотке относитель но корпуса машины будет равно:

Напряжения на катушках вычисляются далее как разность напряжений относительно корпуса в начале и конце катушки.

На рис. 16 приведены опытные и расчетные значения напряжений на катушечных группах двухслойной обмотки двигателя А61/4, включен ной по схеме рис. 156 при замыкании нейтрали на корпус машины, схе ма расположения катушек в пазах статора которого показана на рис.1 Как следует из данных рис. 16, во всем диапазоне частот вычисленны по (5) напряжения на катушках близки к опытным значениям.

При импульсном воздействии напряжение и(+) вы-

числяется по формуле:

"И ¡Г*'.<»

В формулах (5) и (6) величины б11=Р:1(21~1) и б21 =&1((2С1) вычисляются для частоты СО; (в (5) для ) в предположении, что все элементы матриц К и Ь и матриц £ и С для фиксированно частоты а)1 подобны;

М + ЧбГ16а1 -5?', ¿¿-«и + бц.

Как показали исследования, по (6) с достаточной для инженерн; расчетов точностью можно вычислить напряжения на катушках обмотки практически при всех возможных импульсных воздействиях, однако эт: расчеты трудоемки.

Напряжения в середине и конце обмотки относительно корпуса машины при импульсных и высокочастотных синусоидальных воздействи могут быть вычислены по упрощенной схеме замещения обмотки, состо. щей всего из двух звеньев и показанной на рис. II. Методика расче' та напряжений и расчетные формулы приводятся в работе.

Z1-

В пятой главе дан анализ чувствительности к витковым замыка-таям и достоверности контроля витковой изоляции различных схем подключения обмоток асинхронных двигателей и известных из литературных источников и разработанных нами устройств для контроля вит-ковой изоляции обмоток электрических машин. В работе исследуются иетоды и устройства, основанные на сопоставлении входных активно-индуктивных параметров обметок, как наиболее технологичные и единственно возможные для обмоток микроэлектродвигателей. Оггавное внимание уделено мостовым схемам подключения обмоток к источнику испытательного напряжения как наиболее чувствительным к витковым за-, даканиям, однако и чувствительным к технологической асимметрии фаз обмоток.

На основании анализа' влияния короткозамкнутого витка (КЗВ) на активно-индуктивные параметры фаз обмоток асинхронных двигателей и 'ликредвигателей (рис. 9) было установлено следующее:

- обнаружение короткозамкнутых витков целесообразно производить по изменению добротностей фаз Q-olL/R за счет КЗВ на оптимальной частоте /¿or > соответствующей наибольшему влиянию КЗВ на активное сопротивление этой фазы. На этой частоте добротность обмотки имеет максимальное значение, а активные потери в меди обмотки равны активным потерям в сталиj

- Для получения максимальной чувствительности к витковым замыканиям две или три фазы обмотки по схеме моста подключаются в цепь автогенератора (рис. 20в,г) и последовательно с индуктивностью L каждой из фаз подключается дополнительная емкость С такой величины, чтобы на частоте {в„г создавался режим резонанса ■f-o-'fonrn-= if (2Я(йс)-,

- При подключении обмоток асинхронных двигателей по схеме моста согласно рис. 19 на напряжение разбаланса моста Uti влияет технологическая асимметрия параметров фаз, причем основной причиной асимметриии является емкостная асимметрия, выражающаяся в различии чеядуфазовьгх емкостей между узлами 1-3 и 2-3 рис. 17а, достигаются в обмотках микроэлектродвигателей до 20% и носящай систематический характер. Тогда если медуфазовые емкости между указанными выше узлами рис. 17а стличаотся на величину Л С (параметры и Lip определены с учетом междуфазовых емкостей при отсутствии асимметрии), путем эквивалентных преобразований на частоте f0 от схемы

рис. 17а можно перейти к схеме рис. 176, в которой для эквива-

Рис.17. Схемы замещения обмотки электрической машины а)исходна с емкостной асимметрией, б) эквивалентная

0,01

0,02 0,03 0,04 0,05

Рис.18. Влияние емкостной асимметрии на эквивалентные а\ параметры обмотки

Й "-ОС

исг

Рис.19. Схемы компенсации технологической асимметрии фаз

а) а

к узлу индикации С

к узлу индикации

к узлу индикации

Рис.20. Схемы обнаружения короткозамкнутых витков в обмотках электрических машин: а) в аппарате ЕЛ-1, б)мостовая схема, в) в регистраторе РКЗ-2 и В установке У0КЗВ-5А, г) в регистраторе РЕЗ-1

Рис. 21. Способ и устройство обнаружения витковых замыканий

в обмотках электрических машин а) Ш 6)

/2 С ¡--¿-^¡-иср

0 н

12.1

Рис.22. Схемы подключения обмоток асинхронных двигателей при испытаниях их витковой изоляции

гч

лентных значений £ и :

Аа^г АС(А + .

.¿с ,дс '«-г&с/сщ*-*)

и С й2(4-¿АС/С)-¿ас '

Вычисленные.по приведенным флрмулам в зависимости от отношения ДС/ значения ДЙ/Й и при различных добротностях обмотки (2

приведены на-рис. 18. Из кривых этого рисунка следует, что емкост^ ная асимметрия обмоток в большей степени влияет на эквивалентное активное сопротивление, чем на эквивалентную индуктивность фаз, и при £ примерно Дй//? = 2&и1-.

Технологическая асимметрия, вызванная недомоткой или перемог кой фазы, приводит примерно к одинаковому изменению д Д -Поэтому путем подключения дополнительных емкостей С1 и С2 и их подстройке по схеме рис. 19а можно полностью скомпенсировать емкостную асимметрию обмотки и лишь частично активно-индуктивную. Лри подключении же емкостей С< и С2 по схеме рис. 196 активно-индуктивная асимметрия может быть скомпенсирована полностью, емкостная же асимметрия лишь частично.

На основании анализа чувствительности к витковым замыканиям и достоверности .контроля было установлено, чтс аппараты' типа ЕЯ-1 основанные на сопоставлении двух кривых напряжений на фазах обмот ки. двигателя при ее коммутации по схеме рис. 20а, мало чувствительны как к витковым замыканиям, так и к технологической асиммез рии фаз обмоток.

В известных из ячтературных источников устройствах, основанных на мостовом методе контроля витковой изоляции обмоток из-за подключения в плечи моста резисторов Й согласно рис. 206 и использование источника импульсного напряжения, не обеспечивается режим обнаружения витковых замыканий на оптимальной частоте. Поэтому чувствительность этих устройств к витковым замыканиям также низка.

Высокие чувствительность и достоверность контроля витковой изоляции на отсутствие металлических витковых замыканий практиче( ки в обмотках всех асинхронных микродвигателей достигнуты в разр! ботанных нами регистраторе витковых замыканий РВЗ-2 и в установю

2.5"

обнаружения витковых замыканий автоматической У0КЗБ-5А, работающих по схеме подключения обмоток, показанных на рис. 20в. Б этих установках, работающих в режиме автогенератора, с помощью индуктивнос-тей I. и емкостей С создается режим резонанса на оптимальной частоте . В регистраторе РВЗ-2 при контроле обмоток с целью

устранения технологической асимметрии фаз производится ручная подстройка мсстоеой схемы а помощью конденсаторов Г, и С2 по минимуму напряжения разбаланса моста. В установке УОКЗВ-ЬА производится автоподстройка моста по равенству фаз напряжений в узлах I и 2 измерительной диагонали, автоматические переключения фаз обмоток и обработка результатов измерений.

На базе установки РВЗ-2 был разработан для асинхронных двигателей общепромышленного применения регистратор РВЗ-З, отличающийся от РВЗ-2 элементной базой (выходное напряжение 400 В вместо 10 В) и наличием индукционного гцупа для определения паза, в котором расположена катушка с витковым замыканием.

В разработанном нами регистраторе витковых замыканий РВЗ-1 три фазы обмотки с тремя последовательно подсоединенными конденсаторами С включаются в схему автогенератора тремя параллельными ветвями согласно рис. 20г. Регистратор РВЗ-1 с высокой достоверностью позволяет определять наличие короткозамкнутых витков в обмотках трехфазных асинхронных двигателей с доступной нейтралью как при отсутствии, так и при наличии емкостной технологической асимметрии фаз, а также в обмотках трехфазных трансформаторов с несимметричной относительно обмоток фаз магнитной системой.

На рис. 22 приводятся схемы подключения обмоток асинхронных двигателей и индикации при испытаниях витковой изоляции.

Значительный интерес могут представить разработанные нами способ обнаружения витковых замыканий и трехфазная машина с встроенным блоком для защиты от повреждения обмотки, позволяющие контролировать обмотку статора на отсутствие в ней КЗВ во время работы двигателя без е;х остановки. Встроенный блок защиты представляет собой две кольцевые катуши-электромагнит-индуктор I и электромагнит-приемник 2 рис. 21, расположен; <нч в непосредственной близости от лобовых частей обмотки статора электрической машины 3. Электромагнит-индуктор подключен к высокочастотному источнику 4 (частота 1-5 кГц). Напряжение с электромагнита-приемника, не равнее нулю при наличии витковых замыканий в обмотке огаоора, подается через полосовой

фильтр 5 на реагирующий орган б.

шестая глава посвящена методам и устройствам для испытания и защиты витковой изоляции обмоток асинхронных двигателей от коммутационных перенапряжений. На основании анализа воздействующих н обмотки асинхронных двигателей коммутационных перенапряжений в пр цессе их эксплуатации и анализа распределения высокочастотных си* соидальных и импульсных напряжений, а также с точки зрения однозначности результатов испытаний, было установлено следующее:

- Для создания высоких испытательных напряжений на всех катушках обмотки при наиболее равномерном распределении по катушкам ис пытания витковой изоляции обмоток асинхронных двигателей целесооб разно производить радиоимпульсами с частотой несущей, равной перв резонансной частоте 10< всей обмотки, а также импульсным напряже нием экспоненциальной формы с фронтом импульса Г^-0 2$^ • По виткам катушек эти напряжения распределяются равномерно, а при ис питаниях выявляются сквозные повреждения витковой изоляции между рядом расположенными проводниками всыпной обмотки с большой разни цей номеров витков по ходу обмотки, т.е. испытывается около сЪ% всей витковой изоляции. В работе приводится предлагаемая схема ус ройства для испытания междувитковой изоляции обмоток электрически машин радиоимпульсами.

- С целью приближения условий испытания витковой изоляции к ус ловиям ее эксплуатации испытания витковой изоляции целесообразно производить серией импульсов с фронтом порядка 0,01-0,05 мкс, ими тирующими импульсы коммутационных перенапряжений при подключении и отключении обмоток двигателей магнитными пускателями. При этом высокие испытательные напряжения будут воздействовать на первую катушку по ходу обмотки одной из фаз, подключенную к источнику им пульсного напряжениями на все катушки данной фазы и двух других фаз, расположенные рядом с этой катушкой в лобовых частях. При по очередном подключении фаз к источнику испытательного напряжения высокие напряжения будут воздействовать на большую часть катушек обмотки двигателя, а из-за неравномерности распределения импульсного напряжения с фронтом 0,01-0,05 мкс по виткам, катушки при исп таниях может быть выявлена значительная часть дефектов витковой изоляции. В работе приводится известная из литературных источнико схема установки для испытания междувитковой изоляции обмоток электрических машин коммутационными импульсами.

- Ввиду опасности для витковой изоляции коммутационных перенапряжений, создаваемых магнитными пускателями и приводящих к перерастанию имеющих место в витковой изоляции .микроповреждений в с--квозные повреждения, предлагается на время пуска и остановки асинхронного двигателя обмотку замыкать на резисторы, для их подключения снабдив магнитные пускатели дополнительными контакторами, синхронизированными с работой основных контакторов.

В приложениях к работе приводятся примеры расчета емкостных и высокочастотных активно-индуктивных параметров обмоток электрических машин при отсутствии и наличии витковых замыканий, распределения высокочастотного синусоидального и импульсного напряжения по катушкам обмоток асинхронных двигателей и микродвигателей, описание устройств для контроля, испытания и защиты витковой изоляции асинхронных двигателей, акты испытания и внедрения разработанных устройств.

ОБЩЕ ВЫВОДЫ

I. Установлено, что во всех электрических машинах пазового исполнения при высокочастотных и импульсных воздействиях характер электромагнитных процессов в обмотках идентичен, однако по сравнению с асинхронными двигателями общепромышленного применения в микроэлектродвигателях они смещены в область более высоких частот, -а в крупных электрических машинах, например, в гидрогенераторах, в область более низких частот.

2. Доказано, что при одном и том же токе в обмотках электрических машин пазового исполнения с увеличением частоты в широком диапазоне на пути магнитных потоков рассеяния обмотки напряженности магнитного поля в изоляции изменяются незначительно. Это позволило доказать, что цутем введения в расчеты комплексных магнитных проницаемостей шихтованной стали и паза в области меди обмотки можно использовать известные методы расчета магнитных цепей для расчета высокочастотных активно-индуктивных параметров обмоток электрических машин при частотах до I МГц.

3. Показано, что путем замены лобовых частей катушек электрических машин круговыми катушками при сохранении длины лобовых частей катушек, их поперечных размеров и взаимного расположения по справочным данным для круговых катушек могут быть вычислены с достаточной для инженерных' расчетов точностью собственные и взаимные индуктивности рассеяния витка, катушки и фазы обмотки электрической машины.

1Ъ.

4. Установлено, что до частоты, соответствующей максимуму добротности в работе называемой .оптимальной, активное сопрот: ление обмотки в основном определяется активными, потерями в меди, при более высоких частотах:- активными потерями в стали магнитол! вода. Далее установлено,; что "при витковом замыкании за счет тока в короткозамкнутом витке резко возрастают активные потери в мед! витка,'-' что приводит к увеличению общих потерь в меди обмотки. Одновременно за счет размагничивающего действия тока в коротко-замкнутом витке уменьшается поток взаимоиндукции между витком и катушкой, что приводит к-уменьшению индуктивности и активных потерь в стали магнитопровода. Поскольку влияние потерь в меди короткозамкнутого витка на активное сопротивление обмотки возрас тает с ростом частоты, на оптимальной частоте при витковом замыкании наблюдается наибольшее изменение активного сопротивления обмотки.

5. Показано, что при высокочастотных синусоидальных и импулз сных воздействиях, вызывающих перенапряжения в обмотках электрических машин, электромагнитные процессы в обмотках носят волнов< характер, однако на их протекание существенное влияние оказываю' активно- индуктивные и емкостные связи между элементами обмотки Поэтому выбор оптимальной схемы замещения обмотки электрической машины зависит отчастоты воздействующего на обмотку синусоидального напряжения или фронта импульса при импульсном воздействии.

6. Доказано, что обнаружение металлических витковых замыканий в обмотках электрических машин целесообразно производить высокочастотным синусоидальным напряжением с оптимальной частот! по сопоставлению добротностей "здоровой" фазы и фазы с витковым замыканием.Построенные на этом принципе регистраторы витковых з мыканий позволяют обнаружить наличие короткозамкнутого витка в обмотках асинхронных двигателей практически всех типоразмеров.

В работе сформулированы требования по оптимизации формы испытательного напряжения для выявления дефектов, опасных при эксплуа тации асинхронных двигателей, обоснована необходимость защиты витковой изоляции от коммутационных перенапряжений.

В заключение следует отметить, что в работе решены задачи в соответствии с положениями, выносимыми на защиту диссертации, научные результаты доведены до практического применения с разра боткой инженерных методов расчета.

ЛЕРЗШЬ РАБОТ ПО ТШ ДИССЕРТАЦИИ

1. Горбунов Ю.К. Электромагнитное поле в системах с шихтованной сталью: Автор.дисс....канд.техн.наук.- Новосибирск, 1966.- 25 с.

2. Горбунов D.K., Каганов З.Г., Катковников Е.И. Определение волновых напряжений в обмотках электрических машин //Изв. СО АН СССР.-1963.- № 6. Сер.техн., вып. 2.- С. 3-14.

3. Горбунов Ю.К. Методика расчета электромагнитного поля в многокомпонентных средах с периодической неоднородностью //Сложные электромагнитные поля и электрические цепи.- Новосибирск, 1966.-С. 10-32.

4. Горбунов Ю.К. Электромагнитное поле в пакете стальных пластин с переменной магнитной проницаемостью //Сложные электромагнитные поля и электрические цепи.- Новосибирск, 1966.- Вып. I,- С,33-39.

3. Горбунов Ю.К. Индуктивное и активное сопротивление паза электрической машины с учетом поверхностного эффекта в стали //Изв. СО АН СССР.- 1966.- № 6. Сер.техн., Вып. 2.- С. 162-163.

5. Горбунов ЮЖ. Синусоидальное электромагнитное поле в цилиндрической волноводной системе с шихтованной сталью //Изв. СО АН СССР. Сер. Техн.-1966.- Вып.2, № 6.- C.I6Q-I62.

\ Горбунов Ю.К. Распределение импульсного напряжения по цилиндрической системе с шихтованной сталью //Изв. СО АН СССР. Сер.техн.-1968.- Вып. I, № 3,- С. 124-126.

i. Горбунов Ю.К. Распределение синусоидального электромагнитного поля в цилиндрической системе с шихтованной сталью //Сложные электромагнитные поля и электрические цепи: /СибНШЭнергетики.-Новосибирск, 1968.- Вып. 12, № 2.- С. 3-15.

I. Горбунов Ю.К.Распространение импульсных электромагнитных волн по цилиндрической системе с шихтованной сталью //Сложные электромагнитные поля и электр.цепи: /СибНИИэнергетики.- Новосибирск.-1968.- Вып. 12, № 2.- С.16-27.

'.О. Каганов З.Г., Горбунов Ю.К., Смирнов Ю.Р. и др. Математическое моделирование волновых процессов в крупных электрических машинах //Докл. 5 межвуз.конф.по физ. и мат. моделированию.- М.: 1968.- С. 48-57.

'.I.Вишняков Р.Д., Горбунов Ю.К., Смирнов Ю.Р. Волновые параметры мощных гидрогенераторов //Электротехника.- 1968.-№ 12.- С. 27-31.

'.2.Горбунов Ю.К. Распределение электромагнитного поля в шихтованной

ЪО.

стали электрических машин при волновых процессах //Сложные электромагнитные поля и электрические цепи.- Новосибирск,1968 Вып. I.- С. 29-42.

13. Горбунов Ю.К. Расчет волновых напряжений в обмотках электрических машин с учетом зависимости их параметров от частоты //Сложные электромагнитные поля и электрические цели:/СибНЙИ энергетики,- Новосибирск, 1968.- Вып. 12, № 2.- С. 98-111.

14. Богданова Г.А., Горбунов Ю.К. Распределение импульсного напря жения по трехфазной системе при разной длине фаз //Сложные электромагнитные поля и электрические цепи: //СибНИИ энергети ки. - Новосибирск, 1968.- Вып. 12, № 2.- С. 140-151.

15. Горбунов Ю.К. Распределение импульсного напряжения вдоль обмо ки.электрической машины с нагрузкой на нейтрали //Сложные электромагнитные поля и электрические цепи: Тр. /СибНИИ энерг тики.- Новосибирск, 1968,- Вып. 12, № 2.- С. 152-161.

16. Горбунов Ю.К.., Горелик Т.А., Каганов З.Г. Расчет волновых нал-ряжений в крупных гидрогенераторах с помощью ЦВМ //Электротехника.- 1969.- № 12.- С. 1326-1330.

17. Горбунов Ю.К., Каганов З.Г., Смирнов Ю.Р., Тырин В.М. Частот. _.ные характеристики мощных гидрогенераторов /Изв. ВУЗов. Элект-

''ротехника.- 1969.- № 3.- С. 263-269.

18. Горбунов Ю.К. Электромагнитное поле в пакете стальных шайб. // .Сложные электромагнитные поля и электрические цепи. -Новосибирск, 1966.- Ныл. I.- С. 40- 45.

19. Горбунов Ю.К. Расчет продольных волновых параметров обмоток электрических машин //Изв. ВУЗов. Электромеханика, 1969.-№ 10, С. 1083-1089.

20. Горбунов Ю.К; Распределение импульсного напряжения вдоль-обмоток крупных электрических машин с активной нагрузкой на нейтрали //Сложные электромагнитные поля и электрические цепи: Тр. /СибНИИ энергетики,- Новосибирск, 1970.- Вып. 17.- С. 108-116.

21. Горбунов Ю.К. Расчет собственных и взаимных активно-индуктиЕН! волновых параметров катушек обмотки статора электрической мани

. ны //Изв. СО АН СССР. Сер.техн..- 1978.- № 3, Вып. I.- С. 119124.

22. Горбунов Ю.К., Основич В.Л. Активно-индуктивные волновые параметры витка обмотки статора электрической машины //Изв. СО АН

СССР. Сер.техн.- 1978.- № 3, Вып. I.- С. 125-129.

23. Горбунов Ю.К., Основич В.Л. Влияние короткозамкнутого витка

■ на волновые напряжения и параметры обмоток электрических машин //Изв. СО АН СССР. Сер.техн.- 1978.- Вып. I, № 3.- С. 130-134.

24. Горбунов Ю.К. йикостные параметры всылной обмотки статора асинхронного двигателя //Электротехника.- 1978.- № 9.- С.42-44.

25. Об электрической прочности микроэлектродвигателей, работающих в условиях пониженного давления газовой среды /Горбунов Ю.К., Гуков В.И., Левин Б.М., Рожков В.М. //Изв. ВУЗов. Электромеханика,- 1979.- № 7.- С. 655-659.

26. Горбунов Ю.К., Сварсвский И.Н. Расчет импульсных воздействий на продольную изоляцию обмоток электрических машин по многоэлементным схемам замещения //Изв. СО АН СССР. Сер.техн.-1979.-Выл. 3, № 13.- С. 131-136.

27. Горбунов Ю.К. Поперечные активно-индуктивные волновые параметры обмоток электрических машин //Изв. СО АН СССР. Сер.техн.-1980.- Вып. 2, № 3.- С. 135-137.

28. Горбунов Ю.К. Схемы замещения магнитной цепи обмотки электрической машины при определении ее активно-индуктивных волновых параметров //Сложные электромагнитные поля и электрические цепи: Межвуз.сб.- Уфа, 1980.- № 8.- С. 100-102.

29. Горбунов Ю.К.Сваровский И.Н. Методика вычисления активно, индуктивных волновых параметров пазовых частей обмоток электрических машин //Сложные электромагнитные поля и электрические цепи: Межвуз. сб.- Уфа, 1981.- № 9.- С. 14-20.

30. Горбунов Ю.К., Черноярова О.В. Расчет волновых напряжений в электрической машине по упрощенной схеме замещения обмотки //Сложные электромагнитные поля и электрические цепи: Межвуз. сб.- Уфа, 1981.- № 9.- С. 112-118.

31. Горбунов Ю.К. Магнитное поле в пазовой части обмотки статора асинхронной электрической машины при высокочастотном синусоидальном напряжении //Сложные электромагнитные поля и электрические цепи: Межвуз.сб.- Уфа, 1982.- № 10.- С. 137-139.

32. Акимова Т.А. Горбунов Ю.К., Черноярова О.В. Оптимальная форма напряжения при испытаниях продольной изоляции обмоток электрических машин //Сложные электромагнитные поля и электрические цепи.- Уфа, 1982.- № 10.- С. 140-143.

33. Горбунов Ю.К., Крюков С.И. О возможности применения методов

анализа цепей с распределенными параметрами для расчета витко-вых напряжений в обмотках электрических машин //Сложные элект{ магнитные поля и электрические цепи.- Уфа, 1984.- № 12.- С.144 148.

34. Горбунов Ю.К. Активные потери в проводниках кругового и прямоугольного сечений, находящихся во внешнем магнитном поле //Слс ные электромагнитные поля и электрические цепи: Межвуз.сб. -Уфа, 1984,- № 12.- С. 149-153.

35. Оптимизация формы напряжения при испытаниях междувитковой изоляции обмоток асинхронных двигателей /Гольдберг О.Д., Горбунов Ю.К., Комаров Н.Г. и др.- //Состояние и перспективы разработки и производства низковольтных асинхронных двигателей: По материалам 7 Всесоюз.науч.-техн.конфер.- Владимир, 1985.-

С. 46-52.

36. Схемы обнаружения короткозамкнутых витков в обмотках асинхронных двигателей с тремя выводными концами / Горбунов Ю.К., Гу-ков В.И., Тихобаев В.Г. и др.- //Электротехника.- 1989.- № 3...;. С. 24-28.

37. Горбунов Ю.К. Магнитная проводимость паза электрической машин] при высокочастотном синусоидальном напряжении //Электромашиностроение и электрооборудование.- Киев, 1990.- Вып. 44.- С.75-^

38. Горбунов Ю.К. Активное сопротивление меди обмотки электрической машины при высокочастотном синусоидальном напряжении // Электромашиностроение и электрооборудование.- Киев, 1990.-

■ Вып. 44.- С. 83-89.

39. A.c. 533885 СССР, ЖИ <? OIE 31/06. Устройство для обнаружения короткозамкнутых витков в обмотках электрических микромашин //Горбунов Ю.К., Козляев Ю.Д., Основич В.Л.- Заявл. 13.05.74; Опубл. 30.10.76, Бел. № 40.

40. A.c. 725047 СССР, ЖИ & 01 Й 31/06. Устройство для обнаружени межвитковых замыканий в обмотках электрических машин /Основич В.Л., Горбунов Ю.К.- Заявл. 18.10.78; Опубл. 30.03.80, Бюл. № 12.

41. A.c. 794565 СССР, ЖИ Q 01 Î 31/06. Устройство для обнаружени дефектов витковой изоляции в обмотках трехфазных электрически машин / В.Л. Основич, Ю.К. Горбунов, В.И. Гуков и др.- Заявл. 04.12.78; Опубл. 07.01.81, Бюл. № I.

42. A.c. 853569 СССР, ЖИ £ Ol f? 31/06. Устройство для обнаружени

витковых замыканий в обмотках трехфазных электрических машин /Тихобаев В.Г.»Горбунов Ю.К.,0снович B.JI.-Заявл. 02.11.79; Опубл. 07.08.81, Еюлл. № 29.

43. A.C. р 1404986 AI СССР, МНИ G- Ol R 31/06. Способ контроля качества изоляции обмоток /Горбунов Ю.К.,Крюков С.И.,Суворов Н.И. и др.-Заявл. 26.II.86;Опубл. 23.06.88, Бюл. № 23.

44. A.c. 1592809 AI CCCF6 Ш S Ol R 31/06. Способ контроля витковых замыканий в обмотках электрических машин /Тихобаев В.Г., Горбунов Ю.К.,Гуков В.И. и др.- Заязл. 9.08.87; Опубл. 15.09.90, Бюл. № 34.

45. A.C. № I7I4539 AI СССР, МНИ С 01 Р 31/06. Способ обнаружения междувитковых замыканий в обмотках трехфазных электрических машин /Горбунов Ю.К..Грязин В.Л., Основич В.Л. и др.- Заягвл. 19.12.89; Опубл. 23.02.92, Бол. !» 7.

46. A.C. f 1711298 А2 СССР, МНИ НО 2К 11/007 Электрическая трехфазная машина /Горбунов Ю.К.,Тихобаев В.Г., Основич В.Л. и др.-Заявл. 21.03.90; Опубл. 07.02.92, Бол. » 5.

Горбунов Юрий Константинович

Высокочастотная диагностика изоляции обмоток электрических машин

Лицензия № 020475, октябрь 1992 г, бумага писч. №1, формат 62x84/16, шрифт№ 10, печать Rizo, У. из. л.- 2,1, у.п.л. - 2,25., тираж - 140. заказ JN° 61-96 г.

СибГАТИ, 630102, Новосибирск, ул. Кирова, 86.