大型發(fā)電機(jī)線圈制造改進(jìn)工藝研究

孫春梅

摘 要：在進(jìn)行發(fā)電機(jī)線圈生產(chǎn)的過(guò)程中，運(yùn)用傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝以及無(wú)法滿足當(dāng)下發(fā)電機(jī)工作的需要了，因此必須要對(duì)這一生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化與改造，以促進(jìn)其生產(chǎn)水平的進(jìn)一步提升。在對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行改造的過(guò)程中，關(guān)鍵在于工藝參數(shù)的重新設(shè)置，線圈結(jié)構(gòu)材料的選擇也是相當(dāng)重要的，另外，還應(yīng)該在繞線工藝及其設(shè)備方面加以重視，只有在方方面面加強(qiáng)對(duì)線圈制造工藝的改進(jìn)，才能滿足目前大型發(fā)電機(jī)的工作需要，為生產(chǎn)活動(dòng)提供必要的支持。希望在本文的論述下，能夠引起相關(guān)工作者的重視。

關(guān)鍵詞：大型發(fā)電機(jī)；線圈；改造工藝

在大型發(fā)電機(jī)生產(chǎn)中，線圈是其中主要的組成部分之一，只有嚴(yán)格控制線圈的生產(chǎn)質(zhì)量，才能保證發(fā)電機(jī)能夠正常的運(yùn)行，并且延長(zhǎng)發(fā)電機(jī)的使用壽命。由此可知，線圈是否可以穩(wěn)定的進(jìn)行工作在一定程度上與發(fā)電機(jī)的可靠性密切相關(guān)。要想進(jìn)一步提升線圈的質(zhì)量，就要在制造工藝上多下功夫，將線圈的產(chǎn)品質(zhì)量得到進(jìn)一步的提升。在目前的工作中，這是重點(diǎn)的工作任務(wù)之一。在近幾年的生產(chǎn)工作中，線圈制造工藝屢屢影響到生產(chǎn)質(zhì)量，出現(xiàn)事故的現(xiàn)象屢屢發(fā)生，所以改進(jìn)工藝，保證發(fā)電機(jī)穩(wěn)定的運(yùn)行是本文的論述重點(diǎn)，希望為線圈工藝的改良提供一定的幫助。

1 對(duì)線圈制造工藝的基本要求

線圈在生產(chǎn)制造的過(guò)程中，其質(zhì)量與發(fā)電機(jī)穩(wěn)定性的運(yùn)行密切相關(guān)。所以應(yīng)該符合大型發(fā)電機(jī)對(duì)線圈生產(chǎn)的基本要求。循序漸進(jìn)的開(kāi)展生產(chǎn)，先要進(jìn)行通風(fēng)孔的沖制，然后對(duì)通風(fēng)槽以及砂光等進(jìn)行加工并且對(duì)接頭予以處理，保證對(duì)直線匝間的絕緣部分進(jìn)行壓制，做好清理工作，此外還要對(duì)端部接頭進(jìn)行加工以及砂光等，將直線與端部有機(jī)的結(jié)合在一起，這樣才能順利的完成生產(chǎn)。在上述工序中，其中最為重要的一個(gè)組成部分可以說(shuō)是沖孔工序，這一道工序也是生產(chǎn)制造工藝中的難點(diǎn)所在。如果發(fā)電機(jī)的容量出現(xiàn)增大的情況，那么線圈的導(dǎo)電面積也會(huì)隨著容量的增大而逐漸變大，由此引發(fā)線規(guī)的厚度增加，在這種情況下，沖孔工序的難度也會(huì)發(fā)生一定的改變。這是需要工作人員應(yīng)該予以重視的問(wèn)題。此外，在線圈制造的過(guò)程中，另外的難點(diǎn)在于對(duì)匝間進(jìn)行定位以及加工，只有加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)難點(diǎn)的進(jìn)一步研究，才能保證發(fā)電機(jī)能夠正常的運(yùn)行。

另外一方面，在線圈生產(chǎn)制造的過(guò)程中，工藝參數(shù)的選取是值得關(guān)注的問(wèn)題。在近幾年的發(fā)展中可以發(fā)現(xiàn)，我國(guó)的大型發(fā)電機(jī)越來(lái)越多，其單機(jī)容量也在隨之增加，在這種情況下，電機(jī)的額定電壓呈現(xiàn)出不斷增大的趨勢(shì)，這就對(duì)生產(chǎn)參數(shù)具有更加嚴(yán)格的要求。一般情況下，生產(chǎn)參數(shù)包含電壓強(qiáng)度、運(yùn)行電暈、介質(zhì)損耗以及吸潮性等內(nèi)容，加強(qiáng)工藝參數(shù)的優(yōu)化指導(dǎo)，才能滿足生產(chǎn)工藝的要求，對(duì)大型發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定性運(yùn)行具有重要的意義。

2 如何對(duì)線圈的生產(chǎn)工藝進(jìn)行改進(jìn)

2.1 線圈材料的優(yōu)化

在對(duì)線圈的生產(chǎn)工藝進(jìn)行改造時(shí)，首先應(yīng)該對(duì)其結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化選擇，由于可選擇性的材料過(guò)多，所以往往令工作人員產(chǎn)生了困惑，但是不同材料所具有的效果必然是不同的。線圈材料的組成主要包括以下幾方面，例如絕緣材料、股線材料以及防暈材料等，對(duì)于絕緣材料選擇，主要是以多膠玻璃粉母帶為主，將其作為主絕緣層的材料進(jìn)行生產(chǎn)，其中又包含了兩層，一層是粉云母紙，另外一層為無(wú)堿玻璃增強(qiáng)布，選擇桐改性環(huán)氧樹(shù)脂，將其作為粘合劑進(jìn)行使用，這樣能將線圈的絕緣性能得到進(jìn)一步提升。為了達(dá)到大型發(fā)電機(jī)生產(chǎn)的需要，還應(yīng)該選用云母紙這一材料，因?yàn)樵颇讣埦哂懈咄笟庑砸约案咝阅艿奶攸c(diǎn)。對(duì)于線圈的質(zhì)量具有進(jìn)一步的保障。

對(duì)于防暈材料的選擇，首要前提是具有一定的穩(wěn)定性，因此半導(dǎo)體低阻帶以及高阻帶是首選對(duì)象，防暈材料的主要作用在于可以將起始電暈電壓得到進(jìn)一步的提升，這樣就可以防止線圈在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)電暈的現(xiàn)象。此外，對(duì)于股線絕緣材料的選擇也是相當(dāng)重要的，這一材料為繞組線的重要組成部分，能夠?qū)⒔^緣的厚度得到進(jìn)一步的降低，同時(shí)可以促進(jìn)電機(jī)槽滿率的提升，為電機(jī)的技術(shù)指標(biāo)帶來(lái)極大的幫助。

2.2 繞線工藝及設(shè)備改進(jìn)

國(guó)內(nèi)外線圈繞線工藝包括疊繞、波形繞、分布波形繞三種，其中分布波形繞是目前國(guó)內(nèi)外最為先進(jìn)的繞線方法。在國(guó)內(nèi)，采用最多的是疊繞工藝，但其僅適用于人工嵌線且槽滿率不高的情況，更多用于功率較小的電機(jī)。波形繞在機(jī)械嵌線、槽滿率上優(yōu)于疊線工藝，且比疊線繞成本低。分布波形繞不僅適用于機(jī)械繞線，且槽滿率能夠達(dá)到84%，因?yàn)闊o(wú)效邊和線端面距離小，因此更加省錢。

分布波形繞工藝具有線圈正反雙向繞制、線圈的分布具有相位角，以及線圈始、終端定向等特征，需經(jīng)過(guò)設(shè)備與模具單工序來(lái)實(shí)現(xiàn)。國(guó)內(nèi)外的線圈繞線機(jī)普遍采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)繞線，對(duì)于水輪發(fā)電機(jī)等大型電機(jī)的線圈，對(duì)于繞線機(jī)的要求更高。根據(jù)分布波形繞的工藝特點(diǎn)，繞線機(jī)應(yīng)將交流伺服調(diào)速式作為驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的繞線、排線及分度等功能。

2.3 線圈絕緣改進(jìn)工藝

當(dāng)前傳統(tǒng)的多膠模壓工藝已經(jīng)不能夠滿足大型電機(jī)高電壓與高工作場(chǎng)強(qiáng)線圈的制造需求，然而仍然具有許多工藝優(yōu)勢(shì)，因此需在保留原有優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，對(duì)多膠模壓工藝進(jìn)行改進(jìn)。首先，為了調(diào)整云母帶的膠化時(shí)間，必須進(jìn)行主絕緣的預(yù)烘處理，且在預(yù)烘處理后24小時(shí)以內(nèi)必須進(jìn)行模壓，以防云母帶膠化時(shí)間變化和線圈的吸潮。在線圈的烘爐外加熱固化方面，傳統(tǒng)的工頻大電流通電加熱方法很難保證線圈各點(diǎn)溫度的的均勻，進(jìn)而引起絕緣發(fā)空，影響介電性能，因此應(yīng)采用專門設(shè)計(jì)的電烘焙外加熱手動(dòng)絕緣壓模。

少膠VPI絕緣工藝要經(jīng)過(guò)導(dǎo)線的制造、主絕緣的包扎、預(yù)烘、VPI浸漬、加熱絕緣固化以及防暈處理等工序，最終還需進(jìn)行絕緣性能的試驗(yàn)。其中主絕緣的包扎是決定線圈絕緣性能的關(guān)鍵因素之一。由于場(chǎng)強(qiáng)的增大，對(duì)于少膠體系線圈，其主絕緣厚度在同電壓等級(jí)情況下較多膠體系薄，相應(yīng)的云母帶包扎厚度也應(yīng)隨之減小。在VPI浸漬工序中，加壓是保證樹(shù)脂充分浸入線圈云母帶層之問(wèn)的最重要過(guò)程，浸漬后不應(yīng)立即取出，而應(yīng)晾曬30分鐘左右，避免浪費(fèi)。在后期的絕緣固化工序中，對(duì)于線圈的直線部分，應(yīng)使用精加工的模具型腔以確保線圈截面尺寸的精確，對(duì)于線圈的引線部位，應(yīng)合理設(shè)定定位裝置，保證引線相對(duì)于直線的空間尺寸，對(duì)于線圈的端部，采用銅環(huán)引線處理方法，包夾板熱收縮帶固化。

結(jié)束語(yǔ)

由于工作場(chǎng)強(qiáng)的提高，傳統(tǒng)的大型發(fā)電機(jī)線圈制造工藝已經(jīng)不能夠滿足加工要求，而必須通過(guò)工藝的改進(jìn)，提高線圈質(zhì)量。線圈制造工藝的改進(jìn)應(yīng)能進(jìn)一步提高耐電壓強(qiáng)度、介質(zhì)損耗、運(yùn)行電暈等關(guān)鍵參數(shù)。

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