在工業(yè)動(dòng)力系統(tǒng)中,高低壓電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行依賴(lài)于各核心零部件的協(xié)同工作。這些零部件既是電機(jī)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵載體,也是決定設(shè)備性能、壽命和可靠性的核心要素。深入了解主要零部件的結(jié)構(gòu)功能與技術(shù)特性,對(duì)電機(jī)選型、使用和維護(hù)具有重要指導(dǎo)意義。
定子作為電機(jī)的靜止部件,是能量轉(zhuǎn)換的核心場(chǎng)所。由定子鐵芯、定子繞組和機(jī)座組成,鐵芯采用硅鋼片疊壓而成,可有效降低渦流損耗;繞組則由絕緣銅線(xiàn)或鋁線(xiàn)繞制,通過(guò)不同的繞線(xiàn)方式形成三相磁場(chǎng)。高壓電機(jī)定子繞組需經(jīng)過(guò)真空浸漆等絕緣處理,絕緣等級(jí)可達(dá) F 級(jí)或 H 級(jí),能耐受 155℃以上的工作溫度;低壓電機(jī)繞組則側(cè)重優(yōu)化槽滿(mǎn)率,提升導(dǎo)電效率。定子的制造精度直接影響電機(jī)的能耗水平,高精度鐵芯疊壓可使鐵損降低 10%-15%。
轉(zhuǎn)子是電機(jī)的旋轉(zhuǎn)部件,承擔(dān)機(jī)械能輸出的關(guān)鍵作用。異步電機(jī)轉(zhuǎn)子分為鼠籠式和繞線(xiàn)式兩類(lèi):鼠籠轉(zhuǎn)子由鑄鋁或銅條與端環(huán)構(gòu)成,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠性高,廣泛應(yīng)用于低壓電機(jī);繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子通過(guò)滑環(huán)與外部電阻連接,可實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)調(diào)速,多用于高壓大容量電機(jī)。轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡精度至關(guān)重要,G2.5 級(jí)以上的平衡精度能顯著降低運(yùn)行振動(dòng)和噪聲。現(xiàn)代電機(jī)轉(zhuǎn)子普遍采用輕量化設(shè)計(jì),在保證強(qiáng)度的前提下減少轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,提升動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。
軸承系統(tǒng)是保障電機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行的基礎(chǔ)。根據(jù)負(fù)載特性不同,分為滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承:滾動(dòng)軸承適用于中低功率電機(jī),安裝維護(hù)簡(jiǎn)便,壽命可達(dá) 10 萬(wàn)小時(shí)以上;滑動(dòng)軸承承載能力強(qiáng),適合高壓大功率電機(jī),配合油膜潤(rùn)滑可實(shí)現(xiàn)低摩擦運(yùn)行。軸承的密封與潤(rùn)滑設(shè)計(jì)直接影響壽命,雙面密封軸承可有效防止粉塵侵入,而自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)能實(shí)時(shí)補(bǔ)充潤(rùn)滑脂,減少維護(hù)工作量。
冷卻系統(tǒng)對(duì)電機(jī)散熱效率起決定性作用。低壓電機(jī)多采用自扇冷式,通過(guò)端蓋風(fēng)扇強(qiáng)制通風(fēng);高壓電機(jī)則根據(jù)功率選擇空冷、水冷或氫冷方式:空冷系統(tǒng)配備獨(dú)立風(fēng)機(jī)和散熱片,水冷系統(tǒng)通過(guò)冷卻水管路帶走熱量,氫冷技術(shù)散熱效率最高,適用于大型汽輪發(fā)電機(jī)。高效冷卻系統(tǒng)可使電機(jī)溫升控制在 60K 以?xún)?nèi),確保絕緣性能長(zhǎng)期穩(wěn)定。