大型發電機線圈制造改進工藝研究

孫春梅

摘 要：在進行發電機線圈生產的過程中，運用傳統的生產工藝以及無法滿足當下發電機工作的需要了，因此必須要對這一生產工藝進行優化與改造，以促進其生產水平的進一步提升。在對生產工藝進行改造的過程中，關鍵在于工藝參數的重新設置，線圈結構材料的選擇也是相當重要的，另外，還應該在繞線工藝及其設備方面加以重視，只有在方方面面加強對線圈制造工藝的改進，才能滿足目前大型發電機的工作需要，為生產活動提供必要的支持。希望在本文的論述下，能夠引起相關工作者的重視。

關鍵詞：大型發電機；線圈；改造工藝

在大型發電機生產中，線圈是其中主要的組成部分之一，只有嚴格控制線圈的生產質量，才能保證發電機能夠正常的運行，并且延長發電機的使用壽命。由此可知，線圈是否可以穩定的進行工作在一定程度上與發電機的可靠性密切相關。要想進一步提升線圈的質量，就要在制造工藝上多下功夫，將線圈的產品質量得到進一步的提升。在目前的工作中，這是重點的工作任務之一。在近幾年的生產工作中，線圈制造工藝屢屢影響到生產質量，出現事故的現象屢屢發生，所以改進工藝，保證發電機穩定的運行是本文的論述重點，希望為線圈工藝的改良提供一定的幫助。

1 對線圈制造工藝的基本要求

線圈在生產制造的過程中，其質量與發電機穩定性的運行密切相關。所以應該符合大型發電機對線圈生產的基本要求。循序漸進的開展生產，先要進行通風孔的沖制，然后對通風槽以及砂光等進行加工并且對接頭予以處理，保證對直線匝間的絕緣部分進行壓制，做好清理工作，此外還要對端部接頭進行加工以及砂光等，將直線與端部有機的結合在一起，這樣才能順利的完成生產。在上述工序中，其中最為重要的一個組成部分可以說是沖孔工序，這一道工序也是生產制造工藝中的難點所在。如果發電機的容量出現增大的情況，那么線圈的導電面積也會隨著容量的增大而逐漸變大，由此引發線規的厚度增加，在這種情況下，沖孔工序的難度也會發生一定的改變。這是需要工作人員應該予以重視的問題。此外，在線圈制造的過程中，另外的難點在于對匝間進行定位以及加工，只有加強對生產難點的進一步研究，才能保證發電機能夠正常的運行。

另外一方面，在線圈生產制造的過程中，工藝參數的選取是值得關注的問題。在近幾年的發展中可以發現，我國的大型發電機越來越多，其單機容量也在隨之增加，在這種情況下，電機的額定電壓呈現出不斷增大的趨勢，這就對生產參數具有更加嚴格的要求。一般情況下，生產參數包含電壓強度、運行電暈、介質損耗以及吸潮性等內容，加強工藝參數的優化指導，才能滿足生產工藝的要求，對大型發電機的穩定性運行具有重要的意義。

2 如何對線圈的生產工藝進行改進

2.1 線圈材料的優化

在對線圈的生產工藝進行改造時，首先應該對其結構材料進行進一步的優化選擇，由于可選擇性的材料過多，所以往往令工作人員產生了困惑，但是不同材料所具有的效果必然是不同的。線圈材料的組成主要包括以下幾方面，例如絕緣材料、股線材料以及防暈材料等，對于絕緣材料選擇，主要是以多膠玻璃粉母帶為主，將其作為主絕緣層的材料進行生產，其中又包含了兩層，一層是粉云母紙，另外一層為無堿玻璃增強布，選擇桐改性環氧樹脂，將其作為粘合劑進行使用，這樣能將線圈的絕緣性能得到進一步提升。為了達到大型發電機生產的需要，還應該選用云母紙這一材料，因為云母紙具有高透氣性以及高性能的特點。對于線圈的質量具有進一步的保障。

對于防暈材料的選擇，首要前提是具有一定的穩定性，因此半導體低阻帶以及高阻帶是首選對象，防暈材料的主要作用在于可以將起始電暈電壓得到進一步的提升，這樣就可以防止線圈在運行過程中出現電暈的現象。此外，對于股線絕緣材料的選擇也是相當重要的，這一材料為繞組線的重要組成部分，能夠將絕緣的厚度得到進一步的降低，同時可以促進電機槽滿率的提升，為電機的技術指標帶來極大的幫助。

2.2 繞線工藝及設備改進

國內外線圈繞線工藝包括疊繞、波形繞、分布波形繞三種，其中分布波形繞是目前國內外最為先進的繞線方法。在國內，采用最多的是疊繞工藝，但其僅適用于人工嵌線且槽滿率不高的情況，更多用于功率較小的電機。波形繞在機械嵌線、槽滿率上優于疊線工藝，且比疊線繞成本低。分布波形繞不僅適用于機械繞線，且槽滿率能夠達到84%，因為無效邊和線端面距離小，因此更加省錢。

分布波形繞工藝具有線圈正反雙向繞制、線圈的分布具有相位角，以及線圈始、終端定向等特征，需經過設備與模具單工序來實現。國內外的線圈繞線機普遍采用電機驅動繞線，對于水輪發電機等大型電機的線圈，對于繞線機的要求更高。根據分布波形繞的工藝特點，繞線機應將交流伺服調速式作為驅動，從而實現準確的繞線、排線及分度等功能。

2.3 線圈絕緣改進工藝

當前傳統的多膠模壓工藝已經不能夠滿足大型電機高電壓與高工作場強線圈的制造需求，然而仍然具有許多工藝優勢，因此需在保留原有優勢的基礎上，對多膠模壓工藝進行改進。首先，為了調整云母帶的膠化時間，必須進行主絕緣的預烘處理，且在預烘處理后24小時以內必須進行模壓，以防云母帶膠化時間變化和線圈的吸潮。在線圈的烘爐外加熱固化方面，傳統的工頻大電流通電加熱方法很難保證線圈各點溫度的的均勻，進而引起絕緣發空，影響介電性能，因此應采用專門設計的電烘焙外加熱手動絕緣壓模。

少膠VPI絕緣工藝要經過導線的制造、主絕緣的包扎、預烘、VPI浸漬、加熱絕緣固化以及防暈處理等工序，最終還需進行絕緣性能的試驗。其中主絕緣的包扎是決定線圈絕緣性能的關鍵因素之一。由于場強的增大，對于少膠體系線圈，其主絕緣厚度在同電壓等級情況下較多膠體系薄，相應的云母帶包扎厚度也應隨之減小。在VPI浸漬工序中，加壓是保證樹脂充分浸入線圈云母帶層之問的最重要過程，浸漬后不應立即取出，而應晾曬30分鐘左右，避免浪費。在后期的絕緣固化工序中，對于線圈的直線部分，應使用精加工的模具型腔以確保線圈截面尺寸的精確，對于線圈的引線部位，應合理設定定位裝置，保證引線相對于直線的空間尺寸，對于線圈的端部，采用銅環引線處理方法，包夾板熱收縮帶固化。

結束語

由于工作場強的提高，傳統的大型發電機線圈制造工藝已經不能夠滿足加工要求，而必須通過工藝的改進，提高線圈質量。線圈制造工藝的改進應能進一步提高耐電壓強度、介質損耗、運行電暈等關鍵參數。

參考文獻

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