Стерхова Т. Н. Применение индукционного нагрева для ремонта электродвигателей // Научная жизнь. 2020. Т. 15. Вып. 4. С. 528–534. DOI: 10.35679/1991-9476-2020- 15-4-528-534

Стерхова Татьяна Николаевна, канд. техн. наук, доцент, зав. кафедрой общеинженерных дисциплин, ФГБОУ ВО «Удмуртский государственный университет»: Россия, 426034, Удмуртская Республика, г. Ижевск, ул. Университетская, 1.

Тел.: (341-2) 68-16-10

E-mail: tatiana.sterh@mail.ru

Качество выполнения производственного процесса зависит от надежности работы технологического и электротехнического оборудования. Технологический процесс ремонта электродвигателей включает в себя сборку электродвигателя и его монтаж. На сегодняшний день доминирующее положение для выполнения данной операции занимают методы «кувалды» или «масляных ванн». Сборку электродвигателя можно проводить после нагрева его отдельных частей. Оба эти способа сборки довольно трудоемки, занимают много времени и требуют значительных физических сил от обслуживающего персонала. Одной из основных задач является нагрев корпуса электродвигателя до необходимой температуры, при которой обеспечивается свободная установка статора и ротора. Рассмотрена возможность использования индукционного нагрева на окончательном этапе ремонта электродвигателя. Индукционный нагрев – это нагрев токопроводящих тел в электромагнитном поле за счет индуктирования в них вихревых токов. При этом электрическая энергия превращается в тепловую энергию за счет ее трехкратного преобразования. На интенсивность и характер нагрева влияние оказывают частота тока, напряженность электрического и магнитного полей. Изменяя названные величины, можно получить необходимый характер нагрева, его интенсивность и равномерность. Для исследования рассматривались оборудование линии и технологический процесс сборки 14 типоразмеров корпусов электродвигателей серии ДАТА и АИМЛ. Произведен расчет температур нагрева для соединения с натягом корпуса электродвигателя ДАТА 63 со статором и ротором с подшипником. Результаты расчетов температуры нагрева двумя способами показали, что с использованием индукционного метода элементы электродвигателя нагреваются на 15% быстрее, чем при работе ТЭН. При создании установки необходимо учитывать следующие требования: высокий электрический и тепловой КПД, простота в обслуживания, удобство управления процессом нагрева, возможность его полной автоматизации. Использование индукционного нагрева позволяет автоматизировать процесс нагрева электродвигателя, его сборки и дает возможность увеличить точность выполнения процесса, не снижая времени работы, повышая стабильность и качество всего технологического процесса.

Список литературы:

1. Стерхова Т. Н. Повышение надежности работы электродвигателя насоса на дожимной насосной станции // Сollected Рapers XXVII International ScientificPractical onference «Advances in Science and Technology» (15 марта 2020 г.). – М. : Научно-издательский центр «Актуальность.РФ, 2020. – С. 75–77.

2. Мосиндуктор [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http:// mosinductor.ru/info/articles/sovremennye-induktsionnye/ kuznechnyenagrevateli.ru.

3. Лихачев В. Л. Справочник обмотчика асинхронных электродвигателей. – М. : СОЛОН-Пресс, 2004. – 240 с.

4. Быков И. А. Разработка высокоэффективной технологии и оборудования индукционного нагрева корпуса электродвигателя для запрессовки подшипников // Молодежь и научно-технический прогресс : материалы межвузовской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. В 4 т. Т. 1 / сост. В. Н. Рощупкина, В. М. Уваров. – Губкин ; Старый Оскол : ООО «Ассистент плюс», 2017. – 461 с.

5. Geetha V., Sivachidambaranathan V. An overview of designing an induction heating system for domestic applications // International Journal of Power Electronics and Drive Systems. – 2019. – № 10(1). – P. 351–356.

6. Serrano J., Acero J., Alonso R., Carretero C. and etc. Design and implementation of a test-bench for efficiency measurement of domestic induction heating appliances // ENERGIES. – 2016. – Vol. 9, Release 8.

7. Kachanov A. N., Kachanov N. A., Korenkov D. A. Classification and scope of low-temperature induction heating systems with open magnetic circuits // Bulletin of the Moscow Energy Institute. – 2016. – № 2. – P. 36–40.

8. Басов А. М. [и др.]. Электротехнология. – М. : Агропромиздат, 1985. – 256 с.

9. Буканин В. А. Обеспечение безопасности при проектировании и эксплуатации индукционных электротермических установок. – СПб. : ОАО «Искусство России», 2011. – 176 с.

10. Кацман М. М. Электрические машины. – М. : КноРус, 2020 – 480 с.

11. Loshkarev I. Y., Shirobokova T. A., Shuvalova L. A. Automation of artificial lighting design for dairy herd cows // Journal of Physics: Conference Series The proceedings International Conference “Information Technologies in Business and Industry”. – 2019. – Oct. – P. 042018.

12. Воробьев В. Е., Кучер В. Я. Прогнозирование срока службы электрических машин // Письменные лекции. – СПб. : СЗТУ, 2004. – 56 с.

USE OF INDUCTION HEATING FOR REPAIRING ELECTRIC MOTORS

Sterkhova Tatyana Nikolaevna, Cand. of Tech. Sci., Head of General Engineering Disciplines Depart., Udmurt State University, Izhevsk, Russia.

Keywords: electric motor restoration, rotor, stator, electric motor repair, induction heating, heating temperature.

Abstract. The quality of the production process depends on the reliability of technological and electrical equipment. The technological process of repairing electric motors includes the assembly of the electric motor and its installation. To date, the dominant position for performing this operation is occupied by the methods of “sledgehammers” or “oil baths”. The assembly of the electric motor can be carried out after heating of its individual parts. Both of these assembly methods are quite time-consuming, time-consuming and require significant physical strength from the maintenance staff. One of the main tasks is to heat the motor housing to the required temperature, which ensures the free installation of the stator and rotor. The possibility of using induction heating at the final stage of repair of an electric motor is considered. Induction heating is the heating of conductive bodies in an electromagnetic field due to the induction of eddy currents in them. In this case, electrical energy is converted into thermal energy due to its triple conversion. The intensity and nature of the heating are influenced by the current frequency, the strength of the electric and magnetic fields. By changing the indicated values, it is possible to obtain the necessary character of heating, its intensity and uniformity. For the study, the line equipment and the assembly process of 14 sizes of electric motor housings of the DATA and AIML series were considered. Calculation of heating temperatures for connection with interference fit of the DATA 63 electric motor housing with a stator and a rotor with a bearing was made. The calculation results of the heating temperature in two ways showed that using the induction method, the elements of the electric motor heat up 15% faster than during the operation of the heater. When creating the installation, the following requirements must be taken into account: high electrical and thermal efficiency, ease of maintenance, ease of controlling the heating process, and the possibility of its full automation. The use of induction heating allows one to automate the heating process and assembly of the electric motor, and makes it possible to increase the accuracy of the process without reducing operating time, increasing the stability and quality of the entire process.