高速直流電機設計理念論文

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1高速直流電機的設計理念

1.1電機型號規格。電機型號：ZC493/440；功率：500/350kW(發電機規格、軸輸入功率)；額定電壓：660V額定電流：758/530A；額定轉速：1100/2500r/min；勵磁電壓：220V(他勵)；過載倍數1.5；功率：470/329kW(電動機規格、軸輸出功率)；額定電壓：660V；額定電流：758/530A；額定轉速：1020~2500/1040~2500r/min；勵磁電壓：220V(他勵)；過載倍數1.5。

1.2電磁設計。由于該電機主要用于發電運行，因此應參照發電機相關設計規格進行電磁計算。同時由于電機熱參數通常很高，相應的軸向散熱要求很驗證達標，要想解決這一難題，從而改善通風散熱情況，優先選擇相應的通風溝結構為9段分形式的通風溝，且每段為8厘米長。

2結構設計

2.1外形與總體。本文高速直流電機的設計主要是針對其要用于拖動立式水輪機進行高水頭水力性能實驗，因此設計為立式結構。

2.2定子設計。通常情況下高速直流電機的供電電源采取靜止整流供電，要想適應運轉負荷的高變化頻率等要求，相應的定子機座會采用疊片機座的形式。做為重要零部件的主換向極沖片的厚度應為1毫米的Q235鋼板沖制而成，而主極線圈的選擇應為聚酯亞胺漆包線QZYB-2/155，從而達到加大主極線圈與換向極線圈之間間隔的效果，這更有利于電機的散熱。

2.3電樞設計。將0.5毫米厚的厚DW310-50無取向冷軋硅鋼片進行沖制，制得電樞沖片。同時，電樞鐵心為無緯帶綁扎固定繞組結構，這種結構可以有效的降低電樞槽高。采取徑向通風方式進行電樞通風。電樞線圈的結構采用用單疊異槽和均壓線形式，同時由于在電機進行高速轉動時，換向片在較大離心力的作用下十分容易發生變形，故換向器采用綁式結構。換向片及整體升高片所使用的制造材料均為銀銅梯排。

2.4軸承。上軸承采用7022A單列向心推力球軸承(其脂潤滑極限轉速為3600r/min)，由定子機座承擔轉子全部重量。下軸承采用6024C3單列向心球軸承，起導軸承作用及臥式試驗時承受雙向軸向力。因電機為立式安裝，為防止軸承漏油，油脂粘到換向器護環使碳粉堆積。軸承采用三層毛氈密封，有效防止漏油。

2.5通風。要想解決電機通風散熱問題，提高電機相應的運行質量及測試準確度，在對電機進行通風設計時，在電機的上部置有4個出風品，且每個通風口都安裝有徑向出風防破損裝置。同時使用兩臺LKW355S-4低噪音音風機鼓風，共同構成風冷相應的電機風冷系統。鼓風機拖動電機中心到電機中心距離約950毫米。風機出風口裝一風筒，風筒與電機進風口距離為3到5毫米。

3結束語

綜上所述，我國經過長時間的工業發展以及科學研究，在電機設計制造領域已經取得了一定的成績，但是由于我國工業基礎相對薄弱，在相關的材料及熱處理領域與發達國家還存在著一定的差距，特別是某些加工工藝的精度都不能達到理想要求，同時高速直流電機的相關裝配零件的生產標準有很大一部分都沒有準確的行業及國家規范可以參考，使得生產加的零件件在進行實際配合是經常出現諸多的問題等。但顯而易見的是高速直流發電機在生產實踐以及科學研究工作中均發揮了一定的作用，因此要加強高速直流發電機的開發及研制工作，強化其設計理念，對相應的設計理念及概念進行精細解讀，從而使相關的高速直流電機設備更加符合生產實際要求。

作者:王崢單位:哈爾濱電氣動力裝備有限公司