YKS560―2高速挠性轴三相异步电动机的设计与研制
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【摘要】本文讨论了yks560-2高速挠性轴三相异步电动机的设计与研制过程。围绕着设计过程中各部分进行了分析，为今后设计制造高速挠性轴三相异步电动机积累了经验。
【关键词】高速三相异步电动机；挠性转轴；端盖滑动轴承；设计；研制
1前言
该YKS560-2高速三相异步电动机是给水泵电动机，由于该电机电压等级为10kV，功率为1800Kw，为使电机内部结构分布合理，需加长电机机座，并采用挠性D轴，已达到电机稳定运行。
2电动机的基本技术参数
2.1电动机额定参数及结构特点
电机型号：YKS560-2；
额定功率：1800kW；
额定电压：10000V；
额定电流：118A；
额定频率：50Hz；
额定转速：2982r/min；
绝缘等级：F级；
防护等级：IP54；
冷却方式：IC81W；
结构及安装型式：IMB3。
2.2依据标准
GB755《旋转电机 定额和性能》；
JBT10315.1-2013《高压三相异步电动机技术条件第1部分：YKS、YKS-W、YQF系列（机座号355-630）》；
GBT 1032-2012《三相异步电动机试验方法》。
3高速三相异步电动机的设计过程分析
3.1电磁设计
根据技术设计任务书，确定电机的电磁负荷以及与电磁性能相关的有效尺寸，包括定、转子冲片及铁芯尺寸，绕组数据等。在设计过程中，既要考虑坚固电机各项性能指标要求，又要考虑成本，并且温升留有合理裕度。定子齿磁密1.46T，定子轭磁密1.35T，转子齿磁密1.53T，转子轭磁密1.34T，定子绕组采用双层叠绕组，并联支路数为1。
3.2结构设计
电机的结构设计是根据电机的使用要求、技术条件以及电磁设计所确定的有关数据，确定电机的机械结构、零部件尺寸，材料的规格、性能及加工要求。YKS560-2高速三相异步电动机中心高确定为560mm，防护等级IP54，由机座、定子、转子、空-水冷却器、轴承、接线盒和空间加热器等组成，如图1所示。
3.2.1定子
定子由定子铁芯、定子线圈、定子测温元件、机座等部分组成。
（1）定子铁芯
定子冲片采用50W470优质冷轧电工钢片做导磁材料，解决了热轧硅钢片因厚度不均，铁心迭压后出现较大偏差的问题，又减少了铁耗，降低了振动和噪声。定子铁芯用8根筋与机座的环筋板固定，并用固定片焊接牢固，保证定子铁芯的稳定性。
（2）定子线圈
定子绕组为双层叠绕组，材料采用自粘性单玻璃丝包薄膜绕包铜扁线GLEMB-155/0.60-2YN，下线后用半导体环氧引拔槽楔3941固定，所有接线采用银磷铜焊料（BAg15CuZn）焊牢。定子引线与接头采用强力冷挤压后搪锡，线圈按标准规定进行耐压试验后，整个定子采用VPI真空加压浸漆工艺，绕组端部和直线部位固化成整体，增加线圈的机械强度，浸渍漆充分占满槽内空间，提高散热性能，最后绕组端部表面喷环氧敷盖漆。
（3）机座
机座是电机主要结构件之一。定、转子及冷却器等都装在它上面。它需承受扭转负荷，轴的弯曲应力和电机本身重量，为满足这些要求，机座设计成由底脚板及壁板组成的钢板焊接而成的箱式机座，加强了机座整体的强度，使电机能安全稳定的运行。机座内部采用环氧玻璃钢压制的圆筒状导风装置，提高了电机的散热效果。
3.2.2转子
转子主要由转轴，转子铁芯等组成。
（1）转轴。转轴采用40CrⅡ*JB/T1271，抗拉强度、屈服强度较高，有较高的疲劳强度和良好的韧性。
（2）转子。转子采用鼠笼式结构，铁芯冲片槽型采用凸形结构。采用50W470优质冷轧电工钢片，质量好，单位铁耗小。
（3）转轴计算。经过计算：转轴的临界转速为2276r/min，小于2400r/min；电机的气隙百分数为4.34%，小于8%；
3.2.3轴承
轴承采用国产端盖式滑动轴承，轴承型号为轴伸端DQW14-125，非轴伸端DQW14-125（J）。轴承测温元件采用WZP2-24S。油采用油VG32，压力供油，为了防止产生轴电流，在非轴伸端进行绝缘处理。
3.2.4空-水冷却器
空-水冷却器由钢板和冷却水管焊接而成。冷却器中水冷却管为穿片式，基管材质为紫铜，散热片材质为铝，冷却器进水温度为33℃，工作压力为0.2-0.4MPa，冷却器外部有进水法兰及出水法兰，与冷却器内部的冷却水管相连，内部设有接水盘，以防止冷却水渗漏到电机内部。
3结语
将电机主要性能参数设计值与试验值对比，可以看出该产品性能指标满足标准要求，电机如期合格出厂。该电机电磁设计及结构设计是成功的，电机振动及噪声都在允许范围内。为今后设计制造高速挠性轴三相异步电动机积累了经验。
参考文献：
[1]交流电机设计手册.湖南人民出版社，1977
[2]陈世坤.电机设计[M].北京：机械工业出版社，1990
[3]傅丰礼，唐孝镐.异步电动机设计手册[M].北京：机械工业出版社，2001