異步電動機雙鼠籠轉子斷條和開焊的修理

  摘 要：分析了雙鼠籠轉子斷條開焊的原因，具體介紹修理的工藝方法和步驟，提高了電機可靠性。
異步電動機雙鼠籠轉子外籠（啟動籠）銅條斷裂和開焊是比較常見的一種故障，斷裂或開焊后的銅條被甩出，引起定轉子相擦而燒毀電動機。例如，驅動循環水泵的JSQ 154-4型680kW電動機，驅動球磨機的JS 157-8型320kW電動機，驅動氨壓縮機、洗水泵等設備的JS系列電動機均有類似故障。對這類故障的修理，一般是按原樣更換銅條，重新焊接。但運行一段時間后故障依舊。經研討分析此類故障的特征、原因及過往修理工藝的弊端后，決定采用環氧樹脂充填和無緯環氧玻璃絲帶綁扎來增強外籠端部的機械強度，提高其抗電磁力和離心力的能力。 
        1．銅條斷裂的特征及原因 
        外籠銅條斷裂多發生在啟動后或堵轉時，斷點一般在槽口處和端環焊接處，銅條在槽內松動，有明顯的過熱變色跡象。原因是電動機在啟動過程中，特別是頻繁啟停和重載啟動時，啟動電流使轉子銅耗大大增加，由于集膚效應的作用，電阻較大的外籠產生高溫，造成轉子內、外籠及端環受熱不均勻，使銅條高度方向及伸出鐵心段呈現較大的溫度梯度，從而形成較大的熱應力。同時外籠銅條受高溫變形變軟，機械強度下降，在熱應力、電磁力及離心力的反復作用下，首先使應力比較集中的槽口處和端環焊接處疲勞而斷裂，少數焊接薄弱處則因接觸電阻過大而呈現局部高溫拉弧將銅條燒斷和開焊。 
        2．修理工藝 
        根據上述分析，決定從增強外籠的機械強度和保證銅條與端環的焊接質量兩方面來提高雙籠轉子的可靠性。具體修理工藝如下： 
        (1)吹掃標記。抽出轉子，用0.2-0.4MPa干燥壓縮空氣吹掃轉子，仔細檢查清理斷條及開焊部位并做好標記。
(  2)更換斷裂銅條。用略小于導條直徑的深孔鉆頭（普通鉆頭接長）沿導條槽逐段鉆穿，然后清理鐵心槽，再配以相同尺寸的新銅條打入槽內。新銅條與端環的配合孔間隙應為0.1-0.2mm。
(3)施焊。施焊前要徹底清除焊接部位的舊焊瘤、氧化皮及油垢，不能只用汽油擦拭或焊炬烘烤一下，要用30％硫酸溶液清洗，再用10％燒堿溶液中和，最后用清水沖洗干凈。焊接時，轉子豎立放置，端環面向上，在端環與鐵心之間填塞石棉，防止鐵心過熱。首先用數把焊炬以中性火焰同時均勻加熱端環，當溫度達到400℃左右時，改用一把焊炬集中加熱焊接部位，待溫度達到約800℃（呈紅色）時，將銀釬焊料（303料）觸及接頭處，釬料便熔化并逐漸填滿間隙。如焊點較多，應采取分段交叉焊接法，以減小焊接后的殘余應力。焊完一面后，再焊另一面。最后清理焊點，檢查焊接質量。 
        (4）充填環氧樹脂。將填塞的石棉取出，用中性洗滌劑洗凈轉子并加熱到60-70℃，將配制好的環氧樹脂（環氧樹脂和650固化劑各35%，丙酮和酒精各15%）澆注入各個槽內，一般澆注兩遍便可使銅條與鐵心槽的間隙充滿環氧樹脂，待其固化后用銼刀銼平。這樣，銅條即可牢牢固定在槽內。 
        (5)綁扎無緯帶。用中性洗滌劑將鐵心與端環間的籠條清洗干凈，用0.17mm×25（或15) mm無緯環氧玻璃絲帶綁扎。調整綁扎設備的摩擦輪，將無緯帶拉至轉子端部，在50r/min的速度和300-500N的拉力下進行綁扎。首先均勻地一圈一圈纏繞，最外層則可交叉纏繞，這樣既可保證綁扎強度，又使綁扎面平整光滑。注意綁扎厚度不得超過鐵心外圓。 
        (6)固化成型。不同無緯帶可按表1的溫度及時間固化后，便形成強度高、絕緣好的玻璃鋼箍。用小榔頭敲打可發出清脆的金屬聲為合格。用銼刀銼平箍環并進行動平衡校驗，合格后便可組裝試機。

表1 

        經上述方法修理的雙籠轉子，運行一直正常，再未發生斷條和開焊故障，既節省維修費用，又減小停產損失。