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电机论文范文1
论文摘要：电动机在我区的使用很广泛，它遍及各行各业的各个角落，在生产、生活过程中发挥着极其重要的作用。但由于大部分电机使用年限较长，电机烧毁的事故常有发生，而且呈上升趋势，严重影响着生产、生活的安全、可靠、长周期运行。现针对电机烧毁原因及相应对策做一分析和研究。
1电机绕组局部烧毁的原因及对策
1.1由于电机本身密封不良，加之环境跑冒滴漏，使电机内部进水或进入其它带有腐蚀性液体或气体，电机绕组绝缘受到浸蚀，最严重部位或绝缘最薄弱点发生一点对地、相间短路或匝间短路现象，从而导致电机绕组局部烧坏。
相应对策：①尽量消除工艺和机械设备的跑冒滴漏现象；②检修时注意搞好电机的每个部位的密封，例如在各法兰涂少量704密封胶，在螺栓上涂抹油脂，必要时在接线盒等处加装防滴溅盒，如电机暴漏在易侵入液体和污物的地方应做保护罩；③对在此环境中运行的电机要缩短小修和中修周期，严重时要及时进行中修。
1.2由于轴承损坏，轴弯曲等原因致使定、转子磨擦（俗称扫膛）引起铁心温度急剧上升，烧毁槽绝缘、匝间绝缘，从面造成绕组匝间短路或对地“放炮”。严重时会使定子铁心倒槽、错位、转轴磨损、端盖报废等。轴承损坏一般由下列原因造成：①轴承装配不当，如冷装时不均匀敲击轴承内圈使轴受到磨损，导致轴承内圈与轴承配合失去过盈量或过盈量变小，出现跑内圈现象，装电机端盖时不均匀敲击导致端盖轴承室与轴承外圈配合过松出现跑外圈现象。无论跑内圈还是跑外圈均会引起轴承运行温升急剧上升以致烧毁，特别是跑内圈故障会造成转轴严重磨损和弯曲。但间断性跑外圈一般情况下不会造成轴承温度急剧上升，只要轴承完好，允许间断性跑外圈现象存在。②轴承腔内未清洗干净或所加油脂不干净。例如轴承保持架内的微小刚性物质未彻底清理干净，运行时轴承滚道受损引起温升过高烧毁轴承。③轴承重新更换加工，电机端盖嵌套后过盈量大或椭圆度超标引起轴承滚珠游隙过小或不均匀导致轴承运行时磨擦力增加，温度急剧上升直至烧毁。④由于定、转子铁心轴向错位或重新对转轴机加工后精度不够，致使轴承内、外圈不在一个切面上而引起轴承运行“吃别劲”后温升高直至烧毁。⑤由于电机本体运行温升过高，且轴承补充加油脂不及时造成轴承缺油甚至烧毁。⑥由于不同型号油脂混用造成轴承损坏。⑦轴承本身存在制造质量问题，例如滚道锈斑、转动不灵活、游隙超标、保持架变形等。⑧备机长期不运行，油脂变质，轴承生锈而又未进行中修。
相应对策：①卸装轴承时，一般要对轴承加热至80℃~100℃，如采用轴承加热器，变压器油煮等，只有这样，才能保证轴承的装配质量。②安装轴承前必须对其进行认真仔细的清洗，轴承腔内不能留有任何杂质，填加油脂时必须保证洁净。③尽量避免不必要的转轴机加工及电机端盖嵌套工作。④组装电机时一定要保证定、转子铁心对中，不得错位。⑤电机外壳洁净见本色，通风必须有保证，冷却装置不能有积垢，风叶要保持完好。⑥禁止多种油脂混用。⑦安装轴承前先要对轴承进行全面仔细的完好性检查。⑧对于长期不用的电机，使用前必须进行必要的解体检查，更新轴承油脂。
1.3由于绕组端部较长或局部受到损伤与端盖或其它附件相磨擦，导致绕组局部烧坏。
相应对策：电机在更新绕组时，必须按原数据嵌线。检修电机时任何刚性物体不准碰及绕组，电机转子抽芯时必须将转子抬起，杜绝定、转子铁芯相互磨擦。动用明火时必须将绕组与明火隔离并保证有一定距离。电机回装前要对绕组的完好性进行认真仔细的检查确诊。
1.4由于长时间过载或过热运行，绕组绝缘老化加速，绝缘最薄弱点碳化引起匝间短路、相间短路或对地短路等现象使绕组局部烧毁。
相应对策：①尽量避免电动机过载运行。②保证电动机洁净并通风散热良好。③避免电动机频繁启动，必要时需对电机转子做动平衡试验。
1.5电机绕组绝缘受机械振动（如启动时大电流冲击，所拖动设备振动，电机转子不平衡等）作用，使绕组出现匝间松驰、绝缘裂纹等不良现象，破坏效应不断积累，热胀冷缩使绕组受到磨擦，从而加速了绝缘老化，最终导致最先碳化的绝缘破坏直至烧毁绕组。
相应对策：①尽可能避免频繁启动，特别是高压电机。②保证被拖动设备和电机的振动值在规定范围内。
2三相异步电动机一相或两相绕组烧毁（或过热）的原因及对策
如果出现电动机一相或两相绕组烧坏（或过热），一般都是因为缺相运行所致。当电机不论何种原因缺相后，电动机虽然尚能继续运行，但转速下降，滑差变大，其中B、C两相变为串联关系后与A相并联，在负荷不变的情况下，A相电流过大，长时间运行，该相绕组必然过热而烧毁。为三相异步电动机绕组为Y接法的情况：电源缺相后，电动机尚可继续运行，但同样转速明显下降，转差变大，磁场切割导体的速率加大，这时B相绕组被开路，A、C两相绕组变为串联关系且通过电流过大，长时间运行，将导致两相绕组同时烧坏。
特殊情况下，如果停止的电动机缺一相电源合闸时，一般只会发生嗡嗡声而不能启动，这是因为电动机通入对称的三相交流电会在定子铁心中产生圆形旋转磁场，但当缺一相电源后，定子铁心中产生的是单相脉动磁场，它不能使电动机产生启动转矩。因此，电源缺相时电动机不能启动。但在运行中，电动机气隙中产生的是三相谐波成分较高的椭圆形旋转磁场，所以，正在运行中的电动机缺相后仍能运转，只是磁场发生畸变，有害电流成分急剧增大，最终导致绕组烧坏。
电机论文范文2
【关键词】60HZ进口高压电机；供电系统；设计改造
90年代初期，一橡胶生产公司从北美进口了五台（二手）橡胶设备，其中有两台法雷尔生产的11D密炼机和一台寿力公司生产SL–32型的螺杆空压机。这三台设备的基本状况测试良好，根据公司生产需求，需要尽快安装投运创造效益；但使用这些设备存在一个很大的技术难题：这些设备的驱动装置是60Hz的五台高压电机，无法直接投入我国的50Hz电网。但是如果全部更换为国产50Hz、6KV电机和高压柜，需要增加近100万元费用。为了解决这一技术难题，技术人员针对进口设备的供电系统、开关装置、电机参数等进行了认真分析计算，决定采用变频原理，对该系统进行供电设计改造。
一、设计和改造
（一）设计依据
（2）高压起动柜。主回路三相交流电压为2300V；控制回路电源取至柜内高压PT二次侧，电压为交流120V。300马力以上的电机采用串联交流电抗器方式起动，200马力的电机采用直接起动方式（柜内高压空气断路器线圈电压为直流120V）。
（3）供电系统。进口电机为三相60HZ、2400V交流供电系统；现公司为三相50HZ、35/10KV交流供电系统。
（4）负载特性。负载特性为恒转矩。
（二）配电设计
高压电机的原工作频率应为60HZ，现要工作在50HZ的电网上。为了保证电机的额定电流和功率因数基本不变，电机在变频前后的过载能力等基本性能不变，根据恒转矩负载变频调速原理可知，电机定子的电压与频率的调节必须符合下列规律。即：
电机原来的配电电压为2400V，比电机实际的使用电压2300V高100V，这主要是考虑供电变压器的负载特性和线路压降。
因此采用50HZ供电系统后，电网电压也应比电机实际使用电压略高。根据式（2）的计算公式可以求出50HZ时的电网电压为2000V。
由于这五台二手高压电机起动柜的控制电源取至柜内高压PT二次侧，系统电压下调后，控制电压必然也随之下降。PT变比为20:1，当系统电压降到2000V时，控制电压降为100V。对于50HZ、100V的交流电源能否保证柜内电气元件可靠动作，我们通过试验的方法进行了考证，即采用调压器分别在90V、100V、110V电压值上做10次操作试验，并分别保持2小时，结果柜内电气元件动作都非常稳定，铁芯无异常声音，线圈温升正常。以上试验表明降压降频后，对起动柜运行不存在影响。
（三）变压器设计
公司的高压系统电压为35/10KV，而计算出的五台二手高压电机系统电压为2000V，为了提供这一电压等级，必须设计一台10/2KV的变压器与之匹配。
这五台二手高压电机的总容量为2500马力，其中最大电机容量为1000马力；采用降压降频后，电机总容量降为2083马力（1531KW），最大电机容量降为833马力（612.3KW）。因炼胶设备的载荷不很稳定，负载率偏低，一般仅为电机额定容量的75％左右，所以实际电机运行的总负载大约在1150KW左右。根据最大电机起动电流的要求，经与变压器生产厂家的共同论证，最终选定变压器容量为1600KVA。该变压器交付使用后的主要技术参数如表二：
（四）一、二次保护系统
1600KVA的专用变压器一次侧取至公司总变电室的10KV电网514#间隔，配置过流、速断、瓦斯等保护；二次侧设计为安装一台总柜、两台出线柜，分别配置过流、速断保护。出线柜和起动柜之间用电缆连接，在每台起动柜上分别加装反时限过流继电器，用于单台电机的过流、速断保护。
二、改造后系统的情况
（一）变压器
该变压器投运后，正常使用的负载范围在额定容量的70%－80%之间，当五台电机同时运行时，负载最高可达90%左右。由于变压器过流、速断保护值设定比较合适，各台电机起动或运行时均未造成变压器保护的掉闸故障。因此，变压器的设计比较合理，属于经济运行。
（二）电机
采用降压降频后，两台大电机的运行电流基本与（60HZ时）额定值相符。而三台小电机，运行电流略高一点，但电机温升基本正常。如螺杆空压机一般运行电流在66～72A，（下转第175页）（上接第165页）而额定电流为68.5A。注意，由于电机使用频率降低为50HZ，电机转速下降了16.67%，设备效能也随之下降。
（三）电机起动柜
电机论文范文3
关键词：PLC应急发电机方案配电系统
通过对应急发电机自启动要求的分析，结合装备现状、配电系统的设计要求，利用PLC（可编程控制器）改造现有设备的优势，提出了详细的设计思路和方案以供参考。
通常传统发电机控制采用落后继电接触器控制方式，中间继电器和时间继电器太多，体积大，功能少，寿命短，线路复杂，接点多，造成故障多可靠性差，维修困难；而采用微电子技术由于集成电路（IC）的系统芯片种类繁多，体积大，设计周期长，费用低，工艺复杂，抗干扰性差，可靠性差；而可编程控制器（PLC）是以微处理器为核心，综合了计算机技术、通信技术而发展起来的一种新型、通用的自动控制装置，具有结构简单、性能优越、可靠性高、灵活通用、易于编程、使用方便等优点，近年来在工业自动控制、机电一体化、改造传统产业等方面得到了广泛的应用。
应急发电机组用PLC控制有很多优点，它主要通过软件控制，从而省去了硬件开发工作，电路很少，大大提高了系统的可靠性与抗干扰能力；由于它简单易行的可编程序功能，无须改变系统的外部硬件接线，便能改变系统的控制要求，使系统的“柔性”大大提高。
主要设计功能
在生产过程中突然停电，应急发电机立即给设备继续供电。应急电源原动机一般采用一立冷却和供油系统的柴油机，并设有自启动装置，保证在主站失电后0-50秒内启动，应急电网通常为主电网的一部分，在正常情况下，这些用电设备由总配电板供电，只是在应急情况下由应急发电机组供电，因此在应急配电板上的应急发电机主开关与主开关向应急配电板供电的开关之间设有电气联锁，以保证安全。
应急发电机组作为一个应急电源，应具备以下基本要求：
1、自动启动
当正常供电出现故障(断电)时，机组能自动启动、自动升速、自动合闸，向应急负载供电。
2、自动停机
当正常供电恢复，经判断正常后，控制切换开关，完成应急电到正常电的自动切换、然后控制机组降速到怠速、停机。
3、自动保护
机组在运行过程中，如果出现油压过低（小于0.3MP）、冷却水温过高（大于95度）、电压异常故障，则紧急停机，同时发出声光报警信号，如果出现水温高（大于90度）、油温高等故障。则发出声光报警信号，提醒维护人员进行干预。
4、三次启动功能
机组有三次启动功能，若第一次启动不成功，经10秒延时后再次启动，若第二次启动不成功，则延时后进行第三次启动。三次启动中只要有一次成功，就按预先设置的程序往下运行；若连续三次启动均不成功，则视为启动失败，发出声光报警信号（也可以同时控制另一台机组起动）。
5、自动维持准启动状态
机组能自动维持准启动状态。此时，机组的自动周期性预供油系统、油和水的自动加温系统、蓄电池的自动充电装置投入工作。
6、具备手动、自动两种操作模式。
控制系统的硬件设计
应急电源多采用135系列的柴油机组，下面就以此为例用PLC实现对柴油机自启动的控制。
电路分析
设计说明：控制面板上有“手动/自动”选择旋钮，“启动”、“加速”、“减速、”“合闸”、“分闸”按钮，柴油机上加装接近开关(旋转编码器),用于测速度，加装油门电机用于控制柴油机转速，加装电磁铁用于停机熄火，电压检测、水温、油压都是外部开关信号。
一次启动过程：正常电失电后，经5秒确认，“启动电机”启动4秒钟，如柴油机发火运行，则接近开关(旋转编码器)测到柴油机达到启动转速，PLC立即停止“启动电机”。柴油机怠速30S后开始根据接近开关的信号加速，直到稳定转速，发电机开始发电，电压正常后合上主开关向负载供电。运行中PLC自动稳定转速。
三次启动过程：若一次启动未成功，则接近开关(旋转编码器)测到柴油机达不到启动转速速度，并在5秒后测不到柴油机转速，由PLC内部的定时器来进行控制进行再次启动，以10秒作为一个周期，三次启动时间约30秒，32秒后输出报警，如启动中接近开关(旋转编码器)测不到柴油机达转速，则直接启动失败。
启动失败及柴油机组停机：启动失败后，电磁电把油门拉回到“停机”位置，当正常电恢复时，PLC发出分闸信号并由油门电机减速到怠速60S后，电磁电将油门拉回“停机”位置，柴油机缺油熄火。
并可根据用户需要增加小型人机界面，以文字﹑指示灯﹑图案等形式显示柴油机的各种数值及状态。并可通过其面板的按钮改变柴油机的数值及状态。可修改有与时间有关的参数，对输入的数据进行范围设定，超出范围的数据拒绝输入。可以对柴油机的各种故障以文字形式显示以便于查找故障，如三次起动失败，转速高，缸温高，市电供电等等。带密码保护功能，可以防止非授权用户更改重要数据和开关量。
机组--自控的特点
（1）机组由柴油机发电机组和中心控制柜组成，可以单机单柜、双机单柜或联网自动化控制（无人值守）。
（2）控制柜的核心是可编程序控制器（PLC），通常选用选用北京凯迪恩公司CPU306小型可编程序控制器，运行可靠，质量稳定。
（3）充分利用PLC的指令和功能编制程序，尽量减少控制元器件和接口，电路简单，操作方便，便于维护。
（4）利用PLC的高速计数器功能，准确测出机组转速，不采用原来的测速发电机、转速表，避免了安装困难并提高了可靠性。
（5）控制器采用直流24V供电，并配备先进的高频开关式直流充电设备，可对蓄电池进行浮充电，保证控制柜直流供电。
（6）PLC中的EPROM（只读存储器）可固化程序，使原程序长期不丢失。
（7）利用PLC的通信功能可实现近程、远程集中监控。
技术要求：
采用旋转编码器比接近开关性能效果更好。
接近开关技术要求：
螺纹式接近开关检测距离10mm±10%工作电压DC型：10-30VDC三线型响应频率400Hz
接近开关又称无触点接近开关，是理想的电子开关量传感器。当金属检测体接近开关的感应区域，开关就能无接触，无压力、无火花、迅速发出电气指令，准确反应出运动机构的位置和行程，即使用于一般的行程控制，其定位精度、操作频率、使用寿命、安装调整的方便性和对恶劣环境的适用能力，是一般机械式行程开关所不能相比的。
根据所需的输入/输出点数选择PLC机型
根据自动化机组的控制要求，所需PLC的输入点数为14个，输出点数为10个。系统的控制量基本上是开关量，只有电压是模拟量，为了降低成本，可以通过检测电路把模拟量转换成开关量、如电压监测可以用电压保护器代替。这样可以选用不带模拟量输入的PLC。对于小型发电机可不加装油门电机用于控制柴油机转速。本系统选用北京凯迪恩公司CPU306小型可编程序控制器，可靠性高，体积小，输入点数为14个，输出点数为10个。电源、输入、输出电压均为24VDC。
分配PLC输入输出注：I全为直流24V输入Q为无源触点输出（24V3A）1表示接通0表示断开
电路设计见附录1所示：（Autocad2004打开）
发电机时序图见附录2所示：（Autocad2004打开）
发电机PLC源程序见附件：（从北京凯迪恩自动化技术有限公司网站下载最新版EasyProg软件打开）源程序是加装接近开关，柴油机每转发出6个脉冲信号，柴油机每分钟1000转，0.5秒一个周期测速，如采用旋转编码器则0.1秒一个周期测速，效果更佳。
电机论文范文4
直流电机电枢绝缘结构，是由绕组绝缘、换向器绝缘、支架绝缘、扎钢丝绝缘和层间绝缘等组成。由于采用的电枢绕组的型式，电压等级和绑扎材料不同，电枢绝缘结构某些地方有所变化。
1.1电枢绕组绝缘电枢绕组绝缘结构随绕组结构型式不同而有所区别。为了提高防潮性能，大型直流电机电枢绕组一般采用连续式绝缘。
1.1.1匝间绝缘作用是绝缘同一线圈中的相邻元件，只承受片间电压。大型直流电机匝间绝缘一般采用裸铜线外半叠包一层0.1毫米云母带，或直接采用高强度漆包双玻璃丝包线。中、小型电机一般采用双玻璃丝包线即可。在F级薄膜绝缘大型电机可采用0.05毫米薄膜半叠包一层并将薄膜“烧结”在导体上，或加包一层玻璃丝带。中、小型电机半叠包0.05毫米薄膜一层或将薄膜“烧结”在导体上。
1.1.2对地绝缘主绝缘，承受线圈对铁心间的全电压。1000伏级大型电机：0.14毫米醇酸云母带半叠绕三层。660伏级中型电机：0.14毫米醇酸云母带半叠绕二层(连续式绝缘)或0.2毫米云母箔卷包2层(套筒式绝缘)。F级薄膜大型电机：0.05毫米聚酰亚胺薄膜半叠绕四层。中、小型F级或H级电机：0.05毫米聚酰亚胺薄膜半叠绕2～3层。
1.1.3保护布带主要保护主绝缘免受机械损伤。一般B级绝缘电机采用0.1毫米玻璃丝带半叠绕或平绕一层。F级薄膜绝缘一般不用保护布带，有时为可靠起见，也用0.1毫米玻璃丝带半叠绕一层。
1.1.4电枢绕组端部绝缘绝缘方式和材料一般和直线部分相同，仅是对地绝缘比直线部分可少包1-2层。虽然端部对地和层间都存在全电压，但主要是因为有层间绝缘和支架绝缘的存在，同时也为了改善冷却条件，所以绕组端部绝缘制造时适当减少。
1.2线圈在槽内的保护绝缘
1.2.1槽绝缘防止槽内毛刺或槽口尖棱划伤线圈。B级绝缘：0.2毫米聚脂薄膜一黄玻璃漆布复合绝缘、0.2毫米聚脂薄膜一青壳纸复合绝缘，或用0.2毫米青壳纸代用。F级薄膜绝缘：0.15毫米聚酰亚胺一黄玻璃漆布或0.1毫米聚酰亚胺漆布。
1.2.2槽底垫条和层间垫条保护绕组在下线过程中免受机械损伤。B级绝缘采用0.5毫米醇酸柔软云母板。F级绝缘采用二苯醚玻璃布板或硅有机云母板。
1.3电枢线圈端部固定绝缘结构以端部中间带通风孔四层式蛙绕组为例来说明:
1.3.1支架绝缘大型电机B级绝缘，一般最内层用0.1毫米玻璃丝带半叠绕一层，外面包0.14毫米醇酸云母带半叠绕三层，其绕0.3毫米柔软云母板二层，外面半叠绕0.03毫米聚脂薄膜带和0.1毫米玻璃丝带各一层。F级绝缘一般用硅有机云母带和云母板来代替醇酸云母带。
1.3.2端部层间绝缘承受线圈层间全电压和保护线圈免受相互压伤。B级绝缘一般用0.5毫米衬垫云母板二层，并用0.1毫米玻璃丝布包边，以免运行中飞散。F级绝缘一般用硅有机云母板或F级薄膜。
1.3.3扎钢丝绝使钢丝和绕组绝缘起来，并保护绕组免受钢丝勒伤。靠近绕组先绕0.6毫米黄绝缘纸板一层，外面绕0.5毫米衬垫云母板二层(用玻璃丝布包边)，最外面绕1毫米黄绝缘纸板一层，每层都用玻璃丝带扎紧。为防止爬电，扎钢丝绝缘比钢丝箍每边宽8-15毫米。为限制钢丝箍中涡流损耗，每10匝钢丝间应垫0.2毫米石棉纸一层，使之相互隔离。F级绝缘扎钢丝绝缘，则是采用二苯醚玻璃布板和硅有机云母板。如用无纬带绑扎端部，则不用垫任何绝缘。
1.3.4换向器绝缘结构换向器片间云母在换向器中起片间绝缘和增加换向器弹性的作用，要求含胶量小。一般用1.0毫米或1.1毫米换向器云母板5531。F级绝缘则用硅有机云母板。V型环在换向器中承受对地电压，并承受压圈对换向片的束紧力，一般是由5238虫胶云母板热压成型，厚度1000伏级为2毫米。F级绝缘为硅有机型云母板。为了防止尘埃进入换向器3°面，换向器进行了端面涂封，涂封材料为环氧酚醛漆，F级绝缘用1053硅有机树脂。为防止V型环外露部分在运行中飞散，在V型环上扎以玻璃丝绳，玻璃丝带或无纬玻璃丝带。
1.3.5电枢整体绝缘处理电枢在下线完后，浸三次1032或3404漆，以提高防潮性能，并在表面喷1321或8363灰瓷漆，以改善防灰、防油和防霉性能。
1.4直流电机主极绝缘结构极身绝缘：承受主极线圈对地电压。
1.4.1成型极身绝缘，由环氧酚醛玻璃布热压成成型极身绝缘，厚度4毫米。
1.4.2用0.1毫米玻璃丝布围绕2层，再在外面围绕0.2毫米醇酸云母箔5层，最外层围绕0.1毫米玻璃丝布2层。层间均刷环氧酚醛漆，每层均用电熨斗熨平。
1.4.3补偿绕组绝缘对地绝缘0.14毫米云母带半叠绕三层，0.1毫米玻璃丝带半叠绕一层(或用0.17*25B级胶粉云母带5438半叠绕四层，热压成型)。槽绝缘0.2毫米聚脂薄膜玻璃漆布复合绝缘1层，槽底垫条0.5毫米环氧酚醛玻璃布板一层。
1.4.4主极绕组绝缘单层式主极绕组，匝间垫0.1毫米环氧酚醛玻璃布四层，热压成型，首、末两匝加包0.14毫米云母带与0.1毫米玻璃丝带各一层。多层式主极绕组，匝间绝缘用高强度漆包双玻璃丝包线或双玻璃丝包线。外面半叠绕0.1毫米玻璃丝带一层作保护绝缘，并浸3404漆—次。串联绕组(均衡绕组)0.14毫米云母带半叠绕3层，0.1毫米玻璃丝带半叠绕一层，并浸3404漆(1千伏级)。绝缘垫圈，3240环氧酚醛玻璃布板，刷3404漆。厚度根据爬电距离而定。主极整体绝缘处理：浸3404漆一次，以增加导热性和防潮能力。
1.5换向极绝缘结构换向极绕组固定形式因电机容量、用途不同而有多种形式，其绝缘结构也略有区别。换向极绕组一般系包绕铜线绕组，无层间绝缘。极身绝缘和主极极身包绕方式完全相同。螺杆绝缘有两种：—种是用壁厚1.0～2.0毫米环氧酚醛玻璃布管作为螺杆绝缘，另一种在螺杆上包绕0.1毫米环氧酚醛玻璃布热压成型。绝缘垫块与三角垫块，均为3240环氧酚醛玻璃布板。线夹绝缘：线夹处换向极绕组用0.14毫米云母带半叠绕三层，0.1毫米玻璃丝带半叠绕一层，宽度各边大于线夹各边50毫米。固定夹绝缘：0.3毫米柔软云母板二层(在内)，0.2毫米绝缘纸板二层<在外)，宽度大于固定夹各边12.5毫米，并用直径Φl玻璃丝绳扎紧。
1.6直流电机其它部分绝缘
1.6.1电枢冲片绝缘B级绝缘刷1611硅钢片漆。H级绝缘刷1053硅有机漆。
1.6.2电枢、主极、换向极拉紧螺杆绝缘B级绝缘一般用5438B级胶粉云母带连续包绕并热压成型。F级用薄膜带连续包绕。
2高压交流电机定子绝缘
2.1高压交流电机定子绝缘结构：由于电压等级、绝缘材料和电机容量不同，对运行可靠性影响很大。定子的绝缘结构种类是繁多的。交流高压电机分3000伏、6000伏、10000伏(10500伏)三种电压等级。绝缘等级有A级、B级、F级三种。目前A级绝缘定子绕组已经淘汰，大量的应用B级和F级绝缘。由于各制造厂工艺习惯、工艺装备和绝缘材料来源不同，所以目前生产的B级绝缘高压定子绝缘结构，基本上分三种类型：复合式绝缘结构。直线部分采用5438B级胶粉云母带热压成型，端部采用黄玻璃漆布带(或沥青云母带、自粘性硅橡胶带等)连续半叠绕。原因是B级胶绝缘在固化后弹性较差，嵌线困难，而且端部易受机械损伤，所以端部采用其他绝缘材料，但是复合式绝缘结构的端部电气强度和防潮性能较差。目前国内大多数制造厂还采用复合式结构。全部粉云母端部软下线结构。整个线圈对地绝缘用B级胶粉云母带，直线部分热压成型，端部不固化，外包一层热缩性树脂带，软下线，下线后两端浸漆处理。全部粉云母整体浸漆绝缘结构。线圈直线部分和端部对地绝缘都用粉云母带，线圈不固化直接下线，下线后定子整体浸漆。目前国外(美国、德国、日本等)生产的高压交流电机全部为F级。
2.2高压交流电机匝间绝缘3千伏级：一般采用双玻璃丝包线和三玻璃丝包线，层间垫云母带一层，刷环氧酚醛漆热压成型。6千伏级：采用双玻璃丝包、双玻璃丝包高强度漆包线，外半叠绕一层云母带，并刷环氧酚醛漆热压成型。10千伏级：比6千伏级多包一层云母带。
2.3定子对地绝缘由于绝缘工艺、绝缘材料、电压等级不同，绝缘结构和绝缘处理方法也不同。
2.4同步机磁极绕组绝缘极身绝缘、匝间绝缘、绝缘垫圈几个部分的绝缘材料和处理方式，与直流电机主极绝缘完全相同。
3电机绝缘趋势
由于材料和工艺的进步，我国高压交流电机绝缘已经用环氧基浸渍漆平-B级胶粉云母带组成的热弹性绝缘(所谓热弹性绝缘是指：使绝缘结构的热膨胀系数和铜的热膨胀系数几乎相等，因而使绝缘是和铜一起膨胀和收缩，绝缘结构能始终附着在铜线表面没有相对位移，因而不会产生空隙)。全部代替了以往的沥青胶+黑云母带的A级绝缘结构，并向定子整体浸漆发展。这样不仅提高了绝缘等级和绝缘电气强度，而且缩小了电机体积，节约了大片云母材料，进一步提高了绝缘可靠性。
直流电机绝缘发展趋势是提高绝缘等级并使绝缘薄膜化，其措施是：首先采用芳香族和杂环族树脂纤维和薄膜(如聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺亚胺等)来作为电机匝间绝缘和主绝缘。其次采用耐热浸渍漆(如二苯醚和改良硅有机漆)。这些芳香族和杂环族薄膜具有电气强度高、耐温高、强度好、抗腐蚀及耐辐射等优点，采用薄膜绝缘后，不仅绝缘等级可以提高到F级和H级(薄膜材料本身为H级绝缘，在制造大型直流电机中，考虑到浸渍漆，加热炉和其他配套材料易解决，所以一般做成F级)，使绝缘厚度大大减小，电机体积缩小，因此电机的技术指标和性能，有很大改进。
许多工厂在采用H级薄膜代替原来B级绝缘方面，已经做了不少工作，效果显著，取得了一定的经验。国内各电机制造厂目前已经开始试制F级薄膜绝缘的大型电机。
摘要：简单介绍普通大中型高压交直流电机绝缘的基本结构，制造和修理的工艺过程，以求对工厂企业电机绝缘故障的分析以及维护电机的工作有所帮助。其中一些技术参数在电机的大中修过程中提供参考。
关键词：电机绝缘结构匝间绝缘对地绝缘复合式绝缘
参考文献：
电机论文范文5
深圳华能公司是我国从频技术最早的企业之一。许多负载第一次应用变频技术都有深圳华能公司的参与，如输油泵(87年大庆采油二厂集输站11套)、20吨桥式起重机(89年独山子石化公司炼油厂)、焦化桥式吊车(91年茂名石化公司)、20吨转炉倾动及氧枪升降(93年承德钢厂三套)、腈纶纺丝生产线(94年大庆化纤厂)、2.8m×44m回转窑(90年株州有色金属冶炼厂)、3.6m×30m煅烧炉(92年唐山碱厂)、大型辊道(93年鞍钢中型厂后送工序改造采用变频50多台)、海上平台电源(92年南海石油西部公司装备部)、150HZ/160V200KW电源(89年邵阳化纤厂9套、吉林化纤厂28套、湖北化纤厂14套、九江化纤厂12套、宜宾化纤厂8套)、1250KW/6000V电场引风机(98大庆新华电厂二套)、高压氨泵(97年长岭炼油厂、辽河化肥厂)等。在化纤行业，其业绩多多，下面逐一说明。
2腈纶生产线
纺丝的工艺复杂，工位多，要求张力控制，有的要求位置控制。大庆腈纶厂95年对其引进美国CHEMTEX公司采用美国ACC工艺技术的年产5万吨腈纶生产线进行了变频PLC改造。我们采用了“同步运行方式”，设置“无张力控制环节”、“松紧架同步装置”、“总线速度控制方式”、“转矩矢量控制”等技术，使整条生产线20个丝束处理单元同步运行，平稳可靠，牵伸倍率由1.04到1.4，年增产达382吨，故障降低、节省维修费57.5万元，年提高产品质量、提高等级合格率经济效益达325万元，年节电58万kW。97年该项目通过中国石化总公司鉴定，专家结论达到90年代国际先进水平。
兰化化学纤维厂是我国1965年从英国考陶尔茨(Courtaulds)引进的第一套8000t/a腈纶生产装置，生产工艺采用硫氰酸钠一步法。
腈纶生产过程是一种相当精细的生产过程，调速精度要求非常高。除纤维的成型和后处理以及毛条加工直接依赖调速外，纺前准备和原液系统的液位、压力、流量控制以及生产的平稳性、丝束质量、能耗、物耗等都与调速性能有直接或间接的关系。该纺丝生产线长达170m，各道工序丝束的运行速度都是根据工艺要求来设定的。原设计速度控制系统全部采用滑差电机、直流电机及与其配套的电子系统来实现，但由于原英国装置已运行20多年，设备严重老化、故障率高，加上设备本身复杂，维修量大，生产上往往一处波动都会引起全线波动，甚至造成全线停车，生产稳定性差，非计划停车次数多，产品质量难以保证。
1995年对纺丝生产线的调速系统及主要调速设备进行了全面改造。三条纺丝生产线共安装变频调速器113台，全部淘汰了滑差电机和直流电机，生产稳定性明显提高，非计划停车次数逐步减少，废丝、废胶量明显降低，产品质量有了显著的提高。
采用变频调速技术后，1995年产量达到16000t/a，把原设计能力翻了一番。这一成绩的取得，除设备改造更新后，积极大胆广泛地采用变频调速技术也是关键因素，仅增加产量一项，每年即可创效益近500万元以上。
变频调速技术因其稳定性好，可靠性高，大大提高了设备的运行周期，使过去由于电气仪表原因造成的非计划停车次数大幅度下降，每年可增加产量近150吨，增加效益近百万元。产品质量有了明显提高，废丝、废胶率逐年下降，NaSCN等原料的单耗亦下降，生产成本降低。
1995年与1993年相比，减少废丝294.004吨，废胶450.151吨，增加利润89.49万元;节约NaSCN320.16吨，增加利润192.096万元，节约材料费近30万元。合计增加效益311.50万元。
从表1可知，节电效果显著，经实测，当用变频调速器协调控制时，电机使用功率平均比原来下降50%以上。
该厂目前有200台电动机使用了变频调速器，其使用变频器前电动机功率总和为828.4kW，使用后功率总和为467.61kW。每台电动机按设计一年运行8000小时，(实际上大于8000小时)则每年可节电288万kW.h，每度电按0.21元计，每年可节约60万元左右。200台变频器投资约300万元，综合效益1000万元。
3涤纶前纺生产线
仪征化纤联合公司涤纶一厂前纺变频控制系统是80年代引进西德AEG公司技术，由国内组装的SCR逆变器，由于系统是分立器件，可靠性低，由于SCR不能自关断、要是使其关断，增加强迫关断电路，使设备体积增大。由计量泵和卷绕机构组成一条生产线，计量泵有24台、由1台变频器控制，卷绕由7辊、5辊和喂入轮组成。7辊有7台电机，由1台变频器控制;5辊有5台电机，由1台变频器控制，喂入轮1台电机由单台变频器控制。为了保证精度，从计量泵到卷绕机构共计37台电机全部采用永磁或永磁反应式同步电机，卷绕7辊、5辊和喂入轮严格按工艺给定的比例运行，保证微张力牵伸。并要求在低速伸头完成后，卷绕各辊按比例和固定的斜率升到高速生产。原系统为4备1(或2备1)系统，即有4条常用生产线，1条线后备，主回路由电磁接触器联锁切换，控制信号的逻辑电路由中间继电器构成并完成切换，而模拟电路(如设定信号、比例信号)的切换，靠更换接插头电缆完成，切换很频繁，与中央控制的逻辑联系靠很多中间继电器来完成。由于控制落后，严重影响了生产，已造成必然。1993年深圳华能公司和涤纶一厂工同设计了由富士变频器和可编程控制器组成的前纺电气传动控制系统。该系统频率设定电路采用数字设定方法，不仅达到工艺要求的高精度要求，设定分辨率达到0.01Hz，而且从根本上解决了模拟设定电路的温度漂移问题。在调试和生产运行中证明了这一点。
系统的所有操作，即变频器的启动、停止，包括现场的低速、高速信号和系统间的连锁信号与仪表系统的信号控制、主台与备台的切换逻辑连锁，全部用1台PLC来实现，大大简化了外部接线，省去了所有的中间继电器，从而大大提高了系统的可靠性，因为PLC的所有输入、输出均有指示，也为系统的维护带来很多便利条件。
以主台与备台的切换举例，原系统在主备台切换时，有专用的切换控制柜，在切换柜上完成主回路的切换，有一批中间继电器完成相应的逻辑连锁。变频器的模拟设定等信号要靠接插件改变连接来实现，而现在的系统只要一只转换开关，就可将主回路的切换和控制回路、设定电路的所有信号的切换工作完成，中间逻辑、连锁逻辑完全由PLC的软件来实现，从而大大简化了切换操作，提高了切换速度，降低了故障率。
4切断机
仪征化纤工业联合公司涤纶四厂纺丝车间切断机为20世纪80年代引进德国产品，属双闭环直流调速控制，投产以来，逐渐暴露一点问题，不能适应“安、稳、长、满、优”的要求，其问题是:
(1)系统振荡。控制系统属于双闭环直流调速，对速度环，电流环和反馈等参数的调整配合要求相当高。稍有参数调整不当，反馈信号干扰，就会产生切断机刀盘振荡，造成切丝长度不等，机械齿轮磨损等，严重影响纺丝的正常运行。
(1)插卡故障高。由于该系统由两组可控硅实现正、反转，现场操作正、反转频繁，系统经常在两个象限间变化，因而封锁逻辑功能负担很重。在使用过程中，曾出现封锁逻辑损坏现象。
(3)制动抱闸卡死。系统制动部分采用电磁抱闸原理。实际运行中，启停车相当频繁，而制动单元摩擦片极易损坏并卡死，现场条件又使得换卸工作相当不便，这种类型故障往往需相当长时间才能修复，严重影响生产。
(4)电机碳刷磨损快、火花大。直流电机及测速发电机碳刷磨损快，经常造成火花增大，从而使系统稳定性、可靠性降低，并增加了日常工作的维护量。
为此，1993年在深圳华能的配合下，对该设备进行了改造，设计方案的特点如下:
4.1新系统的特点
(1)在新系统中，核心环节变频单元，选择了具有90年代水平日本富士公司生产的FRN5000G7S系列变频器，该变频器控制器采用了双16位CPU，并具有高速转矩限定，转差率补偿控制等特殊功能。对中心环节-信号处理单元，选择了具有90年代先进水平的可编程控制器。
(2)新系统中采用了微处理机，增加了全工艺流程显示功能，一旦出现故障，马上能采取相应的处理手段，充分利用富士变频器的优点，对输出电流、输出频率(输出转速)都做了限定(并对其数据进行加权处理)，从而提供了系统的可靠性。
(3)利用国产交流电机与系统配套，采用原系统中的产量显示功能，可靠并降低了成本。
(4)由于富士变频控制器、微处理机都具有计算机通讯接口，便于今后系统扩充，系统联网。实践证明，新设计的系统是十分成功的。
4.2新系统的运行效果
新系统于1993年3月制造完成，4月调试空运成功。7月上机运行，经过5个月的运行，证明其性能优异，完全满足工艺生产要求。运行稳定、可靠，无任何故障出现，具有很强的实用性，完全达到原系统的指标，经试用证明，新系统的运行效果如下:
(1)该系统控制性能，产品适应范围(调速范围)达到并超过了原德国设计系统，切断速度在原设计50~350m/min之内系统控制稳定，并根据工艺要求可调。
(2)新系统保护功能强(13种)，并具有故障记忆、自诊断、显示功能。对分析故障及解决问题提供了强有力的手段。
(3)调试简单。新系统所有参数的设定及修改均由面板的主键盘来完成。与以前的系统相比，大大缩短了时间，简化了调整方法，使其更易掌握。
(4)新系统中采用的变频器具有很多独特的、有实用价值的功能。如高速转矩的计算、转矩的限定、电流限定等功能。这些特性保证了新系统的性能优异。
(5)新系统功率因数高，谐波成分小。因为系统中变频器整流侧采用的二极管桥，因此实测功率因数都很高，均在0.95以上，而原设计系统功率因数值仅在0.45~0.8之间。
(6)新系统有比较优越的价格性能比，而且体积小，重量轻，更换方便。
(7)系统可靠性高。由于该系统采用交流电机，无滑环和炭刷、不可能打火和更换，提高了设备可靠性。
(8)提高生产效益。原切断机投产以来，累计故障停产50次，每次平均1.5天。
(9)电控系统比较如表2所示。
5长丝高速纺
天津石油化工厂高速纺螺杆挤压机调速系统是80年代由日本引进的。经过几年来(特别是近年来)的运行，逐渐暴露出了问题。
(1)不适应符合品种大范围变化的需求，生产过程中时有跳闸现象出现(先天存在)。据开车6年来统计，每年均在十次以上(90、91年多达40次/年以上)，严重影响了纺机的正常运行。
(1)由于现场环境不良等原因，造成PG测速反馈环节故障而导致的螺杆挤压机停车现象也屡有发生(开车以来发生16起)。
(3)原装置功率因数低，谐波成分高，对电网污染大。
(4)原装置本身由于元器件等问题，近年来也偶有故障发生，然而备件供应困难、周期长(要2年左右)，价格高(一套控制板要13万元人民币左右)，因此这一环节也直接影响了生产的稳定。
5.1螺杆挤压机的变频改造
由于上述问题的存在，从90年代开始，被迫在部分螺杆挤压机上采取了减位生产等措施。仅此一项每年就使该厂损失利税数百万元以上。
据此原因，该厂会同深圳华能公司对POY螺杆挤压机调速系统进行改造。
(1)在新系统中，核心环节-变频单元，我们选择了90年代水平，日本富士公司生产的FRN5000G7-4系列变频器。该变频器控制回路采用双十六位CPU，控制采用磁通控制SPWM模式，并具有高速转矩限定、转差频率补偿控制等特殊功能。
(2)新系统中压力调节部分仍采用了原装置中的智能化压力调节器(型号:SLCD-120*B〈日本YEW公司产〉)。
(3)利用FRNIC5000G/P7系统变频器特有的转差补偿控制功能，去掉PG测速反馈环节，进一步简化了系统。
(4)该系统控制性能，产品适应范围(调速范围)达到并超过了原日方设计的系统。该系统在生产250dtex(最大规格品种)poy丝时，喉部压力可保证在＋(－)0.5Mpa之内。这小于工艺允许压力偏差值，而调速范围可达原系统的数倍以上。
(5)新系统保护功能强(13种)并具有故障记忆及自诊断功能。一旦变频器出现问题，这对分析故障及解决问题提供了强有力的手段。
(6)调试简单:新系统所有参数的设定及修改均由面板上的键盘来完成。较以前的系统，大大缩短了调整时间，简化了调整方法，使一般人更易掌握。
(7)新系统中采用的变频器具有很多独特的、有实用价值的功能。如:高速转矩计算、转矩限定、转差补偿控制、电流限定等功能。这些特性，保证了新系统的优异性能。
(8)新系统功率因数高，谐波成分小。因为系统中变频器整流侧采用的二极管桥，因此实测功率因数很高，均在0.97以上，而日方设计系统cosφ值在0.4-0.8之间。表3是3台螺杆机实测值:
(9)新系统有比较优越的价格性能比，且体积小、重量轻、更换方便。
(10)系统可靠性高。由于系统采用GTR元件只有一个功率控制级，因此可靠性能大大提高(原系统有整流、逆变两个功率控制级)。
－)1Mpa≤＋(－)0.5Mpa
5控制电路型式数-模混合双CPU全数字化
6控制功能实现硬件编码设定(软件)
7电流波形阶梯波接近正弦波
8速度环有无
9转矩限定功能无有
10调整方式电位器键盘输入
11保护功能5种13种(故障记忆)
12通讯功能无RS232C串行接口
13扩展不方便5种标准选择、方便
14电流检测CT霍耳元件
15显示LED灯显示数显
16容量44KVA60KVA
17价格(万元)726.1
6卷绕机
天津石化公司长丝厂1985年引进全套日本帝人公司POY纺丝设备，电气调速系统采用变频器集中控制，其中卷绕机使用FRNIC-1000可控硅电压型变频器。
6.1原系统的主要特点:
(1)主件开关速度慢
(2)输出波形不好
(3)变频器设计复杂，故障率较高
(4)用集中控制，一台变频器带几十台卷绕机，若某一台卷绕机出现故障或操作不当都可能使变频器跳闸，易使故障扩大，这种故障每年发生10次左右，并逐年增加。
(5)卷绕机使用的电动机是特殊电机，起动电流是运行电流的15倍左右，频繁起动容易烧毁电机。
(6)锯齿波发生器是模拟量控制，控制精度低、温漂大、抗干扰差。
基于以上原因，1996年初决定对原集中变频系统进行改造，双方工程技术人员经过试验分析，选用了在国际上较先进的日本明电舍VT210S具有卷绕机要求的摆频功能系列变频器。
6.2变频改造后的系统特点
(1)频率精度较高，数字设定±0.01%，适合纺丝生产要求;
(2)抗干扰能力较强，而对其他电气设备干扰小;
(3)故障诊断功能强:23种代码分别代表过流、过压、欠压、过热、过载、I/O、接地、CPU等等。对故障状态下的电流、频率都有记载，便于故障分析和处理。
(4)内部输入/输出信号，既有RY接点继电器输出，又有集电极开路输出;
(5)变频器具有往复运行方式功能，适合纺织机械要求横动速度反复变化的需要，不用另加锯齿波信号源:
改造后的变频器的负载运行测试数据如表5所示。
注:FR为磨擦辊电机，TR为横动电动机。
以上数据看出采用明电舍210S型变频器做卷绕机单台控制后电动机起动电流明显减小，实现了所谓的“软”起动，与改造前起动电流50A比较，冲击电流见效80%。
设备投入运行以来，没有一台卷绕机电动机烧毁，过去平均每月要烧毁电动机1.5-2台。
改造后摆频部分的工艺参数可以用数字量精确控制，使产品质量和产量大幅度提高。
48台卷绕机变频系统由“集中”变频控制改造成“单台”变频控制后，稳定了工艺，不到一年即收回改造投资，改造非常成功，为该厂提高产品质量和增加产品产量打下基础。
7聚酯生产线
聚酯生产是连续的过程，我国的聚酯生产装置最初是从国外成套引进，最近几年由于扩容，多数由国内设计并购国内设备来完成增容改造。我公司参加并完成如辽化聚酯厂和浙化联聚酯装置的改造，由于均选用进口变频器，低压开关，接触器等。既保证了设备可靠性，又降低了设备成本。
聚酯生产中，有调速要求的有浆料输送泵电机、预聚反应器搅拌器电机、预聚物输送泵电机、后缩聚反应器搅拌器入口电机、后缩聚反应器搅拌器出口电机、熔体输送泵电机、消光剂输送泵电机等。聚酯生产过程是一个连续的、自动化的过程，装置由DCS(集散控制系统)系统集中监控，各个传动部位接收来自DCS的控制指令并回馈相应的运行状态信号给DCS系统。
一般情况下不允许其中某个环节突然中断，一旦发生较长时间的中断可能导致巨额的经济损失。因此，在有可能的部位，管道设计成两个通路，每个通路设有传动装置，可以互为备用，也可同时工作。后缩聚反应器搅拌器出入口电机对连续工作的要求更高，由于该部位电机本身无法备份，对变频器的可靠性要求就大大提高，因此一般要求变频器设置二套互为备用，在运行变频器出现故障情况下备用变频器应能尽快投入运行，保证连续生产的需要。
由于聚酯生产装置对传动系统可靠性要求较高，满足电机的在线启动，重载启动功能及较强的通讯扩展功能，我们采用德国西门子变频器及日本富士变频器。
聚酯变频器调速系统的一次回路构成如图1所示。
由于一套装置中采用了较多的变频器，因此变频器产生的谐波问题就比较突出。为此在变频器输入侧和输出侧均安装了交流电抗器。输入电抗器主要起抑制谐波对电网的污染并有效地改善功率因数的作用。输出侧电抗器则主要起抑制高次谐波的作用。变频器输出电压中包含的高次谐波有两个不利的影响:一是干扰弱电控制系统，二是在较长的电缆中产生漏电流，这个漏电流有时足以使变频器和计算机无法工作。在没有输出滤波电抗器情况下，电机与变频器之间的最大允许导线长度在100米左右，而使用输出滤波电抗器时这个长度可以达到600~800米。由于聚酯生产装置往往比较庞大，电机与变频器之间的距离都比较远，所以为了保险起见需加装电抗器。另外，输出电抗器对保护电机绝缘也有好处。
上述一次线路构成适用于浆料输送泵、预聚物输送泵、熔体输送泵、消光剂输送泵、预聚反应器搅拌器电机等的变频驱动。对于后缩聚反应器搅拌器出/入口电机的变频驱动来说，由于电机无法备用设置，为了提高可靠性，采用两套变频器互为备用的方式，其一次线路图如图2。
这样设计的调速系统，在辽化、浙化联运行的都很成功，达到了工艺要求和增容的目标。同国外进口的聚酯装置相比，有如下的特点:
(1)可靠性、实用性高于原进口设备。由于是国内设计，目的性明确，且设备均选用国外最先进的变频器和低压电器，因而在可靠性、实用性方面都要优于原进口设备。
(2)工艺连续性优于原进口设备。原进口设备的不足之处，实用后做了改进，在我们改造中体现出来，更为实用。
(3)造价仅为原进口的1/3。
8粘胶长丝静变频电源
粘胶长丝是以棉籽等做原料的非常受欢迎的化纤产品，出口很多。
粘胶纤维行业纺丝设备多数是高速电机，众多的纺锭电机为150Hz/160V。长期以来，国内粘胶行业一直使用电动-发电机组中频电源供电，称动变频。由于这种方法弊病太多，而逐步采用交流变频电源供电，称静变频。我公司首先为邵阳化纤厂提供8套150HZ/160V160KW静变频电源;接着为吉林化纤厂提供25套150HZ/160V200kW;湖北化纤厂14套;九江化纤厂12套;宜宾化纤厂7套;维坊巨龙化纤厂16套静变频电源，均采用日本富士变频器。邵阳化纤厂是我国粘胶行业最早自行应用静变频的厂家，8台160kW变频器分二组供电(每组一台备用)。自1992年12月生产以来，比动变频有明显优势。
(1)可靠。运行多年，未发生故障跳闸。
(2)运行稳定，电压、频率波动极小。
(3)调频方便，为工厂生产不同捻度的丝饼创造了条件。
(4)噪音小，改善了操作人员的环境
(5)提高了产品质量。该厂一期工程(采用动变频供电)，粘胶长丝合格率仅55.1%，一等品合格率为零，二等品合格率20%。而二期工程(采用静变频供电)平均合格率98.12%，一等品合格率为88.7%。
(6)增加了产量。一期工程设计能力2000吨/年，试生产半年，产量仅365.53吨，而二期工程设计能力1000吨/年，试生产半年，生产长丝685.25吨，大大超过设计能力。
(7)节电13%。
由于静变频电源给企业带来颇丰的利益，优质、增产、节能、降耗、降噪声。全国15家粘胶长丝生产厂，基本上淘汰了动变频设备，而选择了静变频电源。
参考文献
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电机论文范文6
摘要：文章根据变频电机电源的特点，分析了散下绕组、成型绕组和半成型绕组耐脉冲电压冲击功能、电气性能、制造难度、生产成本及它们对中型低压变频电动机的实用性和可靠性的影响。
中型（铁芯外径Ф500～Ф1000）、低压（380V～1140V或1650V）一般电动机输出功率都比较大。通常电源由交流电网供给，电压稳定，波形基本为正弦波，谐波很少，除大气过电压或开关操作过电压等事故状态外，电动机正常运转期间很少受电压波动的冲击。其定子绕组型式，以前JBR和一些大电流曾采用成型线圈，早年380V的JS、JS2采用半成型线圈，近年来多采用散下线的迭绕或同心绕组。如380V的Y和Y2315-355、380V～690V的IMJ315-450和ILA8315-450等。而变频电机一般由逆变器供电，电压多含高脉冲高频率谐波，文章将着重讨论中型低压变频电动机的绕组形式。
一、中型低压变频电动机电源的特点
一般变频电动机多采用晶体管逆变器供电，晶体管逆变器采用高频率脉冲，脉冲升降时间很短，从而在电机绕组中产生高电压谐波，电压脉冲峰值比标准额定电压高得多，因而线圈匝间和相间以及同相线圈间的电压应力可能非常高。有文献报导：380V电动机相间脉冲电压达1000V～1100V，相首线圈的脉冲电压达700V～900V，线圈间脉冲电压达650V～900V；500V电压的变频电动机的电压应力，相间脉冲电压达1200V～1400V，相首线圈的脉冲电压达900V～1000V，线圈间脉冲电压达8000V～1000V。电压脉冲峰值与电动机额定电压呈正相关关系，电压脉冲在绕组线圈中传播逐渐衰减。“Δ”接线绕组相首相尾的匝间以及相邻相间的线圈端部，是脉冲高压的最危险受害部位。因此，提高中型低压电动机绕组耐电压脉冲应力的问题不容忽视。
二、中型低压变频电机绕组型式的评价
（一）散下圆铜线绕组
由于圆铜线散下绕组结构简单、下线工艺传统化；散下线绕组端部短、用铜少、电阻和漏抗小；与散下线相配套的半闭口槽槽口相对较小，对降低齿谐波幅值、均衡气隙磁场、改善电机性能、降低温升、提高出力等有利，所以一般中型低压的普通电机经常采用，一些小功率变频电机也采用圆铜线散下绕组。
因电动机功率大、电源电压低、电流很大，线圈导线并绕根数多达70多根，匝数少至2～3匝，匝间工作电压高。如采用2级漆包圆铜线线制作线圈，因漆包线或多或少都存在一些小针孔，加上制造工艺的损伤，匝间工作电压高和散下在槽内的线圈首匝与末匝相碰的机遇较多，匝间进行耐压试验或运行一段时间后发现一些电机发生匝间短路故障。
即使采用3级漆包线（所谓变频电机专用线），绝缘层加大了导线的安全距离，但漆层的小孔仍难以杜绝，加厚的漆层在制造期间易变脆，使用期间出现老化变得越来越脆，容易产生危险的裂纹。当浸渍漆填充不好的气隙、针孔或后发生的裂纹处就很可能在高频脉冲电压下发生放电甚至局部出现电晕，使线圈绝缘加速老化、击穿或烧毁，降低了中型低压变频电动机的可靠性。绕组的过早损坏将缩短中型低压变频电机的寿命，有的运行一、二年，甚至几个月就出现损坏。
（二）成型绕组
成型绕组一般是用扁线绕绕制，经涨型、整型、压型、包绝缘等工序，一根扁线的截面积比散下绕组一根Φ1.5～Φ1.6圆线的截面积大得多，因而导体的并绕根数也少得多，导线绝缘占槽面积少；扁线的4个圆角所空的面积比并绕多根圆线四角所空的面积少得多，槽的有效填充系数高。成型绕组扁线排列比散下绕组的圆线整齐，杜绝首匝碰末匝或隔匝相邻的现象，匝间绝缘容易保证，相首相尾线圈加强匝间绝缘也容易做到。槽内上下层线圈和绕组端部的线圈之间和相间都有一定的间隙，绝缘容易保证。因此，成型绕组是提高变频电动机耐电压脉冲应力最好的绕组型式之一。但是，成型绕组的端部较长，用铜量多，电阻电抗大，铜耗大。与成型绕组配套的开口槽对气隙磁场的均匀分布影响较大，使齿谐波幅值增大，附加铁耗高，电动机效率较低。开口槽的卡氏系数大，加大了有效气隙长度，导致功率因数不高，铁芯长，用铁量大。总之，电动机性能相对较差，制造成本较高。
（三）半成型绕组配套半开口槽或小半开口槽
半成型绕组是指一个槽内每层一般并排放置两个半线圈，每半个线圈用扁线绕制，经涨型、整形、压型、定型（包扎固定或加包一层绝缘）等工序，主绝缘象散下线一样放置在槽内。扁线并绕的根数也比圆线少得多，槽的有效填充系数也挺高，导线排列也很整齐，也没有首匝末匝相碰或隔匝相邻的现象，匝间绝缘得以保证，相首相末加强匝间绝缘也容易实现，上下层线圈和绕组端部以及相间也有一定间隙，完全可以提高变频电动机耐电压脉冲的能力。
半成型绕组端部较散下绕组长，但比成型绕组短，槽口宽度在壮半闭口与开口槽之间，铁芯长也在两者之间，用铜量、用铁量、铜耗、铁耗、电动机效率、功率因数和电动机制造成本也都在两面三刀者之间。
三、结论
从以上对比分析得知，虽然成型绕组对提高耐电压脉冲应力最好甚至功能过剩，但其铜铁用量大、成本高。而散下绕组虽然制造成本低、电机性能较好，但存在耐电压脉冲功能不足的致命弱点，使电机可靠性差、寿命短。综合电动机性能、温升、生产难易程度、成本、特别是耐电压脉冲的能力和可靠程度等方面，半成型绕组的功能综合对比不失为中型低压变频电动机的最佳选择。实际生产中，有些电动机生产商在额定电压690V、额定频率50HZ、功率范围为110～1400KW的H355-560变频调速电机中，就采用半成型绕组，生产了许多规格，并取得了良好效果。
参考文献：
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