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山东发电机维修定子绕组的修理

2018-11-16 14:11:57

1.1山东发电机维修定子绕组的绕制要求

绕组是电机主要的部件之一,也是能量转换的关键部分。它由许多线圈联接而成,所有绕制好的线圈均放在定子铁芯槽里,然后按照一定的规律串联或并联起来,成为电机绕组。绕组设计的合理与否,将影响电动机的转矩、转速、损耗、效率和温升,因此,对电机绕组提出下列要求:①各相绕组的电势和磁势要对称,电阻和电抗要平衡,即三个相的绕组结构完全相同;②缩短连接部分,节省用铜,减少绕组短路损耗;③绕组散热要好,绝缘和机械强度要可靠;④绕组结构的施工工艺性好。

1.2山东发电机绕组的几个重要参数

1.2.1极距。沿着电机定子铁芯内圆每个磁极所占有的范围叫极距。

1.2.2节距。一个绕组元件的两个有效边之间所跨的槽数叫做节距。

1.2.3电角度。电角度=极对数×360°。

1.2.4每极每相槽数。每相绕组在每个磁极下所占到的槽数。

1.3电机绕组的种类

1.3.1三相定子绕组的构成原则:

三相定子绕组中每相线圈数相等,布置情况相同,相与相之间在槽内间隔120°电角度,符合这两个原则,即构成三相对称绕组,只有在三相对称绕组中才能感应产生平衡的三相电动势。

1.3.2三相定子绕组的种类有单层绕组和双层绕组

单层绕组槽内没有层间绝缘问题,因此不会在槽内发生层间及相间绝缘击穿故障。绕线和嵌线都比较方便;缺点是短距线圈的选用受到限制,电磁波形不够理想,所以一般用于小功率电机,它的线圈都是用圆电磁线绕成多匝的散嵌线圈。双层绕组的优点是可以任意选用合适的短距线圈,电动机的技术指标比单层绕组要好,一般用于大中型电动机。

1.4电机定子绕组的拆换和修复

1.4.1线圈绕制

①散下线圈:散下线圈用绝缘圈导线绕制,几何尺寸由绕线模保证,绕线模必须做得大小适当,拉力不宜过大。导线在线模中要顺序排列;导线交叉不齐,不仅嵌线困难,且易造成匝间短路故障;绕线过程中,导线断头应焊接在线圈端部斜边部位,不允许接头留在线圈槽部。

②成型线圈:成型线圈在制造上比散下线圈复杂,一般修理更换线圈时,均利用备用线圈或根据电机型号向制造厂订购线圈。

1.4.2下线、接线、检查。下线前的准备工作:包括绝缘材料和线圈、槽楔、焊接材料、槽绝缘的制备、铁芯的清理,工作现场的清洁卫生等,同时还必须熟悉图纸,明确了解电机极数,绕组节距、引线方向等,以免在下线中发生差错。

1.4.2.1嵌入式绕组的下线的工艺过程是:

①下第一节距线圈的下层边。以铁芯的扣片槽或机座出线孔为准,确定第一槽的位置,逐槽嵌下层线圈边,将上层线圈用纸板垫好;

②嵌其余的线圈。下好下层线圈边后,垫好层间绝缘,将上层线圈边下入节距相应的槽中,用划线板理顺在槽中的线圈边,并用手轻压端部不使翘起,然后折覆槽绝缘,并打入槽楔;

③下最后一个节距的线圈,将第一节距线圈的上层边吊起,下入最后一个节距线圈的下层边,然后下下一节距线圈的上层边,折覆槽绝缘,打入槽楔;

④端部整形,用橡皮榔头或垫着竹板将端部打成喇叭口,直径大小要合适,过小会影响转子放入和通风散热,过大使端部与机壳太接近,影响电机绝缘;

⑤端部包扎。将端部的相同绝缘纸修剪整齐;

⑥绝缘试验。检查端部伸出尺寸槽楔松紧程度及绝缘有无破损,并对相间绝缘及对地绝缘做耐压试验;

⑦极组间连接。将同组线圈按“正串”或“反串”规定联接,并引出电缆线,焊牢,包好绝缘,再将连接线捆紧扎牢;

⑧检查试验。检查接线及焊接质量;

⑨浸漆。浸漆烘干及绕组表面喷绝缘漆。

1.4.2.2接线

①将单个线圈按60°相带分布连成极相组;

②连接同一相的极相组,使之成为各相绕组;

③将三相绕组的始末端用电线引到接线盒,所有连接头都要焊接,并做好绝缘防护。

1.4.2.3检查

浸漆前,应对定子绕组进行检查,内容包括:①绕组是否有接地;②绕组是否有短路;③绕组是否有断路;④绕组是否有接错或下反。确认无上述问题后,再进行浸漆与烘干。

1.4.3浸漆与烘干

在重绕或局部更换定子绕组后,进行浸漆与烘干的工艺处理可以使绕组与铁芯间、导线与导线间的空隙被绝缘漆充填,使绕组与铁芯形成一个整体。增强了绕组的耐潮性,提高绕组的绝缘强度、散热能力和机械强度。所以定子绕组的浸漆烘干是电机修理的一道十分重要的工序,大致有以下几个程序;

1.4.3.1预烘:

预烘的作用是驱除绕组中的潮气,一般在烘箱内进行,温度控制在120°左右,时间约4h--8h。每隔1h用500V摇表测一次绕组对地绝缘电阻。当绝缘电阻值稳定后,预烘才能结束。

1.4.3.2浸漆:

待定子铁芯温度降到60℃--70℃,即可浸漆,第一次浸漆时,漆的黏度应低一些,以使绝缘漆尽量渗入绕组内部。第二次浸漆,黏度要高一些,以使绕组的表面能形成一层较厚的漆膜,一般情况下,可采用浇漆的方法,要均匀地重复浇几次。

1.4.3.3烘干:

烘干是为了将漆中的溶剂和水分挥发掉,使绕组表面形成较坚固的漆膜。烘干过程最好分两个过程。①低温阶段。温度控制在70℃--80℃,约2h--4h;②高温阶段。温度在130℃左右,约8h~16h,以便形成坚固漆膜,此时应每隔1h用500V摇表测一次绕组对地的绝缘电阻,一直到最后3h,绝缘电阻值稳定在5MΩ以上,绕组才算烘干完成。

1.4.4定子绕组端部磨损的修理

交流电机的定子绕组在运行中受到方向交变的电磁力作用,因其相邻绕组之间产生的电磁力大小与流过的电流的平方成正比。故而电机在启动、短路、堵转的过程中,最大电磁力有时会达到正常值的几十倍。因此,端部浇漆固化的绕组端部结构,容易造成绝缘磨损,这是交流电机很普遍的故障,其原因是:

①端部绑扎绳在热固化后的热收缩量不够,因此在浇漆固化后起不到扎紧各相绕组端部作用,使得绕组端部不能按照受力振动的方向将绕组切实绑扎固定牢靠。因而,电机一旦受到交变的切向力和轴向力作用时,受力点就加在绕组与端部绑扎的接触处而引起振动位移。这是加快该处绝缘磨损的主要原因之一;

②下线时绑扎端部造成端部绝缘压线损伤;

③端部的浇漆固化工艺不能保证固化后绑绳的刚性;

④槽内间隙增大,线圈在槽内产生振动,而致线圈在槽口处磨损。

1.4.5定子绕组的局部修理。如果电机绕组某个或一部分线圈烧损,应考虑采取局部检修。首先,需查出故障线圈的准确故障点,并将电机绕组加热至100℃--130℃,使绕组绝缘软化后趁热拆除槽楔和故障线圈,在拆除旧线圈时注意不要损坏好的线圈。故障线圈拆除后,换上新线圈,之后打入槽楔和做浸漆烘干处理。