專利名稱：：一種大型直流電動機的制作方法
技術領域：
：本發明涉及直流電動機。尤其涉及應用于大型軋機、卷取機驅動領域的大型直流電動機。
背景技術：
：隨著我國制造業的蓬勃發展，各種大型機器設備對提供動力的直流電動機提出了更高的要求，比如在鋼板的軋制、卷取領域，大型軋機、卷取機需要直流電動機的調速比大，過載高，而現有的直流電動機的調速比只能做到2倍左右，至多也只能做到2.5倍左右，這限制了直流電動機在大型軋機、卷取機驅動領域的應用。另外，現有的直流電動機由于其結構的局限性，目前只能做到換向器、電機鐵芯本體一路通風的結構形式，這種通風結構一方面無法有效降低電動機內部部件的溫升，影響了直流電動機性能進一步提高，另一方面無法有效隔斷直流電動機因有換向器而帶來的電刷磨損碳粉，故現有直流電動機整體的對地絕緣電阻在長時間使用后經常會發生下降現象，該缺陷長期困擾著用戶及電機制造廠。
發明內容本發明的目的為提供一種大型直流電動機，該直流電動機溫升比較低并且能有效隔斷電刷磨損碳粉進入電動機內部造成直流電動機整體的對地絕緣在長時間使用后發生下降的現象，使直流電動機性能有進一步提高。為了實現上述目的，本發明的一種大型直流電動機，包括端罩、端罩內都具有機座、機座內設有主極和交換極，在主極和交換極內設有電樞，所述電樞由電樞支架、設在電樞支架上的電樞鐵芯、繞在電樞鐵芯上的電樞線圈構成，其中電樞支架的轉軸的兩端伸出端罩外，所述電樞線圈一端部惻的電樞支架的轉軸上設有換向器，所述換向器旁設有電刷，所述端罩上部具有進風口和出風口，其中所述進風口位于端罩的對應直流電動機的沒有換向器一側位置，所述出風口有兩個，其中一個出風口位于端罩的對應電樞線圈的接近換向器的線圈端部位置，另一出風口位于端罩對應換向器的位置，所述端罩上位于進風口和電樞線圈之間設有擋風板，所述兩出風口之間也設有擋風板。為了有利于電刷磨損碳粉被風吹出直流電動機外，所述兩出風口之間的擋風板從換向器側上方的出風口向電樞線圈方向傾斜延伸。這樣，本發明的一種大型直流電動機對端罩結構進行改進，使電動機具有一路進風兩路出風的通風方式，即從電動機的非換向器惻進風，接近換向器的電樞線圈端部和換向器側兩處出風(一進二出)。這樣，一方面可以提高對電動機內部的電樞鐵心、電樞線圈、主機、換向極等部件的進行散熱降溫效果，另一方面，可以將電刷磨損碳粉吹出電動機外，避免電刷碳粉進入電動機內部造成電動機的整體對地絕緣電阻的下降，從而有效提高直流電動機的性能。另外，為了進一步提高該大型直流電動機的性能，在本發明的進一步改進中所述電樞線圈采用少膠粉云母箔卷包；所述電樞線圈采用直線部分高度低，兩端端線部分高度高的變截面導線；所述電樞鐵芯外圓無槽楔，用強力無緯帶打箍緊固；所述機座的沖片、主極的沖片、換向極的沖片、電樞鐵芯的沖片表面均涂絕緣漆；所述換向極的第二氣隙的墊片上開有槽。另外，電樞支架的轉軸上還呈星形圓周設有幅板。本發明的一種大型直流電動機采用上述技術方案，就使得電動機的性能有很大提高，能滿足高調速比、高負載的要求，調速比可達到3.33倍，過載可達到2.25倍。下面結合附圖和具體實施方式對本發明進行詳細說明圖i為本發明的結構示意圖；圖2為變截面導線的形狀示意圖；圖3為電樞鐵芯無緯帶打箍示意圖；圖4為換向極的墊片示意圖；圖5為電樞支架結構示意圖。具體實施例方式如圖1所示，本發明所述的一種大型直流電動機，包括端罩1端罩1內都中間位置安裝有機座2、機座2內安裝有有主極3和交換極4，所述主極3和交換極4交替設置，構成本發明的直流電動機的定子。在主極3和交換極4形成的定子內安裝有電樞5。電樞5由電樞支架51、安裝在電樞支架51中部上的電樞鐵芯52、繞在電樞鐵芯52上的電樞線圈53構成，其中電樞支架51的轉軸511的兩端伸出端罩1夕卜，電樞支架51和端罩1之間通過軸承8支撐。在電樞線圈53—端部側的電樞支架51的轉軸511(即圖1中轉軸511的右側段)上設有換向器6，在換向器6旁還安裝有電刷7。本發明為了有效降低直流電動機的溫升和有效隔斷電刷磨損碳粉進入電動機內部造成直流電動機整體的對地絕緣在長時間使用后發生下降的現象，以提高直流電動機的性能，本發明在直流電動機的改進中在端罩1上部設有一個進風口ll和兩個出風口12、13。其中，進風口11位于端罩1的對應直流電動機的沒有換向器一側位置(即圖1中端罩的左側)，一個出風口12位于端罩1的中間位置，對應電樞線圈53的接近換向器6的線圈端部位置(即圖1中端罩中間偏右)，另一出風口13位于端罩1的對應換向器6的位置(即圖l中端罩的右側)。另外，在端罩l上位于進風口ll和電樞線圈53之間設有擋風板14,所述兩出風口12、13之間也設有擋風板15。為了有利于電刷磨損碳粉容易被風吹出端罩l外，所述兩出風口12、13之間的擋風板15從換向器6側上方的出風口13向電樞線圏53方向傾斜延伸。經過上述端罩1結構的改進，使直流電動機的風路為一路進風兩路出風的出風形式，即從非換向器6側進風，從接近換向器6側的電樞線圈53端部和換向器6側出風(一進二出)。這樣的風路，一方面使冷風的90%直接進入發熱最多的電樞5，然后再到定子，另10%的冷風通過擋風板14與電樞線圈端部53的間隙進入定子。端罩1與機座2之間留有間隙，可使空氣流過，因此使機座2和端罩1的大部分表面可以起到散熱作用；另一方面，采用一進二出的出風方式另一主要作用是把帶電刷磨損炭粉的換向器一路隔離開來重點過濾，提高過濾效果，減少電刷磨損炭粉通過冷卻風路循環進入電機本體，導致電機絕緣電阻的下降。另外，在電動機本體的上部安裝電機用冷卻器(圖中未顯示)，該電機用冷卻器也采用兩路進風，其中經過換向器6的一路裝有過濾網，另一路則因為沒有電刷磨損碳粉而沒有過濾網。因為經過換向器6的風量很小，僅是總風量的8%左右，92%的風沒有過濾網的阻力.因此，這樣可以降低整個風路的風阻，提高冷卻器的效率，增加電機的風量。為了使直流電動機獲得更好的性能，達到高調速比、高過載的要求，下面通過以下幾方面措施來進一步改善電機換向性能和降低電機溫升的措施1、電樞線圈53采用膠粉云母箔巻包，這樣，絕緣厚度薄，散熱快，線圏與鐵心VPI(真空壓力浸漆)處理后，使電樞線圈的導線與電樞鐵芯之間充滿漆，無氣泡，整性好，提高電機的導熱、散熱能力。2、電樞線圈53采用如圖2所示的變截面導線531,所述變截面導線531的直線部分5311高度比兩端端線部分5312低，電樞線圈53直線部分5311高度降低，可以減少擠流效應，使直流電動機高速換向和低速換向強弱接近，容，從而使電樞線圏的各部分溫升趨于平均，避免出現局部過熱。3、如圖3所示，電樞鐵芯52外圓無槽楔，用強力無綿帶521將電樞鐵芯沖片522打箍緊固，其上具有通風槽板523。這樣一來就減少了槽楔的高度，使槽高降低。上述2、3兩項措施對降低槽形高度極為有利。使電樞槽高、寬比為3.3:1，有效地降低了槽漏比磁導系數，這對提高直流電動機的調速比至關重要。4、采用分塊式進口優良材料電刷(具體型號是D374B,主要材料為電化石墨)，增加電刷的橫向電阻，并使各支路間電阻保持一樣。由于進口優良材料電刷的特性比國產電刷更趨于一致，使各刷桿的電刷接觸電阻差別很小，從而使電樞各支路電阻更接近，減少之路間的環流，改善電機換向。5、電樞采用斜一個槽距的斜槽，這樣可以避免換向片間電壓因磁通脈動而波動。6、采用換向性能較好的U=2(每槽每層導體數為2)的異槽式單疊繞組。這樣，電樞線圈直線部分的兩根導體都貼緊鐵心，有利于銅線發出的熱量散出。7、機座2的沖片、主極3的沖片、換向極4的沖片、電樞鐵芯52的沖片表面均涂絕緣漆，這樣可以減少可控硅供電時磁路渦流阻尼效應對換向的不利影響，并且可減少電樞鐵芯52的損耗。8、如圖4所示，在換向極4的第二氣隙的墊片42上開槽43,墊片采用這樣結構可以減少墊片的渦流阻尼效應。9、如圖5所示，電樞支架51的轉軸511中部上呈星形設有幅板512，這樣就省去了支架套筒，結構簡潔、輕巧、結實、風阻小，電樞鐵芯安裝在上面，有利于提高風量。以上就本發明為提高直流電動機的性能所做的改進措施，改進后的本發明所述的大型直流電動機按GB755-2000《旋轉電機定額和性能》和GB1311《直流電機試驗方法》進行了型式試驗，僅對直流電動機作了一次換向氣隙的調整后，直流電動機的換向就獲得了較為良好的性能，同時電機的發熱溫升也大大低于考核標準，主要試驗數據見下表行為數據<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>試驗結果表明通過對現有的直流電動機進行上述的改進措施后，本發明的直流電動機具有更好的性能，完全達到了高調速比、高負載的要求，經檢測，調速比可達到3.33倍，過載可達到2.25倍。本
技術領域：
中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發明，而并非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神范圍內，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發明的權利要求范圍。權利要求1、一種大型直流電動機，包括端罩、端罩內都具有機座、機座內設有主極和交換極，在主極和交換極內設有電樞，所述電樞由電樞支架、設在電樞支架上的電樞鐵芯、繞在電樞鐵芯上的電樞線圈構成，其中電樞支架的轉軸的兩端伸出端罩外，所述電樞線圈一端部側的電樞支架的轉軸上設有換向器，所述換向器旁設有電刷，所述端罩上部具有進風口和出風口，其特征在于所述進風口位于端罩的對應直流電動機的沒有換向器一側位置，所述出風口有兩個，其中一個出風口位于端罩的對應電樞線圈的接近換向器的線圈端部位置，另一出風口位于端罩對應換向器的位置，所述端罩上位于進風口和電樞線圈之間設有擋風板，所述兩出風口之間也設有擋風板。2、根據權利要求l所述的大型直流電動機，其特征在于所述兩出風口之間的擋風板從換向器側上方的出風口向電樞線圈方向傾斜延伸。3、根據權利要求l所述的大型直流電動機，其特征在于所述電樞線圈釆用少膠粉云母箔卷包。4、根據權利要求l所述的大型直流電動機，其特征在于所述電樞線圈釆用直線部分高度低，兩端端線部分高度高的變截面導線。5、根據權利要求l所述的大型直流電動機，其特征在于所述電樞鐵芯外圓無槽楔，用強力無緯帶打箍緊固。6、根據權利要求l所述的大型直流電動機，其特征在于所述機座的沖片、主極的沖片、換向極的沖片、電樞鐵芯的沖片表面均涂絕緣漆。7、根據權利要求l所述的大型直流電動機，其特征在于所述換向極的第二氣隙的墊片上開有槽。8、根據權利要求l所述的大型直流電動機，其特征在于所述電樞支架的轉軸上還呈星形圓周設有幅板。9、根據權利要求l所述的大型直流電動機，其特征在于所述電樞線圈采用每槽每層導體數為2的異槽式單疊繞組。全文摘要本發明公開了一種大型直流電動機，該大型直流電動機通過采用一路進風，兩路出風的端罩來提高電動機內部部件的散熱降溫效果并同時將電刷磨損碳粉吹出電動機外，避免電刷碳粉進入電動機內部造成電動機的整體對地絕緣電阻的下降；另外，再通過對電樞線圈、機座、主極、換向極、電樞支架的結構改進來進一步提高直流電動機的性能，從而滿足大型軋機、卷取機驅動領域的高調速比、高負載要求。文檔編號H02K3/30GK101414773SQ20071004719公開日2009年4月22日申請日期2007年10月18日優先權日2007年10月18日發明者于科新申請人:上海電氣集團上海電機廠有限公司