Введение 3
Глава 1. Литературный обзор 4
1.1 Особенности применения кабельных изделий для питания электрических
машин от преобразователя частоты 4
1.2 Специальные кабели для применения в системе ЧРП 14
1.3 Электроизоляционные материалы при производстве кабельных изделий,
применяющихся в системах ЧРП 18
1.4 Обзор существующих методов определения стойкости кабельных изделий
к электротепловым нагрузкам 29
1.5Выводы, постановка задач на исследования 32
Глава 2. Методическая часть 34
2.1 Конструкция образцов: скрутка из изолированного макетного образца .. 34
2.2 Методика определения стойкости изоляции кабельных изделий к
электротепловым нагрузкам 35
Глава 3. Экспериментальная часть 37
3.1 Объект исследования макетные образцы: изолированная токопроводящая
жила 37
3.2Определение среднего времени до пробоя изоляции в процессе
электротеплового старения 39
3.3 Обсуждение результатов 45
Заключение 49
В момент создания частотно-регулируемого привода (ЧРП) имели очень узкую область применения. Их использовали не особо охотно по причине низкой надежности частотных преобразователей. В настоящее время в результате значительного прогресса в области производства силовых полупроводников удалось существенно поднять надежность частотных регуляторов и снизить их стоимость.
При этом использование ЧРП значительно расширило область применения асинхронных двигателей. Например, асинхронные двигатели в составе электрического привода с регулированием по частоте стало возможно использовать в станках. Наиболее популярными можно назвать следующие области применения для ЧРП: регулирование скорости насосов, изменение скорости вентиляторов, управление конвейерным оборудованием.
Частотные регуляторы показывают хорошие результаты при управлении насосами в системах водоснабжения. В этих системах они обеспечивают существенное сокращение расходов за счет сбережения энергии. В системах теплоснабжения ЧРП применяют для управления сетевыми насосами.
Также в настоящее время ЧРП широко применяются в судовых электроприводах большой мощности, прокатных станах, станках с ЧПУ, городском электротранспорте и т.д. Большой экономический эффект даёт применение ЧРП в системах вентиляции, водоснабжения и где применения ЧРП стало практически стандартом.
Несмотря на преимущества ЧРП существуют негативные факторы в системе: перенапряжения на клеммах электродвигателя, дополнительные потери в двигателе и кабеле, высокая скорость нарастания напряжения и электромагнитные помехи. При всем при этом, становится причиной резкого снижения срока службы питающих кабелей и приводит к возникновению аварийных ситуаций.
При выполнении магистерской диссертации проведен литературный обзор, в котором были рассмотрены особенности применения кабельных изделий для питания электрических машин от преобразователя частоты. А также были изучены специальные кабели и электроизоляционные материалы, применяющие в системе ЧРП. Сделан обзор существующих методов определения стойкости кабельных изделий к электротепловым нагрузкам, сформулированные выводы и поставленные задачи на исследования.
В методической части работы приведена информация о конструкции макетных образцов, а также описана методика определения среднего времени до пробоя изоляции кабельных изделий под действием электротепловых нагрузок.
Экспериментальная часть работы содержит результаты определение среднего времени до пробоя изоляции в процессе электротеплового старения (изоляция из блоксополимер этилен-пропилена, полиэтилена и полиуретана). Испытания показали, что повышение уровня воздействующего электрического напряжения сильнее сказывается на снижении среднего времени до пробоя изоляции, чем при повышении температуры. А повышение частоты является основной причиной снижения среднего времени до пробоя изоляции, коронных разрядов становится больше и происходит ускорение процессов электротеплового старения и износ изоляции. Поэтому рекомендуется применять в системе ЧРП защитные фильтры и применение специальных кабелей, устойчивых к электрическим нагрузкам при частотном управлении.
Так же рассмотрены вопросы техники безопасности при работе с электрооборудованием, проанализированные вредные и опасные факторы, влияющие на здоровья человека; рассмотрены меры коллективной и индивидуальной защиты. Помимо этого, определены цели проекта, стоимость материальных ресурсов и построены графические материалы.
