Физика и техника упрочнения полимерного изоляционного материала электрических машин тепловым излучением

В статье рассматривается инфракрасное излучение с позиции совместимости воздействия тепловой энергии, генерируемой в излучателях различных типов, и полимерного электроизоляционного материала, применяемого в процессе изготовления или ремонта электрических машин тягового подвижного состава. Наглядно представлены результаты процесса локального нагрева коротковолновым, средневолновым и длинноволновым тепловым излучением образцов стеклослюдинитовых лент, пропитанных в жидких электроизоляционных полимерных лаках, широко используемых для изоляции обмоток электрических машин тягового подвижного состава. Произведен расширенный анализ физики и техники возникновения теплового излучения при использовании керамических излучателей, а также свойств и роли керамического покрытия в процессе образования импульсного узкополосного излучения и высокой скорости передачи тепла. С использованием классических уравнений Максвелла показана зависимость степени черноты от удельного сопротивления материала инфракрасного излучателя, а также от его температуры. С опорой на произведенные исследования получен результат использования наиболее эффективного генератора теплового инфракрасного излучения, который позволяет судить о том, что использование излучателей с низким удельным сопротивлением для восстановления электрической изоляции тел ведет к большим потерям электроэнергии, а значит энергетически неэффективно при интенсивном применении. Отмечен тот факт, что для этой цели подходят только инфракрасные излучатели со свойствами, приближенными к абсолютно черному телу, а именно керамические излучатели с затемненной поверхностью с фронтальной стороны и золотистым покрытием противоположной части. Рассмотрены перспективы развития технологии при использовании микродугового оксидирования, главным свойством которой является возможность регулирования параметров нагрева, а также возникновение модифицированных структур с особыми свойствами. Практическое применение теплового излучения в локомотивостроении позволит достичь идеально гладкой поверхности изоляционных конструкций, в частности, изоляционных пальцев кронштейнов щеткодержателей тяговых электродвигателей, что приведет к отсутствию микродефектов и пористостей, характерных для традиционной конвективной сушки.