探究高壓電機(jī)絕緣端蓋的設(shè)計(jì)與制造

肖麗芳 劉鍇

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高壓電機(jī)在社會(huì)生活生產(chǎn)中所扮演的角色也越來越重要，但是由于其長(zhǎng)期的不間斷運(yùn)轉(zhuǎn)也導(dǎo)致了其損耗快，頻發(fā)漏電等安全事故給企業(yè)的生產(chǎn)帶來不利影響，同時(shí)也對(duì)操作人員的人身安全構(gòu)成極大威脅。所以為解決這一問題，企業(yè)要積極進(jìn)行技術(shù)升級(jí)改革，通過制作出一款高性能的配備絕緣端蓋的高壓電機(jī)來避免由于軸電壓過大而嚴(yán)重?fù)p耗電機(jī)使用壽命的現(xiàn)象。

關(guān)鍵詞：高壓電機(jī);絕緣端蓋;設(shè)計(jì)與制造

Abstract： with the development of economy， the role of high-voltage motor in the production of social life is becoming more and more important， but because of its long-term uninterrupted operation， it also leads to its rapid loss， frequent leakage and other safety accidents， which bring adverse effects on the production of enterprises， and also pose a great threat to the personal safety of operators. Therefore， in order to solve this problem， the enterprise should actively carry out technical upgrading reform， and make a high-performance high-voltage motor equipped with insulation end cover to avoid serious loss of motor service life due to excessive shaft voltage.

Key words： high voltage motor; insulated end cover; design and manufacture

引言：在以往的高壓電機(jī)端蓋使用過程中常常會(huì)出現(xiàn)用電腐蝕、故障維護(hù)困難等問題，如果設(shè)計(jì)人員不能夠就上述故障進(jìn)行問題的解決，就可能會(huì)影響高壓電機(jī)的正常運(yùn)行，甚至?xí)斐扇藛T傷亡。而就當(dāng)前高壓電機(jī)端蓋設(shè)計(jì)與制造來講，大部分地區(qū)都已經(jīng)開始進(jìn)行了絕緣端蓋的研究，其既可以防止軸電流對(duì)高壓電機(jī)軸承的腐蝕，而且也有利于后期電機(jī)維修。為了充分發(fā)揮絕緣端蓋的使用優(yōu)勢(shì)，下文就將對(duì)高壓電機(jī)絕緣端蓋的設(shè)計(jì)與制造進(jìn)行分析。

一、就高壓電機(jī)端蓋所存在的問題

（一）高壓電機(jī)的干燥問題

當(dāng)前高壓電機(jī)常常是處于陰暗潮濕的工作環(huán)境中，這會(huì)對(duì)高壓電機(jī)的正常運(yùn)行產(chǎn)生一定影響，因此設(shè)計(jì)人員在高壓電機(jī)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)當(dāng)在安裝相應(yīng)的絕緣端蓋，這樣才可以保證高壓電機(jī)使用安全性。但就傳統(tǒng)的高壓電機(jī)端蓋設(shè)計(jì)來看，其大部分依舊是鐵質(zhì)或者鋼制端蓋，這就可能會(huì)導(dǎo)致高壓電機(jī)內(nèi)部較為潮濕，出現(xiàn)短路或者漏電問題。

（二）高壓電機(jī)的老化與絕緣問題

高壓電機(jī)的老化與絕緣問題也是當(dāng)前高壓電機(jī)端蓋常常遇到的一個(gè)問題，其出現(xiàn)的主要原因包括高壓電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間發(fā)熱與各種化學(xué)反應(yīng)兩種。首先就電機(jī)短時(shí)間發(fā)熱來看，電機(jī)的長(zhǎng)時(shí)間工作會(huì)使得電機(jī)各部件產(chǎn)生一定熱量，雖然在短時(shí)間內(nèi)端蓋的絕緣性不會(huì)出現(xiàn)什么變化，但隨著高壓電機(jī)使用時(shí)間的增加，長(zhǎng)時(shí)間的高溫烘烤會(huì)使得電機(jī)端蓋內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變化，最終出現(xiàn)老化和絕緣問題。而就化學(xué)反應(yīng)來看，高壓電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程種所產(chǎn)生的熱量以及所泄露的一些物質(zhì)會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)，腐蝕端蓋，最終也會(huì)使得端蓋出現(xiàn)老化現(xiàn)象，影響端蓋的絕緣性。

二、絕緣端蓋的設(shè)計(jì)與制造

（一）改造高壓電機(jī)端蓋的設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝

端蓋的短路老化對(duì)于高壓電機(jī)的正常工作有著顯著影響，如果設(shè)計(jì)制造人員不能夠及時(shí)改進(jìn)設(shè)計(jì)工藝，就可能會(huì)影響高壓電機(jī)的正常運(yùn)行。因此鑒于高壓電機(jī)端蓋的重要意義，設(shè)計(jì)制造人員應(yīng)當(dāng)及時(shí)改造端蓋的設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝，保證端蓋的絕緣性。

例如，為了改造電機(jī)端蓋的設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝，設(shè)計(jì)人員需要從材料選擇、生產(chǎn)工藝、設(shè)計(jì)質(zhì)量等方面進(jìn)行措施制定。首先，就端蓋材料來講，設(shè)計(jì)制造人員應(yīng)當(dāng)選擇一些絕緣性較強(qiáng)且使用質(zhì)量較高的材料，并及時(shí)對(duì)材料進(jìn)行干燥處理，以此保證材料均勻耐壓的特性，這可以為端蓋絕緣性的提升奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。其次，設(shè)計(jì)施工人員需要使用3241防暈板進(jìn)行絕緣圈的加工，并采用3240環(huán)氧板工藝進(jìn)行絕緣端蓋的生產(chǎn)，這樣能夠有效避免絕緣端蓋出現(xiàn)氣泡或者生產(chǎn)雜質(zhì)。最后，就設(shè)計(jì)方面來講，設(shè)計(jì)制造人員應(yīng)當(dāng)及時(shí)對(duì)影響端蓋絕緣性的各個(gè)因素進(jìn)行分析，了解不同因素對(duì)端蓋絕緣性的影響原理，并在設(shè)計(jì)過程種針對(duì)影響原理進(jìn)行設(shè)計(jì)圖紙以及各種材料投放比例的調(diào)整，這樣能夠有效提高熱量、潮濕環(huán)境、化學(xué)反應(yīng)對(duì)端蓋絕緣性的影響。

（二）注重組裝絕緣端蓋的設(shè)計(jì)與制造

工業(yè)化的發(fā)展使得大部分的機(jī)械由以往的燃煤驅(qū)動(dòng)變?yōu)殡娏︱?qū)動(dòng)，城市化進(jìn)程的加快使得生活等用電量不斷加大。高壓電機(jī)作為一種待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)可以滿足長(zhǎng)時(shí)間，大電流供應(yīng)的機(jī)械被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，其中以三相異步電動(dòng)機(jī)的使用最為廣泛。在經(jīng)濟(jì)技術(shù)不斷發(fā)展的社會(huì)大背景下，電能具備綠色污染和可再生兩大特點(diǎn)，適應(yīng)了現(xiàn)今的社會(huì)人居與工業(yè)生產(chǎn)需要，擁有極具潛力的市場(chǎng)空間。但是由于相關(guān)技術(shù)水平的不完善，在一段時(shí)間的高負(fù)荷工作后，高壓電機(jī)常會(huì)出現(xiàn)漏電，導(dǎo)電不暢等問題，給企業(yè)的生產(chǎn)，員工的人身安全以及社會(huì)的用電穩(wěn)定都構(gòu)成了威脅。因此，為有效改善這一問題，企業(yè)要注重高壓電機(jī)絕緣端蓋的設(shè)計(jì)與制造，爭(zhēng)取將損耗降到最低延長(zhǎng)使用壽命。

針對(duì)軸承外鋼圈在承受過大壓力時(shí)出現(xiàn)的漏電問題，研究人員可以有針對(duì)性的采取組裝法安裝絕緣端蓋，減少軸承的過度負(fù)荷。首先，高壓電機(jī)的轉(zhuǎn)子，軸承，端蓋和基座處于一個(gè)動(dòng)態(tài)的閉合電路之中，其中一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯(cuò)將直接導(dǎo)致整個(gè)高壓電機(jī)失靈，無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)其前期儲(chǔ)備的電能大量囤積最后壓迫軸承向外界釋放。所以為有效改善這一問題，研究人員要按照IEEE標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)最終得出一個(gè)臨界值，在此范圍內(nèi)電流將不會(huì)對(duì)絕緣端蓋產(chǎn)生任何影響。研究人員將不同大小的電流輸入到IEEE標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行計(jì)算，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電流處于某一數(shù)值時(shí)，端蓋的絕緣性就會(huì)降低。由此研究人員將端蓋絕緣性降低的電流值設(shè)為絕緣端蓋的最小承受指數(shù)，這樣就可以保證即使電流大于端蓋絕緣最小承受指數(shù)，也不會(huì)出現(xiàn)漏電的問題。其次，在安裝時(shí)要使用組裝法把端蓋的軸承座絕緣。端蓋基座包括：端蓋，絕緣墊，絕緣墊圈幾部分。在組裝時(shí)按照端蓋，絕緣墊，絕緣墊圈的順序排列，實(shí)行遞進(jìn)的保護(hù)措施，確保將電流限制在軸承鋼圈內(nèi)。最后，在正式投入使用前，研究人員還要經(jīng)過數(shù)次模擬，將其置于不同的環(huán)境之下，確保其具備良好的工作性能。

總結(jié)：雖然當(dāng)前部分高壓電機(jī)設(shè)計(jì)人員已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了端蓋絕緣性的意義，但卻由于各種原因的影響無(wú)法提升端蓋絕緣性，這可能會(huì)降低高壓電機(jī)的使用壽命，甚至?xí)霈F(xiàn)人員傷亡。所以針對(duì)當(dāng)前所出現(xiàn)的高壓電機(jī)端蓋絕緣性問題，設(shè)計(jì)制造人員應(yīng)當(dāng)及時(shí)分析造成端蓋絕緣性降低的各種因素，并及時(shí)從材料、設(shè)計(jì)制造工藝等方面進(jìn)行改進(jìn)，減少不必要設(shè)計(jì)制造成嫩投入，不斷提高端蓋絕緣性。

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作者簡(jiǎn)介：肖麗芳，出生年月為 1982年1月17日，性別女，江蘇無(wú)錫市人，中級(jí)職稱，研究方向是電機(jī)研發(fā)設(shè)計(jì)。

劉鍇，出生年月1981年5月1日，性別男，江蘇無(wú)錫市人，中級(jí)職稱，研究方向是電機(jī)設(shè)計(jì)管理。