
交流电动机在结构设计方面应该注意哪些
与朋友聚会并提出问题。电动机设计的步骤是什么?我认为这是一个很好的问题。一切都有起点,任何工作都有主线和顺序。当然,对于电动机设计,也有一些基本规则。今天,我们专注于交流电动机的结构设计原理和要点。
在初步确定总体结构后,通常从定子开始设计。通常,对于定子铁芯,应确定其轴向和周向紧固方法,并应确定径向通风通道元件的结构(如果没有径向通风通道,则不应执行该项目);当采用扇形板时,应确定扇形板的划分方法,燕尾槽的数量,尺寸和布置等。在大型电动机中,应确定铁心两端的阶梯部分的具体结构。对于定子绕组,应先计算端部尺寸,然后确定固定方法。
2.画出定子的子装配图
进行绘制时,先绘制定子铁心,压力线圈和绕组端,然后在线圈和极性相组之间布置连接线(这对高压电动机很重要)。如果定子铁心的磁轭部分的径向尺寸较大(例如两极电动机),则可以沿径向将连接线放置在绕组的端部和基座之间;如果磁轭部件的径向尺寸较小(例如多极电动机),则应沿轴向将其放置在绕组的端部与端盖之间。然后,可以大致确定框架的轴向长度。
对于小型封闭式异步电动机的机架,如果允许安装尺寸,则机架的适当延伸将有利于散热并保护定子绕组的端部不受损坏,并可以减小端盖的深度,改善端盖刚性,并简化了端盖的形状,这也有利于框架本身的稳定性。这也适用于带有轴承端盖的大型氢冷却涡轮发电机。因此,应考虑将冷却器安装在电动机中的框架的轴向长度或横截面形状。确定框架的横截面尺寸后,有必要检查刚性是否满足要求。然后根据对底座中心高度的要求确定支脚位置(无支脚的电机不需要此项目)。在带有端盖轴承的小型电动机中,支脚应低于基座的较低点;对于中型和大型电动机,要求可以在不抬起底座的情况下将转子取出来方便拆卸。
3.转子结构设计
转子结构设计的主要内容是铁心(同步电动机包括磁极和磁轭)和轴的设计与计算,以及它们的组合。转子绕组的尺寸已通过电磁设计进行了计算,但此处需要一些必要的补充计算。对于旋转磁场同步电动机的转子,有必要确定磁极和磁轭的详细结构,尺寸和紧固方法。对于其他转子铁心,除轴向风道外,应确定相应的结构,其他与定子铁心相似。转子铁芯(或磁轭)和轴之间有两种组合类型:套筒型和支架型。选择哪一个取决于转子芯(或磁轭)和轴之间的径向尺寸关系。对于绕线转子异步电动机和同步电动机,应确定集电环的结构,尺寸和位置。布置集电环的位置时,应便于检查和更换电刷。对于绕线异步电动机,还应考虑安装短路和电刷提升装置的可能性。
其他齿轮的尺寸应根据需要确定,但应逐渐减小到两端。通常,驱动端和非驱动端的轴承上的轴径分别不得超过转子芯齿轮(或中间齿轮)轴径的0.8倍和0.7倍。
端盖的结构和尺寸取决于通风系统的要求,绕组与地面之间的绝缘距离,轴承套的结构(对于底座轴承无需考虑这一点)和端盖的刚度和强度(包括过程中建议的刚度和强度)。滚动轴承的内盖和轴上的零件之间应有一定的距离,以便在拆卸轴承时有足够的操作空间。
5.全面的设计
根据定子,转子和端盖的子装配图,可以绘制总装配图,并且可以同时布置风扇。此时,需要检查零件之间的相对位置,必要的间隙或间距是否合适,安装尺寸和边界尺寸是否满足要求,以及制造,组装,拆卸和维护是否方便等。绘制完大会草图后,可以基于该草图对子装配图进行必要的修改,然后可以逐步绘制零件图。然后,可以绘制详细而准确的装配图,并检查装配尺寸链。在绘制零件图时,必须确定零件的尺寸,材料和加工要求。
在初步确定总体结构后,通常从定子开始设计。通常,对于定子铁芯,应确定其轴向和周向紧固方法,并应确定径向通风通道元件的结构(如果没有径向通风通道,则不应执行该项目);当采用扇形板时,应确定扇形板的划分方法,燕尾槽的数量,尺寸和布置等。在大型电动机中,应确定铁心两端的阶梯部分的具体结构。对于定子绕组,应先计算端部尺寸,然后确定固定方法。
2.画出定子的子装配图
进行绘制时,先绘制定子铁心,压力线圈和绕组端,然后在线圈和极性相组之间布置连接线(这对高压电动机很重要)。如果定子铁心的磁轭部分的径向尺寸较大(例如两极电动机),则可以沿径向将连接线放置在绕组的端部和基座之间;如果磁轭部件的径向尺寸较小(例如多极电动机),则应沿轴向将其放置在绕组的端部与端盖之间。然后,可以大致确定框架的轴向长度。
对于小型封闭式异步电动机的机架,如果允许安装尺寸,则机架的适当延伸将有利于散热并保护定子绕组的端部不受损坏,并可以减小端盖的深度,改善端盖刚性,并简化了端盖的形状,这也有利于框架本身的稳定性。这也适用于带有轴承端盖的大型氢冷却涡轮发电机。因此,应考虑将冷却器安装在电动机中的框架的轴向长度或横截面形状。确定框架的横截面尺寸后,有必要检查刚性是否满足要求。然后根据对底座中心高度的要求确定支脚位置(无支脚的电机不需要此项目)。在带有端盖轴承的小型电动机中,支脚应低于基座的较低点;对于中型和大型电动机,要求可以在不抬起底座的情况下将转子取出来方便拆卸。
3.转子结构设计
转子结构设计的主要内容是铁心(同步电动机包括磁极和磁轭)和轴的设计与计算,以及它们的组合。转子绕组的尺寸已通过电磁设计进行了计算,但此处需要一些必要的补充计算。对于旋转磁场同步电动机的转子,有必要确定磁极和磁轭的详细结构,尺寸和紧固方法。对于其他转子铁心,除轴向风道外,应确定相应的结构,其他与定子铁心相似。转子铁芯(或磁轭)和轴之间有两种组合类型:套筒型和支架型。选择哪一个取决于转子芯(或磁轭)和轴之间的径向尺寸关系。对于绕线转子异步电动机和同步电动机,应确定集电环的结构,尺寸和位置。布置集电环的位置时,应便于检查和更换电刷。对于绕线异步电动机,还应考虑安装短路和电刷提升装置的可能性。
其他齿轮的尺寸应根据需要确定,但应逐渐减小到两端。通常,驱动端和非驱动端的轴承上的轴径分别不得超过转子芯齿轮(或中间齿轮)轴径的0.8倍和0.7倍。
端盖的结构和尺寸取决于通风系统的要求,绕组与地面之间的绝缘距离,轴承套的结构(对于底座轴承无需考虑这一点)和端盖的刚度和强度(包括过程中建议的刚度和强度)。滚动轴承的内盖和轴上的零件之间应有一定的距离,以便在拆卸轴承时有足够的操作空间。
5.全面的设计
根据定子,转子和端盖的子装配图,可以绘制总装配图,并且可以同时布置风扇。此时,需要检查零件之间的相对位置,必要的间隙或间距是否合适,安装尺寸和边界尺寸是否满足要求,以及制造,组装,拆卸和维护是否方便等。绘制完大会草图后,可以基于该草图对子装配图进行必要的修改,然后可以逐步绘制零件图。然后,可以绘制详细而准确的装配图,并检查装配尺寸链。在绘制零件图时,必须确定零件的尺寸,材料和加工要求。