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谈电机磁性槽楔特点及使用防范措施

2019/5/15 16:51:13 标签:中国传动网

普通槽楔是不导磁的,如常见的竹楔,用环氧玻璃布板制作的槽楔等;而磁性槽楔就是能够导磁的槽楔,是在制造槽楔的材料中加入导磁材料,从而构成磁性槽楔。

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电机为何采用磁性槽楔?

●节能。采用磁性槽楔相当于电机有效气隙长度缩短,可降低励磁电流,改善功率因数,使空载电流下降,效率提高1%~2%。

●延长电机寿命。采用磁性槽楔后,使气隙中磁通分布趋于均匀,可有效降低铁芯损耗,降低电机升温,减少电磁噪音和震动,又可延长轴承寿命。对于电机产品,电机效率即使只有1%的提高也能产生巨大的社会经济效益,特别是对于高效电机,采用磁性槽楔取代电机中绝缘槽楔是电机节能的有效措施。

然而根据收集的厂家技术资料和多家使用厂的事故报告显示,磁性槽楔电机在实际应用中的表现差强人意。采用了磁性槽楔的高压电机,不时出现槽楔大面积磨损、脱落,造成机组事故停机的扩大事故,给安全生产带来了极大的威胁。

磁性槽楔脱落原因分析1磁性槽楔运行中受力作用

●铁芯齿区磁场与流过磁性槽楔电流相互作用的电磁力作用。磁性槽楔在交变磁场作用下感应的涡流或通过槽楔经硅钢片磁路的横向电流,与气隙磁场的作用,产生较大的拉力,拉力方向朝向定、转子之间的气隙;电流越大,气隙磁场强度越强,拉力就越大。

●铁芯齿区磁场对磁性槽楔的磁拉力。磁拉力是磁性槽楔磁导率μ>1的固有特性,拉力朝向定、转子之间的气隙,设计电机时,如果使用磁性槽楔,必须考虑这个力的大小。

●铁芯齿部机械振动传给磁性槽楔的力。由于气隙磁场的存在,以及在实际的生产过程中,由于定转子铁芯无法对齐,电机气隙磁场对定子铁芯产生了一个较大轴向磁拉力,在铁心齿部产生周期性机械振动,并传递给磁性槽楔,使磁性槽楔在电机端部直线部分损坏。

工艺装配原因

槽楔与槽口的配合非常重要。不少的电机厂家规定,在槽楔与铁芯之间的接触面应当刷涂环氧胶进行粘接。当槽楔与槽口配合太松时,刷上去的环氧胶在浓度较大时难以流进槽楔与铁芯之间的间隙,环氧胶在浓度较稀时又难以填满槽楔与铁芯之间的间隙,都将导致实际粘接面较小,粘接效果不理想。

当槽楔与槽口配合过紧时,增加了装配的难度,在用力打入时就会造成槽楔所受挤压力度超过设计限度,导致磁性槽楔出现内伤,经不起长期运行,即使刷了环氧胶也容易脱落。

磁性槽楔的设计制造标准不满足实际使用工况

磁性槽楔在设计制造过程中对其力学性能的要求、耐温性能的要求及磁性能的要求不太明确,不能满足实际使用工况,也是导致磁性槽楔脱落的重要原因。

●力学性能。磁性槽楔在装配和运行中要承受各种力,在装配中,由于尺寸公差配合,磁性槽楔要受到冲击力,这就要求磁性槽楔要有足够的弯曲强度、模量、粘合强度和冲击韧性。如果达不到要求,运行中槽楔脱落就成为了必然。

●耐温性能。随着电机技术发展,耐温等级越来越高,绕组本身及铁芯所处工况更恶劣,这对磁性槽楔耐温性能要求也更高;另外,电机制造采用无溶剂树脂VPI工艺对磁性槽楔耐温也有严格要求。这些都要求磁性槽楔具有高温耐热性能及高温稳定性。

●磁性能。由于铁芯齿区磁场对磁性槽楔的磁拉力的影响,在选择磁性槽楔的磁性能时片面追求提高电机性能,选择了磁导率较高的槽楔,增加了磁性槽楔脱落的因素。

 

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供稿:电机技术日参

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