高壓電機製造不容忽視的5件事,你必須瞭解!
Ms.參的朋友老G是做高壓電機的,他們公司出品的1台高壓電機,因定子引線與本線焊接位置斷開,因同樣的問題3次返廠,第三次返廠時正巧Ms.參在場,按照Ms.參的意見,加固了引本線焊接位置的固定,
相對而言,電機是一種比較簡單的機械,定子與轉子一合套、兩端蓋一扣就是一台完整的電機。但是,就這麼個簡單機械,融合了機電能量轉換、集成了眾多學科精華,以致設計一台完美無瑕的電機實屬不易,任何一項小小缺陷或疏忽都可能釀成災難性的後果。
籠統講,電機包含電氣和機械兩大部分,電氣部分技術關鍵在絕緣,機械部分涉及傳動理論和流體力學。另外,在實現能量轉換和傳輸功能的過程中,各種形式的損耗以發熱方式表現,自然而然熱傳遞和熱交換問題忽視不得。
除朋友老G遭遇的焊接問題,槽楔脫落等偶發故障,軸承系統問題引起的各類異常振動、雜音等,
焊接問題及規避措施
電機繞組極間連線、繞組本線與引線、引線與接頭之間的連接是焊接問題頻發的環節。
採用可靠性高的設備和工藝。如大多電機生產廠家採用中頻焊、氬弧焊、冷壓接續管輔助銀銅焊料填充等相對可靠的方法。
定子綁紮的改進。接線後應保證焊接位置的綁紮和固化,嚴禁焊點位置處懸空狀態,防止電機運行時的振動導致焊點受力開焊。
採用轉子支架保證繞線轉子繞組端部受到支撐,防止徑向受力開焊。
引線與本線連接熔接點要特別關注,盡力不選擇薄片性電磁線,即避免扁線截面長寬尺寸差異較大的情形。
槽楔脫落問題及預防措施
在高壓電機製造過程中,有的電機廠家採用沉浸工藝,如果定子鐵芯線圈槽滿率偏低,浸漆時無法保證繞組的固化效果,電機運行時造成線圈在鐵芯槽內受電磁力作用而振動,導致槽楔受振動而脫落,從而引起掃膛、繞組發熱燒毀問題。
目前國內不少的電機廠家採用磁性槽楔,雖電機效率性能方面改善效果明顯,但槽楔脫落問題更為突出。要解決該問題,應在以下方面進行控制:
控制好定子槽與槽楔的配合關係,兩者配合不能太松;
嵌線時槽滿率不宜太低,如果存存該問題,應通過必要的加塞絕緣材料和改善浸漆效果的方式確保填充效果。如採用真空浸漆工藝、控制好漆的粘度、二次浸漆等具體措施。
軸承系統問題及應對措施
因滑動軸承電機維護相對麻煩,大多數的高壓電機採用滾動軸承結構。高壓電動機設計中,一般選用C3遊隙軸承,特大型電動機還有的選用C4類遊隙。這種設計上的變動帶來了新問題:不少的客戶使用過程可檢修電機時發現有的球軸承內圈表面有點狀磨蝕現象,圓柱軸承出現條紋狀磨蝕現象,究其原因乃轉子軸電流引起。軸電流經過軸承時,滾子路徑無規則通斷,產生電火花燒蝕滾子和滾道,形成點狀凹坑,導致軸承振動、磨損加劇,嚴重時軸承散架、定轉子實擦發熱燒毀電機。
有經驗的客戶在電動機轉子聯軸器上加裝一個碳刷,刷握固定在電動機端蓋上,將軸電流跨過軸承直接接地,減少或避免了這種故障的發生。有的電機廠家則採用絕緣軸承或絕緣軸承套的方案,阻斷了軸電流通過軸承的路徑。
與軸承直接相關的還有潤滑脂問題,潤滑脂的選擇一定要做到與電機、與使用工況的匹配,嚴禁使用劣質潤滑脂,以防止由此導致的軸承問題。
溫升問題及電機冷卻
大型高壓電動機都設計有冷卻裝置,目前常用的有空空冷卻櫃和水冷櫃。除產品設計環節的溫升控制外,在使用過程中應注意以下問題:
電機運行時冷卻器一定要處於工作狀態。
空氣冷卻器電機的旋轉方向一定要符合規定。
水冷卻器的水質一定要符合要求。
轉子絕緣處理問題
高壓繞線電機的轉子、集電環及引線上出現絕緣故障較多。常見的故障案例有:轉子引線固定不牢靠,造成絕緣包紮鬆動,在轉子旋轉過程中絕緣材料磨損使其對地短路;集電環三相之間隔離絕緣套管由於鬆動磨穿造成相間短路;轉子引線因離心作用拉扯致使引線與星點連接斷開等問題。
對於定子的絕緣處理曾有過推文,在此不再贅述。
引線與本線連接熔接點要特別關注,盡力不選擇薄片性電磁線,即避免扁線截面長寬尺寸差異較大的情形。
槽楔脫落問題及預防措施
在高壓電機製造過程中,有的電機廠家採用沉浸工藝,如果定子鐵芯線圈槽滿率偏低,浸漆時無法保證繞組的固化效果,電機運行時造成線圈在鐵芯槽內受電磁力作用而振動,導致槽楔受振動而脫落,從而引起掃膛、繞組發熱燒毀問題。
目前國內不少的電機廠家採用磁性槽楔,雖電機效率性能方面改善效果明顯,但槽楔脫落問題更為突出。要解決該問題,應在以下方面進行控制:
控制好定子槽與槽楔的配合關係,兩者配合不能太松;
嵌線時槽滿率不宜太低,如果存存該問題,應通過必要的加塞絕緣材料和改善浸漆效果的方式確保填充效果。如採用真空浸漆工藝、控制好漆的粘度、二次浸漆等具體措施。
軸承系統問題及應對措施
因滑動軸承電機維護相對麻煩,大多數的高壓電機採用滾動軸承結構。高壓電動機設計中,一般選用C3遊隙軸承,特大型電動機還有的選用C4類遊隙。這種設計上的變動帶來了新問題:不少的客戶使用過程可檢修電機時發現有的球軸承內圈表面有點狀磨蝕現象,圓柱軸承出現條紋狀磨蝕現象,究其原因乃轉子軸電流引起。軸電流經過軸承時,滾子路徑無規則通斷,產生電火花燒蝕滾子和滾道,形成點狀凹坑,導致軸承振動、磨損加劇,嚴重時軸承散架、定轉子實擦發熱燒毀電機。
有經驗的客戶在電動機轉子聯軸器上加裝一個碳刷,刷握固定在電動機端蓋上,將軸電流跨過軸承直接接地,減少或避免了這種故障的發生。有的電機廠家則採用絕緣軸承或絕緣軸承套的方案,阻斷了軸電流通過軸承的路徑。
與軸承直接相關的還有潤滑脂問題,潤滑脂的選擇一定要做到與電機、與使用工況的匹配,嚴禁使用劣質潤滑脂,以防止由此導致的軸承問題。
溫升問題及電機冷卻
大型高壓電動機都設計有冷卻裝置,目前常用的有空空冷卻櫃和水冷櫃。除產品設計環節的溫升控制外,在使用過程中應注意以下問題:
電機運行時冷卻器一定要處於工作狀態。
空氣冷卻器電機的旋轉方向一定要符合規定。
水冷卻器的水質一定要符合要求。
轉子絕緣處理問題
高壓繞線電機的轉子、集電環及引線上出現絕緣故障較多。常見的故障案例有:轉子引線固定不牢靠,造成絕緣包紮鬆動,在轉子旋轉過程中絕緣材料磨損使其對地短路;集電環三相之間隔離絕緣套管由於鬆動磨穿造成相間短路;轉子引線因離心作用拉扯致使引線與星點連接斷開等問題。
對於定子的絕緣處理曾有過推文,在此不再贅述。