高壓電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子籠條斷條的原因及改進(jìn)方法
大武口發(fā)電廠鍋爐輔機(jī)設(shè)備高壓異步電動(dòng)機(jī)自投產(chǎn)以來頻繁出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)線圈燒毀、轉(zhuǎn)子籠條斷條、轉(zhuǎn)子熔鋁等故障。故障多發(fā)生在頻繁啟動(dòng)且負(fù)荷大的排粉機(jī)、磨煤機(jī)及渣漿泵。僅1993年就發(fā)生了2起因磨煤機(jī)轉(zhuǎn)子熔鋁致使高壓電動(dòng)機(jī)報(bào)廢的事故，造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失。1994年利用機(jī)組大小修將該設(shè)備轉(zhuǎn)子改為銅條籠，但轉(zhuǎn)子斷條故障又相繼發(fā)生，僅1995年統(tǒng)計(jì)為11次，故障率為35%，嚴(yán)重影響了電力生產(chǎn)的正常運(yùn)行和安全。
2.轉(zhuǎn)子籠條斷條分析
2.1轉(zhuǎn)子籠條斷條現(xiàn)象
籠條斷裂與電機(jī)負(fù)載形式及起動(dòng)情況有關(guān)，大武口發(fā)電廠轉(zhuǎn)子籠條斷裂90%發(fā)生在起動(dòng)頻繁的排粉機(jī)、磨煤機(jī)和渣漿泵。從籠條斷裂部位看，大多發(fā)生在籠條與端環(huán)焊接處，如圖1所示。
從端環(huán)結(jié)構(gòu)圖看，端部轉(zhuǎn)子籠條斷裂如外翹時(shí)，將磨損定子端部絕緣從而引起電機(jī)燒壞。2.2 轉(zhuǎn)子籠條斷條原因分析
(1)籠條端環(huán)結(jié)構(gòu)不合理，端環(huán)為整體，籠條與端環(huán)采用剛性連接，對(duì)單根籠條而言，其不能自由伸縮，易在焊接處產(chǎn)生應(yīng)力集中。
(2)外籠條為保證其電阻率大，其材質(zhì)機(jī)械強(qiáng)度低，不能承受大的拉力，如焊接工藝不良，其熱應(yīng)力將很容易造成在端環(huán)處斷條。
(3)籠條在鐵芯槽內(nèi)壓接不緊，運(yùn)行中在離心力作用下竄動(dòng)較大。
(4)由于電機(jī)的頻繁啟動(dòng)，籠條在啟停中加熱和冷卻過程反復(fù)進(jìn)行，使籠條交替受力，極易被拉斷或脹鼓與定子磨擦斷裂。
3.轉(zhuǎn)子改進(jìn)方法
3.1改進(jìn)方法
利用大小修機(jī)會(huì)對(duì)鍋爐輔機(jī)及除灰的5臺(tái)渣漿泵的轉(zhuǎn)子進(jìn)行了改進(jìn)，參見圖2和圖3。
(1)將原剛性懸充端環(huán)改造為兩部分：指型彈性環(huán)部分和防護(hù)環(huán)部分。
(2)與籠條連接部分改為指型彈性環(huán)部分，保證每根籠條軸向自由伸縮，以消除和減少熱應(yīng)力，同時(shí)消除籠條由于焊接工藝不良而產(chǎn)生的熱應(yīng)力。
(3)增改防護(hù)環(huán)以增加轉(zhuǎn)子端部籠條整體緊固力，防止籠條斷后翹起刮壞定子絕緣，防護(hù)環(huán)可用磁性鋼環(huán)或環(huán)氧與玻璃絲布帶固定成型的環(huán)。
(4)將籠條鍍鉻加粗使籠條槽孔的間隙小于0.2 mm，減少縱向和軸向移動(dòng)。
(5)改變運(yùn)行方式，減少設(shè)備啟動(dòng)次數(shù)。
3.2改進(jìn)工藝要求
如果籠條焊接工藝不良，籠條和端環(huán)焊接處更易于斷裂。經(jīng)過逐步改進(jìn)，得出如下結(jié)論：
(1)指型彈性環(huán)需采用機(jī)械強(qiáng)度高的紫銅制成；條點(diǎn)延 了故 效提
(2)籠條與指型彈性環(huán)焊接，要求預(yù)熱300℃左右，用45%以上銀焊條焊接，以減少接觸電阻；
(3)要求彈性指板厚度大于5 mm，以保證焊接截面積，否則開焊時(shí)易在防護(hù)環(huán)處形成電弧，將防護(hù)環(huán)燒損；
(4)防護(hù)環(huán)采用磁性鋼環(huán)，工藝要標(biāo)準(zhǔn)，其寬度為20 mm，厚度為25 mm，穿籠條孔與外緣厚度不得低于1.0 mm且各孔應(yīng)均勻，否則在籠條開焊時(shí)易將其燒壞。
4.轉(zhuǎn)子改造后的效果
(1)逐步改進(jìn)后轉(zhuǎn)子斷條故障情況見表1。
(2)采用銅條指型彈性端環(huán)的轉(zhuǎn)子，既具有銅條轉(zhuǎn)子的高運(yùn)行性能，又具有鑄鋁轉(zhuǎn)子不斷條的優(yōu)點(diǎn)，其啟動(dòng)電流小、時(shí)間短，降低定子繞組溫升并延長絕緣壽命
(3)采用指型環(huán)后，籠條可以自由伸縮，降低了啟動(dòng)電機(jī)過程中籠條所受的熱應(yīng)力，遏制了籠條故障。
總之，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子改為銅條指型彈性端環(huán)后，效果良好，極大地減輕了檢修工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了設(shè)備的安全運(yùn)行水平。
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