同步電動機“T”尾結構轉子支架強度計算

李紅軍，閆丹

(1 佳木斯電機股份有限公司，黑龍江佳木斯154002;2 佳木斯防爆電機研究所，黑龍江佳木斯154005)

0 引言

隨著我國電機工業(yè)的發(fā)展，在同步電動機領域也取得了較大的進步。同步電動機廣泛應用于石油、石化、煤炭等行業(yè)的重要設備中。尤其在石化行業(yè)，同步電動機一般用于驅動往復式壓縮機。這種壓縮機一般都用于加氫、重整等設備上，因此一旦驅動電機發(fā)生損壞，將造成不可挽回的損失。由于大、中型同步電動機受結構的影響，轉子支架的結構多采用“T”尾結構。在采用電機驅動的壓縮機組中，電機在運轉過程中轉子支架承受著隨時間進行周期性變化的交變載荷，如其強度不能滿足工況要求，將會產(chǎn)生轉子支架輪轂斷裂、磁極鐵心脫落等嚴重后果。因此要求同步電動機“T”尾結構轉子支架強度計算要精確，這能夠更大程度上保證同步電動機安全可靠的運行。

1 技術參數(shù)

以一臺7 800kW-18p 同步電動機為例，介紹“T”尾結構轉子支架強度的具體參數(shù)及計算要點，如圖1 所示。

圖1 “T”尾結構轉子支架基本尺寸

2 輻板與輪轂的應力計算

結合同步電動機在使用中輻板與輪轂的特點，根據(jù)圖1，得出其計算公式如下

磁軛截面面積

對于鑄鋼支架［σ］=0.6σs=0.6×2700=1620(kg/cm2)，以上應力均小于［σ］，滿足需求。

3 磁軛的應力計算

對于鑄鋼許用應力［σθ2］=2700×0.62=1674kg/cm2，以上計算均小于此值，所以滿足技術要求。根據(jù)欽州石化用的這臺同步電動機“T”尾結構轉子支架的具體參數(shù)及要求，我們準確計算出了該電機的輻板與輪轂、磁軛的計算結果，并依據(jù)此結果進行了試驗，試驗結果表明“T”尾結構轉子支架完全滿足了同步電動機的運行需求。

4 結語

近年來隨著石油化工領域的飛速發(fā)展，帶動了壓縮機和電機行業(yè)的迅速發(fā)展，同步電動機在石化行業(yè)中地位極為重要，一些加氫裝置都由同步電動機驅動。通過設計技術的提高及經(jīng)驗的積累，對轉子支架的各部件強度進行了精準計算，不但提高了轉子支架的安全性和可靠性，更為該類電機的設計、優(yōu)化提供了可靠依據(jù)。

［1］ 中國機械工程學會，中國機械設計大典編委會，北京英科宇科技開發(fā)中心.機械設計手冊.北京:電子工業(yè)出版社，2007.1.

［2］ 湘潭電機廠.交流電機設計手冊.長沙:湖南人民出版社，1978.6.

［3］ 李幼倩，韓君強.現(xiàn)代新型無刷勵磁同步電動機的設計及應用.北京:機械工業(yè)出版社，2009.1.

［4］ 劉平宙，方丹，王兆巖，等.永磁同步電機電樞電感和輸出轉矩的分析計算.防爆電機，2013.6.

［5］ 程小華.同步發(fā)電機三相突然短路的定性分析.防爆電機，2012.5.