定子绕组绝缘论文（共7篇）
定子绕组绝缘论文 篇1
电动机定子绕组线圈是固定在定子铁芯槽内,并通过高压引出线连到电机的接线盒,通常定子绕组和高压引出线的绝缘材料为F级(极限工作温度155℃);但在电机故障中由绝缘结构破坏所占的比例较高[1,2,3]。目前在发电厂用来驱动各种叶轮水泵、叶轮风扇等大型机械的动力设备基本采用高压电机;在成品储存、安装、运行过程中高压电机的绝缘结构也更易受潮,而电气故障对电机性能及运行寿命会产生直接影响,也将关系到机组安全运行。本文通过在发电厂建设过程中,从电气角度对6 k V高压电机定子绕组的受潮、高压引出线绝缘层材料老化等故障进行处理;了解电机定子绕组受潮后反映绝缘指标的数值变化及现场的处理方法,高压引出线在定子膛内的加固措施等[4,5]。
1 定子绕组受潮
以2台6 k V(功率2 700 k W)一次风机电机绕组的受潮进行分析,电机到货后先库存。2008年3月9日一次风机电机安装完成,经常规电气试验采用2 500 MΩ兆欧表测得定子绕组的绝缘电阻值数据如表1所示(其中R15〞表示绕组在15 s时的绝缘电阻值、R60〞表示绕组在60 s时的绝缘电阻值,吸收比为R60〞/R15〞的比值)。
从表1可以看出,电机每相绕组间绝缘电阻值相差很大,而一次风机U电机C相绕组绝缘电阻值偏低,一次风机W电机B相绕组绝缘电阻吸收比1.143(规范标准比值1.2)不符合要求[6,7]。而后立即投入电机自身的1.2 k W加热器装置对绕组加热至12日,测得一次风机M电机C相绕组RC15〞=6 MΩ、RC60〞=10 MΩ,一次风机W电机B相绕组RB15〞=500 MΩ、RB60〞=700 MΩ。17日采用1 k W碘钨灯对一次风机U电机绕组空间加热24 h,测得C相绕组绝缘电阻RC15〞=5 MΩ、RC60〞=6 MΩ。
通过电机自身加热器及外施碘钨灯对绕组的加热处理未能改变受潮状态,20日起对一次风机U电机绕组采用铜耗加热法处理至25日,电机绝缘电阻值与膛内温度变化试验数据如表2所示(其中“-”表示数据未测量)。
从表2可以看出,电机绕组绝缘电阻随温度变化明显,随电机膛内冷却温度的下降绕组绝缘电阻返回到铜耗加热法处理前值。而后进一步采用铜耗加热法再对一次风机U电机绕组连续加温,电机膛内温度控制在100℃以内、持续时间36 h,当电机膛内温度下降到50℃后测得绕组绝缘数据:RA15〞=2200 MΩ、RA60〞=3700 MΩ;RB15〞=2200 MΩ、RB60〞=4400 MΩ;RC15〞=1200 MΩ、RC60〞=1500 MΩ;并用BGG型直流高压发生器对一次风机U电机绕组进行直流耐压试验数据如表3所示。
一次风机W电机也采用铜耗加热法对绕组加热处理,测得电机绕组绝缘数据:RA15〞=1500MΩ、RA60〞=4000 MΩ;RB15〞=1200 MΩ、RB60〞=3000 MΩ;RC15〞=1200MΩ、RC60〞=3500MΩ。随后也用BGG型直流高压发生器对一次风机W电机绕组直流耐压试验,A相绕组泄漏电流I3 k V=2.0μA、I6k V=4.2μA、I9k V=6.8μA,当试验电压加至9k V时BGG型直流高压发生器过电流保护动作;再对电机绕组绝缘测试:RA=5MΩ;RB15〞=1300 MΩ、RB60〞=3500 MΩ;RC15〞=1300 MΩ、RC60〞=3500MΩ,判断W电机的A相绕组击穿。
根据上述电机绕组绝缘电阻及直流耐压试验的数据,充分表明电机绕组受潮严重。电机采用电加热器或碘钨灯加热处理绝缘电阻是下降,主要是它加的热量是通过绝缘材料由外向内传递,可使得绝缘材料内水份受热膨胀连续的交联在一起;同时电机膛内原始水份受热后的部分蒸发会使膛内湿度略增,所以绝缘电阻会下降。当采用铜耗加热法处理时由通入定子的电流使其绕组产生空间旋转磁场对处于堵转状态的转子作切割运动,在转子的铁芯中感应出的涡流经过磁阻在铁芯中产生热量;同时定子绕组的电阻也将产生铜耗并在持续升高的温度下迫使绝缘材料内纤维状线条水份能有效汽化,并排出绝缘材料内层空间,所以绝缘电阻值会明显上升。至于严重受潮的电机,当电机停止铜耗加热处理后在导体温度下降过程中,绝缘材料内剩余的汽化水份或未被蒸发的原水份再次重新形成极细的纤维状线条,使得绕组绝缘电阻值有下降现象。
绝缘电阻可以判断内部绝缘材料是否受潮,或外绝缘表面是否有缺陷,是反映电机绕组绝缘的基本条件;耐压试验能有效判断绝缘材料的缺陷。从一次风机U电机耐压试验看,电机三相绕组的耐压试验数据与其在安装后的绝缘电阻值相对应;在直流耐压试验时随着试验电压值上升且在电压持续作用下,泄漏电流表指针晃动的次数增多,说明受潮区域介质有击穿但未造成绕组绝缘材料整体性的击穿。而一次风机W电机在安装后三相绕组的绝缘电阻值整体较低,且绝缘电阻的吸收比也小于一次风机U电机,绝缘材料发生击穿的概率要大于一次风机U电机;也说明严重受潮的电机在耐压试验过程中会随时发生对绕组绝缘材料整体的击穿。
由于电机已严重受潮,工程现场没有条件对电机进行再处理,经返厂解体检查:2台电机定子绕组对地绝缘电阻分别为RU=1 MΩ、RW=5 MΩ;并对电机定子退出机座、绕组进烘除潮后,绕组对地绝缘电阻分别为RU=50 MΩ、RW=200 MΩ,并重新按浸漆工艺守则浸VIP(真空压力)对2台电机定子绕组的绝缘处理后,再次测得绕组对地绝缘电阻RU=1.32 GΩ、RW=2.41 GΩ。
根据上述受潮电机处理过程分析,一般先对电机绕组加热器加热除潮,此方法对于已受潮严重的电机在加热后膛内潮气很难排出膛外;而后采用碘钨灯烘烤,潮气可以通过碘钨灯放置开口处排出膛外;最后采用铜耗加热法或热风干燥法除潮,其对电机绕组加热可以有效的将大部分潮气排出膛外。电气试验数据符合要求后立即接入额定电压工作电源投运电机,电机运行时再产生足够热量继续将绕组加热使内部潮气充分散发,通过电机自身风扇有效将电机膛内潮气排出膛外;在电机停机断电后则应立即投入电加热器以保持电机膛内干燥并避免被外界潮气侵入,确保绕组绝缘电阻值稳定。同时应定期测量电机电加热器电阻值,检查是否有烧坏的现象。需指出的是,对于严重受潮的高压电机,为争取工程建设的进度应直接返厂对电机进行修复。
2 定子绕组高压引出线绝缘层老化
以6k V(功率250k W)开式水泵电机为例进行分析,绕组绝缘等级为F级按B级温升考核,电机6k V电源柜在试运中出现AC两相高压熔丝熔断后保护动作跳闸。在检查电机上部空气冷却器时发现紧贴着定子机座棱角处一相绕组高压引线的绝缘层开裂,距绕组线圈侧约20cm且绝缘层变黑,在与机座棱角区域有明显放电痕迹;其他绕组高压引线绝缘层也均有不同深度的裂纹,且在与定子机座相接触部位的高压引线绝缘层表面红色防晕漆已变成黑色;判断电机绕组高压引线的绝缘层开裂使定子绕组对地短路,造成电机接地故障而跳6k V电源馈线柜。
通过对开式水泵及其他同型号电机绕组的高压引线部分检查,发现高压引线在安装工艺、绝缘材料等方面有问题。从安装工艺方面,电机绕组高压引线在定子膛内没有固定的电气隔离或防振摩擦措施;高压引线断裂部位正处在定子机座棱角部,在电机转子振动的作用下与机座棱角发生摩擦,加剧引线绝缘层材料的损坏。再从电机高压引线绝缘材料方面,在定子机座本体为接地的情况下,与机座棱角相碰处高压引线的绝缘最为薄弱,从而此处的电力线分布集中;同时持续在潮湿环境下运行加快绕组高压引线绝缘材料的老化,最终使电机绕组发生接地短路。
根据施工现场条件,对电机绕组的高压引线段先采用绝缘胶带包扎二层、再用粉云母带包扎三层、最后用玻璃丝带包扎三层增加其绝缘强度,特别在棱角相碰处需增加绝缘胶带包扎层数,杜绝电机绕组高压引线段在膛内直接固定在定子金属筋上;而后用普通胶木线夹固定在电机定子金属筋上,使定子绕组高压引线通过普通胶木线夹与定子机座间有效的空间隔离。对于同类型电机的高压引线部分,也采用相同方法加以处理而及时消除了隐患,使电机安全的运行。
所以对于高压小功率电机在膛内的绕组高压引线段,在现存条件下可通过增加绝缘材料(如环氧树脂板、绝缘胶带)来实现空间的电气隔离,特别是在潮湿环境下工作的高压电机更应具备;以提高电机高压引线段的绝缘强度,并减缓电机在潮湿环境工作时对绕组绝缘层材料产生的老化作用。
3 结语
综合上述分析,对到货的成品电机,应严格按厂家提供的电机资料说明书等要求存放,并定期对电机进行检查和保养;在电机的安装过程中,应依据厂家、设计资料及安装、调试规程等编制的作业指导书认真安装,发现问题立即分析处理。在工程建设现场发生的高压电机绝缘故障,通过对建设进度的调整、有效地协调处理及组织对修复电机的运输等工作,确保了机组的按时并网发电。
摘要：针对某新建电厂6kV卧式电动机定子绕组受潮、高压引线绝缘层老化导致电机接地等问题,对处理过程进行了分析,得出电机定子绕组受潮后反映绝缘指标的数值变化与现场的处理方法,以及高压引出线在定子膛内的加固措施,为高压电机出现类似绝缘故障的处理提供了参考。
关键词：高压电机,绕组受潮,绝缘层老化
参考文献
[1]阎治安,崔新艺,苏少平.电机学[M].2版.西安:西安交通大学出版社,2006.
[2]电力工业部西北电力设计院.电力工程电气设备手册:电气一次部分[K].北京:中国电力出版社,1998.
[3]周浩,余虹云,余宇红,陈剑萍.高电压技术[M].杭州:浙江大学出版社,2007.
[4]李建明,朱康.高压电气设备试验方法[M].北京:中国电力出版社,2001.
[5]历文健.看图学电动机常见故障检修[M].北京:机械工业出版社,2003.
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[7]GB50150—2006电气装置安装工程电气设备交接试验标准[S].
定子绕组绝缘论文 篇2
LEAP是用于电机维护的一种系统化管理手段, 从基于时间的维护转向基于实际状态的维护, 从而优化电机维护计划电机寿命延长, 还可以提升设备投资回报率有利于短期和长期维护决策的制定, 做出正确的运行或更换决定。减少非预期性停机, 降低电机运用风险, 为电机寿命周期及投资成本预测提供信息。
电机在运用中所承受的应力有以下4个方面:T———热力方面的、E———电方面的、A———环境方面的, M———机械方面的。四种应力单独作用或综合作用导致绝缘变弱并最终失效, 分析的原则是应力和强度与时间的关系, 寿命分折图, 如图1所示。
1 LEAP实行步骤及标准级别测试包
1.1 LEAP实行步骤
(1) 收集数据:采用测试包收集电机历史运行数据、测试结果和参数信息。
(2) 分析数据:对收集到的信息进行分析, 判断电机绝缘降级程度。ABB有独特的分析工具来量化电机绝缘系统的具体状态。
(3) 应力计算:应用上述的寿命分析方法来分析影响绝缘寿命的的因素和条件。
(4) 剩余寿命分析及基于状态的维护:依据不同级别的LEAP测试包, 不同置信度等级的寿命分析结果可以得出, 根据分析的结果, 更明确的检查、维护、替换和升级计划可以排出, 寿命分析为维护计划的制定提供信息。
(5) 分析结果和解决方案:主要是做出清晰明确的报告, 并推荐解决方案。
1.2 LEAP标准级别测试包
直流测试:极化—去极化电流测试分析;交流测试:绝缘非线性行为测试分析;Tanδ及电容测试分析;局部放电测试分析。
备注:直流测试对判断绝缘表面状况相当灵敏, 交流测试能提供更多绝缘内部整体状况的信息
1.2.1 直流测试—对比
常规测量:测量绝缘电阻和极化指数, 依据泄漏电流, 本质上只是电荷的转移;只是对绕组做一般的检测;对严重污染的绕组才有较高的评估价值。
1.2.2 极化—去极化电流分析;
除泄漏和吸收电流外, 极化—去极化电流测试可以了解电机内的电荷的具体储存情况;即使电机的绝缘电阻和极化指数是可以接受的, 仍可以鉴别绕组的污染情;确定定子绕组绝缘的老化、松动等情况。
极化—去极化电流测试分析:时间常数—T1, T2, T3, 电荷存储率:Q1 (<7%) , Q2 (<10%) , Q3 (<20%) , Q1/Q2比率: (<60%) , 电荷存储离散率: (1+Q1+Q2+Q3) (<1.25) , 体积电阻率 (>1 014) , 老化因数 (35～100) 。
2 LEAP交流测试和维护计划
2.1 LEAP交流测试的主要内容
交流测试包括局部放电测试、Tan Delta/电容测试及绝缘非线性行为测试。主要是确认直流测试的结果、评估电晕防护层状态、依据放电体积与绝缘体积的百分比来判断绝缘分层的程度、判断端部绕组应力等级状况及判断老化倾向。
具体来说, 比如:什么时候需要进行维护;绕组哪些区域需要注意;哪些必要的维护内容需要施行;需要哪些备件;是否能够在现场实行维护或需要将电机送至工厂进行处理;什么时候客户需要对电机定子进行重绕或更换定子;如果电机绕组绝缘状态良好什么时候需要进行下一次的LEAP测试。
2.2 通过LEAP测试制定合适的维护计划
测试目的:该电机已经在无非计划性停机的状况下运行了69 000个小时, 通过进行标准级LEAP测试来判断进行L3级或L4级维护的必要性。
PDCA测试结果, IR-2 310 Meg ohm, PI-2.02, Q1 (%) -9.63, Q2 (%) -11.30, Q3 (%) -44.54, DR-1.65, Ag F-60.12, Vol Res-013.78 Ohm-m。
关键点:标准级LEAP测试发现端部绕组油污/碳尘污染情况严重。
通过LEAP测试确认维护效果
电机信息:
6 034 HP, 6 kV, 502 A, 1 481 rpm PDCA测试结果
建议:对该电机进行L3级维护 (无须抽出转子) , 这需要3天停机时间, 用干冰清洗电机端部绕组, 更换电机轴承密封。
益处:由于该电机以往没有做过维护, 而且有在线局部放电报警信号产生, 客户原本计划对该电机进行L4级维护 (需要抽出转子) , 通过LEAP测试知道绝缘具体状况后, 避免了进行L4级维护。
参考文献
[1]程养春, 李成榕, 丁立健, 全玉生.地面检测零值绝缘子中抗干扰措施的研究[J].中国电机工程学报, 2002 (6)
[2]程养春, 李成榕, 王伟.局部放电检测中傅立叶级数法与几种抗干扰方法的比较分析[J].电网技术, 2005 (12)
定子绕组绝缘论文 篇3
关键词：大型发电机,绕组端部固定,绝缘紧固件
1 前言
大型发电机的运行电压高, 绕组端部电磁密度大, 其绑扎和紧固均应选用绝缘件来处理。但是端部的震动大, 频率高, 采用环氧玻璃布层压或模压制造的绝缘紧固件难以保证机组的长期可靠运行。所以国产大型发电机使用的绝缘紧固件基本上是从瑞士Micafil等公司进口, 不仅价格和运输费用高, 并且供货也不及时, 直接影响发电机的制造成本。因此研制国产绝缘紧固件并应用于产品具有重大意义。
2 环氧玻璃毡层压板的性能
桂林电器科学研究所对环氧玻璃毡层压板进行了测试, 测试结果与国内3248F级环氧玻璃布层压板的标准值进行性能比较, 结果如表1。
环氧玻璃毡层压板的弯曲强度、压缩强度和冲击强度是环氧玻璃布层压板的指标值1.3倍左右, 电气性能基本满足玻璃布层压板指标, 而且环氧玻璃毡层压板还有各向同性的特点, 因此环氧玻璃毡层压板要比环氧玻璃布层压板具有更大的优越性。
3 绝缘紧固件的性能试验
3.1 绝缘螺杆的拉伸强度试验
为考核绝缘螺杆拉伸强度, 在其两端配以相应的金属工具螺母 (螺母有效厚度为绝缘螺杆直径的2倍) 。将金属螺母分别夹在拉力机上进行拉伸至绝缘螺杆被破坏, 这时的力值即为绝缘螺杆的位伸强度 (kN) 。国产绝缘螺杆拉伸强度的试验结果与Micafil的相应标准, 以及机械工业材料检测中心力学试验室对进口和国产绝缘螺杆的测试结果见表2。在绝缘螺杆两端配以相应的钢制专用工具, 将专用工具柄部夹在拉力机上进行拉伸至绝缘螺杆破坏, 这时的力值即为绝缘螺杆的拉伸强度。
3.2 绝缘螺母的破坏强度试验
在绝缘螺母上配以相同型号的钢制工具螺母, 在工具螺杆沿轴向移动不受限制的情况下, 用压力机顶压工具螺杆直至螺纹 (或螺母) 破坏, 这时的力值即为绝缘螺母的破坏强度, 试验结果见表3。
3.3 绝缘螺母和蝶形垫圈抗压强度试验
为考核绝缘螺母 (螺纹) 拉伸强度, 在螺母上配以相应的金属工具螺杆 (绝缘螺母有效厚度为工具螺杆直径的2倍) 。在工具螺杆沿螺杆方向移动不受限制的情况下, 用压机在垂直方向顶压工具螺杆直至螺母 (或螺纹) 破坏。这时的力值即为绝缘螺母的拉伸强度 (kN) 。绝缘螺母 (螺纹) 拉伸强度的试验结果与Micafil的相应标准, 以及机械工业材料检测中心力学试验室对进口和国产绝缘螺母与垫圈的测试结果见表4。
结语
国产绝缘螺杆的拉伸强度、绝缘螺母 (螺纹) 拉伸强度及蝶形垫圈抗压强度水平均超过进口材料 (瑞士Micafil公司) 水平, 并且数据分散性小, 性能稳定, 完全满足实际生产需要。
高强度无气隙环氧玻璃毡层压板具有高的机械强度, 马丁耐热温度大于250℃, 高强度环氧玻璃毡层压板机械和电气性能满足并超过F级环氧玻璃布层压板, 特别是环氧玻璃毡层压板还具有良好的各向同性的特性, 比环氧玻璃布层压板更适合制造结构件和异形件 (绝缘支架和槽楔等) , 以克服环氧玻璃布层压板各向同性特性差的缺点。
参考文献
单相异步电动机定子绕组的制作 篇4
关键词：单相异步电动机,绕组制作
随着家庭生活、工作场所电气化的普及, 单相异步电动机的应用也越来越显得重要。电冰箱、空调、洗衣机、电风扇等电气设备都是用单相电动机驱动的, 这些电器一旦出现故障, 多数是电动机绕组烧毁, 这也是电机维修中较复杂的一门维修技术, 但只要掌握了规律, 问题就会变得简单易学, 下面就定子绕组的绕2PZ1制方62法4作一介绍。
一、单相异步电2动机定子绕组概述Z1
单相异步电动机是利用单向电源供电的一种小容量交流电动机, 为了使单相电源通入单相绕组后产生旋转磁场, 并形成转矩, 实际上单相异步电动机的定子绕组, 由两套结构基本相同的绕组组成, 即定子铁心上放两套绕组, 一套为工作绕组 (或称主绕组) , 长期接通电源工作;另一套为启动绕组 (或称副绕组、辅助绕组) , 以产生启动转矩和固定电动机转向。同时还应做到:两套绕组在定子铁心的排放位置保证空间上相差90°电角度、通入两套绕组中的电流在相位上相差90°, 两绕组产生的磁通势相等。
单1相异步2电动机的定子绕组从结构上、形式上与三相定子绕组一样, 也有单层及双层之分。单层绕组有链式、同心式、交叉式以及正弦式等几种。对于电阻或电容启动式电动机, 大多采用同心式或链式绕组, 工作绕组占总槽数的2/3, 启动绕组占总槽数的1/3。启动绕组匝数少, 一般为工作绕组匝数的1/2～1/3, 而且启动绕组导线的截面积通常为为工作绕组的1/2～1/3, 因为启动结束后, 工作绕组就断开电源不参与工作, 所以启动绕组的电流密度设计的比较高。对于电容运行式电动机, 因启动绕组长期接在电源上参与运行, 为了产生理想的磁场, 启动绕组与工作绕组各占定子总槽数的一半, 各绕组所用导线的截面积和匝数也相等或很接近。
二、绕组的制作方法
绕组的大小和漆包线的直径依据拆下的旧绕组确定。单相异步电动机定子绕组的嵌线形式有两种, 一种是分层嵌法 (如同心式绕组) , 先嵌完工作绕组, 再嵌启动绕组;另一种是工作绕组和启动绕组同步嵌法。分层嵌法比较简单, 端部占用空间较大。同步嵌法有规律、占用空间小, 这里只介绍该方法。
1. 单层链式绕组 (以6极24槽为例) :
将24槽分成6个极, 极距;按电容运行式电动机分布, 工作绕组LZ和启动绕组LF各占一半, 每槽占电角度 (即槽距角) 。采用短距绕组, 节距y<τ=3槽, 由以上数据, 可画如下展开图。图中直线表示线圈有效边, 序号表示定子槽号, 也代表相应的线圈边号。该绕组的制作方法:沿定子铁芯圆周排好序 (1～24) , 从1号槽开始, 左绕的线圈边空, 右绕的线圈边嵌, 中间段是规律的嵌和收, 最后是连收。所以该绕组嵌入规律1是, 开2头:空1、嵌1, 空1、嵌1, 收1;中间:嵌1、收1, …… (重复10次) ;结尾:收1。
所有定子槽线圈全部嵌完后, 进行端部接线。从最先嵌入的线圈边2号槽 (该槽要定在靠近接线盒的位置) 引出线作为LZ1, 然后按照相邻线圈首首相接P次, 尾尾相接P次, 最后一个线圈的剩余端线引出作为LZ2。确定启动绕组的一端LF1, 因为槽距角是45°, 而LZ1和LF1应相
差90° (两个槽) , 所以2+2=4, 应从4号槽线圈边引出线作为LF1, 同工作绕组相邻线圈首首相接P次, 尾尾相接P次, 最后一个线圈的剩余端线引出作为LF2。LZ2和LF2也是相差2个槽 (即90°) 。
2. 单层交叉式绕组 (以4极24槽为例) :
按电容运行式电动机分布, 工作绕组LZ和启动绕组LF各占一半。绕组的嵌入方法是:开头:空1、嵌2, 空2、嵌1, 收2;中间:嵌1、收1, 嵌2、收1, 嵌2、收2, 嵌1、收2;嵌1、收1, 嵌2、收1, (嵌、收6次) ;结尾:收2。工作绕组和启动绕组的引出线参照链式方法。
3..同心式绕组 (以4极24槽为例) :该绕组按电容 (或电阻) 运行式电动机分布, 工作绕组LZ占总槽数的2/3, 启动绕组LF占1/3;嵌入方法:开头:空2、嵌2, 空1、嵌1, 收2;中间:嵌2、收1, 嵌1、收2, ……大循环再重复2次 (嵌、收6次) ;结尾:收1。绕组引出线方法同上。
三、注意事项
(1) “收”:是指线圈的其中一个边已经嵌入槽内, 它的另一边再嵌入槽时即为收, 所有“收”边, 必须从其前面所有线圈的内圈穿过收入槽中。
电动机定子绕组切割机 篇5
电动机是采油生产最主要的原动力,在其大修过程的拆除旧绕组工作中,生产现场通常是用剪刀剪开或用扁铲铲断一端[1],然后从另一端抽除,这种方法劳动强度大,生产效率低,不适于大批量的修理工作。为此,研制了电动机定子绕组切割机,用机械化代替了手工操作,现介绍如下。
1 运动结构特点
电动机定子绕组切割机(见图1)共分为三个主要运动部分。一是电机通过变速箱带动托盘旋转,实现自动进料;二是电机通过皮带传动带动刀片旋转,实现切割;三是电机通过齿轮和螺旋复合传动带动转臂沿丝杠上下位移,实现对刀和退刀。所有运动皆由操作手柄的切割、托盘、上升、下降、停止五个按钮控制。托盘上有定心装置,可与各种电机端盖插接,保证待修电机定子与托盘同心。转臂上有锁紧装置,切割时可锁紧转臂使其静止不动。
2 操作方法
将电动机定子立置到托盘的定位端盖上,把转臂扳至待修电机定子上方,使刀片对准定子内膛。合上开关QS(见图2),三相电源接通,按SB4,下降接触器KM3主触点接通,升降电机(380V,0.37kW)通过齿轮与螺旋复合运动,带动转臂沿升降柱以400mm/min的速度下移,当刀片下达合适的切割位置,按SB1,升降电机停止工作。
按SB5,切割接触器KM4主触点闭合,切割电机(380V,3kW)通过皮带传动,带动刀片以2 960r/min的速度旋转,扳动转臂使刀片在某点(依据笔者的经验,该点最好是接线盒处,易于观看旧绕组是否切透)靠上绕组直至切透,扳动锁紧装置使转臂固定,按SB2,托盘接触器KM1闭合,托盘电机(380V,0.37kW)通过减速箱带动托盘旋转,旧绕组沿高速旋转的刀片走过一周后被全部切断,按SB1,切割电机和托盘电机均停止工作。
松开转臂锁紧装置,按SB3,上升接触器KM2主触点接通,转臂沿升降柱上移,当刀片退出电机定子内膛后,按SB1,升降电机停止工作。把转臂扳至一边,即可将电机定子吊下托盘,旧绕组切断工作至此全部完成。
3 经济技术特点
刀片为大理石锯片,它货源广、规格全、价格低,直径可根据待修电机定子内膛尺寸选择和更换,在干切不采取强制降温条件下,每片可切割电机200台左右,每台电机的刀具磨损费不足0.1元。
托盘转速高低决定了切割的快慢,其转速的高低可以通过变速箱调节,一般根据电机定子槽截面积而定,本设计的切割速度为2 100mm2/min,以Y280M-6为例,其切割速度为8分钟/台。
托盘为蘑菇式结构,沿其圆周有三根均布的安全保护支撑,防止托盘受力过偏歪斜,支撑上端为滚珠式接触,磨擦阻力极小。升降柱上端为防脱丝母,并安装有限位装置,双重防止操作失灵或失误造成转臂脱出升降柱。
4 结论
经现场应用一年多来表明,这是一种具有极大推广应用前景的电机修理工具,与传统的手工剪切、铲切相比,一是杜绝了将最外面的定子硅钢片槽齿铲坏;二是降低了劳动强度;三是提高了工作效率;四是杜绝了手工操作中易砸手的安全隐患;五是断碴非常整齐光滑,抽出绕组时阻力小,不易将电机定子硅钢片拉松或拉散,提高了电机修理质量,避免了不良损失。
摘要：针对电动机大修中拆除旧绕组时存在的问题,研制了电动机定子绕组切割机,介绍了其运动结构与经济技术特点,给出了操作方法,总结了其现场应用情况。
关键词：电机,定子绕组,拆除,切割
参考文献
定子绕组绝缘论文 篇6
一、用万用表和电池判别电动机定子绕组的首末端
判别步骤如下:
(1) 先判别同一相绕组的两线端。将万用表拨到高阻档, 红表笔接触定子绕组引出的任意一根线端头, 然后用黑表笔分别与其余五根线端头触及, 电阻值最小达零值时, 红、黑表笔所触的两根线端头是属于同一相的, 如图1中的 (a) 所示, 依法再一一找出另外两相绕组的两根同相线端, 并做好标记。
(a) 欧姆档判断同一相绕组的两线端
(b) 电流档判别绕组的首末端
(2) 判断绕组的首末端。将万用表选择开关拨到测直流电流档 (也可以用直流电压档) , 量程用小些, 这样指针偏转较明显。将任意一相绕组的两个线端先标上首端 (U1) 和尾端 (U2) 的标记, 并和万用表的红、黑表笔连接, 且指定首端U1接红表笔, 末端U2接黑表笔。再将另一相绕组的一个线端接电池的负极, 另一线端头去碰触电池的正极, 同时注意观察表针的瞬时偏转方向。如果表针正转 (向右转) , 则与电池正极触碰的那根线端头为首端 (标上V1) , 与电池负极相接的一根线端头为尾端 (标上V2) 。如果表针瞬时反转 (向左转) , 则该绕组的首尾端与上述判断相反, 如图1中的 (b) 所示。
(3) 万用表与绕组的连接线不动, 用上述方法来判别第三相绕组的首尾端。
这种用万用表和电池判别电动机定子绕组的首尾端的方法, 是利用变压器的电磁感应原理。判别的要点是注意观察电池接通那一瞬间的表针偏转方向。
二、用电池和小灯泡判定三相异步动机定子绕组首尾端
此方法是用两节1.5V干电池及一个小灯泡来判别定子绕组的首尾端。
判别步骤如下:
(1) 找出同一相绕组的两个端头。将电池与小灯泡串联起来, 一根测试引线接在电动机的任意一个引出线端上, 之后用另一个引线分别同其余五个引出线端相接触, 小灯泡亮, 两个端头属于同一相绕组;小灯泡不亮, 两端头不属于同一绕组。
(2) 判定同一绕组的首末端。再同一相绕组两端找出做好标记后, 把任意亮相绕组串接起来, 并接上小灯泡。再把第三相绕组的一个引出线与电池的负极相连, 而后用电池的正极的测试线去碰绕组的另一引出线端, 如果小灯泡不亮, 表明两绕组为同名端 (即首与首或尾与尾) 相接;如小灯泡亮, 表明两绕组为异名端 (即首与尾) 相接, 如图2所示:
判别出两相绕组的首与尾后, 应做好标记。再将已判定出首尾的一相绕组接电池, 另两相绕组串联后接小灯泡, 即可判定出第三相绕组的首尾端。
三、环流法判定三相异步电动机定子绕组的首尾端
环流法是用一只万用表的毫安档, 来判定三相绕组的首尾端。此方法既快捷、准确, 又简单、方便, 不必拆卸电动机。
判别步骤如下:
先用万用表的电阻档, 找出同一绕组的两端。再将万用表接在任意两相绕组的两引出线端上, 其余四个引出线端可随意串联, 如图3所示, 则三相绕组是三角形接法。用手慢慢转动电动机转子, 如万用表指针不动或摆动角度很小, 表明三角形接法首尾连接正确;如万用表指针摆动角度较大, 则表明三角形接法首尾连接不正确, 应重新组合, 直至正确为止。
采用环流法判别时应注意在测量时电动机转子必须有剩磁, 也就是电动机必须是通过电的。而且转子转速要均匀, 也不要太快, 一般控制在120r/m in。
四、用低压36V交流电和万用表判定三相异步电动机定子绕组的首尾端
方法如下:判定三相绕组的头尾时, 应将三相绕组接成星型, 其中任意一相接上行灯变压器提供的低压36V交流电, 其余两相绕组的引出线端接入万用表的10V交流档, 如图4中的 (a) 所示。观察有无读数, 之后改接成图4中的 (b) 的连接形式, 看有无读数。如两次万用表均无读数, 表明首尾连接正确;如两次万用表均有读数, 表明两次都未接电源的那一相绕组首尾颠倒了;如只有一次有读数, 而另一次无读数, 则表明无读数那一次接电源相的绕组首尾颠倒了。
总之, 测定异步电动机定子绕组的方法很多, 究竟在实践中应用哪种方法, 这要根据现有的设备、仪器、仪表来确定, 这些方法的实质都是电磁感应定律的具体运用。
摘要：讲述了测定三相异步电动机定子绕组首末端的多种方法, 如万用表法、灯泡法、环流法等。
关键词：定子绕组首尾端,万用表和电池判别法,电池和小灯泡判别法,环流法
参考文献
[1]汪国梁.电机修理[M].西安:陕西科学技术出版社.
定子绕组绝缘论文 篇7
1 接在不同电压系统的电动机发生单相接地时情况分析
1.1 低压电动机接在中性点接地系统
对于380V的低压电动机, 若接在中性点接地系统, 发生单相接地时, 接地相电流显著增大, 电动机振动并发出不正常响声, 还发热。可能一开始就使该相熔断器熔断, 也有可能使绕组过热损坏。为什么会出现这种情况呢?因为电动机外壳都接地, 其接地网一般与供电变压器中性点接地的接地网是同一个, 电动机定子绕组发生单相接地后, 依靠地线可形成电流回路, 如图1所示 (图中k点表示接地点, 变压器还带着其他负载, 没有画出) 。
由于接地相的绕组匝数减少, 该相电流即增加, 于是有两种可能:一种可能是该相熔断器熔断, 如图2所示。
此时, 与正常情况相比, 在两个方面起了变化。其一, 由于c相绕组甩开了一部分, 仅ko部分绕组起作用, 使三相绕组变得不对称了。其二, 加在电动机绕组上的三相电压不对称了。Uab仍为原来的相电压, Ubk和Uka变为电源B相和A相的相电压了。而此时加在a相和b相绕组的电压低于正常的相电压, 加在ko上的电压仅是两个中性点间的电位差。另一种可能是熔断器没有熔断, 如图3所示。
此时, 与正常情况比较, 也在两个方面起变化。一是c相绕组被k点分成两部分, ck部分仍算做c相, ko部分变成a相和b相绕组的公共部分, 这也破坏了三相绕组的对称性。另一方面, 也使加在三相绕组上的电压变得不对称了。在图3中Uab、Ubc、Uca仍是原来的线电压, 而加在a相绕组和b相绕组的电压是各自相电压与ko一段绕组上电压降的向量差, c相ck段绕组上的电压是c相相电压。总的来说, 不论是熔断或不熔断, 都会造成三相绕组不对称和三相电压不对称。由于电压不对称, 会造成电动机电磁力矩降低, 损耗增大, 绕组发热。由于三相绕组不对称, 即其中接地相绕组分成几部分, 或三个相电流方向与正常的不一致, 会使旋转磁场失掉均匀性, 变成一个幅值和速度都可能变化的旋转磁场, 它每转一周, 对转子的拉力时大时小, 因而造成电动机的振动和发出不正常的响声。如果接地点k在某相绕组的端部, 如图4所示。
假设c相端部接地, 大部分情况下, 该相熔断器会熔断, 因为这相当于电源c相短路。这是一个极端情况, 这时若外加负载不变, 三相电功率现在由两相供给, 此时未断熔断器的两相电流都将大增, 接于中性点的地线也将流过电流, 这时电动机声音很响, 振动也很厉害。
1.2 低压电动机接在中性点不接地系统
对于380伏的低压电动机, 若接在中性点不接地系统 (或虽接在中性点接地系统, 但电动机外壳接地不良) 。当发生单相接地后, 均会使电动机外壳带电, 这对人有触电危险。这时用验电笔测试外壳, 会发亮。因为在变种情况下, 机壳电位与地不一样, 带有与其连通的绕组的该点的电位, 人的手若触摸电动机外壳, 就会有接触电压作用于人身, 这时由于线路和地之间存在电容C, 故人手就会有电容电流流过, 但接在这种系统的电动机, 发生单相接地时, 因为形不成短路电流回路, 故仍可继续运行。
1.3 3000V或6000V高压电动机中性点接地
对于3千伏或6千伏的高压电动机, 由于其系统是中性点不接地的, 发生单相接地的现象和后果与上述380伏电动机接在中性点不接地系统的情况差不多, 只是3千伏和6千伏矿用系统母线有绝缘监察装置, 从三个对地电压表的指示中, 可以及时发现该系统有无接地故障。
2 绕组接地的危害及原因
电动机定子绕组一旦接地, 会造成机壳带电, 可能导致人身触电事故;造成电动机的控制线路失控;使绕组发热而短路, 导致电动机无法正常运行。
分析绕组接地的原因很多, 但主要的有以下几种:
(1) 绕组受潮;
(2) 绕组长期过载或局部高温, 使绝缘焦脆、脱落。
(3) 制造或维修时留下隐患, 如下线时擦伤、槽绝缘位移、掉进金属末等;
(4) 铁芯硅钢片松动, 有尖刺, 割伤绝缘;5、绕组引线绝缘损坏或与机壳相碰等。
3 绕组接地的检查方法
检查绕组接地故障的方法很多, 这里谈几种常用的方法:
(1) 直接观察:绕组接地故障通常发生在绕组端部或铁芯槽口附近, 而且绕组发生接地故障后, 绝缘常有破裂或烧焦发黑的痕迹。
(2) 兆欧表检查:先将星形接线或三角形接线的各相绕组的连线拆开, 然后根据电机电压选择兆欧表的容量。测量时, 兆欧表析一支表笔接电机绕组, 另一支表笔接电机机壳, 按120转/分的速度摇动兆欧表的手柄, 若指针指在“0”位, 则表明该相绕组存在接地故障;若指针摇摆不定, 则表明绝缘已被击穿。
(3) 万用表检查:先将三相绕组之间的连接线拆开, 使各相绕组互不相通, 然后将万用表的旋钮转到R×10K档, 将一支表笔与绕组的一端相接, 另一支表笔与机壳相接, 若测得的电阻值很小或为零, 则表明该相绕组存在接地故障。
(4) 冒烟法检查:在铁芯与线圈之间加一低电压, 并用调压器来调解电压, 限制电流在5安以内, 以免烧坏铁芯。当电流通过接地点时, 烧损的绝缘便会冒白烟, 甚至出现火花。
找出故障点后, 无论故障点在槽内、在槽口附近还是在端部, 必须将故障处垫好绝缘, 使之恢复到未接地前的状态, 达到使用要求, 保证人身安全。
摘要：从安全角度阐述了电动机定子绕组单相接地的现象和后果。电动机绕组一旦接地, 会造成机壳带电, 可能导致发生人身触电事故;造成电动机的控制线路失控;使绕组发热而短路, 造成电动机严重烧毁, 导致电动机无法正常运行。绕组接地可通过直接观察;兆欧表 (或万用表) 检查;试灯检查;冒烟法检查、淘汰法检查等方法去检查, 及时排除因绕组接地而造成的各种危害, 迅速排除隐患。绕组单相接地的后果易发展成两相短路, 造成电动机严重烧毁。要做到电动机安全运行, 电气工作人员必须掌握电动机运行基本知识, 以便及时发现和消除事故隐患。