MT5500B 卡车主发电机辅助励磁定子绕组维修工艺

赵 东

（准格尔能源有限责任公司设备维修中心，内蒙古 鄂尔多斯 010300）

准格尔能源有限责任公司哈尔乌素露天矿所使用MT5500B 电动轮自卸卡车，于2007 年开始投入生产当中，主要负责露天矿岩石的剥离任务，由于使用年限的增长，工作环境恶劣，卡车主发电机的各种电气问题随之而来，辅助励磁定子绕组烧毁的现象也开始频繁出现，外委维修成本高、周期长，所以解决这一问题也成为了一个重要的课题。经过对辅助励磁定子的拆卸研究，绘制出定子的电路图，并且对线圈绕制工具进行了制作，最终成功的对辅助励磁定子进行了修复，并投入生产，这项修复技术为矿区节约了维修成本，提高了MT5500B 自卸卡车的出动率。

1 辅助励磁定子结构及故障

1）MT5500B 卡车主发电机辅助励磁定子结构。MT5500B 自卸卡车主发电机辅助励磁定子由定子绕组、定子铁芯、机座、绝缘材料和引线等部分组成[1]。定子绕组由24 个线圈组成，定子的铁芯槽上宽30 mm、下宽50 mm、深58 mm，铁芯的长度为115 mm，绝缘材料有绝缘等级为H 级的绝缘纸、玻璃丝板槽签、漆布管和绝缘漆等。

2）MT5500B 卡车主发电机辅助励磁定子故障。MT5500B 自卸卡车主发电机辅助励磁定子绕组损坏的主要原因：①主发电机辅助励磁定子使用年限增加，绕组绝缘层老化，出现接地故障，电流突然增大使绕组烧毁[2]；②主发电机转子轴承损坏，转子在运行过程中出现抖动，与辅助励磁定子出现摩擦现象，在摩擦过程中将辅助励磁定子的绕组绝缘层损坏；③主发电机辅助励磁定子的铁芯出槽口位置有尖毛刺，致使绕组绝缘破损，线圈对地击穿；④主发电机转子在高速运行过程中，电机内有部件松动脱落，造成辅助励磁定子的绕组损坏。

2 辅助励磁定子绕组的维修过程

2.1 辅助励磁定子绕组的拆除

采用高温加热软化绝缘的方法对MT5500B 卡车主发电机辅助励磁定子绕组进行拆除。将辅助励磁定子放入烘干箱内，烘干箱温度调节为170 ℃[3]，为了在加热过程中不损坏定子铁芯的绝缘，一般拆卸绕组的加热温度不宜超过180 ℃，加热时长为6 h，达到定子绕组绝缘软化的目的。使用小铁锤、剃刀、小撬棍对绕组线圈接线处进行绝缘拆除。

研究出绕组接线电路图后就对定子绕组进行拆除，先用手锯把铁芯外绕组线圈据开一部分，再用剃刀、小铁锤、小撬棍、尖嘴钳、打棒对一组线圈进行拆除，拆除过程中要小心谨慎，避免对定子铁芯照成损伤，清点拆出一组线圈的匝数，研究其绕线方式并做好记录。1 个线圈共66 匝，其中5 根为1 匝，漆包线线径为1.28 mm，绝缘等级为H 级。

绕组结构研究完成后对辅助励磁定子进行再次加热，对绕组进行拆除，如此反复将线圈全部拆除，拆除过程中要避免对定子铁芯的损伤。

2.2 辅助励磁定子铁芯的清理

辅助励磁定子的线圈拆除完成后，就要对其铁芯进行全面的清理工作。先将辅助励磁定子放入烘干箱内，烘干箱温度调节为150 ℃左右对铁芯进行加热，加热时间为4 h，确保辅助励磁定子上的残留绝缘软化[4]，然后用剃刀、小铁锤将其剔除，然后用板锉对剔除绝缘留下的铁芯毛刺进行处理，将其慢慢的打磨掉，先用100 目（φ150 μm）刚玉砂布粗打磨，再用500 目（φ25 μm）耐水砂纸打磨光滑，要做到铁芯槽内无残留绝缘与铁芯毛刺，槽口平整光滑，槽签位干净无绝缘漆残留，最后使用空压机将铁芯内灰尘和铁末等异物吹干净。

2.3 辅助励磁定子线圈模具的制作与线圈的绕制

辅助励磁定子线圈模具的制作，采用的是垫木板进行制作，线圈模具中心绕线部分的长为140 mm，宽为60 mm，高为30 mm，以及线圈模具的两侧夹板的长为160 mm，宽为100 mm，厚为10 mm，使用电钻将绕线模具和夹板截面打通直径10 mm 为的2 个固定孔，用直径为9.5 mm，长为90 mm 的双头螺杆将绕线模具部件连接固定在一起，双头螺杆两端使用14 的螺母固定锁紧，在模具的夹板截面中心处用电钻打通直径18 mm 的绕线机连接孔，最后在模具的中心绕线区垫长350 mm 宽60 mm 的H 级绝缘纸，避免在绕制线圈的过程中，模具表面毛刺将漆包线绝缘漆划破，最后使用绝缘胶带将接口粘贴好。

准备线径为1.28 mm 的绝缘等级为H 级漆包线共5 包，将线圈模具连接孔穿入绕线机的绕线螺杆上，并使用扳手将绕线螺杆螺母锁紧，将5 包漆包线依次放置在绕线架上，5 根漆包线并绕在绕线模具上，打开绕线机开关，设置每组线圈绕制的圈数为66，以逆时针方向绕66 圈，绕制完成后，在线圈尾部预留10～12 cm 处用偏口钳将5 根漆包线全部剪断，打开固定螺母拆下线圈模具，打开两侧夹板螺栓，去除一侧的夹板将线圈完整取出。依次重复以上的线圈绕制步骤，共需绕制相同的线圈26 个，其中嵌线需要使用24 个线圈，为防止在嵌线过程中出现线圈损伤，而预留2 个为备用线圈。

2.4 辅助励磁定子的嵌线工作

嵌线前准备的材料和工具：绝缘等级为H 级厚度为0.2 mm 绝缘纸，使用裁纸刀裁出48 张长为210 mm，宽为150 mm 的槽纸；槽签使用长为130 mm，宽为30 mm，厚为1.5 mm 的玻璃丝板24 根；厚为0.2 mm，宽为25 mm 的玻璃丝带2 卷；厚为5 mm，长为40 mm，宽为50 mm 的毛毡48 块；垫木棒2 根，划线板1 个，小橡皮锤1 把，小铁锤1 把，弯头长柄剪刀1 把。

在1 个铁芯块的两侧槽内分别垫2 张槽纸，将绕制好的线圈穿过铁芯块放入铁芯槽中，放入的过程中要注意保护好线圈，防止铁芯将线圈的绝缘漆划破，不断的使用划线板将线圈分批次的划如槽内，放入两端槽内后，使用橡皮锤和划线板对线圈进行整形，使线圈的漆包线均匀的分布在槽的上下部分，有利于其他线圈的嵌线工作。再在相邻铁芯槽中垫槽纸2 张，使用划线板按相同的方法将另一组线圈放入相邻的铁芯槽中，使用剪刀将距槽5 mm 处多余的绝缘纸剪掉，使用划线板将绝缘纸分别压入槽内，作为槽签与线圈的绝缘层间垫，用小铁锤、垫木棒将槽签打入铁芯槽签口内，槽签打入过程中要注意层间垫的损坏。用玻璃丝带将两线圈的首尾绑好固定，再用橡皮锤、垫木棒将线圈形状整理好，最后将毛毡卷成圆筒状塞入铁芯与线圈的空隙处，起到固定线圈的作用，防止电机运转过程中发生抖动，从而发生线圈绝缘损坏的现象。不断的重复上面的嵌线过程，用同样的方法依次将线圈下入铁芯槽内，在嵌线过程中要保护好线圈，防止将线圈表面绝缘漆划破，并且要做好线圈整形工作，最终嵌好的线圈首尾部都不宜超过距铁芯处35 mm。使用刮漆机对需要连接的漆包线进行刮漆，达到表面的绝缘漆清理干净后，根据辅助励磁定子绕组接线电路图，对线圈进行接口的连接工作。

2.5 辅助励磁定子连接线的焊接与处理

用石棉将需要焊接的连接线线圈周围包好，防止在焊接链线的过程中将周围的线圈绝缘烧毁。电烙铁插上电源等待5 min，使电烙铁的焊接面达到焊锡融化的温度，用钳子将电烙铁头与连接线夹在一起，等待1 min 后连接线温度升高至焊锡融化，将焊锡融化存满连接线缝隙，依次将连接线焊接[5]，要求焊接完成后焊接点牢固可靠。最后在2 条引出线的端口，使用压线钳分别安装1 个能够承受电流为20 A 的铜线鼻子，并使用焊锡焊接，将连接线焊接好后用板锉将焊接突起毛刺打磨处理掉，再用漆布管将焊接好的连接线包裹好，最后将垫好的毛毡拿掉，用玻璃丝绑带将线圈与连接线固定好，固定完成后再将毛毡填充在线圈与铁芯的夹缝中。

2.6 辅助励磁定子的浸漆

将放辅助励磁定子入烘干箱内，温度调节为（90±5）℃，加热的时间为3 h，目的时为了将辅助励磁定子内部的水分加热散发出去。加热完成后，将辅助励磁定子吊运出去，待辅助励磁定子自然冷却至表面的温度达到（50±5）℃，浸漆前要先用空压机风管将辅助励磁定子吹干净，做到辅助励磁定子无灰尘、杂质，避免浸漆后灰尘和杂质附着在辅助励磁定子上，影响辅助励磁定子的性能稳定性。

将辅助励磁定子吊运至专用的浸漆筐内，将浸漆筐吊入进打开的浸漆罐内，关闭浸漆罐盖，打开输漆罐与浸漆罐间阀门，输漆罐加压，将浸渍漆压入浸漆罐内，输漆完成后，关闭输漆罐与浸漆罐间阀门，打开浸漆罐上真空阀与真空泵，浸漆罐内进行抽取真空[6]，抽真空成后保持浸漆罐内真空状态40 min，打开输气阀，再对浸漆罐进行输气加压，保持压力表的数值为0.5 MPa 左右，压力保持时间为3 h，以保证浸渍漆压入线圈与铁芯上。

完成以上步骤的浸漆工作后，打开输气阀使浸漆罐内气压恢复为正常气压，打开浸漆罐盖，将辅助励磁定子的浸漆筐吊出，在浸漆罐上方保持控漆20 min，控漆过程中要注意通风，保持周围空气通畅。

将辅助励磁定子放入烘干箱内，调节好温度为（100±5）℃，加热时长为6 h。待加热工作结束后对辅助励磁定子进行二次浸漆[7]，第2 次浸漆的时间为3 h，第2 次浸漆完成后，继续吊运浸漆筐放入（100±5）℃烘干箱内加热，二次加热时间变为10 h，为了更好的固化辅助励磁定子内的浸渍漆。

2.7 辅助励磁的定子实验

MT5500B 卡车主发电机辅助励磁定子浸漆干燥完成后，对其进行各项实验，首先用2 500 MΩ 摇表测量绝缘电阻，绝缘电阻值大于1 000 MΩ[8]，线圈匝间耐压无异常，对地工频耐压无异常，辅助励磁定子的实验合格。

3 结语

为了解决MT5500B 电动轮卡车主发电机辅助励磁定子绕组损坏的问题，研究出辅助励磁定子绕组的维修方案，不仅解决了辅助励磁定子绕组烧毁无法维修的问题，节约了维修成本，同时也提高了MT5500B 电动轮卡车的使用率。