同步電動機集電環(huán)技術(shù)改造

【摘要】隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，在石化等企業(yè)中對大型高壓同步電動機的需求量越來越大，同步電動機能否正常運行直接影響著企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展。在同步電動機中，集電環(huán)是非常重要的一項技術(shù)，一旦集電環(huán)發(fā)生故障，同步電動機的運用就會受到影響，給企業(yè)正常的生產(chǎn)發(fā)展帶來較為嚴(yán)重的影響。本文對當(dāng)前同步電動機集電環(huán)技術(shù)進(jìn)行了較為細(xì)致的分析、研究與探討，對同步電動機集電環(huán)技術(shù)的改造進(jìn)行了探討，旨在提高同步電動機的運行效率，從而提高整個企業(yè)的生產(chǎn)效率，促進(jìn)企業(yè)的健康、長效發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】同步電動機；集電環(huán)技術(shù)；技術(shù)改造

引言

同步電動機同異步電動機的定子繞組一樣，是一種交流電機[1]。同步電動機的定子繞組與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的速度產(chǎn)生出來的旋轉(zhuǎn)磁場的速度是一樣的，因此叫做同步電動機。因為同步電動機的定子繞組與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的速度產(chǎn)生出來的旋轉(zhuǎn)磁場的速度是一樣的，所以就相位來說，同步電動機產(chǎn)生出來的電流是超前于電壓的[2]。也就是說，我們可以把同步電動機看成是一個容性的負(fù)載物，在大多數(shù)情況下，我們都可以對同步電動機的供電系統(tǒng)功率因素進(jìn)行改進(jìn)。集電環(huán)又可以稱之為滑環(huán)、導(dǎo)電環(huán)、匯流環(huán)以及集流環(huán)等。我們可以把集電環(huán)運用在有連續(xù)旋轉(zhuǎn)要求，又可以將旋轉(zhuǎn)位置與固定位置之間的信號與電源進(jìn)行傳輸?shù)臋C電系統(tǒng)中[3]。同步電動機在運行的過程中，對集電環(huán)技術(shù)的要求比較高，稍不留意，受電、熱以及各種機械力的作用影響，轉(zhuǎn)子的集電環(huán)絕緣結(jié)構(gòu)便會發(fā)生變異，特別是碳刷室內(nèi)的碳刷與集電環(huán)發(fā)生相互摩擦之后，非常容易產(chǎn)生殘余的碳粉。如果集電環(huán)的固定螺栓與外側(cè)面之間聚集了過多的碳粉，爬電的現(xiàn)象便非常容易產(chǎn)生，從而造成集電環(huán)接地故障，影響到整個企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展[4]。因此，對同步電動機集電環(huán)技術(shù)進(jìn)行改造具有一定的意義以及重要性。

1、云母片尺寸和數(shù)量的計算

根據(jù)下列的公式（1）與（2）可以計算出L（云母片的長度）與N（每個內(nèi)套所需要的云母片數(shù)）[5]。

在公式（1）與公式（2）中，車削后的云母厚度用δ/表示，通常取用6毫米；云母片的厚度用δ表示；在進(jìn)行包扎時兩云母片之間邊緣相錯的距離用T表示，通常取用9-19毫米的；內(nèi)套的直徑用D表示。

2、制作工藝

首先，需要使用的云母片可以用剪床剪出來，集電環(huán)的內(nèi)、外表面以及內(nèi)套要用酒精進(jìn)行消毒與清潔，還要在內(nèi)套的外圓表面涂刷上一層1231的蟲膠漆。其次，在加熱云母片的時候，要把云母片加熱到59-90℃，具體溫度為加熱到其軟化為止，然后在內(nèi)套的外圓表面上快速敷貼上云母片，而且要讓內(nèi)套的下端面與底邊對齊，云母片的上邊要比內(nèi)套上端面高出4-12毫米[6]。此外還得保障第一片云母與第二片云母之間相錯的節(jié)距為T，內(nèi)套上都要依次貼上其他云母片，而且要將云母片壓緊在全部的表面中。再次，要在云母套外圓表面上包扎上兩層石蠟電化紙，并且用玻璃絲帶將其扎緊，然后在壓模底座上放置好已經(jīng)包扎好的云母內(nèi)套、活動塊以及已經(jīng)套裝好的壓模外環(huán)。第一次對油壓機進(jìn)行加壓的時候，其壓力要達(dá)到5MPa。最后，要把壓模與已經(jīng)裝好的內(nèi)套一起放置到可調(diào)的電爐中，并讓其逐漸升溫。如果內(nèi)套的云母層的溫度已經(jīng)上升到了128±6℃，就要立馬從電爐中拿出壓模，并將其放置到油壓機的臺面上，對其進(jìn)行第二次的加壓，其壓力要求為58MPa，加壓的時間為50分鐘。第二次加壓過后，要把壓模再一次放置到可調(diào)的電爐中，并用150℃±16℃的溫度，對其進(jìn)行烘焙，烘焙時間為三小時。烘焙完成之后，再從電爐中將其取出來，并再次放置到油壓機的臺面上進(jìn)行第三次加壓，壓力的強度必須達(dá)到9.0MPa，加壓的時間最好是兩個小時。等到壓模自然冷卻到室溫之后，將壓模打去并拿下已經(jīng)壓好的內(nèi)套。

除了以上講述的制作工藝要素之外，還要對內(nèi)套上是否已經(jīng)緊貼上了云母進(jìn)行檢查，在使用金屬對絕緣表面進(jìn)行敲打的時候不可以發(fā)出啞聲，而且在絕緣層的表面絕對不能有起層或者粘合不牢的情況出現(xiàn)[7]。然后將內(nèi)套放置到車床進(jìn)行車削，其旋轉(zhuǎn)的方向應(yīng)該和云母粘貼的方向是一樣的。在進(jìn)行車削的時候，應(yīng)該找正好基準(zhǔn)點，通常都是運用內(nèi)套內(nèi)圓的表面，進(jìn)刀的量也應(yīng)該盡可能地小，以免云母層起皮，出現(xiàn)云母片脫落的現(xiàn)象，圖紙的尺寸也要十分地注意，還要對云母片兩端的絕緣層并倒角進(jìn)行切除。把內(nèi)套放置到平臺上，擦除干凈云母的表面，而且還要將四個登高的鋼墊塊均勻地放置到內(nèi)套的周圍。

此外，還要對集電環(huán)的倒角和內(nèi)徑進(jìn)行檢查，為了達(dá)到讓其膨脹的目的，可用氣焊的方式進(jìn)行加熱，隨時運用卡尺對集電環(huán)的內(nèi)徑進(jìn)行檢測。如果集電環(huán)的倒角、內(nèi)徑與內(nèi)套的外徑尺寸相同的話，就在內(nèi)套上使用銅棒將其均勻地打入到集電環(huán)中。在集電環(huán)的倒角和內(nèi)徑還在熱膨脹的狀態(tài)中應(yīng)該講電機轉(zhuǎn)軸快速地安裝到集電環(huán)中，并采取讓其自然冷卻的方式進(jìn)行冷卻。在安裝的過程中，還要特別注意轉(zhuǎn)子在引線中所處的位置。將1231蟲膠漆涂刷在外套貼壓的兩端的時候，要使用順時針的方式將其包纏緊，并運用4毫米的綁線。包扎好之后，要再刷上一層蟲膠漆，其表面要用上玻璃絲帶進(jìn)行捆扎，并扎緊，最后再刷上一層蟲膠漆。

3、改造效果

對同步電動機集電環(huán)技術(shù)進(jìn)行改造的時候，通常采用的都是內(nèi)套云母法與鑲套法。使用鑲套法的時候，非常容易發(fā)生熱變形的現(xiàn)象，導(dǎo)致出現(xiàn)碳刷損壞的局面。碳刷一旦損壞，其接觸性能便會變差，過多的電磁便會產(chǎn)生出來，嚴(yán)重影響到同步電動機集電環(huán)的使用壽命。另一方面，停車的次數(shù)過多，就會產(chǎn)生較大的勵磁電流波動的現(xiàn)象，影響到整個企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展。

在使用內(nèi)套云母法的時候，集電環(huán)將被緊緊地套牢住，碳刷便不會出現(xiàn)容易損壞的現(xiàn)象。當(dāng)碳刷表現(xiàn)出了良好的接觸性能，企業(yè)在電火方面的花費就會減少，在節(jié)省經(jīng)濟(jì)成本的同時也延長了碳刷以及同步電動機集電環(huán)的使用壽命，也能從根本上降低停車的次數(shù)。運用內(nèi)套云母法在勵磁電流方面表現(xiàn)出來的波動也是比較穩(wěn)定的。

4、結(jié)語

綜上所述，同步電動機同異步電動機及定子繞組一樣，是一種交流電機，其定子繞組與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的速度產(chǎn)生出來的旋轉(zhuǎn)磁場的速度是一樣的。同步電動機在運行的過程中，對集電環(huán)技術(shù)的要求比較高，一旦集電環(huán)發(fā)生故障，同步電動機的運用就會受到影響，給企業(yè)正常的生產(chǎn)發(fā)展帶來較為嚴(yán)重的影響。因此，對同步電動機集電環(huán)技術(shù)進(jìn)行探討與研究具有非常重大的意義以及必要性。

參考文獻(xiàn)

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