張曉亮 周少正 侯青楊 李志強(qiáng)

摘要：本文通過(guò)對(duì)高壓異步電動(dòng)機(jī)定子繞組制造過(guò)程的分析描述，明確了定子繞組制造過(guò)程中影響質(zhì)量的關(guān)鍵點(diǎn)，提出了規(guī)范性要求，并經(jīng)過(guò)驗(yàn)證可行有效。

關(guān)鍵詞：高壓異步電動(dòng)機(jī)定子繞組過(guò)程質(zhì)量控制

0 引言

高壓異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，定子繞組作為電動(dòng)機(jī)的核心部件，長(zhǎng)期過(guò)載、電流超過(guò)額定電流、絕緣老化、繞組嵌線時(shí)絕緣物受傷等都會(huì)造成繞組的擊穿，從而引起電動(dòng)機(jī)突然停機(jī)甚至?xí)o用戶造成重大人員財(cái)產(chǎn)損失。因此，定子繞組制造質(zhì)量成為影響電動(dòng)機(jī)可靠性的關(guān)鍵。本文根據(jù)定子繞組制造過(guò)程中容易出現(xiàn)問(wèn)題的工步，提出高壓異步電動(dòng)機(jī)定子繞組制造過(guò)程控制要求，以進(jìn)一步提升繞組制造質(zhì)量。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，這些要求可行、有效。

1 嵌、接線前的準(zhǔn)備

1.1 定子鐵芯的檢查要求 定子鐵芯上的工作號(hào)、規(guī)格型號(hào)標(biāo)示與技術(shù)通知單一致。定子鐵芯表面基本無(wú)銹蝕、磕碰、灰塵等缺陷。齒壓板無(wú)明顯扭斜變形、尖角、毛刺等。壓圈倒角明顯、不高出槽底，壓圈螺孔螺紋沒(méi)有損傷，孔內(nèi)無(wú)雜物。槽型整齊，槽內(nèi)無(wú)焊豆、焊渣、倒片、錯(cuò)片等缺陷，鐵芯槽內(nèi)無(wú)鐵屑、灰塵等異物。

1.2 定子線圈的檢查要求 定子線圈對(duì)應(yīng)的工作號(hào)、規(guī)格型號(hào)標(biāo)示、數(shù)量與技術(shù)通知單一致，檢查試驗(yàn)合格標(biāo)記齊全、清晰。定子線圈絕緣無(wú)磕碰、污物、直線部分破損等明顯缺陷。

2 定子繞組嵌、接線過(guò)程要求

2.1 定子線圈嵌線前的擠壓 采用白坯工藝制造的定子線圈，嵌線前需對(duì)其直線部分進(jìn)行擠壓，以降低嵌線難度，減小嵌線過(guò)程中因嵌線困難造成絕緣損傷的風(fēng)險(xiǎn)。擠壓板表面應(yīng)光滑、平整，無(wú)銹蝕、灰塵，尖角、毛刺等，所有棱角必須倒鈍。線圈直線部分同一部位每次擠壓時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，一般不超過(guò)3秒鐘，擠壓時(shí)應(yīng)注意保證定子線圈直線部分高度方向與壓板平行貼合，不允許出現(xiàn)擠壓過(guò)程中線圈傾斜，以避免擠壓過(guò)程中擠壓版損傷定子線圈絕緣。擠壓操作不適用于采用模壓工藝制造的定子線圈。

2.2 嵌線保護(hù)薄膜的使用 先將兩張保護(hù)薄膜（0.1mm

厚的聚酯薄膜或0.12mm厚的復(fù)合材料）在與槽深相同處沿長(zhǎng)度方向折疊，然后將其分開，放置在所需嵌線的槽內(nèi)的兩邊，然后將擠壓過(guò)的定子線圈嵌入此槽內(nèi)。該槽嵌線完畢后，將保護(hù)薄膜取出，按相同的方法在下一槽內(nèi)繼續(xù)嵌線。每次嵌線后將保護(hù)薄膜取出時(shí)，應(yīng)仔細(xì)查看保護(hù)薄膜上是否有破損。若有破損，必須將該支線圈取出，檢查線圈絕緣損傷情況并修復(fù)，重新更換保護(hù)薄膜，并借助手電筒查看槽內(nèi)是否有焊豆、焊渣、倒片、錯(cuò)片、鐵屑等缺陷，處理合格后方可繼續(xù)嵌線。嵌線過(guò)程中，第一個(gè)嵌線節(jié)距的一組定子線圈上層邊未嵌鐵芯槽內(nèi)，其與鐵芯槽的接觸部位必須加墊牛皮紙以避免嵌線過(guò)程中與鐵芯槽發(fā)生摩擦造成絕緣損傷。

2.3 墊條的使用要求 使用前表面必須擦拭干凈，無(wú)污物及尖角毛刺，放置后應(yīng)平整。對(duì)于槽底墊條、層間墊條需要對(duì)接使用的，放置前必須用聚酰亞胺粘帶在對(duì)接處半迭包兩層各約30mm并加以固定，對(duì)接處可以有1mm左右的間隙，但不許有重疊現(xiàn)象。放置測(cè)溫元件的鐵芯槽內(nèi)，與測(cè)溫電阻板長(zhǎng)度相同的墊條應(yīng)剪掉。墊條放置后每端出槽口長(zhǎng)度（放置測(cè)溫裝置對(duì)應(yīng)槽除外）基本一致，打完槽楔后，墊條固定牢固，不松動(dòng)，用手拉不發(fā)生串動(dòng)。

2.4 定子線圈嵌線操作要求 嵌線時(shí)，應(yīng)保證線圈與槽形在同一平面上，必要時(shí)用墊有薄毛氈的扳手卡在出槽口直線部分將線圈進(jìn)行校正。翻轉(zhuǎn)鐵芯時(shí)，為避免線圈脫落，應(yīng)將線圈端部用綁扎繩固定在端箍或支件上，不采用線圈下層邊全嵌入槽底后再嵌上層邊的方法，應(yīng)根據(jù)線圈上、下層邊夾角及節(jié)距和直線部分絕緣后高度而定。當(dāng)下層邊嵌入槽中約槽深一半位置時(shí)，上層邊開始自然嵌入。按同樣方法至線圈全部嵌入槽內(nèi)為止。需注意將已嵌線線圈的鐵芯槽槽口墊塊用聚酯氈包裹好，將所有綁扎線圈的出槽口處塞緊，以避免后續(xù)嵌線中損傷白坯線圈槽口絕緣。定子線圈上層邊入槽時(shí)，應(yīng)注意檢查層間墊條是否發(fā)生傾斜，若發(fā)生傾斜應(yīng)立刻放平，以避免上層線圈嵌入時(shí)損傷定子線圈絕緣。每支線圈嵌線后，用直角鋼板尺測(cè)量?jī)啥硕瞬可斐鲨F芯最外側(cè)沖片長(zhǎng)度，端部線圈鼻部外沿距鐵心長(zhǎng)距離不超過(guò)規(guī)定要求，但注意保證每端端部伸出鐵芯長(zhǎng)度要基本一致，相鄰線圈伸出鐵芯長(zhǎng)度誤差不超過(guò)3mm。不符合要求時(shí)，用橡皮錘正對(duì)線圈鼻部平面敲打線圈，敲打時(shí)用力要輕，不能猛擊，以免損傷線圈絕緣。

2.5 打槽楔操作要求 在準(zhǔn)備打槽楔的槽內(nèi)放置楔下墊條，墊上打板，用橡皮錘敲打打板，使線圈完全貼合槽底，同時(shí)檢查底墊、中墊伸出長(zhǎng)度是否相等，否則進(jìn)行調(diào)整。打槽楔前，對(duì)應(yīng)的線圈出槽口位置墊上復(fù)合材料紙，以防打槽楔時(shí)損傷線圈絕緣或污染線圈表面，然后將槽楔有斜面一端插入槽內(nèi)，再將槽楔打入槽內(nèi)。若楔下墊條放置規(guī)定的層數(shù)后，槽楔打入后松動(dòng)或與線圈間有明顯間隙時(shí)，必須用與楔下墊條同等材質(zhì)、寬度的墊條進(jìn)行加墊，但不允許分段增加調(diào)整墊條。槽楔打入時(shí)，注意保證槽楔與鐵心接觸部分充分接觸、槽楔平整不得偏斜，打入后槽楔松緊程度合適，用食指緊壓槽楔，沿鐵芯軸向用力推，槽楔不得串動(dòng)，否則應(yīng)加墊墊條。用手拉鐵芯槽內(nèi)伸出的底墊，底部墊條不得輕易串穿動(dòng)，輕易串動(dòng)說(shuō)明下層邊線圈沒(méi)有完全落入槽底，需重新調(diào)整或加墊調(diào)整墊條。槽楔打入后，鐵芯兩端伸出的槽楔基本無(wú)打毛、打裂現(xiàn)象，否則更換槽楔。同時(shí)，槽楔兩端伸出鐵心長(zhǎng)度基本一致，相鄰槽楔長(zhǎng)度相差不超過(guò)3mm。

2.6 定子繞組端部整形要求 定子線圈嵌線、端部端箍綁扎完畢后，需進(jìn)行定子繞組端部的整形，以保證繞組端部長(zhǎng)度符合要求，線圈間隙均勻。繞組整形時(shí)，先將打板與線圈鼻部保持寬度方向一致，再用橡皮錘連續(xù)、多次敲打打板，直至繞組端部外圓、軸向尺寸符合要求，禁止用力過(guò)猛、一次整形到位，以避免線圈端部因突然變形造成內(nèi)外部絕緣損傷。

2.7 定子線圈連接線的焊接、絕緣處理要求 用克絲鉗將需要焊接在一起的上、下部分銅扁線進(jìn)行修整使其平直，對(duì)兩根及以上并排引出的銅扁線，修整時(shí)保證每根銅扁線間基本無(wú)間隙。將焊接部分銅扁線上的絕緣層去掉，折彎上面部分的銅扁線成90°，根據(jù)確定的搭接長(zhǎng)度要求，用鷹嘴鉗將上面部分多余的線圈引線截掉。截?cái)鄷r(shí)，要盡可能的保證水平方向截?cái)啵悦獬霈F(xiàn)較明顯的尖角、造成在包扎絕緣時(shí)損傷絕緣。按同樣的方法、要求折彎下面部分的銅扁線，并將多余的部分截掉，注意保證焊接的搭接長(zhǎng)度。焊接前，再次對(duì)搭接部分的銅扁線進(jìn)行修整，確保搭接部分的銅扁線完全接觸，上、下部分基本無(wú)間隙，以保證焊接質(zhì)量，同時(shí)，注意要保證上下部分的導(dǎo)線基本平行引出，以保證焊接后的外觀形狀美觀。同時(shí)，用濕潤(rùn)的石棉紙或其它隔熱材料將鄰近焊接處的其它線圈保護(hù)好，防止焊接時(shí)燒損定子線圈絕緣。調(diào)整好乙炔、氧氣火焰，加熱時(shí)使焊槍盡可能向外噴焰，利用焰心將待焊部分的銅扁線加熱為“櫻紅色”，然后將焊料放在加熱為“櫻紅色”的銅扁線上，讓焊料自然熔化，使銅扁線焊為一體。焊接后，用銼刀對(duì)焊接處的碳化物及焊接處銅扁線上的焊渣、焊豆、尖角、毛刺等進(jìn)行徹底清理打磨，再用規(guī)定的絕緣材料進(jìn)行包扎處理。包扎時(shí)，必須保證和線圈引線已包扎的絕緣搭接長(zhǎng)度不小于15mm，并逐層與線圈引線上已包扎的絕緣錐體相搭接。極相組引線的焊接、包扎處理要求同上。

3 效果驗(yàn)證

將上述要求應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，定子繞組月度半成品試驗(yàn)一次通過(guò)率由原來(lái)的92.3%提高至95.9%，成品試驗(yàn)通過(guò)率99.3%，出廠投運(yùn)三年之內(nèi)未發(fā)現(xiàn)因定子繞組制造質(zhì)量問(wèn)題造成的返廠維修，充分證明上述措施可行有效，電動(dòng)機(jī)定子繞組可靠性大大提高。

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作者簡(jiǎn)介：張曉亮（1979-），男，河南南陽(yáng)人，助理工程師，畢業(yè)于湖北襄樊學(xué)院電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)，畢業(yè)后長(zhǎng)期從事高壓中型隔爆電機(jī)的工藝研究工作，現(xiàn)主要從事汽輪發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)開發(fā)工作。