直流电机定转子大修技术措施.docx

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直流电机定转子大修技术措施

直流电机定、转子大修技术措施

江苏金鼎大型电机维修有限公司费祖庭本直流电动机大修,技术标准和质量依据:

GB755-87旋转电动机基本技术要求;JB/T9577-2011中型直流电动机基本系列技术条件;DL/T596-1996电力设备预防性试验规范;Q/HX1061.6.2002直流电机修理规程。

1.电机预检:

1.1进行入厂登记、编号、挂牌、拍照纳入厂控程序。

1.2外观预检:

电机外形、端盖、出线盒、瓷瓶、外罩等,转动转子目测是否有轴弯现

象,对其完整情况或缺陷做好详细记录。

1.3测量并记录励磁线圈阻值,查看并记录环境温度。

用500v兆欧表测量励磁、电枢、补

偿、向、加热器对地绝缘电阻。

1.4检查整流子、碳刷架、轴承座等,对其完整情况或缺陷做好详细记录。

1.5必要时,进行空载试验,以确认电机振动、轴承温度等。

2电机解体:

2.1如电机带有联轴器者,应在联轴器上装上专用的拆卸工具,均匀地加热联轴器,将联轴

器逐步拉出,拉出的联轴器和键保存。

2.2作好定、转子之间的接线电缆的标记后,再行拆卸。

2.3作好定子机座、端盖、轴承盖、电刷装置等相应位置的记号后,逐项拆除。

对拆除的零

部件应仔细检查,并铲清污垢后妥善保管。

2.4装上抽转子的专用工具,将转子从定子膛内抽出,并置于专用的托架上。

2.5轴承拆卸:

滚动轴承结构:

装好拆卸轴承的专用工具,用氧乙炔均匀的加热,把轴承拉出,确认并记录其型号,拉出的轴承做仔细检查,良好的应清洗后保存好,超差者应与甲方联系,确认后再行确认处理,如需更换价格另计。

滑动轴承结构:

做好标记后,拆除轴承座与底板的联结螺栓、定位销、轴承下的垫片应清理并复位好,检查轴瓦并保存好;做好标记后,拆除定子与底板的链结螺栓、定位销、定子下的垫片应清理并复位好。

3.定子主极、换向极、补偿线圈全部更换:

3.1定子解体:

3.1.1测量并记录主极和换向极的直径、主极和换向极之间的极间距离。

3.1.2拆除补偿线圈间的连接螺钉,解除端环与铜排的焊接,卸下端环,逐根取出补偿铜排,并清理槽内残留的绝缘。

3.1.3做好标记后,拆开主极,换向极之间的连接线接头。

3.1.4做好标记后,拆开主极,换向极与定子机座的螺栓,分别取下主极和换向极,对极与

机座间的垫片应清理后复位,并保存好。

3.1.5取出主级铁芯中的补偿线圈,量取导线的规格尺寸和匝数,量取换向极圈内。

外挡的长、宽、高和R的尺寸,以及绝缘垫片尺寸,并清除铁芯外的绝缘。

3.2主极励磁线圈绕制及装配:

励磁绕组:

小型电机一般用电磁线绕制,大、中型电机多数用双玻璃丝包线,大型电动机因励磁电流大多是裸铜排扁绕成单层裸绕组。

本文采用F级SBEMB/155聚酰亚胺薄膜绕包双玻璃丝包扁铜线。

3.2.1按测量的尺寸,制作绕线模,重新制作绝缘垫片,材料为环氧玻璃布板3240。

3.2.2导线采用F级SBEMB/155聚酰亚胺薄膜绕包双玻璃丝包扁铜线。

3.2.3起始绕线时导线应留有高度方向所绕匝数的长度,每层绕线时在宽度方向留有一匝导

线的宽度,待绕到规定匝数后,在反绕起始的导线,使线圈的引出线申底层反绕到表层。

3.2.4绕制时每绕完一层跨入外层时,在交叠处半叠包0.1玻璃丝带一层。

3.2.5由底层倒绕反到表层的导线,半迭包0.05聚酰亚胺薄膜一层。

3.2.6线圈的引线在导线绕过最末一个转角后,开始包F级-446薄膜粉云母带一层,再外包0.1玻璃丝带一层。

3.2.7全部绕完后,整个线圈包0.1玻璃丝带一层。

3.2.8在主极铁芯极身先包0.22F级NHN复合箔1+1/4层（交错在极身前端）,再外包2涤

纶毡到装配尺寸,先放入下绝缘垫片,在将磁极线圈套入主极铁心,然后装入上绝缘垫片,压到尺寸并固定好。

3.3换向极线圈绕制及装配。

换向极绝缘结构也包括线圈绝缘和极身绝缘两部分。

根据电机大小不同,换向极线圈有多层线圈裸线平绕,裸线扁绕等形式,其中裸线扁绕线圈还有带匝间绝缘和无匝间绝缘两种,多层绕组还有直接绕在极身上和套极式两种。

本文导线采用TBR软扁铜线。

3.3.1按测量的尺寸,制作扁绕模,重新制作绝缘垫片,材料为环氧玻璃布板3240。

3.3.2导线采用TBR软扁铜线。

3.3.3线圈扁绕完成后,经无氧退火处理后,再进行去毛刺。

冷压,成型等工序。

3.3.4线圈的匝间绝缘用0.2环氧玻璃布板3240或0.22F级NHN复合箔交错搭接垫二层,

线圈首,末匝,外半叠包0.1玻璃丝带一层。

3.3.5线圈的引线处按原记录在导线绕过最末一个转角后,开始包F级云-466薄膜粉云母带

一层,再外包0.1玻璃丝带一层。

3.3.6全部绕成后,整个线圈包0.1玻璃丝带一层。

3.3.7在主极铁芯极身钻孔、搪锡;

3.3.8在换向极身上,先包0.22F级NHN复合箔1+1/4层（交错在极前端）,再外包2涤纶毡

到装配尺寸,先放入下绝缘垫片,再将磁极圈套入主极铁芯,然后装入上绝缘垫片,压到尺寸并固定好。

3.4补偿绕组的修复和制作。

补偿绕组通常有菱形绕组（或惰圆形）,同心式补偿绕组和条形绕组三种,中型多用同心式补偿绕组,大、中型为条形绕组。

菱形绕组为嵌线方式,同心式补偿绕组由扁线单层绕制,补偿槽为开口槽,条形绕组是铜条外卷包绝缘,补偿槽多为半闭口槽,以插入方式下线,端部用裸铜排连接。

3.4.1将补偿铜排按尺寸落料后,倒角去毛刺,平整。

3.4.2用0.05mm聚酰亚胺薄膜半迭包一层,用云-446薄膜粉云母带半叠包二层,保护绝缘

用0.1mm玻璃丝带平包一层。

3.4.3在补偿排绝缘部位包铝箔进行交流耐压试验,2.5UH+1000伏,60s。

UH---定子额定电

压值。

3.4.4在主极补偿槽内穿0.22F级NHN复合箔一层,插入包制好的补偿铜排。

3.5定子组装

3.5.1按原标记将主极、换向极分别装入定子机座上,测量并调整其各自内径和极间尺寸

待合格后,拧紧螺栓。

3.5.2连接励磁线圈、换向极线圈各自的连接线和引出线。

3.5.3将补偿铜件两端调整尺寸后,装上端环,再用氩弧焊连接,极间端环用螺栓拧紧并保

险固定。

3.5.4耐压试验:

2.5UH+1000伏60s。

UH---定子额定电压值,励磁线圈电阻的测定。

3.6定子预烘,浸漆、烘焙:

（VPI）

3.6.1预烘:

将定子送入真空加热罐内,边升温,边抽真空,最终温度120℃,真空度

1000~2000Pa,6~8小时。

在干燥过程中,定期测定绝缘电阻,直至稳定。

3.6.2冷却:

停止加热和通风自然降温,定时检测温度,自然冷却到40~55℃,从罐内吊出

定子,各螺孔和配合止口处涂硅脂保护。

3.6.3输漆:

将定子吊人真空浸漆罐中,抽真空至100Pa,保持30分钟后进行输漆,漆牌号

F级T1149-2VPI浸渍树脂（树脂粘度在室温或30~70℃工作环境下30~50s）,使漆面浸没全部绕组。

3.6.4加压:

分阶段解除真空逐渐加压,最后阶段压力为0.5Mpa,保压时间按电机具体情况

而定,一般为1~4小时。

3.6.5回漆:

罐内压力不大于0.15~0.2Mpa,30分钟。

3.6.6滴漆:

减压到大气压,滴漆30~60分钟,同时清揩定子铁心等处剩漆。

3.6.7固化:

将定子送入真空加热罐内,逐步升温至80℃,抽真空至2000Pa,,保持60分

钟,然后升温至145±5℃,保温8小时。

3.6.8清理铁芯表面、止口,螺孔等处残留绝缘漆。

3.7试验:

3.7.1定子励磁线圈电阻的测定;

3.7.2定子励磁线圈、换向极线圈、补偿线圈对地绝电阻的测定

3.7.3耐压测试2.5UH+1000伏,60s。

UH---定子额定电压值。

4.电枢线圈全部更换:

4.1拆除和准备工作:

4.1.1测量并记录转子的各部尺寸,拆去转子两侧的环氧箍,用焊枪加热将电枢线圈与升高

片的连接打开,记录其线圈的连接方式;

4.1.2逐槽打去转子槽楔,取出线圈和均压线,待全部取出后,清理铁芯残留绝缘;

4.1.3测量并记录转子铁芯槽型尺寸,线圈的节距、均压线节距、了导线规格、匝数、绝缘

厚度等参数,设计并制作模具。

4.1.4清理和检查整流子清理。

4.1.4.1整流片试验:

可用220V交流接校火灯校验。

4.1.4.2对地绝缘电阻测定。

4.1.4.3对地耐压:

2500V60s

4.2电枢线圈制作:

电枢绕组根据直流电机的不同需要,电枢绕组有很多种接线方式和结构形式通常有圆导线散嵌线圈、叠绕线圈、波绕线圈、二层式蛙绕线圈、条形线棒。

电枢绝缘包括线圈和槽部绝缘、匝间绝缘、层间绝缘、对地绝缘、保护绝缘、衬垫支撑绝缘。

4.2.1导线:

采用F级SBEMB/155A,聚酰亚胺薄膜绕包双玻璃丝包扁铜线;采用H级MYFB/200,

单聚亚胺-氟46复合薄膜绕包扁铜线。

4.2.2按图纸进行落料,在专用设备弯制开口梭形。

4.2.3量取尺寸后,在涨型设备上进行拉形。

4.2.4在模具上进行整形。

鼻子处套以绝缘套管

4.3转子嵌线:

4.3.1在转子铁芯二端的支撑环上用0.5或1.0mm弹性纸、0.22F级NHN复合箔、0.1mm玻

璃丝带,依照环阔依次包上衬垫支撑绝缘。

4.3.2槽绝缘和层间绝缘采用F级聚酯薄膜芳香族聚酰胺纤维纸复合箔NMN,槽楔材料为环

氧玻璃布板3240。

4.3.3在槽内先放好下层垫条槽绝缘,按记录逐槽嵌入均压线、下层线圈,将下绕组引线套

入绝缘套管按跨距嵌入整流子升高片,再放置层间垫条、上层线圈,将上绕组引线套入绝缘套管按跨距嵌入整流子升高片。

全部嵌好后,包好槽绝缘,在打紧槽楔。

4.3.4线圈端部垫以弹性纸,用尼龙收紧带扎紧,确保两端部低于铁芯3mm-5mm。

4.3.5线圈引线与整流子升高片进行焊接,焊接采用氩弧焊,焊接时防止绝缘碳化。

4.3.6试验:

片间电阻测定;直流电压视电机容量调至5-10v左右,其中最大值和最小值与

平均值偏差不大于5±%,匝间绝缘试验:

可采用跨距法或片间法,峰值电压为1.2-1.5倍额定电压,冲击次数不少于5次。

4.3.7用环氧无纬带,在专用设备上打好两端的环氧箍。

4.4预烘、浸漆、烘焙:

同定子预烘、浸漆、烘焙（VIP）。

4.5整流子维修

4.5.1整流子的表面由于长期运行,表面被电刷磨损,造成凹凸不平,其高低差为1.0-1.6mm时,应考虑车削。

车光工作应把突出的云母锯去后进行,转子置于车床上校正中心,精车整流子要求:

偏心差不大于0.07mm,表面光洁度▽10。

4.5.2云母沟下刻,下刻深度为1.5-2.0mm,要求平整光滑,两边无残存云母。

4.5.3倒角,倒角要求0.5mm*45°均匀平直无明显拉刀跳动波纹。

4.6试验:

4.6.1绝缘电阻测定。

4.6.2线圈直流电阻测定。

4.6.3片间直流电阻测定。

4.6.4耐压试验:

2.5Uh+1000伏60s。

Uh---转子额定电压值。

4.7动平衡校验:

G2.5级。

4.8油漆:

转子喷8037抗弧覆盖漆,轴的非配合面刷防锈漆。

5.整流子更换:

5.1整流子拆除:

5.1.1保护好转子铁芯,将转子置于托架上,整流子包上1mm弹性纸,用专用箍紧夹具箍紧

测量并记录整流子与铁芯的距离。

5.1.2拆除保险后,用专用工具敲出整流子的锁紧螺母。

5.1.3取出整流子的V形钢压圈及V形绝缘环。

5.1.4将整流子从轴上拉出。

5.1.5取出整流子内侧的V形绝缘环。

5.1.6清理主轴整流子部位及内侧V形钢压圈。

5.2整流子、V型绝缘环制造:

5.2.1测量并记录整流子内、外径、长度,及升高片各部尺寸。

5.2.1拆开整流子,测量并记录整流子铜排升高片的各部尺寸及数量、片间云母的厚度等。

5.2.3按记录尺寸,订购TPT梯形铜排,按记录尺寸进行落料、去毛刺。

5.2.4将材料为整流子白云母S3板,按尺寸及数量进行落料。

5.2.5按整流子外径尺寸,制作专用的整流子压紧工具。

5.2.6将铜排和片间云母板逐片放入压紧工具内并在压床下压紧。

5.2.7再将整流子放入烘房内,温度155℃,时间5小时,推出烘房,在热态下,放到压床

上压紧。

5.2.8采用三烘七压工艺,压紧整流子。

5.2.9按V形绝缘环的尺寸,制作V形绝缘环的压紧模具及加热装置.

5.2.10将半固化环氧玻璃坯布或云母板坯料,按V形绝缘环的展开尺寸进行落料。

5.2.11在模具上刷上脱模剂,将落料好的坯布均匀放在压紧工具上,边加热边加压,最后

温度为温度155℃,时间2小时,待冷却后取出。

5.3整流子装配:

5.3.1装上内侧的V形绝缘环到内侧V形钢压圈上。

5.3.2将整流子吊装到转子轴上。

5.3.3装上外侧的V形绝缘环和外侧V形钢压圈。

5.3.4装上并敲紧锁紧螺母,拆除整流子外箍紧夹具。

5.3.5将转子送入烘房内,温度140℃,时间3小时,在热态下,再次敲紧螺母。

5.3.6转子冷却到室温后,最后敲紧锁紧螺母和保险片。

5.3.7按4.5整流子的维修要求处理。

5.4试验:

5.4.1片间绝缘试验,可用220V交流电压校灯校验;

5.4.2对地绝缘电阻测定。

5.4.3对地耐压:

2500V60s。

6.总装:

6.1滚动轴承结构:

用专用工具将转子穿入定子膛内,用煤汽清洗轴承,经压缩

空气吹净后检查确认完好,用专用机油均匀地加热,温度为140℃,时间为30分钟,转子轴擦拭干净装上内油盖,套入轴承,用压缩空气吹净机油,加入润滑脂,依次装上电机尾端盖、外油盖拧紧各部螺栓。

6.2在整流子上包上砂布并用胶带贴好。

6.3检查带有刷架的端盖有无缺损配件,用原规格牌号的电刷,装于刷盒连接导线,

与刷盒配合间隙为0.1-0.2mm,要求刷盒下部边缘与换向器表面相距2-4mm,.用弹簧秤测量各刷握弹簧压力,其差值不应超过其平均值的20%。

6.4将刷架缓慢地套在整流子上,装上外油盖拧紧各部螺栓,连接绕组与刷架的

连线,转动电机对电刷进行研磨,确保电刷与整流子的吻合面在80%以上,取出砂布。

用压缩空气吹净煤精灰。

6.5座式滑动轴承结构:

用专用工具盘动转子在轴瓦上匀速转动,然后取出下轴瓦。

进行研刮,以点子均匀分散为宜,分布在轴瓦中心70°-120°夹角,下瓦表面亮点的数量在每平方厘米2-3点为合适,上瓦每平方厘米1点。

测取并调整顶间隙、侧间隙,其值约为轴径的0.1%,测取并调整上瓦与端盖的压隙,其值可控制在0.1-0.15mm。

研刮及调整完毕需对轴承部位仔细清洁干净,依次装入油环、上轴瓦、密封圈、在轴承座内注入润滑油,涂上密封胶,检查端盖轴瓦定位销,装好轴承盖,拧紧各部螺栓。

6.6箱型机座的滑动轴承结构:

装电机二端带轴承座的下半端盖,装入下轴瓦,其

余工序按座式滑动轴承结构进行,最后装上电机二端的上半端盖拧紧螺栓。

6.7上述两种轴承结构的电机刷架安装参照原电机结构,要求参照6.3、6.4。

6.8校物理中心线:

采用感应法,在励磁绕组两端接直流脉冲电源,每2秒一次

电压3v-6v,在刷架正负极串接毫伏表,移动刷架位置,当表中感应电动势最接近零时,即可认为刷架位于中心线上,拧紧刷架压板螺栓。

6.9盘动转子,应灵活,无任何异常。

7.试验:

7.1定子励磁绕组直流电阻测定。

7.2定转子绝缘电阻测定。

7.3匝间绝缘试验:

可采用跨距法或片间法,峰值电压为1.2-1.5倍额定电压,冲击次数

不少于3次。

7.4空载试验:

按电机铭牌对励磁绕组输入额定电压、电流,电枢绕组逐步提高输入电压,

将转速稳定地升至额定转速。

7.4.1观察电刷与整流子表面的火花等级,空载火花等级应在1-11/4级,记录转速、电流、

电压。

7.4.2轴承（轴瓦）温度:

滚动轴承在运行30分钟后,轴承温度常温下不超过60℃,

滑动轴承在运行30分钟后,轴瓦温度常温下不超过50℃。

7.4.3电机振动值:

允许振动值（双振幅值）转速:

3000为0.05mm、1500为0.08mm、

1000为0.1mm、750为0.12mm。

7.4.4超速试验:

将转速调至额定转速的1.15-1.2倍作超速试验,时间60s。

8.全部试验合格并出具详细试验报告。

9.清理电机外表,重新油漆处理,外表要光滑美观。

江苏金鼎大型电机维修有限公司

2013年6月28日