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文档简介

1、电工绝缘专业知识培训(新研)目 录一、 电机学的基本知识二、 绝缘材料的基本知识三、 导电材料和磁性材料的基本知识四、 电机设计中关于绕组的基本知识五、 三相交流电机绕组的排列和接法六、 设计图纸电工工艺会签七、 电机绝缘结构设计八、 电机和电机绝缘结构环境试验九、 电机制造中的电工工艺十、 电工工艺装备设计十一、 电工绝缘工艺文件编制十二、 电加工车间工艺路线设计与调整一、 电机学的基本知识1 电路2 磁路3 各种类型的电机3.1 静止电机:变压器;3.2 旋转电机:直流电机、同步交流电机、异步交流电机、中频发电机、交流调速电机、永磁电机、直线电机(平面、圆筒、圆平面)等等。3.3 图片:1

2、. 交流异步电动机定子2. 隐极式同步发电机转子3. 磁悬浮直线电机4. 磁悬浮直线电机(浸渍前)5. 三相混合励磁风力发电机外定子6. 三相混合励磁风力发电机内定子7. 三相混合励磁风力发电机内、外转子8. 三相混合励磁风力发电机(图纸)9. 励磁机定子(凸极式同步发电机的转子)10. 汽车电机转子1. 交流异步电动机定子2 隐极式同步发电机转子3. 磁悬浮直线电机4. 磁悬浮直线电机(浸渍前)5. 三相混合励磁风力发电机外定子6. 三相混合励磁风力发电机内定子7. 三相混合励磁风力发电机内、外转子8. 三相混合励磁风力发电机(图纸)9 励磁机定子(凸极式同步发电机的转子)9. 汽车电机转子

3、4 三相交流电机的分类41 按转速特征分(同步电机、异步电机、变速电机)42 按电机的应用功能分(发电机、电动机、变频机、调相机)43 按电机的电压分(低压电机、高压电机)44 按电机的大、小分(大型电机、中小型电机、微电机)二、 绝缘材料的基本知识1 电介质的基本物理概念1 1 电介质的损耗介质损耗在交流电压作用下,电介质中的部分电能转变成热能,这部分的能量叫介质损耗。究其原因是:由于介质电导和介质极化的滞后效应。介质损耗与材料的均质有关,与温度有关。几种材料的混合组成就要考虑到整体绝缘结构的相容性,相容,其介质损耗就小。材料中含有杂质,气泡,其介质损耗就大。高压工程上常用测试介质损耗角正切

4、tg来确定电机绝缘结构的均匀性。1 2 电介质的击穿121 电击穿在强电场作用下,电介质内部带电质点剧烈运动,发生碰撞电离,破坏分子结构,增加电导,以致击穿称为电击穿。电击穿的特点:1211 电击穿的击穿电压随材料的厚度线性增加。1212 电击穿强度与电压作用时间无关。1213 电击穿一般与周围散热条件无关,受环境温度影响也很小。122 热击穿在强电场作用下,电介质内部由于介质损耗而发出热量,使得电介质内部温度升高,导致分子结构破坏而击穿,称为热击穿。热击穿的特点:1221 击穿电压随周围温度增加而降低。1222 击穿电压随电压作用时间增加而降低,并达到一极限值。1223 材料厚度增加散热条件

5、变坏,击穿强度降低。1224 交变电压频率增加时,介质损耗增大,击穿电压降低(成平方根关系)123 放电击穿在强电场的作用下,电介质内部的气泡首先发生碰撞电离而放电,杂质受到电场作用加热而气化,产生气泡,使气泡放电进一步发展,导致整个材料击穿,称为放电击穿。124绝缘结构击穿绝缘结构的击穿往往是电、热、放电击穿同时存在,很难截然区别。一般说来,低压电机绝缘结构在工作温度高,散热条件差的情况下,热击穿的几率较高。高压电机绝缘结构放电击穿的可能性就要大些。脉冲电压下的击穿一般属于电击穿。工程上很少发生单纯的电击穿。固体绝缘材料的电击穿强度要比热击穿强度高,而放电击穿的强度则取决于绝缘材料内部的气泡

6、和杂质,因此其击穿强度的波动很大。1 3 电介质的老化(热老化,电老化)131 热老化一般在低压电机中,促使绝缘材料老化的主要因素是热,热老化机理是:1311存在于电介质中和在老化过程中形成的低分子挥发物逸出。1312 电介质的解聚和氧化裂解。1313 电介质的热裂解。1314 电介质的水解。1315 电介质的分子链继续聚合。132 电老化在高压电机中,促使绝缘材料老化的主要原因是局部放电,典型的电老化的机理是:1 321局部放电产生臭氧,使电介质发生臭氧裂解。1322 局部放电产生氮的氧化物,与潮气结合生成硝酸,腐蚀电介质。132 3 局部放电产生的高速粒子对电介质的袭击,发生破坏作用。13

7、24 局部放电使介质损耗增大,材料局部发热,促使电介质性能进一步恶化。2绝缘材料介绍21 绝缘纤维制品(聚酯纤维,玻璃纤维;带、绳、管)22 绝缘漆、树脂(酚醛树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、聚酯树脂,有机硅树脂、二苯醚树脂、聚酰亚胺树脂)23 浸渍纤维制品(聚酯纤维,玻璃纤维,胶粘剂;带、绳、管)24 云母制品(粉云母纸,补强材料:玻璃布、薄膜,胶粘剂;)25 电工用薄膜、复合材料(聚酯薄膜,聚酰亚胺薄膜,聚酯纤维纸,聚芳纤维N纸;DMD,NMN,NHN)26 电工用层压制品(玻璃布,胶粘剂,经热压成型;板、管、棒、异型材)27 电工用塑料(热塑性塑料、热固性塑料,玻璃纤维模压塑料)28 电工

8、用橡胶(丁腈橡胶、乙丙橡胶、氯化聚乙烯、硅橡胶)三、 导电材料和磁性材料的基本知识31 导电材料311 漆包线(QZ-2/130,QZ(G)-2/155,QZY-2/180,Q(ZY/XY)-2/200,QY-2/220)312 绕包线(SBQB/130130级单玻璃丝包漆包铜扁线,SBEB/180180 级双玻璃丝包铜扁线,SBEMB-40/155-1Y5F1N自粘性双玻璃丝亚胺薄膜绕包铜扁线)313 引接线(JBYH氯磺化聚乙烯护套引接线,JBQ橡皮绝缘丁腈护套引接线,JYJ辐照交联聚烯烃绝缘引接线,JHXG硅橡胶绝缘引接线)314 其他导电材料(电碳制品、电触头材料、电阻合金、电热材料、

9、热电偶材料)32 磁性材料321 软磁材料(电工用纯铁,硅钢片,其他软磁材料)322 永磁材料(铝镍钴永磁材料,铁氧体永磁材料,稀土永磁材料,其他永磁材料)四、 电机设计中关于绕组的基本知识1三相交流电机绕组1 1线圈的形式1 11线圈由绕组线按规定的外形绕制的单个线匝称为线圈,它是组成绕组的基本单元,几个联在一起的线圈称为线圈组。112 分布绕组线圈形式梭形线圈,圈式成型线圈,腰圆形线圈,长腰形线圈,梯形线圈,方形线圈,半圈式线圈。113 集中绕组线圈的形式腰圆形线圈,长方形线圈,方形线圈,圆形线圈,同心式线圈。1 2 绕组与绕组分类,1 21绕组已嵌入电机定子或转子中,具有规定功能,按一定

10、的分布规律和接法联接在一起的线圈称为绕组。1 22绕组分类按绕组在电机中的位置分:定子,转子。按绕组馈电方式分:初级,次级。按绕组所起作用分:电枢,磁场,换向,补偿,阻尼,起动。按绕组的布置方式分:分布,集中。分布绕组按槽内的线圈边数分:单层,双层,单双层。单层绕组又可分:同心式,链式,交叉式。双层绕组可分:叠,波,蛙,同心式,单双层混合。按节距分:整距,短距,长距。按每极每相槽数分:整数槽,分数槽。1 3 三相交流绕组三相交流绕组的特性:131 直流电阻值相等132 电势分布相等A、B、C三相绕组的分布相位各相差120°电角度。133 机械分布相等134 线圈几何尺寸相等(单层同心

11、式硬绕组线圈几何尺寸有所不同)135 线圈组间的连接满足三相电势对称的要求。1 4 极对数(P)以磁场的南北极(S、N)作为一对极,称为极对数p=1。二极电机有一个S极,一个N极,称其为极对数p=1,四极电机各有二个S极,二个N极,则称为极对数p=2。1. 5 电角度在电机学上,以每一对磁极所对应的角度定为360°或者叫360°电角度,一台电机的气隙圆周上所对应的电角度等于360°机械角度乘以极对数。1 6 定子槽数(Z)与线圈数定子槽数Z=2 p m q。其中2 p为极对数,m为相数,q为每极每相槽数。对双层绕组而言,它的线圈数等于槽数,对单层绕组而言,它的线圈

12、数等于1/2槽数。1 7 相带为使三相绕组对称,每个极面下或一对极面下的每相绕组所占的槽数都相等,这个槽数所包括的范围称为相带。相带一般以所占有的电角度称之:如60度相带,120度相带等等。1 8 每极每相槽数(q)q表示每一极面下,每一相所占的槽数。q的意义还表示一个线圈组所包含的线圈数。q通常都为整数,当q为分数时,我们称这种绕组为分数槽绕组。1. 9极距()与节距(y)极距是指每极面下所占的圆周距离。=槽数/极数。节距是指一线圈的二个线圈边所跨的槽数。如一线圈的节距为8,则节距y=19。当线圈节距等于极距时,称为整距绕组;当线圈节距小于极距时,称为短距绕组;当线圈节距大于极距时,称为长距

13、绕组。1. 10 匝数(Nc)与每槽导体数(Ns)匝数表示每个线圈是由多少圈导体组成。匝数与每槽导体数的关系是:对于双层绕组,每槽导体数=2×匝数;对于单层绕组,每槽导体数=匝数。2 电机的绝缘结构21 匝间绝缘电机绕组的匝间绝缘主要是以绕组线的绝缘层来承担,电机在正常运行的情况下,匝间绝缘主要承担线圈各线匝间的工作电压。22 股间绝缘对于由多股导线组成的大型电机线棒,每股导线之间还必须有股间绝缘。23 排间绝缘对于导线采用双排匝排列(N排列、U形排列)的框式线圈,在二排匝间还应有排间绝缘。24 层间绝缘双层线圈,在一个槽内嵌有二个不同线圈的上层边和下层边,二个线圈边之间也必须绝缘,

14、这就是就是层间绝缘。2 5 圈间绝缘在线圈端部,为了加强线圈间的绝缘强度,在每个线圈的端部间放置的绝缘叫圈间绝缘(俗称小三角)。3 6 相间绝缘在线圈端部,异相间(在一个线圈组与另一个线圈组之间)垫以三角形的绝缘层,称之为相间绝缘(俗称大三角)。实际上有一部分的层间绝缘(异相)承担着相间绝缘的功能。27 槽盖绝缘在单层绕组中,交叉式绕组的直线部分出槽口就与另一个线圈叠交,因此在线圈的槽楔下要放槽盖绝缘,以分离二个叠交的线圈。28 对地绝缘(槽绝缘)对地绝缘是电机绕组与铁心之间的主绝缘层。要有绝对可靠的过电压性能和机械强度。散嵌绕组是以槽绝缘作为对地绝缘。高压电机则以线圈上的绝缘层作为对地绝缘。

15、29 过桥绝缘线圈组之间的连接线经焊接后,要进行绝缘包扎:包扎绝缘带,外套绝缘套管。称为过桥绝缘。高压电机的过桥绝缘处理与线圈上的绝缘处理相同,内包多层粉云母带,外包无碱玻璃纤维带。210 绝缘处理电机绕组嵌线后,垫好各种绝缘层与绑扎后,还须进行浸渍绝缘处理。浸渍绝缘处理的目的是为了:将绕组、绝缘层、绑扎带和铁心紧密地胶粘在一起,增强绕组的机械强度;提高绕组的防潮性能;减小电机的震动和噪音;提高整个绝缘结构的导热性;降低电机的温升。五、 三相交流电机绕组的排列和接法1 接线展开图36槽4P-1路2接线圆图4P-1路Y接4 60º相带绕组排列和接法,31 排列:一对极下:A、-C、B、

16、-A、C、-B。32 接法:长跳(17)与短跳(14)。4 120º相带绕组排列和接法41 排列:一对极下:A、B、C。42 接法:短跳(14)。5 分数槽绕组排列和接法以三相交流电动机,54槽,10极为例:51 每极每相槽数q为:q = Z / 2 p m = 54 / 10*3 = 9 / 5 槽= C / d 槽52 根据以上计算公式中的数据,编制分数槽绕组排列图表:其中竖向为10格(10极);横向分为3大格(3相);每一大格分为9小格(分数槽的分子数C = 9);然后排列槽数,每5小格放一只线圈(分数槽的分母数d = 5)。放至54只线圈为止。53 根据以下分数槽绕组排列图表

17、,可以得出分数槽绕组的排列为:2,2,2,2,1;2,2,2,2,1;54 线圈绕线的组数为:2只一连的线圈为24只;一只一连的线圈为6只55 线圈嵌线的顺序为:2,2,2,2,1;2,2,2,2,1;56 线圈接线仍按60度相带绕组接线方法接线。212PACB112345627891011312131415161741819202122523242526276282930313233734353637388394041424344945464748491050515253541 2 3 4 5 6 7 8 9分数槽绕组排列图776 双速(倍速)绕组排列和接法61 双速绕组转换原理60

18、6;相带与120°相带的转换:负的每极每相线圈组变成正的。即A;-C;B;-A;C;-B。 A;C;B;A;C;B。就变成了2对极。也就是说变成了4极。另外从A、B、C三相排列变成了A、C、B三相排列,这意味着60°相带转换成120°相带后,其转向相反(反转)。62 双速绕组接法63 短跳接法与长跳接法。(图3,图4)64 60°相带与120°相带的转换的绕组接法。(图5)65 电机4极与8极转向从60°相带与120°相带的绕组矢量图看,电机4极与8极转向正好向反。图6 2P,60º相带矢量图图7 4P,120&#

19、186;相带矢量图66 双速绕组接线容易产生的错误接成短跳。67 双速绕组接线正确与否的检验:671交流电流的检验;672 采用匝间绝缘仪检验;673 每极每相线圈组的极性检验;674 以上的检验方式可以只采用一种,但每种极数都应检验;675 测直流电阻是检验不出接线错误的。7 非倍速(4/6P)绕组排列和接法71 4/6P双速绕组排列(32111112,32111112)极数/槽数1234567891011124PAAA-B-B-BCCC-A-AA6PAAA-B-BCB-C-C极数/槽数1314151617181920212223244PBBB-C-C-CAAA-B-B-B6PAAA-B-B

20、CB-C-C极数/槽数2526272829303132333435364PCCC-A-A-ABBB-C-C-C6PAAA-B-BCB-C-C4/6P非倍速双速绕组排列图表72 4/6P双速绕组接法图8 4/6P非倍速双速绕组接线圆图73 4/6P非倍速双速绕组接线原理分析731 4/6P非倍速双速绕组矢量图见图9所示。图9 4/6P非倍速双速绕组矢量图732 4极是正常60度相带绕组,6极属非正常相带分布的绕组。733 6极绕组是在4极绕组的基础上,每相抛弃3只线圈接成的。734 由于6极绕组每相抛弃了3只线圈,因此其线圈的机械分布不平衡,引起三相电势分布也不平衡。匝间绝缘试验时三相绕组的波形

21、有差异。为设计性差异。见图10所示。图10 6极绕组匝间试验的波形735 4/6P非倍速双速绕组系数从矢量图上可以得出其绕组系数:4极绕组的绕组系数 =( 8×cos20°+ 4)/ 12 = 0.96。6极绕组的绕组系数 =(6× cos30°+ 3)/ 9 = 0.91。736 从矢量图上可以看出:4/6P非倍速双速绕组,4、6极转换后,其旋转方向不变。六、 设计图纸电工工艺会签设计图纸电工工艺会签一般说来是设计图纸成形后再进行工艺会签,但对于新产品尤其是全新的电机产品,电工工艺会签应在设计的开始前就直接参与。1 新型绝缘结构的研制全新的电机产品在设

22、计开始时,电工工艺就应该按新产品的技术协议和基本技术参数进行绝缘结构的研制、试验。编写出绝缘结构试验报告,并依据试验数据编写电机绝缘规范。给设计者在设计新产品时作为基本依据,如:绝缘厚度、绝缘结构、绝缘材料,电磁线、电缆线、绕组结构、绝缘处理方式等等。2 零部件加工的工艺可操作性新产品在设计时,电工工艺要参与电机有绕组铁心制造的工艺可操作的评定。必要时在电机有绕组铁心上加上应加的工艺元素,如:工艺孔、工艺螺孔、工艺搭子、工艺吊装、工艺搬运等等。3 设计图纸的电工工艺会签设计图纸完工后,这时才进行正式的电工工艺会签。电工工艺会签一般有以下几个工作:31 审核图纸的工艺可操作性。如:公差与配合、形

23、位公差的合理性,必要添加的工艺元素是否添加了。32 图纸中电机线圈、有绕组铁心加工的可能性。如:本单位绕线设备、嵌线搁架的加工能力,高压电机生产则还要考虑线圈张形设备、成型设备、匝间胶化设备、绝缘绕包设备、真空压力浸渍设备的加工能力,是否要添加新设备等等。3.3 线圈、有绕组铁心制造的工艺路线划定3.4 开出线圈、有绕组铁心制造必须要添加的工艺装备单3.5 线圈、有绕组铁心的电工材料定额的计算4 工艺装备的设计工艺装备设计的具体要点见第十章工艺装备的设计。5 编写新产品试制工艺方案(电工部分)6 编写电工原材料检验规范、有绕组铁心检验规范;绕线工艺守则、嵌线工艺守则、浸渍处理工艺守则或有绕组铁

24、心制造工艺规范等等。7 新产品加工时的电工工艺追随全新的电机产品在加工时,因为操作工也是新遇到的,没有操作经验,因此需要工艺人员的全程工艺追随,随时发现问题,解决问题。8 新产品完工后续工作111 编写新产品试制工艺小结(电工部分)112 编写有绕组铁心制造工艺验证报告113 如该产品以后有批量生产的话,则要编写新产品批量生产工艺方案(电工部分)。七、 电机绝缘结构设计1 绝缘材料的耐热等级Y90;A105;E120;B130;F155;H180;(N200;R220;S240;)C>2402 电机绕组中的发热量分布21 采用对称径向通风的电机定子绕组的温度分布22 采用混合式轴向通风的

25、定子绕组的温度分布23 采用表面冷却封闭式电机定子绕组的温度分布图11 采用对称径向通风的电机定子绕组温度分布图12 采用混合式轴向通风的定子绕组温度分布图13 采用表面冷却封闭式电机定子绕组温度分布3 绝缘结构的设计原则31 耐热等级(A同一耐热等级设计、B根据具体温度分布设计)32 绝缘结构可靠性321 介电强度设计裕度:低压电机的介电强度设计裕度为20倍;高压电机(6KV为例)约为10倍(一般标准为7倍)。322 耐热等级设计裕度:B级电机温升F级绝缘结构;F级电机中电磁线和槽绝缘采用H级。3. 2. 3 环境条件(防化学腐蚀、防原子辐照、防震动冲击、全密闭环境)3. 2. 3. 1考虑

26、导电材料的适用性常用漆包线主要性能比较表序号漆包线种类耐热等级耐有机溶剂性能耐化学药品性能耐氟里昂性能溶剂油,二甲苯,正丁醇二甲苯,正丁醇二甲苯,苯乙烯5%硫酸5%盐酸5%氢氧化钠5%氯化钠1聚氨酯漆包线120优优优优优优良优/2聚酯漆包线130良好良差良良差良差3聚酯亚胺漆包线180优优优优良良差良优4聚酰胺酰亚胺漆包线200优优优优优优优优优5聚酰亚胺漆包线220优优优优优优差优可6耐致冷剂漆包线105良可良可/良3. 2. 3. 2 考虑绝缘材料的适用性3. 2. 3. 3防化学腐蚀(酸、盐):6641 F级DMD;3240环氧玻璃布层压板;硅橡胶玻璃漆管;JYJ聚烯烃引接线;不饱和聚酯

27、无溶剂浸渍漆;环氧树脂;聚氨酯表面油漆3. 2. 3. 4 防原子辐照:聚酰亚胺玻璃漆布;6650NHN;聚酰亚胺玻璃布层压板;硅橡胶引接线;聚酰亚胺浸渍漆,有机硅表面油漆(天然的无机材料都防原子辐射:如玻璃纤维,粉云母,陶瓷等等)。3. 2. 3. 5 防震动冲击:主要从加强绝缘结构的机械强度上考虑。3. 2. 3. 6全密闭环境:防止绝缘材料在高温、全密闭的环境条件下水解。如聚酰亚胺在上述环境条件下就容易水解。3. 3 绝缘材料的相容性主要是绝缘材料与浸渍漆的相容性。3. 4 绝缘结构可操作性主要是工艺可操作性:可绕线、可绝缘绕包、绝缘材料可垫、可包。4. 绝缘结构工艺试验4.1 绝缘结构

28、工艺试验方案4.2 绝缘结构试样制备4.3 绝缘结构工艺试验4. 3. 1耐电压试验4. 3. 2电机工况环境模拟试验5. 编制相关绝缘试验文件5. 1 XX电机绝缘结构工艺试验报告5. 2 编制XX电机绝缘规范八、 电机和电机绝缘结构环境试验1 湿热试验(JB1605)1 1船用(舰用)电机湿热试验1 11试验严酷等级:高温温度:55;高、低温交变试验;周期天数:6天;55湿热试验周期图:112验收条件:整机试验后电机绕组对机壳和绕组间的绝缘电阻、耐电压值不应低于下列限值:防护等级绝缘电阻试验限值 M耐压电试验限值 VU110VU110VIP44>防护等级IP20R2×U/(

29、1000+P/100)R0.33电压:标准试验电压×85%;时间:1min防护等级IP44R3×U/(1000+P/100)R0.33380V船用电机试验限值:绝缘电阻:1.14 M;耐电压:1496 V/1 min。113 表观质量:1131 电镀件和化学处理件外观应符合JB1605规定的三级要求。1132 表面油漆外观不低于JB1605规定的三级要求。1133 油漆附着力测定不低于JB1605规定的二级要求。1134 绝缘材料、塑料等零部件外观不低于JB1605规定的三级要求。12 热带、湿热带型(T、TH)电机湿热试验121 试验严酷等级:高温温度:40,高、低温交变

30、试验;周期天数:12天40湿热试验周期图122 验收条件:整机试验后电机绕组对机壳和绕组间的绝缘电阻、耐电压值不应低于下列限值:防护等级绝缘电阻试验限值 M耐压电试验限值 V3000V>U>110VU110VIP44>防护等级IP20R2×U/(1000+P/100)R0.33电压:标准试验电压×85%;时间:1min防护等级IP44R3×U/(1000+P/100)R0.33一般380V电机试验限值:绝缘电阻:0.76 M;耐电压:1496 V/1 min。13 干热带型(TA)电机湿热试验1 31 试验严酷等级:高温温度:40,高、低温交变试

31、验;周期天数:6天40湿热试验周期图(同上)132 验收条件:整机试验后电机绕组对机壳和绕组间的绝缘电阻、耐电压值不应低于下列限值:防护等级绝缘电阻试验限值 M耐压电试验限值 V3000V>U>110VU110V各种防护等级RU/(1000+P/100)R0.33电压:标准试验电压×85%;时间:1min一般380V电机试验限值:绝缘电阻:0.38 M;耐电压:1496 V/1 min。133 表观质量:1331 电镀件和化学处理件外观应符合JB4159规定的三级要求。1332 表面油漆外观不低于JB4159规定的三级要求。1333 油漆附着力测定不低于GB12351附录

32、A规定的三级要求。2 长霉试验(GB2423.16)21 试验条件:211 8类混合菌种,培养周期为1421天。212 试验温度:2830;相对湿度:大于90%。213 一般只作外观检查,试验周期为28天。22 试样制备:制作100×50mm模拟线圈3只:包括绕组线、槽绝缘、槽楔、绑扎带、漆管、浸渍漆等;1m长的电机引接线。23 验收要求:231 船用(舰用)电机防霉性能不低于GB2423.16试验J:长霉试验标准中的2级。2 3。2 热带(出口)电机防霉性能不低于GB2423.16试验J:长霉试验方法中的3级。3 盐雾试验(GB2423.17)31 试验条件:311 浓度为5

33、77;0.1%的氯化钠溶液,PH值在6.57.2(35)之间。312 试验温度:35±2;试验时间:16;24;48(钢镀锌、铜镀镍);96(铜镀铬、铜合金镀铬);168;336;672小时()。32 试样制备:钢镀锌、铜合金镀铬、铜镀铬、铜镀镍等;零件种类:螺栓、螺母、垫圈、弹簧垫圈、铭牌、接地铭牌等。每样3件。33 验收条件:船用(舰用)电机金属电镀件和化学处理件,经盐雾试验后应符合JB1605规定的要求:钢镀件未出现白色、灰黑色、棕色等腐蚀产物,铜镀件未出现灰白色、绿色等腐蚀产物4 化学腐蚀试验(JB/DQ3163)41 试验条件:411 高温温度:40,高、低温交变试验;相对

34、湿度:8595度交变;周期数:1、2、5、10、15、20周期(24小时为一交变周期)。412 强防腐蚀型(户外型)(F2、WF2)电机:进行10周期试验;中等防腐蚀型(户外型)(F1、WF1)电机:进行2周期试验。413 试验气体:二氧化硫、氨气、氯气等等。42 化学腐蚀试验周期图43 验收条件:整机试验后电机绕组对机壳和绕组间的绝缘电阻、耐电压值不应低于下列限值:防护等级绝缘电阻试验限值 M耐压电试验限值 VU500 VU<500 V防护等级IP53IP54R2U/1000R1电压:标准试验电压×75%;时间:1min一般380V防腐蚀电机试验限值:绝缘电阻:1 M;耐电压

35、:1320V/1min。(GB755规定)44 表观质量:441 绝缘材料、塑料、橡胶件不得起层、起泡、软化、脆裂、发粘。442 铸铁、钢板及铝件外表面的涂层无松软、起趋现象;443 底金属不得出现明显的锈点;444 涂漆层不得普遍出现直径1mm以下的气泡,铸件上出现个别大气泡不得超过10 mm ,钢板或铝板上出现个别大气泡不得超过5mm。5 高温试验高温试验是消防风机用电动机的环境试验。模拟电机在着火高温的条件下,能继续维持运行1小时或2小时,以保证人员的疏散时间。5 1 试验条件:511 试验温度:250,试验时间;1小时512 试验温度:280,试验时间;1小时513 试验温度:280,

36、试验时间;2小时52 验收条件: 整机试验;整机在规定高温条件下,能在规定的试验时间内正常运行,即通过考核。53 高温电机设计、制造的关键点:531 绝缘结构设计532 机械结构设计:考虑轴承的轴向配合;考虑钢、铸铁各零部件的热膨胀系数不同,其间的配合。533 隔热结构的考虑6 热老化试验(UL认可)61 绝缘结构的评定绝缘结构的评定主要是考核电机绝缘结构的可靠性。绝缘结构评定有二种:一是绝缘结构经长期运行,显示出其具有成功的经验,但要有足够数量的电机为基础。(1. 在使用条件下已经成功地证实经过足够长时间的运行,2. 其使用经验是基于有足够数量的电机上,3. 电机的早期失效率在可以接受的范围

37、内,4. 使用经验来自对被评定绝缘结构具有代表性的用途。)二是经快速老化试验的绝缘结构评定。世界上最著名的绝缘结构评定机构是美国UL认可。62 快速热老化试验的内容:621 制作包含绝缘结构的一定数量的模拟线圈622 交变热老化试验623 机械振动试验624 受潮试验625 电老化试验626 试验数据的数理统计和分析6. 2 . 7 绝缘结构评定结论九、 电机制造中的电工工艺1 绕组线、绝缘材料的理化试验1 1 绕组线理化试验111 圆棒卷绕试验GB/T4074.3112 热冲击试验GB/T4074.6113 刮漆试验_GB/T4074.3114 击穿电压试验GB/T4074.512 电机引接

38、线理化试验击穿电压试验JB/T6213.2(丁腈); JB/T6213.3(乙丙); JB/T6213.4(硅橡胶); JB/T6213.6(聚烯烃)13 浸渍漆理化试验GB/T15023131 粘度测试132 挥发物测试133 胶凝时间测试134 介电强度测试(击穿电压试验)135 体积电阻测试136 介质损耗角正切(高压电机浸渍漆)14 薄膜、复合箔、玻璃漆管理化试验141 常态击穿电压试验GB/T13541(薄膜);GB/T5591.2(复合箔);GB/T7114(漆管)142 折弯击穿电压试验GB/T5591.2(复合箔);15 云母带理化试验介电强度测试(击穿电压试验)GB/T501

39、92 线圈制造工艺21. 圆绕组线线圈制造工艺211 绕线模2111 散嵌线圈绕线模散嵌线圈绕线模主要由:模心、夹板、固定孔、过线槽、扎线槽等结构组成。对双层绕组来讲绕线模的连绕数=每极每相线圈数。对于单层绕组是=极相组的线圈数,为了减少线圈间的连线接头,把每个极面下同相的线圈都连在一起,这样绕线模的连数=线圈/3。双层绕组,因线圈数要比单层绕组多一倍,采用这种方式的话,一台q=3 的4极电机,其绕线模的连数有12连之多。特殊情况下,如84槽的28极电机,q=1,绕线模的总连数为28,我们可以做成7连的绕线模,这样可减少很多接头。2112 磁极线圈绕线模 一般有长方形、方形、腰圆形、圆形等几种

40、。212 绕线工艺2121散嵌线圈绕线工艺(1)一般线圈:绕线,扎线、拆除绕线模、引出线套漆管、引出线漆管与线圈扎牢。(2)连绕的线圈:绕线前先在电磁线上套上连绕过桥漆管、绕线、取一根漆管过桥、再绕线、再取一根漆管过桥、至绕线完毕,拆除绕线模、引出线套漆管、引出线漆管与线圈扎牢。2122磁极线圈绕线工艺(1)绕线、绕线过程中刷漆、出线头固定、和绕线模一起进烘箱烘焙、出箱后拆除线模、包扎绝缘。(2)绕线、出线头固定、拆除绕线模、包扎绝缘、再装上线圈成型模、浸渍处理、烘焙、拆除成型模。22. 扁绕组线线圈制造工艺221 绕线模 2211 圈式线圈绕线模、(1)定子线圈一般为长腰圆形绕线模和梯形绕线

41、模,平绕;(2)转子线圈一般为长梭形绕线模,扁绕。2212 插入半圈式线圈成型模、2213 磁极线圈绕线模222 成型线圈制造工艺2221 圈式线圈绕线工艺,(线匝:U形排列、N形排列、弓形排列)2222 插入半圈式线圈成型工艺,2223 磁极线圈绕线工艺,(线匝:一般排列、翻头绕排列)23 高压电机圈式线圈制造工艺(VPI绝缘结构)231 线圈坯绕制(匝间绝缘,线圈换位,垫绝缘)232 线圈初包(包排间绝缘,包保护带)233 线圈匝间胶化234 线圈张型(尺寸控制:跨距、线圈边角度、直线距离、鼻高)235 线圈成型(线圈端部圆弧成型,之后拆去保护带)现在有全自动的张形机,可以在张形的同时,将

42、线圈端部整形成圆弧。236 线圈绝缘包扎(有手动的绝缘包扎机,有半自动的绝缘包扎机、还有全自动的绝缘包扎机)237 线圈绝缘测试(匝间试验,耐电压试验)3 绕组制造工艺31 低压电机定子绕组制造工艺(双层叠绕组)311 准备工作(放槽绝缘,压圈绝缘)312 嵌线(层间绝缘,相间绝缘,端部绕包,打槽楔)313 非接线端部绑扎314 接线(焊接)315 绝缘包扎,接线端部绑扎316 电工检验(匝间试验、耐压试验)317 浸渍处理(预烘,浸渍,烘焙)32 高压电机定子绕组制造工艺321 准备工作(槽底垫条)322 嵌线(层间绝缘,铂电阻,楔下垫条,打槽楔)嵌线方法有二种:吊把法(适用于少极数:2、4

43、、6、8P,大节距),垫把法(适用于多极数:10、12P及以上,小节距)323 端部绑扎(上层边)324 端箍绑扎(下层边)325 电工检验326 接线(焊接)327 绝缘包扎(接线绑扎)328 电工检验(匝间试验、耐压试验)329 浸渍处理(预烘,抽真空,加压浸渍,解压出罐,进箱烘焙)33 低压YR转子绕组制造工艺331 准备工作(放槽绝缘,压圈绝缘)332 嵌线(层间绝缘,端部相间绝缘,打槽楔)333 电工检验(匝间试验、耐压试验)334 接线(焊接)335 绝缘,绑扎336 端部打箍337 电工检验(耐压试验)338 浸渍处理(预烘,浸渍,烘焙)34 高压YR转子绕组制造工艺341 准备

44、工作(压圈绝缘,槽绝缘,槽楔)342 插入下层线圈343 一端,线圈端部成型(逐步成型,逐步到位)。有设备的话,线圈一端部可先成型,以上工序就可以不做了。344 一端,端部层间绝缘345 插入跳层线圈346 另一端,线圈端部成型(跳层线圈)347 另一端,端部层间绝缘348 插入上层线圈349 上层线圈二端部成型。有设备的话,线圈一端部可先成型,以上工序就可以只做一端。3 410夹焊接夹具3411 电工检验3412 中频感应焊接3413 线圈接头绝缘3414 端部打箍3415 电工检验(匝间试验、耐压试验)3416 浸渍处理(预烘,抽真空,真空浸渍,解压出罐,进箱烘焙,抽真空,真空浸渍,解压出

45、罐,进箱烘焙,)3417 接引接线3418 电工检验(铜片引接线耐压试验)3419 绝缘包扎,打箍3420刷漆,烘焙4 电工检验(低压电机)41 直流电阻检测411测试仪器的选择电机定、转子绕组的直流电阻,按其设计值,范围在1010000之间或更高些的中值电阻,可用直流单臂电桥测定。电机绕组的直流电阻范围在0.00110之间的低值电阻,则应使用直流双臂电桥测定。412 直流电桥的型号、规格常用直流电桥的型号规格见下表所示:名称型号级别测量范围内接电池电压 V直流单臂电桥QJ230.2199990004.5直流双臂电桥QJ420.20.0001111.5413 单臂电桥测试方法4131 准备工作

46、将电桥放置平稳,“G”接线柱上连接片从“内”换到“外”,检流计指针调至“0”位。4132 测试方法41321被测绕组的二端与“RX”接线柱上的引出线相接。41322估计被测绕组的电阻值(可依据设计值),选择合适的电阻比值(倍率旋钮),再初步确定可变电阻旋钮,有A(9×1000)、B(9×100)、C(9×10)、D(9×1)4个。41323先按电源钮“B”,再按检流计钮“G”,根据检流计指针的偏转方向,先调整“A”、“B”旋钮,使检流计指针接近“0”位,再调整“C”、“D” 旋钮,直至指针对准“0”位。41324按照“A、B、C、D”4个旋钮的读数,再乘

47、上倍率钮的倍率,即为被测试绕组的直流电阻。41325先松开检流计钮“G”,再松开电源钮“B”,以免绕组的自感电动势打坏检流计。a) 使用结束时应及时将检流计锁定,以免在移动时震断游丝。414 双臂电桥测试方法4141 准备工作将检流计指针调至“0”位。4142 测试方法41421将被绕组二端与C1P1、P2C2 四端接线柱相接。41422估计被测绕组的电阻值(可依据设计值),选择合适的电阻倍率(倍率钮M)。41423 先按电源钮“B”,再按检流计钮“G”,并调节读数盘“RN”,使检流计重新回到“0”位。41424 此时电桥处于平衡状态,被测绕组的电阻值RX为:RX=M*RN 。41425 断开

48、时应先松开检流计钮“G”,再松开电源钮“B”。41426 电压端P1、P2与电流端C1、C2与被测绕组的连接线本身的电阻值应小于0.01。41427使用完毕,应及时把倍率钮旋到“G”短路位置。415 直流电阻检测试验限值4151 定、转子绕组的直流电阻测量值与其计算值的最大偏差为±5%,与测量10次以上得到的平均值的最大偏差为±3%。4152 多相交流绕组的每相直流电阻测量值,彼此相间最大相差值应小于3%(不包括3%)。4153 温度系数当现场温度与图纸上电阻计算值的温度(一般为20)相差大于5时,应将20时的电阻计算值换算到现场温度下的电阻值。换算公式:Rt = R201

49、+20(t-20)式中:R20导体在20时的电阻值 t测量现场的温度 20导体20时的电阻温度系数,铜取20=0.003954 2 匝间绝缘试验421 准备工作 检查仪器接地系统是否可靠,按仪器使用方法接线、通电,打开高压开关,预热4分钟后,仪器以声或光表示预热结束,即可进行匝间测试。422 测试方法 把匝间仪上的高压接线:U、V、W三根线与黑色的接地线分别接在被测绕组的三根线上和铁心上,先按下按键,再按高压开关,比较两衰减振荡波形的差异,再按下按键,如按键、时已观察到的波型是正常、重合的,则可不再按键,就可作出被测绕组正常的结论。如按键、时已观察到的波型有差异,则再按键,然后根据Y、不同接法来作故障判断。423 Y接法绕组故障判断接成Y的电机绕组;或出六根线的绕组,为增大绕组的感抗,建议用Y接法,把三根头或尾并起来检测。按(2)测试方法进行测试,并按下表判断故障相。按键转换后的实际接线测试结论键U-红,V-黄,W-蓝××键U-蓝,V-黄,W-红××键U-黄,V-蓝,W-红××故障判别正常U故

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