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电机产品对地绝缘故障特征和原因分析

2020-11-18 15:07:23     来源:电机技术日参        

【大比特导读】按照发生部位区分,电机产品发生的对地绝缘故障可以分为绕组与铁芯、绕组与轴(对于绕线式转子电机)、绕组与机座、绕组与端盖,以及引接线与关联零部件的对地绝缘故障。

对地绝缘性能是任何一款电气产品必须具备的性能要求,电机产品当然也不例外。电机的带电部分应通过必要的绝缘介质与其他部分进行有效隔离,不同的绝缘结构所涉及到的绝缘材料不同。

按照发生部位区分,电机产品发生的对地绝缘故障可以分为绕组与铁芯、绕组与轴(对于绕线式转子电机)、绕组与机座、绕组与端盖,以及引接线与关联零部件的对地绝缘故障。

电机

01绕组与铁芯的对地绝缘故障

绕组与铁芯的对地绝缘故障,大多发生的槽口位置,大多与铁芯的弹开及绕组的端部扩口和整形有效,特别是对于绕组槽满率较高的产品,该类问题更为严重。绕组对地的另一个位置是槽内,发生该问题的主要原因可能是铁芯槽内不平整、有异物等原因,导致槽底绝缘损坏,也可能是槽内绝缘尺寸不符合或发生扭斜所致。

对于不同的绝缘处理工艺,修复的可能性不太一样;大多数的电机厂家采用真空压力浸漆,绝缘漆固化后即成为不可还原的固态,因而修复的难度较大,特别是铁芯槽内的绝缘故障,基本上不可修复。对于绕组与铁芯槽口的对地故障,缘于槽口形状的特殊性,当发生对地故障时,很有可能电磁线的漆膜已破损,即使修复了对地绝缘故障,发生匝间绝缘的可能性也较大。

02绕组与机座和端盖的对地故障

从理论上分析,电机绕组端部与机座和端盖不存在实质性接触,即绕组与机座及端盖有一定的空间距离,但是对于物理空间比较紧张,特别是绕组端部整形不规范的情况,在电机定子压入机座,特别是装配成整机后,出现绕组与机座或端盖实质性的接触,这样极容易造成对地绝缘故障。

这类故障一般具有一定的规律性,第一是产品规格的集中规律,第二是对地故障点相对固定的规律。该类故障点大多集中在绕组引线与本线焊接,以及引线出机座口的位置。

为了规避该类问题,绕组加工的工艺性至关重要;绕组开口位置、大小、与机座出口的相对位置控制,以及引接线的分布处理,都会影响最终的整体效果。

03转子绕组的对地绝缘故障

转子绕组的对地绝缘故障,是绕线式转子特有的故障类型,槽内的对地绝缘故障与定子的槽内对地故障原因相似,绕组与轴的对地故障主要集中在绕组端部,当端部整形不良,或金属性转子支架制造质量较差时,都会导致对地绝缘故障。

04引接线的对地绝缘故障

无论定子引接线还是转子引接线,都要经过一定的路径,当所经过的路径中存在尖锐的毛刺或锐边,都可导致引接线绝缘护套破损,造成直接对地故障。

对于定子部分,机座出口位置容易出现该类故障,主要原因是机座毛坯质量较差;而对于转子部分,特别是通过深孔引出的情况,引线进深孔位置、引线出轴孔的位置都是容易出问题的部位;特别要强调的是,机械加工中的金属屑,装配过程的野蛮操作都是引接线对地故障的大敌。

从对地故障的解剖分析发现,对地故障由典型的人为性因素导致,材料选择固然重要,但工艺的精细化和规范化要求和落实,是规避该问题最有效的手段。

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