啤岭机电设备(上海)有限公司

VSD132高速变频电机轴承室的注油结构

2018-06-21

李静洁1 冯伟2 高月华1
(1.河北电机股份有限公司;2.河北省电力勘测设计研究院)
  摘 要:本文介绍了VSD132高速变频电机轴承室改进为注油结构的设计。针对传统H132电机无注油结构的局限性,提出了一种适用于VSD132高速变频电机轴承室的注油结构,重点阐述了VSD132高速变频电机轴承室注油结构的设计要点和结论。
  关键词:VSD132;变频高速;注油结构;轴承寿命
  随着人们对变频节能意识的不断提高,变频电机的应用越来越广泛,变频电机种类日益趋向多元化,与此同时对于变频电机的转速要求也越来越高。本文介绍的VSD132高速变频电机,基于传统H132电动机,增加轴承室注油结构,提高了电机轴承的使用寿命,延长电机长期高速运转时的使用寿命。
  一、传统H132电机无注油结构的局限性
  传统H132电机前端盖和后端盖不设注油结构,封闭式轴承寿命受限于轴承内部油脂使用周期。对于高速电机,由于其转速高,致使轴承温度升高,会加速轴承内部油脂消耗,从而导致轴承寿命大大缩短。这种传统结构限制了高速变频电机的发展。
  二、VSD132高速变频电机轴承室注油结构的优点
  本文介绍的带有注油结构的VSD132电机采用开启式轴承。即在规定注油间隔内更换油脂,从而延长轴承使用寿命。而且可以根据电机转速的不同,通过调节注油间隔,以满足不同转速电机的使用要求。
  以VSD132机座号,功率15KW的电机为例,在Z高转速7000r/min连续运行。采用封闭式轴承6208ZZC3,其轴承寿命仅有4000小时;我们选用6208C3开启式轴承,轴承寿命计算结果如表1。
  从计算结果上来看,所选开启式轴承寿命远大于封闭式轴承,从而提高电机的使用寿命,降低电机的维护成本。
  三、VSD132高速变频电机轴承室注油结构的设计要点
  1.增加注油结构需要对电机前后端盖的改进措施
  由于传统端H132盖模型没有增加注油结构的空间,需要在传统端盖模型基础上进行改进。油路的位置添加2根筋,以增加端盖在该位置的厚度,满足油路使用空间,改进前后对比如图1。
  2.轴承小盖设计
  根据注油需要设计与之相配的轴承小盖,需要满足以下几点:
  a.帮助完成轴承室闭合,起到密封油脂的作用,以保证油脂的使用周期;
  b.密封轴承室同时起防尘的作用,保证轴承内部清洁;
  c.轴承内小盖止口固定轴承外圈,与轴配合共同完成开启式轴承的定位和固定;
  d.配合端盖共同组成畅通油路,以实现开启式轴承加注油脂。
  3.增加注油结构以后,对电机其他零部件的影响
  由于增加轴承内小盖和前后端盖厚度,压缩了电机内部结构空间。对于我们研发的VSD132功率15KW电机,由于其功率大与传统132机座号4极电机相比,内部空间紧张。我们通过改变定、转子槽型,调整线圈等方法来实现电机结构的调整。
  由于电机内部安装空间减小,且电机转速较高,综合考虑,放弃传统铸铝转子端环带平衡柱和风翼的结构,改用加装平衡环,采用去重校平衡。即减少铸铝转子总体长度,有避免了在高速运转时风翼和平衡柱有变形的风险。
  四、结论
  经过设计研发和实际生产过程,VSD132高速变频电机轴承室的注油结构,具有很高的可实施性。此结构满足电机行业使用要求,突破传统H132电机没有注油结构的局限性,极大提高了H132电机的转速设计空间,为之后高速电机设计提供结构保障和技术支持。从样机实验数据来看,这种结构Z大的亮点就是将高速电机的轴承寿命提高了近20倍,为高速电机发展提供了一个新的设计思路和参考基础。
  参考文献:
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  [2]胡虔生,胡敏强.电机学[M].北京:中国电力出版社,2005.
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