[实用新型]一种避免定转子相擦的干定子潜水电机

说明书

本实用新型公开了一种避免定转子相擦的干定子潜水电机，包括电机本体、定子以及定子内的转子，转子表面设置多头螺槽，定子通过上法兰和下法兰固定，且上法兰和下法兰之间的圆周方向上穿过18根～36根通风管，且电机本体内的电机轴的一侧设置内通风道，内通风道的导风板套设在电机轴上，电机轴上套设有轴流风扇，轴流风扇上套设有导风罩，且轴流风扇底端设置网孔状轴向通风板；本实用新型的潜水电机内部通风系统中，为了加强定子、转子间气隙g的强制通用，在转子表面添加多头螺槽；设有的通风管可以加强潜水电机内部热空气与潜水电泵周围工作水流的热交换能力，使定、转子之间的温差从90℃下降到30℃左右，转子膨胀后的气隙减小相对值≤15°。

技术领域

本实用新型涉及一种干定子潜水电机，特别涉及一种避免定转子相擦的干定子潜水电机，属于潜水电机设备技术领域。

背景技术

随着社会文明的进步及经济规模的扩大，在国民经济各部门对使用潜水电泵的功率、进出口径、流量和扬程都提出大型化的要求，世界各国的潜水泵的研发单位和生产企业都为大型化进行了不懈的研究工作。国内外的同业，在大型化过程所遇到一个共同技术难关是干定子潜水电泵的驱动潜水电机定、转子在长期运行过程中，一般是在3～4小时后，发生定、转子相擦的严重故障。随着电机各部份产生的能量损耗转变成热而提高了工作温度即所谓温升，而干定子式潜水电机的外壳有冷却水流流通具有良好的冷却条件，定子铁心及定子线圈是直接装配在定子外壳的内壁，具良好散热条件，因此尽管定子铁心中涡流损耗及磁滞损耗，而定子线圈中欧姆损耗及附加损耗是产生热量的主要成份，但是因散热条件良好，最终定子能在某一温度下达到发热和散热的动态平衡，而潜水电机的转子，由于转子绕组，对异步电机是鼠笼转子或绕组转子，对同步电机是励磁在运行时有感应电流或励磁电流流过，同样有欧姆损耗和杂散损耗产生，转子损耗产生的热量使转子温度不断提高，而对干定子式潜水电机转子的散热条件很差，转子不通过金属传热体与水冷的电机外壳接触，而是通过鼠笼转子的端环和定、转子之间的间隙传递热量，由于转子散热条件比定子散热条件差很多。这样就出现转子温度高于定子温度的现象，众所周知，物体热胀冷缩的物理现象，转子温度高，转子直径热膨胀量大于定子内孔的热膨胀量，这就使得定转子之间的间隙变小，而间隙变小到一定程度在不平衡离心力和定、转子间隙之间的单边磁拉力的作用下，就很可能发生定、转子相磨擦故障的现象，这是很严重的潜水电机故障。定、转子相擦产生磨擦功转换成热量，使磨擦面温度上升，甚至熔化转子导体，高温彻底破坏定子绕组的绝缘，使整台潜水电泵报废。曾计算和测量过一台电压为 10kV、800kW、16极的潜水电机，在带泵运行4小时后，转子温度为185℃，定子温度为95℃，定、转子之间的温差为90℃，其转子的直径为770mm，定、转子之间的间隙为1.8mm，转子在95℃的温差下的直径膨胀量：

Δg＝D_Rα(θ_St-θ_Rt)＝770×1.1×10^-5(185-90)＝0.8m

占气隙的相对值：

依据电机设计中转子刚度设计的原则，当δ_g≥25％，在单边磁拉力的作用下，就会发生定、转子相擦的现象。潜水电机向大型化发展，转子直径越大，膨胀量越大。

潜水电机大型化过程中，国内、外各潜水电泵制造企业普遍存在定、转子相擦的故障可以说是阻止潜水电机发展的最严重问题。

实用新型内容

本实用新型提出了一种避免定转子相擦的干定子潜水电机，解决了现有技术中国内、外各潜水电泵制造企业普遍存在定、转子相擦的故障，阻止潜水电机发展的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：