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YSDC650-6电机鼠笼条断裂分析及修复
 

YDC650-6电机鼠笼条断裂分析及修复韩力,夏成泉(神华准格尔能源有限责任公司设备维修中心,内蒙古呼和浩特010300)点上给予了分析,试图找出产生这一故障的真正原因,并从修复的工艺角度上提出了保证检修质量的技术措施,以减少和避免此类故障的重复出现,为电机的运行和检修提供借鉴。

  额定功率为650kW.以它为动力拖动3台直流发电机分别为电铲的推压、提升、回转提供直流电源。YSDC650-6为三相鼠笼式高压交流电机,是电铲运行的核心部件。在实际运行中,电机的转子笼条常常因为种种原因,在与短路环联接之处断裂,严重的会跳出转子笼条的槽口,损坏定子铁芯和绕组,直接影响了电铲安全可靠的运行。如何预防和修复这一故障现象,是电机运行维护和检修的一个课题。

  1转子笼条断裂的分析YSDC650-6电动机是一种鼠笼三相高压交流电动机。为了满足散热的要求,其转子外圆鼠笼的各个槽,并不是一个闭环,在转子的表面留有一定尺寸的槽口。众所周知,鼠笼式交流电动机转子在其启动和运行中,转子在定子的磁场中运转,由于转差率的存在,所以转子的笼条受到以下几种力的作用。

  电磁作用力。由于转子在定子的旋转磁场中转动,并且旋转磁场与转子之间有转差率的存在,在笼条中产生感应电流。电磁的相互作用程师,1993年毕业于内蒙古乌达矿务局职工大学矿山机电专业,现任准格尔能源有限责任公司设备维修中心电修车间副主任。

  致使笼条受到一个沿径向朝转子轴心方向的电磁力,由于磁场的不均匀性和转差率的变化,此种电磁并不是恒定的,是随着电机的运行状态的变动而变动。

  内应力。在电机运行时,笼条内有电流流过以及笼条内阻的存在,笼条的电流会产生热量,使笼条的温度升高。而转子笼条与转子两端的短路环是焊接而成,形成钢性联接,因此随着温升,笼条会产生热膨胀,势必在短路环与笼条间产生结构性内应力。

  离心力。转子在运转过程中,笼条也必然受到旋转的离心力的作用。它的方向是沿径向指向转子外部,它的大小与电机的速度有关;速度越大,离心力就越大。所以笼条所受的离心力也随着电机运转的状态改变而改变。

  此外,由于电机自身机械与电器的振动,电铲运行中的振动以及外来负荷波动,也会改变电机的运行状态从而改变转子笼条的受力状况。

  总之,YSDC650-6电机笼条在转子铁芯槽内受到各种力的作用,在电机长期的使用和运行中,这些作用力必定产生不平衡现象,致使笼条在铁芯槽内振动,在一定的时间内,造成笼条与端部短路环的焊接处产生疲劳开裂,造成笼条断开,严重的笼条会被甩出槽外,造成定子铁芯和定子绕组的损坏。在电磁力的作用下,转子铁芯槽口与笼条之间形成电位差,笼条在槽内抖动时露天采矿技术有大的浮石,道路要畅通,排土场边缘应保持3% ~5%的反坡,挡墙内侧要随时清理,给卡车创造有利的排弃条件。

  提高司机的责任心和驾驶技能。轮胎消耗的多少,司机起着重要的作用,特别是司机的责任心和驾驶技能。司机应自觉的做到:不超速,在坡道、弯道、排土场等处要减速行驶;选择平整路面;不准碾压石块;每班必须检查轮胎的磨损情况及轮胎气压,发现不合要求应及时处理。

  加强轮胎考核,实行奖罚制度。为控制轮胎消耗和提高职工降耗节能的积极性,实施了以轮胎在寿命期内运行里程数为基础的奖罚考核制度。对不同类型的轮胎制不同的额定寿命期里程,达到或超里程者奖,达不到里程者罚,大大!上接第33页)极易产生火花,从而引起电蚀现象,为笼条的疲劳断裂和被甩出转子槽外创造外部条件。

  2笼条断裂的修复条与端部短路处断裂时要及时修复,否则就会因振动使笼条从转子铁芯口内跳出,损坏转子槽口和定子。但在修复时必须注意以下几点:转子的动平衡。动平衡是电机转子的主要技术参数之一,如果不能控制在一定的范围之内,则是电机在运行中产生振动的主要原因,因而促使电机笼条的振动,使笼条的断裂故障过早的出现。不仅如此,转子动平衡也对电机运行寿命产生重要的影响。对于此电机来说,其残余的不平衡量应<10gmm/kg.磁隙的调整。磁隙对于交流电机而言,它不仅仅会引起电机相间的电流不平衡和转子的运行不平稳,还能引起转子笼条的受力不均衡,从而使笼条处于更加恶劣的环境中,在运行过程中产生强烈的振动,极易造成疲劳断裂,对于YSDC650-6这样的较大电机更甚。因此在检修时必须把电机定子与转子之间的磁隙,严格地按技术要求调整均匀,控制在允许的范围之中。

  焊接质量。笼条与端部短路环之间产生提高了司机的节耗积极性,使轮胎消耗逐年下降。

  实行道路维修质量奖罚与轮胎消耗挂勾。为提高道路维修质量,对工务队实行道路维修质量与轮胎消耗挂勾的奖罚制度。规定轮胎的扎破、扎爆率与上一年相比,每下降1%奖励4000元,实行月考核、月兑现。

  3结束语黑岱沟露天煤矿通过以上措施的实施,调动了职工节能降耗的积极性,轮胎单耗逐年降低,2002年百万立方米公里的轮胎消耗量由2001年的2.3条降为1.967条,同时运输成本逐年减少,取得了显著的经济效益。

  疲劳断裂后,最经济、最迅速的解决办法是将断裂处进行焊接,这也是现场修复的最常用的方法之一。焊接质量直接影响到笼条在电机运行中的状态。因此在焊接过程中严格控制焊接工艺,选择合适的焊接材料和焊接技术,适当地对焊口进行预热和保温,避免在焊口处产生气孔、夹渣、裂纹等各种焊接缺陷,使焊口有足够的强度和韧性,以减少笼条在运行中产生断裂的根源,这也是防止笼条断裂的重要措施。

  槽口的修复。如果笼条断裂后从槽口内跳出,致使槽口损坏时,在修复笼条过程中,为限制笼条的振动和防止笼条的再次断裂,必须将转子铁芯的笼条槽修复。由于笼条槽是在转子铁芯上加工而成的,因此在修复槽口时,应该注意的是,在保证动平衡和尽量减少对铁芯硅钢片间绝缘不被破坏的前提下进行修复,并要保证笼条的安装尺寸,否则会引起电机功率的降低和转子的局部过热,从而无法保证电机运转的稳定性。

  3小结是因笼条在电机运行中受力不均和电机本身振动而引起笼条疲劳断裂的。在其修复过程中采取有效措施,严格控制工艺,确保电机整体的技术状态,才能避免和减少笼条断裂故障的重复出现。

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