YR500024 5000Kw 大修总结Word格式文档下载.docx

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因此键槽可膨胀出1125*40*11.2*10^-6=0.504mm.

键的斜度是1:

100,因此在键的加工研配时要留出这一尺寸.

六.计算车削转子表面对电机运行性能的影响

大型电机的转子表面一般是轻易不能再车削的.现在若不车削将会由于气隙不均匀而引起电磁振动.若车削后气隙增大对电机的运行性能有什麽影响.是大家十分关注的问题.为此我上计算机按车削前后不同的气隙进行了全面的电磁计算.计算结果分析认为对电机的功率转矩都影响很小.

车大气隙后励磁电流将增加,从而降低功率因数和增加定子电流增加发热.

如果能把气隙的增大控制在0.5mm,还是可以的.于是确定车削转子以气隙增加0.5mm左右为限.此时功率因数已经降到0.705,不能再降定子温升已经到80K,不宜再增加.因此气隙不宜再增加.

电机原设计和车大气隙后的性能比较

原设计气隙车大0.5mm变化趋势及影响

气隙3.0mm3.5mm增大0.5mm

励磁电流227.3A257.3A增大30.0A

标么值0.78740.8914增大10.4%

额定电流407.8A431.0A增大23.2A

最大转矩倍数3.26（较高）3.07减小5.83%影响不大

功率因数0.7436（较低）0.7051减小0.04影响不大

效率95.19%94.98%减小0.21百分点

总损耗252.3Kw264.0Kw增加11.7Kw

定子热负荷2453.02740.（还可以）增加11.17%

转子热负荷1944.11970.（还可以）增加1.34%

定子铁心温升47.7K51.2K增加3.5K

定子线圈温升73.2K80.5K增加7.3K

转子铁心温升40.9K42.0K增加1.1K

转子线圈温升53.9K54.9K增加1.0K

包钢电气制造检修公司张继远

YR5000-24/28605000Kw10Kv同步电动机

F级绝缘规范和试验规范

一.电机铭牌

YR5000-24/28605000Kw250r/mCos$0.9

定子10Kv412A转子1850V1639AF级64000Kg

哈尔滨电机厂1989年1月No

二.铁心绕组数据

1.铁心

Da=2860Di=2540Lt=1010

Z=216bn*hn14.1*81.6

2.绕组

2p=24q=3.0y=8a=1Y

3.原线圈

a.导线3.0*6.3/3.4*6.7

SBEMB-40/155单玻双层聚酰亚胺薄膜绕包线

b.绕法上下两根并绕匝数4匝/只

c.匝间

0.14*25F级粉云母带半迭包一层.

匝间压好后为7.4*29.5

每匝

宽7.4-（6.7+0.1）=0.6

高29.5/4-2*（3.4+0.02）=0.535

d.主绝缘

0.14*25F级粉云母带半迭包14层.

主绝缘压好后为13.6*35.7

直线部分双边绝缘厚度

宽13.6-7.4=6.20

高35.7-29.5=6.20

层数计算

（6.20-0.40）/0.42=13.8105

（6.20-0.40）/14=0.414286

端部绝缘热收缩后为15.4*37.9

宽15.4-7.5=7.90

高37.9-39.0=7.90

4.发热参数

导线2-3.0*6.3S=18.35

电流密度J=412.25/2/（2*18.35）=5.6165

线负荷AS=412.25/2*4*2*216/（254*3.1416）

=446.366

热负荷AS*J=446.366*5.6165

=2507.013

5.槽内填充

高度79.6-2*35.7=8.2

槽底垫条1.0mm层间垫条2.0mm

槽楔4.0mm楔上0.5mm线圈公差2*0.3mm

以上总共1.0+2.0+4.0+0.5+2*0.3=8.1

如果线圈高度为上公差,只有0.1mm裕度.很紧张.

宽度14.1-13.6=0.50如果线圈宽度为上公差,有0.3mm裕度.

对于1010mm的铁心长度也不富裕.

三.新线圈

由于导线绝缘是双层亚胺薄膜加单玻璃丝.绝缘厚度0.4mm很困难.若做成0.5mm,线圈高度要增加0.8mm,上下两边就是1.6mm,不行.若做成0.45mm,线圈高度要增加0.4mm,上下两边就是0.8mm,若主绝缘不出现上公差,还可以.但是就怕电磁线保证不了.

可以考虑用单玻单薄膜绝缘厚度做到0.35mm.匝间亚胺三合一带半迭包一层平包一层.

这样高度计算如下:

导线3.0*6.3/3.35*6.65

4*（2*（3.35+0.02））=4*6.74=26.96

匝间绝缘

用0.14*255443-1聚酰亚胺薄膜复合粉云母带半迭包1层,再平包一层.每匝压好以后的绝缘厚度为0.70mm.

匝间模压以后的尺寸为

高度4*6.74+4*0.70=29.76比原线圈高0.26mm在上公差内.

宽度6.65+0.1+0.70=7.45比原线圈宽0.05mm在上公差内.

导线1.68*4.4SBMB-50/155-2N自粘性聚酰亚胺薄膜绕包线

包钢集团电气有限公司2001年3月31日

YR5000-24/286010Kv5000Kw绕线式异步电动机

转子支架开裂和键松动事故的处理总结

一.前言

YR5000-24/286010Kv5000Kw绕线式异步电动机系包钢初轧厂连轧车间650机架的主传动电动机.该机是1989年由哈尔滨电机厂制造并于同年8月在包钢安装的.以代替原来由沈阳电机厂制造的4000Kw电机.这是国内制造的功率最大的高压绕线式异步电动机.

该电机运行8年来一直运行正常.

随着初轧厂连轧车间产量的不断提高,电机的作业率也不断提高.于1997年发生了转子支架开裂和键松动事故.新购一个转子需要外购资金130万元.并且制造周期长.生产上等不得.电修厂依靠依靠自己的力量分析了事故发生的原因并因地制宜确定了修理方案.对该转子进行了修复.

二.电机铭牌

型号YR5000-24/2860功率5000Kw转速247.5r/m

功率因数0.74效率94%绝缘等级F/F级

定子电压10Kv定子电流402A接法2Y

转子电压1850V转子电流1639A接法2Δ

定子重量21500Kg转子重量21500Kg总重量640000Kg

哈尔滨电机厂1989年1月出品出厂编号7-15904

三.事故原因分析

YR5000-24/2860电机转子支架是由焊在轮箍上的两道幅板上面沿轴向敷设12根筋焊接而成的笼形结构.在这12根支架筋上开槽,并放置12对切向键.由这12对切向键把转子铁心撑紧而传递转矩.

四.修理方案要点

3.铁心加热再把键打紧打键.这是为了使传递扭矩的切向键在电机运行时不松弛.要求在铁心比支架温度高35-40度的条件下,将键再楔紧.

4.由于铁心不可避免地产生变形和偏心,为此应该把转子铁心表面车园.以免由于气隙不均而产生电磁振动.

五.电修厂所做的工作

六.铁心加热方案

1．若按照电机厂的加热方案是对铁心进行感应加热.即在铁心外园上缠绕一定匝数的电缆通入工频交流电,利用铁心的磁滞和涡流效应使铁心发热.但现在铁心上有线圈,就不能再用感应加热.

2．于是考虑能否对线圈通电加热

2．1．从滑环通三相交流

该电机转子电压U2=1850V,转子电流I2=1639A三角形接法.

单独给转子通电时的短路电压大约为额定电压的1/5-1/6,即308V-370V,此电源在现场难以找到.（没有这麽大的功率）虽然此方案的三相电流一致,发热也均匀.但电源解决不了,只能放弃.

2．2．用直流电.我厂有30Kw6V/12V5000/2500A直流发电机.考虑能否用它供电.

2．3．还有一种接法.把一相短路,另两相并联.总电阻为0.0079欧姆.电压为12V时的电流为1519A.功率为18.23Kw.比第一种接法高33%因此选用第二种接法.但即使这样加热功率还偏低.把发电机强励到16V,电流为2025A,加热功率为32.4Kw电机过载可以承受.

2．4．同时用电热板辅助加热铁心,这样得以产生40度的温差.才能把键打紧.

七.计算40度温差时键的过盈量

八.计算车削转子表面对电机运行性能的影响

车大气隙后励磁电流将增加,从而降低功率因数和增加定子电流增加发热.但是,如果能把气隙的增大控制在0.5mm,还是可以的.于是确定车削转子以气隙增加0.5mm左右为限.此时功率因数已经降到0.709,不能再降.定子温升已经到70K,也不宜再增加.因此气隙不宜再增加.

下面是电机原设计和车大气隙后的性能比较及分析

<

附录>

YR5000-24/286010Kv5000Kw绕线式异步机

车大气隙以后与原电机的参数变化的比较

项目原24极电机车大0.5mm

气隙（单边）3.0mm3.5mm

额定功率5000Kw5000Kw

同步转速250r.p.m.250r.p.m.

额定转速247.6128247.6147额定转矩19688.2Kg.M19687.8Kg.M

额定电压10Kv10Kv

铭牌定子电流402A402A

计算定子电流411.6A428.3A

压降系数0.94450.9405

感应电势5427.09V5427.09V

饱和系数1.221.20

波形系数1.0911.092

计算极弧系数0.6820.680

每极磁通1.827E+071.826E+07

气隙磁密8816.9Gs8758.1Gs

定子齿磁密16150.7Gs16183.3Gs

定子轭磁密14447.7Gs14434.5Gs

转子齿磁密15747.9Gs15782.9Gs

转子轭磁密12361.7Gs12350.3Gs

励磁电流232.3A257.3A

标么值0.8048090.891454

最大转矩倍数3.25273.3087

功率因数0.73740.7094

效率95.16%95.01%

定子电流密度5.60745.8345

定子线负荷445.64463.69

定子热负荷2498.912705.41

定子铜损71.08Kw76.96Kw

定子铁损82.96Kw82.81Kw

定子损耗154.04Kw159.77Kw

总损耗256.79Kw262.47Kw

定子铁心温升48.92K59.68K

定子线圈温升74.35K79.09K

转子空载电压1836.9V1828.6V

转子额定电流1653.4A1660.2A

转子电流密度5.64865.6717

线负荷345.36346.76

热负荷1950.791966.74

转子铁心温升41.62K41.74K

转子线圈温升54.43K54.74K

从计算可以看出,线圈不动,气隙车大0.5mm以后:

1．由于气隙增加.对磁通密度的影响

1．1．饱和系数略有降低.由1.221（设1.22）降为1.198（设1.20）

1．2．磁场波形系数略有增加.由1.091增至1.092（增加0.09%）

1．3．计算极弧系数略有降低.由0.682降为0.680（降低0.29%）

1．4．由于磁场波形系数略有增加,使每极磁通相应减小一点,

由1.827343E+07减为1.82567E+07（减少0.09%）

1．5．但是由于极弧系数减小得更多一些.使定转子的齿磁密相应的反而还增加一点.轭磁密与极弧系数无关,正比地减小.

气隙增加后,铁心计算长也增加,每极下气隙面积也增加,所以尽管

极弧系数减小得更多一些,但是气隙磁密还略有减小.

2．气隙增加对最大转矩倍数的影响

大转矩略有增加,但是不大.由3.2527增大到3.3087.增加了1.72%不存在带不动负载的问题.

3．气隙增加对励磁电流的影响

气隙增加,使励磁电流增加.

励磁电流由232.3A增加到257.3A.增加10.76%

标么值由0.8048增加到0.8915.

使本来就偏高的励磁电流就更高.

4．气隙增加功率因数的影响

气隙增加使功率因数降低。

由于励磁电流偏高,功率因数偏低.标准为0.74,原来的计算值就只有0.7374,现在减小到0.7094.（减小3.8%）

5．气隙增加对效率的影响

5．1．由于铁损和铜损增加,使总损耗由256.8Kw增加到262.6,（增加2.25%）

5．2．效率由95.16%减小到95.01%减小不多,而且还大于规定值（94%）,因此说效率变化不大.也问题不大

6．气隙增加对定子电流的和热负荷的影响

6．1．由于励磁电流增加.定子电流相应增加.

定子电流由411.6A增加到428.3A.增加4.06%

6．2．相应地电流密度、线负荷与热负荷都也增加.前两者与电流是正比关系,后者是前两者的乘积,因而是平方关系.热负荷由2498.91增加到2705.41（增加8.26%）

6．3．原来由于电流密度就较高,热负荷就较高.现在就更高一些.好在线圈温升还未超标.

7．定子线圈温升由74.3K升高到79.1K.现在是F级绝缘,规定允许温升为100K.计算时要留出15K的余地.现在基本上离上限还有5K的裕度.虽然不多,但是还可以.

8．结论:

从以上分析,将气隙车大0.5mm,电机的转矩不但没有减小,还略有增加.因此不降低电机的负载能力.虽然功率因数、效率都略有降低，但是也不大.况且原来的功率因数就偏低一点.

电机的定子电流因励磁电流的增加稍有增加,引起热负荷的增加.但是还在允许值的上限以内.线圈的温升也在允许值的上限以内.

因此认为,可以把转子车一刀.限度要控制在单边气隙的增大量不大于0.5mm.就不会影响电机的正常运行.

实际上车过转子后,也未影响电机的正常运行.

注:

YR2000-20/21502000Kw绕线式异步机,原来设计的气隙只有1.9mm.电机定子的结构刚度也较差.经常发生定转子之间扫膛的事故.为此希望把气隙车大一些.是否可行没有把握,于是同样上计算机做了电磁计算.进而做了车大气隙对于电机性能影响的分析.

也车大气隙0.5mm,电机运行一切正常.避免了扫膛事故的发生.后来哈尔滨电机厂在新设计的一台同型号电机时也将气隙由1.9mm增加到2.4mm.真是不谋而合.

包钢电修厂张继远1998年6月

YR5000-24/28605000Kw10Kv绕线式异步电动机

定子更换7段铁心和线圈新制大修技术总结

该电机运行12年线圈一直没有问题.

2001年11月,由于轴瓦缺油烧化乌金.导致严重扫膛.铁心内园磨损严重.线圈由于铁心磨损发热,也使绝缘烧坏.只得更换了7段铁心和全部线圈.下面是根据现在的绝缘材料对线圈重新设计和重新迭7段铁心的总结.

二.原电机铭牌

型号YR5000-24/2860功率5000Kw转速247.5r/m

转子电压1850V转子电流1639A接法2路角接^

三.原定子铁心绕组数据

1．铁心

Da=2860Di=2540Lt=1010（17段）

Z=216bn*hn14.4*80.0（迭片尺寸.迭片公差0.4mm）

2．绕组

2p=24q=3.0y=8（1-9）a=2Y

3．原线圈

导线2-3.0*6.3SBEMB-40/155单玻双层聚酰亚胺薄膜绕包线

绕法上下两根并绕匝数4匝/只

匝间绝缘0.13*25有机j硅玻璃云母带

4．绕组每相串联匝数

W=216/3/2*4=144匝

四.根据原线圈实物,核算线圈尺寸,热负荷和槽内填充.

1．热负荷

导线线规3.0*6.3导线截面S=18.35mm#

按额定电流402A计算

1．1．电流密度J=402/2/（2*18.35）=5.4768A/mm#

1．2．线负荷A=402/2*4*2*216/（254*3.1416）=435.2675A/cm

1．3．热负荷AJ=5.4768*435.2675=2383.890

1．4．评论:

根据电机工程手册第20篇"

异步电机"

第3章<

电磁设计>

P20-20.图20.3-2."

异步电动机基本系列产品电磁负荷范围"

对于本机（极距TAO=332.5mm）

J可取4.5-5.2本机偏高

A可取400-480本机合适

AJ可取1800-2400本机合适,接近上限.但是对于F级可以.

2．导线绝缘和匝间绝缘

2．1．导线SBEMB-40/155单玻双层聚酰亚胺薄膜绕包线.

这个尺寸很难做双薄膜线.

绝缘后的导线尺寸为3.4*6.7

则A-a0.40mmB-b为0.4