YR5000-245000Kw大修总结

YR5000-24/28605000Kw电机转子修理方案一.事故原因分析YR5000-24/2860电机转子支架是由焊在轮箍上的两道幅板上面沿轴向敷设12根筋焊接而成的笼形结构.在这12根支架筋上开槽,并放置12对切向键.由这12对切向键把转子铁心撑紧而传递转矩.哈尔滨电机厂设计的这个转子支架的12根筋的两端伸出幅板的长度较长,形成悬臂梁状态.支架筋是沿轴向均匀传递转矩的.这样支架筋在与幅板焊接处所受到的扭力就很大.在有些切向键松动而不传递转矩后,其余支架筋所受到的扭力就更大,而发生断裂.二.修理方案要点1.12根支架筋加固.特别是已经断裂的更应加固好.可以在支架筋的悬出部位两侧沿切向加三角形撑块焊牢.支架筋下面也可以沿径向加焊三角支撑块.但不如切向作用大.2.12对切向键更换.认真研配.3.铁心加热再把键打紧打键.这是为了使传递扭矩的切向键在电机运行时不松弛.要求在铁心比支架温度高35-40度的条件下,将键再楔紧.4.由于铁心不可避免地产生变形和偏心,为此应该把转子铁心表面车园.以免由于气隙不均而产生电磁振动.5.以上处理的转子应该作静平衡.三.电修厂所做的工作1.12对切向键的研配2.铁心加热,与支架形成需要的温差.并均匀把键打紧.3.核算能否车削转子表面.四.铁心加热方案1.若按照电机厂的加热方案是对铁心进行感应加热.即在铁心外园上缠绕一定匝数的电缆通入工频交流电,利用铁心的磁滞和涡流效应使铁心发热.但现在铁心上有线圈,就不能再用感应加热.2.是考虑能否对线圈通电加热(1).从滑环通三相交流该电机转子电压U2=1850V,转子电流I2=1639A三角形接法.单独给转子通电时的短路电压大约为额定电压的1/5-1/6即308V-370V,此电源在现场难以找到.虽然此方案的三相电流一致,发热也均匀.但电源解决不了,只能放弃.(2).用直流电.我厂有30Kw6V/12V5000/2500A直流发电机.考虑能否用它供电.从滑环上任意两个环通电,相当于两相绕组串联后再与第三相绕组并联.经计算每相绕组的电阻为0.0158欧姆.按此接法,从滑环上测得的总电阻为0.01053欧姆.电压12V时的电流为1140A,功率为13.68Kw还有一种接法.把一相短路,另两相并联.总电阻为0.0079欧姆.电压为12V时的电流为1519A.功率为18.23Kw.比第一种接法高33%因此选用第二种接法.但即使这样加热功率还偏低.把发电机强励到16V,电流为2025A,加热功率为32.4Kw电机过载可以承受.3.同时用电热板辅助加热铁心,这样得以产生40度的温差.才能把键打紧.五.计算40度温差时键的过盈量铁心内径2250mm,半径1125mm.铁的线膨胀系数为11.2*10^-6因此键槽可膨胀出1125*40*11.2*10^-6=0.504mm.键的斜度是1:100,因此在键的加工研配时要留出这一尺寸.六.计算车削转子表面对电机运行性能的影响大型电机的转子表面一般是轻易不能再车削的.现在若不车削将会由于气隙不均匀而引起电磁振动.若车削后气隙增大对电机的运行性能有什麽影响.是大家十分关注的问题.为此我上计算机按车削前后不同的气隙进行了全面的电磁计算.计算结果分析认为对电机的功率转矩都影响很小.车大气隙后励磁电流将增加,从而降低功率因数和增加定子电流增加发热.如果能把气隙的增大控制在0.5mm,还是可以的.于是确定车削转子以气隙增加0.5mm左右为限.此时功率因数已经降到0.705,不能再降定子温升已经到80K,不宜再增加.因此气隙不宜再增加.电机原设计和车大气隙后的性能比较原设计气隙车大0.5mm变化趋势及影响气隙3.0mm3.5mm增大0.5mm励磁电流227.3A257.3A增大30.0A标么值0.78740.8914增大10.4%额定电流407.8A431.0A增大23.2A最大转矩倍数3.26(较高)3.07减小5.83%影响不大功率因数0.7436(较低)0.7051减小0.04影响不大效率95.19%94.98%减小0.21百分点总损耗252.3Kw264.0Kw增加11.7Kw定子热负荷2453.02740.(还可以)增加11.17%转子热负荷1944.11970.(还可以)增加1.34%定子铁心温升47.7K51.2K增加3.5K定子线圈温升73.2K80.5K增加7.3K转子铁心温升40.9K42.0K增加1.1K转子线圈温升53.9K54.9K增加1.0K包钢电气制造检修公司张继远YR5000-24/28605000Kw10Kv同步电动机F级绝缘规范和试验规范一.电机铭牌YR5000-24/28605000Kw250r/mCos$0.9定子10Kv412A转子1850V1639AF级64000Kg哈尔滨电机厂1989年1月No二.铁心绕组数据1.铁心Da=2860Di=2540Lt=1010Z=216bn*hn14.1*81.62.绕组2p=24q=3.0y=8a=1Y3.原线圈a.导线3.0*6.3/3.4*6.7SBEMB-40/155单玻双层聚酰亚胺薄膜绕包线b.绕法上下两根并绕匝数4匝/只c.匝间0.14*25F级粉云母带半迭包一层.匝间压好后为7.4*29.5每匝宽7.4-(6.7+0.1)=0.6高29.5/4-2*(3.4+0.02)=0.535d.主绝缘0.14*25F级粉云母带半迭包14层.主绝缘压好后为13.6*35.7直线部分双边绝缘厚度宽13.6-7.4=6.20高35.7-29.5=6.20层数计算(6.20-0.40)/0.42=13.8105(6.20-0.40)/14=0.414286端部绝缘热收缩后为15.4*37.9直线部分双边绝缘厚度宽15.4-7.5=7.90高37.9-39.0=7.904.发热参数导线2-3.0*6.3S=18.35电流密度J=412.25/2/(2*18.35)=5.6165线负荷AS=412.25/2*4*2*216/(254*3.1416)=446.366热负荷AS*J=446.366*5.6165=2507.0135.槽内填充高度79.6-2*35.7=8.2槽底垫条1.0mm层间垫条2.0mm槽楔4.0mm楔上0.5mm线圈公差2*0.3mm以上总共1.0+2.0+4.0+0.5+2*0.3=8.1如果线圈高度为上公差,只有0.1mm裕度.很紧张.宽度14.1-13.6=0.50如果线圈宽度为上公差,有0.3mm裕度.对于1010mm的铁心长度也不富裕.三.新线圈由于导线绝缘是双层亚胺薄膜加单玻璃丝.绝缘厚度0.4mm很困难.若做成0.5mm,线圈高度要增加0.8mm,上下两边就是1.6mm,不行.若做成0.45mm,线圈高度要增加0.4mm,上下两边就是0.8mm,若主绝缘不出现上公差,还可以.但是就怕电磁线保证不了.可以考虑用单玻单薄膜绝缘厚度做到0.35mm.匝间亚胺三合一带半迭包一层平包一层.这样高度计算如下:导线3.0*6.3/3.35*6.654*(2*(3.35+0.02))=4*6.74=26.96匝间绝缘用0.14*255443-1聚酰亚胺薄膜复合粉云母带半迭包1层,再平包一层.每匝压好以后的绝缘厚度为0.70mm.匝间模压以后的尺寸为高度4*6.74+4*0.70=29.76比原线圈高0.26mm在上公差内.宽度6.65+0.1+0.70=7.45比原线圈宽0.05mm在上公差内.导线1.68*4.4SBMB-50/155-2N自粘性聚酰亚胺薄膜绕包线包钢集团电气有限公司2001年3月31日YR5000-24/286010Kv5000Kw绕线式异步电动机转子支架开裂和键松动事故的处理总结一.前言YR5000-24/286010Kv5000Kw绕线式异步电动机系包钢初轧厂连轧车间650机架的主传动电动机.该机是1989年由哈尔滨电机厂制造并于同年8月在包钢安装的.以代替原来由沈阳电机厂制造的4000Kw电机.这是国内制造的功率最大的高压绕线式异步电动机.该电机运行8年来一直运行正常.随着初轧厂连轧车间产量的不断提高,电机的作业率也不断提高.于1997年发生了转子支架开裂和键松动事故.新购一个转子需要外购资金130万元.并且制造周期长.生产上等不得.电修厂依靠依靠自己的力量分析了事故发生的原因并因地制宜确定了修理方案.对该转子进行了修复.二.电机铭牌型号YR5000-24/2860功率5000Kw转速247.5r/m功率因数0.74效率94%绝缘等级F/F级定子电压10Kv定子电流402A接法2Y转子电压1850V转子电流1639A接法2Δ定子重量21500Kg转子重量21500Kg总重量640000Kg哈尔滨电机厂1989年1月出品出厂编号7-15904三.事故原因分析YR5000-24/2860电机转子支架是由焊在轮箍上的两道幅板上面沿轴向敷设12根筋焊接而成的笼形结构.在这12根支架筋上开槽,并放置12对切向键.由这12对切向键把转子铁心撑紧而传递转矩.哈尔滨电机厂设计的这个转子支架的12根筋的两端伸出幅板的长度较长,形成悬臂梁状态.支架筋是沿轴向均匀传递转矩的.这样支架筋在与幅板焊接处所受到的扭力就很大.在有些切向键松动而不传递转矩后,其余支架筋所受到的扭力就更大,而发生断裂.四.修理方案要点1.12根支架筋加固.特别是已经断裂的更应加固好.可以在支架筋的悬出部位两侧沿切向加三角形撑块焊牢.支架筋下面也可以沿径向加焊三角支撑块.但不如切向作用大.2.12对切向键更换.认真研配.3.铁心加热再把键打紧打键.这是为了使传递扭矩的切向键在电机运行时不松弛.要求在铁心比支架温度高35-40度的条件下,将键再楔紧.4.由于铁心不可避免地产生变形和偏心,为此应该把转子铁心表面车园.以免由于气隙不均而产生电磁振动.5.以上处理的转子应该作静平衡.五.电修厂所做的工作1.12对切向键的研配2.铁心加热,与支架形成需要的温差.并均匀把键打紧.3.核算能否车削转子表面.六.铁心加热方案1．若按照电机厂的加热方案是对铁心进行感应加热.即在铁心外园上缠绕一定匝数的电缆通入工频交流电,利用铁心的磁滞和涡流效应使铁心发热.但现在铁心上有线圈,就不能再用感应加热.2．于是考虑能否对线圈通电加热2．1．从滑环通三相交流该电机转子电压U2=1850V,转子电流I2=1639A三角形接法.单独给转子通电时的短路电压大约为额定电压的1/5-1/6,即308V-370V,此电源在现场难以找到.(没有这麽大的功率)虽然此方案的三相电流一致,发热也均匀.但电源解决不了,只能放弃.2．2．用直流电.我厂有30Kw6V/12V5000/2500A直流发电机.考虑能否用它供电.从滑环上任意两个环通电,相当于两相绕组串联后再与第三相绕组并联.经计算每相绕组的电阻为0.0158欧姆.按此接法,从滑环上测得的总电阻为0.01053欧姆.电压12V时的电流为1140A,功率为13.68Kw2．3．还有一种接法.把一相短路,另两相并联.总电阻为0.0079欧姆.电压为12V时的电流为1519A.功率为18.23Kw.比第一种接法高33%因此选用第二种接法.但即使这样加热功率还偏低.把发电机强励到16V,电流为2025A,加热功率为32.4Kw电机过载可以承受.2．4．同时用电热板辅助加热铁心,这样得以产生40度的温差.才能把键打紧.七.计算40度温差时键的过盈量铁心内径2250mm,半径1125mm.铁的线膨胀系数为11.2*10^-6因此键槽可膨胀出1125*40*11.2*10^-6=0.504mm.键的斜度是1:100,因此在键的加工研配时要留出这一尺寸.八.计算车削转子表面对电机运行性能的影响大型电机的转子表面一般是轻易不能再车削的.现在若不车削将会由于气隙不均匀而引起电磁振动.若车削后气隙增大对电机的运行性能有什麽影响.是大家十分关注的问题.为此我上计算机按车削前后不同的气隙进行了全面的电磁计算.计算结果分析认为对电机的功率转矩都影响很小.车大气隙后励磁电流