高压电机定子线圈嵌线整压的应用

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【摘要】运用线圈嵌线前的整压复形，为小间隙定子嵌线创造好条件，对降低电机制造成本、提高产品质量产生了至关重要的作用。本文主要对定子线圈气动整压复型机的设计原理做了介绍，并对整压复型前后的线圈做了对比，减少了电机的发热故障，提高了产品的质量。

【关键词】定子线圈；少胶嵌线；整压工艺

1. 引言

我国高压电机需求从90年后迅速增长，作为电机的核心部件定子线圈的制造工艺也在不断发生新的变化。随着新电工材料的不断开发，对电机行业关键件的制造工艺带来了变革。在目前电机制造行业，除了超大型高压电机受制造条件的限制和工艺设备环境的制约，还在采用模压定子线圈工艺进行制造和生产。国内绝大部分大中型高压电机定子线圈绝缘制造，已普遍采用少胶云母带包绝缘（白坯嵌线工艺），配合真空压力浸漆工艺技术进行电机线圈的生产制造，减少了绝缘厚度，降低了电机温升，同时大大缩短了线圈制造周期，节省了模压线圈工序，降低了线圈加工成本，使得高压定子的产品质量和品质有了很大的提髙。少胶云母带绝缘（白坯线圈嵌线）工艺，得到了电机制造业广泛的推广应用。

2. 定子线圈的少胶白坯嵌线工艺

2.1定子线圈嵌线工艺现状。

根据我公司多年少胶带线圈嵌线工艺的实践，也积累了一些经验。由于工艺装备条件的限制，铁心冲制质量差异大，线圈加工质量也不稳定，定子嵌线间隙各企业有所不同，我公司一般嵌线间隙在0.7mm左右，起初在少胶工艺实施阶段，对地故障频发，故障率在1.2%，居高不下。为此，我们专门成立了攻关小组，逐台解剖对地故障线圈进行分析，我们发现，对地故障主要分为两类，一类在槽口或通风道槽口，造成的绝缘损伤，或包绝缘带时接口重叠，线圈出现薄弱点，使绝缘削弱，导致线圈直线部分与铁心对地；第二类是在线圈制作时包绝缘层中出现了空虚夹层，引发高压电流顺着绝缘层中的皱纹夹层放电到其它的绝缘薄弱点，将线圈绝缘体击穿而产生破压。根据现象剖析，我们发现，在定子嵌线时常常有难嵌进的线圈，且有挤伤线圈绝缘带的现象，而且线圈经多道工序加工的变形，特别是长铁心小跨距，线圈的直线度超差。由于节省了模压工序，少胶云母带含胶量相应少，在包线圈绝缘时，云母带与线圈的贴合不够紧密，都是造成白坯定子线圈嵌线困难导致损伤绝缘的原因。而且，线圈嵌线时由于绝缘带有气体挥发物产生，将造成绝缘空虚夹层，所以，嵌线时还必须保证线圈嵌进定子铁心槽中有一定的紧度，这就要求包扎好绝缘的线圈直线边的直线度有一定的要求。为此，我们尝试用嵌线前热复形的方法解决这个问题。

2.2气动整压复型机的设计。

（1）首先，我们设计一个气动装置，将线圈在烘箱里预热60～80℃保温30min，拿出线圈在气动整压复形机上进行复形。

（2）设计思路：设计移动、固定两个压块，压块的行程设计为60mm，压块按线圈直线边长可快捷更换，由两个燕尾块定位连接，一个固定压块，固定在工作台上，一个为移动压块，移动块和气动增力头连接，并设计了导柱、导套，导柱设计在移动压块上，导套和前轴向座设计在工作台上（固定），气缸在移动时始终有导柱、导套的引导，保证增力气缸平行移动时的平行要求（气动整压复型机的原理图见图1）。

（3）工作原理：打开截止阀1，压缩空气经过气源处理三联件2，启动脚踏开关，电磁阀3打开，增压气缸水平移动，将线圈直线边压紧，保持10秒左右，松开脚踏开关，电磁阀3关闭，压缩空气经电磁滑阀的消声器放出，移动块退回，完成线圈整压复形。

（2）从表1中可以看出，整压线圈后能达到设计值。由于线圈的包扎是人工操作，一致性相对难控制，尺寸离散型大，通过整压加热，可以挤出绝缘带中的一部分气体挥发物，线圈的直线的直线边更平直，校正了工序间转序人为的线圈直线度的超差，绝缘带层与层之间能够贴服紧密，有利于嵌线工作的进行，减少由于绝缘不服贴造成的嵌线绝缘损坏发生，线圈对地故障大大下降，故障率由原来的1.2%下降为0.6%取得了很好的效果。

（3）随着电机新产品不断开发，新材料新工艺的运用越来越多，我公司在高压定子少胶工艺基础上，新开发减薄少胶定子线圈工艺已经开始推广，由于定子线圈包绝缘经整压后，尺寸可以性对控制在一定范围，为加快推进减薄少胶工艺奠定了理论基础，压缩了嵌线间隙，有效地降低了电机温升值。目前我公司高压定子H450以下定子嵌线间隙控制在0.4mm；H500控制嵌线间隙在0.5mm；H560～710嵌线间隙控制在0.6mm。通过运用高压定子线圈在嵌线前的复形整压，更好地配合了新产品的研发 ，减少了电机发热故障，降低了生产成本，高压电机的产品质量稳步上升。高压定子整压复形的应用，也给一些小规模电机制造厂家提供了可参考的经验。

4. 结论

通过对定子线圈白坯嵌线整压复型工艺的应用，为减小定子嵌线间隙创造了条件，保证了线圈的直线度要求，降低了电机的温升，使得高压电机定子的产品质量有了很大的提升。

[文章编号]1006-7619（2013）08-16-780

[作者简介] 蔡彩华（1960-），女，学历：大专，职称：工程师，机械制造专业，从事中型、高低压电机产品工艺工作。