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[摘 要]本文指出了现有大型干定子潜水电泵存在的问题是定、转子相擦， 并提出了一种提高大型干定子潜水电泵可靠性（即解决定转子相擦）的关键技术。
[关键词]干定子、潜水电泵、可靠性、定转子相擦
中图分类号：TD815 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）34-0030-01
一、大型干定子潜水电泵存在的问题分析
随着社会文明的进步及经济规模的扩大，国民经济各部门对使用潜水电泵的功率、进出口径、流量和扬程都提出大型化的要求，在大型化过程所遇到一个共同技术难关是干定子潜水电泵的驱动潜水电机定、转子在长期运行过程中，发生定、转子相擦的严重故障。
潜水电机的转子绕组是鼠笼转子或绕组转子，有欧姆损耗和杂散损耗产生，转子损耗产生的热量使转子温度不断提高，而对干定子式潜水电机转子的散热条件很差，通过鼠笼转子的端环和定、转子之间的间隙传递热量，由于转子散热条件比定子散热条件差很多，这样就出现转子温度高于定子温度的现象。众所周知，物体热胀冷缩的物理现象，转子温度高，转子直径热膨胀量大于定子内孔的热膨胀量，这就使得定转子之间的间隙变小，而间隙变小到一定程度在不平衡离心力和定、转子间隙之间的单边磁拉力的作用下，就很可能发生定、转子相摩擦故障的现象，这是很严重的潜水电机故障。定、转子相擦产生摩擦功转换成热量，使摩擦面温度上升，甚至熔化转子导体，高温彻底破坏定子绕组的绝缘，使整台潜水电泵报废。
潜水电机大型化过程中，定、转子相擦的故障可以说是阻止潜水电机发展的最严重问题。
二、如何提高大型干定子潜水电泵可靠性：
提高大型干定子潜水电泵的可靠性根本是要解决潜水电机定、转子相擦，其解决的关键技术如下：
1、在潜水电机内部通风系统中，加强定子（10）、转子（1）间气隙（g）的强制通用，即在现有潜水电机的转子表面、车削大导程的多头螺槽（9）。在转子旋转时，螺旋槽起了螺旋鼓风机的作用，使定、转子间隙中的空气得到：
螺旋角β为45°能取得最大的风压和风量，由于工艺原因一般取15～20°。导程取为120～200mm，为增大风量螺旋槽应采用多头螺纹，螺纹头数n应使其螺距为40～50mm。由于螺旋槽鼓风作用，轴向风速=7～15m/s，比原有离心风扇（3）在定、转子间隙产生的轴向风速高4～10倍，有力地带走了转子产生的热量。
2、为了增加定、转子间的间隙以增大轴向通风面积，而又不增加定、转子间隙值g，在定子槽口设置轴向通风槽（15）见图2，放大图3。定子槽口通风槽的尺寸比例取
3、加强潜水电机内部热空气与潜水电泵周围工作水流的热交换能力，即在定子机座的上法兰（6）和下法蘭（7）之间，在圆周方向穿过18根～36根通风管（8），通风管的两端与法兰焊接，使之不漏水。由离心风扇（3）产生的高压区中的热空气经通风管（8）——线圈端部（11）——与螺旋槽送出的定、转子间的热风汇合——转子的内通风道（12）——回到离心风扇的负压区，形成内部空气流动的回路。当热空气流经通风管（8）时，其四周都有水流逆向流过，产生热交换，执空气的热量被工作水流带走，通风管起了水空冷却器的作用。
4、为了加强转子内部的通风，在转子内通风口的进口处设置了原来设计中没有的轴流风扇（13）及导风罩（14）。
为使原有离心风扇与本发明新设置的螺旋鼓风扇及轴流风扇的设置方向，应是在增加风压作用时是相互迭加的。
5、带鼠笼的转子是发热体，而转子支架是不产生热量的非发热体，转子套在转子支架上，电泵运行时，冷却通风经转子支架和鼠笼转子的内圆通过，同时冷却了转子支架和鼠笼转子。由于转子支架不产生热量，冷却快，鼠笼转子产生热量冷却慢，使两者之间的配合性质发生变化，即紧密度变差而形成微小的间隙，有间隙后，鼠笼转子与转子支架的热传导变差，进一步扩大了鼠笼转子与转子之间的间隙，最终形成鼠笼转子在转子支架上的晃动，增加了定、转子之间相擦的可能性。解决这一问题的措施是将转子与转子支架的二端用电焊把鼠笼转子与转子支架焊接在一起，为发热体鼠笼转子提供固定的传热通道，把鼠笼转子产生的热量传递到转子支架，既增加了散热面积，又阻断了两者之间的配合间隙变大的恶性循环。
三、关键技术对大型干定子潜水电泵可靠性的贡献率
防止定、转子相擦的各条措施中，经近10年的经验积累，各条措施的贡献率大致为：（见表1）
参考文献
[1] 定转子实擦与防止[J].防爆电机，张文斌、王文丰，1994，，02
[2] 系列三相异步电动机设计要点[J].中小型电动机，傅丰礼，李文正，虞修忍，李秀，Y21996，23（4）：13-16
[3] Y3系列三相异步电动机设计——设计程序的修正[J].中小型电动机， 李秀英，粱庆信，赵志岩，李巧莲，2003，30（6）：1-4
[关键词]干定子、潜水电泵、可靠性、定转子相擦
中图分类号：TD815 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）34-0030-01
一、大型干定子潜水电泵存在的问题分析
随着社会文明的进步及经济规模的扩大，国民经济各部门对使用潜水电泵的功率、进出口径、流量和扬程都提出大型化的要求，在大型化过程所遇到一个共同技术难关是干定子潜水电泵的驱动潜水电机定、转子在长期运行过程中，发生定、转子相擦的严重故障。
潜水电机的转子绕组是鼠笼转子或绕组转子，有欧姆损耗和杂散损耗产生，转子损耗产生的热量使转子温度不断提高，而对干定子式潜水电机转子的散热条件很差，通过鼠笼转子的端环和定、转子之间的间隙传递热量，由于转子散热条件比定子散热条件差很多，这样就出现转子温度高于定子温度的现象。众所周知，物体热胀冷缩的物理现象，转子温度高，转子直径热膨胀量大于定子内孔的热膨胀量，这就使得定转子之间的间隙变小，而间隙变小到一定程度在不平衡离心力和定、转子间隙之间的单边磁拉力的作用下，就很可能发生定、转子相摩擦故障的现象，这是很严重的潜水电机故障。定、转子相擦产生摩擦功转换成热量，使摩擦面温度上升，甚至熔化转子导体，高温彻底破坏定子绕组的绝缘，使整台潜水电泵报废。
潜水电机大型化过程中，定、转子相擦的故障可以说是阻止潜水电机发展的最严重问题。
二、如何提高大型干定子潜水电泵可靠性：
提高大型干定子潜水电泵的可靠性根本是要解决潜水电机定、转子相擦，其解决的关键技术如下：
1、在潜水电机内部通风系统中，加强定子（10）、转子（1）间气隙（g）的强制通用，即在现有潜水电机的转子表面、车削大导程的多头螺槽（9）。在转子旋转时，螺旋槽起了螺旋鼓风机的作用，使定、转子间隙中的空气得到：
螺旋角β为45°能取得最大的风压和风量，由于工艺原因一般取15～20°。导程取为120～200mm，为增大风量螺旋槽应采用多头螺纹，螺纹头数n应使其螺距为40～50mm。由于螺旋槽鼓风作用，轴向风速=7～15m/s，比原有离心风扇（3）在定、转子间隙产生的轴向风速高4～10倍，有力地带走了转子产生的热量。
2、为了增加定、转子间的间隙以增大轴向通风面积，而又不增加定、转子间隙值g，在定子槽口设置轴向通风槽（15）见图2，放大图3。定子槽口通风槽的尺寸比例取
3、加强潜水电机内部热空气与潜水电泵周围工作水流的热交换能力，即在定子机座的上法兰（6）和下法蘭（7）之间，在圆周方向穿过18根～36根通风管（8），通风管的两端与法兰焊接，使之不漏水。由离心风扇（3）产生的高压区中的热空气经通风管（8）——线圈端部（11）——与螺旋槽送出的定、转子间的热风汇合——转子的内通风道（12）——回到离心风扇的负压区，形成内部空气流动的回路。当热空气流经通风管（8）时，其四周都有水流逆向流过，产生热交换，执空气的热量被工作水流带走，通风管起了水空冷却器的作用。
4、为了加强转子内部的通风，在转子内通风口的进口处设置了原来设计中没有的轴流风扇（13）及导风罩（14）。
为使原有离心风扇与本发明新设置的螺旋鼓风扇及轴流风扇的设置方向，应是在增加风压作用时是相互迭加的。
5、带鼠笼的转子是发热体，而转子支架是不产生热量的非发热体，转子套在转子支架上，电泵运行时，冷却通风经转子支架和鼠笼转子的内圆通过，同时冷却了转子支架和鼠笼转子。由于转子支架不产生热量，冷却快，鼠笼转子产生热量冷却慢，使两者之间的配合性质发生变化，即紧密度变差而形成微小的间隙，有间隙后，鼠笼转子与转子支架的热传导变差，进一步扩大了鼠笼转子与转子之间的间隙，最终形成鼠笼转子在转子支架上的晃动，增加了定、转子之间相擦的可能性。解决这一问题的措施是将转子与转子支架的二端用电焊把鼠笼转子与转子支架焊接在一起，为发热体鼠笼转子提供固定的传热通道，把鼠笼转子产生的热量传递到转子支架，既增加了散热面积，又阻断了两者之间的配合间隙变大的恶性循环。
三、关键技术对大型干定子潜水电泵可靠性的贡献率
防止定、转子相擦的各条措施中，经近10年的经验积累，各条措施的贡献率大致为：（见表1）
参考文献
[1] 定转子实擦与防止[J].防爆电机，张文斌、王文丰，1994，，02
[2] 系列三相异步电动机设计要点[J].中小型电动机，傅丰礼，李文正，虞修忍，李秀，Y21996，23（4）：13-16
[3] Y3系列三相异步电动机设计——设计程序的修正[J].中小型电动机， 李秀英，粱庆信，赵志岩，李巧莲，2003，30（6）：1-4