转子铁心结构的设计与优化

无论是笼型还是绕线转子异步电机，以及永磁电动机和发电机，它们的转子铁心基本组件与定子铁心类似，当然，支撑铁心的方法差别很大。正如定子铁心一样，转子铁心也是最大约1m的直径时，是由单片叠片制作，直径超过1m时就需要扇形叠片铁心。单独成片的转子铁心靠转子轴作为支撑，可以是直接安装到轴上，也可以先安装到支架轮缘上成为一体再焊接到轴上，还可以安装到转子轴上装配的轮毂上（见图6.5）。由于运行时转子铁心的内径受离心力作用要有所扩张，故其必须经热缩套到转子轴或者支架轮缘上。而且还必须用一个或多个键使转子铁心与轴组合为一体，或者是焊接到一起，以防止在电机运行时通过转子传递的转矩使得铁心在转子轴上旋转。若是较大且重的转子铁心与轴进行热缩（过盈）配合时，例如大型2极电动机的情况，最好是安装到轴上之前先组装好转子铁心，然后对整个铁心加热，再滑动配合安装转子。这是因为在转子轴上分批加热和堆叠硅钢片，在冷却和收缩到轴上之后，可能导致铁心的弯曲和松弛。扇形叠片转子铁心在每个扇形片的内径上有两个凹口，便于铁心通过转子轮缘上配装的键杆与转子安装为一体。轮缘通常是由焊接在转子轴上的轮辐来支撑的。

图6.5 通过安装到轮毂上的支架轮缘支撑的转子铁心(www.xing528.com)

转子铁心和绕组的冷却方式取决于电机的大小和设计。在较小型的电动机和发电机中，热量是由沿着气隙流动的空气扫过转子外缘被带走，并且穿过定子铁心的通风道朝外送出。在较大型的电机中，支架轮缘或转子铁心中的轴向通风道作为冷却气体的进入通路，使气体流动到靠近转子轴的转子内部，再穿过转子铁心和定子铁心上布置的径向通风沟朝外流出。有的设计仅布置有一个风扇，定子和转子铁心以及它们的绕组都是依靠两个铁心上的轴向通风道进行冷却。