提高绕线式电机转子性能的维修方法与流程

本发明涉及电机维修技术领域，尤其涉及一种提高绕线式电机转子性能的维修方法。

背景技术：

申请人所使用的某吊车的电机是绕线式交流电机，此类电机包括转子铁芯和位于转子铁芯端部的多个并头套，各并头套圆周均布形成环状结构，并头套上焊接有串联线。

该电机常见故障是转子线圈铜导条端部与串联线焊接部位崩断，导致电机无法正常运行。分析其原因如下：

1、电机转子并头套及串联线焊接常采用锡焊工艺，焊锡主要分两种类别：(1)、有铅焊锡，熔点温度为183～190℃；(2)、无铅焊锡，熔点温度随合金材质不同而有所变化，其熔点温度最高也只有227℃。因此焊料熔点较低。

2、而经过对电机本体结构研究分析和现场实地考察，发现电机存在局部过热问题，主要原因如下：

(1)电机本身的散热条件差。

吊车电机因为现场环境恶劣，灰尘极大，所以电机在选型设计上采用的是全密封结构，该种结构可以有效防止外界灰尘进入电机内部引起电机绝缘下降的问题，但同时导致了另外一个问题的产生，那就是电机内部散热不良，电机铜耗、铁耗、轴承机械摩擦及其杂散损耗所产生的热量只能通过其外壳散热筋与外界进行热交换，这种散热方式效率极低。

(2)环境温度高，不利于电机散热。吊车电机主要用于现场重型钢水包的倒运，钢水包本身温度极高，经现场测量，地面环境温度达到60℃以上，吊车电机位于钢水包上空，其环境温度更高，经实地检测，现场高空温度在80℃以上，如此高的环境温度，必然导致吊车电机本身散热困难。

(3)吊车电机频繁正反转的运行特点，导致电机转子电流冲击负荷大，局部发热严重。一般而言，电机启动电流为额定电流的7倍左右，而从一个旋转方向改变到反方向旋转则启动电流会超过7倍，甚至超过很多。虽然吊车电机频繁正反转的电流冲击引起的发热不至于引起电机整体温度升高，但对电流经过的导体局部温升影响是明显的，即短时高温冲击是存在的，并且很频繁。

综合上述析，电机工作环境和特点易导致局部温度过高，并导致转子线圈铜导条端部与串联线焊接的焊料难以承受如此高温，因此出现转子线圈铜导条端部与串联线焊接部位崩断。在电机大修时应采取措施予以避免。

此外，电机转子大修后，并头套间距不均匀，一些并头套之间距离较小。并头套间隙过小时，并头套之间容易发生空气击穿，产生匝间或相间放炮。但目前的电子转子维修方法无法达到让并头套完全均匀分布的理想状态。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种能够降低绕线式电机转子故障率，提高绕线式电机转子性能的维修方法。

为解决上述问题采用的技术方案是：提高绕线式电机转子性能的维修方法包括并头套与串联线焊接工序和并头套间距均匀化工序；

并头套与串联线焊接工序包括以下步骤：

a、将并头套套到电机转子导条端部上，采用火焰钎焊焊接，使焊料填充在并头套与电机转子导条之间，焊料采用铜磷焊料；

b、采用火焰钎焊将串联线与并头套焊接，焊料采用银基铜磷焊料；

并头套间距均匀化工序以下步骤：

c、清点并头套数量，测量并头套的外形尺寸，测量各个并头套形成的环状结构的内径和外径，根据上述测量结果确定相邻并头套之间间隙的理论尺寸；

d、根据相邻并头套之间间隙的理论尺寸制作间隔塞片，间隔塞片由玻璃丝板制成，间隔塞片的数量与并头套数量相同；

e、将间隔塞片塞入相邻并头套之间的间隙中，一个间隙塞入一个间隔塞片，间隔赛片不超出并头套外端；

f、用无纬带缠绕环状结构；无纬带外表面不超出转子铁芯外表面；无纬带能够给予并头套向内的力；

g、电机转子整体入炉固化无纬带；浸漆固化间隔塞片。

进一步的是：在步骤a前进行焊接准备，将电机转子水平放置在可转动的支架上；清理待焊接零部件，要求表面光亮无杂质；采用湿石棉对焊接部位附近绕组进行保护。

进一步的是：步骤a和b中，采用水平横焊位焊接，火焰45°朝外；采用中性焰快速对焊接接头充分预热到至450～600℃，再添加铜磷焊料使焊料充分填充在并头套与转子线圈导条之间；再添加银基铜磷焊料使串联线与并头套充分熔合，焊料填满焊缝。

进一步的是：步骤c中确定相邻并头套之间间隙的理论尺寸的具体方法为：根据测量尺寸，利用制图软件绘制环状结构的cad图，并用制图软件的尺寸测量功能测量相邻并头套之间间隙的尺寸。

本发明的有益效果是：1、铜磷焊料良好的流动性有效地解决了并头套焊接难点问题，在并头套与铜导条之间小而深的空间内保证焊接过程中焊料可以充分填充到位，同时其710～793℃的熔点温度，正是工艺改进所需的高熔点性能。银基铜磷焊料特别适用间隙不均场合，满足了实际对接焊接中，焊料需要适应串联线与铜导条间隙不均匀的工艺要求。焊接接头塑性好，满足了承受振动载荷的工艺需求，同时其导电性提高的特点，也有利于降低对接焊点的接触电阻，降低冲击电流经过对接焊点时产生的局部高温。并且熔点温度645～800℃，能够承受频繁的短时高温冲击而不会发生熔化、开焊问题，满足焊料的熔点温度足够高的工艺需求。因此本发明能够提高焊接面的接触面积，提高焊接点抵抗振动载荷的性能，提高焊接点的导电性能，提高焊接点的熔点温度。

2、间隔塞片使得相邻并头套间的间隙均匀，能够避免并头套间的间隙过小，同时也在一定程度上提高了并头套间的电气绝缘强度，从而避免并头套之间发生空气击穿，避免产生匝间或相间放炮。

3、间隔塞片、并头套在无纬带的作用下形成一个连续的整体圆环，提高了并头套整体抗振性能，降低了并头套之间的相对振动，有利于提高转子并头套的整体稳固性。

附图说明

图1采用本发明方法处理后的电机转子结构图；

图中标记为：并头套1、环状结构2、转子铁芯3、间隔塞片4、无纬带5、串联线6。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

提高绕线式电机转子性能的维修方法包括并头套1与串联线6焊接工序和并头套1间距均匀化工序；

并头套1与串联线6焊接工序包括以下步骤：a、将并头套1套到电机转子导条端部上，采用火焰钎焊焊接，使焊料填充在并头套1与电机转子导条之间，焊料采用铜磷焊料；b、采用火焰钎焊将串联线6与并头套1焊接，焊料采用银基铜磷焊料；

并头套1间距均匀化工序以下步骤：c、清点并头套1数量，测量并头套1的外形尺寸，测量各个并头套1形成的环状结构2的内径和外径，根据上述测量结果确定相邻并头套1之间间隙的理论尺寸；d、根据相邻并头套1之间间隙的理论尺寸制作间隔塞片4，间隔塞片4由玻璃丝板制成，间隔塞片4的数量与并头套1数量相同；e、将间隔塞片4塞入相邻并头套1之间的间隙中，一个间隙塞入一个间隔塞片4，间隔赛片4不超出并头套1外端；f、用无纬带5缠绕环状结构2；无纬带5外表面不超出转子铁芯3外表面；无纬带5能够给予并头套1向内的力；g、电机转子整体入炉固化无纬带5；浸漆固化间隔塞片4。

在步骤a前应进行必要的进行焊接准备，例如将电机转子水平放置在可转动的支架上。并头套1圆周均布，焊接好一个后，旋转电机转子进行下一个焊接，直至并头套1全部焊完。串联线6一般是圆周均布的三个，同样是焊接好一个后，旋转电机转子进行下一个焊接，直至串联线6全部焊完。

此外还应常规地进行其他准备，例如：准备施工所需的工具、设备及防火器材；穿戴好劳保用品；准备好焊接前的工装器具、确定气路是否畅通；清理待焊接零部件，要求表面光亮无杂质；采用湿石棉对焊接部位附近绕组进行保护。

火焰钎焊是现有焊接技术，本发明火焰钎焊与现有技术相同，一些操作方式或参数如下：步骤a和b中，采用水平横焊位焊接，火焰45°朝外；采用中性焰快速对焊接接头充分预热到至450～600℃，再添加铜磷焊料使焊料充分填充在并头套与转子线圈导条之间；再添加银基铜磷焊料使串联线6与并头套1充分熔合，焊料填满焊缝。

步骤c中确定相邻并头套1之间间隙的理论尺寸的具体方法可以为：根据测量尺寸，利用制图软件绘制环状结构2的cad图，并用制图软件的尺寸测量功能测量相邻并头套1之间间隙的尺寸。

间隔塞片4的长度和宽度最好与并头套1相同，间隔塞片4的截面形状最好是楔形，这样与并头套1间的间隙更匹配。为了方便制造间隔塞片4的截面形状也可以是矩形，间隔塞片4的厚度与并头套1间隙的内端宽度适配。

无纬带5是现有技术产品，步骤d中，无纬带5应缠绕多层。使无纬带5处于张紧状态，无纬带5就能够给予并头套1向内的力。步骤e中，电机转子整体入炉固化无纬带5和浸漆固化的方法为现有技术。

由于无纬带5就能够给予并头套1向内的力使得环状结构2缩小，并头套1间距缩小，从而使得相邻并头套1能够有效夹持间隔塞片4；加上无纬带5将间隔塞片4封闭在内；再加上浸漆固化也具有一定的防移动作用；因此电机转子旋转时，虽然间隔塞片4收到离心力，但也不会径向向外位移。间隔塞片4径向向内和轴向移动的作用力更小，更不会径向向内和轴向移动。因此本发明具有很高的可靠性。