高低壓防爆電機線圈加工維修

時間：2020-02-02作者：山東曼富機電設備有限公司瀏覽：6

山東曼富機電有限公司座落在山東省聊城市鳳凰工業(yè)園區(qū)，交通較其便利。 公司擁有**的檢測設備，同時擁有**高壓電機線圈制造設備。主要生產(chǎn)各種型號高壓電機線圈，扁銅線，絕緣材料及電機維修周邊材料。我們以巨資引進國內(nèi)**的生產(chǎn)設備和生產(chǎn)工藝，在技術上以國內(nèi)著名電機科研機構(gòu)為依托，注重專業(yè)人才的培養(yǎng)．逐步躋身于**業(yè)的**。專業(yè)發(fā)電機、電動機、防爆電機線圈制作
Y、YB、YKK、YBSD
高壓繞組線圈的對地絕緣主要指線圈的槽部直線部分和端部部分絕緣。在絕緣結(jié)構(gòu)設計時，首先要確定絕緣單邊厚度和工藝制造方式，既要考慮電因素，也要考慮機械因素，以及在生產(chǎn)過程中介電強度試驗的積累效應，絕緣分散度和實際運行條件下的年平均老化率（絕緣性能的衰減）。
高壓電機的繞組絕緣結(jié)構(gòu)設計分為高壓繞組絕緣線圈的對地絕緣結(jié)構(gòu)設計、高壓繞組絕緣線圈的匝間絕緣設計和高壓繞組線圈的輔助絕緣結(jié)構(gòu)設計三個部分。高壓電機的繞組絕緣結(jié)構(gòu)的主要作用是隔電，但有些部位同時也起著機械支承、固定或保護的作用。增安型無刷勵磁同步電動機高壓繞組絕緣結(jié)構(gòu)設計和防電暈處理是增安型無刷勵磁同步電動機設計的**部分之一。
目前，即使是世界上工業(yè)較**的國家，其電機制造工藝水平也參差不齊。而且對于高壓繞組絕緣線圈的絕緣結(jié)構(gòu)設計，雖然都采用VPI真空整體浸漬絕緣處理，但在選用絕緣材料、絕緣結(jié)構(gòu)方式和具體的工藝制造方法，都不完全相同，并依然保留著每個制造廠*有的傳統(tǒng)制造工藝方法。至今在一些電機制造廠里依然并存著數(shù)種不同的絕緣結(jié)構(gòu)設計和工藝設計方案。
高壓繞組線圈對地絕緣，根據(jù)槽部直線部分與端部部分是否采用同一絕緣結(jié)構(gòu)，可分為連續(xù)1/2疊繞包式和復合繞包式兩種。連續(xù)1/2疊繞包式又可分為真空壓力無溶劑浸漬型和熱模壓一次成形型。而復合繞包式又可分為全帶繞包式熱模壓一次成形型和箔烘卷包（直線部分）與帶繞包（端部部分）熱模壓一次成形型，復合繞包式槽直線部分絕緣結(jié)構(gòu)設計，可以用云母絕緣帶1/2疊繞包，稱為全帶式絕緣結(jié)構(gòu)；也可以用云母箔烘卷，稱為箔烘卷式絕緣結(jié)構(gòu)。
目前國內(nèi)外電機工業(yè)高壓繞組線圈的對地絕緣結(jié)構(gòu)設計基本上可分為VPI真空整體無溶劑漆浸漬的環(huán)氧玻璃絲帶粉云母少膠帶絕緣結(jié)構(gòu)和熱模壓一次成形的環(huán)氧玻璃絲粉云母多膠帶或箔絕緣結(jié)構(gòu)。而且在同一個電機制造廠里，除上述兩種基本絕緣結(jié)構(gòu)外，尚有帶與箔的復合繞包式的絕緣結(jié)構(gòu)，而且現(xiàn)代電機在嵌線后全部都采用VPI真空整體浸漬的絕緣處理。
在這里必須指出：VPI真空整體無溶劑漆浸漬的環(huán)氧玻璃絲帶粉云母少膠帶絕緣結(jié)構(gòu)，較早是應用在德國西門子公司，20世紀80年代初我國引進了上述絕緣結(jié)構(gòu)設計技術，并在全國推廣應用，現(xiàn)已有二十多年的使用歷史，雖然它具有生產(chǎn)工藝簡單、節(jié)省工時的特點，但它的絕緣性能并不理想。
目前國內(nèi)外高壓、大功率電動機的運行經(jīng)驗都較為**地表明，電動機匝間絕緣故障率較高，嚴重地威脅著電動機的安全運行，尤其是增安型電動機。其主要原因是目前工礦企業(yè)普遍采用具有一系列優(yōu)點的高壓真空開關，而對高壓真空開關所產(chǎn)生的高頻振蕩操作過電壓的沖擊破壞，又未能相應地采取有效的防范和保護措施施。同時由于目前我國電機工業(yè)的電機產(chǎn)品依然沒有依據(jù)新技術發(fā)展而相應地采取設計改進，即高壓、大功率電動機總體結(jié)構(gòu)的設計、尚未實現(xiàn)電機——電控保護一體化的現(xiàn)代新型總體結(jié)構(gòu)。
在通常事故分析時，將電動機匝間絕緣擊穿所引發(fā)的故障，誤判為對地擊穿，這是由于在人們的概念中，高壓電動機匝間絕緣所承受的工作電壓一般情況下均為數(shù)十伏，也因此而被忽視匝間絕緣的重要性和引發(fā)故障的可能性。電動機在事故狀態(tài)或電控系統(tǒng)因采用高壓真空開關的關合與開斷的瞬間將會產(chǎn)生幅值很高、波頭陡峭的瞬間過電壓沖擊。
特別指出的是，上述高壓真空開關的關合與開斷的瞬間沖擊過電壓，對電動機繞組線圈的匝間呈現(xiàn)不均勻的分布，必將導致匝間絕緣擊穿。即使過電壓尚未**過匝間絕緣的強度，也會使匝間絕緣損傷老化，嚴重危害電動機的安全運行及壽命。
高壓繞組線圈在生產(chǎn)工藝過程中所造成的匝間絕緣的損傷是電動機制造工藝中的主要問題，特別是技術操作者的技術素質(zhì)和工藝水平的不同，諸如在線圈的繞制、漲形、整形、絕緣繞包、線圈絕緣模壓、散線等工序的生產(chǎn)過程中，都不可避免地會產(chǎn)生不同程度的絕緣損傷。除此而外，電動機在運行中繞組線圈的絕緣也因承受電磁機械力和熱應力的作用而產(chǎn)生絕緣損傷老化，尤其是高壓、大功率電動機電磁線的線規(guī)截面積較大而且軟化處理不當，都將使匝間的絕緣性能顯著降低。因此，設計要求匝間絕緣除了能承受電磁機械應力外，應具有較高的機械強度和柔韌性能
匝間絕緣的結(jié)構(gòu)設計一般均用電磁導線本身絕緣作為繞組匝間絕緣?，F(xiàn)代高壓、大功率電動機用電磁線均選用自粘性雙滌綸玻璃絲云母帶繞包扁銅線。電壓等級為6kV，選用自粘性單滌綸玻璃絲漆包扁銅線或自粘性雙滌綸玻璃絲薄膜漆包扁銅線；電壓等級為6kV以上選用自粘性單、雙滌綸玻璃絲云母帶繞包漆包扁銅線。
現(xiàn)代電動機設計選用的電磁線與傳統(tǒng)的電磁線相比，具有耐擊穿電壓較高、耐熱等級高、絕緣厚度薄、絕緣的柔韌性好和耐刮性能好的特點，同時也具有玻璃絲繞包電磁線的高強度特征，尤其是在線圈繞制時就不必再另外繞包增強絕緣云母帶，改變了傳統(tǒng)絕緣線圈匝間絕緣的結(jié)構(gòu)，簡化了生產(chǎn)工藝，節(jié)省了工時?，F(xiàn)代電動機絕緣線圈繞制后經(jīng)熱排固化后使其線圈的整體性好，較大地降低了絕緣銅線在擊穿性能的分散性，使其介電損耗降低。
電磁線絕緣層的耐刮性能是判斷電磁線絕緣質(zhì)量優(yōu)劣的重要考量性能指標之一，但目前，國內(nèi)外對其尚無明確和統(tǒng)一的規(guī)定。


無論是定子繞組還是轉(zhuǎn)子繞組，不管是軟繞組還是硬繞組，在生產(chǎn)制造過程中都會對其端部進行必要的綁扎；從理論上分析，綁扎的目的在于保證繞組與繞組、繞組與絕緣、繞組與關聯(lián)零部件的相對位置保持不變，并有助于繞組浸漆烘干后的固化效果
為了達到這個目的，繞組綁扎時會采用熱縮性絕緣綁帶或綁扎繩，以保證繞組浸漆烘干后，端部呈一個相對堅固的整體。但是綁扎帶的熱縮性有一定范圍，因而在綁扎過程中應保證有一定的拉緊力。
這兒要強調(diào)的還有，對于引線的綁扎和固定問題，一方面要保證在綁扎后引線不能進行隨意的移動，另一方面還要保證引線與本線連接部分不會受到后期加工的拉扯。鑒于以上原因，繞組端部的綁扎一定要規(guī)范，而不能只是停留在形式上的纏繞
由于電機繞組有同相和異相之分，端部相鄰線圈兩線棒間就會有相互吸引和排斥作用力產(chǎn)生，為避免由于作用力產(chǎn)生的位移，所以對端部要進行必要的固定，在相鄰繞組線棒間側(cè)面間隙中，選擇厚度與間隙大小相近的滌綸繩綁緊.
目前，高壓電機定子多采用VPI整浸工藝，其絕緣結(jié)構(gòu)是粉云母帶包扎線圈，線圈端部用滌玻繩綁扎，線圈與端箍用繩施力綁扎，但也不能太緊，以防止兩者接觸的部分，不同程度地出現(xiàn)絕緣損傷，使絕緣性能降低。當線圈按工藝要求加熱嵌線時，使靠近鼻端線圈端部絕緣軟化。這樣使絕緣遭到損害，影響使用壽命。
由于高速電機節(jié)距較大，較間距離也大，因此，定子繞組普遍存在著端部尺寸長、喇叭口較大等特點。也有的采用大、小線圈，端部內(nèi)圓線圈呈波浪形，并且下、上層間的間隙較小。為此可在線圈端箍絕緣上平包一層厚4-5mm的滌綸氈，起到與線圈間襯墊作用。因為滌綸氈較軟，并有一定的壓縮量，能使嵌線綁扎的線圈絕緣不再被端箍壓陷，同時也增加了綁扎處的接觸面積，保證了線圈與端箍緊密地接觸，繞組含漆固化后，會有利于端部在徑向和切向的固定。
較大轉(zhuǎn)矩是電動機較重要的力能參數(shù)之一，也叫停轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。在額定電壓和頻率下，逐漸增加負載，直至電機轉(zhuǎn)速突然下降時，與較大負載相對應的電動機軸端扭矩即為較大轉(zhuǎn)矩，是電動機的極限能力。因加載追趕電動機極限能力的負載時，將打破電動機輸出扭矩與外加力矩相互間的的平衡，故中文描述為停轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩或極限轉(zhuǎn)矩。
不同的運行工況，對電機較大轉(zhuǎn)矩的要求不同。一般情況下，較大轉(zhuǎn)矩在額定轉(zhuǎn)矩的2倍以上。較小值為額定轉(zhuǎn)矩的1.6～2.5倍，當有特殊要求時，也可以設計為2.8～3.0倍。
較大轉(zhuǎn)矩，是衡量電動機短時過載能力的重要技術指標。較大轉(zhuǎn)矩越大，說明電動機承受機械荷載的能力越強。
電動機在帶負載運行中可能會發(fā)生短時過載。當電動機的較大轉(zhuǎn)矩小于負載的阻力轉(zhuǎn)矩時，電動機便會停轉(zhuǎn)，電機會因為電流變大而出現(xiàn)繞組燒毀。對于實際運行負載小于額定負載的工況，對較大轉(zhuǎn)矩的要求相對小一些，否則，必須按照需求設計和控制。
試驗時，負載電機與被試電機的轉(zhuǎn)向應一致。調(diào)節(jié)負載電機的電源電壓，逐漸增加被試電機負載，直至測功機電流出現(xiàn)較大值，讀取此數(shù)值和被試電機的端電壓、機組的轉(zhuǎn)速。試驗中應防止被試電機過熱，調(diào)節(jié)負載不宜過快，避免沖擊。
異步電動機的較大轉(zhuǎn)矩是電機在額定電壓和額定頻率下所能產(chǎn)生的較大電磁轉(zhuǎn)矩。該轉(zhuǎn)矩的大小反映電機的過載能力。正確測定這一轉(zhuǎn)矩不僅為用戶選用電機帶來方便，而且為確保電機可靠運行提供了重要的依據(jù)。
當給處于停止狀態(tài)下的交流異步電動機加上電壓的瞬間，交流異步電動機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩稱為起動轉(zhuǎn)矩。起動轉(zhuǎn)矩大小與電壓的平方成正比、與電動機的漏電抗有關，隨轉(zhuǎn)子電阻的增大而增大。
轉(zhuǎn)矩是各種工作機械傳動軸的基本載荷形式，與動力機械的工作能力、能源消耗、效率、運轉(zhuǎn)壽命及安全性能等因素緊密聯(lián)系，轉(zhuǎn)矩的測量對傳動軸載荷的確定與控制、傳動系統(tǒng)工作零件的強度設計以及原動機容量的選擇等都具有重要的意義。

起動轉(zhuǎn)矩確定了電動機的起動能力。它與起動方式有關，如星三角起動，變頻調(diào)速起動等，通常起動轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的1.25倍及以上。與起動轉(zhuǎn)矩對應的電流稱為起動電流，通常起動電流為額定電流的6-7倍。對于大型直流電機來說，起動轉(zhuǎn)矩特別大，所以起動電流也就很大，因而不能直接起動；小型的直流電機包括永磁電機例外。對于交流電機來說，起動轉(zhuǎn)矩不是很大，所以起動電流也不是很大，可以直接起動，但是對于低壓大功率電機，起動電流也比較大，所接的電網(wǎng)容量不足時，電機起動也會存在問題。交流電機起動轉(zhuǎn)矩小，但是不能帶載起動，一般在電機起動后再加載。

大型電機驅(qū)動的設備一般都是企業(yè)的**設備，直接影響企業(yè)的生產(chǎn)狀況，因此人們應該對其起動給予特別的關注，合理的選擇起動裝置將給企業(yè)帶來很大的經(jīng)濟效益。但是電機起動技術畢竟不是一個企業(yè)的**技術，許多企業(yè)的電氣工作者很少有時間來研究各種起動方法之間的差別，往往會造成不恰當?shù)倪x擇，有時甚至不得不做出*二次選擇，給企業(yè)造成不應有的損失。因此，如實地說明各種起動方法的性能及其差別是非常重要的。
**大型電動機的**都很高，在生產(chǎn)中也都起著**作用。它的一點故障便會造成很大的經(jīng)濟損失，對它采用完善的保護是非常必要的。比如說對一臺電機我們不能指望它的各處絕緣都是完全一致的，可能在某一點就有個薄弱環(huán)節(jié)，出廠試驗時它能通過，但在長時間的沖擊下這個薄弱環(huán)節(jié)會逐漸首先顯露出來，使其壽命縮短。如果我們采取軟起動，則可以大大延長電機的使用壽命。如果采用軟起動，會不同程度地減少起動過程的危害。
1穩(wěn)定電網(wǎng)運行
**大型電機直接起動的大電流對電網(wǎng)的沖擊幾乎類似于三相短路對電網(wǎng)的沖擊，常常會引發(fā)功率振蕩，使電網(wǎng)失去穩(wěn)定。起動電流中含有大量的高次諧波，會與電網(wǎng)電路參數(shù)引起高頻諧振，造成繼電保護誤動作、自動控制失靈等故障。軟起動時起動電流大幅度降低，以上影響可完全免除。
2減小電網(wǎng)電壓波動以及同電網(wǎng)其它設備的運行
交流電動機在全壓直接起動時，起動電流會達到額定電流的4~7倍，當電機的容量相對較大時，該起動電流會引起電網(wǎng)電壓的急劇下降，影響同電網(wǎng)其它設備的正常運行。
當采用軟起動時，起動電流一般為額定電流的2~3倍，電網(wǎng)電壓波動率一般在10%以內(nèi)，對其它設備的影響非常小。
3減小起動時電動力對電機的傷害
大電流在電機定子線圈和轉(zhuǎn)子鼠籠條上產(chǎn)生很大的沖擊力，會造成夾緊松動、線圈變形、鼠籠條斷裂等故障。軟起動時，由于較大電流小，則沖擊力大大減輕。
4減小直接起動對電機絕緣和壽命的影響
大電流產(chǎn)生的焦耳熱反復作用于導線外絕緣，使絕緣加速老化、壽命降低。大電流產(chǎn)生的機械力使導線相互摩擦，降低絕緣壽命。高壓開關合閘時觸頭的抖動現(xiàn)象會在電機定子繞組上產(chǎn)生操作過電壓，有時會達到外加電壓的5倍以上，這樣高的過電壓會對電機絕緣造成較大傷害。采用軟起動時，較大電流降低一半左右，瞬間發(fā)熱量僅為直接起動的1/4左右，絕緣壽命會大大延長；軟起時電機端電壓可以從零起調(diào)，可完全免除過電壓傷害
5減小對機械設備的傷害
全壓直接起動時的起動轉(zhuǎn)矩大約為額定轉(zhuǎn)矩的2倍，這么大的力矩突然加在靜止的機械設備上，會加速齒輪磨損甚至打齒、加速皮帶磨損甚至拉斷皮帶、加速風葉疲勞甚至折斷風葉等等。
軟起動時的轉(zhuǎn)矩不會**過額定轉(zhuǎn)矩，上述弊端可以完全克服。當采用降壓起動時，對上述危害只有一定程度的降低；當采用軟起動時，上述危害幾乎完全消失；獨立變壓器供電方式直接起動只能在電網(wǎng)電壓波動方面有所緩解，而其它方面的危害都照樣存在.、YKK、YBC等各系列來樣來圖加工！


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