2024年3月11日发(作者：戎平良)
维普资讯
上海大中型电机
高调速比Ｚ７ １ ０—８００ １ ２５０ｋＷ
直流电动机的设计
刘 磊金志芳
上海电机厂有限公司
摘要本文论述了高调速比对Ｚ７１０型直流电机带来的影响，提出了一种较为关键实用的解决方式。
关键词 直流电机高调速比 电抗电势
ｌ前言
处理带来了一系列的复杂性及难度。为此，
我们对Ｚ７ １Ｏ．８Ｏ０ １２５０ｋＷ ８００Ｖ ２７０／８００ ｒ／ｍｉｎ Ｚ７ｌＯ型直流电动机是我公司生产的新
一
代直流电动机，整体结构简洁、紧凑，工作 直流电动机进行了一系列设计、工艺改进，取
得了良好的效果。
性能优越，换向性能良好，性能价格比高。高
调速比电机特有的低速换向偏强、高速换向
偏弱的特点，给电饥在整个调速区域换向的
电机规格 过载（基
速／高速）
２ Ｚ７１０—８０ｏ电机主要参数和存在的问题
由于该电机的调速比８０ｏ／２７０＝２．９６，远
Ｅｒ／ＥｒＭ
（额定）
Ｅｒ／ＥｒＭ
（过载）
电枢绕组 主极气隙
１２５０ｋＷ ８００Ｖ
２７０／８００ｒ ｍｉｎ
２．５／２ ３２８２ ２．８／８．３ ７／１６．６ 单蛙 ５
大于Ｚ７１０型电机的２．５倍调速比的设计要
求，且该电机的高速达８００ｒ／ｍｉｎ，过载能力高
达２．５倍（基速）／２倍（高速），因此电机换向
电抗电势西 极端值已高达１６．６Ｖ。在实际
制造过程中很难有效地控制换向火花。必须
一
系列中采用两种类型的结构显然是不合理
的。因此我们决定采用单蛙绕组取消槽楔打
无纬带的结构方式以压缩电枢槽形深度，达
到控制并减小电抗电势的效果。但是单蛙绕
组是全组式绕组，嵌线时鼻子端直径压缩极
为困难，电枢绕组的嵌线成为该电机制造的
关键。
在保持原Ｚ７１０型系列框架上进行改进，以满
足高调速比电机的要求。
３高调速比Ｚ７１０—８００ １２５０ｋＷ电机的设计
措施
根据我厂以往的设计经验，该种类型的
３．１取消槽楔打无纬带绑扎，以降低槽深，
控制电抗电势
电机额定电抗电势较大，达８．３Ｖ。高速
时，过载２倍额定电流，电抗电势达１６．６Ｖ。
而现采用降低槽深，取消槽楔的设计，直接打
无纬带绑扎。
电机采用单叠异槽半组式电枢绕组带均压线
的结构较为有效。但我公司Ｚ７１０型电机全
部采用单蛙绕组不带均压线结构设计。在同
一
】６一
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］ １Ｊ］ ｎ＝＿Ｊ ｕ— ｊ
２ＯＯ２．Ｎｏ．２ 高调速比２７７１０－８００ １２５０ｋＷ直流电动机的设计
电抗电势（基速时）：Ｅｒ＝２．３Ｖ，过载２．５
有可承受１５０ｋｇ的打箍拉力，绑扎工艺性能
倍时：Ｅｒ＝５．８Ｖ；电抗电势（高速时）：ＥｒＭ＝
６．８Ｖ，过载２倍时：ＥｒＭ＝１３．７Ｖ。
好，表面流胶少，较平整，收缩相对较大，整体
性较好及利用率较高的特点。在制造时还必
须严格控制打箍后的外圆直径。
３．３调整绝缘结构
考虑到打无纬带的工艺性，取消了槽绝
缘中垫入的复合箔衬垫，而改为对线圈增加
半叠包０．１１×２５粉云母带作为对地绝缘。
３．４电枢线圈的嵌线
单叠绕组采用半组式结构，嵌线时较为
平整，直径收缩较为方便 但单蛙绕组由于
考虑到旋转电机机械强度设计，要求无
纬带有一定的单边厚度，电枢与定子间需留
有一定的隔离空间，避免电枢与定子相擦，因
此扩大电机主极气隙。通过以下表格就可明
显地看出有、无槽楔的区别所在。
Ｅｒ ＥｒＭ
（基速／高速）
有槽楔
无槽楔
２．８／８．３
２．３／６．８
（基速／高速）
７／１６．６
５ ８／Ｉ３．７
是叠、波复合结构，上、下共有四层，且其中二
个叠绕组还有一个全鼻，因此嵌线时平整难
度高，鼻端直径收缩较为困难。该电机由于
取消了槽楔，实际气隙仅有３ｍｍ，因此嵌线时
必须采用辅助工具收缩电枢绕组的端部，否
则将严重影响到电机的装配和运行。
４结束语
通过采用上述综合措施，可降低电机的
电抗电势，同时也使电机高速和低速时的换
向强弱差减小。电机试验时，我公司仅对此
作了二次换向气隙的调整后，电机的换向就
获得了较为良好的性能。该台电机的试制成
功，为我公司Ｚ７１０型电机的继续扩展、延伸
开发积累了一定的经验和数据。
３．２采用高强度网状无纬带打箍绑扎固定
电枢取消槽楔后的电枢绕组绑扎固定只
能采用打无纬带固定，考虑到电枢铁心与端
部处于同一直径，放大了主极气隙，而无纬带
绑扎有一定厚度，因此实际气隙仅为３ｍｍ。
无纬带的选用要求无纬带拉伸强度高、平整
性能好，要求打箍拉力为１１０ｋｇ～１２０ｋｇ。但
常用的无纬带绑扎拉力小于１００ｋｇ，绑扎拉力
较小，无纬带在转子热状态下高速过载工作
时，由于拉伸强度不够，产生涨箍松动，影响
到电机的正常运行。为此，选用了质量好的
０．３×２５高强度网状无纬带。此种无纬带具
・
信息点滴・
东方电机绝缘技术取得突出进步
去年，东方电机股份有限公司在技术人
试等攻关任务，编制了绝缘规范。完成了新
３００ＭＷ汽轮发电机绝缘技术文件的编制和
技术准备、定子线棒内均压结构和防晕结构
的确定。完成了２１０ＭＷ氢冷汽轮发电机绝
缘结构设计。
另外，技术人员还完成了东方多胶绝缘
员的努力下，绝缘技术取得了突出进步。
在三峡绝缘技术方面：完成了三峡试验
线棒的研制及试验研究工作，试验测试表明
三峡水轮发电机。定子线棒的各项性能满足
体系同国外绝缘体系的分析比较论证，编制
了ＶＰＩ绝缘技术论证报告，完成了Ｈ级绝缘
材料的选型及性能试验研究。绝缘规范的改
版、工程样机生产技术服务及绝缘结构耐热
老化评定试验，确定了正式产品的绝缘结构
和绝缘工艺。
索引号：２００２２０４
ＶＧＳ的要求；工作场强达到了２．５１ｋＷ／ｍｒｎ。
在大型汽轮发电机绝缘技术方面：完成
了６００ＭＷ汽轮发电机主要绝缘材料采购规
范的制定、绝缘技术文件的整顿，完成了
１３５ＭＷ空冷电机绝缘结构的设计。按期完
成槽衬ＮＯＭＥＸ纸粘接试验、Ｒ］ｒｖ导热率测
１７一
2024年3月11日发(作者：戎平良)
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上海大中型电机
高调速比Ｚ７ １ ０—８００ １ ２５０ｋＷ
直流电动机的设计
刘 磊金志芳
上海电机厂有限公司
摘要本文论述了高调速比对Ｚ７１０型直流电机带来的影响，提出了一种较为关键实用的解决方式。
关键词 直流电机高调速比 电抗电势
ｌ前言
处理带来了一系列的复杂性及难度。为此，
我们对Ｚ７ １Ｏ．８Ｏ０ １２５０ｋＷ ８００Ｖ ２７０／８００ ｒ／ｍｉｎ Ｚ７ｌＯ型直流电动机是我公司生产的新
一
代直流电动机，整体结构简洁、紧凑，工作 直流电动机进行了一系列设计、工艺改进，取
得了良好的效果。
性能优越，换向性能良好，性能价格比高。高
调速比电机特有的低速换向偏强、高速换向
偏弱的特点，给电饥在整个调速区域换向的
电机规格 过载（基
速／高速）
２ Ｚ７１０—８０ｏ电机主要参数和存在的问题
由于该电机的调速比８０ｏ／２７０＝２．９６，远
Ｅｒ／ＥｒＭ
（额定）
Ｅｒ／ＥｒＭ
（过载）
电枢绕组 主极气隙
１２５０ｋＷ ８００Ｖ
２７０／８００ｒ ｍｉｎ
２．５／２ ３２８２ ２．８／８．３ ７／１６．６ 单蛙 ５
大于Ｚ７１０型电机的２．５倍调速比的设计要
求，且该电机的高速达８００ｒ／ｍｉｎ，过载能力高
达２．５倍（基速）／２倍（高速），因此电机换向
电抗电势西 极端值已高达１６．６Ｖ。在实际
制造过程中很难有效地控制换向火花。必须
一
系列中采用两种类型的结构显然是不合理
的。因此我们决定采用单蛙绕组取消槽楔打
无纬带的结构方式以压缩电枢槽形深度，达
到控制并减小电抗电势的效果。但是单蛙绕
组是全组式绕组，嵌线时鼻子端直径压缩极
为困难，电枢绕组的嵌线成为该电机制造的
关键。
在保持原Ｚ７１０型系列框架上进行改进，以满
足高调速比电机的要求。
３高调速比Ｚ７１０—８００ １２５０ｋＷ电机的设计
措施
根据我厂以往的设计经验，该种类型的
３．１取消槽楔打无纬带绑扎，以降低槽深，
控制电抗电势
电机额定电抗电势较大，达８．３Ｖ。高速
时，过载２倍额定电流，电抗电势达１６．６Ｖ。
而现采用降低槽深，取消槽楔的设计，直接打
无纬带绑扎。
电机采用单叠异槽半组式电枢绕组带均压线
的结构较为有效。但我公司Ｚ７１０型电机全
部采用单蛙绕组不带均压线结构设计。在同
一
】６一
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］ １Ｊ］ ｎ＝＿Ｊ ｕ— ｊ
２ＯＯ２．Ｎｏ．２ 高调速比２７７１０－８００ １２５０ｋＷ直流电动机的设计
电抗电势（基速时）：Ｅｒ＝２．３Ｖ，过载２．５
有可承受１５０ｋｇ的打箍拉力，绑扎工艺性能
倍时：Ｅｒ＝５．８Ｖ；电抗电势（高速时）：ＥｒＭ＝
６．８Ｖ，过载２倍时：ＥｒＭ＝１３．７Ｖ。
好，表面流胶少，较平整，收缩相对较大，整体
性较好及利用率较高的特点。在制造时还必
须严格控制打箍后的外圆直径。
３．３调整绝缘结构
考虑到打无纬带的工艺性，取消了槽绝
缘中垫入的复合箔衬垫，而改为对线圈增加
半叠包０．１１×２５粉云母带作为对地绝缘。
３．４电枢线圈的嵌线
单叠绕组采用半组式结构，嵌线时较为
平整，直径收缩较为方便 但单蛙绕组由于
考虑到旋转电机机械强度设计，要求无
纬带有一定的单边厚度，电枢与定子间需留
有一定的隔离空间，避免电枢与定子相擦，因
此扩大电机主极气隙。通过以下表格就可明
显地看出有、无槽楔的区别所在。
Ｅｒ ＥｒＭ
（基速／高速）
有槽楔
无槽楔
２．８／８．３
２．３／６．８
（基速／高速）
７／１６．６
５ ８／Ｉ３．７
是叠、波复合结构，上、下共有四层，且其中二
个叠绕组还有一个全鼻，因此嵌线时平整难
度高，鼻端直径收缩较为困难。该电机由于
取消了槽楔，实际气隙仅有３ｍｍ，因此嵌线时
必须采用辅助工具收缩电枢绕组的端部，否
则将严重影响到电机的装配和运行。
４结束语
通过采用上述综合措施，可降低电机的
电抗电势，同时也使电机高速和低速时的换
向强弱差减小。电机试验时，我公司仅对此
作了二次换向气隙的调整后，电机的换向就
获得了较为良好的性能。该台电机的试制成
功，为我公司Ｚ７１０型电机的继续扩展、延伸
开发积累了一定的经验和数据。
３．２采用高强度网状无纬带打箍绑扎固定
电枢取消槽楔后的电枢绕组绑扎固定只
能采用打无纬带固定，考虑到电枢铁心与端
部处于同一直径，放大了主极气隙，而无纬带
绑扎有一定厚度，因此实际气隙仅为３ｍｍ。
无纬带的选用要求无纬带拉伸强度高、平整
性能好，要求打箍拉力为１１０ｋｇ～１２０ｋｇ。但
常用的无纬带绑扎拉力小于１００ｋｇ，绑扎拉力
较小，无纬带在转子热状态下高速过载工作
时，由于拉伸强度不够，产生涨箍松动，影响
到电机的正常运行。为此，选用了质量好的
０．３×２５高强度网状无纬带。此种无纬带具
・
信息点滴・
东方电机绝缘技术取得突出进步
去年，东方电机股份有限公司在技术人
试等攻关任务，编制了绝缘规范。完成了新
３００ＭＷ汽轮发电机绝缘技术文件的编制和
技术准备、定子线棒内均压结构和防晕结构
的确定。完成了２１０ＭＷ氢冷汽轮发电机绝
缘结构设计。
另外，技术人员还完成了东方多胶绝缘
员的努力下，绝缘技术取得了突出进步。
在三峡绝缘技术方面：完成了三峡试验
线棒的研制及试验研究工作，试验测试表明
三峡水轮发电机。定子线棒的各项性能满足
体系同国外绝缘体系的分析比较论证，编制
了ＶＰＩ绝缘技术论证报告，完成了Ｈ级绝缘
材料的选型及性能试验研究。绝缘规范的改
版、工程样机生产技术服务及绝缘结构耐热
老化评定试验，确定了正式产品的绝缘结构
和绝缘工艺。
索引号：２００２２０４
ＶＧＳ的要求；工作场强达到了２．５１ｋＷ／ｍｒｎ。
在大型汽轮发电机绝缘技术方面：完成
了６００ＭＷ汽轮发电机主要绝缘材料采购规
范的制定、绝缘技术文件的整顿，完成了
１３５ＭＷ空冷电机绝缘结构的设计。按期完
成槽衬ＮＯＭＥＸ纸粘接试验、Ｒ］ｒｖ导热率测
１７一