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投稿邮箱：tougao@maicai360.cn 1 电机的基本技术数据及结构 1.1 基本技术数据 型号 Y25000-4 额定功率 25000kW 额定电压 10000V 额定频率 50Hz 额定转速 1495r/min 额定电流 1627A 转动惯量 2114kg.m2 定子接法 Y 工作制 S1 防护形式 IP23 冷却方式 风冷 相数 3相 绝缘等级 F级 1.2 基本结构 电机为卧式结构（长4980mm×宽4060mm×高4340mm），由定子、转子、端盖球面滑动轴承、高压油顶起装置、风机装配及其它部件组成，见图1。  1.2.1 冷却方式 电机主体采用风机强迫通风冷却，进出风口在电机的顶部，冷风从电机线圈两端进入，热风从电机中部定子出风。采用最经济的风量有效地将大容量电动机中内部产生的热量散发出去，使风扇的压头损失最小，风量分布据热源的分配情况更加合理。 1.2.2 端盖滑动轴承 电机有两个调心端盖球面滑动轴承，两球面轴承均采用压力油循环及甩油环复合润滑，同时轴承设有高压油顶起装置，高压油长期工作。端盖轴承采取了以下防漏油措施： a) 端盖轴承油箱加工后严格煤油检漏。 b) 轴承上盖与轴承油箱间的把合面间设有回油沟。 c) 轴瓦两端设有瓦封，以加强油密封。 d) 油封内圆设多道迷宫，轴上设断油油沟。 1.2.3 定子铁心部分 定子铁心采用高导磁率、无取向的优质冷轧硅钢片冲制叠装而成。采用定位筋塞焊及装配定位销固定结构，以传递巨大的扭矩。定子下线后进行真空压力浸漆（VPI）浸烘工艺。 1.2.4 转子铁心部分 转轴为整体锻轴上加工出筋板结构，采用梯形槽笼型转子。铁心采用高导磁率、无取向的整圆优质冷轧硅钢片冲制叠装而成。冲片采用C5涂层免涂漆工艺。铁心压紧后，轴上的筋板与转子铁心之间的采用斜键固紧，增加了转子铁心工频热打键工艺。 2 设计技术难点及创新 2.1 电机采用降压启动，受电网容量的限制，要求启动时定子电流的整定值不大于4788A（仅为额定电流的2.94倍），使得电机启动时转矩大大降低，通过特殊设计，成功地解决了启动时转矩过低无法启动的矛盾。 2.2 由于转子重量近15吨，即要保证电机转子的挠度和临界转速达到要求又要保证轴上筋板间足够的通风面积，还要考虑端头铁心紧固的弧键与筋板有足够的配合长度，通过特殊的异型轴设计即保证了电机的强度、刚度又解决了电机通风问题。 2.3 电机转速为1495r/min，而负载转速最高为13000r/min，电机和液力变矩器连接，再和增速齿轮箱连接，最终和负载连接。通过和德国VOITH公司共同努力，成功解决了轴系扭振问题。 2.4 考虑到电机功率大，体积小，靠转子自身打风的风量不能满足电机的冷却要求，在大容量、高速电机上，首次采用强迫鼓风机空冷进行电机的热交换。 2.5 通过多对组合键的合理布置，成功地解决了转子冲片和轴的周向和径向固定以及传递扭矩的要求。 3 主要零部件的制造工艺 3.1 定子装配部分 3.1.1 定子机座 机座为由若干厚钢板Q235A组焊的结构件，焊后经退火处理以消除其焊接内应力。机座内圆车削加工在双柱式立车上进行，其余各序（地脚面、孔和端面孔以及顶面、孔等）加工均在卧式落地镗床上进行。 3.1.2 机座鸽尾筋的装焊 机座每块辐板的筋与每个鸽尾筋之间，焊前先用夹紧工具将其固定，各鸽尾筋之间用双头千斤顶撑住，用弦距检查样板调整鸽尾筋圆周分布的弦距。每根鸽尾筋塞焊5处，打磨去除高点后，同钻铰12个销孔，打入销子固定。 3.1.3 定子铁心装压 定子铁心由8张扇形冲片拼成一个整圆，冲片材料为高导磁无取向冷轧硅钢片，叠片时以鸽尾筋定位，该定子铁心长大于1500mm，铁心内径大于Φ1200 mm，叠片至800mm时预压1次，工序在500t下拉式油压机上进行，见图2。  该台定子铁心采用了热态装压工艺：即定子铁心预压后进烘炉加热，出炉后在热状态下进行装压。铁心最终压紧后用16个弧键紧固。 3.1.4 定子装配及下线 定子为双层叠绕组圈式线圈，定子绕组层间设有Pt100铂热电阻测温元件。为增加定子绕组的整体刚度，定子绕组端部采用有效可靠的固定，即两端分别设有端箍支架、不锈钢无磁性端箍、间隔垫块、适形涤纶毛毡，定子端部相邻线圈之间用涤纶玻璃丝绳十字交叉绑扎固定。定子下线时备有专用工装冷压线圈，下线前线圈直线部分需逐个用冷压工艺装备整形定子线圈。定子下线后，经VP I真空压力浸渍工艺处理，见图3。  3.2 转子装配部分 3.2.1 轴加工 转轴为一体整锻结构，轴上铣削加工出6个筋板，工艺上用专用加工分度盘来保证6个筋板的加工弦距要求。 3.2.2 转子装配 转子冲片为C5涂层硅钢片材料，转子整圆冲片外径大于Φ1200 mm，由于冲片有同板差，整圆冲片已造成误差累积。因此，叠片时在转子铁心段长较小的部位增加了绝缘冲片进行调节，即保证转子铁心段长和总长的要求。 由于该转轴轴伸尺寸达到Φ400 ，超过油压机操作台开口尺寸，无法在油压机上进行叠片、装压。因此改为在地坑平台进行叠片、装压，使用联动液压千斤顶配合6根拉紧螺杆进行预压、装压，装上12个弧键紧固铁心，满足了铁心最终装压的要求，见图4。 由于转子冲片齿部较长，铁心在装压时齿部紧量达不到标准要求，为此将转子压圈车成锅底形状，即转子压圈轭部比齿部薄。装压时，冲片齿部先受到压紧力，这样满足了装压的紧量要求。  铁心与转轴的筋板之间采用了5组斜键、1根方键的方式来固紧。在6个W形槽内缠绕电缆线，通入工频交流电加热转子铁心，进行热打键，见图5。  3.2.3 转子端环钎焊 该台电机转子铜端环焊接采用火焰钎焊方式，因端环尺寸较大。为保证端环局部迅速加热，焊接时用三把电焊枪从三个方向同时进行加热。 3.2.4 转子动平衡 该电机为双轴伸设计，因此转轴两端都加工了传动键槽。由于电机转速达1495 r / min，转速较高，而传动键槽为单键槽设计，势必影响转子动平衡校正。为此，制作了专用工装键槽及保护环，安装于备用传动端。解决了转子动平衡以及电机运行时产生震动隐患。 3.3 其他部件的加工 转子压圈和端环外圆均布58个穿铜条槽，其中端环外圆还均布了58个2mm宽的应力释放槽。普通加工方式难以保证槽口的分布精度，选取了数控线切割机切割的加工方式。为保证钎焊质量，加工完成后使用丙酮对切割面（钎焊面）进行了仔细的清洗。 3.4 专用工艺装备 该电机结构尺寸受用户要求的严格限制，为确保该产品设计的可靠性、先进性，同时降低产品制造成本，在设计及工艺上进行了认真分析，拟定了具体的设计及工艺方案和工艺装备，编制了详细的操作工序，自行改制了许多大型工装以满足生产之急需。整个生产过程中需要大量的大型工艺装备，若按常规进行工艺技术准备，则需新设计、制造大量的工艺装备。为此，充分利用了现有的工艺装备，进行了必要的改制（改制后的工装不影响原有的使用功能），这样大大地缩短了该电机的生产周期、降低了制造成本。 旺材电机技术交流群 诚邀广大电机技术朋友们加入 共同学习，共同交流 |
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