淺談高壓異步電動機定子繞組制造過程質(zhì)量控制

張曉亮 周少正 侯青楊 李志強

摘要：本文通過對高壓異步電動機定子繞組制造過程的分析描述，明確了定子繞組制造過程中影響質(zhì)量的關(guān)鍵點，提出了規(guī)范性要求，并經(jīng)過驗證可行有效。

關(guān)鍵詞：高壓異步電動機定子繞組過程質(zhì)量控制

0 引言

高壓異步電動機應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，定子繞組作為電動機的核心部件，長期過載、電流超過額定電流、絕緣老化、繞組嵌線時絕緣物受傷等都會造成繞組的擊穿，從而引起電動機突然停機甚至?xí)o用戶造成重大人員財產(chǎn)損失。因此，定子繞組制造質(zhì)量成為影響電動機可靠性的關(guān)鍵。本文根據(jù)定子繞組制造過程中容易出現(xiàn)問題的工步，提出高壓異步電動機定子繞組制造過程控制要求，以進一步提升繞組制造質(zhì)量。經(jīng)過試驗驗證，這些要求可行、有效。

1 嵌、接線前的準備

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

1.2 定子線圈的檢查要求 定子線圈對應(yīng)的工作號、規(guī)格型號標示、數(shù)量與技術(shù)通知單一致，檢查試驗合格標記齊全、清晰。定子線圈絕緣無磕碰、污物、直線部分破損等明顯缺陷。

2 定子繞組嵌、接線過程要求

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，嵌線前需對其直線部分進行擠壓，以降低嵌線難度，減小嵌線過程中因嵌線困難造成絕緣損傷的風(fēng)險。擠壓板表面應(yīng)光滑、平整，無銹蝕、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間不宜過長，一般不超過3秒鐘，擠壓時應(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)擠壓過程中線圈傾斜，以避免擠壓過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 嵌線保護薄膜的使用 先將兩張保護薄膜（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，然后將擠壓過的定子線圈嵌入此槽內(nèi)。該槽嵌線完畢后，將保護薄膜取出，按相同的方法在下一槽內(nèi)繼續(xù)嵌線。每次嵌線后將保護薄膜取出時，應(yīng)仔細查看保護薄膜上是否有破損。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)，重新更換保護薄膜，并借助手電筒查看槽內(nèi)是否有焊豆、焊渣、倒片、錯片、鐵屑等缺陷，處理合格后方可繼續(xù)嵌線。嵌線過程中，第一個嵌線節(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，無污物及尖角毛刺，放置后應(yīng)平整。對于槽底墊條、層間墊條需要對接使用的，放置前必須用聚酰亞胺粘帶在對接處半迭包兩層各約30mm并加以固定，對接處可以有1mm左右的間隙，但不許有重疊現(xiàn)象。放置測溫元件的鐵芯槽內(nèi)，與測溫電阻板長度相同的墊條應(yīng)剪掉。墊條放置后每端出槽口長度（放置測溫裝置對應(yīng)槽除外）基本一致，打完槽楔后，墊條固定牢固，不松動，用手拉不發(fā)生串動。

2.4 定子線圈嵌線操作要求 嵌線時，應(yīng)保證線圈與槽形在同一平面上，必要時用墊有薄毛氈的扳手卡在出槽口直線部分將線圈進行校正。翻轉(zhuǎn)鐵芯時，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，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，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損傷定子線圈絕緣。每支線圈嵌線后，用直角鋼板尺測量兩端端部伸出鐵芯最外側(cè)沖片長度，端部線圈鼻部外沿距鐵心長距離不超過規(guī)定要求，但注意保證每端端部伸出鐵芯長度要基本一致，相鄰線圈伸出鐵芯長度誤差不超過3mm。不符合要求時，用橡皮錘正對線圈鼻部平面敲打線圈，敲打時用力要輕，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，同時檢查底墊、中墊伸出長度是否相等，否則進行調(diào)整。打槽楔前，對應(yīng)的線圈出槽口位置墊上復(fù)合材料紙，以防打槽楔時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，槽楔打入后松動或與線圈間有明顯間隙時，必須用與楔下墊條同等材質(zhì)、寬度的墊條進行加墊，但不允許分段增加調(diào)整墊條。槽楔打入時，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，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，輕易串動說明下層邊線圈沒有完全落入槽底，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打毛、打裂現(xiàn)象，否則更換槽楔。同時，槽楔兩端伸出鐵心長度基本一致，相鄰槽楔長度相差不超過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，需進行定子繞組端部的整形，以保證繞組端部長度符合要求，線圈間隙均勻。繞組整形時，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、下部分銅扁線進行修整使其平直，對兩根及以上并排引出的銅扁線，修整時保證每根銅扁線間基本無間隙。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)確定的搭接長度要求，用鷹嘴鉗將上面部分多余的線圈引線截掉。截斷時，要盡可能的保證水平方向截斷，以免出現(xiàn)較明顯的尖角、造成在包扎絕緣時損傷絕緣。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度。焊接前，再次對搭接部分的銅扁線進行修整，確保搭接部分的銅扁線完全接觸，上、下部分基本無間隙，以保證焊接質(zhì)量，同時，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，用濕潤的石棉紙或其它隔熱材料將鄰近焊接處的其它線圈保護好，防止焊接時燒損定子線圈絕緣。調(diào)整好乙炔、氧氣火焰，加熱時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、毛刺等進行徹底清理打磨，再用規(guī)定的絕緣材料進行包扎處理。包扎時，必須保證和線圈引線已包扎的絕緣搭接長度不小于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 效果驗證

將上述要求應(yīng)用于生產(chǎn)實踐，定子繞組月度半成品試驗一次通過率由原來的92.3%提高至95.9%，成品試驗通過率99.3%，出廠投運三年之內(nèi)未發(fā)現(xiàn)因定子繞組制造質(zhì)量問題造成的返廠維修，充分證明上述措施可行有效，電動機定子繞組可靠性大大提高。

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