宝钢ABB2600Kw电枢大修记录..

1、 宝钢ABB 2600Kw 直流电枢大修方案说明：本机是上海宝山钢铁公司无缝钢管厂从ABB公司购买的直流电机。绕组结构为异槽式单迭绕组，加全额的家中及丙种均压线(从电枢线圈尾部接出到前端升高片，穿越铁芯支架幅板)本机电枢绕组大修是本人2003年7月到上海市一电机维修中心任副总工程师时时承接的项目。由我制订电枢绕组大修的技术方案，并拿去投标。电机进厂后由我做的分解记录。以后我又从黑龙江北安山口水电厂承接了一台SF13-28/5500 13000Kw的水轮发电机定子绕组大修项目，从现场勘查、铁芯修理、线圈设计与制造、现场嵌线到完成整机大修都是我一手操办。这台直流电机的电枢大修就交别人完成。宝钢无缝

2、钢管厂ABB 2600Kw 直流电动机电枢绕组大修投标技术方案说明：由于没有电枢图纸和详细资料. 很多细节还不清楚.包钢也没有 ABB的大型直流电机. 只有 ABB和西门子及GE的大型交交变频同步机和意大利的中型直流电机. 大型直流电机我修过的虽然不少, 而且也都很大, 但是都是苏联和国产的. 因此对 ABB的这种电机的结构还不清楚.我只能就一般经验写一个修理方案. 不一定能完全适合. 仅供参考.待电机进厂时在根据实际情况作出实事求是的修改。一铭牌型号 GY900H 功率 2600Kw 转速 230/400 r.p.m电枢电压 840V 电枢电流 3240A 绝缘等级 F级 励磁电压 220V

3、 励磁电流 3240A 工作制 S1防护方式 IP44 冷却方式 安装方式 出厂时间 出厂编号 ABB公司电机厂出品二关于电机结构的推想根据已知2600Kw和1000转来看, 应该属于大型高速直流电动机. 电枢绕组为对称双迭双闭路绕组. 此种绕组应该加全额的甲种均压线 (连接重路内的等位点).和全额丙种均压线 (连接位于两重路间的等位点).这样被电刷短路的回路只有元件匝数的一半. 使换向性能大为改善. 用于换向困难的大容量宽调速范围的高速电动机. 注：后来呢从电枢绕组分解看，与原推想一致。 这种电机一般其甲种均压线是采用渐开线式均压线.即从升高片上分出前后两根均压线, 向两边走, 接到两个等位

4、点上. 升高片均压线合一.在升高片与渐开线之间应该有一个焊接点.如我以前大修过的苏联4200Kw电枢就是这种结构. 见到苏联电力工厂的其他电机如8100Kw和5350Kw也都是这种结构. 也可以把甲种均压线布置在尾部. 我修理过的苏联2900Kw直流电机就是如此. 由于U>1,必定是异槽式迭绕组. 做成半线圈.在尾部连接. 甲种均压线也可以布置在这里. 但不只本机的甲种均压线是怎样布置崐的. 丙种均压线是穿过电枢铁心的. 要固定在电枢铁心的幅板上. 要更换它就要全部拆下电枢线圈, 甚至要取下换向器. 电枢线圈在槽内的固定一般用槽楔. 但是为了改善换向, 有的电机也取消槽楔, 在直线部分也

5、绑扎无纬带. 以减小槽高来降低电抗电势. 换向器在大型电机上一般用 V形云母环卡紧的拱形换向器. 高速电机也用梆环式. 前者可以整体拆下, 也可以只把预先用专用卡具卡紧的铜排单独拆下. 后者则只能整体拆下. 传真所述悬挂式换向器, 我理解是否就是大型电枢常用的那种, 即在铁心幅板上焊出一个悬臂式法兰.(或在轴上套装一个碟式法兰).在换向器的后压圈上车出一个凹止口, 把换向器用螺丝把紧固定在法兰上. 再有原来电机是怎麽烧坏的我也不清楚. 考虑到 ABB电机的绝缘做得很薄, 绝缘的裕度比较小. 特别是国内的电机厂若用 ABB的设计所做的电机的绝缘可靠性就更难保证. 为了保证修理质量.我认为应该整体

6、大修.全部更换电枢线圈及均压线. 而且要考虑加强绝缘的问题. 基于以上考虑我做了一个电枢大修的方案.三. 修理准备工作 1.准备一个能承重18吨以上的电枢支承架. 其底板可用工字钢焊成. 以便把两个支承座连在一起, 以策安全. 两个支承座可用钢板焊成.并加装滚轮. 把电枢的非轴承档部份的轴颈架在滚轮上. 使电枢能在架子上自由转动. 便于工作时自由转动电枢. 也可以进行滚浸. 最好能加装动力装置以便浸漆后进行旋转烘焙. 2.制作一个两开式, 并带吊耳的卡箍. 以便把换向器整体卡住吊下. 若认为换向器不太重. 也可以用尼龙绳锁紧吊下. 3.若需要把铜排整体卡紧, 解开 V形环, 把铜排拆下. 则需

7、要做一个紧圈式的卡具. 内圈的瓦块用外圈上的螺丝拧紧.四. 电枢绕组的分解 1.记录电机铭牌的各项数据. 作为修理试验的依据 2.记录电枢铁心的尺寸和换向器的尺寸. 3.记录电枢槽数和每槽片数. 以算出换向片数. 4.记录线圈前后端部的长度. 5.记录绑扎的无纬带和槽楔是否高出铁心. 6.打线圈上所绑扎的无纬带.(可斜着锯开, 但要不损伤线圈-若需要用旧线圈时) 7.加热电枢, 把槽楔打下(若有槽楔的话). 记录槽楔的尺寸和断面的形状. 以便新加工的槽楔与铁心槽的配合紧密. 合适的槽楔是在没有线圈时用小锤能打进去. 松和过紧都不好. 8.烫开电枢引线与升高片的连接和尾部的线圈并头套. 注意焊接

8、方式. (加套的软钎焊或硬钎焊),或平板搭接的中频焊或电阻焊. 并作记录. 9.加热电枢, 抬出旧线圈. 应记录: 9. 1线圈形式和各个节距. 包括Y1, Y2, YK和槽节距. 9. 2.均压线的节距和均压线与线圈的连接. 以上节距及连接虽然按照绕组理论都可以计算出来. 但是作为施工 人应该养成分解记录的习惯. 9. 3. 线圈槽内部份与上升高片的引线头的相对关系.(这里若搞错,将影响刷位. 若差多了可能造成刷位调节不变. 可在铁心槽和对应的换向器片上打记号.) 9. 4. 根据以上的数据画出电枢绕组展开图. 9. 5. 若准备用旧线圈则要依线圈拆下的顺序打号. 以免将来有的引线头不够长.

9、但是，为了保证修理质量，建议全部更换成新线圈。并使用最好的电磁线与绝缘材料。五. 电枢线圈尺寸的测量和绝缘结构的认定1. 认定线圈直线部份与端线部份是等截面还是变截面.2. 建议用新导线, 新制线圈。若客户坚持用旧线圈整形后更换绝缘。不好。. 3.测量线圈直线部分截面尺寸. 注意旧线圈有可能涨起来.决定新线圈尺寸时要参考槽型尺寸. 4.测量线圈各部份尺寸. 包括线圈总长、直线长、各斜边长、引线长和转角园弧半径. 以画出线圈图. 5.扒掉主绝缘. 记录绝缘结构种类和层数. 6.测量直线部分扒掉主绝缘后导线合在一起的截面尺寸. 7.测量每根导线的绝缘后的尺寸. 扒掉导线绝缘, 确定导线绝缘结构和裸

10、铜扁线的尺寸.六. 拆下换向器, 并进行清理和试验 由于电枢线圈已全部拆出, 若不拆下换向器能够完成均压线的拆换工作, 则不必把换向器拆下. 否则按以下要求拆下换向器. 1.松开换向器紧固螺丝以前, 要对它与其支架法兰的相对关系作清淅准确的记号. 2.换向器片间沟内清理干净.(以免上了卡具以后在试验片间时此处有污物放电打火) 3.把换向器表面在平衡位置垫上绝缘纸板, 并装上吊装卡箍. 把换向器卡紧. 若认为换向器不太重. 也可以用尼龙绳锁紧吊下. 3.松开换向器在支架法兰上的紧固螺丝. 拆下换向器. 4.把换向器翻转90度.以升高片向上平放于工作台面上以便进行清理和检查试验. 5.换向器升高片

11、与线圈引线头的连接若是有套用软钎焊, 则要清理干净后重新搪锡. 若是硬钎焊或平板搭接中频焊则要把与线圈引线的接触面锉平锉光. 6.把换向器吹风清理, 并用酒精擦干净后, 进行片间绝缘和对地绝缘试验. 片间先用36V 试灯对片间 2秒钟, 检查短路.(先用36V,表面有污物可以烧开, 以免直接用220V对片间时, 片间的污物一下子烧死).灯不亮为通过. 再用220V试灯对一遍. 如有短路则要检查清理. 若最后判断短路点在 V形环内时. 则要上紧圈卡具把紧固的铜排拆下. 清理短路的地方. 电机在运行时片间电压只有一二十伏. 但是在更换电枢线圈以后必须能承受住220V的片间电压试验. 7.换向器对地

12、绝缘检查 用1000V 摇表, 绝缘电阻应大于1000兆欧. 对地耐压. 按(2.5*Un+1700)*85% 8. V形环表面的涂封若不好, 则应在清理换向器时扒掉, 把此处清理干净再试验. 试验通过后再重新涂封. 9.升高片表面所包的玻璃丝带应扒掉重新包 (0.10*25玻璃丝带半迭包一层)七. 均压线尺寸的测量和绝缘结构的认定与电枢线圈的做法相同.八. 电枢线圈的制作 1.线圈导线绝缘 ABB可能用聚酰亚胺薄膜绕包线或聚酰亚胺 (或聚酯亚胺与聚胺酰亚胺复合) 漆包扁线. 但是漆包扁线绝缘可靠性不好. 单独的薄膜绕包线也不太好. 为了提高匝间绝缘的可靠性可以用SBMYFB-25/180 单

13、玻璃丝包线聚酰亚胺氟树脂复合薄膜绕包烧结线(JB/6757-1993)代替聚酰亚胺薄膜绕包线. 若尺寸方面有裕度, 可以把聚酰亚胺复合薄膜2/3迭包. 导线绝缘厚度0.40mm. 比同样绝缘厚度的普通聚酰亚胺薄膜绕包线的击穿电压高出一倍还多. 若原来是用漆包扁线, 则应改聚酰亚胺-氟46复合薄膜绕包烧结线(标准JB6757)代替漆包扁铜线. 不加玻璃丝。具体都要根据槽内尺寸与绝缘等级来决定. 为了使线圈的导线间能粘合在一起. 可以在做导线时在导线外部涂一层自粘性漆 (铁锚204胶) 2.线圈成型 按照原来线圈形状制造新线圈. 若觉得原线圈形状不合适, 可以上计算机重新进行线圈形状设计计算. 我

14、有计算程序. 是根据上海电器科学研究所的计算公式自编的计算机程序. 3.引线头要在线圈成型以后就弯曲好 原来导线的绝缘要带进引线头的直线部分5-10mm. 引线头要加包0.06*25 无碱玻璃丝带. 进斜边30mm. 引线头处只要留出 2mm的焊接位置就可以了. 露铜不能过长. 4.线圈主绝缘 F级绝缘: 用0.14*25 云446-1 聚酰亚胺薄膜复合粉云母带, 直线部分半迭包 2-3层. 端部 1-2层. 也依具体尺寸来定. H级绝缘: 用0.06*25 P6250 聚酰亚胺薄膜上胶粘带. 直线部分半迭包 3层. 端部 2层. 我估计 ABB的绝缘比较薄, 可能只能用聚酰亚胺薄膜上胶粘带.

15、 保护布带0.10*25 无碱玻璃丝带. 直线平包, 端部半迭包一层. 线圈直线部份要模压定型成一体. 5.如果是变截面线圈, 用旧线. 各个元件上包0.06*26 P6250 聚酰亚胺薄膜上胶粘带. 6.电枢线圈的试验 匝间试验. 线圈各元件之间可以直接耐压. 以前规定用220V试灯.我厂现在做交流耐压1000V. 主绝缘对地交流耐压. 直线部分包锡箔或薄铜皮. 耐压2.5Un+2500V.九. 均压线要全部更换. 导线绝缘的选择和工艺, 原则上与电枢线圈相同.十. 清理铁心与绕组支架的旧绝缘. 并包扎绕组支架绝缘. 1.铁心槽内的旧绝缘一定要清理干净. 并且要认真检查有无毛刺. 特别是槽口

16、一定要处理光滑, 以利于嵌线. 2.槽绝缘用0.20-0.25mm NHN 即美国杜邦公司的芳香族聚酰胺纤维纸(其商业名称为Nomex纸，代号N)与聚酰亚胺薄膜（代号H）复合。 3.绕组支架绝缘要用环包, 不能用平包. 平包很容易积存碳粉而爬电.意大利的直流机就是这个问题. 我不知道 ABB是什麽结构. 具体可以用0.14*25 云446-1 环包 5层. 外加一层0.1*25无碱玻璃丝带作为保护布带. 与线圈的接触面垫一层 3mm厚的涤沦适形毡. 以便固定住线圈.十一. 嵌线和焊接和打无纬带都按照常规进行 十二. 嵌线以后的试验 1.用1000V 摇表摇绝缘应大于1000兆欧. 吸收比>

17、;1.3 2.线圈的对地交流耐压试验电压为(2.5*Un+1500)*85% 3.焊接以前后片间电阻的测试. 用恒流源20-30A 供电, 用毫伏表测片间电压. 无常不应超过10% 以检查有无短路或焊接不好的. 4.匝间冲击试验. 新品规定为相邻片间冲击电压峰值500V.由于换向器是旧的. 片间只试验220V. 此试验电压可降至300V. 十三. 电枢的浸漆1. 由于电枢较大, 又不能把轴压下来再装上. 很难用V.P.I.真空压力浸漆. 可以把线圈泡在漆槽内用滚浸的办法. 在每个位置多泡一会儿. 并多转几周. 多浸烘两次. 2. 浸渍漆可以用巨峰的9801H6或常熟的CH1150-C. 其性能

18、与美国的CC1105很相近. 3. 为了增加挂漆量可以用旋转烘焙. 我大修过的4200Kw直流机 (其电枢直径3400mm).用旋转烘焙效果很好. 但是要专门做设备. 4. 每次浸漆烘干后，测量热态与经文以后的绝缘电阻与吸收比。十四. 定子绕组应清洗干燥和试验 1.测量主极, 换向及补偿绕组回路的绝缘电阻. 常温下用1000V 摇表摇绝缘应大于1000兆欧. 吸收比>1.3 2.用QJ44双臂电桥测量主极, 换向及补偿绕组回路的直流电阻. 与电机以前的检测记录进行比较, 不应有较大的出入. 3.检查主磁极线圈有无匝间短路 一般把主磁极线圈通交流500V, 测量各个磁极的交流压降. 压降低

19、的怀疑有匝间短路. 再用直流压降和直流电阻进行比较. 交流压降相差较多的肯定是有匝间短路。根据相关标准，交流压降的误差不超过5% 4.由于定子没有进行修理 交流耐压按照旧品标准 励磁绕组的电压等级一般是220V级. 交流耐压按照1000V. 换向及补偿绕组回路的电压等级是与电枢绕组一致. 应按照 (2.5*Un+1000)*85% 进行.十五. 电机组装的检查1. 轴承室公差 Js72. 轴承档公差 n63. 轴承的清洗与检查。压铅丝确定轴承游隙。4. 轴承加热装配。不允许敲打。5. 冷却后在压一遍铅丝。6. 润滑脂按照客户提供牌号。轴承内填满，油盖上的润滑脂要适当，以免过热。7. 罗属安的紧

20、固，不准用活扳手。四角对称拧均匀紧。拧紧力按照规定用力矩扳手。8. 的刷盒与到换向器表面的距离2.5+-0.5mm 9. 电刷压力20-40KPa 10电刷与换向器接触面积大于75% 11.电枢与定子磁极之间的气隙误差为+-5% 有可能时要尽量更准确 12.打纸带测量刷距. 要求各排电刷间的距离误差小于 1mm 13.用感应法测量刷位. 以毫伏表偏转最小为准. 若单方向旋转的电机,可按照测出的准确刷位,再逆旋转方向偏移1/3-1/2片. 以便略有去磁, 运行稳定. 并形成成超越换向, 减小火花.十六电机整机的成品试验 1. 绝缘检查. 1. 1. 励磁绕组 用 500V摇表测绝缘电阻. 大于5

21、00兆欧. 1. 2. 主回路 用 1000V摇表测绝缘电阻. 要大于1000兆欧. 吸收比>1.3 2. 各个绕组的直流电阻 用QJ44双臂电桥 2. 1. 测量励磁绕组的直流电阻. 与半成品试验数值基本一致. 2. 2. 整体测量补偿绕组和换向极回路的直流电阻. 与半成品基本一致. 是合适的. 2. 3. 测量电枢绕组的直流电阻. 3. 做直流泄漏试验. 做到额定电压的 2.5倍. 4. 交流耐压按照 (2.5*Un+1000)*75% 进行. 5.空载试验 在额定励磁电流下. 逐步提高电枢电压做空载曲线. 同时在每个电压点测量电枢电流和转速. 对两个方向旋转的电机应按照两个方向进行

22、. 两个方向的空载曲线在同样电压时的电枢电流和转速应基本一致. 6.空载试验时测量振动 合格品不大于2.8mm/s 优等品 1.8mm/s 7.轴承的稳定温度 应不超过558. 升高电压试验 在额定励磁下空载试验升高电压到额定电压的1.3倍. 历时 5分钟9. 超速试验 在空载状态下, 弱磁升速到最高转速的1.2倍. 历时 2分钟. 10. 大电流试验 弱磁，低压，产生大电流。看火花。 11.若有相同电机可进行对拖负载试验与无火花换向试验 电枢电流逐步升高到额定电流的1.25倍. 上海市一电机维修公司副总工程师张继远 2003. 6. 1. ABB 公司 2600Kw 直流电动机电枢大修记录一

23、铭牌型号 GY900H 功率 2600Kw 转速 230/400 r.p.m电枢电压 840V 电枢电流 3240A 绝缘等级 F级 励磁电压 220V 励磁电流 3240A 工作制 S1防护方式 IP44 冷却方式 安装方式 出厂时间 出厂编号 ABB公司电机厂出品二铁芯及绕组数据 1. 电枢铁芯 Da=1240mm Lt=1250mmZ=160 bn=10.60mm hn=31.90mm (到楔下)2电枢绕组 Z=160 U=3 K=S=160*3=480 2p=8 Z/2p=160/8=20 z/p=160/4=40 K/2p=480/8=60 K/p=480/4=120 Yk=2 k=480 最大公约数为 2。 因此是双闭路对称双叠绕组。 第一节距 Y1=K/2p+1=60+1=61 即 1-62 下线 1槽 上线 21槽 1-63 下线 1槽 上线 21槽 1-64 下线 1槽 上线 22槽 槽号 元件号 1 1，2，3， 2 4，5，6， . . . . 21 61,62,633. 电枢线圈 导线的线规和绝缘结构 3. 1. 导线实测线规为2.76*7.0 3. 2. 导线截面 按照标准线规表的线规为2.80*7.1 标准截面为19.33mm#按照实际尺寸计算的导线截面为2.76*7.0-0.8584*0.82=18.7706