專利名稱：大型交流電機定子繞組端部綁扎固定工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及大型交流電機產(chǎn)品的絕緣技術(shù)領(lǐng)域一大型交流電機定子繞組端部綁扎固定工藝。
背景技術(shù)：
大型高壓交流電機定子繞組在電機運行中長期受到機械振動力、電磁力、溫度以及環(huán)境因素的影響，而產(chǎn)生松動、位移、磨損、開裂等現(xiàn)象，造成電機絕緣擊穿、停機等事故。特別是在電機啟動時或定子繞組短路時產(chǎn)生的電磁力引起的強烈的沖擊力，更容易引起電機繞組的破壞。這種破壞現(xiàn)象發(fā)生在繞組端部的幾率遠高于槽部。多數(shù)是由于繞組端部綁扎固定不合理而造成的。 在“多膠模壓絕緣體系”時代，由于受到綁扎固定絕緣材料的限制，定子繞組端部綁扎墊片是采用硬質(zhì)層壓板，將繞組線圈斜邊間隙塞緊，這種結(jié)構(gòu)在電機長期運行中時有墊片松動，或磨損端部線圈主絕緣或跳出，都將造成電機運行事故。定子繞組的引線連接及相間連接等部位沒有加強措施，經(jīng)常由于受力而開裂“放炮”。為此電機繞組的固定工藝愈來愈引起人們的重視，繞組綁扎固定結(jié)構(gòu)也不斷地改進。隨著“少膠整浸VPI絕緣體系”的應用和推廣，為了提高定子繞組的整體性、可靠性和使用壽命，重新設(shè)計定子繞組的固定結(jié)構(gòu)也就迫在眉睫了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種大型交流電機定子繞組端部綁扎固定工藝，增強定子繞組絕緣抗機械振動，電磁力沖擊、溫度和環(huán)境因素的能力，提高電機在長期運行時的安全性、可靠性和使用壽命。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種大型交流電機定子繞組端部綁扎固定工藝，具體工藝步驟為1)定子線圈嵌線時將絕緣填充管(I)墊于線圈鼻端部位置；2)按圖紙和規(guī)范要求將相鄰線圈斜邊間隙用熱脹型玻璃氈(3)塞緊，熱脹型玻璃氈(3)在145°C時膨脹率達50%以上；3)外端箍采用非磁性ΦΙΟπιπι絕緣軟端箍(2)直接繞到繞組端部外圓上，繞制圈數(shù)為3或5圈，將絕緣軟端箍(2)與線圈端部下層邊用Φ5mm滌玻繩固定綁扎；將鐵支架(5)固定在定子鐵芯(6)上，在鐵支架(5)和及絕緣軟端箍(2)之間鋪墊熱脹材料層(3)，并將熱脹材料層(3)和定子繞組端部(4)及鐵支架(5)之間用Φ5ι πι漆玻繩綁扎固定；4)在相內(nèi)連接線絕緣處理完成后，采用絕緣編織繩或φΙΟ絕緣軟端箍貼緊相內(nèi)連接線內(nèi)圓墊一周，并用φ5滌玻繩將其與相內(nèi)連接線綁扎固定；5)極間連接線固定均采用φ5滌玻繩橫向或十字綁扎若干匝固定；6)整個定子繞組進行真壓力浸潰(VPI)處理，固化后，定子繞組端部形成一個整體；7)采用φ5滌玻繩或定向玻璃纖維帶將定子引出線口以內(nèi)的電纜綁扎在極相連接線外圓部位，每隔IOOmm綁扎若干匝固定，再用室溫固化膠將所有綁扎部位涂刷透，待固化后進行下序。本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)點外端箍采用非導磁絕緣軟端箍(2)，經(jīng)真空壓力浸潰(VPI)處理并固化后形成一玻璃鋼端箍，代替導磁性材料(影響電機電磁場)一鐵端箍。同時絕緣軟端箍與電機定子繞組端部線圈可適型綁扎固定，解決了鐵端箍與繞組端部線圈不服貼造成鐵端箍與線圈之間磨損從而引發(fā)事故的因素。內(nèi)端箍(I)絕緣填充管墊放在電機繞組線圈鼻端部處，經(jīng)真空壓力浸潰(VPI)處理并固化后形成一玻璃鋼內(nèi)端箍，解決了由于電機運行產(chǎn)生的電磁力和振動使線圈位移和磨損造成電機事故影響。熱漲型玻璃氈(3)將相鄰線圈斜邊間隙塞緊，經(jīng)真空壓力浸潰(VPI)處理并固化后，塞在繞組端部斜邊的熱脹型玻璃氈在高出線圈邊的3_部分會因膨脹較大而使玻璃氈墊塊形成亞鈴形狀，牢牢地卡在線圈上，從而使繞組端部固定結(jié)實可靠。解決了由于電機運行產(chǎn)生的電磁力和振動使線圈位移和磨損造成電機事故影響。相內(nèi)連接線采用絕緣編織繩每φ 10/ 緣軟端箍貼緊相內(nèi)連接線內(nèi)圓墊一周，經(jīng)真空壓力浸潰(VPI)處理并固化后形成一玻璃鋼環(huán)，極大地提高了相內(nèi) 連接線的固定強度。解決了由于電機運行產(chǎn)生的電磁力和振動使相內(nèi)連接線位移和絕緣磨損造成電機事故影響。極相連接線固定可分為極內(nèi)連接部位、相位環(huán)線部位、跨線連接部位及相位環(huán)支臂等固定。所有這些部位的固定均采用φ5滌玻繩橫向或十字綁扎若干匝固定，經(jīng)真空壓力浸潰(VPI)處理并固化后形成一整體，解決了由于上述部位松動磨損絕緣造成電機事故的影響。引出線電纜連接是整個定子繞組真空壓力浸潰(VPI)處理并固化后進行的，把電纜固定在極相連接線外圓部位的目的是解決電纜與引出線接頭由于電機運行產(chǎn)生的電磁力和振動使接頭處絕緣磨損、銅導體斷裂造成電機事故的影響。本發(fā)明設(shè)計了定子繞組端部內(nèi)外端箍絕緣結(jié)構(gòu)、繞組端部斜邊固定結(jié)構(gòu)、相內(nèi)連接線固定結(jié)構(gòu)、極相連接線綁扎固定結(jié)構(gòu)，增強定子繞組絕緣抗機械振動，電磁力沖擊、溫度和環(huán)境因素的能力，提高電機在長期運行時的安全性、可靠性和使用壽命。大型交流電機定子繞組端部綁扎固定工藝已在電機定子繞組上應用多年，在實際應用中充分體現(xiàn)出科學、合理、適用之功效，防止了“三松”，極大地減少了電機在運行中所引起的事故，完善了電機定子繞組端部綁扎固定工藝。


圖I為定子繞組端部內(nèi)、外端箍布置示意圖
具體實施例方式如圖I所示，一種大型交流電機定子繞組端部綁扎固定工藝，具體工藝步驟為1)定子線圈嵌線時將絕緣填充管I墊于線圈鼻端部位置；2)按圖紙和規(guī)范要求將相鄰線圈斜邊間隙用熱脹型玻璃氈3塞緊，熱脹型玻璃氈3在145°C時膨脹率達50%以上；3)外端箍采用非磁性Φ IOmm絕緣軟端箍2直接繞到繞組端部外圓上，繞制圈數(shù)為3或5圈，將絕緣軟端箍2與線圈端部下層邊用Φ5_滌玻繩固定綁扎；將鐵支架5固定在定子鐵芯6上，在鐵支架5和及絕緣軟端箍2之間鋪墊熱脹材料層3，并將熱脹材料層3和定子繞組端部4及鐵支架5之間用Φ5πιπι滌玻繩綁扎固定；4)在相內(nèi)連接線絕緣處理完成后，采用絕緣編織繩或φΙΟ絕緣軟端箍貼緊相內(nèi)連接線內(nèi)圓墊一周，并用φ)/條玻繩將其與相內(nèi)連接線綁扎固定；5)極間連接線固定均采用φ5滌玻繩橫向或十字綁扎若干匝固定；6)整個定子繞組進行真壓力浸潰(VPI)處理，固化后，定子繞組端部形成一個整體；7)采用φ5滌玻繩或定向玻璃纖維帶將定子引出線口以內(nèi)的電纜綁扎在極相連接線外圓部位，每隔IOOmm綁扎若干匝固定，再用室溫固化膠將所有綁扎部位涂刷透，待固化后進行下序。本發(fā)明具體實施步驟I)在國內(nèi)開發(fā)新型含促進劑的固定材料，并需與浸潰樹脂具有兼容性。2)設(shè)計定子繞組端部線圈斜邊、極間連接線和相內(nèi)連接線以及引出線電纜等的固定結(jié)構(gòu)，并制定新的綁扎工藝。2、材料開發(fā)、固定結(jié)構(gòu)及應用I)定子繞組端部的內(nèi)端箍在定子繞組兩端部上、下層線圈間墊入含促進劑滌玻填充管一周，經(jīng)VPI浸潰固 化后形成一個玻璃鋼環(huán)，將線圈端部在內(nèi)部固定，增強線圈端部抗受機械振動和電磁力的能力。內(nèi)端箍布置如圖I所示。滌玻填充管由促進劑、玻璃絲束、滌綸氈、滌玻管等組成，固化前具有高抗拉強度、一定的柔軟性和適形性，固化后變成玻璃鋼體。2)定子繞組端部的外端箍外端箍可根據(jù)設(shè)計要求，選擇絕緣玻璃鋼環(huán)或非磁性鋼環(huán)。絕緣玻璃鋼環(huán)是采用Φ10含促進劑的絕緣軟端箍直接繞在繞組端部外圓上，繞制圈數(shù)為奇數(shù)，一般為3圈或5圈，并與線圈端部下層邊固定綁扎，經(jīng)VPI浸潰固化后，形成一個整體玻璃鋼環(huán)。其布置如圖I所示，圖中項I為內(nèi)端箍，項2為外端箍。絕緣軟端箍由促進劑、無堿玻璃絲束、滌玻管和單面透氣保護帶等組成。固化前具有很強的抗拉強度、一定的柔軟性，綁扎時適形性好，固化后形成玻璃鋼。其剛性和強度可以與鐵端箍媲美，并且不產(chǎn)生漏磁、渦流等對電機性能影響的因素。3)定子繞組端部墊塊新型定子繞組線圈斜邊墊塊采用熱脹型玻璃氈取代了硬質(zhì)層壓板墊塊。熱脹型玻璃氈由雜亂無序的無堿玻璃亂絲滾壓的玻璃氈，經(jīng)過予浸潰和熱壓等工序而成。熱脹型玻璃氈在常態(tài)上呈板材狀有一定的剛性，其結(jié)構(gòu)相對疏松極易吸漆。在一定溫度下受熱后在厚度方向膨脹，膨脹率可達100%將熱脹玻璃氈直接塞在定子繞組線圈上層邊或下層邊的斜邊間隙中，經(jīng)VPI浸潰固化后，塞在斜邊內(nèi)的熱脹玻璃氈高出斜邊部分由于受熱膨脹較大而形成啞鈴狀，牢牢地卡在線圈上，從而使繞組端部固定更結(jié)實可靠，再加由VPI浸潰固化，使其與相鄰的部件粘結(jié)成整體，強度大幅度提高，增強了電機絕緣性能。4)相內(nèi)連接線固定新型定子繞組固定結(jié)構(gòu)增加了相內(nèi)連接線固定工藝在相內(nèi)連接線絕緣處理完成后，采用絕緣編織繩或φ 10/L緣軟端箍貼緊相內(nèi)連接線內(nèi)圓墊一周，并用φ5滌玻繩將其與相內(nèi)連接線綁扎固定。絕緣編織繩由多股φ5滌玻繩編織成矩形扁繩予浸促進劑而成，絕緣編織繩具有很高的抗拉強度、一定剛性和柔軟性、較好的適形性，吸漆性良好。固定在相內(nèi)連接線內(nèi)經(jīng)VPI浸潰固化，形成一個玻璃鋼環(huán)，與相內(nèi)連接線緊固在一起，有效地加強了連接線強度，且分布均勻。5)極相連接線綁扎固定根據(jù)電機不同結(jié)構(gòu)，極相連接線固定可分為極內(nèi)連接部位、相位環(huán)線部位、跨線連接部位及相位環(huán)支臂等固定。所有這些部位的固定均采用φ5滌玻繩橫向或十字綁扎若干匝固定。6)電纜引出線固定整體VPI定子繞組的電纜引出線通常采取浸潰處理后再連接電纜的結(jié)構(gòu)，即電纜接線絕緣處理后，采用φ5滌玻繩或定向玻璃纖維帶將定子引出線口以內(nèi)的電纜綁扎在極相連接線外圓部位，每隔IOOmm綁扎若干匝固定。再用室溫固化膠將所有綁扎部位涂刷透，固 化處理。
權(quán)利要求
1.一種大型交流電機定子繞組端部綁扎固定工藝，其特征是具體工藝步驟為1)定子線圈嵌線時將絕緣填充管(I)墊于線圈鼻端部位置；2)按圖紙和規(guī)范要求將相鄰線圈斜邊間隙用熱脹型玻璃氈(3)塞緊，熱脹型玻璃氈(3)在145°C時膨脹率達50%以上；3)外端箍采用非磁性Φ IOmm絕緣軟端箍(2 )直接繞到繞組端部外圓上，繞制圈數(shù)為3或5圈，將絕緣軟端箍(2)與線圈端部下層邊用Φ5πιπι滌玻繩固定綁扎；將鐵支架(5)固定在定子鐵芯(6 )上，在鐵支架(5 )和及絕緣軟端箍(2 )之間鋪墊熱脹材料層(3 )，并將熱脹材料層(3 )和定子繞組端部(4)及鐵支架(5)之間用Φ5πιπι滌玻繩綁扎固定；4)在相內(nèi)連接線絕緣處理完成后，采用絕緣編織繩或φΙΟ絕緣軟端箍貼緊相內(nèi)連接線內(nèi)圓墊一周，并用φ5滌玻繩將其與相內(nèi)連接線綁扎固定；5)極間連接線固定均采用φ5滌玻繩橫向或十字綁扎若干匝固定；6)整個定子繞組進行真壓力浸潰(VPI)處理，固化后，定子繞組端部形成一個整體；7)采用φ5滌玻繩或定向玻璃纖維帶將定子引出線口以內(nèi)的電纜綁扎在極相連接線外圓部位，每隔IOOmm綁扎若干匝固定，再用室溫固化膠將所有綁扎部位涂刷透，待固化后進行下序。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種大型交流電機定子繞組端部綁扎固定工藝，本發(fā)明開發(fā)了含促進劑的絕緣編織繩、滌玻填充管、絕緣軟端箍及熱脹型玻璃氈等絕緣材料。本發(fā)明設(shè)計了定子繞組端部內(nèi)外端箍絕緣結(jié)構(gòu)、繞組端部斜邊固定結(jié)構(gòu)、相內(nèi)連接線固定結(jié)構(gòu)、極相連接線綁扎固定結(jié)構(gòu)，增強定子繞組絕緣抗機械振動，電磁力沖擊、溫度和環(huán)境因素的能力，提高電機在長期運行時的安全性、可靠性和使用壽命。
文檔編號H02K15/00GK102969844SQ20121057438
公開日2013年3月13日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者祁世發(fā), 方建國, 劉洋, 王澤宇, 夏敏志 申請人:哈爾濱電氣動力裝備有限公司