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高壓電機
閱讀�4428時間�2017-08-11 10:20:55

    高壓電機是指額定電壓�1000V以上電動�。常使用的是6000V�10000V電壓,由于國外的電網(wǎng)不同,也�3300V�6600V的電壓等�。高壓電機產(chǎn)生是由于電機功率與電壓和電流的乘積成正比,因此低壓電機功率增大到一定程�(�300KW/380V)電流受到�(dǎo)線的允許承受能力的限制就難以做大,或成本過高。需要通過提高電壓實現(xiàn)大功率輸�� 高壓電機�(yōu)點是功率大,承受沖擊能力�;缺點是慣性大,啟動和制動都困��

用�

    高壓電動機可用于�(qū)動各種不同機械之�。如壓縮�、水�、破碎機、切削機�、運輸機械及其它�(shè)�,供礦山、機械工�(yè)、石油化工工�(yè)、發(fā)電機等各種工�(yè)中作原動機用。用以傳動鼓�(fēng)�、磨煤機、軋鋼機、卷揚機的電動機�(yīng)在訂貨時注明用途及技�(shù)要求,采用特殊的�(shè)計以保障可靠運行�

類型

    高壓電機分為:高壓同步電�;高壓異步電�;高壓異步繞線式電動�;高壓鼠籠型電機��

控制裝置

    根據(jù)實際而定方式:電機容量大小與電源容量且1000KW以下的可直接啟動,這時的沖擊電流是額定值的3-6�.為了防止沖擊電流過大,對于大電機必須考慮減少啟動電流的啟動方�:有串電抗啟動,變頻啟動,液力偶合器啟動等多種方式.有復(fù)雜有簡單,價錢差異很大. 由于電壓�,電流沖擊�,電機制造必須滿足過電壓的要�,絕緣等級要求較高�

維修流程

    繞線

    高壓電機按電壓等級需要選用雙亞胺,單亞胺,單薄雙絲等各種�(guī)格的絲包扁線,材料齊備后,可在繞線機上繞制制成梭型成�,一般電機最短線圈直線部�25厘米,線圈直線部�1.2�,繞制可單平繞,單立�,也可雙平換位繞,也可雙平換位立�,根�(jù)具體要求確定。利用圓盤中的調(diào)節(jié)也可繞制圓漆包線線圈。繞線機�(nèi)置一臺調(diào)速電機與一臺渦輪渦桿減速機,帶動繞線機實現(xiàn)0-120�(zhuǎn)/分的可順逆可制動的旋�(zhuǎn),并可正反計�(shù),一般可繞制1600KW以內(nèi)的各種電機線圈,另配有簡易漲緊器一�,可控制繞制線圈的松緊度,一般的修理廠家選用如上�(chǎn)品即�,如遇到特殊大型�(guī)格時,可選擇特異型繞制設(shè)備�

    成型前包�

    高壓電機梭型線圈繞制�,用收縮帶,黃蠟綢帶等絕緣材料包�,目的是:保護線圈外絕緣、層間絕�、匝間絕緣不至于損壞。在拉型機時免受模具夾具、鼻端銷�?shù)饶Σ粒乐顾蓜幼冃�?/FONT>

    包扎線圈一般用女工,由于女工心細手巧且干活速度快,一�3-5人包扎供拉型。也可使用電動包帶機�

    成型

    成型機、漲型機、拉型機其實是一種機�,它主要目的是把繞線機繞制的立繞梭型線圈或平繞梭型線圈拉成框行線�,框型線圈以電機定子鐵心的內(nèi)外圓為標(biāo)�(zhǔn),組成向心式的有角度的線�,繞制梭型線圈需技�2人即可完�,而拉(漲)型一般需3�。拉型前使用計算機將線圈的形狀按照所修電機的實際情況繪制成圖并制作成模板用來�(diào)整拉型機,不會繪圖者一般以舊線圈為模板�(diào)整拉型機,拉型機四只夾具有上下左右調(diào)整機�(gòu),調(diào)整夾緊機�(gòu)鎖扣鎖定線圈進入拉型程序�

    整形

    高壓電機由于加上層數(shù)不等的云母絕緣材料后,厚度增加了很多,線圈端部距離被絕緣層擠�,稍不注�,嵌線時擁擠嵌放不下�,造成嵌線困難,這就需要冷整型。冷整型模具(或叫正型模具),傳�(tǒng)以木制為�,每種型號的電機就需要制作一套模�,而我公司所使用的正型模具具備調(diào)距、調(diào)角度、調(diào)端高等方面的靈活�。正型期間敲打時必須注意,不可破壞層間絕緣�

    低壓電機拉型�,一般不再冷整型,直接進入嵌線工序�

    包扎云母帶及熱壓

    定子線圈冷正形后,即進入包扎工序,如今線圈絕緣等級高的材料基本國�(chǎn)�,但云母材料的質(zhì)�、價格很懸殊。我公司多年制作線圈與繞制高壓電�,熟知十幾家�(chǎn)品的�(zhì)量和價格,學(xué)員結(jié)�(yè)后告知廠家詳�。電壓高與低、季節(jié)不同各種等級云母等材料認(rèn)購標(biāo)�(zhǔn)不同。一個女工包扎線圈一�10個小時,框形線圈周長�2米的萬伏線圈有望包扎三只。各種電機等級線圈包扎多少層�(shù)、先包直線還是后包端部要看何時嵌線而定。云母帶,高阻帶,收縮帶至于在線圈中起什么作�,哪家的�(zhì)量好、價位低,怎樣包扎,包扎在什么位�,包多少層等�,在跟班�(xué)�(xí)中掌握并熟記要領(lǐng)。我公司生產(chǎn)云母包帶機,包帶機一般情況下一臺可代替3-5人工�,批量生�(chǎn)線圈的廠家可選購,初修大電機的客戶初期還是以手工包扎為好。一臺高壓電機修理時下列幾步一般要同時展開進行:繞�、拉�、冷正型、包云母帶、包高低阻帶,這些工序均需2-3人操�。同時下道熱壓線圈的工作程序也應(yīng)開始。熱壓的主要目的有:

    1. 定形后可嵌線方便�

    2. 線圈固化可防�,防水��

    3. 電暈放電到槽口以外�

    4. 完成對外界的封閉,免高壓擊��

    我公司生�(chǎn)熱壓成型機長�1.2�,上�、左右、角度可�(diào)�??蛻魮碛幸慌_全自動電腦控制的熱壓機后�1600KW以內(nèi)的YR,JR,JS,TDK,電機的定子線圈均可加�。并可按照客戶的要求定做特型��

    熱壓機可附加自動控制裝置,比如H級溫度在多少度恒溫工�,F(xiàn)級在多少度恒溫工�,熱壓時間多廠,何時開�,何時待機保溫均可實�(xiàn)智能�,熱壓時要自備到指定的廠家購一些脫模劑,清除劑,清殘留物等工具�

    測試耐壓

    熱壓線圈退模后要放置一段時間再測試耐壓,這是檢驗�(chǎn)品的一道工�,按照3000V�6000V�10000V等不同的工作電壓有不同的要求打耐壓�(biāo)�(zhǔn)�

    直線部分或彎曲部分怎樣去防止打穿,送些均須在熱壓時掌握,我公司掌握著小修高壓電機線圈的若干技�,掌握著打耐壓后打穿后去復(fù)制該線圈的技�,這需要親自參加學(xué)�(xí)一段才會知��

    打耐壓的儀�,一般選購武漢區(qū)域的�(chǎn)品較��

    自繞制線圈至嵌線完畢,一般要多做一只線�,目的有�

    1. 留下該型號電機技�(shù)�(shù)�(jù)(線規(guī),匝數(shù),絕緣厚度,直線�,彎度,端部�,抬高度與節(jié)距角度等�(shù)�(jù))�

    2. 以備哪一只線圈不合格時替��

    高壓電機一般以200KW�2000KW居多,重量最一般在3噸以�,根�(jù)自身條件可設(shè)計合適的行吊,以便于維修電機之用�

    嵌線(定子、轉(zhuǎn)子)

    電機定子、轉(zhuǎn)子在�(jīng)去塵(一般經(jīng)高壓水槍沖洗)后進入烘箱�(nèi)烘烤,降溫后確定是小修還是大修電機。高壓電機小修時有一套小修提出線圈工�,轉(zhuǎn)子導(dǎo)條線之彎弧工�,定子線圈機芯內(nèi)的熱壓工�,類似小工具很多,需自制,關(guān)鍵是技�(shù)與經(jīng)驗要�(jié)合。怎樣不損壞原線圈是關(guān)�。取出線圈重新加工費時費�,能否對舊線圈改造是節(jié)省時間的�(guān)�(一般高壓電機所用的絲包線采購周期為1~2周,這就貽誤了修理時�,這些重要問題需要在跟班�(xué)�(xí)中掌�)�

    小修�(zhuǎn)子時,轉(zhuǎn)子中的銅�(dǎo)�(鋁條)怎樣取出,取出來如何換條,如何包扎制作標(biāo)�(zhǔn)線圈,以及如何焊接試驗等一系列工序,這里不一一論述。大修電機轉(zhuǎn)子時,必須取出全部線圈,怎樣�,怎樣保持完好線圈是關(guān)鍵技�(shù)。比如是高電壓的電機,要盡量完整的取出來。如保持線規(guī)不損�,重新包扎時,可省錢、省�。需重新制作線圈�,須算出線規(guī),浪費時間。定子嵌線時一般每三只線圈打一次耐壓,以防止線圈對兩端槽口放電或?qū)啥硕谁h(huán)放電以及因下線有失誤造成的線圈損壞放�。整臺線圈全部嵌下后的接�,、分距、分�、連線、包�、接星點、出電機引線等操作均按照各等級電機的操作�(guī)程進行。一般的電機在封星點前打一次耐壓后即封在一起,外引三根引接線即�。也有特殊引�6根引線外封三角或外接星線。一般引接線需從指定的高壓電纜生產(chǎn)廠家購買。一切嵌線接線完�,整臺電機再打耐壓一次即完工�

    浸漆

    電機生產(chǎn)廠家批量生產(chǎn)電機�,要購真空浸漆設(shè)�,該�(shè)備由廠家提供。一般修理廠家利用電加熱棒加熱定子至一定溫度后翻轉(zhuǎn),定子口朝上進行雙面灌漆。灌漆時底部有盛漆裝�。灌完漆需待兩小時以上再放入烘�,先低溫烘三個小時,再高溫烘18小時。累�24小時后出�。目的是固化線棒絕緣與槽�(nèi)外導(dǎo)線絕�,以防震動破壞絕緣結(jié)�(gòu)。請除定子內(nèi)腔中的殘漆即可裝��

    試驗

    整機參數(shù)試驗:利用專利技�(shù)--磁控開關(guān)變壓器起動試驗設(shè)備來起動380V�660V�1140V�3000V�6000V�10000V等各種電�,高低壓可起動試驗容量在1000KW以內(nèi)。凡鼠籠、滑�(huán)電機均可作空載起動,空載運行試驗,試驗項目分測電�、測電壓、測�、測溫、量噪聲等十幾個項��

    國內(nèi)湘潭電機廠、上海電機廠、哈爾濱電機廠等等都是國�(nèi)高壓電機�

�(diào)速技�(shù)

    從市場情況看,高壓電機調(diào)速技�(shù)可分為如下幾種:

    液力耦合�

    在電機軸和負載軸之間加入葉輪,調(diào)節(jié)葉輪之間液體(一般為油)的壓�,達到調(diào)節(jié)負載�(zhuǎn)速的目的。這種�(diào)速方法實�(zhì)上是�(zhuǎn)差功率消耗型的做�,其主要缺點是隨著轉(zhuǎn)速下降效率越來越�、需要斷開電機與負載進行安裝、維護工作量�,過一段時間就需要對軸封、軸承等部件進行更換,現(xiàn)場一般較�,顯得設(shè)備檔次低,屬淘汰技�(shù)�

    早期對調(diào)速技�(shù)比較感興趣的廠家,或者是因為�(dāng)初沒有高壓調(diào)速技�(shù)可以選擇,或者是考慮到成本的因素,對液力耦合器有一些應(yīng)用。如自來水公司的水泵、電廠的鍋爐給水泵和引風(fēng)�、煉鋼廠的除塵風(fēng)機等。如�,一些老的�(shè)備在改造中已經(jīng)逐漸被高壓變頻替換掉�

    高低高型變頻�

    變頻器為低壓變頻器,采用輸入降壓變壓器和輸出升壓變壓器實�(xiàn)與高壓電�(wǎng)和電機的接口,這是�(dāng)時高壓變頻技�(shù)未成熟時的一種過渡技�(shù)�

    由于低壓變頻器電壓低,電流卻不可能無限制的上�,限制了這種變頻器的容量。由于輸出變壓器的存�,使系統(tǒng)的效率降�,占地面積增�;另�,輸出變壓器在低頻時磁耦合能力減弱,使變頻器在啟動時帶載能力減�。對電網(wǎng)的諧波大,如果采�12脈沖整流可以減少諧波,但是滿足不了對諧波的嚴(yán)格要�;輸出變壓器在升壓的同時,對變頻器產(chǎn)生dv/dt也同等放�,必須加裝濾波器才能適用于普通電機,否則會產(chǎn)生電暈放�、絕緣損壞的情況。如果采用特殊的變頻電機可以避免這種情況,但是就不如采用高低型的變頻器了�

    高低型變頻器

    變頻器為低壓變頻�,輸入側(cè)采用變壓器將高壓�?yōu)榈蛪?,將高壓電機換掉,采用特殊的低壓電機,電機的電壓水平多種多樣,沒有統(tǒng)一�(biāo)�(zhǔn)�

    這種做法由于采用低壓變頻�,容量也比較小,對電�(wǎng)�(cè)的諧波較�,可以采�12脈沖整流減少諧波,但是滿足不了對諧波的嚴(yán)格要�。在變頻器出�(xiàn)故障�,電機不能投入到工頻電網(wǎng)運行,在有些不能停機的場合應(yīng)用會有問題。另�,電機和電纜都要更換,工程量比較大�

    串級�(diào)速變頻器

    將異步電機部分轉(zhuǎn)子能量回饋至電網(wǎng),從而改變轉(zhuǎn)子滑差實�(xiàn)�(diào)速,這種�(diào)速方式采用可控硅技�(shù),需要使用繞線式異步電動�,而如今工�(yè)�(xiàn)場幾乎都采用鼠籠式異步電動機,更換電機非常麻煩。這種�(diào)速方式的�(diào)速范圍一般在70%-95%左右,調(diào)速范圍窄??煽毓杓夹g(shù)容易造成對電�(wǎng)的諧波污�;隨著轉(zhuǎn)速的降低,電�(wǎng)�(cè)功率因數(shù)也變�,需要采取措施補償。其�(yōu)點是變頻部分容量較小,比其他高壓交流變頻�(diào)速技�(shù)成本稍低�

    這種�(diào)速方式有一種變化形�,即�(nèi)反饋�(diào)速系�(tǒng),省卻了逆變部分的變壓器,將反饋繞組直接做在定子繞組�,這種做法要更換電�,其他方面的性能與串級調(diào)速接��

    串級�(diào)速電機受�(zhuǎn)子滑�(huán)的影�,不能做到很大功率,滑環(huán)維護工作量也�,屬于七八十年代的落后技�(shù),工�(yè)�(yīng)用已�(jīng)越來越少�

    電流源型直接高壓變頻�

    這種變頻器,輸入�(cè)采用可控硅進行整流,采用電感儲能,逆變�(cè)用SGCT作為開關(guān)元件,為傳統(tǒng)的兩電平�(jié)�(gòu)。由于器件的耐壓水平有限,必須采用多個器件串�(lián)。器件串�(lián)是一種非常復(fù)雜的工程�(yīng)用技�(shù),理論上說可靠性很�,但有的公司可以做到�(chǎn)品化的地�。由于輸出側(cè)只有兩個電平,電機承受的dv/dt較大,必須采用輸出濾波器。電�(wǎng)�(cè)的多脈沖整流器為可選件,用戶需要針對自己的工廠情況提出要求。這種變頻器的主要�(yōu)點是不需要外加電路就可以將負載的慣性能量回饋到電網(wǎng)�

    電流源型變頻器的主要缺點是電�(wǎng)�(cè)功率因數(shù)�,諧波大,而且隨著工況的變化而變,不好補��

    電壓源型三電平變頻器

    這種變頻器采用二極管整流,電容儲能,IGBT或IGCT逆變。三電平的逆變形式,采用二極管鉗位的方式,解決了兩個器件串�(lián)的難�,技�(shù)上比兩個器件簡單直接串�(lián)容易,同�,增加了一個輸出電�,使輸出波形比兩電平好�

    這種變頻器的主要問題是:由于采用高壓器件,輸出側(cè)的dv/dt仍舊比較�(yán)�,需要采用輸出濾波器。由于受到器件耐壓水平的限制,電壓只能做到4160V,要適應(yīng)6KV�10KV電網(wǎng)的需�,更換電機是一種做�,但是造成故障時向電網(wǎng)旁路較麻�。對�6KV電機有一種變通做�,就是將電機由星型接法改為角型接�,這樣電機的電壓就�?yōu)?KV;這種做法使電機的�(huán)流損耗上�,國�(nèi)已經(jīng)有燒毀電機的事例,有可能與此有�(guān)。還有的公司用這種變頻器實�(xiàn)高低高方�,使容量比原來采用低壓變頻器實現(xiàn)高低高方式時�,但是高低高方式所存在的問題依然存��

    三電平變頻器一般采�12脈沖整流方式�

    功率模塊串聯(lián)多電平變頻器

    這種變頻器采用低壓變頻器串聯(lián)的方式實�(xiàn)高壓,是電壓源型變頻�。它的輸入側(cè)采用移相降壓型變壓器,實�(xiàn)18脈沖以上的整流方�,滿足國際上對電�(wǎng)諧波的最�(yán)格的要求。在帶負載時,電�(wǎng)�(cè)功率因數(shù)可達�95%以上。在輸出�(cè)采用多級PWM技�(shù),dv/dt�,諧波少,滿足普通異步電機的需�。可根據(jù)負載的需要設(shè)計變頻器的輸出電�,是解決6KV�10KV電機�(diào)速的較好辦法。功率電路采用標(biāo)�(zhǔn)模塊化設(shè)�,更換簡單,所用器件在國內(nèi)采購也比較容��

    這種變頻器采用低壓IGBT作為逆變元件,與采用高壓IGBT的三電平變頻器相�,功率元件數(shù)目較多,但技�(shù)上較成熟。與采用高壓IGCT的三電平變頻器相�,功率元件數(shù)目較�,但總元件數(shù)目卻較少,因為IGCT需要非常復(fù)雜的輔助�(guān)斷電��

    由于整流變壓器與功率模塊的連線較多,因此變壓器不能與變頻器分開放置,在空間有限的場合不是很靈活�

可選功能

    特別平衡

    基地:鐵路,滑動基地,擴大重建腳�,錨固板

    焊接不同尺寸的接線盒基于�(nèi)部可用空�

    功率因數(shù)校正電容�

    非回歸棘�

    離心開關(guān)

    溫度檢測器:熱敏電阻(PTC或NTC)的

    溫度檢測器:溫控器(雙金屬)

    兩個帶電電源端子箱

    一個或多個終端箱

    軸:特殊尺寸,雙軸端,錐�,空�,特殊鋼

    編碼�

    含油軸承

    油潤滑軸�

    特殊軸承(overdesigned)的軸向或徑向推�

    特別�

    接線端子

    電纜接頭在接線盒入口

    保護對電壓浪涌:照明避雷器和電容

    鋁,銅或黃銅�(zhuǎn)�

    振動探測�

    噪聲抑制空氣中的入口和出�

    測速發(fā)電機

    為微分和積分的CT保護

    軸承用溫度計測量與沒有接�/

    信號�(zhuǎn)�(dǎo)

    獨立的液壓油流通體制套筒軸�

    電氣絕緣與變頻驅(qū)動駕駛的所有幀大小非驅(qū)動端軸承

    這兩個軸承電氣絕�

    接地在驅(qū)動器端軸承何時由變頻器驅(qū)動(除機密領(lǐng)域的所有幀刷)

    獨立通風(fēng)

差動保護

    高壓電機差動保護裝置�(fā)電機兩端流過方向相同、大小相等的電流稱為穿越性電�,而方向相反的電流稱為非穿越性電�。作為主保護,發(fā)電機比率制動差動保護是以非穿越性電流作為動作量、以穿越性電流作為制動量,來區(qū)分被保護元件的正常狀�(tài),故障狀�(tài)和非正常運行狀�(tài)的。正常運行狀�(tài),穿越性電流即為負荷電�,非穿越性電流理論為�。內(nèi)部相間短路狀�(tài),非穿越性電流劇�。當(dāng)外部故障�,穿越性電流劇�。在上述三個狀�(tài)�,保護能靈敏反應(yīng)�(nèi)部相間短路狀�(tài)動作出口,從而達到保護元件的目的,而在正常運行和區(qū)外故障時可靠不動��