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電機檢修工藝與標準

電機檢修工藝與標準

異步電動機主要由定子和轉子兩部分組成

 當三相異步電動機定子繞組通入三相對稱交流電以后,便產生旋轉磁場,該旋轉磁 場在空間旋轉時掠過轉子導體,也就是轉子導體將切割磁力線,從而產生感應電動勢。由于

轉子繞組自身是短接的,所以在感應電動勢的作用下,轉子導體內便有感應電流通過。根據載流導體在磁場中要受到電磁力作用的原理,將使轉子導體受到一個與旋轉磁場方向相同的電磁力,在這個電磁力的作用下,轉子將沿著旋轉磁場的方向旋轉起來。   

電動機按轉子結構可分為鼠籠式,繞線式

電動機的損耗主要有銅損,鐵損,風損和機械損耗。、  

在三相電壓嚴重不平衡的情況下,是不允許電動機投入運行的。  

三相異步電動機每個磁極在定子鐵心內圓所占的部分圓周范圍,稱為極距

電角度與電動機的極對數p之間的關系為&=180p 。 

三角接線的三相異步電動機可以利用Y--△降壓起動。  

    一般中小容量異步電動機有短路保護,失壓保護和過載保護。    

    繞組線圈的兩個有效邊之間所跨的定子鐵芯槽數即為繞組線圈的節距。

    三相異步電動機定子繞組按每極每相的槽數分整數和分數繞組。 

重繞電動機繞組時,以銅線代替鋁線,代用后銅線的直徑為dT=0.8dl

一般鼠籠式異步電動機空載電流占額定電流的20%--50%。      

異步電動機的轉差率是:n1-n/n1× 100%      

    定子三相繞組為Y形接線的異步電動機,若誤接成△接線,電動機.不能正常運行,將燒毀電機

      通常異步電動機在小容量的情況下可以直接啟動 .     

      異步電機或同步發電機的三相繞組相差120度電角度排列。

單相分相式電動機,有兩組線圈 ,一組為起動線圈,一組為運行繞組,顛倒這兩組線圈中任意一組的兩個線端;就可以使方向倒轉。

單相異步電動機常用的起動方法有直接,降壓,分相,罩極。 

      三相電動機的運轉比單相的更平穩有效。

步發電機按結構特點可分為 凸極和 隱極發電機。

當交變磁場切割繞組時,便在繞組中產生交變電動勢和交變電流,即發電機發出電。大、中型水輪發電機多采用單匝條式波繞繞組。 因為硅鋼片具有較高的導磁率和磁感應強度,矯頑力小,磁滯及渦流損耗都很低,電氣方面的不平衡力主要有: 不均勻的氣隙造成徑向磁拉力不平衡;發電機轉子線圈匝間短路后.造成不平衡磁拉力增大;三相負荷不平衡產生負序電流和負序磁場,形成交變應力和轉于表面渦流等。

同步發電機的轉子材料:只考慮強度的高強度材料

發電機的轉子磁場在定子里是轉動的,所以定心子鐵芯是處于交變磁場的作用下,為了減少定子鐵芯的渦流損耗,故定子鐵芯采用片間相互絕緣的硅鋼片來疊成。而定子的旋轉磁場對轉子來講,它們是同步旋轉的,它們之間是相對靜止的,所以轉子實際上是處在一個不變的磁場,因此轉子可采用整塊鋼來緞成

   定子鐵芯里的硅鋼片、絕緣漆及其它金屬的允許溫度是很高的:而絕緣紙的耐溫能力最差,它屬于A級絕緣,根據試驗可知,發電機的定子鐵芯溫度在105℃的溫度下,  長期運行時,對絕緣紙也是沒有問題的。    

絕緣材料?可分為下列幾個等級:

   Y級;耐熱能力為  90℃,如處理過的;有機材料(棉紗、白布帶等)。    

   A級:耐熱能力為  100℃,如侵漬處理過的有機材料(紙,木塊等)、瀝青。    

   E級:耐熱能力為  120℃,如聚乙烯類絕緣。

   B級:耐熱能力為  130℃,如云母帶、B級膠、蟲膠。

   F汲:耐熱能力力;155℃,如聚脂絕緣染。

   H級:耐熱能力為;180℃,如硅有機絕緣。

   C級:耐熱能力為;180℃以上如天然云母、玻璃、瓷料。

   所以發電機的允許溫度受上述材料的限制。   

發電機小修

       1  發電機小修項目及質量要求(見表1)

 

           

            

1

檢查定子線圈端部,連線及瓷瓶

無過熱、損傷。無灰塵、油垢,擦后手摸不黑

2

檢查端箍,綁:帶綁線,墊塊

無松動、損傷、脫落和電腐蝕

3

檢查槽楔及墊片

無松動,上、下串動及脫落

4

檢查定子鐵心齒部

壓指

無斷裂,移位,脫落,紅粉

5

檢查轉子磁極端

聯接線及聯接頭

無灰塵油垢,接頭無過熱損傷,支撐螺絲無松動,墊片無脫落、串動,絕緣良好

6

檢查阻尼環;

Ω型接頭無過熱,銅條無斷裂

7

絕緣測量

轉子05MΩ以上,定子16MΩ以上或吸收比≥16

8

定轉子間隙檢查

間隙內無異物

                  發電機小修檢修方法及工藝要求。

      1  小修不拆機。工作前測量各部絕緣數據并作好記錄,以便修后對比。

      2  檢查發電機定子線圈接頭有無過熱絕緣變色,如接頭絕緣過熱變色或變脆,必須去掉絕緣檢查,對焊接不良的接頭必須重新焊接。

      3  沒有絕緣盒的環氧并頭要特別注意有無裂紋和掉塊,有絕緣盒的環氧并頭也應 注意有無裂紋。  (靠線圈主絕緣處)如發現上述情況,必須將原環氧并頭敲掉,重新澆灌。

      4  檢查定子線圈上下端箍處有無磨損、電暈腐蝕,  (電暈腐蝕多是因與線圈有間隙產生的)。處理方法;用適形氈浸上1032絕緣漆或環氧涂包膠塞緊。檢查綁帶、綁線及墊塊有無松動。如綁帶、綁繩壞的應綁扎。墊塊松動的楔緊。

      5  檢查定子鐵心齒部有無松動,斷片,鐵心齒部線圈有無磨損或電腐蝕,損傷不嚴重的可在槽口線圈上涂上低電阻半導體漆,千萬不要刷絕緣漆,如果刷絕緣漆會加劇該處電腐蝕。損傷嚴重的應作特殊項目處理。檢查壓指松動或移位,如有應處理。

      6  清擦定子上、下端部線圈接線及瓷瓶,擦后用手摸不黑。檢查瓷瓶如有損壞和裂 紋的應更換。

      7  轉子磁極上下端部清擦,清擦時酒精或帶電清洗劑不能粘多,更不能將清洗劑倒在線圈和鐵心上清擦;以免清洗劑與導電物混合流入磁極內部與鐵心搭成永久導電橋,否則要拔磁極才能處理。各部擦后用手摸不黑。

      8  磁極接頭檢查,有無過熱、開焊,如有應處理。接頭卡子、支撐螺桿無松動,變位。接頭包扎絕緣無松散。

      9  定轉子線圈絕緣測量:轉子用500V搖表測不低于05MΩ,如低于05MΩ應分段查找,落實是磁極線圈或是勵磁系統引線。如是勵磁系統引線就包扎或更換。如是磁極線圈就分析原因,受潮就開機干燥,本身缺陷就處理線圈。

     10  定子線圈絕緣測量:用2500V搖表測,達不到在運行溫下16MΩ應查找原因,

如是受潮應開機空轉或短路干燥。是線圈本身原因就應處理。(60R60或吸收比小于13)

     11  轉子阻尼環及Ω形接頭檢查,端部有無裂紋、斷裂、松動及過熱,如有應處

理。 

線棒內部電暈的原因 

線棒在制造過程中,由于工藝不夠嚴密,致使線棒導體現氣 隙,這些氣隙在高壓電場的作用下將產生電暈。槽內電暈發生在線棒與鐵芯之間。·槽外電暈產生于鐵芯出槽口附近。

線棒的電暈現象對絕緣的危害很大。線棒內部電暈會加速絕緣老化,槽內電暈會使線棒 受到電腐蝕,使絕緣產生針孔,而槽外電暈則使線棒龜裂。為防止槽內電暈,可在線棒的部表面涂以電阻率為1000--10000歐.厘米導體涂料,同時槽內墊條也應采用半導體材料。為防 止槽外電暈,在線棒的出槽口處,將一段長度的線棒表面涂以半導體涂料,以降低線棒的表面的電位,避免在槽口處電場過于集中,從而避免電暈發生。環氧粉云母絕緣的定子繞組,當線圈嵌入槽后對槽壁側間隙大于0.1/毫米,連續長度超過100毫米則應插入半導體墊條塞緊。  

鐵損是指發電機定了鐵芯在交變主磁通的作用下所產生的渦流損耗和磁分子阻力間的摩擦所引起的磁滯損耗,其主要取決干磁通密度的平方和頻率。銅損是指發電機的負荷電流通過定子繞組時所產生的電阻損耗。其在數值上取決于發電機負荷電流的平方與鐵芯的尺寸及額定電壓等因素。 

    定子鐵芯的端部,由于存在很強的漏磁,致使鐵芯端部的幾個迭片組以及端部的其它部份發生很大的渦流,造成局部溫度過高。鐵芯溫度過高不僅使硅鋼片絕緣損壞而短路,而且會使繞組端部絕緣烤焦而脆片。

    減小端部發熱的一種辦法是增大鐵芯端部的氣隙,這樣可以增大磁阻使漏磁通減少,另

一種辦法是設法改善鐵芯端部和端壓板的冷卻,此外,采用磁屏蔽也可以減弱鐵芯端部的發

熱。   

發電機在空載時產生額定電壓的勵磁電流于產生勵磁電流與短路時產生額定電流的比值叫同步發電機的短路比。

運行中的發電機,,一般規定發電機的定子電壓變化范圍在額定值的.±5%以內。

    發電機準同期并列的條件是電壓、頻率、相位必須和系統相同。當電壓不同時,發電機會產生一定的沖擊電流。當電壓相差在±10%以內時,沖擊電流還不致于對發電機造成危險。當電壓差很大時,特別是大容量的發電機,當其電壓遠低于系統電壓時,除產生很大的沖擊電流以外,還會使系統電壓嚴重下降,導致事故發生。因此,在并列時,一般應使待并發電機的電壓略高于系統電壓。

    當待并發電機和系統電壓的相位不同時,如相位差超過+-i30 ,則沖擊電流很大,  

達到三相短路電流的兩倍,定子線棒和轉軸將受到一個很大的沖擊應力,使定子端部繞組嚴

重變形,聯軸器螺栓有被剪斷的危害。    

發電機空載特性:試驗的主要是錄制空載特性曲線、檢查定子層間、匝間絕緣,轉子層間、匝間絕緣及鐵芯的情況。

    試驗時注意事項

轉子電流和定子:電壓不應超過額定值,如果空載試驗和感應耐壓試驗一起進行時可到13VH。轉子回路不準有接地或短路。

發電機短路特性試驗的目的:主要是錄制短路特性線。檢查轉子回路是否正常,同時還可求出短路比和縱軸同步電抗。

    試驗時的注意事項;

最大短路電流不應超過定子額定電流。      

 

直流發電機;定子由主次磁極、換相極、機座等組成,電樞由電樞鐵心、電樞繞組、換相器等組成.     

 直流電動機換向片之間的絕緣要求是:

     能耐熱,耐火花, 能抗潮,吸濕性要小; 能耐磨,有柔韌性和足夠的機械強度,熱膨脹系數要小, 絕緣性能良好。

    電于云母滿足了以上要求,所以云母被采用為絕緣材料。

     

    勵磁機在運行中電刷冒火原因及處理方法如下

    整流子表面不清潔引起電刷冒火。可通過擦試和研磨整流子表面加以消除,研磨時應

O號木砂紙。

     電刷尺寸不合要求或牌號不對。應調換尺寸和牌號合乎要求的電刷。

     電刷壓力不均勻。通過調整電刷彈簧壓力解決。

     整流子片間云母隆起。通過研磨整流子表面解決。

     機組的振動引起。設法消除機組振動。

     勵磁機電樞繞組短路。應停機處理。

    三相電源電壓,電流不平衡過大直流電阻不平衡:

    電動機每相繞組都有幾條支路并聯,其中因某條支路或幾條支路斷路,造成三相阻抗不相等,電動機繞組中一相斷路或相繞組內有匝問短路元件短路等故障.     

    修復后的電動機,因不細心使一個線圈或線圈組接反,

    定子繞組一相接反,使接反的那一相電流特別大。

    三相異步電動機電源斷一相時,電機將無法起動。轉手左右擺動,有強烈的“嗡嗡聲。若電動機在運行中缺一相時,雖然電機仍能繼續轉動,但出力將大大降低。不能及時發現和停止使用會造成電機燒毀,自動啟動的電機應把過流保護的定值校驗好,以保護電機

    在運行中電源缺相,電源由三相變成單相,定子磁場由三相旋轉磁場變成了單相脈動磁

場,但這一單相脈動磁場可分為兩個互為反向的旋轉磁場。其中正向旋轉磁場將產生一個正

向轉矩使電機轉子繼續旋轉,但這一轉矩比原來的電磁轉矩降低了許多。反向旋轉磁場產生

了反向制動轉矩,它抵消了一部分正向轉矩,使本來就降低了的電磁轉矩又降低了許多。故

使電動機的出力大大降低,如果負荷不降低,電動機的定子電流勢必增加,引起發熱,所以

必須停止運行。否則,可能燒毀電機。

    另外,反向旋轉磁場還會產生附加損耗而使電機發熱,故電機不允許長時間缺相運行,

當電機在運行中發生缺相時,應由保護裝置使電機退出運行。

    什么叫異步電動機的星一三角起動方法?在什么情況下采用這種方法?

    異步電動機的星一三角起動方法也是降壓起動的一種。它是將定子繞組為角形接法的電

動機,在起動時改接成Y形,待電動機起動后達到或接近額定轉速時,再將定子繞組通過星     

   三相電動機的運轉比單相的更平穩有效。

三角形降壓起動裝置切換成星形運行。    

    當電動機為星形運行時,可以采用星一三角起動方法,且這種方法只適用于電動機輕載

或空載起動。

    鼠籠式異步電動機與繞線式異步電動機在結構上有什么不同,有何特點?  

    鼠籠式感應電動機的轉子繞組,是將導體嵌放在轉子鐵芯槽內,兩端用短路環分別把所

有的導體聯接起來,形成短路回路,此結構具有構造簡單、啟動方便體積較小,運行可靠,

便于檢修安裝、成本低等優點。它的不足之處是起動轉矩小,功率因數低,轉速不易調節,直接起動時起動電流較大。

    繞線式異步電動機的轉手繞組和定子繞組相似。中型電動機多采用雙層繞組,小型電機

一般采用單層繞組,在轉子繞組中串入附加電阻,以改善起動性能和進行調速。此結構電機

具有啟動性能好,啟動轉距大,調整平穩等優點。它的不足處是結構復雜,體積大、成本高

    深槽式異步電動機比普通鼠籠式異步電動機有什么不同?有何特點?    

    深槽式電動機定子與普通鼠籠式定子相同。但它的轉子槽形窄而深,槽深是槽寬的1012倍,這樣在起動時,由于集膚效應,使起動電流集中于上部,相當于截面積減小,也就是有效電阻增加了,功率因數也增加了,所以啟動電流減小,啟動力矩增加,改三善了啟動性能

                異步電動機定子或轉子鐵芯發生損傷怎么辦 

    異步電動機定子鐵芯是電動機磁路的一部分,主要是作導磁用。鐵芯的—般故障是由于

拆修繞組的過程中,從芯中向外抽導線時用力過猛,使鐵芯齒端沿軸向外脹開而松馳,造成

電機運行時鐵芯局部發出嘶嘶的響聲和輕微的振動,如不及時修理,則會磨損槽絕緣和線圈

絕緣。遇到這種故障,一般用小榔頭輕輕敲打齒部,使其恢復原狀。也可以用兩塊制成園盤

的鋼鐵,用雙頭螺絲將園盤緊固在鐵芯兩端,其壓力可按鐵芯面積每平方厘米20公分選用,

使其恢復原狀。另外,由于鐵芯硅銅片上有毛刺凹陷,使其幾片硅錒片短路,或個別沖片在

齒端出現歪斜,都應根據具體情況加以修復。

    轉子鐵芯除作為導磁之用外,還將用來傳遞轉矩和功率以其負載之用。因此,在運行中

常遇到轉軸壓入轉子鐵芯中配合不緊,使鐵芯與轉軸松動而有相對運動‘因此會產生不正常

的響聲和使電機溫升迅速升高,嚴重時將使電機停止轉動,如出現這種故障應及時修理。修理方法是重新滾花,配鍵并加以校正。

 表2

編號

          

                

1

高壓電氣試驗

    按部頒《電氣設備預防性試驗規程》

執行。

    2

    定、轉子吹,滅清擦

    無灰塵、油垢,用手摸不黑

    3

    端子拆、接引并檢查

    標記清楚,螺絲無松動。

    4

    槽電位升高的處理

    試驗合格

    5

    執行發電機小修檢修項目

    執行發電機小修質量要求

    6

    短路干燥

    合符短路干燥技術措施要求

 

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