高速直流电机设计理念论文

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1高速直流电机的设计理念

1.1电机型号规格。电机型号：ZC493/440；功率：500/350kW(发电机规格、轴输入功率)；额定电压：660V额定电流：758/530A；额定转速：1100/2500r/min；励磁电压：220V(他励)；过载倍数1.5；功率：470/329kW(电动机规格、轴输出功率)；额定电压：660V；额定电流：758/530A；额定转速：1020~2500/1040~2500r/min；励磁电压：220V(他励)；过载倍数1.5。

1.2电磁设计。由于该电机主要用于发电运行，因此应参照发电机相关设计规格进行电磁计算。同时由于电机热参数通常很高，相应的轴向散热要求很验证达标，要想解决这一难题，从而改善通风散热情况，优先选择相应的通风沟结构为9段分形式的通风沟，且每段为8厘米长。

2结构设计

2.1外形与总体。本文高速直流电机的设计主要是针对其要用于拖动立式水轮机进行高水头水力性能实验，因此设计为立式结构。

2.2定子设计。通常情况下高速直流电机的供电电源采取静止整流供电，要想适应运转负荷的高变化频率等要求，相应的定子机座会采用叠片机座的形式。做为重要零部件的主换向极冲片的厚度应为1毫米的Q235钢板冲制而成，而主极线圈的选择应为聚酯亚胺漆包线QZYB-2/155，从而达到加大主极线圈与换向极线圈之间间隔的效果，这更有利于电机的散热。

2.3电枢设计。将0.5毫米厚的厚DW310-50无取向冷轧硅钢片进行冲制，制得电枢冲片。同时，电枢铁心为无纬带绑扎固定绕组结构，这种结构可以有效的降低电枢槽高。采取径向通风方式进行电枢通风。电枢线圈的结构采用用单叠异槽和均压线形式，同时由于在电机进行高速转动时，换向片在较大离心力的作用下十分容易发生变形，故换向器采用绑式结构。换向片及整体升高片所使用的制造材料均为银铜梯排。

2.4轴承。上轴承采用7022A单列向心推力球轴承(其脂润滑极限转速为3600r/min)，由定子机座承担转子全部重量。下轴承采用6024C3单列向心球轴承，起导轴承作用及卧式试验时承受双向轴向力。因电机为立式安装，为防止轴承漏油，油脂粘到换向器护环使碳粉堆积。轴承采用三层毛毡密封，有效防止漏油。

2.5通风。要想解决电机通风散热问题，提高电机相应的运行质量及测试准确度，在对电机进行通风设计时，在电机的上部置有4个出风品，且每个通风口都安装有径向出风防破损装置。同时使用两台LKW355S-4低噪音音风机鼓风，共同构成风冷相应的电机风冷系统。鼓风机拖动电机中心到电机中心距离约950毫米。风机出风口装一风筒，风筒与电机进风口距离为3到5毫米。

3结束语

综上所述，我国经过长时间的工业发展以及科学研究，在电机设计制造领域已经取得了一定的成绩，但是由于我国工业基础相对薄弱，在相关的材料及热处理领域与发达国家还存在着一定的差距，特别是某些加工工艺的精度都不能达到理想要求，同时高速直流电机的相关装配零件的生产标准有很大一部分都没有准确的行业及国家规范可以参考，使得生产加的零件件在进行实际配合是经常出现诸多的问题等。但显而易见的是高速直流发电机在生产实践以及科学研究工作中均发挥了一定的作用，因此要加强高速直流发电机的开发及研制工作，强化其设计理念，对相应的设计理念及概念进行精细解读，从而使相关的高速直流电机设备更加符合生产实际要求。

作者:王峥单位:哈尔滨电气动力装备有限公司