很多機電專業(yè)的朋友對高壓電機線圈制作的過程頗感興趣，而對于一層又一層絕緣的包扎過程覺著特別不可思議。著實，高壓電機線圈的加工是非常繁瑣的工藝，即使采用了自動化的設備，總有一些環(huán)節(jié)需要手工一下一下的完成。其實每一項認為繁瑣的內容都有其必要性的道理，今天西安西瑪電機與各位分享一下定子繞組緊固的理論要求，也許對于制造過程的內容也就見怪不怪了。
      對于繞組在運行中受到電磁力的作用，當出線端發(fā)生突然短路時，電磁力將增大數(shù)十倍。此外西安西瑪高壓電機的線圈與槽壁如接觸不良，將出現(xiàn)電容放電，產(chǎn)生電腐蝕作用，立式電機還須防止線棒下沉。因此，定子繞組也必須采取可靠的緊固措施。

1、西安西瑪高壓電機槽內線棒所受的電磁力及其緊固

      鐵心槽內線棒所受的電磁力正比于上、下層線棒電流的乘積及槽內線棒長度；而反比于定子槽寬。力的作用方向為當同槽線棒中的電流方向相同時，電磁力將兩層線棒均壓向槽底；當槽內兩層線棒中的電流方向相反時，電磁力將上層線棒壓向槽楔，下層線棒壓向槽底。同槽線棒如果是同一相的，則電流方向總是相同的；當相電流達到幅值時，作用于線棒的電磁力達到最大值；同槽線棒如果是異相的，則電流方向有時相同，有時相反，作用于線棒的電磁力總是小于上述的最大值。根據(jù)計算結果，一臺10萬千瓦的發(fā)電機在正常運行時，作用于下層線棒每厘米長度上的電磁力約為20牛，作用于上層線棒每厘米長度上的電磁力約為15牛。若單相突然短路時，不計及磁路飽和效應，該電磁力約可達正常運行時的120倍；如計及飽和效應，約為70倍。

      在大型汽輪發(fā)電機中，定子線棒的槽內緊固常采用下列三種結構方式；

      （1）槽口用對頭楔楔緊，并墊以彈性波紋墊條，槽底及層間墊以半導體適形材料制成的墊條。槽內線棒嵌入后需壓型，并進行固化。

      （2）采用填料固定，下線前放入薄襯墊，并涂半導體填料，下層線棒嵌入后將填充滿間隙，嵌上層線棒。槽內線棒經(jīng)壓緊后，要進行固化。

      （3）槽口以對頭楔楔緊，側面采用“擴槽斜?！狈椒ㄐňo。即在鐵心壓裝時，每疊夠一定長度（300~500毫米）便疊上一段擴大了槽形的鐵心，線圈嵌入槽后，在其側面打入半導體的斜楔，這種結構不需要固化。

2、西安西瑪高壓電機定子繞組端部緊固

      對于西安西瑪高壓、高速的大型電機，一般端部都伸出較長，因而受到較大的機械力。特別是突然短路所產(chǎn)生的電磁力，可達到穩(wěn)態(tài)時的百倍以上，它使繞組端部承受彎曲力矩，其最大的彎曲力矩產(chǎn)生在繞組出槽口處。不僅是突然短路時，就是在運行過程中的負載變動，也將對繞組端部產(chǎn)生沖擊應力。如果繞組端部未經(jīng)可靠地緊固，則槽口處的繞組絕緣，由于不斷的小沖擊，將會發(fā)生經(jīng)常性的振動，使絕緣受傷、脫落、甚至破裂，造成高壓擊穿事故。所以繞組端部在軸向、徑向和切向都必須可靠地緊固。

      定子繞組線棒出槽口處可用梳齒形板或對頭斜楔絕緣塊固定。

      對于中小容量汽輪發(fā)電機，繞組端部可以用經(jīng)過浸漬處理的無緯玻璃絲繩、滌玻繩或滌綸帶綁扎在端箍上，線圈之間用墊塊墊實，再用滌綸帶扎緊。為防止渦流發(fā)熱，繞組端部支承件大都采用非磁性材料。

      對于大容量發(fā)電機或線負荷較高（水內冷電機）的發(fā)電機，定子繞組的端部采用絕緣壓板固定在絕緣支架上的結構。

      為允許定子繞組線棒對鐵心有相對位移的可能，有些大容量發(fā)電機采用在軸向能夠隨動的端部固定結構。

      對于大型水輪發(fā)電機，為防止線棒下沉，對端部的襯塊、間隔塊、端箍、壓板等與線棒的接觸面，以及上、下層線棒之間均采用環(huán)氧滌綸氈適形材料，或用浸環(huán)氧膠粘劑的滌綸氈束加以固定。

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