磁性槽楔及其应用

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1、磁性槽楔及其应用节约能源是当前世界各国普遍关注的问题。开发和提高能源 的利用率是我国四化建设的需要。目前推广应用磁性槽楔，就是 在这种形势下出现的节约新技术。推广应用磁性槽楔，投资少、 见效快，节约效果显著。 高压电机应用磁性槽楔，能大幅度降低电机的空载电流和空 载损耗，显著的提高电机的效率，节约电能，而且还降低电机的 温升和运行噪音，延长电机的寿命，提高电机运行的可靠性。 一、电机的附加损耗与磁性槽楔节能。 电机在实现能量转换过程中，其损耗包括铜损、铁损、机械 摩擦损耗和杂散损耗。前三种称为基本损耗，杂散损耗也称附加 损耗。磁性槽楔节能，就是降低电机的杂散损耗。为了降低电机 的杂散损耗，小型

2、电机采用半闭口槽和半开口槽。但在大中型电 机上，由于制造工艺的要求，定子槽型是开口槽，这样就使气隙 磁场在齿和槽的部位分布很不均匀因而产生脉动损耗和表面损 耗。脉动损耗和表面损耗引起铁芯和绕组温升，影响电机的绝缘 寿命，又因定子采用开口槽，使电机有效气隙长度增加，激磁无 功功率增加，不但降低了电机的功率因数和效率，而且增大了噪 声。 磁性槽楔是用相对于导磁率大于1 的材料制成的，用它封开 口槽电机槽口， 弥补了开口槽电机的不足， 减少了槽口部分磁阻， 使气隙磁密分布趋于均匀，从而降低了电机高频杂散损耗，降低 温升，提高效率。 二、定向磁性槽楔推广与应用 由于磁性槽楔的各向导磁率相同，在提高槽口

3、主磁通磁导的 同时，也增大了电机的槽漏磁通，槽漏磁通对应定子漏抗的一部 分，槽漏磁通增大，使定子漏抗有所增大。特别是电机启动瞬间 s=1，漏抗远远大于电阻， 可以近似地认为启动转矩与漏抗的平方 成反比，使电机转矩下降，导致某些重载启动的电机启动发生困 难，这是普通磁性槽楔的一个缺点。定向磁性槽楔是在此基础上研制成功的新品种，如图，在磁 楔断面中间约 1/4 部分由非磁性材料制作，限制了漏磁通，使电 机转矩下降较少。因此，那些转矩裕量较小，特别是经常需要满 载启动的电机应当选用定向磁性槽楔。三、磁性槽楔及安装工艺： 目前应用的磁性槽楔是用铁粉及环氧树脂按一定比例混合后 加入补强材料模压而成，由于

4、磁性槽楔处于电机磁场中，它将受 到磁场每秒钟 100 次的径向拉力。数百千瓦的电机，磁性槽楔上 的电磁应力可达515kgf/cm2，企图使磁性槽楔作径向振动。现在生产的磁性槽楔热态130时抗弯强度大于400kgf/cm2，远远超过磁性槽楔在磁场中所受到的电磁应力。因此，只要磁性槽楔 闯过装配关，就能达到安全生产节约电能的目的。当磁性槽楔与 槽口配合松动时，在电磁力的作用下就会产生振动而造成磨损脱 落。磁性槽楔与槽口配合较紧，但在无胶的情况下，仍然属于硬 对硬的点接触，会在交变电磁力的长期作用下，由紧变松直至脱 落。刷胶的目的就是用胶填充铁芯与磁性槽楔的工艺间隙，将点 接触变为面接触。环氧树脂胶

5、调配合适，流动性好，固化后又具 有一定的强度和弹性，对铁芯和磁性槽楔间的胀差起应力调节作 用，就会有效的防止脱落。 我们开始装配磁性槽楔时，有些人不愿意将磁性槽楔粘牢， 担心以后修理电机时楔子打不下来，给修理带来麻烦。由于没有 严格按工艺要求涂胶固定磁性槽楔，使开始安装的一台电机运行 不久磁性槽楔脱落较多。磁性槽楔安装较松时即使涂胶也无法固 定牢固。但也不能过紧，过紧会增加安装难度，并且会使磁性槽 楔产生内伤，经长期运行破碎而脱落。经验证明，磁性槽楔安装 的工艺间隙单边在0.1mm为宜，最大不超过 0.15mm ，径向尽可能 与槽口平齐，在不影响电机运行的情况下，也可以略高于槽口， 但最多不应

6、超过0.5mm 。这两点对磁性槽楔节能效果十分重要。不导磁区安装时应逐根逐槽试装后再正式打入，打入时楔下必须垫实，然 后用毛刷在槽口壁两侧涂胶，再将磁性槽楔打入，打入后，磁性 槽楔端部不应当损伤碎裂。最后，在铁芯与磁性槽楔表面再刷一 次胶。 通过总结经验教训，不断的在实践中摸索提高，后来安装的 磁性槽楔仅有个别的脱落。我们希望有关部门加强对这项工作的 指导，使磁性槽楔推广工作顺利的开展下去。从八五年以来三年 当中，我们利用高压电动机换线圈的机会，共改装磁性槽楔14 台，总容量 5590 千瓦，磁性槽楔比非磁性槽楔价格略高，基本上 不需要增加换线圈的费用。八五年应用的是MC2 型磁性槽楔，八 六

7、、 八七年应用的是 DM 型定向磁性槽楔。由于现场试验设备不足， 条件有限，给改装磁性槽楔电机的性能测试和节电效果对比带来 一定困难，建议有关部门组织力量帮助我们做好这方面的工作。 八七年我们对 2 号炉甲排粉电机做了改装定向磁性槽楔前后空载 节电效果的对比试验。 该电机为苏制 AMCO1410-4 型 500 千瓦高 压电机。 改前空载试验： U0=6 KV ; I0=16.9A; P0=31.35KW; 改后空载试验： U0=6 KV ; I0=12.74A; P0=24.32KW; 试验结果空载电流下降24.6%，空载损耗下降22.42% 。总效率提 高 1.3%。空载损耗下降 7.03 千瓦，按年平均运行 7000 小时计算 可节省电量约 4.9 万度，每度电按 0.05 元计算，每年可节约电费 2450 元。如果所改装的 14 台电机，总容量 5590 千瓦均按这个水 平估算，每年可节约电量54.8 万度，节省电费 27400元。 总之，推广应用磁性槽楔，节省效果是显著的，我厂共有高 压电机 200 多台，潜力是很大的。我们打算今后每年都有计划的 更换一批磁性槽楔，也希望电机制造厂能将新生产的高压电机全 部应用上磁性槽楔，让这支科技之花为四化建设结出丰硕的成果。