鄂尔多斯市神东维修中心 内蒙古鄂尔多斯市 017200
摘要：矿井电机是煤矿生产的动力来源，长期的繁重的生产必定会导致电机绝缘老化，甚至损坏，因此维修电机就成为了我们矿井维修单位不可或缺的一环。如何掌握这项维修工艺高效的维修，是我们维修人员需要长期探索的事情。本文结合作者多年实践经验，就矿井电机维修中的绕组维修工艺展开讨论。
关键词：矿井电机；绕组维修；嵌线；数据采集
作为一个维修矿井电机的车间，面对不同型号电机所面临的维修技术是不同的，有些电机给出了名牌，可以直观的选择维修所用的材料及方法，但是还有很大一部分电机没有这些信息，需要我们自己去完成电机信息的采集。
如引线规格，漆包线还是丝包线或是扁铜线，线径是多少，有几个极对数，几路并联等等。都需要我们自己去采集相应的数据。对于维修人员来说这些只是刚刚开始，接下来，还有绕线，嵌线，接线，浸漆的环节需要完成，这些环节一旦出错可能就要从头再来了。
1.电机检测
检修电机时首先测量电机对地绝缘、直流电阻测试
1.1对地绝缘
测量电机绝缘是否完好。（我们的标准是大于1G欧姆）瓷瓶
1.2直流电阻测试
测试电机是否有断线、连接错误等问题。（我们的标准是:(max-min）/<(UV+UW+VW)/3>≤0.3为合格)
测试电机对地绝缘、直流电阻测试后如果不合格就需要进行电机拆解工作，及将电机端盖、转子、接线腔等拆除，检查电机绕组。
如果是高温引起的引线破损，可以更换引线即可；若是线圈损坏就只能大修了。
2. 绕组修复前的准备
绕组修复前需要先做以下几步1、电机切线拔线（需要切割机和退火炉等，此处不做详细介绍）；2、数据采集（及测量绕组几路并联、嵌线方式、绕组为几联把匝数、线径）；3、根据电机额定电压绝缘等级等确定绝缘材料；4、测量定子尺寸确定线圈周长。
2.1电机测量
主要测量电机槽宽槽深（槽的体积）、电机铁心长度、周长，单槽下需要嵌入的线的表面积。
2.2电机功率等级数据收集
电机额定功率以及电流、电压、绝缘等级。电机极对数、并联支路、绕组跨距、绕组周长。
数据采集完成后，就需要我们把这些数据制表做成档案以方便下次使用。
2.3绕线
再就是绕线了，由于维修电机种类较多，我们需要准备玻璃丝包线、漆包线、扁铜线。玻璃丝包线需要的线径（一般1mm²--------1.6mm²）、漆包线的线径（0.30mm²--------1.6mm²）。绕线机需要相应的模具同一种规格的模具至少需要12个甚至更多，因为一把绕组一般4联把和6联把的居多。
3. 嵌线
嵌线工作需要耐心细致。有条不紊，精心操作。
3.1 一般过程
嵌线前定子要放在工作台上，引出线孔一般应在右手侧。把裁好的槽绝缘插入槽内，并使槽绝缘均匀伸出铁芯两端。由于嵌线时，经常左右拉动线圈，易使槽绝缘走偏，因此每嵌完一个线圈边，要检查一下槽绝缘在槽中的位置。
放置好槽绝缘后，将线圈经槽口分散嵌入槽内。嵌线时，槽口需垫引槽纸，以防槽口棱角刮伤电磁线绝缘。。
在嵌线过程中，必须随时注意将绕组端部整形，两端长度必须整齐对称，每嵌完一组线圈，即应压出线圈端部斜边。
双层绕组槽内层间绝缘必须纵向弯成U形垫条插入槽内，包住下层线圈边，不允许有电磁线露在层间绝缘上面。当把线圈的上层边嵌入槽内后，将槽盖绝缘插入或没槽口用剪刀剪平槽绝缘纸，将槽口的槽绝缘褶边复叠入槽，折复槽绝缘需重叠2mm以上。再用压线板将其压平，然后打入槽楔，注意不得损伤电磁线和槽内绝缘。
绕组端部相间绝缘必须到位。对于双层绕组，相间绝缘要与层间绝缘交叠；对于单层绕组，相间绝缘要与盖槽绝缘交叠。否则容易引起短路故障。
3.2操作方法
a.引线处理
首先把绕好的线圈的引线理直，并套上玻璃漆管。
电动机嵌线可采用顺时针方向嵌线，嵌线时，应使线圈之间的连接的跨度比线圈的节距大一槽，把连接线处理在线圈内侧，不致使连接线拱出在线圈外面，造成绕组端部外圆上的电磁线交叉而不整齐。如果线圈之间连接线的跨距比线圈节距少一槽，将使连接线拱在线圈外边，造成绕组端部外圆上的电磁线交叉而不整齐。
b.线圈捏法
先将线圈宽度稍加压缩，对二极电动机而言，线圈宽度要比定子铁芯内径稍小一些，然后再用右手拇指和食指捏住线圈的下层边，左手捏住线圈的上层边，乘势将两条边扭一下，使上层边外侧电磁线扭在上面，下层边外侧电磁线扭到下面。
这种捏法是能否将线圈顺利嵌好，使电磁线排列整齐的关键措施之一。因为这样把线圈扭一下，使线圈端部扁而薄，便于第二个线圈的重叠。
c.嵌线顺序
下面以节距y=8的双层叠绕组为例，说明嵌线顺序。由于y=8，所以第1个线圈的上层边应嵌入1号槽，而下层边应嵌入9号槽；同理，第2个线圈的上层边应嵌入2号槽，而下层边应嵌入10号槽；以此类推。嵌线时，先分别嵌入前8个线圈的下层边，但该8个线圈的上层边暂时不能嵌入1-8号槽，要用绝缘纸将该8个上层边垫好，防止被铁芯划伤。由于9号槽的下层已嵌入线圈，所以第9个线圈的下层边嵌入17号槽后，即可将该线圈的上层边嵌入9号槽的上层。从嵌第一个下层边开始，就应将每个线圈的端部按下去一些，便于嵌线。在嵌完每一个线圈的上层边后，尤其在嵌完第一个上层边后，应用手掌将其端部按下去，用橡皮锤把线圈端部打成合适的喇叭口，不得任其小于定子铁芯的内圆，否则将使以后整个定子绕组嵌线困难。待最后一个线圈的下层边嵌入8号槽以后，再将前8个线圈的上层边依次嵌入1-8号槽。
d.嵌线与理线
嵌线时，将线圈推至槽口，理直电磁线，一只手的拇指和食指把线圈边捏扁，不断地送入槽内，同时，另一只手用划线板在线圈边两侧交替地划，引导电磁线入槽，当大部分电磁线嵌入槽内后，两掌向里和向下按下线圈端部，将线圈端部压下去一点，而且线圈张开一些，不让已嵌入槽内的电磁线胀紧在槽口。理线时，应注意些先下面的几根，这样嵌完后，可使电磁线顺序排列，没有交叉。
e.电磁线压实
当槽满率较高时，可以用压线板压实，不可猛撬。定子较大时，可用小锤轻敲压线板，应注意绕组端部转角处往往容易凸起，使电磁线下不去，因此应用整形棒垫住敲打此处。
放置层间绝缘
在嵌下层边后，即将层间绝缘弯成U形插入槽内，盖住下层边，应注意不能有电磁线露在层间绝缘上面，否则，将造成击穿。层间绝缘必须用压线板压实，也可用小锤敲压线板压实。
f.封槽口
槽内全部线圈嵌完以后，先将电磁线压实，然后将槽盖绝缘插入，或将槽口的槽绝缘对折包住电磁线，折复槽绝缘必须重叠2mm以上。最后用压线板压实绝缘，从一端打入槽楔，槽楔进槽后松紧要适当，注意不得损伤电磁线和绝缘。
g.放置相间绝缘
绕组端部相间绝缘必须塞到与槽绝缘相接处，且压住层间绝缘。对于容量较大的电机，其线圈鼻端部分要包扎一下，以增加线圈之间的绝缘和线圈的机械强度。
h.端部整形
线圈嵌完后，应检查相间绝缘是否垫好。用像皮锤垫着整形棒将绕组端部打成喇叭口，并对绕组端部不规则部位进行修整。端部整形后，应重新检查相间绝缘是否错位或有无电磁线损坏。修剪相间绝缘时，应使边缘高出线圈3-5mm。
i.端部包扎
除容量较大的电动机每个线圈的端部需包扎外，其余可在嵌完线后再进行统一包扎。因为定子绕组虽是静止不转动的，但电动机在启动、运行过程中，电磁线将受电磁力振动，故绕组端部必须包扎结实。
4.接线
4.1接线
为了保证电动机线圈连接之后，能形成N极和S极互相间隔排列，各极相组之间的连接，必须是头头相接和尾尾相接。但也有不同的接法，则是头尾相接。
根据采集的数据，对电机绕组进行正确接线。
4.2焊接
线圈之间的连接和引出线的连接，如果不是焊接，只是将两个头绞合在一起，虽然能通电，但是时间长了导线接触的可能性就变差，在电动机高温的作用下接头极易氧化，接触电阻增大，往往就造成电动故障，所以电动机内部的接线均应采用焊接，以保证电机长期工作。
在电机绕组中，各种焊接头必须具有良好的导电性能、力学性能、抗腐蚀性能、抗老化和冷热交变性能等，以保证焊头质量长期稳定可靠。
常用的焊接方法是氧气乙炔焊和焊锡焊两种。
一般线圈引线的套管在绕线时已套上，接线时可根据情况适当修剪一下长短，并套上长度为40-80mm较粗的套管。套管一般用玻璃丝漆套管。
5. 打压测试
绕组耐压试验是鉴定电机大修后绝缘强度最有效和最直接的方法，是预防性试验的一项重要内容，是保证电机大修质量的一种重要手段。
5.1工具
电机综合测试台、试验变压器、串联谐振
5.2试验前准备
交流耐压试验前，先用兆欧表检查绝缘电阻，如有严重缺陷，消除后才能进行交流耐压试验。
5.3方法及步骤
a.电压和电流保护调试检查无误，各种仪表接线正确后，即可将高压引线接到被试绕组上进行试验。
b.试验某一相时，其余两相应短路接地。每相绕组有并联支路时，同支路间也应进行同样电压等级的耐压试验。
c.升压必须从零开始，升压速度在40％试验电压以内可不受限制，其后应均匀升压，速度约每秒3％的试验电压。升至试验电压后维持1 min。
d.出现定子绕组泄漏电流，绝缘可能将要击穿或已经击穿，试验未通过。
6. 浸漆
6.1电机绕组的浸漆工艺流程
工艺流程：预烘除湿——入罐——真空排气——真空浸漆——压力浸渍——压力排漆——卸压滴漆——出罐——固化干燥
6.2电机绕组浸漆烘干目的
电机绕组浸漆烘干的目的，是在于把绝缘材料中所含的潮气驱除，用绝缘漆填满所有空间气隙，这样即可提高绕组的绝缘强度和防潮性能，又可提高绕组的耐热性和散热性，还可提高绕组绝缘的机械性能、化学稳定性、导热性和散热效果和延缓老化。电动机浸漆质量的好坏，直接影响到电机的温升和使用寿命，要求浸漆与烘干严格按照绝缘处理工艺进行，以保证绝缘漆的渗透性好、漆膜表面光滑和机械强度高，使定子绕组粘结成为一个结实的整体。
其工艺由预烘、浸漆两个主要工序组成。
6.3预烘
a. 预烘目的
绕组在浸漆前应进行预烘，是为了驱除绕组中的潮气和提高工件浸漆时的温度，以提高浸漆质量和漆的浸透能力。
b. 预烘方法
预烘加热要逐渐增温，温升速度以不大于20-30度/时为宜。预烘温度视绝缘等级来定，对E级绝缘应控制在120-125度，H级绝缘应控制在 在该温度下保温4-6小时，然后将预烘后的绕组冷却到开始浸漆。
6.4 浸漆
浸漆时应注意工件的温度，漆的粘度以及浸漆的时间等问题。
a.浸漆温度
如果工件温度过高，漆中溶剂迅速挥发，使绕组表面过早形成漆膜，而不易浸透到绕组内部，造成材料浪费；若温度过低，就失去预烘作用，使漆的粘度增大，流动性和渗透性较差，也使浸漆效果不好。实践证明，工件温度在60-80℃浸漆为宜。
b.漆的粘度
漆的粘度选择应适当，第一次浸漆时希望漆浸透到绕组内部，因此要求漆的流动性好一些，故漆的粘度应较低，一般可取22-26S；第二次浸漆时，主要希望在绕组表面形成一层较好的漆膜，因此漆的粘度应大一些，一般取30-38S为宜，由于漆温对粘度影响很大，所以一般规定以20度为基准，故测量粘度时应根据漆的温度作适当调整。
c.浸漆时间
浸漆时间的选择原则：第一次浸漆，希望漆能尽量浸透到绕组内部，应此浸漆时间应长一些，约15-20min。第二次浸漆，主要是形成较好的表面漆膜，应此浸漆时间应短一些，以免时间过长而将漆膜损坏，故约10-15min为宜。但一定要浸透，一直浸到不冒气泡为止，若不理想，可适当延长浸漆时间。每次浸漆完成后，都要把定子绕组垂直放置，滴干余漆，并用溶剂将其它部位余漆擦净。
d.浸漆方法
浸漆的主要方法有：沉浸、浇浸、真空压力浸，我们所采用的就是真空压浸。真空压力浸漆工艺是将工艺预烘去潮后冷却，至于真空环境中，排除绕组线圈内部的空气和挥发物，依靠真空中漆液重力和线圈毛细管作用，以及利用干燥的压缩空气或惰性气体，对解除真空后的浸渍漆液施加一定压力作用，使漆液迅速渗透并充满绝缘结构层内部。
最后将电机的其他零件组装即可（对电机进行更换轴承、转子动平衡等工作在此不做讨论）
7.结语
矿井电机种类繁多，要想掌握需要大量的数据积累和实践经验，因此想要有效的维修电机是一个长期的积累过程。
论文作者:闫意超
论文发表刊物:《基层建设》2018年第13期
论文发表时间:2018/7/9
标签：绕组论文; 线圈论文; 电机论文; 电磁线论文; 定子论文; 下层论文; 粘度论文; 《基层建设》2018年第13期论文;