YL630-16400kW10kV立式三相異步電動機的設計

摘 要：本文討論了YL630-16 400kW 10kV立式籠型三相異步電動機的設計研制過程。圍繞著設計過程中各個部分進行了分析設計，為今后設計制造大功率立式籠型三相異步電動機奠定了基礎。

關鍵詞：立式籠型異步電動機;電機設計;異步電機

1 前言

YL立式籠型三相異步電動機用于拖動循環水泵，提供旋轉動力，適用于電站、水利、化工等行業，我公司研制開發了YL立式籠型三相異步電動機產品。本文對該電機的設計與研制進行了分析，為我公司發展大型低轉速立式電機系列產品打下堅定的基礎。

2立式籠型三相異步電動機的設計過程分析

2 . 1 電磁設計

根據設計技術要求，確定電機的電磁負荷以及與電磁性能有關的有效部分的尺寸，包含電機的定轉子沖片和鐵心尺寸及繞組數據等，選定材料，并核算電磁性能和有關參數。定子齒部磁1.50 T，軛部磁0.83T，轉子齒部磁1.21T，軛部磁0.55T。定子采用雙層疊繞組，定子繞組形式Y接，轉子采用梯形銅排，并聯支路數選為1。

2 . 2 結構設計

YL630-16 400kW 10kV推力立式籠型三相異步電動機，上軸承采用深溝球軸承與角接觸軸承搭配的結構，下軸承采用輕系列的深溝球軸承，電機兩側采用自然通風設計，主接線盒、測溫、加接器接線盒在同側。本電機主要由定子、轉子、滾動軸承、風扇、接線盒等幾大部分組成，。

（ 1 ） 定子

定子由定子鐵芯、定子線圈、機座、定子測溫元件、接線盒和空間加熱器等部分組成，結構形式如圖1所示 。

（ a） 定子鐵心

定子鐵芯由優質冷軋電工鋼片疊壓而成，定子沖片采用扇形片，整圓共106槽，沖片疊壓系數不低于0.98。

（ b） 定子機座

機座是需要承受扭轉負荷，軸的彎曲應力和電機本身重量，而立式電機與普通的臥式電機不同，還需要承受負載水泵引起的軸向力。故設計成由底腳板及壁板組成的鋼板焊接而成的箱式機座，通過對機座進行了有限元分析計算，加強了機座整體的強度，從而能夠承受130kN軸向推力。

（2 ） 轉子

轉子主要由電機轉軸、轉子鐵芯、導電排、整流端環、風扇等部分組成。

a） 轉軸：

轉軸采用45Mn鋼，軸上焊接幅板。利用平鍵進行幅板與轉子鐵芯的軸向定位。從而保證了支撐轉子鐵芯和輸出機械轉矩，可以將轉矩傳遞給負載而不斷裂或者彎曲變形。

b） 轉子鐵芯：

轉子鐵芯采用鼠籠式結構，鐵芯沖片采用梨形槽整圓片，采用50W470硅鋼片，損耗小，毛刺小。

c） 銅排與端環：

轉子銅排裝入轉子鐵芯后，采用風鎬漲緊技術，并與端環通過BPS100/8000中頻焊機進行焊接，防止電機運轉過程中造成導條斷裂，焊接牢固。保證此電機安全可靠運行。

1.轉軸2.風扇3.轉子端環4.導電排5.轉子鐵芯6.鍵7.風扇

（ 3）軸承：

上軸承采用深溝球軸承與角接觸軸承搭配，下軸承采用深溝球軸承。在軸承裝配的結構設計中，上軸承承受主要徑向拉力，因此在有限元分析后對上軸承套進行了加固。

（ 4） 通風系統：

電機采用兩端對稱進風的徑向通風系統。在電機轉子鐵芯上下兩端裝有兩排風葉式風扇。它將電機內部熱氣流經過電機中心吹入到兩側百葉窗將熱量帶走，使電機各部分的溫升能較均勻地分布，從而降低最高局部溫升，提高絕緣壽命，同時提高電機的使用壽命。

3 結語

在這次YL630-16 400kW 10kV立式籠型三相異步電動機的設計、制造過程中，由于可借鑒的資料較少、設計難度較大，該電機的設計制造成功對今后該類電機的設計提供了寶貴的數據參考。

參考文獻：

[ 1 ] 《交流電機設計手冊》 湖南人民出版社 ， 1977 .

[ 2 ] 陳世坤. 電機設計 [M ]. 北京 ： 機械工業出版社 ， 1990 .

[ 3 ] 毛文貴.傅彩明.潭加才 大功率立式電機轉子有限元結構分析與優化 [M ]. 電機技術，2007.01期（01）22-24

作者簡介：

張帆（1994-7-）男，漢，籍貫：遼寧，學歷：大學本科，職稱：助理工程師，研究方向：電氣。

（泰豪沈陽電機有限公司，遼寧 沈陽110000）