同步高壓電機定子壓圈絕緣結(jié)構(gòu)

高壓電機定子絕緣繞組線圈可設(shè)計并制成圈式線圈或半線圈桿式的線圈。高壓繞組絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計包括電磁導(dǎo)線、匝間、層間和對地主絕緣，端部各種支撐或固定用的絕緣構(gòu)件、連接線和引出線絕緣以及整體電動機的絕緣浸漬干燥處理。采用不同絕緣材料、組合方式或工藝方法，可以形成不同的絕緣結(jié)構(gòu)。繞組主絕緣結(jié)構(gòu)決定繞組的熱、電、機械等方面的性能，主絕緣結(jié)構(gòu)的整體也體現(xiàn)了絕緣性能的穩(wěn)定性和可靠性。在主絕緣結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，由于所選用的絕緣材料不同，就有不同的絕緣結(jié)構(gòu)制造工藝。

電機絕緣性能的優(yōu)劣，取決于絕緣材料和固化成形工藝過程，所形成的整體主絕緣結(jié)構(gòu)電氣性能穩(wěn)定性。

因為繞組在電動機長期動態(tài)穩(wěn)定地運行中，要承受熱、電、機械力的作用和不同環(huán)境條件等種種因素的影響，使其繞組絕緣逐漸老化，最終完全喪失應(yīng)有的絕緣性能，從而使電動機不能繼續(xù)安全可靠地運行。

線圈介電強度的過程檢查

電機制造廠根據(jù)企業(yè)工藝狀況，在生產(chǎn)過程中，繞組絕緣難以保證不產(chǎn)生工藝性損傷而降低了質(zhì)量。所以，為了確保絕緣繞組線圈的絕緣性能質(zhì)量，采用了分階段地提高標準所規(guī)定的介電強度試驗值，即K%×UA，預(yù)試試驗電壓。

目前世界各國電機制造廠所規(guī)定的預(yù)試試驗電壓均不相同，預(yù)試試驗電壓是依據(jù)電機制造廠的實踐經(jīng)驗和判斷而制定的，一般采用下列增遞值：

線圈嵌線前試驗電壓為135%×UA；

線圈嵌線后結(jié)線前試+驗電壓為115%·×UA；

線圈嵌線后結(jié)線后浸漬絕緣處理前試驗電壓105%×UA。

其中，UA=4UN+2000V，UN為電機的額定電壓。

keyword：電機定子壓圈

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定子由機座、定子鐵芯、線圈以及固定這些部分的其他結(jié)構(gòu)件組成。機座是用來固定鐵芯的，對于懸式發(fā)電機，機座用來承受轉(zhuǎn)動部分的全部重量；鐵芯是發(fā)電機磁路的一部分；線圈則形成發(fā)電機的電路。

機座

機座通常為鑄鐵件，大型異步電動機機座一般用鋼板焊成，微型電動機的機座采用鑄鋁件。封閉式電機的機座外面有散熱筋以增加散熱面積，防護式電機的機座兩端端蓋開有通風(fēng)孔，使電動機內(nèi)外的空氣可直接對流，以利于散熱。

發(fā)電機的機座主要作用是作為定子鐵芯疊片的支撐結(jié)構(gòu)，承受定子的扭矩，并將其傳至底腳；構(gòu)成冷卻氣體的通道，構(gòu)成軸承，機架和冷卻器的支撐結(jié)構(gòu)。

定子鐵芯

定子鐵芯是定子的主要磁路，一起也是定子繞組的安裝和固定部件。定子鐵芯由扇形沖片、通風(fēng)槽片、齒壓板、拉緊螺栓、托塊、定位筋等部件組成。

線圈

大型水輪發(fā)電機的定子繞組大多數(shù)選用條式線圈(亦稱線棒)雙層波繞組，條式波繞組的特點是端部連接少，拆換方便。對于水冷發(fā)電機，也能夠選用單層波繞組，這樣能夠簡化冷卻水管路。

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一、以定子繞組形成磁極來區(qū)分

定子繞組根據(jù)電動機的磁極數(shù)與繞組分布形成實際磁極數(shù)的關(guān)系，可分為顯極式與庶極式兩種類型。

1.顯極式繞組

在顯極式繞組中，每個（組）線圈形成一個磁極，繞組的線圈（組）數(shù)與磁極數(shù)相等。

在顯極式繞組中，為了要使磁極的極性N和S相互間隔，相鄰兩個線圈（組）里的電流方向須相反，即相鄰兩個線圈（組）的連接方式須尾端接尾端，首端接首端（電工術(shù)語為“尾接尾、頭接頭”），也即反接串聯(lián)方式。

2.庶極式繞組

在庶極式繞組中，每個（組）線圈形成兩個磁極，繞組的線圈（組）數(shù)為磁極數(shù)的一半，因為另半數(shù)磁極由線圈（組）產(chǎn)生磁極的磁力線共同形成。

在庶極式繞組中，每個線圈（組）所形成的磁極的極性都相同，因而所有線圈（組）里的電流方向都相同，即相鄰兩個線圈（組）的連接方式應(yīng)該是尾端接首端（電工術(shù)語為“尾接頭”），即順接串聯(lián)方式。

二、以定子繞組的形狀與嵌裝布線方式區(qū)分

定子繞組根據(jù)線圈繞制的形狀與嵌裝布線方式不同，可分為集中式和分布式兩類。

1.集中式繞組

集中式繞組一般僅有一個或幾個矩形框線圈組成。繞制后用紗帶包扎定型，再經(jīng)浸漆烘干處理后嵌裝在凸磁極的鐵心上。直流電動機、通用電動機的激磁線圈，以及單相罩極電動機的主極繞組都采用這種繞組。

2.分布式繞組

采用分布式繞組的電動機定子沒有凸性的極掌，每個磁極都是由一個或幾個線圈按照一定的規(guī)律嵌裝布線組成線圈組。根據(jù)嵌裝布線排列的形式不同，分布式繞組又可分為同心式、迭式兩類。

（1）同心式繞組     同心式繞組是同一線圈組的幾個大小不同矩形線圈，按同一中心的位置逐個嵌裝排列成回字形的型式。同心式繞組又分單層與多層。一般單項電動機和部分小功率三相異步電動機的定子繞組采用這種型式。

（2）迭式繞組     迭式繞組是所有線圈的形狀大小相同（單雙圈例外），分別以每槽嵌裝一個線圈邊，并在槽外端部逐個相迭均勻分布的型式。迭式繞組又分單層迭式和雙層迭式兩種。在每槽里只嵌一個線圈邊的為單層迭式繞組，或稱單迭繞組；每槽嵌兩個屬不同線圈組的線圈邊（分上下層）為雙層迭式繞組，或稱雙迭繞組。迭式繞組由于嵌裝布線方式的變化不同，又有單雙圈交叉布線排列與單雙層混合布線排列之分；此外，從繞組端部的嵌裝形狀稱為鏈形繞組、籃形繞組，實際上均屬迭式繞組。一般三相異步電動機的定子繞組較多采用迭式繞組。

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定子和轉(zhuǎn)子是電動機上必須的部件，定子固定安裝在機殼上，一般定子上面會繞有線圈；轉(zhuǎn)子是通過軸承或軸套安裝固定在機座上，轉(zhuǎn)子上有硅鋼片、有線圈，電流在線圈的作用下會在定子、轉(zhuǎn)子的硅鋼片上產(chǎn)生磁場，磁場從而驅(qū)動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。

一、異步電機的定子由定子鐵芯、定子繞組和機座構(gòu)成。

1.定子鐵芯

定子鐵芯的作用是作為電機磁路的一部分和嵌置定子繞組。定子鐵芯由0.5mm厚的硅鋼片疊壓而成，磚鋼片的兩面涂以絕緣漆，使片與片之間互相絕緣，以減少旋轉(zhuǎn)磁場在定子鐵芯中引起的鐵芯損耗。定子鐵芯內(nèi)圓沖有若干個相同的槽，用以嵌置定子繞組。

2.定子繞組

定子繞組是電機的電路部分，其主要作用是通以電流、產(chǎn)生感應(yīng)電勢以實現(xiàn)機電能量的轉(zhuǎn)換。定于繞組線圈在定子槽內(nèi)分布分為單層和雙層兩種。為了得到較好的電磁性能，中、大型異步電機都采用雙層短距繞組。

3.定子機座

機座的作用主要是固定和支撐定子鐵芯，故要求它有足夠的機械強度和剛度，能承受電機運行或運輸過程中的各種作用力。中、小型交流電機——般采用鑄鐵機座，對較大容量的交流電機，一般采用鋼板焊接機座。

二、異步電機的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸等構(gòu)成。

1.轉(zhuǎn)子鐵芯

轉(zhuǎn)于鐵芯是電機磁路的一部分．它和定子鐵芯以及氣隙共同構(gòu)成電機的整個磁路。轉(zhuǎn)子鐵芯一般內(nèi)0.5mm厚的硅鋼片疊成。中、小型交流電機的轉(zhuǎn)子鐵芯大都是直接安裝在電機軸上。大型交流電機的轉(zhuǎn)子鐵芯則安裝在轉(zhuǎn)于支架上，支架套在轉(zhuǎn)軸上。

2.轉(zhuǎn)于繞組轉(zhuǎn)子繞組的作用是感應(yīng)電勢、流過電流和產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，其結(jié)構(gòu)形式有鼠籠型和繞線型兩種。

1）鼠籠型轉(zhuǎn)子

鼠籠型轉(zhuǎn)于繞組是自行閉合的繞組。每個槽中插有一根導(dǎo)條，在伸出鐵芯兩端的槽口處，有兩個端環(huán)分別把所有導(dǎo)條的兩端連接起來。如果去掉鐵芯，整個繞組的外形就好像一個“圓籠”，故稱為鼠籠型轉(zhuǎn)子。

2．繞線型轉(zhuǎn)子

繞線型轉(zhuǎn)子繞組和定于繞組相似，是用絕緣導(dǎo)線嵌置在轉(zhuǎn)子鐵芯槽內(nèi)，且連接成星形的三相對稱繞組。然后把三個小線端分別接到轉(zhuǎn)于軸上的三個集電環(huán)，再通過電刷把電流引出來。繞線型轉(zhuǎn)子的特點是可以通過集電環(huán)和電刷在轉(zhuǎn)于繞組回路中接入外接電阻，用以改善電動機的啟動性能，或調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速。為了減少電刷的磨損，繞線型異步電機有時還裝有提刷短路裝置，以便當(dāng)電機啟動完畢而又不需要調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速時，把電刷提起并同時將三個集電環(huán)短接。

【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型電機轉(zhuǎn)子壓圈，所述轉(zhuǎn)子壓圈由壓圈本體（1）和弧形齒部（2）組成；所述壓圈本體（1）為圓環(huán)形，弧形齒部（2）設(shè)于壓圈本體（1）的外圈，所述弧形齒部（2）均布于壓圈本體（1）的外側(cè)，所述相鄰的弧形齒部（2）的根部平滑過渡，所述弧形齒部（2）的頂端設(shè)有倒角；所述壓圈本體（1）內(nèi)圈（3）為與壓圈本體（1）的外側(cè)同心的圓形，且內(nèi)部設(shè)有卡口（4）。通過采用上述技術(shù)方案，改變電機轉(zhuǎn)子壓圈板的型態(tài)，增加弧形齒部，達到很好的配合電機轉(zhuǎn)子沖片，把電機轉(zhuǎn)子沖片齒部安全壓住，降低沖片受到的各種力。

【專利說明】一種新型電機轉(zhuǎn)子壓圈

【技術(shù)領(lǐng)域】

涉及電機零配件【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種新型電機轉(zhuǎn)子壓圈結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】

目前使用的電機中，電機在使用一段時間后有時會出現(xiàn)電機沖片齒部翹開斷裂現(xiàn)象的發(fā)生，這是由于轉(zhuǎn)子壓圈壓在轉(zhuǎn)子沖片上時沒有完全壓住轉(zhuǎn)子沖片，在電機運行中產(chǎn)生的離心力和本身應(yīng)力集中地情況下，電機轉(zhuǎn)子沖片齒部翹開斷裂。一旦電機沖片齒部翹開斷裂，會嚴重損壞電機，給廠家?guī)斫?jīng)濟損失。

轉(zhuǎn)子壓圈，其技術(shù)方案為包括轉(zhuǎn)子壓圈本體，所述轉(zhuǎn)子壓圈本體上與轉(zhuǎn)子沖片的接觸面傾斜設(shè)置；所述轉(zhuǎn)子壓圈本體上開有標記孔和用于放置動平衡塊的環(huán)形槽；所述轉(zhuǎn)子壓圈本體上還環(huán)形陣列有多個通風(fēng)孔所述通風(fēng)孔和標記孔位于環(huán)形槽內(nèi)。采用上述專利的技術(shù)方案，轉(zhuǎn)子壓圈本體上與轉(zhuǎn)子沖片的接觸面傾斜設(shè)置，安裝精度要求高，容易造成電機沖片齒部斷裂，不能解決上述技術(shù)問題。

【內(nèi)容】

要解決的問題是設(shè)計一種新型電機壓圈，降低電機沖片齒部翹開斷裂現(xiàn)象的發(fā)生，使電機更加安全平穩(wěn)的運轉(zhuǎn)。

所要解決的技術(shù)問題是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:

一種新型電機轉(zhuǎn)子壓圈，所述轉(zhuǎn)子壓圈由壓圈本體I和弧形齒部2組成；所述壓圈本體I為圓環(huán)形，弧形齒部2設(shè)于壓圈本體I的外圈，所述弧形齒部2均布于壓圈本體I的外側(cè)，所述相鄰的弧形齒部2的根部平滑過渡，所述弧形齒部2的頂端設(shè)有倒角；所述壓圈本體I內(nèi)圈3為與壓圈本體I的外側(cè)同心的圓形，且內(nèi)部設(shè)有卡口 4。

壓圈本體I的內(nèi)圈3與外圈之間設(shè)有安裝孔5,通過安裝孔5與電機殼固定。

壓圈本體I的內(nèi)圈3的直徑為475mm,所述卡口 4的頂端至內(nèi)圈3相對側(cè)的直線距離為485mm ;所述卡口 4的寬度為25mm。

安裝孔5設(shè)有8個,均布于壓圈本體I的內(nèi)圈3與外圈之間的同心圓上。

弧形齒部2的根部的倒角為R5.5，所述弧形齒部2的頂端的倒角為R3。

通過采用上述技術(shù)方案，改變電機轉(zhuǎn)子壓圈板的型態(tài)，增加弧形齒部，達到很好的配合電機轉(zhuǎn)子沖片，把電機轉(zhuǎn)子沖片齒部安全壓住，降低沖片受到的各種力。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，即新型電機轉(zhuǎn)子壓圈從而減少電機轉(zhuǎn)子沖片齒部翹開斷裂的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：電機轉(zhuǎn)子壓圈

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及涉及ー種牽引電機的機座定子壓圏，特別是大功率動車和機車牽引電機的機座定子壓圈。

背景技術(shù)：

國外大功率鐵路動車和機車使用的單機容量在500kW以上的大功率牽引電機的機座，一般采用兩側(cè)鑄造壓圈加中間鋼板的焊接結(jié)構(gòu)，定子沖片疊壓后，被圍焊在機座內(nèi)而形成鐵芯，稱之謂定子機座。目前我國引進的鐵路機車和動車的大功率牽引電機機座制造技術(shù)也采用這種生產(chǎn)方式。目前，這些電機的定子繞組采用的是成型繞組，成型繞組端部一般均需要固定在定子法蘭或機座上，通常采用把繞組端部綁扎在絕緣支撐機構(gòu)上，絕緣支撐機構(gòu)用緊固件緊固在定子壓圈上，這種傳統(tǒng)的固定方式需要用到絕緣材料做成的支撐機構(gòu)及緊固件，存在機械強度差，零件數(shù)多造價貴，絕緣材料做成的支撐機構(gòu)容易破損，緊固件容易脫落等缺點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種強度高、可靠性好、井能有效的固定成型繞組的定子壓圈結(jié)構(gòu)。為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是ー種定子壓圈結(jié)構(gòu)，包括定子壓圈，定子壓圈的端面上設(shè)有與定子壓圈制成一體的外伸的軸向綁扎桿。所述定子壓圈的端面上具有環(huán)形斜面。所述綁扎桿為十根，且均勻分布在定子壓圈的端面上。

采用上述結(jié)構(gòu)后，由于定子壓圈的端面上設(shè)有與定子壓圈制成一體的外伸的軸向綁扎桿，綁扎桿上纏繞有絕緣帯，并浸漆固化處理，因此能有效的固定成型繞組的端部，而且由于是與定子壓圈端部制成一體，強度比以前用緊固件緊固的固定裝置強度更高，可靠性更好。

具體實施例方式以下結(jié)合附圖給出的實施例對本發(fā)明作進ー步詳細的說明。參見圖1、2所示，ー種定子壓圈結(jié)構(gòu)，包括定子壓圈1，定子壓圈I的端面上設(shè)有與定子壓圈I制成一體的外伸的軸向綁扎桿1-1。綁扎桿上纏繞有絕緣帶，并浸漆固化處理。參見圖I所示，為了以后在安裝過程中碰傷，所述定子壓圈I的端面上具有環(huán)形斜面 1-2。參見圖I所示，為了能更好的固定住成型繞組端部，所述綁扎桿1-1為十根，且均勻分布在定子壓圈I的端面上。參見圖I、2所示，本發(fā)明使用時，將定子壓圈I固定在定子機座上，然后將成型繞組的端部綁扎在定子壓圈I的十根綁扎桿1-1上，綁扎桿1-1與定子壓圈I鑄造成一體，而且綁扎桿1-1上纏繞有絕緣帶，并浸漆固化處理，有效的固定成型繞組的端部，而且由于是與定子壓圈1-1端部鑄造成一體，強度比以前用緊固件緊固的固定裝置強度更高，可靠性更好。

權(quán)利要求

1.一種定子壓圈結(jié)構(gòu)，包括定子壓圈(1)，其特征在于定子壓圈(I)的端面上設(shè)有與定子壓圈(I)制成一體的外伸的軸向綁扎桿(1-1)。

2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的定子壓圈結(jié)構(gòu)，其特征在于所述定子壓圈(I)的端面上具有環(huán)形斜面(1-2)。

3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的定子壓圈結(jié)構(gòu)，其特征在于所述綁扎桿(1-1)為十根，且均勻分布在定子壓圈(I)的端面上。

定子壓圈結(jié)構(gòu)，包括定子壓圈，定子壓圈的端面上設(shè)有與定子壓圈制成一體的外伸的軸向綁扎桿；定子壓圈的端面上具有環(huán)形斜面；所述綁扎桿根據(jù)綁扎固定端部線圈的需要分布在定子壓圈的端面上，綁扎桿上纏繞有絕緣帶，并浸漆固化處理。本發(fā)明強度高、可靠性好、并能有效的固定成型繞組。

1·總則

本規(guī)程適用于高低壓電機定轉(zhuǎn)子的修理與線圈繞制工藝。

2·完好標準

2·1 外殼完好，油漆色調(diào)一致完整，銘牌清晰。

2·2 電動機內(nèi)部無積灰和粉塵及油污，風(fēng)道暢通。

2·3 潤滑油質(zhì)量型號符合要求，油量適當(dāng)。

2·4 繞組及鐵芯無老化，變色和松動，變形現(xiàn)象。

2·5 重繞繞組的導(dǎo)線型號，線規(guī)線模尺寸，匝數(shù)絕緣等級及絕緣結(jié)構(gòu)，聯(lián)接方式，符合原電動機繞組的數(shù)據(jù)標準。

2·6 定子繞組槽楔，綁線和端部墊塊齊全，緊固，端部綁扎固定牢固。

2·7 風(fēng)扇葉片齊全，角度適合，固定牢固。

2·8 各部附件合格，螺栓，螺母齊全緊固。

2·9 換向器表面光滑，電刷與換向器接觸良好，運轉(zhuǎn)無火花，電刷牌號符合要求。

2·10 試運轉(zhuǎn)(運行)時各部溫升不超過表1的規(guī)定值

2·11 滑動軸承電動機之轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向竄動應(yīng)不大于表2規(guī)定。

2·12 試運轉(zhuǎn)聲音和電流正常。

2·13  絕緣電阻每千伏不小于lMΩ。

2·14  預(yù)防性試驗，交接試驗合格。

2·15  55KW以上低壓及6KV以上高壓電動機建立檔案，內(nèi)容:銘牌數(shù)據(jù)，鐵芯，繞組參數(shù)，檢修記錄，試驗報告，大修方案，等等資料。

3  檢修工藝及質(zhì)量標準

3·1 檢修程序

為縮短電機的修理時間，繞組鐵芯的修理與零部件機械修理可同時進行，依照參圖1所示程序安排檢修工作。

3·2 電動機的拆裝

3·2·1 拆下電機引線做好標記

3·2·2 卸下電機端蓋和軸承外蓋，拆前務(wù)必在端蓋與機座外殼的接縫處打上標記，前后端蓋的記號不應(yīng)相同，并測定轉(zhuǎn)子間隙。

3·2·3 將電刷提出，并在電刷中性線的位置做好標記。

3·2·4 抽出轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子重量小于35kg時用手抽出，大的轉(zhuǎn)子用吊裝工具抽出，更大的轉(zhuǎn)子須用長卡與轉(zhuǎn)子軸連接將轉(zhuǎn)子抽出，方法是在轉(zhuǎn)子慢慢移出，待轉(zhuǎn)子重心移到定子外面時，在轉(zhuǎn)子軸端下墊一支架，將鋼絲繩套在轉(zhuǎn)子重心處，然后慢慢將轉(zhuǎn)子全部抽出。

3·2·5 軸承的拆卸

a 用銅棒拆卸

軸承內(nèi)圈墊上銅棒，用手錘敲打銅棒，把軸承敲出，敲時要沿軸承內(nèi)圈四周相對兩側(cè)輪流均勻敲打，不可只敲打一邊，用力不宜過猛。

b 在圓筒上拆卸

在軸承內(nèi)圈下面用兩塊鐵板夾住軸，放在一只圓筒上面(圓筒內(nèi)徑略大于轉(zhuǎn)子外徑)在軸的端面上墊放銅塊，用手錘對準軸中心適度敲打，使軸承脫出。

c 用拉具拆卸

用拉子(二爪或三爪)鉤住軸承內(nèi)圈，扭緊螺桿即可慢慢將軸承拉下，較大的軸承還可以將加溫后再用專用拉子拆卸(如用氣焊，或軸承加熱器加熱使其受熱膨脹)。

3·2·6 電動機檢修后的裝配:按拆卸時的相反順序進行，定轉(zhuǎn)子氣隙在圓周各點值之差，不得超過平均值的±10%。

3·3 鐵芯的檢修

3·3·1  鐵芯松動不嚴重時，在松弛處打入絕緣硬紙板做成的楔子。

3·3·2  極少數(shù)彎曲的齒片可拆除，試用鑿子把損壞鐵芯鑿去。

3·3·3  經(jīng)打磨毛刺清理后，在損壞部位涂上稀釋的同級或高一級的絕緣漆。

3·3·4  在大中型電機已損壞部位的片間插入云母片達到一定深度。

3·3·5  在剔去熔體的空穴處，鑲補絕緣填充物(如環(huán)氧樹脂)，填充物與鐵芯表面結(jié)合緊密牢固。

3·3·6  定子內(nèi)孔變形應(yīng)使用千斤頂加壓矯正變形鐵芯。

3·3·7  鐵芯檢修的質(zhì)量標準

a 鐵芯緊密無松動，清潔無塵、油垢、銹蝕，表面漆完整。

b 磁極與磁輪連結(jié)緊固，通風(fēng)道暢通。

c 鐵損符合標準，無局部發(fā)熱現(xiàn)象。

3·4 繞組檢修通則

3·4·1 繞組的檢查

a 繞組絕緣有無脫落，變色，焦化，擦傷，燒損。

b 繞組接頭引線是否脫焊和斷線。

c 端部綁線是否松脫，斷裂，焦化，燒損。

d 槽楔是否松動，斷裂，灼焦，變形，擦傷，脫落。

e 轉(zhuǎn)子鼠籠條(或繞組)有無斷裂、轉(zhuǎn)子平衡塊及風(fēng)扇螺絲有無松動，防松裝置是否完整。

f 電樞繞組有無斷線脫焊，與整流片間的焊接是否牢固。

g 電樞繞組，繞線式轉(zhuǎn)子繞組的綁扎鋼線或無緯帶是否松動，斷裂或開焊。

h 根據(jù)繞組損壞程度來確定部分或全部更換繞組。

3·5 繞組的清掃擦試及清洗

3·5·1 小型電機繞組可用吹風(fēng)機或皮老虎，清除灰塵和污物，然后用干凈布擦其繞組表面及通風(fēng)道。

3·5·2  大中型高壓電機可用氣泵的壓縮空氣來吹繞組表面及線縫中的灰塵，一般用空氣壓力在2-3個大氣壓即2-3公斤/平方厘米，絕緣老化的舊電機最好用橡皮管清掃通風(fēng)道和夾層時，常用4-6個大氣壓，不能用金屬噴咀。

3·5·3 繞組清洗采用汽油和四氧化碳1:2的混合溶液或用四氯化碳溶液來清洗，繞組要加熱到40oC-60oC，用氣泵加噴槍噴洗，能把臟物從縫隙中沖洗溶解好自行脫離繞組，由于四氯化碳溶液有毒，清洗時易揮發(fā)，檢修人員須帶口罩和防護眼鏡。

3·6 繞組故障尋找方法

3·6·1 繞組接地故障點的查找

a 串聯(lián)燈泡法

將32-220V交直流電接入接地的某相繞組，中間串入40-100瓦的燈泡(電壓與電壓相同)，再將地線接在電機外殼上，通電后燈泡發(fā)光，此時用硬木或銅板墊在外殼的上口邊緣上，用手錘沿著周圍敲擊，敲到某一處發(fā)現(xiàn)燈光一滅一亮?xí)r，該處就是接地點，接地多數(shù)發(fā)生在鐵芯的槽口上，可改用200-10OOW燈泡串入電源，通電使燈泡發(fā)光后，用手把露出在鐵芯外面兩端繞組往鐵芯里面撳，撳到繞組稍動就可以，如繞組用手撳不動，可用木質(zhì)棍棒撬動繞組(必須在繞組外表面墊一層厚布或其它柔軟物，以免損傷繞組)，如燈泡一滅一亮，就是電路中的電流時通時斷，并在接地點上有微動的火花，必須注意觀察，把電機放在暗處試驗，也可在晚上，閉燈后試驗，燈泡放得離電機遠一些為好。

b 電流燒穿法

遇到接地點在槽里或在槽口但繞組和鐵芯粘得很緊，難以撬動時，采用較大電流燒穿法比較容易發(fā)現(xiàn)，用一臺調(diào)壓變壓器接上電源后，接地點很快發(fā)熱絕緣物冒煙，立即切斷電源，在冒煙點上做好標記，通入電流的數(shù)值，小型電機不超過額定電流的兩倍，時間不超過半分鐘，容量稍大的電機，只要額定電流的20-50%，也可以逐漸加大電流到接地點則開始冒煙就切斷電源。

c 分組淘汰法

當(dāng)遇到接地點不但在鐵芯里面而且燒得比較厲害，燒損的銅線與鐵芯溶在一起，接觸面大于導(dǎo)線截面時采用把接地的一相繞組分成兩半，好的一半留下來，接地部分再分兩半，依此類推，把接地點從某相繞組上逐步縮小范圍，最后到某一個線圈或某一線匝上，方法為:先將電源的地線接在電機外殼，火線與燈泡的一根線接好后裝上燈泡，拆開中間繞組端部接頭，此時把燈泡串接在繞組一端和大地之間，若燈泡不亮，證明接地故障不在這段繞組上，在把燈泡串在另一段繞組與大地之間，燈泡發(fā)亮，則接地點在該繞組之間，再拆開故障點段兩繞組接頭，燈泡串入繞組之間，用同樣方法分別檢查，最后可以確定接地故障在第幾極相組的第幾個線圈里。

d 工頻振動法

先查清接地的某相繞組在每一磁極中占多少槽，并在槽上作好記號，再將220v工頻電壓接入故障繞組，中間串入可變電阻或并聯(lián)若干燈泡，便于控制試驗電流，地線接外殼，通電低于電機額定電流負荷，此時用一條0.2-0.5mm厚的薄鋼片順著線槽依次吸過去。在正常的線槽上有電流其每秒鐘交變100次，磁力隨著波動，所以薄鋼片會發(fā)出吱吱的振動聲，遇上有接地故障的槽，由于電流從此流入接地點，薄鋼片的振動聲就比正常輕得多，當(dāng)接地嚴重時或接地點正好發(fā)生在該槽線圈引入電流的第一線匝時。薄鋼片就不振動了，為查證故障點，用同樣方法進行試探幾次，并把電源換到另一線端上試查幾次，如每次查定故障點在某一槽上，這就是確定的故障點了，如薄鋼片振動不明顯，只能確定某一極相組，而不能確定在某槽或某線匝時，可將該極進行分組淘汰，最好正確地確定故障點的位置。以上幾種尋找接地故障的方法，同樣也適用于三相繞線或感應(yīng)電機的轉(zhuǎn)子繞組，對于鼠籠式轉(zhuǎn)子繞組(包括深槽籠和雙籠)與鐵芯緊密貼在一起:就是接地，就不需檢查對地絕緣。

3·6·2 繞組短路故障尋找方法，

a．三相電機繞組短路分兩種:一是異相繞組相互間的短路；二是一相繞組內(nèi)線圈或匝間的短路，尋找分兩步進行:一是不解體檢查，確定故障發(fā)生在那一相繞組中；二是對電機解體檢查尋找確定故障發(fā)生在哪一個線圈中。

b．不解體檢查電阻法:利用電橋測量每相繞組的電阻值，通過計算和比較來判斷某相繞組有無短路，由于繞組接線形式不同檢查時有三種:

(l)Δ/Y接線的繞組，六個線端都引出機座，只要測量每相繞組的線頭和線尾間的電阻值就可以了

(2)Y接線繞組，中心點在機里面，僅A、B 、C三個線端引出機外，(轉(zhuǎn)子繞組三極引線固定在銅環(huán)上)在兩個線端測得的電阻是兩相繞組的串聯(lián)電阻，每相繞組電阻值可通過下式計算:

RA=(RAB+RAC-RCB)/2

RB=(RBA+RBC-RAC)/2

RC=(RCA+RCB-RAB)/2  式中RA、RB、RC ----A、B、C各相繞組電阻。RAB，RBC，RCA----AB，BC，CA各相繞組電阻。

(3)△接線，每相繞組的頭和尾都在機體里面并頭后向外伸出A，B，C三個線頭，由接線測得的電阻是三相線圈的電阻，確定某一相繞阻的電阻可用下式計算:

c·解體電壓表檢查體:用12-36V直流電源，接入被檢查的某相繞組兩端，為調(diào)節(jié)電流，可并聯(lián)若干燈炮(或串大可變電阻)，如是星形接線，可將電源一端接中心點，另一端接被檢查繞組的線頭上，如是三角形接線，要拆開一個接頭，對故障相檢查，再用一只可讀數(shù)的直流電壓表，在引線上連接兩根插針，外套絕緣柄，檢查時插針輪流地刺入每個極相組的兩端連接線上，并記錄每次測量的電壓讀數(shù)值，此時如果極相組的電壓相同，證明該繞組沒有短路。如其中有一個極相組兩端電壓特別低，則這個極相組中有短路線圈，為進一步找出短路發(fā)生在哪一個線圈里把直流電源改接在極相組的兩端。電壓表引線插針刺入每個線圈的兩端，其中電壓最低的線圈，就是有短路故障的線圈。

d·解體短路偵察法:偵察器由矽鋼片和絕緣線構(gòu)成，形狀為H形，使用前先查清繞組節(jié)距，并把每相的引出線端分開接上交流電源，使偵察器端面和槽齒的平面貼吻合，構(gòu)成良好的閉合磁路，沿著槽齒逐槽檢查，其工作原理為:偵察器的電源線圈與變壓器的初級繞圈相似，被檢查的線圈相當(dāng)變壓器的次級繞組，如電機線圈無短路相，當(dāng)變壓器的次級開路沒有負荷，此時電源線圈只有空載激磁電流，第二線圈上的電壓表不動或微動，若遇線圈有短路，電源線圈上反映的電流是空載激磁電流加負荷電流，此時短路的線圈也流過電流，并由此而產(chǎn)生磁通和鐵芯構(gòu)成閉合回路，同時切割第二線圈，使電壓表指示值突升，各槽之間電流變動，可以串聯(lián)在第二個線圈上的低讀數(shù)電壓表上明顯地看出來，在相互比較之下，電壓特別高的槽中有短路線圈，現(xiàn)將兩組鐵芯和線圈數(shù)據(jù)及使用法介紹如下:

鐵芯1的截面為6cm2線圈，用0.47mm2漆包線270匝，兩者都有層間和鐵芯間的絕緣，電源用2700匝，兩者都有層間和鐵芯間的絕緣，電源用220/36V行燈變壓器，接在鐵芯2線圈上的電壓表量程為0-50V，使用時槽內(nèi)導(dǎo)線若無短路，電壓表因漏磁應(yīng)出2V左右電壓，槽里如有2mm直徑的線匝短路時，電壓表顯示出40V左右電壓，在使用中鐵芯1如接上電源后，使其中幾處盡量與鐵芯相接觸(電機)以求勾通鐵芯磁路，另外，如暫時不用，須把電源及時關(guān)斷，以免鐵芯上線圈長時間發(fā)熱而損壞，鐵芯截面取8cm2擴時，若接220V電源，線圈用0.47mm2漆包線繞2068匝，即每伏9.4匝，自制偵察器鐵芯做戰(zhàn)H形，一端檢查定子用，另一端檢查轉(zhuǎn)子用，開口做成的調(diào)式更實用。

在高壓電機絕緣故障中,匝間絕緣破壓擊穿率一直高于主絕緣對地擊穿率。但由于匝間絕緣擊穿常常引起主絕緣對地擊穿,因此在判斷事故時匝間事故容易被掩蓋,匝間絕緣質(zhì)量也容易被人們所忽視。

從高壓三相交流異步電動機整體絕緣結(jié)構(gòu)看,匝間絕緣與主絕緣相比,具有絕緣薄、接觸面積大;在電機運行中特別是啟動時,所承受的過電壓高;在線圈制造中匝間絕緣要受到拉型整形時的機械力、壓型時的過熱及運行時的熱應(yīng)力等特點。特別是變頻電機的匝間絕緣還要承受交流變頻器輸出的高頻瞬間脈沖尖峰電壓,因此匝間絕緣結(jié)構(gòu)是整個絕緣結(jié)構(gòu)中的重點之一。由于匝間絕緣處理方案與電機類型、線圈匝數(shù)、繞線方式、電壓等級、使用工況等均有關(guān)系,如處理不當(dāng),即會造成質(zhì)量隱患

1 電機匝間絕緣確定原則

安全可靠、經(jīng)濟適用是匝間絕緣設(shè)計的首要原則。由于匝間絕緣的特殊性,選材設(shè)計時須具備以下條件:(1)應(yīng)有足夠的電氣擊穿強度;(2)相應(yīng)的耐熱等級;(3)應(yīng)能承受制造過程中以及運行時的各種機械力;(4)高壓時應(yīng)有良好的耐電暈性能;(5)絕緣厚度在不影響各項性能的情況下,越薄越好。

2 3kV~10kV高壓電機匝間絕緣結(jié)構(gòu)的確定

2.1 高壓電機線圈常用電磁線

線圈的匝間絕緣除特殊規(guī)格需加包絕緣外,主要是線圈所用電磁線自身的絕緣,所以電磁線的選擇至關(guān)重要。現(xiàn)行的高壓電機一般為F級電機,因此,電磁線耐熱等級也應(yīng)為155e的F級電磁線。從工藝角度出發(fā),自粘線是首選。它是一種線圈匝間膠化可靠、線圈制造工藝簡單,已被電機廠廣泛接受的一種電磁線。除自粘性外,導(dǎo)線的寬窄比也是重要的參數(shù)之一,一般情況下,寬窄比不宜大于6B1,較大線規(guī)時還應(yīng)考慮導(dǎo)線的硬度,線圈繞線方式也是選擇電磁線應(yīng)考慮的問題。

3kV電機電磁線以玻璃絲包漆包線為主,由于此類電機需求量小,一般也可選用薄膜線。6kV電機電磁線主要以玻璃絲包亞胺薄膜繞包線為主。萬伏級電機電磁線的選擇,主要是考慮電暈和過電壓問題,耐暈?zāi)蛪盒阅芎玫慕^緣材料首推云母,所以云母繞包線主要用于10kV電機,其種類主要有:(a)單面補強云母帶繞包線,這種云母繞包線絕緣厚度薄,耐電暈性能好,但由于沒有玻璃絲補強其機械強度較差,在線圈制造過程中應(yīng)格外注意,該種繞包線主要用于匝間絕緣厚度要求較薄,電機性能要求較高的10kV電機上;(b)玻璃絲包云母帶繞包電磁線,該種電磁線由于有玻璃絲補強材料,機械性能耐暈性能良好,是萬伏級電機常用電磁線;(c)玻璃絲包云母帶與亞胺薄膜混包電磁線,該種電磁線由于引進了亞胺薄膜,其機械性能和擊穿強度較上兩種電磁線均有大幅提高,常用在PVT較高,小功率有換位要求線圈的萬伏級電機上。

2.2 根據(jù)線圈每匝電壓峰值選擇匝間絕緣

2.2.1 圈式線圈每匝電壓峰值計算方法

電機在運行或啟動時線圈每匝所承受的過電壓峰值是確定匝間絕緣結(jié)構(gòu)的主要依據(jù),針對現(xiàn)在國內(nèi)各廠確定匝間電壓峰值的計算方法,仍以美國WH公司匝間電壓峰值計算方法為準。其計算公式如下:PVT=0.816@p.u@e@n/TPC式中,PVT)線圈每匝沖擊電壓峰值,V;p.u)每單位值,對于標準型線圈匝間絕緣為2;加強型線圈匝間絕緣為3(加強型線圈為電機頻繁啟動,且正反轉(zhuǎn));e)標準線圈為1,換位線圈為3;n)電機額定電壓,V;TPC)線圈匝數(shù)。

2.3 特殊繞制線圈匝間絕緣結(jié)構(gòu)

近年來隨著電力工業(yè)的發(fā)展,10kV電機需求量越來越多,此類電機線圈導(dǎo)線由于截面小,線圈匝數(shù)多,于是就產(chǎn)生了弓形、

電機定子壓圈之間的間隙稱為氣隙。異步電機和隱極同步電機理論上是均勻氣隙。凸極同步電機極靴表面與定子表面為偏心圓，存在最大氣隙δmax與最小氣隙δmin，一般δmin/δmax控制在0.7左右；而極間氣隙與極靴表面氣隙相比，屬于無窮大氣隙。通常談到凸極同步電機氣隙實際上是指極靴表面下氣隙。電機磁路可形象地表述為一條條閉合回路。磁路壓降計算選擇通過磁極中心的一條，磁場分析則根據(jù)磁通密度的大小繪出疏密不同的磁力線或磁通密度云圖。用來進行磁壓降計算的閉合磁路上，氣隙所占的長度比例很小，但磁壓降幾乎都消耗在上，或者說，氣隙尺寸決定了激磁安匝數(shù)的大小。

異步電機的氣隙選擇因素

異步電機的特點在于它的氣隙很小，中小型電機一般為0.2~1.5mm。因氣隙的大小對異步電機的性能及運行可靠性影響很大，確定氣隙長度δ時，必須考慮以下因素：

1）為降低勵磁電流，改善功率因數(shù)，氣隙應(yīng)盡量?。?

2）氣隙小，諧波磁場及諧波漏抗增大，使起動轉(zhuǎn)矩降低，雜散損耗增加，溫升可能升高；

3）為保證電機運行可靠性，避免氣隙不均勻而引起定、轉(zhuǎn)子相擦，氣隙不能太小。電機氣隙長度選擇經(jīng)驗?

初始選取異步電機氣隙長度δ時，可按以下經(jīng)驗公式計算：

（1）30千瓦及以下的小型電機，當(dāng)極數(shù)2P=4~12時,δ=0.2+D/1000(mm)；當(dāng)極數(shù)2P=2時,δ=0.3+D/666(mm)。

（2）30千瓦以上大、中型電機，當(dāng)極數(shù)2P=4~12時,δ=D(1+9/2P)/1000(mm)；當(dāng)極數(shù)2P=2時,δ=0.6+D/1600(mm)?？諝庀堕L度δ也是同步電機的最重要尺寸之一，它決定了電機的技術(shù)經(jīng)濟指標。直軸同步電抗Xd基本由空氣隙長度δ決定，而直軸同步電抗Xd決定了電機的最大轉(zhuǎn)矩（靜態(tài)過載能力）和穩(wěn)態(tài)短路電流，δ愈大，Xd愈小，因而最大轉(zhuǎn)矩（靜態(tài)過載能力）和穩(wěn)態(tài)短路電流愈大。

設(shè)計氣隙與制造過程控制

氣隙大小選擇除考慮以上設(shè)計要求外，還應(yīng)與對應(yīng)的制造工藝相適應(yīng)，保證產(chǎn)品性能的同時兼顧生產(chǎn)可行性和生產(chǎn)加工效率。在實際生產(chǎn)加工過程中，氣隙不勻是比較常見的質(zhì)量問題，該問題的直接后果是電機運行時表現(xiàn)為低頻電磁聲和振動。導(dǎo)致氣隙不勻的問題較多，如機座加工不同心、機座馬蹄、定子鐵芯不同心、定子鐵芯馬蹄、轉(zhuǎn)子與軸不同心、轉(zhuǎn)子鐵芯與軸配合松動、軸承與軸配合松動等都會導(dǎo)致電機運行時定轉(zhuǎn)子氣隙不勻。氣隙不勻?qū)е碌牡皖l電磁聲，在電機運轉(zhuǎn)時表現(xiàn)為比較沉悶的聲音，而且會隨之著電機電壓的升高而表現(xiàn)更為明顯，但只要切斷電源，電磁聲馬上消失；對于氣隙嚴重不均勻的電機，電機運行時會同時伴有振動，氣隙嚴重不均勻時，會導(dǎo)致電機掃膛。總之，定轉(zhuǎn)子間空氣隙長度對電機的性能、運行可靠性至關(guān)重要，從設(shè)計環(huán)節(jié)的選取到制造環(huán)節(jié)全過程零部件符合性對氣隙長度的影響，直接決定了能否生產(chǎn)出高性能的電機產(chǎn)品來，也是體現(xiàn)電機制造水平的關(guān)鍵因素。

● 制造過程中，因定轉(zhuǎn)子彈開程度隨機性很大，導(dǎo)致定子壓入機座后的定位不準，與轉(zhuǎn)子彈開引起的誤差疊加，導(dǎo)致整機裝配后定子與轉(zhuǎn)子對不齊。

● 對于鑄鋁轉(zhuǎn)子電機，由于熱加工的特殊性，轉(zhuǎn)子沖片會出現(xiàn)飄曲，或呈鍋底狀，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子鐵芯定位偏差較大，與定子錯位?！?定子鐵芯壓裝定位或轉(zhuǎn)子鐵芯轉(zhuǎn)軸定位臺階尺寸錯誤，其中定子壓裝定位尺寸錯誤有兩種原因：1）固定壓胎時，鐵芯定位面有焊點或變形凸起；2）活動壓胎時，無清晰的刻度指示，粗糙劃線目測控制。這種情況下，定轉(zhuǎn)子錯位明顯，還會導(dǎo)致電機空載電流偏大。轉(zhuǎn)子鐵芯轉(zhuǎn)軸定位臺階尺寸錯誤通常因設(shè)計未將各軸向疊裝的零件考慮周全造成。

● 定子或轉(zhuǎn)子鐵芯馬蹄，定位誤差大小等于馬蹄引起的鐵芯軸向尺寸增加量，局部錯位幅度較大。

● 電機運行時存在軸向磁拉力且軸向定位設(shè)計欠妥時，可能會有定轉(zhuǎn)子定位誤差累積效應(yīng)。

定轉(zhuǎn)子對不齊的危害

● 由于定轉(zhuǎn)子鐵芯對不齊直接導(dǎo)致電機有效鐵長不足，電機的空載電流會增大，電機溫升會升高。

● 因定轉(zhuǎn)子鐵芯對不齊，電機通電后定子和轉(zhuǎn)子會自動調(diào)整磁力中心線，致使電機轉(zhuǎn)子軸向機械位置周期性振蕩，電機軸承潤滑脂流失，軸承干磨燒損散架，導(dǎo)致電機軸抱死燒毀。● 電機的軸向位移或竄動沖擊與電機聯(lián)接的設(shè)備，同樣會導(dǎo)致設(shè)備受損。

● 振動噪聲問題加劇或產(chǎn)生雜音。