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發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間短路原因及修理方法介紹
2022-06-20

發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動部分。主要由導(dǎo)電的轉(zhuǎn)子繞組、導(dǎo)磁的鐵心以及轉(zhuǎn)子軸伸、護(hù)環(huán)、中心環(huán)和風(fēng)扇等組成。 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子可以分為兩種模式，一種是轉(zhuǎn)樞式還有一種是轉(zhuǎn)極式。①轉(zhuǎn)樞式：磁極放在定子上，轉(zhuǎn)子上安裝三相對稱電樞繞組，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時切割定子磁場，在轉(zhuǎn)子里感應(yīng)三相電勢，用三個滑環(huán)引出三相交流電；這種方式發(fā)電機(jī)功率不能做大，僅用在早期的小型發(fā)電機(jī)上。②轉(zhuǎn)極式：定子安裝三相對稱繞組，轉(zhuǎn)子安裝磁極和勵磁繞組，利用二個滑環(huán)向轉(zhuǎn)子勵磁繞組通入直流勵磁電流，產(chǎn)生恒定磁場，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，此磁場也旋轉(zhuǎn)，此旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子磁場切割定子三相對稱繞組，在定子三相繞組中感應(yīng)三相對稱電勢，此電勢輸出來就是三相交流電，因?yàn)槭菑亩ㄗ虞敵?，沒有運(yùn)動部分，所以功率可以做得很大，得到了廣泛的應(yīng)用。 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間短路原因 引起發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組匝間短路故障的原因總體上可分為以下兩方面。 （1）設(shè)計(jì)不夠合理。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子端部弧線轉(zhuǎn)彎處的曲率半徑偏小，致使外弧翹起，運(yùn)行中在離心力的作用下，匝間絕緣被壓斷，造成了匝間短路。 （2）制造質(zhì)量不良。 ①轉(zhuǎn)子端部繞組固定不牢，墊塊松動。對于發(fā)電機(jī)運(yùn)行中由銅鐵溫差引起的繞組相對位移，設(shè)計(jì)上未采取相應(yīng)的有效措施。 ②選用的匝同絕緣材料材質(zhì)不良，含有金屬性硬刺，或繞組銅導(dǎo)線加工成形后不嚴(yán)格的倒角與去毛刺，運(yùn)行中在離心力的作用下刺穿了匝間絕緣，造戒匝間短路。 ③端部拐角整形不好和局部遺留褶皺或凸凹不平；匝間絕緣墊片墊偏、漏墊或堵孔（直接冷卻的繞組通風(fēng)孔）；繞組導(dǎo)線的焊接頭和相鄰兩套繞組間的連接線焊口整形不良；制造工藝粗糙留下的工藝性損傷；轉(zhuǎn)子護(hù)環(huán)內(nèi)殘存加工后的金屬切屑等異物。 ④轉(zhuǎn)子線匝局部未銑風(fēng)孔扎或風(fēng)量不合格造成嚴(yán)重過熱，從而引起匝間短路。 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間短路測量方法 判斷轉(zhuǎn)子繞組匝間短路的方法有測量繞組直流電阻、錄制發(fā)電機(jī)空載及短路特性曲線、測量繞組交流阻抗等方法。前兩種方法靈敏度比較低。效果不明顯，測量交流阻抗則是一種比較靈敏的方法。當(dāng)繞組中存在匝間短路時，在交流電壓作用下流經(jīng)短路線圈中的短路電流要比正常電流大許多。該短路電流有強(qiáng)烈的去磁作用，即使在短路匝數(shù)很少時效果也十分明顯。因此，通過對轉(zhuǎn)子繞組中每個磁極交流阻抗值的相互比較，或與以前測量值相比較，即可以判斷繞組是否存在匝間短路。 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間短路修理方法 1.檢查查找短路點(diǎn)。分別對電動機(jī)繞組的相間、匝間、對地?fù)舸c(diǎn)的檢測，找出繞組故障點(diǎn)。一般情況下，160KW以上的電動機(jī)繞組均用的玻璃絲色扁銅線材料，故障點(diǎn)由于短路電流十分大，是正常工作電流的數(shù)倍。所以故障點(diǎn)能直觀地看見。如不能直觀地看見，可用雙臂電橋進(jìn)行檢測。 2.加溫取出短路線圈。找出故障點(diǎn)后，用封閉式電爐盤，放置在故障點(diǎn)鐵芯的上面進(jìn)行加熱。電爐盤的功率在2KW以上，根據(jù)電動機(jī)的功率大小，鐵芯的長度來決定用幾個加熱的電爐盤加溫。 加溫時間根據(jù)電動機(jī)的大小來定，只要溫度達(dá)到電機(jī)的槽鍥軟化后能抽出為止。抽出槽鍥后，用專用的自制清槽鏟刀，把繞組絕緣紙分離取出，再取出匝間短路的繞組扁銅線線圈。只要溫度掌握得當(dāng)，取出舊線部分是較容易的。 3.清理槽溝。取出故障扁銅線后，在熱態(tài)下清除槽溝原有的絕緣材料。因匝間短路對鐵芯擊穿的金屬熔點(diǎn)，可用電工鏨削工具去除，再用角向砂輪或銼刀銼削毛刺到光潔為止。 4.焊接新線圈。扁銅線匝間短路點(diǎn)在槽溝直線部分或在磁溝二端口部位。局部更換的新扁銅線焊接點(diǎn)均在兩端部棱形直線位置，如果是多根損壞更換，焊接處要分開一定距離成梯形焊接。 焊接前把焊接的扁銅線焊接點(diǎn)用平銼銼成斜坡對接，用氣焊焊接。選用小號氣焊焊槍為好，用含銀量高的焊絲焊接。焊接時用耐熱的石棉板隔開繞組線圈，避免燒壞繞組。焊接完后，用小平銼刀把焊接處的毛刺或多余部分金屬銼削達(dá)到扁銅線的尺寸。 5.絕緣處理和嵌線。 將焊接處理成型的扁銅線用玻璃絲帶，半壓半地包上二層。匝間或相間加上0.5mm厚的玻璃絲板條。槽溝的絕緣用0.35mm的DMD復(fù)合絕緣材料。更換部位的扁銅線經(jīng)玻璃絲上色后涂上1032#絕緣清漆，適當(dāng)加溫到不粘手后嵌入槽溝。槽鍥用2mm厚的玻璃絲板條。 6.干燥及清漆前的試。 測試相間、匝間、對地點(diǎn)的絕緣均合格后，做一次干燥清漆前的耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)?zāi)蛪簽?UN+1000伏，試驗(yàn)時間為1分鐘。相間、對地耐壓各做一次。 定子部位進(jìn)行干燥處理。我們自制的干燥箱，干燥溫度為100℃，恒溫時間四個小時后，進(jìn)行繞組整體清漆，絕緣清漆型號為1032#。局部修理部位多澆注清漆，一定要浸透。清漆后進(jìn)行二次干燥。100℃恒溫下干燥四個小時。 干燥結(jié)束后，待電機(jī)涼后的常溫下，再做一次漆后耐壓試驗(yàn)。耐壓電壓為2UN+1000伏，時間1分鐘。耐壓試驗(yàn)后對地及相間絕緣均能達(dá)到150MΩ以上。 7.裝配后的整機(jī)試驗(yàn)。 （1）裝配后對電動機(jī)的相間及對地的絕緣電阻測試。用500伏兆歐表測試，絕緣均能達(dá)到150兆歐以上。 （2）空載運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)。為了確保局部修理后的初次運(yùn)行安全，我們采用三相調(diào)壓器從低電壓逐步升到額電壓運(yùn)轉(zhuǎn)。其間測試三相電流的平衡值。空載額定電壓運(yùn)轉(zhuǎn)不低于1小時沒異?，F(xiàn)象后，做二次超壓運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)。超額定電壓為10%，空運(yùn)轉(zhuǎn)時間為1分鐘。注意觀察運(yùn)行情況。 （3）空載時做一次額定電流的試驗(yàn)。在電機(jī)低電位時，用大號管鉗卡住電機(jī)軸頭，使其不能旋轉(zhuǎn)，然后慢慢升高電壓，注意觀察三相電流表到額定電流時停止升壓，記錄額定的三相電流值。 （4）整機(jī)以上試驗(yàn)完成后，再用500伏兆歐表測試相間及對地絕緣值。

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