摘要：防爆发电机作为一种机械能转换成电能的装置，已经广泛应用于石油、化工、煤矿等行业的特殊工作环境中，能够有效防范安全事故的发生，保证生产的稳定性和安全性。本文针对隔爆型自励恒压永磁发电机工作环境的特殊性，重点分析隔爆型自励恒压永磁发电机的维修技术要点，并提出了一些结构设计改进措施。
关键词：防爆发电机；修理技术；结构改进；设计
引言：企业的生产环境相对复杂，存在着较多的危险因素，如果企业采取的安全防护措施不到位，将极易引发火灾和爆炸事故，酿成不可估量的经济损失。防爆发电机的运用可以很好的解决特殊环境下的电力供应问题，为企业的生产提供了可靠的保障。在防爆发电机实际使用过程中的故障维修是要按照防爆电机的行业规定进行的。目前，我国防爆电机修理主要分为三部分：原始数据的记录、防爆电机机械部件的修理以及修理后的相关检验。
一、原始数据的记录
对隔爆型自励恒压永磁发电机进行修理之前，必须要将原始数据记录下来，以便为维修工作提供参考依据，减少维修工作量和成本投入。具体而言，原始数据的记录主要涵盖以下几点内容：
（1）铭牌数据的记录。铭牌数据包括发电机的型号、额定功率、额定电压、额定电流、额定转速、功率因数以及出厂的时间与编号、制造的厂家、防爆发电机的防护等级、绝缘等级等等。
（2）铁芯的数据测量。要对定子铁芯、励磁定子铁心、永磁转子铁心、补偿转子铁心以及励磁转子铁心的长度、内外径尺寸以及槽数等重要数据加以记录，并详细对该发电机的通风槽尺寸进行测量，并记录通风槽槽数以及测量所得数据。
（3）绕组数据的测量。对绕组之间的节距距离以及并联导线的根数，导线直径、并联支路数量、各个槽的导体数量、材料的绝缘等级、线圈长度、线圈匝数、引出线的规格，进行详细记录以后，紧接着要绘制防爆发电机各绕组的展开图。
（4）绕线转子和永磁转子的记录。对于隔爆型自励恒压永磁发电机的绕线转子和永磁转子需要采集一些数据，例如绕线转子和永磁体的形状、尺寸、与铁芯的距离等。
（5）AVR控制器、电压信号旋转传感器以及励磁转子控制器的相关数据记录。在维修前必须了解发电机各控制线路的连接，对控制线的规格、颜色、线标、绝缘等级以及耐高温等级进行记录，并绘制控制线连接线路图。
（6）故障类型的记录。防爆发电机的故障类型比较多样化，通过对各种类型故障的原因和故障点进行记录，并详细标注维修要求，这将作为维修的重要参考材料，能够为发电机维修工作的有序开展提供指导。
二、隔爆型自励恒压永磁发电机机械部件的修理
按照防爆发电机的故障位置，可以将修理工作划分为以下几种类型：
1、电机风扇与风扇罩的修理
由于防爆发电机在持续不断的运转，其发生故障的概率相当之高，其中风扇是比较容易出现故障的结构，需要定期进行检查和修理。对于风扇与风扇罩的修理，需采用原厂合格的零部件进行更换。维修过程中需要注意的是，运动件必须要与风扇罩之间保持超过1mm的距离，这样将会有效遏制运动件与固定件之间的碰撞、摩擦产生的不利现象，维修人员的人身安全也能得到一定的保障。
2、防爆发电机隔爆壳体的修理
防爆发电机隔爆壳体包括：前/后端盖、前/后轴承内盖、前/后轴承外盖、机座、接线盒、接线盒盖、控制盒、控制盒盖以及防爆尾盖等，这些零部件出现的一些细小裂纹，应当及时使用之前相同材料的合格零件进行更换，在修理过程中应严禁磕碰、划伤、锈蚀零部件隔爆面。隔爆壳的修理必须按照相关行规进行修理，确保隔爆壳的质量合格。
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3、AVR控制器、电压信号旋转传感器以及励磁转子控制器的修理
AVR控制器、电压信号旋转传感器以及励磁转子控制器属于电机主要控制部分，它采集发电机电压等信号同时对内部发电机进行正/反补控制，从而达到调节和稳定电压的目的。电机主要控制部分的损坏后，发电机不能向外输出高品质电能，所以，我们应该对相关的控制模块进行更换。其要点是用烙铁把信号连接线焊开，卸下损坏的控制模块，换上相同型号的控制模块，并根据AVR控制器、电压信号旋转传感器以及励磁转子控制器的相关记录数据，正确连接控制信号线，同时按使用说明书上的要求装上控制盒盖。
4、防爆发电机接线盒的修理
对于防爆发电机来说，接线盒的常见故障有端子损坏问题，在处理这类故障时需要用相同材质的零件加以更换。在需要替换零部件时要尽可能的用规格和型号都匹配的材料替换，在维修过后的一段时间还要加强巡查，防止新零件与其他零件之间不适应，进而引起防爆发电机的故障。
5、防爆发电机永磁转子的修理
隔爆型自励恒压永磁发电机的永磁转子主要采用稀土材料通过特殊加工工艺制作而成，其材料特性非常脆，永磁转子在持续不断的运转下，容易产生碎裂现象。因隔爆型自励恒压永磁发电机的永磁转子的特殊生产工艺，在对隔爆型自励恒压永磁发电机的永磁转子进行维修时必须联系生产厂家，并把防爆发电机拿到工厂进行返修。
三、隔爆型自励恒压永磁发电机的结构改进设计
防爆发电机的故障问题通常是因为设计不合理而引发的。
1、防爆发电机设计的材料选用
防爆发电机设计所选用的材料影响发电机的发电性能、防爆性能、加工工艺性以及发电机经久耐用等等相关重要性能。例如：防爆发电机散热风扇采用铝合金材质必须控制铝合金中的镁元素的含量在6%以下。发电机电缆的绝缘等级和耐高温等级应该根据防爆发电机实际工作使用环境要求选用合适绝缘耐高温等级的电缆。在防爆发电机设计中正确选用制作材料能有效减少发电机故障的产生。
2、防爆发电机机构改进设计
防爆电机结构设计的合理性直接关系到发电机的故障率。例如：隔爆型自励恒压永磁发电机接线盒故障的原因往往是由于电机过热造成的，在对防爆电机接线盒进行结构设计时，可适当增加接线柱与接线盒的内腔空隙，确保电缆的芯线压接，能够很好防止接线盒出现过热情况。在对隔爆型自励恒压永磁发电机整体结构设计时，应把AVR控制器、电压信号旋转传感器以及励磁转子控制器等关键控制部件设计安装在主发电机隔爆腔以外的一个或多个分体隔爆腔内，这样有利于控制模块的单独散热以及防止主发电机内电磁场对控制模块的干扰，有效遏制控制模块故障的产生。
在应对故障高发设备的过程中，首要的任务就是要分析其反复出现类似故障的原因，找到症结所在，才能有针对性对其结构的形态和各部件的布局进行相应的调整和修改，在结构改进的相关设计工作中，一定要仔细分析出故障频发部件的本身结构特点情况，发现其中存在的漏洞和缺陷，采用合理的方式进行弥补和强化，面对结构性缺陷，要从整体的角度看待局部出现的问题，因此在设计上要注重全部与部分的统筹兼顾，切实做好结构改进方面的工作。
结语：防爆发电机的运行中受到外界环境的影响容易出现多种故障问题，针对不同的故障类型需要选择与之相应的修理技术，才能缩短维修时间，降低维修成本，取得最佳的维修效果，使防爆发电机尽快恢复正常运行状态。与此同时，企业还应结合生产实际对防爆发电机结构加以改进，弥补防爆发电机本身存在的缺陷，确保防爆发电机能够在生产中保持良好的运行状态，从而保证企业生产的持续性、高效性和稳定性，创造更多的经济效益。
参考文献：
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[2]左小芳.试论防爆电机修理的技术要点及结构改进的设计[J].电子制作.2013(07)
[3]郭屹,侯延辉.防爆电机结构优化设计研究[J].科学技术创新.2017(29)
论文作者:杨锐斌
论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期
论文发表时间:2018/8/22
标签：发电机论文; 永磁论文; 转子论文; 故障论文; 电机论文; 结构论文; 控制器论文; 《电力设备》2018年第14期论文;