电机引出线为多导电排结构的设计

尚 朔

(上海交通大学机械与动力工程学院，上海电气集团上海电机厂有限公司，上海 200240)

0 引言

本电机为异步电机。供电方式采用变频驱动，电压 600～690 V，功率 2100 kW，调频范围为15.6～44.3 Hz。为满足用户电控系统的要求，该电机绕组采用3套绕组，每套绕组Δ接法。六极三绕组二路并联接线图见图1。

图1 六极三绕组二路并联接线

由于该电机每相电流每相高达2400 A，所以端部并联环截面尺寸大。考虑到空间限制，引出线已不宜采用电缆连接，在两者成本相当的情况下，更适合采用导电排过渡到出线盒与用户电源连接。通过图1可知，该电机并联环有9路，每路均有导电排引出，然而电机端部空间尺寸有限，所以在有限的空间里排线，使得其既满足绝缘要求，又方便手工操作成了本次电机设计的难点之一。

该电机为3套绕组，共有9路连接线引到出线盒内，且连接线又是导电排，在出线盒深度方向尺寸受限制的情况下，如何布置出线盒内导电排空间结构，成了本次电机设计的又一个难点。

1 端部并联环设计

机座引线端端部空间如图2所示。

图2 端部空间

引线端轴向空间总尺寸为665，综合可虑GB 14711—2006中有关电气绝缘距离要求，及支架强度和安装要求，支架长度定为450 mm，在此尺寸下，并联环绝缘后间隙为20 mm。由于并联环为扁铜线弯成，内圆为φ1500 mm，刚性较差，该间隙允许并联环存在一定程度的变形后仍满足绝缘要求。

由于并联环共计9个引出点，为了便于安装和操作，并联环引出点分布于三个平面上，如图3所示。

将U相置于第一层，V相置于第二层，W相置于第三层。将引出点分层错开，不仅充分利用了有限的操作空间，端部引出线显的整齐而有序，每层并联环绝缘后间距为80 mm。

图3 并联环引出点布置

在此布置下，引出排与并联环的连接便具有相当的灵活性。既可采用螺栓连接，又可采用焊接。螺栓连接的好处就是引出排拆装方便，而焊接的好处则相反，导电排不方便拆卸，但接触好，本例采用焊接。见图4。

图4 引出排引出点

2 引出排设计

引出排在机座内与并联环焊接，在出线盒内如何布置了?若采用传统的方式，引出排与机座壁垂直，为方便用户接线，则导电排将伸出机座壁非常长。若如此，由于导电排无法拆卸，将与机座一起装箱，超出了装箱尺寸要求，见图5。

因此我们将导电排在出线盒内折弯，如图6所示，出线盒 L(见图6)尺寸得到了控制，将节省300 mm，引出排折弯后，大大提高了出线盒内空间的利用率。

3 出线盒设计

在充分布置了导电排的空间位置后，出线盒的设计思路基本上就定下来了，主要需要满足以下几个方面的要求。

1)安全性 对地绝缘，爬电距离要符合国家标准，并留有高压击穿点。

2)稳定性 出线盒内各部件强度要好，要能经受长期振动而不松动。

3)操作性 既方便车间接线安装操作，又方便用户接线。

综合考虑各重要求后，用三维软件建模，出线盒三维见图7。

图7 出线盒三维图

补充说明:

1)导电排均需按绝缘规范绕包云母带;

2)导电排用胶木导线夹固定在，以承受导电排自重和用户电缆的重量;

3)出线盒内留有接地点，以备用户电缆接地

图8 引出排固定

4 结语

随着电机容量越做越大，将有越来越多电机的引出线采用导电排结构。复杂的端部，数量众线使用;

4)出线盒刚性要好，长期使用不变形。

图9 引出排端部

由于在图纸设计阶段，通过3D建模，充分考虑了导电排和出线盒的安装情况，所以在制造过程中比较顺利。如图8，图9为安装过程中拍摄的照片。多的导电排在有限的空间里如何布置都将考验着设计者的设计能力，而本次出线结构的顺利制造，为今后多导电排引出结构的方案设计提供了宝贵的经验。