大修电机的轴电流治理.pdf

电气防爆 2010 1 大修电机的轴电流治理 l9 大修电机的轴电流治理 苏成山 陈超 王正 刘宪科 南阳防爆集团机电维修有限公司 河南南阳473000 关键词 电机维修 轴电流 修理措施 摘要 以一台450M2 2W5OOkW电动机为例 介绍了轴电流的危害 针对其成因采取 了一系列预防轴电流的措施 经检验 证明这些措施达到了预期的效果 中图分类号 脚 文献标识码 A 文章编号 1004 9118 2010 01 0019 03 Prevention from sllaft Current for Electric Motor Overhauled SU Cheng shan CHEN Chao WANG Zheng 删Xian ke Mechanical and E ear ca Ma nterumce Co Henan Nanyang 473000 Key words electric machine maintenance sh bearing shaft current repairing mea s Abstract It presents the hazard ofshaft current taking a YB450M2 2 50OkW Exd Motor as a ex ample Aims to the causes of shaft currents a series ofprevenfi0n measures are taken and nlese measures have been achieved to the prospective effect O 引言 洛阳炼油厂有某企业2005年出品的 YB450M2 2W500 kW电动机 该电动机在运行中 定子绕组温度偏高 2009年2月因发生抱轴质 量事故 委托本公司大修 其主要修理项目为 换 轴 鼠笼转子换穿铜导条 换破损槽楔和非轴伸端 轴承内盖等 该电机3月初修复交付厂家使用 8 月初厂家诊断轴承报废 自备轴承送本公司更换 后返回备用 10月中旬轴承异声 温度偏高等原 因 厂家再次要求三包修理 1 拆检记录 绕组对地绝缘电阻为500 MQ 表明绝缘质量 良好 绕组各线端直流电阻相互间差别与其最小 值之比为0 13 表明三相绕组的直流电阻平 衡 该电机采用三轴承结构 其轴伸端轴承牌号 为NU219 6219 非轴伸端轴承牌号为NU219 6219轴承为轴向定位 不承受径向载荷 NU219承 受径向载荷 NU219轴承是外圈引导的可分离轴 承 内圈固定在轴上 滚子与滚道为线接触 观察拆卸下来的轴承内圈滚道圆周 在325 范围内 留有密密麻麻的像搓衣板那样长短不等 却有规律分布的条形痕迹 其间还伴有很多不规 则的麻点 用手指触摸痕迹有凹凸不平之感 2条形痕迹 麻点的成因及危害 该电机采用滚动轴承 内圈热套在轴颈上随 轴转动 外圈固定在轴承套内 内圈滚道各点和 滚柱一进入载荷区 承受的压力即由零迅速上升 至最大值 随即又从最大值迅速下降至零而完成 一个受力循环 紧接着进人载荷区时便开始新一 轮压力循环 周而复始 连绵不断 其中内圈和滚 柱经受周期性脉动载荷 外圈只是下半部分承受 脉动载荷 该电机由于非轴伸端定 转子铁心扫膛 造成 定子铁心内圆下部约周长十分之一 宽100 inlqfl的 定子冲片连片 转子铁心外径相应部分漏铝 铸 铝转子经加热熔铝和工业烧碱配制液煮洗后 转 子铁心受损处参差不齐 更有凹隔之处 虽经车 削加工定子铁心内圆和转子外径 但转子铁心受 损部位仍没有车圆 造成定转子问气隙不均 磁阻 不均 磁路不平衡 产生与轴交链且随时间变化的 收稿日期 2009 12 05 作者简介 苏成山 男 1941年生 毕业于贵州工学院电机制造专业 现从事电机修理工作 20 大修电机的轴电流治理 电气防爆 2010 1 磁通 在轴上感生电势 在轴的两端和轴承内圈与 滚柱间反轴对地 都存在着轴电压 电机在正常运转时 轴承内 外圈与滚道之间 形成一层有一定绝缘作用的润滑油膜 能承受一 定的轴电压 滚柱在内 外圈滚道上滚动辗压时 接触为线接触 其间的油膜电阻很小 当轴电压达 到350 500 mV时 内圈与滚柱的线接触处油膜 被击穿放电 在以轴 滚动轴承 轴承套 端盖 机 座等构成的回路中就有轴电流通过 流经线接触 处的电流密度很大 瞬间产生的高温使线接触处 烧伤 尤其在启动时 轴承内外圈与滚柱间的油 膜尚未完全建立 轴电压击穿油膜的薄弱部位再 放电烧伤更严重 由于电火花的作用 将轴承滚 道表面烧成一条条像搓衣板样的痕迹 麻点 条 形痕迹 麻点的数量和间距可能与电机的转速及 轴承质量状况有关 当内圈 滚柱周而复始地连 续转动时 在轴承滚道和滚柱表面增添新伤痕或 在旧伤痕上添新伤痕的同时 又把之前的伤痕压 平抛光 滚道表面呈现光亮 轴承滚道 滚柱表面的不断增长的条痕 麻 点 使轴承运转摩擦阻力增大 破坏和丧失了轴承 平衡轻快 声音均匀和谐无有害杂音的运转状态 温度上升明显 甚至出现异声 振动增大 如此恶 性循环 轴承寿命短至一 二天 长不过两个月就 得更换 给安全生产带来隐患 3修理措施 国外的NEMA MGI标准规定 按IEEE112标 准进行试验 如果轴电压峰值大于300 mV时 则 须采取措施消除轴电流 在美国 至少在调速装 置和NEMA400机座号及以上的电机要使用绝缘 轴承 在我国 无论是普通电机或是防爆种类中采 用滚动轴承的基本系列电机 其产品标准中均未 规定防止轴电流 大多数人认为 更换轴承是机械方面的原因 特别是对那些定转子扫膛 设计的气隙遭到破坏 不得以加工转子外径试图修复使用的电机 也忽 略其产生轴电流的可能性而未采取预防轴电流的 措施 事实证明是欠考虑的 本电机第一次大修 及以后返修时 由于对轴电流事故接触少 经验 少 对轴承的损坏未特别检查和深究 本次返修 电机解体后 观察与触摸到轴承内圈滚道上的伤 痕 经分析及查阅文献 才进一步认识到轴电流的 成因及危害 从而针对拆检记录 采取以下预防 轴电流措施 1 在转轴的轴伸端紧靠轴承内盖台的非配 合面处 车加工出 145 mrn 长50衄 表面粗糙 度为0 8 111111的轴台 在轴伸端轴承套4295 55 内侧上方 钻不透孔套M16 30的螺纹 拧人长 200 I瑚的M16螺杆 在螺杆的另一端装一个人字 形恒压刷握 内装一对尺寸为25 mi l 32 mlTl 60 lllln的J164金属石墨碳刷 并确保碳刷弧面与 轴光滑柱面良好接触 同时将碳刷辫与MI6螺杆 连接 保证接地良好 2 将非轴伸端轴承套与端正盖配合的 4239 5 22加工为4235 22 295 X 55加工为 4291 31 4291定位平面 4235端面分别车去 0 5 mm 然后将轴承套417o 20入车床卡盘卡 紧 用无纬带0 17 25 2843一W 涂抹ET一90A F 级浸渍漆 分别将4291 31 4235 X 22半叠包缠 绕成4297 31 4a41 22后人炉 在155 4 5 下 烘焙10 h 出炉冷却至常温 上车床分别加工为 4295 31 4239 5 22 用厚0 5 mill环氧 玻璃布板3240制成4105 4239 4239 6 4295平垫 各一个 垫 套在轴承套上与端盖组装 8一M10 5O的紧固端盖与轴承套的螺栓 对其平面及圆柱 面绝缘 确保其与端盖有效绝缘后 将端盖与轴承 套装配紧固 最后 将前 后端盖与定子组装后即完成了本 电动机防止轴电流的改造措施 4检验 1 非轴伸端轴承套对端盖的绝缘电阻为 200 MI2 2 未采取防止轴电流措施前 电机出厂试 验测得转子两端轴电压为550 mV 轴伸对地电压 为360 mV 3 采取防止轴电流措施后 电机出厂试验 测得转子两端轴电压为490 mV 非轴伸端轴头对 地电压为490 mV 轴伸端轴头对地电压为10 mV 4 出厂试验 时间从上午9 20至11 50 历 经2 5 h 轴承温度稳定后轴伸端为38 非轴伸 端为21 定子绕组温度为75 oC 试验环境温度 为15 试验数据符合本企业规范 准予出厂 5分析与结论 轴伸对地电压为10 mV 说明轴电流经碳刷 电气防爆 2010 1 低压低速大容量绞车用隔爆型变频调速三相异步电动机的开发与应用 21 低压低速大容量绞车用隔爆型变频调速 三相异步电动机的开发与应用 肖立民 刘发梅 李静娅 南阳防爆集团股份有限公司 河南南阳473008 关键词 低压低速大容量绞车 变频调速 隔爆型电动机 摘要 通过分析变频器供电对电动机的影响 结合绞车用低转速 大容量电机的特殊 的性能要求 主要阐述了低压低速大容量绞车用隔爆型变频调速三相异步电动机的设计 制造 与试验等相关问题 说明了设计 制造中所必须考虑的因素 中图分类号 TM343 2 文献标识码 A 文章编号 1004 9118 2010 01 0021 05 Development and Application on Flameproof Frequency Controlled Three phase Induction Motor Used for Low voltage Slow speed and mgh capacity Winch XIAO Li min LIU Fa mei LI Jing ya Nanyang Exp os on Protea on Group CO Henan Nanyang 473008 Key words slow speed hish capacity winch frequency control flameproof electrical motor AbsWact With analysis of the influence on electrical motor powered by converter it expounds some issues aroused from design manufacture and testing for flameproof frequency control three phase in duction motor for low voltage slow speed high capacity winch related to such motor As well as tIle process considerations should be considered during design and manufacture 0引言 随着全国煤炭行业的快速发展 煤矿安全问 题显得尤为突出 按照 煤矿安全规程 的规定 在 有瓦斯和煤尘爆炸危险的矿井内 必须使用防爆 电气设备 但现在国内大型绞车用电动机有些采 用非防爆绕线转子电动机 它不符合 煤矿安全规 程 而且绕线转子电动机串电阻调速系统调速性 能差 运行效率低 电阻冷却困难 为提高原煤产 量和煤矿井下有瓦斯区域的安全性 现各煤矿纷 纷对绞车提升系统进行技术改造 以满足生产与 安全的要求 接地 碳刷接触电压降导师致轴伸对地电压低 非 轴伸端因轴承套对地绝缘 轴头对地电压仍保持 着转子两端的电压值 轴电流不再经轴承接地 轴承就避免了电腐 蚀的发生 电机运转轴承无异声 轴承温度明显 降低 振动速度有效值最大才1 8 mlTl S 表明本电 0 0 K b 动机返修采取的轴电流防止措施取得了预期的效 果 参考文献 1 杨斌文 潘湘高 电动机轴电流的危害与防治 J 电 气时代 2Oo4 11 l1o 111 收稿日期 2OO9 09 01 作者简介 肖立民 男 1982年生 2005年毕业于中原工学院电气工程及其自动化专业 助理工程师 主要从事低压电机的开发 设计工作