隨著異步電機容量的增加,轉子體積不斷增大,轉子鑄鋁工藝復雜,保證鑄鋁均勻性更加困難。由于雙鼠籠轉子的內外籠條材料不同,大型異步電動機采用焊接鼠籠轉子。近年來,由于焊接技術的發(fā)展和人們對提高電機效率的重視,中小型異步電機也出現(xiàn)了一系列用于焊接鼠籠式轉子的產(chǎn)品。今天,女士就這種轉子的結構、材料和焊接技術要求做一個簡單的總結和分享。

焊接鼠籠式轉子的結構特點
焊接鼠籠式轉子采用模壓裸銅(或鋁)導體作為籠條,兩端焊接銅或鋁端環(huán)。籠條的橫截面有各種形狀,如圓形、矩形、模具等。端部通常在銑削、鉆孔或鉆孔后與籠條連接。在一些小型異步電機中,銅排也可以直接彎曲焊接,無需端環(huán)。

在雙鼠籠轉子中,內端環(huán)和外端環(huán)通常是分開的,但它們也可以設計為普通端環(huán),轉子籠條和端環(huán)之間有多種連接方式。焊接鼠籠轉子中也出現(xiàn)了一些新的籠條和端環(huán)連接形式。有一種結構使籠條適合于籠條和端環(huán)之間的自由膨脹和彈性連接。端環(huán)和轉子支架用鋼銷楔住,以防止端環(huán)在起動或換檔過程中因扭矩而移動。
大型異步電動機在起動和運行時,離心力、電磁力和熱應力較大。電磁力和離心力可以提前計算,而熱應力及其影響很難預測。熱應力主要與轉子的結構有關。熱應力引起的損傷和斷裂發(fā)生在焊接以外的籠條上,表現(xiàn)為彎曲疲勞和斷裂。棒與端環(huán)的連接是制造焊接鼠籠轉子的關鍵。這些經(jīng)過長期試驗的結構具有良好的機械強度和運行可靠性。

焊接轉子鼠籠繞組的材料
過去,只有銅及其合金被用于焊接鼠籠式轉子。環(huán)和運行籠條均由紫銅制成,起動籠條一般由黃銅、青銅等銅合金制成。銅及其合金在焊接過程中經(jīng)常退火,屈服點大大降低。隨著焊接技術的發(fā)展,鋁及其合金已應用于大型焊接鼠籠轉子。對于鋁焊接鼠籠轉子,除了焊接質量問題,人們還經(jīng)常擔心鋁的機械性能。事實上,未退火的鋁及其合金的強度并不低于退火的銅和銅合金。鋁及鋁合金的焊接溫度低于銅合金,僅焊接部位退火,對其力學性能影響不大。

鼠籠式轉子焊接技術要求
為了保證電氣和機械性能,焊接鼠籠式轉子有更高的技術要求,具體為:
籠條和端環(huán)之間應有可靠的電接觸。接頭的面積應足夠大,以確保流經(jīng)接頭的電流在啟動和運行過程中不會使其過熱。接合區(qū)域的電阻應足夠小,以對轉子的總電阻沒有明顯影響。
籠條與端環(huán)之間的引線連接必須保證熔透和焊接,并保持較大的過渡面。否則,不僅會影響繞組的機械強度,還會增加轉子電阻。

焊接工藝不應降低繞組材料的機械和電氣性能,焊劑不應腐蝕繞組。
預熱和焊接不得損壞鐵芯絕緣,以免增加轉子鐵損。
籠條應平直,對稱穿入鐵芯;環(huán)的端部應與軸線同心,端面應垂直于軸線,以利于轉子的平衡。
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