摘要:简单介绍普通大中型高压交直流电机绝缘的基本结构,制造和修理的工艺过程,以求对工厂 企业 电机绝缘故障的分析以及维护电机的工作有所帮助。其中一些技术参数在电机的大中修过程中提供 参考 。
关键词:电机绝缘结构 匝间绝缘 对地绝缘 复合式绝缘
1 直流电机电枢绝缘结构
直流电机电枢绝缘结构,是由绕组绝缘、换向器绝缘、支架绝缘、扎钢丝绝缘和层间绝缘等组成。由于采用的电枢绕组的型式,电压等级和绑扎材料不同,电枢绝缘结构某些地方有所变化。
1.1 电枢绕组绝缘 电枢绕组绝缘结构随绕组结构型式不同而有所区别。为了提高防潮性能,大型直流电机电枢绕组一般采用连续式绝缘。
1.1.1 匝间绝缘 作用是绝缘同一线圈中的相邻元件,只承受片间电压。大型直流电机匝间绝缘一般采用裸铜线外半叠包一层0.1毫米云母带,或直接采用高强度漆包双玻璃丝包线。中、小型电机一般采用双玻璃丝包线即可。在F级薄膜绝缘大型电机可采用0.05毫米薄膜半叠包一层并 将薄膜“烧结”在导体上,或加包一层玻璃丝带。中、小型电机半叠包0.05毫米薄膜一层或将薄膜“烧结”在导体上。
1.1.2 对地绝缘 主绝缘,承受线圈对铁心间的全电压。1000伏级大型电机:0.14毫米醇酸云母带半叠绕三层。660伏级中型电机:0.14毫米醇酸云母带半叠绕二层(连续式绝缘)或0.2毫米云母箔卷包2层(套筒式绝缘)。F级薄膜大型电机:0.05毫米聚酰亚胺薄膜半叠绕四层。中、小型F级或H级电机:0.05毫米聚酰亚胺薄膜半叠绕2~3层。
1.1.3 保护布带 主要保护主绝缘免受机械损伤。一般B级绝缘电机采用0.1毫米玻璃丝带半叠绕或平绕一层。F级薄膜绝缘一般不用保护布带,有时为可靠起见,也用0.1毫米玻璃丝带半叠绕一层。
1.1.4 电枢绕组端部绝缘 绝缘方式和材料一般和直线部分相同,仅是对地绝缘比直线部分可少包1-2层。虽然端部对地和层间都存在全电压,但主要是因为有层间绝缘和支架绝缘的存在,同时也为了改善冷却条件,所以绕组端部绝缘制造时适当减少。
1.2 线圈在槽内的保护绝缘
1.2.1 槽绝缘 防止槽内毛刺或槽口尖棱划伤线圈。B级绝缘:0.2毫米聚脂薄膜一黄玻璃漆布复合绝缘、0.2毫米聚脂薄膜一青壳纸复合绝缘,或用0.2毫米青壳纸代用。F级薄膜绝缘:0.15毫米聚酰亚胺一黄玻璃漆布或0.1毫米聚酰亚胺漆布。
1.2.2 槽底垫条和层间垫条 保护绕组在下线过程中免受机械损伤。B级绝缘采用0.5毫米醇酸柔软云母板。F级绝缘采用二苯醚玻璃布板或硅有机云母板。
1.3 电枢线圈端部固定绝缘结构 以端部中间带通风孔四层式蛙绕组为例来说明:
1.3.1 支架绝缘 大型电机B级绝缘,一般最内层用0.1毫米玻璃丝带半叠绕一层,外面包0.14毫米醇酸云母带半叠绕三层,其外围绕0.3毫米柔软云母板二层,外面半叠绕0.03毫米聚脂薄膜带和0.1毫米玻璃丝带各一层。F级绝缘一般用硅有机云母带和云母板来代替醇酸云母带。
1.3.2 端部层间绝缘 承受线圈层间全电压和保护线圈免受相互压伤。B级绝缘一般用0.5毫米衬垫云母板二层,并用0.1毫米玻璃丝布包边,以免运行中飞散。F级绝缘一般用硅有机云母板或F级薄膜。
1.3.3 扎钢丝绝 使钢丝和绕组绝缘起来,并保护绕组免受钢丝勒伤。靠近绕组先绕0.6毫米黄绝缘纸板一层,外面绕0.5毫米衬垫云母板二层(用玻璃丝布包边),最外面绕1毫米黄绝缘纸板一层,每层都用玻璃丝带扎紧。为防止爬电,扎钢丝绝缘比钢丝箍每边宽8-15毫米。为限制钢丝箍中涡流损耗,每10匝钢丝间应垫0.2毫米石棉纸一层,使之相互隔离。F级绝缘扎钢丝绝缘,则是采用二苯醚玻璃布板和硅有机云母板。如用无纬带绑扎端部,则不用垫任何绝缘。
1.3.4 换向器绝缘结构 换向器片间云母在换向器中起片间绝缘和增加换向器弹性的作用,要求含胶量小。一般用1.0毫米或1.1毫米换向器云母板5531。F级绝缘则用硅有机云母板。V型环在换向器中承受对地电压,并承受压圈对换向片的束紧力,一般是由5238虫胶云母板热压成型,厚度1000伏级为2毫米。F级绝缘为硅有机型云母板。为了防止尘埃进入换向器3°面,换向器进行了端面涂封,涂封材料为环氧酚醛漆,F级绝缘用1053硅有机树脂。为防止V型环外露部分在运行中飞散,在V型环上扎以玻璃丝绳,玻璃丝带或无纬玻璃丝带。
1.3.5 电枢整体绝缘处理 电枢在下线完后,浸三次1032或3404漆,以提高防潮性能,并在表面喷1321或8363灰瓷漆,以改善防灰、防油和防霉性能。
1.4 直流电机主极绝缘结构 极身绝缘:承受主极线圈对地电压。
1.4.1 成型极身绝缘,由环氧酚醛玻璃布热压成成型极身绝缘,厚度4毫米。
1.4.2 用0.1毫米玻璃丝布围绕2层,再在外面围绕0.2毫米醇酸云母箔5层,最外层围绕0.1毫米玻璃丝布2层。层间均刷环氧酚醛漆,每层均用电熨斗熨平。
1.4.3 补偿绕组绝缘 对地绝缘0.14毫米云母带半叠绕三层,0.1毫米玻璃丝带半叠绕一层(或用0.17*25B级胶粉云母带5438半叠绕四层,热压成型)。槽绝缘0.2毫米聚脂薄膜玻璃漆布复合绝缘1层,槽底垫条0.5毫米环氧酚醛玻璃布板一层。
1.4.4 主极绕组绝缘 单层式主极绕组,匝间垫0.1毫米环氧酚醛玻璃布四层,热压成型,首、末两匝加包0.14毫米云母带与0.1毫米玻璃丝带各一层。多层式主极绕组,匝间绝缘用高强度漆包双玻璃丝包线或双玻璃丝包线。外面半叠绕0.1毫米玻璃丝带一层作保护绝缘,并浸3404漆—次。串联绕组(均衡绕组)0.14毫米云母带半叠绕3层,0.1毫米玻璃丝带半叠绕一层,并浸3404漆(1千伏级)。绝缘垫圈,3240环氧酚醛玻璃布板,刷3404漆。厚度根据爬电距离而定。主极整体绝缘处理:浸3404漆一次,以增加导热性和防潮能力。
1.5 换向极绝缘结构 换向极绕组固定形式因电机容量、用途不同而有多种形式,其绝缘结构也略有区别。换向极绕组一般系包绕铜线绕组,无层间绝缘。极身绝缘和主极极身包绕方式完全相同。螺杆绝缘有两种:—种是用壁厚1.0~2.0毫米环氧酚醛玻璃布管作为螺杆绝缘,另一种在螺杆上包绕0.1毫米环氧酚醛玻璃布热压成型。绝缘垫块与三角垫块,均为3240环氧酚醛玻璃布板。线夹绝缘:线夹处换向极绕组用0.14毫米云母带半叠绕三层,0.1毫米玻璃丝带半叠绕一层,宽度各边大于线夹各边50毫米。固定夹绝缘:0.3毫米柔软云母板二层(在内),0.2毫米绝缘纸板二层<在外),宽度大于固定夹各边12.5毫米,并用直径Φl玻璃丝绳扎紧。