涡流在电机修理中不容忽视

 

耕海轮主发电机系1200KVA交流同步发电机,某年月日于北太平洋白令海区作业时左舷发生电机烧毁。回港后进厂修理,拆开端盖后,即看到部分定子线圈不仅绝缘损坏,而且铜导体溶化,待进一步拆除损坏的线圈后,又发现下部定子铁芯五个槽、齿也严重烧损,铜水和硅钢片熔接在一起。

 

根据以上情况,经有关部门协商作出了简单修整硅钢片铁芯,更换损坏的线圈进行试修的决定。由于对问题的严重性估计不足,处理不当,致使发电机装复后,在未加任何负荷的情况下,仅空转几分钟就冒了烟。

 

在发电机装复前,线圈层间、相间、对地绝缘处理良好,耐压试验无击穿及闪络现象,外电路无故障,通过现场观察及故障现象分析,确定该发电机空转冒烟只能是涡流引起的,我们知道在电机制造设计时,为防止涡流不采用整块钢或铁做铁芯,而采用硅钢片迭成的铁芯,硅钢片表面还涂以绝缘漆,而该发电机定子铁芯由于严重烧损,表面铜水与硅钢片熔接在一起,用手工方法不易清理干净,而用机械加工方法处理又使硅钢片表面连接在一起,失去了防涡流作用,因此发电机转动起来以后,虽未加任何负荷,却产生了涡流,后来在硅钢片分解后,还发现局部片间绝缘损坏,即在深部亦有涡流产生,涡流产生的热量很大,又不能迅速散发掉,致使绝缘材料因高温过热而冒烟,如此该发电机只好重新出舱修理,同时也给我们留下了一次深刻的教训)一涡流在电机修理中绝不容忽视。

 

防止和消除涡流是一个并不复杂的问题,只要保证硅钢片的片间绝缘良好即可奏效,其方法是将有问题的硅钢片分解,经绝缘处理后,重新组装。从理论上说虽然很简单,但实际施工却应该认真对待,不得马虎从事,不能损坏硅钢片,在硅钢片分解前,应对有关数据作好详细记录,并加工必要的胎具,在硅钢片组装时不得加压过大,组装后应符合原始数据及有关技术要求。

 

从该例电机修理中出现的问题也使我们联想到某些单位和个人在修理电机拆除旧绕组时,为了省力而采用明火烧定子的方法,这是极不科学的,该方法将使硅钢片受高热后性能改变,绝缘受损,从而也影响到电机的出力和效率,使电机损耗增大。如电机修理中冷拆有困难时,可采用电流加热法或烘箱加热法使线圈软化后,再行拆除,如此才能保证电机修复后的性能。

 

附注:耕海轮试修后的发电机定子铁芯由于烧损及处理不当,该部位相当于一钢块,而不再等同于互相绝缘的硅钢片了,当发电机转动起来以后,因磁通发生变化在该部位内部产生一垂直于磁场的环形电流,该电流就是我们常说的涡流,它的形成类似于交流电磁继电器的罩极圈,而罩极圈是为了减轻振动,保持电磁铁的稳定吸引状态而人为设置的,但在耕海轮发电机定子铁芯损坏部位产生的环形电流却完全是有害而无益的,因其能量无处消耗,全部变成热量,因而发电机虽然未加任何负荷却很快冒了烟。