YE3电机在运行过程中产生的各种机械振动都会对线圈绝缘产生磨损和腐蚀,其中重要的就是电磁振动,它会影响YE3电机端部绕组和槽口绝缘。如果定子铁芯压装质量差,绕组端结合工艺差,线圈会在槽内打滑,层间垫片和测温元件垫片也会在上下线圈之间来回移动,磨损上下线圈,损坏线圈绝缘。更严重的是,如果通过导体的电流在线圈运行过程中产生两倍的电振动力,不仅会引起线圈与铁芯、绕组末端的间隔块的振动,从而磨损绝缘层表面,还会引起导体与绝缘层之间的摩擦振动,以及导体的匝、股之间的摩擦振动,导致松动、短路,绕组的匝和股之间的断丝和其他问题。同时在短路部分产生额外损耗,使绕组局部温度急剧上升,绝缘强度下降,发生绝缘击穿故障。因此,电磁振动是线圈绝缘损坏的主要原因。
YE3电机振动的原因分析及危害
YE3电机使用的绝缘材料、层压铁芯、线圈导线等部件的组成方式,使其结构刚度和热胀冷缩的运行条件更加复杂,这是YE3电机振动的原因之一。电机转子的不平衡、电机内部的电磁力、拖动负载后电机的扭转冲击、电网的冲击等都会导致YE3电机的振动。
YE3电机振动是有害的,例如,它会使电机转子弯曲折断;电机转子磁极松动,造成电机定子和转子摩擦和孔清洗故障;在一定程度上会加速电机轴承的磨损,大大缩短轴承的正常寿命;结果,YE3电机绕组的端部变松,引起端部绕组之间的相互摩擦,绝缘电阻降低,绝缘寿命缩短,严重时甚至造成绝缘击穿。
影响YE3电机振动的主要部件有电机定子铁芯、定子绕组、电机机座、转子和轴承。定子铁心的振动主要是由电磁力引起的,产生椭圆、三角形、四边形等多种振动模式。当交变磁场通过定子层压铁芯时,会发生轴向振动。如果牙芯没有被压缩,牙芯会产生剧烈的振动,严重的情况下可能会造成牙齿断裂。为了防止这种振动的发生,定子铁心一般采用压板和螺杆压缩结构,但同时要注意防止铁心局部压力过大造成损坏。
YE3电机在运行过程中,定子绕组经常受到绕组中电流和漏磁磁通的力、转子的磁拉力、绕组的热膨胀和收缩力的影响,从而引起绕组的系统频率或多频率振动。在YE3电机设计中,特别值得考虑的是电磁力引起的定子绕组槽顶振动。为了防止这两种振动,往往需要采取槽杆紧固结构和端面轴向刚性支撑等措施。
底座的振动由定子铁心的电磁振动通过铁心与底座的连接传递,引起底座的双频振动,该双频振动随着单机容量的增大而增大;底座振动的另一个因素是转子振动的激振力。为了减少发动机底座的振动,铁芯与发动机底座之间的连接采用弹性结构,以减少铁芯振动对发动机底座和基础的影响;或控制底座的自振频率,避免铁芯的双频振动频率和转子的振动频率。
转子质量不平衡是引起机械振动的主要原因。转子质量不平衡可分为静态不平衡、动态不平衡或两者兼有。为了尽可能消除质量不平衡的影响,在转子制造过程中应进行严格的动、静平衡试验。