MT5500B卡車輪馬達牽引電機定子繞組改進工藝

摘? 要：為了有效的解決MT5500B卡車馬達牽引電機定子繞組抖動的問題，以及繞組抖動所帶來的繞組絕緣層磨損，以及繞組端部與電機機械部分磕碰的現象，研究提出MT5500B卡車馬達牽引電機定子繞組改進的新工藝，對電機定子繞組進行進一步的加固改進，實踐表明：新工藝完全可以做到對繞組的加固，達到限制繞組抖動的目的，同時為節約大量維修成本，同時對提高MT5500B卡車的出動率具有重大的意義。

關鍵詞：馬達牽引電機;定子;玻璃絲綁帶;聚酰亞胺膠帶;絕緣漆;綁扎

中圖分類號：U464? ? 文獻標識碼：A ? ?文章編號：1671-2064（2020）03-0000-00

MT5500B交流馬達牽引電機卡車是由特雷克斯和北方采礦共同生產，額定載重量為326t，2007年6月共計37臺MT5500B交流馬達牽引電機卡車在哈爾烏素露天煤礦陸續投入使用，主要任務是承擔哈爾烏素露天煤礦區的剝離運輸任務，伴隨著服務年限的增長，運輸所處環境的影響，在運行過程中MT5500B馬達牽引電機抖動現象增加，定子繞組絕緣層磨損嚴重，造成繞組間匝間發生放電，嚴重就可能發生繞組燒毀現象，致使MT5500B卡車的馬達牽引電機頻繁故障進而影響了設備的出動率。

傳統的維修方案就是對馬達牽引電機定子的繞組進行局部絕緣修復，嚴重的就必須重新更換繞組，工序十分繁瑣，檢修周期長，并且維修成本高，維修后的繞組運行一段時間還是會頻繁發生絕緣層磨損的現象，最終不能從根本上解決這一問題。通過對這個問題的不斷探討和研究，對MT5500B交流馬達牽引電機定子繞組維修工藝，進行了進一步的改進，加強了對定子繞組的固定工藝，從根本上杜絕牽引電機抖動時繞組也跟隨發生抖動的現象，節約了維修成本，同時也提高了MT5500B交流馬達牽引電機卡車的出動率，為露天礦創造了良好的經濟效益。

1 馬達牽引電機結構和故障分析

MT5500B交流馬達牽引電機定子由定子繞組、定子鐵芯、絕緣材料和接引線四部分組成。定子繞組槽鐵芯長860mm，定子總長1300mm，直徑為925mm，繞組前、后露出鐵芯部分長520mm，定子內共有60個散熱槽，絕緣材料有玻璃絲槽簽、絕緣漆、玻璃絲綁帶、玻璃絲帶、槽口紙、槽墊、層間墊、聚酰亞胺等等。

由于定子繞組外露鐵芯部分長達520mm，馬達牽引電機發生抖動時，繞組極易跟隨電機也發生抖動，長時間運轉下，繞組絕緣層磨損嚴重[1]，發生匝間放電，以及繞組端部與電機機械部分磕碰，發生繞組磨損，嚴重發生繞組燒毀，乃至整個馬達牽引電機燒毀。

2 牽引電機定子繞組固定前的準備工作

2.1 牽引電機定子清理工作

打開空壓機電源和控制板面開關，當空壓機儲氣罐壓力表值達到0.7MPa時，打開風管開關，對馬達牽引電機定子進行吹灰除塵處理，將灰塵和雜物清理干凈，結束工作后，關閉風管開關和空壓機開關，工作過程中嚴禁將風關口對準人。

2.2 馬達牽引電機定子清洗工作

打開清洗機電源和控制開關，在控制板面上調節清洗時的水壓和水溫，待清洗機達到所調節的條件時，將馬達牽引電機定子放入清洗機內，控制清洗時長為30min。熱水加壓能夠更加容易的溶解定子上的油污并清洗掉油污，對去除油污方面有著非常大的優勢。

2.3 馬達牽引電機定子烘干工作

將牽引電機定子叉運至烘干箱內，打開烘干箱電源和控制開關，將烘干箱溫度調至90℃，工作時長調為16小時[2]，在烘干過程中檢修人員要隨時觀察烘干箱內溫度變化，防止發生溫度持續提升，損壞定子繞組和定子鐵芯的絕緣，在定子烘干過程中嚴禁放置易燃、易爆物品。

2.4 絕緣電阻的測量工作

馬達牽引電機定子烘干工作完成后，關閉烘干箱電源開關，使用叉車將馬達牽引電機定子叉運至檢修場地，待馬達牽引電機定子冷卻至常溫狀態，所時長約為6小時，然后使用耐壓儀器對馬達牽引電機定子繞組絕緣進行試驗，使用1000V電壓持續耐壓1分鐘，繞組無匝間放電現象時，根據電阻測量公式，使用2500兆歐歐姆表對定子繞組進行對地絕緣測量測量值應不低于最低值500兆歐。

如果馬達牽引電機定子繞組在試驗過程中發生匝間放電現象，說明繞組間還存在絕緣破損的地方，必須對放電處繞組進行絕緣處理，使用聚酰亞胺薄膜和玻璃絲帶對繞組絕緣進行重新綁扎，再次進行匝間耐壓試驗，直至試驗繞組匝間無放電現象發生，則定子繞組試驗合格，可以進行后續步驟。如果馬達牽引電機定子對地絕緣等級未達到最低等級500兆歐的要求，則說明電機中還存在水分或者污垢，必須重復對馬達牽引電機定子進行進一步的清洗和烘干，如果以上步驟進行2次后定子繞組還未達到試驗要求，則定子就不能進行后續步驟。

3 馬達牽引電機定子繞組固定工作

3.1 材料的選用

馬達牽引電機定子繞組固定工作所需的材料：直徑5mm的玻璃絲細綁帶10m;直徑為25mm的新玻璃絲固定帶3m;寬為15mm的聚酰亞胺薄膜膠帶0.5m;直徑為1.2mm的吸銅絲0.2m[3]。

3.2 馬達牽引電機定子繞組綁線工作

用直徑1.2mm的細銅線制作一根長約50mm到80mm的穿引針，將銅絲固定在直徑5mm玻璃絲綁帶一頭起始端，起始端使用聚酰亞胺薄膜膠帶纏繞固定，防止穿引過程中銅絲脫開，影響穿引工作，將玻璃絲綁帶穿過第一個繞組彎曲點，并穿過繞組內的玻璃絲粗繩;用聚酰亞胺薄膜膠帶纏繞新玻璃絲固定帶一頭起始端，防止在彎曲過程中發生磨損和抽絲現象，讓新玻璃絲固定帶穿過第一圈的5個繞組彎曲點;將玻璃絲綁綁住新玻璃絲固定帶，并使用穿引針穿過第二個繞組彎曲點;依次循環以上步驟在馬達牽引電機定子繞組彎曲點綁上綁帶，并且確定每一次的綁扎都要拉緊。圖1為改進后的定子繞組綁線方法截面圖。

繼續使用玻璃絲細綁帶新的將玻璃絲固定帶與繞組彎曲點綁扎固定，直到馬達牽引電機定子繞組只剩下6個彎點，將6個彎點處等長的玻璃絲固定帶使用剪刀剪掉;將首尾兩端新玻璃絲固定帶的外層護套推回去約180mm，使內部的玻璃絲纖維露出;使露出的玻璃纖維重疊，使用剪刀將重疊的玻璃纖維剪掉，不要剪掉推回去的玻璃絲外層護套，向外拉玻璃絲外層護套，繼續綁新的玻璃絲固定帶至首尾余3-4個彎點的玻璃絲外層護套，在玻璃絲外層護套末端綁上使用聚酰亞胺薄膜膠帶，最后將剩余的玻璃絲外層護套進行綁扎，并且將玻璃絲細綁帶首尾綁緊并進行固定打結。

4 馬達牽引電機定子繞組浸漆工作與二次試驗

4.1 繞組浸漆前對絕緣漆的選用

繞組浸漆前對絕緣漆的選用：粘度要適中，固定物含量要高;表面固化快，干燥性好，有彈性，固化后能經受馬達牽引電機運轉時所產生的離心力的沖擊;具有較高的電氣性能和耐油性;化學穩定性好，對導體和其他材料相容性好。

良好的絕緣漆會更好的提高定子繞組的電氣絕緣性能，滿足馬達牽引電機定子繞組在MT5500B卡車負載工作中的絕緣性能要求;增強定子繞組的機械強度，滿足MT5500B卡車在運轉過程中產生的震動和沖擊作用要求，防止繞組的擺動，同時還能降低由電機運轉過程中電磁的作用所產生的噪聲;增強定子繞組的環境適應能力，增強繞組絕緣系統的防潮性、防腐蝕性和其他物質侵襲的性能;改善定子繞組的導熱性，使MT5500B馬達牽引電機定子鐵芯和繞組之間的空隙被絕緣漆填充，可以極大的改善整體的散熱性能，達到降低定子的溫度的目的。

4.2 馬達牽引電機定子繞組浸漆工作

使用叉車將改進好的的馬達牽引電機定子放入烘干箱內，調節烘干箱溫度120℃，控制加熱時間為6小時，目的是為了將馬達牽引電機定子內部潮氣加熱散發出去，加熱過程中觀察烘干箱溫度板面，防止溫度過高。加熱完成后將馬達牽引電機定子再次使用叉車取出，將馬達牽引電機定子放置在檢修場地，待自然冷卻至馬達牽引電機定子表面溫度達到50--60℃后準備浸漆，浸漆前先用空壓機風管將馬達牽引電機定子表面吹干凈，做到馬達牽引電機定子表面無灰塵、雜質，將馬達牽引電機定子兩端固定上定子專用吊環，并講調運鋼絲繩固定在吊環上，調運前對吊具進行檢查，防止調運過程中發生定子脫落。

打開浸漆罐前，先將浸漆罐通風系統打開，進行浸漆罐周圍空氣通風，然后再將浸漆罐電源開關打開，操控操作面板將浸漆罐壓蓋打開，用橋式天車將定子吊入浸漆罐內，關閉浸漆罐壓蓋，進行浸漆罐輸漆，輸漆后保持真空狀態20min，再對浸漆罐進行加壓，將罐內壓力保持在0.4-0.5MPa，加壓持續時間為2小時，保證絕緣漆進入繞組內。

浸漆工作完成后，打開浸漆罐壓蓋，使用天車將馬達牽引電機定子吊出，在浸漆罐上方控漆10min，控漆過程中要注意通風，保持周圍空氣通暢，避免發生人員絕緣漆中毒。將馬達牽引電機定子朝下立起放入烘干箱內，溫度為120℃，加熱時長6小時。加熱完成后進行二次浸漆，重復以上浸漆步驟，二次浸漆時間為1小時，浸漆完成后繼續放入120℃烘干箱內加熱，二次加熱時間為8小時。

馬達牽引電機定子加熱完成后，將定子取出，表面漆疙瘩用剃刀處理掉，做到邊緣整齊，無突起和損傷，做到機械表面無多余已干掉的絕緣漆。最后用絲錐將定子與機座連接的螺絲口進行套扣處理，做到螺絲擰入無卡頓。

4.3 馬達牽引電機定子繞組二次試驗

使用耐壓設備對改進后的馬達牽引電機定子繞組絕緣進行試驗，使用1000V電壓持續匝間耐壓1分鐘，無放電現象，對地工頻耐壓無異常，使用2500兆歐歐姆表對定子繞組進行對地絕緣測量，測量值不低于最低值500兆歐。

5 原工藝與新工藝的對比

新工藝在原工藝上增加了對定子繞組的加固改進，提高定子繞組的機械強度，在馬達牽引電機定子的使用壽命上得到了增加;新工藝減少了因為馬達牽引電機抖動而發生的繞組抖動磨損的現象，減少了定子繞組更換次數，為公司露天礦節約了大量的成本;新工藝減少了馬達牽引電機繞組的維修次數，為檢修工人減少了定子繞組維修的工作量。

6 結語

為了解決MT5500B馬達牽引電機抖動而帶來的繞組磨損問題，探討研究新的繞組檢修改進工藝，此項新的改進辦法，增加了馬達牽引電機定子的使用壽命，降低了維修成本，提高了露天礦MT5500B交流馬達牽引電機卡車的使用率，進而為哈爾烏素露天礦創造出了巨大的經濟效益。

參考文獻

[1]任艷君.電機與拖動[M].北京：機械工業出版社，2011.

[2]孫克軍.電動機維修[M].北京：化學工業出版社，2010.

[3]潘金生.材料科學基礎[M].北京：清華大學出版社，2011.

收稿日期：2020-02-22

作者簡介：賈玉杰（1981—），男，河北泊頭人，本科，工程師，研究方向：機電設備維修。