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电机绕组电气故障中匝间故障的特征和原因分析

2020-11-20 11:55:40     来源:电机技术日参        

【大比特导读】按照绕组的加工工艺,浸漆和烘干过程中,应尽力增加绝缘漆的填充效果,为了保证浸烘效果,设备的选择、绝缘漆的性能参数、过程工艺参数及工艺执行程度,都是生产加工过程控制的重点。

匝间绝缘故障是电机绕组比较常见的电气故障之一,无论是单相电机还是三相电机,除非是单圈单匝绕组,都存在匝间绝缘问题。对于单根导线自身截面较大的情况,线圈的匝数相对较少;而对于单根导线截面较小的情况,线圈的匝数往往会很多,绕组发生匝间绝缘故障的几率就相对要多一些。

对于多根导线并绕的情况,单圈中的本束导线之间不存在匝间绝缘问题,而不同圈之间的导线则存在匝间绝缘问题。

相对而言,成型线圈的匝数相对较少,软绕组线圈的匝数一般比较多,因而对于低压大功率、高压电机及特殊工况运行的电机,建议采用成型绕组。

电机

01制造过程中匝间绝缘为何会发生故障?

对于自带绝缘层的导线,无论是漆包线还是云母线,理论上电磁线自身的匝间绝缘可以耐受匝电压的冲击,但在电机绕组的实际加工过程中,总有一些环节会导致电磁线绝缘层受损,有些损伤即使通过浸烘工艺也无法得到弥补,或是补强效果不足,最终在电机试验或实际运行中出现匝间故障。

在电机的生产加工过程中,绕线环节、嵌线环节、接线环节、运输和装配环节都极有可能导致电磁线绝缘层受损,关于这方面的内容,在以前的推文中有详尽介绍,在此不再赘述。除生产加工对电磁线的损伤因素外,电磁线本身的质量性能非常关键,电磁线绝缘层附着性、绝缘层均匀程度,导体的光滑程度都直接影响到电机绕组的可靠性。而对于成型绕组,线圈拉型过程中,对电磁线绝缘层的机械强度要求较高,质量不良的电磁线,往往会因此而出现绝缘层破损问题,导致严重的匝间绝缘故障。

针对该问题,设计过程中电磁线的选择,绕组加工工艺的满足程度都非常重要,并尽力避免加工过程中对电磁线绝缘层的损害。

按照绕组的加工工艺,浸漆和烘干过程中,应尽力增加绝缘漆的填充效果,为了保证浸烘效果,设备的选择、绝缘漆的性能参数、过程工艺参数及工艺执行程度,都是生产加工过程控制的重点。

02电机使用过程中匝间绝缘故障问题分析

生产制造过程中电磁线受损的部位,必定是电机运行过程中的潜在质量隐患,除此以外,绕组中与电源直接连接的首个线圈,在电机启动过程受冲击最严重,而在电机绕组嵌制过程中,该线圈往往又变形最严重,从实际故障的案例检查可以发现,没有强化措施的电机绕组,匝间故障大多发生在首圈,而不少电机厂家,包括修理单位都对绕组首圈进行了特别的绝缘措施,这样可以有效降低绕组的匝间故障。

在高压电机绕组匝间故障检查中发现,发生匝间的绕组,浸漆效果不太好,线匝之间比较松散,这可能是浸漆过程的影响,另一方面可能与线圈的包扎、胶化等过程有关。

电机的电气故障,一方面取决于材料的性能水平,但更多的缘于生产加工工艺水平。不同电机、不同厂家,生产加工工艺不尽相同,针对问题的补强措施,可以有效规避问题的发生;客观地讲,能从故障电机中汲取经验和教训,比冠冕堂皇地甩锅更能有效提升电机的质量水平。

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