[科普中國]-鐵心壓指

[鐵心]壓指的英文名稱為 pressure finger；其它名稱為齒壓板；[鐵心]壓指指的是在電機(jī)定子鐵心兩端對齒部施加軸向壓力的無磁性或反磁性金屬構(gòu)件。

簡介[鐵心]壓指的英文名稱為 pressure finger；又名齒壓板；壓指是大型水輪發(fā)電機(jī)中的一個(gè)小零件，安裝在定子鐵心兩端的壓板下，用來壓緊定子扇形 沖片，特別是壓板不能到達(dá)的齒部。

壓板上適當(dāng)?shù)牟课汇@有孔，位于鐵心外圓的拉緊螺桿從這些孔中穿過，拉桿兩端擰上壓緊螺母后，把壓板牢牢地壓在壓指上，使鐵心疊片成為一個(gè)堅(jiān)實(shí)的整體，運(yùn)行時(shí)不會(huì)因電磁力的作用而松動(dòng)。壓指雖小卻是發(fā)電機(jī)的一個(gè)重要零件。

鐵心壓指松脫引發(fā)的事故正是這個(gè)小小的壓指，在廣西電站頻頻引起事故。該電站的3臺發(fā)電機(jī)都是用同一型號，均由同一工廠制造。單機(jī)額定功率 21MW，額定電壓10500V，額定轉(zhuǎn)速250r/min，定子內(nèi)徑6.22m。3臺水輪發(fā)電機(jī)輪番出事。將轉(zhuǎn)子吊出，發(fā)現(xiàn)都是同一問題———壓指松脫。2號機(jī)組再次發(fā)生事故，又不得不把轉(zhuǎn)子吊起，發(fā)現(xiàn)故障原因又是壓指。一個(gè)壓指完全脫出，被轉(zhuǎn)子磁極打來打去。

壓指打得變了形，磁極表面刮出了一道道傷痕，定子線圈絕緣損壞，造成了對地短路的嚴(yán)重事故。另一個(gè)水電站，先前也曾發(fā)生過發(fā)電機(jī)壓指脫出氣隙，與定子繞組和勵(lì)磁線圈相刮，造成繞組和線圈燒毀的嚴(yán)重事故。小小的壓指卻會(huì)引發(fā)大事故，需要長時(shí)間停止發(fā)電以維修發(fā)電機(jī)，電站經(jīng)濟(jì)損失慘重。壓指松脫的原因有結(jié)構(gòu)不合理的問題，更主要的是電機(jī)制造質(zhì)量的問題，應(yīng)引起電機(jī)設(shè)計(jì)工程師們及電機(jī)制造廠家的高度重視。1

鐵心壓指松動(dòng)的原因壓壓指剛度差為了防止繞組伸出鐵心部分產(chǎn)生過多的漏磁通而引起壓指發(fā)熱，當(dāng)定子電負(fù)荷大于500A/cm 時(shí)，根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，壓指應(yīng)采用無磁性鋼或無鐵金屬制造。

而用空心矩形鋼管制造的壓指，端部削斜后剛度更差。對齒端壓力不足。運(yùn)行時(shí)鐵心齒部在電磁力作用下發(fā)生上下振動(dòng)，引起壓指上下振動(dòng)。壓指與壓板的搭焊點(diǎn)因長期振動(dòng)而斷裂，造成壓指松脫。

鐵心疊壓不平整壓指受力不均勻大型水輪發(fā)電機(jī)的定子鐵心應(yīng)分段加壓疊裝。當(dāng)疊片不平整，壓板通過壓指對鐵心施加的壓力就各不相同。受力小的壓指，其下面的齒較松。運(yùn)行時(shí)發(fā)生振動(dòng)，其振幅也較大，作用于壓指端部的力也較大。由于片間絕緣剝落，鐵損增加，溫度升高，導(dǎo)致絕緣加速老化，齒部松散，振幅進(jìn)一步加大。壓指由于長期劇烈振動(dòng)，焊點(diǎn)疲勞面發(fā)生斷裂。最后，由于壓力不足，壓指從壓板下脫出。2

壓板與壓指搭焊點(diǎn)少壓指與壓板是焊牢的，有的壓指與壓板鑄成一個(gè)整體，不存在壓指松脫的問題。而發(fā)電機(jī)是在定子疊片后，把壓指點(diǎn)焊在最上面的一層沖片上，放上壓板，壓緊鐵心后再將壓指與壓板相搭焊，只有一個(gè)焊點(diǎn)。

由于鐵心疊壓不平整，運(yùn)行時(shí)壓指振動(dòng)，該焊點(diǎn)斷裂后，沖片上的焊點(diǎn)（原來只考慮壓裝時(shí)起定位作用）承受不了如此大的振動(dòng)力，最終使壓指脫出。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

李航 - 副教授 - 西南大學(xué)