谈高压定子绕组端部振动力的危害
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高压、大功率电动机产品的嵌线、端部紧固、引出线焊接部位以及辅助绝缘工艺处理等，在制造厂都已是企业生产传统的、典型的结构和工艺处理，而且都有专业工艺指导性技术文件，并用以严格工艺纪律来控制产品质量。但是在实际生产过程中，操作技术工人的技术素质和工艺技巧显得更加重要，它也是质量保证的重要因素。但在实际的生产过程中，它却往往因被忽视而留下隐患。 同时值得特别指出的是：从生产过程和产品工业运行中的事故发生率来看，上述传统典型的结构和工艺处理，仍占有重要的比例，这对防爆增安型电动机的严格要求来说，必须引起设计者的极大关注。 1 绕组端部振动力的形成 从理论和实践中分析增安型无刷励磁同步电动机，在供电的电力系统和负载产生暂态扰动的情况下，以及自身起动运行过程中超额定的起动电流流过绕组导体所产生双倍频率的周期振动力，作用在定子铁心的绕组上。该作用力使绕组导体每半波向槽底挤压一次。该振动力与电流二次方成正比，所以在电动机堵转起动的瞬间其振动力最大。而设计上要求只要将绕组牢固地被嵌线的槽模压紧在槽中，并且导体与绝缘形成一个坚固的整体、绕组端部相互间用绑线扎紧，固定在机座的端部支撑的端箍上，定子整体绕组与定子铁心、机座就形成了一个坚固的整体，此时所产生的振动力并非会对绕组产生危害。 但是，如果浸溃绝缘处理和热固化不好，绕组在槽口中依然会产生松动;绕组导体与绝缘黏固不够紧密，而且绕包的松散;端部、鼻端绑扎不紧固而松动;端部支撑强度不够，而且绕组端部整形不规范成椭圆形或偏心，则将导致绕组串槽、槽口绝缘断裂、绝缘磨损、端部与鼻端产生共振、绝缘垫片脱落、引接线(俗称过桥接线)疲劳断裂或拉弧烧损，所引发的局部短路故障的发生而导致整机烧损所引发燃爆重大事故。 绕组的整形、嵌线以及端部绑扎紧固，从形式上看工艺性都比较简单，但从实际在生产和产品运行中所产生的故障来看，上述工艺过程中暴露的问题是严重的也是很复杂的。这也正是设计中的难点，尤其是如何更有效地消除端部共振频率，至今依然是我们在设计中尚未掌握的技术之一，更值得我们在设计中对2极电动机做更深入的探讨和研究。 端部振动力是指电动机在端部磁场的作用下，在绕组导体所流过的瞬间堵转电流所形成的作用力，即 dF=IdLB..........................................(1) 式(1)中dF——单元作用力; I——导体电流; dL——单元导体长度; B——磁通密度。 因此，绕组端部在起动瞬间堵转状态下所承受的机械力是非常大的。而且流过定、转子端部的电流所产生的磁场，其磁场强度不仅与绕组电流的大小有关，而且与端部绝缘绕包部分的几何形状和电磁场分布的特性有着密切的关系，我们知道高压电动机铁心的槽口处绕组的直线部分和端部的电晕磁场是最强的部位。虽然目前国内外对电动机绕组端部磁场和磁场力的计算提出了不同的计算方法，但都是在所设定的条件下进行理论分析，这与结合实际应用仍有较大的距离。 2 绕组端部紧固整体化的技术措施 |
