摘要：在当前发展的过程之中，随着我国科学技术的不断革新，也为电动机的相关技术发展提供了良好的促进作用。在这些技术中发展最迅速的就是容量大、频率高的变频传动技术。与此同时，其他的一些技术也在一定程度上得到了完善，比如材料技术、电动机设计仿真技术等等。这些技术的发展使超高速电动机的应用范围不断地扩大。本文将针对此种电动机的研制特点和关键技术进行详细分析，希望能够给相关工作人员提供一定的参考。
关键词：超高速异步电动机；变频传动；冲片式转子；关键技术
引言：
超高速电动机在现实生活中的应用极为广泛，异步电动机是此种电动机之中的典型代表。异步电机的优点有很多，比如，其消耗的成本非常低、结构十分简单、没有过多的复杂程序等，最为关键的是其控制技术十分成熟。这些优点都使异步电动机具有良好的实践应用效果，因此，对其相关技术进行研究具有重要的现实性意义。
一、超高速电动机的概述
超高速电动机的应用范围非常广泛，而主要是将其应用在高速飞轮、离心式压缩机等高速转动的负载中。超高速电动机技术在实践应用之中的难度系数非常高，而且要想完成这种电动机的制作又需要耗费大量的成本，所以此种电动机在工业之中的应用范围并不大。在实践的应用之中，使用这种电动机的领域也非常少，只有在极少数的领域才会应用到这种电动机，比如分离空气、国家防卫和科技研究等领域。
为了提高超高速电动机的整体工作效率，让电动机在工作过程中可以保持稳定的状态，我们电动机整个机组的设施设备进行了适当地优化，对其提升速度的装置进行了一定地改进。因为只有这样才能使超高速电动机更加迅速的发展。在当前的应用之中，根据超高速电动机的电机原理，我们可以将其电动机划分为多种的类型，比如异步电机和永磁电机等等。在多种类型的电动机之中，超高速异步电机具有的优点最为显著，因此，其应用的领域更为广泛，并且在实践的应用之中具有良好的应用效果，发展速度也十分的显著。
二、超高速异步电动机的研制特点及关键技术分析
（一）电磁以及定子部分的设计
1.材料的选择
超高速异步电动机所需要的供电频率非常高，需要在几百赫兹以上，甚至有时还会到达几千赫兹。由于频率的不断增大，铁心的损失和消耗也会随着不断提升。为了降低铁心的损失消耗量，应该注重定子冲片材料的选择，尽可能选择并且使用性能良好并且厚度很小的硅钢片，这在一定程度上能够减少铁心的损失和消耗。由于定子所属的频率非常高，所以在一般情况下，定子的压圈要使用不能导磁的材料。定子的冲片应该选择并且使用强度效果较好的硅钢片，这样才能尽可能地降低此过程之中的离心力。同理，转子的其他部位也需要选择并且使用强度很高的材料，比如合金钢。
2.参数的选择
在超高速异步电动机电磁设计的环节之中，最为主要的就是对电磁参数的选择。第一，在对电磁方案进行设计的过程之中，应该对定转子槽进行适当地选择，使其能够提升异步电动机设计的科学性。而异步电动机与普通的电动机之间的主要区别是这种类型电动机转子冲片的外圆和内控都需要进行强度的计算，并针对热套技术提前做好完善工作。与此同时，定子轭部的磁体密度应该合理地选择较低的点。第二，此种类型的电动机使用的冷却方法是IC27，这种冷却方法的冷却效果非常好，所以电磁计量算出来的热参数应该合理选择较高的点，但是为了确保转子高温状态下的稳定性，应该选择并且使用适合的转子导条电密，并且确保制冷以后的风能够带走转子的热量。第三，超高速异步电动机的定子设计一般与正常异步电动机相同。但是，为了防止某些定子发生高频率振动的现象，需要对其强度和刚度等进行加强。只有设计符合要求的通风口和排热通道，才能确保电动机内部的热量能够及时散出，减少意外事故发生的概率，避免造成不必要的损失。
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（二）转子的设计
1.转子的结构设计
超高速异步电动机是否能够保持稳定发展的决定性因素是其转子结构的设计时否具有科学性与有效性。由于转子结构根据其特点不同可以化分为很多种。但是，通过对转子结构进行全面分析，并对其中的多方面问题进行充分地考虑，可以从总体上将转子结构分为两种：第一种结构是实心转子结构，第二种结构是冲片式转子结构。
实心转子结构的转子主体由一整条合金钢构成的，中间部位的实心圆柱磁铁是整个磁线路的铁心部位，同时也是电路的绕组，两者可以结合在一起，发挥最大的作用。这种转子结构非常结实，很适合应用到容量大并且速度超快的运行之中，但是它的加工过程却是非常复杂的，造价非常高，并不是转子结构设计的最佳选择。在当前的发展过程之中，冲片式转子结构共有两种。在第一种结构之中，其冲片周围都均匀分布着两行小孔，外层孔需要打进铜排中，而内层孔则需要穿进螺旋杆附近的轴深部位。而另一种转子结构在这不做过多介绍。总而言之，经过深入的分析和研究，我们发现只有选择适合的转子冲片、导条和护环等材料，才能够提升冲片式转子结构的可依靠程度。除此以外，我们在设计转子的结构时还应该格外注意以下几点:①在超出正常速度的时候，转子铁心和轴之间会存在多余的压强，为了衡量铁心的热套技术，一定要选择并且使用合适的铁心和铁轴；②在强度过高的情况下，要保证护环的方向和定位的依靠性；③在设计转子结构时，一定要保持其对称，并且设立适当的平衡面位置和数目。
2.转子动力学的分析
转子动力学的分析对于超高速电动机在运行过程中是否能够保持稳定具有十分重要，这种分析包括的内容有很多，其中最为主要的是稳定性分析、扭转振动分析等。
（三）轴承选型的设计
轴承是超高速电动机所有配件中最重要的部位。通过对超高速异步电动机中轴承选型设计的控制，并且不断地提高其质量，将会促进电动机系统的使用年限不断地提高，从而使得摩擦后的温度也不会升高太多，实现对转子系统的动态特点地有效改善，维修护理的时间和成本也会大大减少。所以，轴承选型设计对于电动机的应用是非常重要的，在进行轴承设计时一定要特别注意，需要对其中的问题进行全方位地考虑与分析。比如，轴承和转子系统的动力学特点是否一一对应、轴承是否能够满足整个电动机以及相关设备的需要等。
（四）散热设计
超高速电动机产生热量的最主要来源是电动机的主体和轴承。在电动机产生热量和散发热量的状态之下，一方面可以对电动机自身的工作效率产生强烈影响，另一方面也会对电动机绝缘材料的功能和转子冷热状态的稳定程度产生重大影响。所以，散发热量的设计对于电动机而言是非常重要的。在对散发热量的装置进行设计时，首先需要设立合适的通风口，并对其面积以及位置进行有效地控制；其次，应该加大定子和转子之间的空隙，增大其散热的面积。再次，定子的槽口形状可以设计成高的槽口，提高转子外表的加工精密程度，从而减小转子和空气之间的摩擦损失消耗；最后，应该对轴承运转过程之中的油的用量和油管的压力进行有效地设计，提高其设计的科学性。只有这样才能把轴承多余的热能带走，保证电动机正常工作，减少工作事故的发生，促进其经济效益的提升。
结束语：
到目前为止，超高速异步电动机的发展已经越来越迅速，并且这种类型的电动机在生活中的应用范围也是非常广的。通过对电动机的研制特点以及关键技术进行分析，将会及时地发现研制过程之中的问题，并且采取有效的解决措施，对其进行有效地解决。
参考文献：
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论文作者:尹小利
论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/11
标签：转子论文; 电动机论文; 定子论文; 结构论文; 异步电动机论文; 轴承论文; 铁心论文; 《电力设备》2018年第17期论文;