交流電機結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)把控的關(guān)鍵要素

1定子結(jié)構(gòu)確定

在初步確定總體結(jié)構(gòu)后，通常從定子開始進行設(shè)計。對于定子鐵心，一般應(yīng)確定其軸向和周向的固緊方式，徑向通風(fēng)道元件的結(jié)構(gòu)（無徑向通風(fēng)道者不進行此項）；采用扇形片時，還須確定扇形片如何劃分、燕尾槽的數(shù)目、尺寸和布置等內(nèi)容。大型電機中，則要確定鐵心兩端階梯部分的具體結(jié)構(gòu)。對于定子繞組，應(yīng)先由計算求得端部尺寸，并確定其固定方式。

2繪制定子分裝圖

繪圖時，先繪出定子鐵心、壓圈和繞組端部，再布置線圈間和極相組間的聯(lián)接線（這對高壓電機比較重要）。若定子鐵心軛部的徑向尺寸較大（如兩極電機），這種聯(lián)接線可沿徑向放在繞組端部和機座之間；若軛部的徑向尺寸較小（如多極電機），則應(yīng)沿軸向放在繞組端部和端蓋之間。然后即可大致確定機座的軸向長度。

對小型封閉式異步電機的機座，若安裝尺寸許可，則適當放長機座將有利于散熱及保護定子繞組端部不受損傷，而且可減小端蓋深度、提高端蓋剛度，并可簡化端蓋形狀，對機座本身的穩(wěn)定性也有好處。這對于采用軸承端蓋的大型氫冷汽輪發(fā)電機，一般也是適用的。對于冷卻器裝在電機內(nèi)部的機座，其軸向長度或橫截面形狀應(yīng)作相應(yīng)考慮。機座橫截面的尺寸確定后，要核算其剛度是否滿足要求。然后根據(jù)對機座中心高的要求確定底腳位置（無底腳電機不進行此項）。在采用端蓋軸承的小型電機中，底腳應(yīng)低于機座的最低點；對中大型電機，則要求不必抬起機座就能取出轉(zhuǎn)子，以利拆裝。

3轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計

轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要內(nèi)容是鐵心（同步電機包括磁極和磁軛）與轉(zhuǎn)軸的設(shè)計計算以及兩者之間的組合。轉(zhuǎn)子繞組的尺寸在電磁設(shè)計時已經(jīng)算得，但在此需作些必要的補充計算。對轉(zhuǎn)場式同步電機轉(zhuǎn)子，需確定磁極和磁軛的詳細結(jié)構(gòu)、尺寸與固緊方式。對其他轉(zhuǎn)子鐵心，除具有軸向風(fēng)道時要確定相應(yīng)的結(jié)構(gòu)外，其余均與定子鐵心的情況相似。轉(zhuǎn)子鐵心（或磁軛）和轉(zhuǎn)軸之間的組合形式有套軸式和支架式兩種，究竟選用那一種，主要決定于轉(zhuǎn)子鐵心（或磁軛）和轉(zhuǎn)軸的徑向尺寸關(guān)系。若為繞線轉(zhuǎn)子異步電機和同步電機，則尚需確定集電環(huán)的結(jié)構(gòu)型式、尺寸與位置。安排集電環(huán)的位置時，應(yīng)考慮便于檢查和更換電刷。對繞線式異步電機，還應(yīng)考慮安裝短路和舉刷裝置的可能性。

其它各檔尺寸根據(jù)需要確定，但應(yīng)向兩端漸次減小。一般情況下，傳動端和非傳動端軸承處的軸徑分別不超過轉(zhuǎn)子鐵心檔（或中間檔）軸徑的0.8和0.7倍。

4端蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計

端蓋的結(jié)構(gòu)和尺寸系根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)、繞組對地絕緣距離、軸承套結(jié)構(gòu)（座式軸承不必考慮這一點）及端蓋的剛度與強度（包括從工藝上提出的）等方面的要求來確定。滾動軸承的內(nèi)蓋與軸上零件間要有一定的間距，以便拆卸軸承時，有足夠的操作空間。

5綜合設(shè)計

在定子、轉(zhuǎn)子和端蓋分裝圖的基礎(chǔ)上，即可繪出總裝圖，同時布置風(fēng)扇。此時應(yīng)校核各零部件間的相對位置、必要的間隙或空間是否適當，安裝尺寸和外形尺寸是否符合要求，制造、裝配、拆卸和維修是否方便等等。總裝草圖畫完后，即可據(jù)此對分裝配圖作必要修改，并逐步繪出零件圖，最后再繪制詳細準確的總裝配圖和校核總裝尺寸鏈。繪制零件圖時，需確定零件的尺寸、材料和加工要求等。