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摘要：本文通过对高压异步电动机定子绕组制造过程的分析描述，明确了定子绕组制造过程中影响质量的关键点，提出了规范性要求，并经过验证可行有效。
关键词：高压异步电动机定子绕组过程质量控制
0 引言
高压异步电动机应用领域广泛，定子绕组作为电动机的核心部件，长期过载、电流超过额定电流、绝缘老化、绕组嵌线时绝缘物受伤等都会造成绕组的击穿，从而引起电动机突然停机甚至会给用户造成重大人员财产损失。因此，定子绕组制造质量成为影响电动机可靠性的关键。本文根据定子绕组制造过程中容易出现问题的工步，提出高压异步电动机定子绕组制造过程控制要求，以进一步提升绕组制造质量。经过试验验证，这些要求可行、有效。
1 嵌、接线前的准备
1.1 定子铁芯的检查要求 定子铁芯上的工作号、规格型号标示与技术通知单一致。定子铁芯表面基本无锈蚀、磕碰、灰尘等缺陷。齿压板无明显扭斜变形、尖角、毛刺等。压圈倒角明显、不高出槽底，压圈螺孔螺纹没有损伤，孔内无杂物。槽型整齐，槽内无焊豆、焊渣、倒片、错片等缺陷，铁芯槽内无铁屑、灰尘等异物。
1.2 定子线圈的检查要求 定子线圈对应的工作号、规格型号标示、数量与技术通知单一致，检查试验合格标记齐全、清晰。定子线圈绝缘无磕碰、污物、直线部分破损等明显缺陷。
2 定子绕组嵌、接线过程要求
2.1 定子线圈嵌线前的挤压 采用白坯工艺制造的定子线圈，嵌线前需对其直线部分进行挤压，以降低嵌线难度，减小嵌线过程中因嵌线困难造成绝缘损伤的风险。挤压板表面应光滑、平整，无锈蚀、灰尘，尖角、毛刺等，所有棱角必须倒钝。线圈直线部分同一部位每次挤压时间不宜过长，一般不超过3秒钟，挤压时应注意保证定子线圈直线部分高度方向与压板平行贴合，不允许出现挤压过程中线圈倾斜，以避免挤压过程中挤压版损伤定子线圈绝缘。挤压操作不适用于采用模压工艺制造的定子线圈。
2.2 嵌线保护薄膜的使用 先将两张保护薄膜（0.1mm
厚的聚酯薄膜或0.12mm厚的复合材料）在与槽深相同处沿长度方向折叠，然后将其分开，放置在所需嵌线的槽内的两边，然后将挤压过的定子线圈嵌入此槽内。该槽嵌线完毕后，将保护薄膜取出，按相同的方法在下一槽内继续嵌线。每次嵌线后将保护薄膜取出时，应仔细查看保护薄膜上是否有破损。若有破损，必须将该支线圈取出，检查线圈绝缘损伤情况并修复，重新更换保护薄膜，并借助手电筒查看槽内是否有焊豆、焊渣、倒片、错片、铁屑等缺陷，处理合格后方可继续嵌线。嵌线过程中，第一个嵌线节距的一组定子线圈上层边未嵌铁芯槽内，其与铁芯槽的接触部位必须加垫牛皮纸以避免嵌线过程中与铁芯槽发生摩擦造成绝缘损伤。
2.3 垫条的使用要求 使用前表面必须擦拭干净，无污物及尖角毛刺，放置后应平整。对于槽底垫条、层间垫条需要对接使用的，放置前必须用聚酰亚胺粘带在对接处半迭包两层各约30mm并加以固定，对接处可以有1mm左右的间隙，但不许有重叠现象。放置测温元件的铁芯槽内，与测温电阻板长度相同的垫条应剪掉。垫条放置后每端出槽口长度（放置测温装置对应槽除外）基本一致，打完槽楔后，垫条固定牢固，不松动，用手拉不发生串动。
2.4 定子线圈嵌线操作要求 嵌线时，应保证线圈与槽形在同一平面上，必要时用垫有薄毛毡的扳手卡在出槽口直线部分将线圈进行校正。翻转铁芯时，为避免线圈脱落，应将线圈端部用绑扎绳固定在端箍或支件上，不采用线圈下层边全嵌入槽底后再嵌上层边的方法，应根据线圈上、下层边夹角及节距和直线部分绝缘后高度而定。当下层边嵌入槽中约槽深一半位置时，上层边开始自然嵌入。按同样方法至线圈全部嵌入槽内为止。需注意将已嵌线线圈的铁芯槽槽口垫块用聚酯毡包裹好，将所有绑扎线圈的出槽口处塞紧，以避免后续嵌线中损伤白坯线圈槽口绝缘。定子线圈上层边入槽时，应注意检查层间垫条是否发生倾斜，若发生倾斜应立刻放平，以避免上层线圈嵌入时损伤定子线圈绝缘。每支线圈嵌线后，用直角钢板尺测量两端端部伸出铁芯最外侧冲片长度，端部线圈鼻部外沿距铁心长距离不超过规定要求，但注意保证每端端部伸出铁芯长度要基本一致，相邻线圈伸出铁芯长度误差不超过3mm。不符合要求时，用橡皮锤正对线圈鼻部平面敲打线圈，敲打时用力要轻，不能猛击，以免损伤线圈绝缘。
2.5 打槽楔操作要求 在准备打槽楔的槽内放置楔下垫条，垫上打板，用橡皮锤敲打打板，使线圈完全贴合槽底，同时检查底垫、中垫伸出长度是否相等，否则进行调整。打槽楔前，对应的线圈出槽口位置垫上复合材料纸，以防打槽楔时损伤线圈绝缘或污染线圈表面，然后将槽楔有斜面一端插入槽内，再将槽楔打入槽内。若楔下垫条放置规定的层数后，槽楔打入后松动或与线圈间有明显间隙时，必须用与楔下垫条同等材质、宽度的垫条进行加垫，但不允许分段增加调整垫条。槽楔打入时，注意保证槽楔与铁心接触部分充分接触、槽楔平整不得偏斜，打入后槽楔松紧程度合适，用食指紧压槽楔，沿铁芯轴向用力推，槽楔不得串动，否则应加垫垫条。用手拉铁芯槽内伸出的底垫，底部垫条不得轻易串穿动，轻易串动说明下层边线圈没有完全落入槽底，需重新调整或加垫调整垫条。槽楔打入后，铁芯两端伸出的槽楔基本无打毛、打裂现象，否则更换槽楔。同时，槽楔两端伸出铁心长度基本一致，相邻槽楔长度相差不超过3mm。
2.6 定子绕组端部整形要求 定子线圈嵌线、端部端箍绑扎完毕后，需进行定子绕组端部的整形，以保证绕组端部长度符合要求，线圈间隙均匀。绕组整形时，先将打板与线圈鼻部保持宽度方向一致，再用橡皮锤连续、多次敲打打板，直至绕组端部外圆、轴向尺寸符合要求，禁止用力过猛、一次整形到位，以避免线圈端部因突然变形造成内外部绝缘损伤。
2.7 定子线圈连接线的焊接、绝缘处理要求 用克丝钳将需要焊接在一起的上、下部分铜扁线进行修整使其平直，对两根及以上并排引出的铜扁线，修整时保证每根铜扁线间基本无间隙。将焊接部分铜扁线上的绝缘层去掉，折弯上面部分的铜扁线成90°，根据确定的搭接长度要求，用鹰嘴钳将上面部分多余的线圈引线截掉。截断时，要尽可能的保证水平方向截断，以免出现较明显的尖角、造成在包扎绝缘时损伤绝缘。按同样的方法、要求折弯下面部分的铜扁线，并将多余的部分截掉，注意保证焊接的搭接长度。焊接前，再次对搭接部分的铜扁线进行修整，确保搭接部分的铜扁线完全接触，上、下部分基本无间隙，以保证焊接质量，同时，注意要保证上下部分的导线基本平行引出，以保证焊接后的外观形状美观。同时，用湿润的石棉纸或其它隔热材料将邻近焊接处的其它线圈保护好，防止焊接时烧损定子线圈绝缘。调整好乙炔、氧气火焰，加热时使焊枪尽可能向外喷焰，利用焰心将待焊部分的铜扁线加热为“樱红色”，然后将焊料放在加热为“樱红色”的铜扁线上，让焊料自然熔化，使铜扁线焊为一体。焊接后，用锉刀对焊接处的碳化物及焊接处铜扁线上的焊渣、焊豆、尖角、毛刺等进行彻底清理打磨，再用规定的绝缘材料进行包扎处理。包扎时，必须保证和线圈引线已包扎的绝缘搭接长度不小于15mm，并逐层与线圈引线上已包扎的绝缘锥体相搭接。极相组引线的焊接、包扎处理要求同上。
3 效果验证
将上述要求应用于生产实践，定子绕组月度半成品试验一次通过率由原来的92.3%提高至95.9%，成品试验通过率99.3%，出厂投运三年之内未发现因定子绕组制造质量问题造成的返厂维修，充分证明上述措施可行有效，电动机定子绕组可靠性大大提高。
参考文献：
[1]严璋，朱德恒.高电压绝缘技术[M].北京：中国电力出版社，2007：244.
[2]李艳丽，张燕，徐元周，刘晨阳.低压隔爆电机常见故障修理浅谈[J].电气防爆，2012（1）：31-33.
[3]肖立民，刘发梅，李静娅.低压低速大容量绞车用隔爆型变频调速三相异步电动机的开发与应用[J].电气防爆，2010（1）：21-25.
[4]袁春龙.成型绕组无损嵌线工艺在大型永磁直驱风力发电机中的应用[J].电机与控制应用，2011（11）：54-56.
[5]汤蕰璆.电机学[M].北京：机械工业出版社，2012：129.
[6]JB/T8439-2008.高压电机使用于高海拔地区的防晕处理[S].北京：机械工业出版社，2008.
[7]吴长康，王向阳.浅谈防爆电机修理的技术要点[J].电气防爆，2008（2）：35-46.
[8]GB 14711-2006.中小型旋转电机安全要求[S].北京：中国标准出版社，2006.
[9]许洪清，李宗杰，程向东.防爆潜水电泵的维护与检修[J].电气防爆，2009（2）:35-39.
作者简介：张晓亮（1979-），男，河南南阳人，助理工程师，毕业于湖北襄樊学院电气工程及其自动化专业，毕业后长期从事高压中型隔爆电机的工艺研究工作，现主要从事汽轮发电机的设计开发工作。
关键词：高压异步电动机定子绕组过程质量控制
0 引言
高压异步电动机应用领域广泛，定子绕组作为电动机的核心部件，长期过载、电流超过额定电流、绝缘老化、绕组嵌线时绝缘物受伤等都会造成绕组的击穿，从而引起电动机突然停机甚至会给用户造成重大人员财产损失。因此，定子绕组制造质量成为影响电动机可靠性的关键。本文根据定子绕组制造过程中容易出现问题的工步，提出高压异步电动机定子绕组制造过程控制要求，以进一步提升绕组制造质量。经过试验验证，这些要求可行、有效。
1 嵌、接线前的准备
1.1 定子铁芯的检查要求 定子铁芯上的工作号、规格型号标示与技术通知单一致。定子铁芯表面基本无锈蚀、磕碰、灰尘等缺陷。齿压板无明显扭斜变形、尖角、毛刺等。压圈倒角明显、不高出槽底，压圈螺孔螺纹没有损伤，孔内无杂物。槽型整齐，槽内无焊豆、焊渣、倒片、错片等缺陷，铁芯槽内无铁屑、灰尘等异物。
1.2 定子线圈的检查要求 定子线圈对应的工作号、规格型号标示、数量与技术通知单一致，检查试验合格标记齐全、清晰。定子线圈绝缘无磕碰、污物、直线部分破损等明显缺陷。
2 定子绕组嵌、接线过程要求
2.1 定子线圈嵌线前的挤压 采用白坯工艺制造的定子线圈，嵌线前需对其直线部分进行挤压，以降低嵌线难度，减小嵌线过程中因嵌线困难造成绝缘损伤的风险。挤压板表面应光滑、平整，无锈蚀、灰尘，尖角、毛刺等，所有棱角必须倒钝。线圈直线部分同一部位每次挤压时间不宜过长，一般不超过3秒钟，挤压时应注意保证定子线圈直线部分高度方向与压板平行贴合，不允许出现挤压过程中线圈倾斜，以避免挤压过程中挤压版损伤定子线圈绝缘。挤压操作不适用于采用模压工艺制造的定子线圈。
2.2 嵌线保护薄膜的使用 先将两张保护薄膜（0.1mm
厚的聚酯薄膜或0.12mm厚的复合材料）在与槽深相同处沿长度方向折叠，然后将其分开，放置在所需嵌线的槽内的两边，然后将挤压过的定子线圈嵌入此槽内。该槽嵌线完毕后，将保护薄膜取出，按相同的方法在下一槽内继续嵌线。每次嵌线后将保护薄膜取出时，应仔细查看保护薄膜上是否有破损。若有破损，必须将该支线圈取出，检查线圈绝缘损伤情况并修复，重新更换保护薄膜，并借助手电筒查看槽内是否有焊豆、焊渣、倒片、错片、铁屑等缺陷，处理合格后方可继续嵌线。嵌线过程中，第一个嵌线节距的一组定子线圈上层边未嵌铁芯槽内，其与铁芯槽的接触部位必须加垫牛皮纸以避免嵌线过程中与铁芯槽发生摩擦造成绝缘损伤。
2.3 垫条的使用要求 使用前表面必须擦拭干净，无污物及尖角毛刺，放置后应平整。对于槽底垫条、层间垫条需要对接使用的，放置前必须用聚酰亚胺粘带在对接处半迭包两层各约30mm并加以固定，对接处可以有1mm左右的间隙，但不许有重叠现象。放置测温元件的铁芯槽内，与测温电阻板长度相同的垫条应剪掉。垫条放置后每端出槽口长度（放置测温装置对应槽除外）基本一致，打完槽楔后，垫条固定牢固，不松动，用手拉不发生串动。
2.4 定子线圈嵌线操作要求 嵌线时，应保证线圈与槽形在同一平面上，必要时用垫有薄毛毡的扳手卡在出槽口直线部分将线圈进行校正。翻转铁芯时，为避免线圈脱落，应将线圈端部用绑扎绳固定在端箍或支件上，不采用线圈下层边全嵌入槽底后再嵌上层边的方法，应根据线圈上、下层边夹角及节距和直线部分绝缘后高度而定。当下层边嵌入槽中约槽深一半位置时，上层边开始自然嵌入。按同样方法至线圈全部嵌入槽内为止。需注意将已嵌线线圈的铁芯槽槽口垫块用聚酯毡包裹好，将所有绑扎线圈的出槽口处塞紧，以避免后续嵌线中损伤白坯线圈槽口绝缘。定子线圈上层边入槽时，应注意检查层间垫条是否发生倾斜，若发生倾斜应立刻放平，以避免上层线圈嵌入时损伤定子线圈绝缘。每支线圈嵌线后，用直角钢板尺测量两端端部伸出铁芯最外侧冲片长度，端部线圈鼻部外沿距铁心长距离不超过规定要求，但注意保证每端端部伸出铁芯长度要基本一致，相邻线圈伸出铁芯长度误差不超过3mm。不符合要求时，用橡皮锤正对线圈鼻部平面敲打线圈，敲打时用力要轻，不能猛击，以免损伤线圈绝缘。
2.5 打槽楔操作要求 在准备打槽楔的槽内放置楔下垫条，垫上打板，用橡皮锤敲打打板，使线圈完全贴合槽底，同时检查底垫、中垫伸出长度是否相等，否则进行调整。打槽楔前，对应的线圈出槽口位置垫上复合材料纸，以防打槽楔时损伤线圈绝缘或污染线圈表面，然后将槽楔有斜面一端插入槽内，再将槽楔打入槽内。若楔下垫条放置规定的层数后，槽楔打入后松动或与线圈间有明显间隙时，必须用与楔下垫条同等材质、宽度的垫条进行加垫，但不允许分段增加调整垫条。槽楔打入时，注意保证槽楔与铁心接触部分充分接触、槽楔平整不得偏斜，打入后槽楔松紧程度合适，用食指紧压槽楔，沿铁芯轴向用力推，槽楔不得串动，否则应加垫垫条。用手拉铁芯槽内伸出的底垫，底部垫条不得轻易串穿动，轻易串动说明下层边线圈没有完全落入槽底，需重新调整或加垫调整垫条。槽楔打入后，铁芯两端伸出的槽楔基本无打毛、打裂现象，否则更换槽楔。同时，槽楔两端伸出铁心长度基本一致，相邻槽楔长度相差不超过3mm。
2.6 定子绕组端部整形要求 定子线圈嵌线、端部端箍绑扎完毕后，需进行定子绕组端部的整形，以保证绕组端部长度符合要求，线圈间隙均匀。绕组整形时，先将打板与线圈鼻部保持宽度方向一致，再用橡皮锤连续、多次敲打打板，直至绕组端部外圆、轴向尺寸符合要求，禁止用力过猛、一次整形到位，以避免线圈端部因突然变形造成内外部绝缘损伤。
2.7 定子线圈连接线的焊接、绝缘处理要求 用克丝钳将需要焊接在一起的上、下部分铜扁线进行修整使其平直，对两根及以上并排引出的铜扁线，修整时保证每根铜扁线间基本无间隙。将焊接部分铜扁线上的绝缘层去掉，折弯上面部分的铜扁线成90°，根据确定的搭接长度要求，用鹰嘴钳将上面部分多余的线圈引线截掉。截断时，要尽可能的保证水平方向截断，以免出现较明显的尖角、造成在包扎绝缘时损伤绝缘。按同样的方法、要求折弯下面部分的铜扁线，并将多余的部分截掉，注意保证焊接的搭接长度。焊接前，再次对搭接部分的铜扁线进行修整，确保搭接部分的铜扁线完全接触，上、下部分基本无间隙，以保证焊接质量，同时，注意要保证上下部分的导线基本平行引出，以保证焊接后的外观形状美观。同时，用湿润的石棉纸或其它隔热材料将邻近焊接处的其它线圈保护好，防止焊接时烧损定子线圈绝缘。调整好乙炔、氧气火焰，加热时使焊枪尽可能向外喷焰，利用焰心将待焊部分的铜扁线加热为“樱红色”，然后将焊料放在加热为“樱红色”的铜扁线上，让焊料自然熔化，使铜扁线焊为一体。焊接后，用锉刀对焊接处的碳化物及焊接处铜扁线上的焊渣、焊豆、尖角、毛刺等进行彻底清理打磨，再用规定的绝缘材料进行包扎处理。包扎时，必须保证和线圈引线已包扎的绝缘搭接长度不小于15mm，并逐层与线圈引线上已包扎的绝缘锥体相搭接。极相组引线的焊接、包扎处理要求同上。
3 效果验证
将上述要求应用于生产实践，定子绕组月度半成品试验一次通过率由原来的92.3%提高至95.9%，成品试验通过率99.3%，出厂投运三年之内未发现因定子绕组制造质量问题造成的返厂维修，充分证明上述措施可行有效，电动机定子绕组可靠性大大提高。
参考文献：
[1]严璋，朱德恒.高电压绝缘技术[M].北京：中国电力出版社，2007：244.
[2]李艳丽，张燕，徐元周，刘晨阳.低压隔爆电机常见故障修理浅谈[J].电气防爆，2012（1）：31-33.
[3]肖立民，刘发梅，李静娅.低压低速大容量绞车用隔爆型变频调速三相异步电动机的开发与应用[J].电气防爆，2010（1）：21-25.
[4]袁春龙.成型绕组无损嵌线工艺在大型永磁直驱风力发电机中的应用[J].电机与控制应用，2011（11）：54-56.
[5]汤蕰璆.电机学[M].北京：机械工业出版社，2012：129.
[6]JB/T8439-2008.高压电机使用于高海拔地区的防晕处理[S].北京：机械工业出版社，2008.
[7]吴长康，王向阳.浅谈防爆电机修理的技术要点[J].电气防爆，2008（2）：35-46.
[8]GB 14711-2006.中小型旋转电机安全要求[S].北京：中国标准出版社，2006.
[9]许洪清，李宗杰，程向东.防爆潜水电泵的维护与检修[J].电气防爆，2009（2）:35-39.
作者简介：张晓亮（1979-），男，河南南阳人，助理工程师，毕业于湖北襄樊学院电气工程及其自动化专业，毕业后长期从事高压中型隔爆电机的工艺研究工作，现主要从事汽轮发电机的设计开发工作。