КАПитальный промысел. Свечи по-домашнему. Обслуживание и ремонт погружных насосов... ("Сделай сам" №4∙2000)

Забегая вперед, отметим, что катушки электромагнита намотаны проводом d_из = 0,63 мм и величина их сопротивлений постоянная. Например, для насоса «Малыш» сопротивление катушки равно R = 4,66 Ом.

Индуктивное сопротивление катушек — величина не постоянная, а зависит она от величины зазора б между якорем и сердечниками. При полностью притянутом якоре к сердечникам зазор равен нулю, индуктивное сопротивление максимально и, как следует из формулы, ток минимален. При оттянутом жоре от сердечников картина меняется на противоположную: зазор максимален, индуктивное сопротивление минимально и соответственно ток максимален. Таким образом, при каждом ходе якоря ток меняется от максимальной величины до минимальной. И чем больше величина зазора, тем больше величина эффективного тока (табл. 1) и тем больше вероятность перегорания катушек по причине их перегрева от повышенного тока.

Тепло Q, выделяемое в катушках от проходящего по ним тока J, равно:

Q = J²∙R∙t,

где R — омическое сопротивление, Ом; t — время.

Из формулы следует, что, чем больше ток, проходящий по катушкам, тем сильнее они нагреваются. Если теплоотвод с внутренних, наиболее сильно нагретых слоев катушек незначительный, то они в конечном счете перегорают из-за перегрева. Отметим следующее наблюдение: срок службы катушек, намотанных из проводов с эмалевой изоляцией и пропитанных лаком, при температуре t = 90 °C — 10 лет, а при t = 110 °C — 2,5 года. При дальнейшем повышении температуры срок службы катушек сокращается до нескольких месяцев, и наоборот, при t = 80 °C срок службы увеличивается до 20 лет. Поэтому для увеличения срока службы катушек насосов допускать их перегрева нельзя выше предельно допустимой температуры для данного класса изоляции проводов. Насосы должны работать только при погружении в воде, когда происходит интенсивный теплосъем с нагретых частей катушек и магнитопровода.

Повышенное значение тока, проходящего по катушкам, еще приводит к усилению ударов якоря о. сердечники, вследствие чего они расплющиваются, откалываются верхние слои залитого эпоксидного клея, растрескиваются каркасы катушек и разрушается их монолитность.

При ремонте насоса «Малыш» после перемотки катушек и в процессе наладки зазора между якорем и сердечниками была установлена зависимость величин токов в катушках от величин зазора. Данные приведены в табл. 1 и по ним выстроена зависимость J = f (б) (рис. 4).

Рис. 4.Зависимость тока в катушках от величины зазора между якорем и сердечниками

Плотность тока j (А/мм²) в обмоточном проводе катушек — величина, прямо отражающая нагрев обмоток. Чем она выше, тем выше перегрев обмоток катушек. В катушках реле, пускателей и контакторов плотность тока при расчете берут равной 2–3 А/мм², а в интенсивно охлаждаемых катушках вышеупомянутых насосов плотность тока можно повысить до 13–14 А/мм². В табл. 1 приведены для насоса «Малыш» данные плотности тока в обмоточном проводе d_из = 0,63 мм катушек в зависимости от установленного зазора между якорем и сердечниками.

1. Таким образом, мы пришли к очень важному выводу, какое решающее значение имеет величина тока, протекающего по катушкам электромагнита. Эта величина тока зависит, в свою очередь, от зазора между якорем и сердечниками. Отсюда и срок службы насосов. Поэтому для его увеличения после ремонта насосов необходимо установить такой зазор между якорем и сердечниками, чтобы ток, проходящий по катушкам, был не более 3–3,2 А.

2. При прохождении тока по катушкам переменный магнитный поток вызывает в нем потери от вихревых токов и на гистерезис. Эти два вида потерь значительно нагревают магнитопровод, и тепло от него необходимо отводить на охлаждаемый корпус насоса, в противном случае это тепло, переходя через каркасы в обмотки катушек, может вызвать в них дополнительный нагрев. В насосах после ремонта электромагнита вопрос хорошего теплоотвода с него решается установкой магнитопровода на свое «родное» место, которое он занимал до ремонта, с хорошим контактом с корпусом и без перекосов. Его установка на корпус с перекосом приводит к неплотному прилеганию магнитопровода к корпусу, недостаточному теплоотводу с него и неравномерному распределению магнитного потока в зазоре. В результате появляются боковые усилия и нарушается нормальная работа насоса.

Ниже предлагаем способы (применяем их при ремонте насосов) для правильной установки магнитопровода на свое «родное» место и улучшения теплоотвода с него на охлаждаемый корпус.