日期:2022-06-10 09:04 瀏覽次數:0
結構設計和機械計算是電機設計不可分割的一部分,主要在電磁設計完成后進行。其目的是解決機械零件的設計問題,其要求是從結構上保證電機在制造中的性能、經濟合理性和運行可靠性。毫不夸張地說,結構設計是電機設計的一半。
從電機的進一步發展來看,除了采用新技術、新材料、新工藝之外,一個非常重要的環節就是結構的改進。比如原12系列中,絕緣結構和耐熱等級相同的6座4極17kw保護異步電動機,采用了通風結構的改進和一些工藝措施,挖潛原勢后,功率可提高到37 kW。西屋采用箱型結構后,僅用30種底座(對應6個底座號)就可以替代過去的450種底座,大大提高了標準化和通用化程度。
沈江女士從闡述電機的基本結構、結構設計的基本內容、原則和方法入手,介紹了電機主要部件——底座、轉軸和換向器的力學計算。
電機基本結構類型介紹
總體結構分類
影響電機整體結構的因素很多,如電機的類型、運行條件、原動機或從動機械的類型和傳動方式、電機的容量和轉速、冷卻方式、保護類型、軸承的類型和數量、安裝方式等。
在確定電機整體結構時,必須根據技術條件或相關技術文件的要求,結合具體情況進行。整體結構應符合國家相關標準的規定。電機的整體結構可以用不同的方式分類。以下簡要介紹按通風冷卻系統、防護類型和安裝結構類型分類。
按通風冷卻系統分類
風冷有多種類型,如自冷、自風扇冷卻、其他風扇冷卻、風道通風、自由循環通風、封閉循環通風等。當其他冷卻介質(氫氣、水等)時。)被使用,一般來說,它們是封閉的循環系統。
按防護型式分類
根據保護類型的不同,電機可以分為多種類型。目前我國的防護類型主要有開啟型、防護型、密封型、防爆型、防水型、水密型、潛水型和油潛型。(1)開啟式電機的結構特點是其帶電和旋轉部件沒有特殊的保護裝置。這種結構常用于臥式、低速中大型DC電機、凸極同步電機以及低壓大電流DC電機,這些電機通常需要清潔的環境。
(2)防護式電機的外殼結構對電機的帶電部分和旋轉部分有必要的機械保護,以防止意外接觸,但這種保護不會明顯阻礙電機的通風。根據通風口防護結構的不同,可細分為罩式、防滴漏式和防濺式三種。用鐵絲網或多孔金屬片覆蓋通風口,使直徑大于15毫米的物體不能接觸電機的帶電和旋轉部件,稱為網罩式;它可以防止垂直下落的液體或固體直接進入電機,稱為防滴漏型;它可以防止垂直方向100度范圍內任何方向的液體或固體進入電機部分,稱為防濺。保護結構適用于使用場所對電機無特殊要求的情況。
(3)封閉式電機的底座和端蓋可以防止電機內部和外部的空氣自由交換,
但并不要求完全密封。它可以防護來自任何方向的液體和異物進入電機內部。這種結構適于安裝在多塵或露天(但氣候不異常)場合的電機中。
(4)防爆式(也稱隔爆式)電機的外形與封閉式電機的類似,但其機座和端蓋具有較高的機械強度,能承受爆炸性氣體在電機內部產生的爆炸力,而且凡溝通電機內外的各金屬接縫面均具有足夠的長度,以阻止爆炸時電機內部的高溫氣體迅速傳遞到電機外部。它的所有螺帽都不允許外露,并設有鎖緊裝置。這種結構主要應用于煤礦和化工等企業中使用的電機。
(5)防水式電機的機殼結構能阻止具有一定壓力的水進入電機內部。常用的檢查標準是:用直徑為25毫米的噴嘴,在距電機2米處以壓力為4米水柱;或距電機3米處以壓力為10米水柱的水從各個方向噴射電機,歷時15分鐘,水不得進入電機內部。
(6)水密式電機,當其于靜止狀態浸沒在10米深的水中歷時30分鐘以內,機殼結構能阻止水進入電機內部。
(7)潛水(油)式電機在規定的水(油)壓下,能長期在水(油)中運行。
● 按安裝結構型式分類
國家標準規定,對于一般用途的電機,根據安裝結構型式,可分為表多個類型,每類又分為若干組。如:(1)兩個端蓋式軸承,機座帶底腳;(2)機座帶底腳,且一個端蓋帶大凸緣;(3)機座無底腳,傳動端的端蓋具有大凸緣,又有臥式和立式兩種;(4)無機座與底腳,但有兩個端蓋式軸承,電機必須附裝于其他設備上;(5)兩個端蓋式軸承和一個座式軸承等等。具體的結構和實際用途將會在后續的推文中具體介紹。
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