電機維修之異步電動機雙鼠籠轉(zhuǎn)子斷條和開焊的修理

摘要:分析了雙鼠籠轉(zhuǎn)子斷條開焊的原因,具體介紹修理的工藝方法和步驟,提高了電機可靠性。

異步電動機雙鼠籠轉(zhuǎn)子外籠(啟動籠) 銅條斷裂和開焊是比較常見的一種故障,斷裂或開焊后的銅條被甩出,引起定轉(zhuǎn)子相擦而燒毀電動機。例如,驅(qū)動循環(huán)水泵的JSQ 154 -4 型680kW 電動機,驅(qū)動球磨機的JS 157 - 8 型320kW電動機,驅(qū)動氨壓縮機、洗水泵等設備的JS 系列電動機均有類似故障。對這類故障的修理,一般是按原樣更換銅條,重新焊接。但運行一段時間后故障依舊。經(jīng)研討分析此類故障的特征、原因及過往修理工藝的弊端后,決定采用環(huán)氧樹脂充填和無緯環(huán)氧玻璃絲帶綁扎來增強外籠端部的機械強度,提高其抗電磁力和離心力的能力。

1 銅條斷裂的特征及原因
外籠銅條斷裂多發(fā)生在啟動后或堵轉(zhuǎn)時,斷點一般在槽口處和端環(huán)焊接處,銅條在槽內(nèi)松動,有明顯的過熱變色跡象。原因是電動機在啟動過程中,特別是頻繁啟停和重載啟動時,啟動電流使轉(zhuǎn)子銅耗大大增加,由于集膚效應的作用,電阻較大的外籠產(chǎn)生高溫,造成轉(zhuǎn)子內(nèi)、外籠及端環(huán)受熱不均勻,使銅條高度方向及伸出鐵心段呈現(xiàn)較大的溫度梯度,從而形成較大的熱應力。同時外籠銅條受高溫變形變軟,機械強度下降,在熱應力、電磁力及離心力的反復作用下,首先使應力比較集中的槽口處和端環(huán)焊接處疲勞而斷裂,少數(shù)焊接薄弱處則因接觸電阻過大而呈現(xiàn)局部高溫拉弧將銅條燒斷和開焊。

2 修理工藝
根據(jù)上述分析,決定從增強外籠的機械強度和保證銅條與端環(huán)的焊接質(zhì)量兩方面來提高雙籠轉(zhuǎn)子的可靠性。具體修理工藝如下:
(1) 吹掃標記。抽出轉(zhuǎn)子,用012～014MPa 干燥壓縮空氣吹掃轉(zhuǎn)子,仔細檢查清理斷條及開焊部位并做好標記。
(2) 更換斷裂銅條。用略小于導條直徑的深孔鉆頭(普通鉆頭接長) 沿導條槽逐段鉆穿,然后清理鐵心槽,再配以相同尺寸的新銅條打入槽內(nèi)。新銅條與端環(huán)的配合孔間隙應為011～
012mm。
(3) 施焊。施焊前要徹底清除焊接部位的舊焊瘤、氧化皮及油垢,不能只用汽油擦拭或焊炬烘烤一下,要用30 %硫酸溶液清洗,再用10 %燒堿溶液中和,最后用清水沖洗干凈。焊接時,轉(zhuǎn)子豎立放置,端環(huán)面向上,在端環(huán)與鐵心之間填塞石棉,防止鐵心過熱。首先用數(shù)把焊炬以中性火焰同時均勻加熱端環(huán),當溫度達到400 ℃左右時,改用一把焊炬集中加熱焊接部位,待溫度達到約800 ℃(呈紅色) 時,將銀釬焊料(303 料) 觸及接頭處,釬料便熔化并逐漸填滿間隙。如焊點較多,應采取分段交叉焊接法,以減小焊接后的殘余應力。焊完一面后,再焊另一面。最后清理焊點,檢查焊接質(zhì)量。
(4) 充填環(huán)氧樹脂。將填塞的石棉取出,用中性洗滌劑洗凈轉(zhuǎn)子并加熱到60～70 ℃,將配制好的環(huán)氧樹脂(環(huán)氧樹脂和650固化劑各35 % ,丙酮和酒精各15 %) 澆注入各個槽內(nèi),一般澆注兩遍便可使銅條與鐵心槽的間隙充滿環(huán)氧樹脂,待其固化后用銼刀銼平。這樣,銅條即可牢牢固定在槽內(nèi)。
(5) 綁扎無緯帶。用中性洗滌劑將鐵心與端環(huán)間的籠條清洗干凈,用0117mm×25 (或15) mm 無緯環(huán)氧玻璃絲帶綁扎。調(diào)整綁扎設備的摩擦輪,將無緯帶拉至轉(zhuǎn)子端部,在50r/ min 的速度和300～500N 的拉力下進行綁扎。首先均勻地一圈一圈纏繞,最外層則可交叉纏繞,這樣既可保證綁扎強度,又使綁扎面平整光滑。注意綁扎厚度不得超過鐵心外圓。
(6) 固化成型。不同無緯帶可按表1 的溫度及時間固化后,便形成強度高、絕緣好的玻璃鋼箍。用小榔頭敲打可發(fā)出清脆的金屬聲為合格。用銼刀銼平箍環(huán)并進行動平衡校驗,合格后便可組裝試機。




經(jīng)上述方法修理的雙籠轉(zhuǎn)子,運行一直正常,再未發(fā)生斷條和開焊故障,既節(jié)省維修費用,又減小停產(chǎn)損失。