[发明专利]一种高压大功率笼型电机转子铜条消谐槽加工方法

说明书

本发明属于电机设计制造技术领域，尤其涉及一种高压大功率笼型电机转子铜条消谐槽加工方法，包括：从转子铜条的上表面的距离槽两侧一段距离的位置开始分别竖直向下切割一段距离后，再转向中间切割形成内凹曲面，定子绕组、定子铁心和转子铁心维持原结构不变。该再制造方法充分考虑了在用电机现场改造的方便性和经济性，在最大限度保证正常生产的同时，该方法能有效降低原有电机稳态运行由高频谐波引起的导条附加损耗，而且也能降低由起动过程持续大电流引起的转子槽口的高损耗及高温升现象，达到有效提升电机运行效率、改善电机转子槽口局部温升以及避免导条因局部温升过高引发的断条的目的。

技术领域

本发明属于电机设计制造技术领域，尤其涉及一种高压大功率笼型电机转子铜条消谐槽加工方法。

背景技术

在现实使用中，高压大功率电动机故障频繁发生会给整个生产系统安全运行带来严重威胁。在高压大功率鼠笼式异步电机发生的故障中，转子槽口区域由于高频谐波电流产生的损耗导致局部过热，使得导条转子槽口融化甚至断裂情况发生，这也是工程实际中较常见的一种故障。针对如何解决在用高压大功率鼠笼式异步电动机减小转子导条断条几率，使之实现高效安全稳定运行的问题，目前并没有很好的办法，如若直接淘汰、替换这些正在运行的电机，将会给企业造成巨大的运营成本压力；因此，如何能够针对正在运行的高压大功率电机，进行实施适当的再制造加工工艺，避免此类断条故障发生，是企业必然面临的一个重要难题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种高压大功率笼型电机转子铜条消谐槽加工方法，包括：从转子铜条的上表面的距离槽两侧一段距离的位置开始分别竖直向下切割一段距离后，再转向中间切割形成内凹曲面。

所述转子铜条竖截面的原上层边的边长为br1，原上层边中点定义为坐标原点O(0,0)，原上层边的两端点定义为和原上层边的两个切割起点分别为点和点。

所述转子铜条竖截面的两个切割转向点分别为点和点，转子铜条竖截面的内凹曲线最低点为O’(0,-hi2)；

式中：T为导体的电阻率温度系数，△t为当前摄氏温度，ρ为导体0摄氏度时的电阻率，Q1为定子槽数，P为电机极对数，fs为电机的工作频率，μ为导体的磁导率。

所述转子铜条竖截面的内凹曲线的方程为：

其中，转子铜条竖截面的原上层边为x轴，OO’为y轴。

所述转子铜条为插入式铜条，直接对原有电机转子铜条进行加工改造。

所述电机包括：正弦或变频供电条件下的异步和永磁电机。

所述导体的电阻率温度系数取值为0.0039。

所述导体0摄氏度时的电阻率取值为1.65×10^-8Ωm。

所述导体的磁导率取值1.256×10^-6H/m。

本发明的有益效果为：

(1)采用本发明所提出的转子铜条消谐槽加工方法，由于是依据电机旋转方向，重点考虑了导条上表面的电流密度分布和磁力线走向两个因素，加工的转子铜条形状，在减少涡流损耗和磁路的磁阻，提高电机的运行效率，获得较明显的节能效果。

(2)采用本发明所提出的转子铜条消谐槽加工方法，由于加工转子铜条上表面时考虑了一阶齿谐波和工作频率的影响，故大大减少了转子导条的谐波损耗和起动时导条的大电流引起的损耗和温升，不仅大幅度消除了转子槽口的电密谐波含量，而且能显著降低电机起动时转子槽口的电流密度，从而提高电机的运行效率，获得较明显的节能效果。