牵引电机定子嵌线和并头过程中绝缘破损的原因及对策

牵引电机定子嵌线和并头过程中绝缘破损的原因及对策

李艳  ,黄鹏

中车永济电机有限公司        山西   永济      044502

摘要:牵引电机是众多机械设备都需要使用的配件之一，是为设备提供动力的重要保障。但是在牵引电机定子嵌线和并头过程中极容易产生破损，而导致电机的使用功能遭到破坏。因此必须要更加深入的研究牵引电机的定子嵌线和并头过程中绝缘破损的原因，找到导致绝缘破损的因素，以便于制定更加科学合理的解决方案和对策。本篇文章主要针对牵引电机定子嵌线和并头过程中绝缘破损的原因以及对策进行分析，希望能够有效提高牵引电机的使用寿命。

关键词：牵引电机  绝缘  破损  

引言:

绕组作为牵引电机的关键部件，其制造质量是影响电机寿命和可靠性的主要因素，在其运行过程中也会受到温度以及外部环境的影响，这些因素会对其绝缘性能产生不可逆的损伤。长此以往，当损伤达到一定程度时，牵引电机的使用功能将会受到影响。虽然在进行牵引电机制造过程中，为了避免这一现象，已经采取了较多的对策和措施。但是仍然无法避免其在实际运行过程中由于外部因素而造成的绝缘破坏现象。因此，必须要完善牵引电机的定子嵌线和并头工艺，优化其内部结构。从而有效提高电机的工作效率。

一、牵引电机定子嵌线和并头过程中绝缘破损的原因分析

牵引电机的定子嵌线主要是指将绕制好的定子线圈嵌入铁芯槽内，在实际工艺制作当中电机的嵌线方法主要有两种，分别为散嵌绕组和成型绕组。在电机嵌线过程中需要逐层（根）进行嵌入，对于工艺制作水平的要求较高，在此过程中也极容易发生绝缘破损的现象。而牵引电机的定子并头是各绕组的连接部分，该部位在制作时主要是利用钎焊方式进行，并且为了提高其防潮性能，在电机定子并头绝缘部位一般会进行绝缘处理。但是由于该部位结构比较复杂，再进行绝缘缠绕过程中难度较大，因此也容易产生绝缘破损现象。从而导致产品的运用可靠性效率下降。对其原因进行分析可知导致这一现象的主要因素有以下几种：    

在电机嵌线过程中如果单根导线的横截面积减小，其线圈匝的弯度就会扩大，那么在转弯处就容易出现绝缘破损和故障。因此在进行电机嵌线过程中，如果匝数比较少，线圈数相对增多，建议使用成型绕组进行嵌线。

电机的电磁自身质量也能够对其产生较大的影响。电磁线的绝缘性取决于其绝缘涂层是否均匀等众多因素。如果电磁线自身的绝缘性能相对较低，那么在嵌线过程中，由于需要成型绕组和张形工序，对电磁线的绝缘层都会产生较大的破坏，那么在这一过程中极有可能导致其产生绝缘破损现象。

在电机嵌线和并头过程中，如果电磁线的绝缘部分发生损坏，那么将会对电机的后续使用埋下质量隐患，而电机的启动和嵌入也时常会导致线圈发生变形。如果电机在进行嵌线过程中，不采取特殊措施进行处理。那么在后续使用过程中会发现电机的故障多发生在线圈的第一圈，因此在制作过程中要对绕组匝道的第一圈线圈进行特殊的绝缘处理。可以对其进行包扎或者胶化，以此来避免其发生绝缘损害的可能。

二、牵引电机定子嵌线和并头过程中绝缘破损采取的措施   

在进行牵引电机制作过程中，由于其嵌线和并头制作流程相对比较复杂，因此在加工工艺上要求相对较高。如果处理不当，很有可能产生绝缘破坏，从而降低生产效率。因此针对这一问题必须要提高重视。在对其进行设计过程中必须保证结构合理，制作时所选择的电磁线质量必须得到保证，加工时绕组方法要满足工艺需求。最大程度的降低和避免加工过程中对于电磁线的绝缘层造成破损。在实际制作过程中，所采用的措施主要有以下几种：

首先在设计电机的内部构造时，要使其结构更加合理，制作过程中要规范工艺流程，保证电磁线圈的绝缘不被破坏。放置槽绝缘的设计尺寸要符合电机的功能需求，放置槽的绝缘纸要将两边进行反折，反折的长度要符合槽的尺寸，使绝缘纸能够呈U型刚好插入到槽内。另外嵌线电机的放置过程相对比较精细，因此在操作时需要由专人进行操作。嵌线电机放置的方位和角度必须要适当，操作人员的双手要分别从两侧进入到电机内侧以便于更好的对其进行操作。另外放置槽的位置，也要根据电机的引出线位置来确定。在操作者的右手边，放置槽的位置应该在嵌线部位的后方引出，使其位于出口的两侧，保证两端之间的距离最短。最后是线圈组的放置过程，该过程极其重要。因此在该流程开始之前，首先要保证工作台干净整洁，需要镶嵌的电磁线放置在电机的左手边，线圈组的方向应该与引线端的方向一致。将线圈儿依次缠绕，按顺序叠放。嵌线过程中要保证电机翻转的速度和频率一致。     选择的电磁线质量必须得到保证。由于电机在工作过程中所处的环境不同，电机内部极容易受到高温或者高湿的影响，因此对于电子线圈的外部绝缘质量要求较高。如果线圈的浸漆效果不良，很有可能导致健全外部的绝缘材料不能够形成坚固的绝缘层，当即受到高温或高湿以及粉尘等不良环境影响时，极有可能是电磁线之间的相互震动和摩擦加强，从而导致嵌入线的绝缘遭到破坏，从而形成短路，影响电机的使用功能。由此可见，为了有效避免电机在嵌线过程中发生绝缘破损，选择的电机嵌入线质量要符合标准。在生产加工过程中，电磁线的绝缘尺寸、外部形态以及线圈匝道的线圈数量控制都能够对线圈的外部绝缘产生重要影响。因此在进行绝缘材料的选择时，必须要重视线圈浸漆烘干以后进行绕组固化的效果。      在实际工作中，由于电机需要进行频繁启动，内部使温度上升从而对槽的绝缘以及匝道的绝缘产生破坏，从而导致其短路。发生这一现象的主要原因是在制作过程中内部构造不合理所导致的。因此在安装时首先要保证轴承的装配质量，使槽内的线圈所承受的电流均匀，不会由于装配不均而导致线圈内部过盈量分布不均而出现跑圈现象，从而使其绝缘发生破坏。另外在对其进行安装时，必须要选择合适的绕组方法，保证槽内的电磁线分布均匀适中，不会出现松动或弯曲等现象。再进行电磁线绕组和拉伸过程中，必须要注意技巧，防止对其外部绝缘产生破坏，为后续安装和使用留下隐患。

结束语:

综上所述，对于牵引机的定子嵌线和并头处理过程中所发生的绝缘破损现象主要是由于，所选择的电磁线质量以及在制作加工过程中工艺流程不合理，并且对于电机的内部设计构造缺陷而造成的。因此必须要使用更加科学合理的电机嵌线和并头制作工艺，提高制作技巧，从而避免和减少在制作过程中发生绝缘破损现象，保证牵引电机的使用功能和质量。

参考文献:

[1]株洲电力机车研究所，1993~1997年率引电机数据库年报

[2]电工绝缘手册,机域工业出版社出版.1990