- •Прогнозирование срока службы
- •1. Информация о дисциплине
- •1.1. Предисловие
- •1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы
- •2. Рабочие учебные материалы
- •2.2. Тематический план дисциплины
- •2.2.1. Тематический план дисциплины
- •2.2.2. Тематический план дисциплины
- •2.3. Структурно-логическая схема дисциплины «Прогнозирование срока службы электрических машин»
- •2.4. Временной график изучения дисциплины при использовании информационно-коммуникационных технологий
- •2.5. Практический блок
- •2.6. Балльно-рейтинговая система оценки знаний
- •3. Информационные ресурсы дисциплины
- •3.1. Библиографический список
- •3.2. Опорный конспект Введение
- •Раздел 1. Общие вопросы прогнозирования и методы расчетов надёжности электрических машин
- •1.1. Методы прогнозирования надёжности: их классификация и общая характеристика
- •Исходные данные для расчётов надёжности межвитковой изоляции асинхронных двигателей со всыпной обмоткой
- •Порядок расчётов надёжности всыпных обмоток статора асинхронного двигателя
- •1.2. Общие вопросы надёжности электрических машин
- •1.2.1. Особенности электрических машин как объектов оценкинадёжности
- •1.2.2. Учёт вопросов надёжности при проектировании и производстве
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 2. Надёжность обмоток электрических машин
- •2.1. Закономерности старения изоляции
- •2.1.1. Требования, предъявляемые к изоляции
- •2.1.2. Старение изоляции под действием температуры
- •2.1.3. Старение изоляции под действием электрического поля
- •2.1.4. Старение изоляции под действием механических нагрузок
- •2.1.5. Старение изоляции под действием влаги и химически активных веществ
- •2.1.6. Надёжность всыпных обмоток
- •2.2. Математическая модель надёжности пазовой изоляции
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 3. Надёжность и долговечность подшипниковых узлов
- •3.1. Надёжность подшипниковых узлов
- •3.1.1. Причины выхода из строя подшипниковых узлов
- •3.1.2. Расчёт надёжности подшипниковых узлов
- •3.2. Учёт влияния технологических и эксплуатационных факторов на показатели надёжности и оценка долговечности подшипников качения
- •3.2.1. Учёт влияния технологических и эксплуатационных факторов на показатели надёжности
- •3.2.2. Оценка долговечности подшипников качения с учётомсостояния смазки
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 4. Надёжность узлов со скользящими контактами
- •4.1. Особенности условий работы коллекторно-щеточного узла, критерии работоспособности и отказов
- •4.2. Расчёты надёжности щёток и щёточного аппарата
- •4.2.1. Расчёты надёжности щёток
- •4.2.2. Расчёт надёжности щёточного аппарата
- •4.2.3. Надёжность коллектора и контактных колец
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 5. Испытания электрических машин на надёжность
- •5.1. Определение количества образцов для испытаний, виды испытаний и статистическая обработка результатов испытаний
- •Объём выборки и число отказов
- •5.2. Статистическая обработка результатов испытаний и их критерии
- •5.2.1. Статистическая обработка результатов испытаний
- •Статистический ряд
- •5.2.2. Критерии согласия и доверительные интервалы
- •Значения функции p(λ)
- •Заключение
- •Вопросы для самопроверки
- •Глоссарий
- •3.3. Учебное пособие (письменные лекции)
- •Основные понятия и определения
- •Занятие 1 Расчет вероятности безотказной работы асинхронных двигателей
- •Задание 1
- •Занятие 2 Расчет срока службы шарикоподшипников
- •Задание 2
- •Занятие 3 Расчет надежности асинхронных двигателей с учетом их модернизации
- •Задание 3
- •4. Блок контроля освоения дисциплины
- •4.1.1. Задание на контрольную работу Задача 1
- •Задача 2
- •4.1.2. Методические указания к выполнению контрольной работы Методические указания к выполнению задачи 1
- •Методические указания к выполнению задачи 2
- •4.1.3. Выполнение контрольной работы в MathCad
- •4.2. Текущий контроль Тест 1
- •1. Дайте определение понятию надёжность электрической машины.
- •2. Срок службы электрической машины – это…
- •4. Напишите правило Монтзингера.
- •2. Определительные испытания различаются от контрольных тем, что…
- •4.3. Итоговый контроль
- •Вопросы для подготовки к экзамену
- •Содержание
- •Кучер Валентин Яковлевич
Вопросы для самопроверки
1. Назовите существующие методы прогнозирования надёжности, используемые в зависимости от исходной информации.
2. Дайте краткую характеристику каждому из этих методов.
3. На чем основывается аналитическая оценка надежности?
4. Назовите принципы создания математической модели надежности.
5. Перечислите особенности электрических машин как объектов расчета надежности.
6. Дайте краткую характеристику каждой из особенностей.
7. Каковы критерии повышения надежности электрических машин?
8. Объясните суть понятия оптимальная долговечность.
9. Перечислите этапы оценки конструкционной надежности электрических машин.
10. Дайте краткую характеристику каждому из этих этапов.
11. Перечислите основные требования, обеспечивающие надежность электрической машины.
Раздел 2. Надёжность обмоток электрических машин
После изучения раздела 2 следует проверить уровень своих знаний по этому разделу с помощью тренировочного теста 2, а затем пройти контрольное тестирование по этому разделу (контрольный тест 2).
2.1. Закономерности старения изоляции
2.1.1. Требования, предъявляемые к изоляции
Надёжность электрической машины в значительной степени определяется надёжностью обмоток, которая в свою очередь зависит от состояния изоляции.
Изоляция работает в сложных, часто весьма неблагоприятных условиях. В процессе эксплуатации электрических машин, а также во время их хранения и транспортировки они подвергаются разнообразным внешним воздействиям, приводящим с течением времени к прогрессирующему ухудшению её свойств.
Основной характеристикой изоляции является её электрическая прочность. Однако это важнейшее свойство изоляция может сохраниться в процессе эксплуатации лишь при наличии многих других качеств, снижение уровня которых приводит к уменьшению электрической прочности.
Изоляция должна сохранять высокую теплопроводность, в противном случае неизбежно возникновение повышенных местных нагревов, сопровождающихся ускорением её разрушения.
Изоляция должна обладать достаточной механической прочностью и эластичностью, которые исключали бы возможность образования остаточной деформации, трещин; расслоения её под действием механических усилий.
Изоляция должна сохранять стабильный химический состав, ибо его изменение приводит к снижению её электрической прочности.
Изоляция должна иметь устойчивую структуру, так как лишь однородная и монолитная структура может обладать всеми перечисленными выше свойствами.
В зависимости от конкретных условий работы к изоляции могут предъявляться и различные другие требования, например такие, как химическая стойкость, морозоустойчивость, тропикостойкость и пр.
Необратимые изменения структуры и химического состава изоляции, происходящие под воздействием указанных выше факторов в совокупности, называются её старением.
Процесс ухудшения свойств изоляции в результате старения называется износом.
Таким образом, термин старениеотносится к материалу, а терминизнос – к изоляционной конструкции.
В отдельных случаях износ может и не быть следствием старения, кроме того, возможны повреждения изоляции, не связанные с износом: продавливание, прорезание её острыми кромками металлических деталей, образование трещин вследствие значительных напряжений при изгибе и т. п. Такие местные дефекты часто развиваются сравнительно быстро и приводят к пробою изоляции задолго до существенного ухудшения её свойств во всём объёме вследствие электрического или термоокислительного разрушений.
Если скорость старения изоляции определяется в основном эксплуатационными условиями и свойствами применяемых материалов, то на образование местных дефектов оказывают значительное влияние также уровень технологии и общей культуры производства; условия хранения электрических машин, их транспортировки и монтажа.