CN112039302A - 一种用于电机现场干燥的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于电机现场干燥的方法，涉及电机干燥技术领域。该用于电机现场干燥的方法，包括以下干燥方式：热风干燥、短路电流干燥、铁损干燥、铜损干燥、带负载干燥，所述热风干燥包括以下步骤：S1.装设一台鼓风机，将空气打入一台加热器，加热器的容量根据电机规格进行确定，电机用帆布罩好，留出排气孔；S2.等空气加热到70℃‑100℃再吹入电机，保证空气能经过电机自由流动。通过多种干燥方式的设计，使得在对电机现场干燥时能够根据电机的不同结构以及现场条件的不同选择具有针对性的干燥方法，并且保证干燥的质量与效率。

Description

一种用于电机现场干燥的方法

技术领域

本发明涉及电机干燥技术领域，具体为一种用于电机现场干燥的方法。

背景技术

电机是指是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置，电机在电路中是用字母M表示，它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源，发电机在电路中用字母G表示，它的主要作用是利用机械能转化为电能。

就目前而言，现在电机经过长时间使用后内部容易出现潮湿的现象，导致绝缘性能有所降低，但是，现有的对电机干燥的方式还存在着一定的缺陷，例如，干燥方式过于单一，缺乏针对性，并且在干燥过程中存在着效率不理想的缺点。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于电机现场干燥的方法，解决了现有的对电机干燥的方式过于单一，缺乏针对性，并且在干燥过程中存在着效率不理想的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于电机现场干燥的方法，包括以下干燥方式：热风干燥、短路电流干燥、铁损干燥、铜损干燥、带负载干燥。

优选的，所述热风干燥包括以下步骤：

S1.装设一台鼓风机，将空气打入一台加热器，加热器的容量根据电机规格进行确定，电机用帆布罩好，留出排气孔；

S2.等空气加热到70℃-100℃再吹入电机，保证空气能经过电机自由流动。

优选的，所述加热器的容量的计算公式为：

其中pN为所要干燥的电机的额定功率。

优选的，所述短路电流干燥包括以下步骤：

S1.让同步电机作为发电机三相短接后运转，在转子中加入足够的励磁电流，使定子线圈里产生短路电流，电机不一定在额定转速下转动，但转速不应随时变动；

S2.干燥开始时，先保持定子电流在40％-60％的额定电流下运转4-5h，然后逐渐升高电流值，使热空气的温度达到65℃-70℃并在整个干燥时间内保持温度值，此时线圈的温度加测温元件埋值于定子槽内上下两线圈之间者，不超过65℃，测温元件埋置于槽底者，不超过65℃，用电阻法测量不超过75℃，温度控制通过调节电流的大小实现。

优选的，所述铁损干燥包括以下步骤：

S1.在干燥前，要先测量定子铁芯的有效截面尺寸，从而决定励磁线圈件匝数及所用导线之粗细；

S2.将导线在定子铁芯上绕成线圈，通入低压交流电，在定子中产生磁通，依靠其引起之铁损来加热电机，若电机磁极间有足够的空隙，可以不抽出转子，而将励磁线圈从两磁极间之空间穿过；

S3.在干燥过程中，定子线圈表面温度不高于85℃，铁芯不高于90℃，温度调节是靠改变铁芯里磁通密度来实现的，所以励磁线圈应抽出几个分接头，以便调节温度，等温度升高后，再改用较多的匝数，使磁通密度降低保持所需温度。

优选的，所述S1中铁芯有效截面计算公式为：S＝0.46(L--Nb)(D2-D1)，其中L为定子的铁芯长度、N为定子铁芯径向通风道数目、b为通风道宽度、D1为定子齿根处上直径、D2为定子铁芯外径、S为铁芯有效截面，所述励磁线圈匝数计算公式为：W＝110U/S，其中U为干燥时励磁线圈所用之交流电压，所述导线截面电流选择的计算公式为：

优选的，所述铜损干燥包括以下步骤：

1).用直流电通入定子线圈干燥：

S1.在定子上缠绕铜线圈；

S2.向定子线圈通入电流，通入定子线圈的电流约为额定电流的50-80％，线圈的温度用埋在两线圈间的测温元件测量或用电阻法测量，不超过75℃，温度调节靠调节电流大小来实现，转子亦可通入直流电干燥，将定、转子线圈串联，在干燥过程中应随时将转子在串联的回路中拆开，通入转子的电流，不应超过转子的额定励磁电流；

2).用低压三相交流电通入定子线圈干燥：

S1.在定子上缠绕铜线圈；

S2.定子内通入低压三相交流电，将转子堵住，转子磁极线圈短路，所使用的电压，一般为额定电压的8％-10％，使用定子电流不为60～70％定子额定电流，由于定子产生旋转磁场，在转子的表面上引起涡流损耗，使转子亦得到加热。

优选的，所述1)与2)中的缠绕铜线圈方式分为串联接法、星形接法、三角形接法中的一种。

优选的，所述带负载干燥包括以下步骤：

S1.在干燥之前应进行工频耐压试验，检查绝缘强度是否合格，然后对定子线圈的每一相对地加上额定线电压，经35-40min后切断电压，测量绝缘电阻，并用手抚摸线圈端部有无发热，如有发热现象，不允许用带负载干燥法；

S2.干燥时将电机在不高于50％额定负载运行，然后逐步按50％、65％、85％、100％升压至额定值，每一阶段约运行24h，在干燥过程中，定时停机。

(三)有益效果

本发明提供了一种用于电机现场干燥的方法。具备以下有益效果：

通过多种干燥方式的设计，使得在对电机现场干燥时能够根据电机的不同结构以及现场条件的不同选择具有针对性的干燥方法，并且保证干燥的质量与效率。

附图说明

图1为本发明铁损干燥接线圈结构示意图；

图2为本发明定子铁心结构示意图；

图3为本发明串联接法结构示意图；

图4为本发明星形接法结构示意图；

图5为本发明三角形接法结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

如图1-5所示，本发明实施例提供一种用于电机现场干燥的方法，包括以下干燥方式：热风干燥、短路电流干燥、铁损干燥、铜损干燥、带负载干燥。

其中热风干燥包括以下步骤：

S1.装设一台鼓风机，将空气打入一台加热器，加热器的容量根据电机规格进行确定，电机用帆布罩好，留出排气孔，常用的加热器是用电热丝或蒸汽蛇形管来加热；

S2.等空气加热到70℃-100℃再吹入电机，保证空气能经过电机自由流动。

其中加热器的容量的计算公式为：

其中pN为所要干燥的电机的额定功率。

如电机带转子一齐干燥时，在干燥过程中，为了防止转轴在久热下变形，应该周期地把转子转动180度，为了使热风能均匀地吹到线圈的各部分，应定时更换吹风位置，此法应控制电机线圈表面的温度不应超过85℃(温度计测量)，近风口处不得超过90℃。

其中短路电流干燥包括以下步骤：

S1.让同步电机作为发电机三相短接后运转，在转子中加入足够的励磁电流，使定子线圈里产生短路电流，电机不一定在额定转速下转动，但转速不应随时变动；

S2.干燥开始时，先保持定子电流在40％-60％的额定电流下运转4-5h，然后逐渐升高电流值，使热空气的温度达到65℃-70℃并在整个干燥时间内保持温度值，此时线圈的温度加测温元件埋值于定子槽内上下两线圈之间者，不超过65℃，测温元件埋置于槽底者，不超过65℃，用电阻法测量不超过75℃，温度控制通过调节电流的大小实现。

其中铁损干燥包括以下步骤：

S1.在干燥前，要先测量定子铁芯的有效截面尺寸，从而决定励磁线圈件匝数及所用导线之粗细；

S2.将导线在定子铁芯上绕成线圈，通入低压交流电，在定子中产生磁通，依靠其引起之铁损来加热电机，若电机磁极间有足够的空隙，可以不抽出转子，而将励磁线圈从两磁极间之空间穿过；

S3.在干燥过程中，定子线圈表面温度不高于85℃，铁芯不高于90℃，温度调节是靠改变铁芯里磁通密度来实现的，所以励磁线圈应抽出几个分接头，以便调节温度，等温度升高后，再改用较多的匝数，使磁通密度降低保持所需温度。

其中S1中铁芯有效截面计算公式为：S＝0.46(L-Nb)(D2-D1)，其中L为定子的铁芯长度、N为定子铁芯径向通风道数目、b为通风道宽度、D1为定子齿根处上直径、D2为定子铁芯外径、S为铁芯有效截面，其中励磁线圈匝数计算公式为：W＝110U/S，其中U为干燥时励磁线圈所用之交流电压，其中导线截面电流选择的计算公式为：

一般额定电压为3～6kV，可使用220V(或110V)，一般额定电压为6～16kV，可使用380V(或220V)，如无适当的规格，允许将数根导线并联使用，但绝缘应完好，开始干燥时所用的匝数可选择在下式要求范围内，等温度升高后，再改用较多的匝数，使磁通密度降低保持所需温度。在测量绝缘电阻时，可以不断开励磁线圈的电源。有时对铁损不大的电机的干燥，可将定子接成开口三角形，通入电流值W＝(45-55)U/S。

铁损法干燥时应特别注意下列事项：

绕在定子铁芯上的励磁线圈导线绝缘应完好无缺陷，截面积不能过小，绕线圈表面积约占定子圆周表面积的25％，导线不应触及定子铁芯，如不抽出转子应在励磁线圈与定子间加垫绝缘纸。

如转子不抽出时，应注意电机非轴伸端轴承座与底板的绝缘情况，以免产生轴电流损坏轴承，而且不能用手接触，因此时可能产生80V左右的电压。

如转子集电环位于转子两端，转子将产生一圈电压，在测量转子绝缘电阻时，应将两集电环用通过定子膛内导线连接，使其短路。

电机端部应注意保温，切勿使冷空气由下部流入，以免干燥不均匀。

其中铜损干燥包括以下步骤：

1).用直流电通入定子线圈干燥：

S1.在定子上缠绕铜线圈；

S2.向定子线圈通入电流，通入定子线圈的电流约为额定电流的50-80％，线圈的温度用埋在两线圈间的测温元件测量或用电阻法测量，不超过75℃，温度调节靠调节电流大小来实现，转子亦可通入直流电干燥，将定、转子线圈串联，在干燥过程中应随时将转子在串联的回路中拆开，通入转子的电流，不应超过转子的额定励磁电流；

用此法干燥时，转子抽出或不抽出都可以，如不抽出，且转子亦通直流电干燥，则干燥时，不可转动转子，以免定子线圈里感应出电压。为了防止轴在久热下弯曲变形，应间断的作180°盘车，盘车时必须先切断转子电流。

线圈过度潮湿的电机不能用此法干燥，因直流电会引起电解作用。在测量绝缘电阻时，应将电源切断，否则影响读数。

2).用低压三相交流电通入定子线圈干燥：

S1.在定子上缠绕铜线圈；

S2.定子内通入低压三相交流电，将转子堵住，转子磁极线圈短路，所使用的电压，一般为额定电压的8％-10％，使用定子电流不为60～70％定子额定电流，由于定子产生旋转磁场，在转子的表面上引起涡流损耗，使转子亦得到加热。

其中1)与2)中的缠绕铜线圈方式分为串联接法、星形接法、三角形接法中的一种。

其中带负载干燥包括以下步骤：

S1.在干燥之前应进行工频耐压试验，检查绝缘强度是否合格，然后对定子线圈的每一相对地加上额定线电压，经35-40min后切断电压，测量绝缘电阻，并用手抚摸线圈端部有无发热，如有发热现象，不允许用带负载干燥法；

S2.干燥时将电机在不高于50％额定负载运行，然后逐步按50％、65％、85％、100％升压至额定值，每一阶段约运行24h，在干燥过程中，定时停机。

在使用上述几种方法进行干燥时，都应遵守下列原则：

a.加热不应过快。用温度计测量时，最高温度不应高于70℃，用电阻法测量时则不应高于90℃。自开始干燥起到温度达到70℃的时间，小型电机不应少于4～6小时，大型电机不应少于15～20小时。

b.必须时刻注意温度的变化并作好干燥记录。开始每隔15分钟记录一次温度，到达预定温度以后必须每隔30～60分钟记录一次。在用温度计测量温度时，必须用锡箔把温度计的小球缠起来，在小球上部用棉花或毛毡包住。温度计应安置在电机的绕组上和有效铁芯上。

c.通风能加速干燥的过程，因此尽可能使电机转动。但是若通风过强，电机就不可能达到需要的温度，此时可以降低电机的转速或调整冷空气的供给量。

d.在开始干燥前，以及在干燥时间内都应测量绝缘电阻。对于低压电机最好用电压不低于500伏的兆欧表进行测量；对于高压电机则用不低于1000伏的兆欧表。

e.在干燥时，由于绕组加热，潮气蒸发，因而绝缘电阻一般在开始时降低，然后逐渐升高，后一直不变或增加不多。烘干电机必须进行到绝缘电阻已稳定时为止。

f.当温度在60℃时，最小允许绝缘电阻值如下：

定子线圈的绝缘电阻不应低于100÷1.6÷1.6＝40MΩ(1.6为温度每变化10℃的系数，100MΩ为温度在40℃时最小允许值)。

电机转子励磁绝缘电阻应不低于5÷1.6÷1.6＝2MΩ(1.6为温度每变化10℃的系数，5MΩ为温度在40℃时最小允许值)。

g.烘干最短时间

开启式电机不少于30～40小时。

封闭式电机不少于70～100小时。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种用于电机现场干燥的方法，其特征在于：包括以下干燥方式：热风干燥、短路电流干燥、铁损干燥、铜损干燥、带负载干燥。

2.根据权利要求1所述的一种用于电机现场干燥的方法，其特征在于：所述热风干燥包括以下步骤：

S1.装设一台鼓风机，将空气打入一台加热器，加热器的容量根据电机规格进行确定，电机用帆布罩好，留出排气孔；

S2.等空气加热到70℃-100℃再吹入电机，保证空气能经过电机自由流动。

3.根据权利要求2所述的一种用于电机现场干燥的方法，其特征在于：所述加热器的容量的计算公式为：

其中pN为所要干燥的电机的额定功率。

4.根据权利要求1所述的一种用于电机现场干燥的方法，其特征在于：所述短路电流干燥包括以下步骤：

S1.让同步电机作为发电机三相短接后运转，在转子中加入足够的励磁电流，使定子线圈里产生短路电流，电机不一定在额定转速下转动，但转速不应随时变动；

S2.干燥开始时，先保持定子电流在40％-60％的额定电流下运转4-5h，然后逐渐升高电流值，使热空气的温度达到65℃-70℃并在整个干燥时间内保持温度值，此时线圈的温度加测温元件埋值于定子槽内上下两线圈之间者，不超过65℃，测温元件埋置于槽底者，不超过65℃，用电阻法测量不超过75℃，温度控制通过调节电流的大小实现。

5.根据权利要求1所述的一种用于电机现场干燥的方法，其特征在于：所述铁损干燥包括以下步骤：

S1.在干燥前，要先测量定子铁芯的有效截面尺寸，从而决定励磁线圈件匝数及所用导线之粗细；

S2.将导线在定子铁芯上绕成线圈，通入低压交流电，在定子中产生磁通，依靠其引起之铁损来加热电机，若电机磁极间有足够的空隙，可以不抽出转子，而将励磁线圈从两磁极间之空间穿过；

S3.在干燥过程中，定子线圈表面温度不高于85℃，铁芯不高于90℃，温度调节是靠改变铁芯里磁通密度来实现的，所以励磁线圈应抽出几个分接头，以便调节温度，等温度升高后，再改用较多的匝数，使磁通密度降低保持所需温度。

6.根据权利要求5所述的一种用于电机现场干燥的方法，其特征在于：所述S1中铁芯有效截面计算公式为：S＝0.46(L-Nb)(D2-D1)，其中L为定子的铁芯长度、N为定子铁芯径向通风道数目、b为通风道宽度、D1为定子齿根处上直径、D2为定子铁芯外径、S为铁芯有效截面，所述励磁线圈匝数计算公式为：W＝110U/S，其中U为干燥时励磁线圈所用之交流电压，所述导线截面的电流选择计算公式为：

7.根据权利要求1所述的一种用于电机现场干燥的方法，其特征在于：所述铜损干燥包括以下步骤：

1).用直流电通入定子线圈干燥：

S1.在定子上缠绕铜线圈；

S2.向定子线圈通入电流，通入定子线圈的电流约为额定电流的50-80％，线圈的温度用埋在两线圈间的测温元件测量或用电阻法测量，不超过75℃，温度调节靠调节电流大小来实现，转子亦可通入直流电干燥，将定、转子线圈串联，在干燥过程中应随时将转子在串联的回路中拆开，通入转子的电流，不应超过转子的额定励磁电流；

2).用低压三相交流电通入定子线圈干燥：

S1.在定子上缠绕铜线圈；

S2.定子内通入低压三相交流电，将转子堵住，转子磁极线圈短路，所使用的电压，一般为额定电压的8％-10％，使用定子电流不为60～70％定子额定电流，由于定子产生旋转磁场，在转子的表面上引起涡流损耗，使转子亦得到加热。

8.根据权利要求7所述的一种用于电机现场干燥的方法，其特征在于：所述1)与2)中的缠绕铜线圈方式分为串联接法、星形接法、三角形接法中的一种。

9.根据权利要求1所述的一种用于电机现场干燥的方法，其特征在于：所述带负载干燥包括以下步骤：

S1.在干燥之前应进行工频耐压试验，检查绝缘强度是否合格，然后对定子线圈的每一相对地加上额定线电压，经35-40min后切断电压，测量绝缘电阻，并用手抚摸线圈端部有无发热，如有发热现象，不允许用带负载干燥法；

S2.干燥时将电机在不高于50％额定负载运行，然后逐步按50％、65％、85％、100％升压至额定值，每一阶段约运行24h，在干燥过程中，定时停机。

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