大型自啟動稀土永磁同步電機啟動籠條的散熱結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種大型自啟動稀土永磁同步電機啟動籠條的散熱結構，在稀土永磁同步電機的轉(zhuǎn)子鐵芯的籠條槽和啟動籠條之間的間隙填充有低熔點合金。所述結構主要應用于啟動電流沖擊大、啟動時間較長、啟動籠條是開口結構的兆瓦級大型自啟動永磁同步電機。具體實施方法是：采用低熔點合金融滲到啟動籠條和轉(zhuǎn)子鐵芯的縫隙中，消除空氣隙、強化籠條向周圍鐵芯的熱傳導能力，從而達到最佳的散熱效果。所采用的低熔點合金常用有金屬錫（Sn）、巴氏合金（ZChSnSb、ZChPbSb）、M51低熔點合金等等。
【專利說明】大型自啟動稀土永磁同步電機啟動籠條的散熱結構
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電機【技術領域】，特別是涉及到一種大型自啟動稀土永磁同步電機啟動籠條的散熱結構。
【背景技術】
[0002]工礦企業(yè)中大量使用交流異步電動機，大部分中小功率電機采用直接啟動方式。直接啟動是最簡單的起動方式，啟動時通過閘刀開關或接觸器將電動機直接接到電網(wǎng)上。直接起動的優(yōu)點是起動設備簡單，起動速度快、成本低廉。但對于幾百千瓦以上甚至到幾兆瓦的大型電機采用直接啟動方式會對電網(wǎng)產(chǎn)生強烈沖擊，危及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，所以一般不能采用直接啟動，需要借助“軟啟動”方式來啟動電機。大型電機采用“軟啟動”還對電機的可靠性和使用壽命帶來好處:減少啟動電流沖擊對電機絕緣壽命的影響、減少啟動過程中電磁力對電機繞組和啟動籠條產(chǎn)生機械性破壞、提高可靠性和使用壽命。
[0003]由于異步電動機的缺點是效率不聞、功率因數(shù)不聞。作為一種技術進步，一種聞效自啟動稀土永磁同步電機逐步開始在中、大功率領域替代異步電動機，以期達到節(jié)約能源的目的。使用這種電機相對異步電動機而言，效率可提高2?4%、功率因數(shù)可提高10%?15%,使用這種電機對于工礦企業(yè)節(jié)能減排是一個很好的選擇。
[0004]在高效自啟動稀土永磁同步電機的生產(chǎn)制造實踐中，因轉(zhuǎn)子需要安裝稀土永磁磁鋼，出于結構原因，轉(zhuǎn)子啟動籠條一般采用純銅材質(zhì)、且是冷裝配，因此，籠條與周圍的轉(zhuǎn)子鐵芯之間存在裝配間隙。在大型電機中，這種裝配間隙最大可以達到0.2_。無疑，這種裝配間隙的存在阻礙了電機啟動過程中的籠條散熱，給電機“燒條”故障埋下隱患。大型電機需要“軟啟”動，以減少啟動電流對電網(wǎng)的沖擊，啟動時間比較長，這樣，轉(zhuǎn)子啟動籠條的熱量就會嚴重積聚，很容易因為0.2mm的裝配間隙存在造成轉(zhuǎn)子“斷條”故障的發(fā)生。因此，如何解決“斷條”隱患就變成了大型自啟動稀土永磁同步電機生產(chǎn)制造過程中一個必須面對的問題了，本實用新型就是解決的方法之一。
實用新型內(nèi)容
[0005]針對大型自啟動稀土永磁電機冷裝配轉(zhuǎn)子啟動籠條的實際情況，本實用新型提出一種利用低熔點合金融滲填充籠條裝配間隙的結構，解決啟動籠條散熱不好的問題，達到消除“燒條”故障隱患的目的。
[0006]本實用新型公開了一種大型自啟動稀土永磁同步電機啟動籠條的散熱結構:在稀土永磁同步電機的轉(zhuǎn)子鐵芯籠條槽和啟動籠條之間的間隙填充有低熔點合金。
[0007]作為優(yōu)選，所述低熔點合金為巴氏合金。
[0008]作為優(yōu)選，所述低熔點合金釬焊于所述籠條槽和啟動籠條之間的間隙。
[0009]電機轉(zhuǎn)子在安裝稀土永磁磁鋼之前，一般要先完成轉(zhuǎn)子啟動籠條的安裝和端環(huán)焊接，對于大型電機，籠條槽型是開口槽，籠條從轉(zhuǎn)子一端穿入槽內(nèi)，籠條和籠條槽之間留有約0.2mm的裝配間隙。為了防止籠條在籠條槽內(nèi)活動，一般的辦法是通過開口槽做局部沖壓，使籠條產(chǎn)生局部變形，部分的“漲緊”在槽內(nèi)。這種方法只是解決了籠條在籠條槽內(nèi)的自由活動，不能改善籠條向籠條槽熱擴散效果。因此，傳統(tǒng)的“漲緊”工藝不能解決籠條在電機啟動過程中的“燒條”問題。實際上，“燒條”發(fā)生的原因是籠條和周邊鐵芯存在裝配間隙，從而導致籠條的熱量需要通過這個裝配間隙傳遞到周邊的鐵芯上。眾所周知，空氣的熱傳導系數(shù)遠遠小于金屬的熱傳導系數(shù)，如果用金屬替代空氣填充到籠條和籠條槽之間的間隙中，籠條的熱量就非常容易地傳遞到周邊的鐵芯中去，這樣，籠條的溫度升高就受到了極大地限制，從而達到了消除“燒條”故常隱患，同時，也實現(xiàn)了固定籠條的作用，為電機減少噪音帶來貢獻，可謂是一舉兩得。
[0010]本實用新型的優(yōu)點:
[0011]1、啟動籠條和籠條槽鐵芯之間的空氣間隙用低熔點合金融滲填充，啟動籠條的熱量能夠高效擴散到轉(zhuǎn)子鐵芯中、消除大型自啟動稀土永磁同步電機的“燒條”故障隱患。
[0012]2、啟動籠條和籠條槽釬焊在一起，固定了籠條，減少了運行噪音。
[0013]3、本實用新型結構簡單，成本很低廉。 【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的大型自啟動稀土永磁電機轉(zhuǎn)子結構示意圖。
[0015]圖2為圖1中A部分的放大圖。其中:
[0016]I 一籠條槽開口2 —轉(zhuǎn)子鐵芯
[0017]3—啟動籠條4—縫隙
【具體實施方式】
[0018]下面對本實用新型做進一步詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。
[0019]本實用新型內(nèi)容在一款900kW - 12極一 IOkV自啟動稀土永磁同步電機使用。
[0020]低熔點合金采用M51，熔點溫度179°C，配用M51 — F專用助焊劑，焊接強度為13公斤/平方毫米。
[0021]加熱采用稍過量的乙炔火焰。
[0022]在如圖2所示的轉(zhuǎn)子鐵芯2的籠條槽的籠條槽開口 I處涂抹M51 — F助焊劑，使用乙炔火焰加熱，直到焊劑呈淡黃，微沸狀時，表明溫度已經(jīng)達到溫度179度左右(適當再高一些也無妨)，在籠條槽開口 I處填敷M51合金，熔融的M51合金在重力作用下和毛細作用下會自動滲入到啟動籠條3和籠條槽之間的縫隙4中。
[0023]首次焊接要從一邊向另外一邊持續(xù)焊接，及時適度的補充M51合金用量。
[0024]一條焊縫焊接到頭時，立即返回起始端加熱，并觀察焊縫飽滿程度，對有“縮空”處及時補足M51合金至飽滿程度。
[0025]以上實施例僅為本實用新型的示例性實施例，不用于限制本實用新型，本實用新型的保護范圍由權利要求書限定。
【權利要求】
1.一種大型自啟動稀土永磁同步電機啟動籠條的散熱結構:其特征在于，在稀土永磁同步電機的轉(zhuǎn)子鐵芯籠條槽和啟動籠條之間的間隙填充有低熔點合金。
2.如權利要求1所述的大型自啟動稀土永磁同步電機啟動籠條的散熱結構，其特征在于，所述低熔點合金為巴氏合金。
3.如權利要求1所述的大型自啟動稀土永磁同步電機啟動籠條的散熱結構，其特征在于，所述低熔點合金釬焊于所述籠條槽和啟動籠條之間的間隙。
【文檔編號】H02K1/27GK203747587SQ201320649715
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2013年10月21日 優(yōu)先權日:2013年10月21日
【發(fā)明者】孫德全, 王鵬, 袁靜國, 徐長山, 劉帶娣 申請人:北京明誠技術開發(fā)有限公司