论文部分内容阅读
摘 要：改变旧的直流电动机励磁绕组的修理模式，提高检修质量，缩短检修时间，降低检修成本。
关键词：直流电动机；定子；励磁绕组；整体抽芯；节能降耗
1.概述
1.1直流电动机由于其具有可以直接获得恒定的直流电源，能在不同转速下运行，并能承受频繁的冲击过载，频繁起，制动和逆转，良好的调速特性和高过载力矩，优势的调速特性等特点，在电力拖动系统中得到广泛应用。主要在各种轧钢机，金属切削机床，龙门刨床，挖掘机，电瓶车等领域中得到广泛应用。
1.2直流电动机在运行过程中，其绝缘材料会逐渐老化，失效，在周围环境的影响下（如油污.灰尘.腐蚀性气体的侵蚀等），将会使电动机的使用寿命缩短，电动机故障率及维修量也将随之逐渐增加。由于直流电动机定子主磁极励磁绕组导线较细，正常使用中励磁绕组烧坏率相对较高，约占直流电动机总维修量的40%。
1.3在通常情况下，修理励磁绕组烧坏，需要全部拆除励磁绕组和补偿绕组，这样修理方法，不仅麻烦，工作量大，而且造成材料，成本费用的增加，还可能造成补偿绕组一定的损伤。在这种情况下，研究节能降耗，简单易行的更换直流电动机励磁绕，整体抽芯的方法和应用就尤为重要。
2.励磁绕组的材料结构
2.1直流电动机与其它电机类似，电机的技术性能与使用寿命，很大程度上取决于绝缘材料、结构的合理化性能。因此，正确选用绝缘材料，组合成合理的绝缘结构是非常重要的。它必须要满足电机的运行条件、绝缘制度以及处理工艺等方面的要求。
2.2使用绝缘材料要尽量采用近年来新开发的新型绝缘材料，充分发挥绝缘材料的特性，如聚酰亚胺薄膜、聚砜酰胺纤维毡、纤维纸复合膜NKN等耐热等级高、击穿强度和防潮性能好等特性。绝缘材料的选择同时要考虑经济合理性，根据电机的不同绝缘部位所达到的最高实际温度，应合理选用绝缘结构组成材料。
2.3励磁绕组的结构形式有两种：
2.3.1多层平绕结构：这种结构由绝缘导线在线模内绕成，其形状有饼式和筒式，绝缘材料可以是漆包线：单玻璃丝漆包线和双玻璃丝漆包线，导线截面较小，可为圆导线或矩形导线。线圈绝缘处理方式有两种：一是线圈外包绕云母带作为对地绝缘，外面半叠包，一层玻璃丝带作为保护绝缘，包完后须浸漆处理；另一种方法是线圈绕完脱模后，仅在线圈外疏绕几圈玻璃丝带，浸漆后使之粘成一个整体，不再包绝缘直接套在机身上，此方法散热效果较好。
2.3.2直接绕机身线圈：一般多用于小型电机和定子冲片为整体冲片的直流电机上，这种结构主机线圈一般需要专用绕线机，导线截面通常为较小圆截面，绕完后须经真空压力浸漆处理，其特点是散热性.防尘性均较好。
2.4励磁绕组其作用是通过直流电机产生励磁磁势，与电枢组合成磁势在气息内建立合成磁场——静止气息磁场，即直流电机的耦合磁场，小型电机用绝缘铜线绕制而成，大中型电机则用扁铜线制造，绕组在专用设备上绕好后进行绝缘处理，然后借助于主机框架安装在主极铁芯上。
3.励磁绕组的整体抽芯修理方法
3.1按常规励磁绕组拆除，必须先将定子、转子分离，将定子绕组加热到120度左右，打去槽楔，拆除励磁绕组外层的补偿线圈，再卸下烧坏的一组励磁绕组的极掌，脱下线圈，更换机身绝缘和导线，重新绕制线圈，整体再浸一遍漆，此修理方法产生的多项弊端：
3.1.1电动机定子绕组整体加热，促使了整个定子绕组绝缘老化.失效，影响电机修理后的质量
3.1.2补偿线圈的拆除，绕组绝缘的二次浸漆，造成材料的浪费和成本的提高，达不到节能降耗的目的。
3.1.3维修时间相对较长，不利于有优质.高效.快速的服务宗旨。
3.2直流电机定子绕组整体抽芯具体步骤：
3.2.1首先测量电机绕组铁心长度，内径尺寸，及各极掌之间的距离，制作合适的支撑工具，工具有丝杆及12㎜厚度钢板加工而成，上边支架为活动支架，便于紧固铁心。（如图1）
3.2.2把支架小心的固定在铁心两端并紧固好，把整个定子立起，用行车吊住固定架。
3.2.3把电机定子所有极掌上的螺丝松开，轻轻地吊动支架，使整个定子极掌和绕组整体抽出，并按位置做好记录。
3.2.4吊出后把烧坏的励磁绕组从外面拆除，其余部分不动，拆除线圈和极身绝缘，清理线圈框架（如图2）。
3.2.5重新绕制线圈，绕线要一砸仅靠一砸的排列整齐，防止绕制的线圈太大不容易装配，绕制线圈层间用电容纸绝缘，必须注意绕制方向和原线圈相同，焊接完接线后用绝缘包扎，最后用玻璃丝带扎紧并进行浸漆处理。
3.2.6装配极掌：把烘干后的绕组套在绝缘好的极掌上并紧固。
3.2.7整体装配；把电机定子绕组整体按原纪录位置放入定子极座内，用螺丝紧固好极掌，连线并进入烘房绝缘固化处理。
3.2.8固化好的定子绕组在装配定子绕组，装配时一定要检查转子之间的气隙，并测量电枢对所有磁极的间隙，且重复三次，每次把转子电枢旋转120度，测得的气隙最大偏差不超过平均值的±10%。至此，才能完成直流电动机励磁绕组修理的过程。
关键词：直流电动机；定子；励磁绕组；整体抽芯；节能降耗
1.概述
1.1直流电动机由于其具有可以直接获得恒定的直流电源，能在不同转速下运行，并能承受频繁的冲击过载，频繁起，制动和逆转，良好的调速特性和高过载力矩，优势的调速特性等特点，在电力拖动系统中得到广泛应用。主要在各种轧钢机，金属切削机床，龙门刨床，挖掘机，电瓶车等领域中得到广泛应用。
1.2直流电动机在运行过程中，其绝缘材料会逐渐老化，失效，在周围环境的影响下（如油污.灰尘.腐蚀性气体的侵蚀等），将会使电动机的使用寿命缩短，电动机故障率及维修量也将随之逐渐增加。由于直流电动机定子主磁极励磁绕组导线较细，正常使用中励磁绕组烧坏率相对较高，约占直流电动机总维修量的40%。
1.3在通常情况下，修理励磁绕组烧坏，需要全部拆除励磁绕组和补偿绕组，这样修理方法，不仅麻烦，工作量大，而且造成材料，成本费用的增加，还可能造成补偿绕组一定的损伤。在这种情况下，研究节能降耗，简单易行的更换直流电动机励磁绕，整体抽芯的方法和应用就尤为重要。
2.励磁绕组的材料结构
2.1直流电动机与其它电机类似，电机的技术性能与使用寿命，很大程度上取决于绝缘材料、结构的合理化性能。因此，正确选用绝缘材料，组合成合理的绝缘结构是非常重要的。它必须要满足电机的运行条件、绝缘制度以及处理工艺等方面的要求。
2.2使用绝缘材料要尽量采用近年来新开发的新型绝缘材料，充分发挥绝缘材料的特性，如聚酰亚胺薄膜、聚砜酰胺纤维毡、纤维纸复合膜NKN等耐热等级高、击穿强度和防潮性能好等特性。绝缘材料的选择同时要考虑经济合理性，根据电机的不同绝缘部位所达到的最高实际温度，应合理选用绝缘结构组成材料。
2.3励磁绕组的结构形式有两种：
2.3.1多层平绕结构：这种结构由绝缘导线在线模内绕成，其形状有饼式和筒式，绝缘材料可以是漆包线：单玻璃丝漆包线和双玻璃丝漆包线，导线截面较小，可为圆导线或矩形导线。线圈绝缘处理方式有两种：一是线圈外包绕云母带作为对地绝缘，外面半叠包，一层玻璃丝带作为保护绝缘，包完后须浸漆处理；另一种方法是线圈绕完脱模后，仅在线圈外疏绕几圈玻璃丝带，浸漆后使之粘成一个整体，不再包绝缘直接套在机身上，此方法散热效果较好。
2.3.2直接绕机身线圈：一般多用于小型电机和定子冲片为整体冲片的直流电机上，这种结构主机线圈一般需要专用绕线机，导线截面通常为较小圆截面，绕完后须经真空压力浸漆处理，其特点是散热性.防尘性均较好。
2.4励磁绕组其作用是通过直流电机产生励磁磁势，与电枢组合成磁势在气息内建立合成磁场——静止气息磁场，即直流电机的耦合磁场，小型电机用绝缘铜线绕制而成，大中型电机则用扁铜线制造，绕组在专用设备上绕好后进行绝缘处理，然后借助于主机框架安装在主极铁芯上。
3.励磁绕组的整体抽芯修理方法
3.1按常规励磁绕组拆除，必须先将定子、转子分离，将定子绕组加热到120度左右，打去槽楔，拆除励磁绕组外层的补偿线圈，再卸下烧坏的一组励磁绕组的极掌，脱下线圈，更换机身绝缘和导线，重新绕制线圈，整体再浸一遍漆，此修理方法产生的多项弊端：
3.1.1电动机定子绕组整体加热，促使了整个定子绕组绝缘老化.失效，影响电机修理后的质量
3.1.2补偿线圈的拆除，绕组绝缘的二次浸漆，造成材料的浪费和成本的提高，达不到节能降耗的目的。
3.1.3维修时间相对较长，不利于有优质.高效.快速的服务宗旨。
3.2直流电机定子绕组整体抽芯具体步骤：
3.2.1首先测量电机绕组铁心长度，内径尺寸，及各极掌之间的距离，制作合适的支撑工具，工具有丝杆及12㎜厚度钢板加工而成，上边支架为活动支架，便于紧固铁心。（如图1）
3.2.2把支架小心的固定在铁心两端并紧固好，把整个定子立起，用行车吊住固定架。
3.2.3把电机定子所有极掌上的螺丝松开，轻轻地吊动支架，使整个定子极掌和绕组整体抽出，并按位置做好记录。
3.2.4吊出后把烧坏的励磁绕组从外面拆除，其余部分不动，拆除线圈和极身绝缘，清理线圈框架（如图2）。
3.2.5重新绕制线圈，绕线要一砸仅靠一砸的排列整齐，防止绕制的线圈太大不容易装配，绕制线圈层间用电容纸绝缘，必须注意绕制方向和原线圈相同，焊接完接线后用绝缘包扎，最后用玻璃丝带扎紧并进行浸漆处理。
3.2.6装配极掌：把烘干后的绕组套在绝缘好的极掌上并紧固。
3.2.7整体装配；把电机定子绕组整体按原纪录位置放入定子极座内，用螺丝紧固好极掌，连线并进入烘房绝缘固化处理。
3.2.8固化好的定子绕组在装配定子绕组，装配时一定要检查转子之间的气隙，并测量电枢对所有磁极的间隙，且重复三次，每次把转子电枢旋转120度，测得的气隙最大偏差不超过平均值的±10%。至此，才能完成直流电动机励磁绕组修理的过程。