電機(jī)是一種實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量傳遞和轉(zhuǎn)換的電磁機(jī)構(gòu),與一般機(jī)器類相比產(chǎn)品上具相同之處:有類似的機(jī)械結(jié)構(gòu),不同之處:有特殊的導(dǎo)電導(dǎo)磁和絕緣結(jié)構(gòu),工藝上共同之處:鑄、鍛、機(jī)加工、沖壓和裝配,不同之處:特有的鐵芯沖制,繞組的制造,浸漆,塑封件。
(一)工種多,工藝涉及面廣,
(二)非標(biāo)設(shè)備及非標(biāo)工裝多,
(三)制造材料的種類多;
(四)加工精度要求高;
(五)手工勞動(dòng)量較大;
1.電機(jī)的鐵芯的制造
①鐵芯制造工藝分為兩大部分,
硅鋼片的沖制工藝要點(diǎn);
A.沖片的尺寸精度包括內(nèi)圓、外圓、軸孔槽形、槽底;B.沖片的毛刺,定子0.05,復(fù)沖0.1,轉(zhuǎn)子0.1;
C.內(nèi)外圓同軸度:橢圓度大于0.06;
D.槽形位置正確,記號(hào)槽位置;
E.表面平整;
②.鐵芯的壓裝工藝要點(diǎn);
A.疊壓時(shí)按沖制方向疊片;
B.毛刺方向一致,同號(hào)槽疊在一起;
C.轉(zhuǎn)子沖片鍵槽起記號(hào)槽作用;
D.鑄鋁時(shí),鍵槽與鍛軸鍵配合保證槽斜度;
定子鐵芯壓裝應(yīng)符合的技術(shù)要求(緊密度、準(zhǔn)確度、牢固性)鐵芯壓裝的三個(gè)工藝參數(shù):壓力、鐵芯長度、鐵芯重量沖片間保持一定的壓力,一般為(6.69~9.8)×105pa重量要符合圖紙,應(yīng)保證鐵芯長度,疊壓后允許L1±0.5mm槽形應(yīng)光潔,槽內(nèi)尺寸允許,比單張沖片槽形小0.2mm疊壓緊固可靠鐵芯的質(zhì)量分析
電機(jī)鐵心是由很多沖片疊壓起來的一個(gè)整體,沖片沖制的質(zhì)量直接影響鐵心壓裝的質(zhì)量,而鐵心質(zhì)量對(duì)電機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量將產(chǎn)生很大的影響,如槽形不整齊將影響嵌錢質(zhì)量,毛刺過大,鐵心的尺寸準(zhǔn)確性、緊密度等將影響導(dǎo)磁性及損耗,因此,保證沖片和鐵心的制造質(zhì)量是提高電機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量的重要一環(huán)。
沖片質(zhì)量是與沖模質(zhì)量、結(jié)構(gòu)、沖制設(shè)備的精度、沖制工藝、沖片材料的力學(xué)性能以及沖片的形狀和尺寸等因素有關(guān)。
1、沖片尺寸的準(zhǔn)確性
沖片的尺寸精度、同軸度、槽位置的準(zhǔn)確度等可以從硅鋼片、沖模、沖制方案及沖床等幾方面來保證。從沖模方面來看,合理的間隙及沖模制造精度是保證沖片尺寸準(zhǔn)確性的必要條件。
當(dāng)采用復(fù)式?jīng)_模時(shí),工作部分的尺寸精度主要決定于沖模制造精度,而與沖床的工作狀態(tài)基本無關(guān)。
按技術(shù)條件規(guī)定,定子齒寬精度相差不大于0.12mm,個(gè)別齒允許差0.20mm。
2、毛刺
沖模間隙過大,沖模安裝不正確或沖模刃口磨鈍,都會(huì)使沖片產(chǎn)生毛刺,從根本上減小毛刺,就必須在模具制造時(shí)嚴(yán)格控制沖頭與凹模間的間隙;在沖模安裝時(shí)要保證各邊間隙均勻,在沖制時(shí)還要保證沖模的正常工作,經(jīng)常檢查毛刺的大小,及時(shí)修磨刃口;3、毛刺會(huì)引起鐵心的片間短路,增大鐵耗和溫升。嚴(yán)格控制鐵心達(dá)成壓裝尺寸,由于毛刺的存在,會(huì)使沖片數(shù)目減少,引起勵(lì)磁電流增加和效率降低,槽內(nèi)的毛刺會(huì)刺傷繞組絕緣,還會(huì)引起齒部外脹。轉(zhuǎn)子軸孔處毛刺過大,可能引起孔尺寸的縮小或橢圓度,致使鐵心在軸上的壓裝產(chǎn)生困難。當(dāng)毛刺超過規(guī)定限值時(shí),應(yīng)及時(shí)檢修模具。
4、沖片不完整、不清潔:當(dāng)有波紋、有銹、有油污或塵土?xí)r,會(huì)使壓裝系數(shù)降低。此外,壓裝時(shí)要控制長度,減片太多會(huì)使鐵心重量不夠,磁路截面減小,勵(lì)磁電流增大。沖片絕緣處理不好或管理不善,壓裝后絕緣層被破壞,使鐵心適中,渦流損耗增大。
鐵芯壓裝的質(zhì)量問題
1、定子鐵心長度大于允許值
定子鐵心長度大于轉(zhuǎn)子鐵心長度太多,相當(dāng)于氣隙有效長度增大,使空氣氣隙磁通勢(shì)增大(勵(lì)磁電流增大),同時(shí)使定子電流增大(定子銅耗增大).此外,鐵心的有效長度增大,使漏抗系數(shù)增大,電機(jī)漏抗增大。
2、定子鐵心齒部彈開大于允許值
這主要是因?yàn)槎ㄗ記_片毛刺過大所致于,其影響同上。
3、定子鐵心重量不夠
它使定子鐵心凈長減小,定子齒和定子扼的截面積減小,磁通密度增大。鐵心重量不夠的原因是:①定子沖片毛刺過大;②硅鋼片厚薄不勻;③沖片有銹或沾有污物;④壓裝時(shí)由于液壓機(jī)漏油或其它原因使得壓力不夠。
定子鐵心不齊的原因大致是:
A.沖片沒有按順序順向壓裝;
B.沖片毛刺過大;
C.槽樣棒因制造不良或磨損而變?。?/p>
D.疊壓工具內(nèi)圓因磨損而不能將定子鐵心內(nèi)圓脹緊;E.定子沖片槽不整齊等。
4、定子鐵心不齊
⑴外圓不齊 對(duì)于封閉式電機(jī),定子鐵心外圓與機(jī)座的內(nèi)圓接觸不好,影響熱的傳導(dǎo),電機(jī)溫升高。因?yàn)榭諝鈱?dǎo)熱能力很差,僅為鐵心的0.04%,所以,即使有很小的間隙存在也使導(dǎo)熱受到很大的影響。
⑵內(nèi)圓不齊 如果不磨內(nèi)圓,有可能發(fā)生定轉(zhuǎn)子鐵心相擦;如果磨內(nèi)圓,既增加工時(shí),又會(huì)使鐵耗增大。
⑶槽壁不齊 如果不銼槽口,則嵌線困難,而且容易破壞槽絕緣,如果銼槽,鐵損耗增大。
⑷槽口不齊 如果不銼槽口,則嵌線困難,如果銼槽口,則定子卡式系數(shù)增大,空氣隙有效長度增加,使勵(lì)磁電流增大,旋轉(zhuǎn)鐵耗(即轉(zhuǎn)子表面損耗和脈動(dòng)損耗)增大。
定子鐵心不齊而需要銼槽,使電機(jī)質(zhì)量下降,為使定子鐵心不磨不銼,需采取以下措施:
提高沖模制造精度;實(shí)現(xiàn)單機(jī)自動(dòng)化,使沖片順序順向疊放,順序順向壓裝;保證定子鐵心壓裝時(shí)所產(chǎn)生胎具、槽樣棒等工藝裝備應(yīng)用的精度加強(qiáng)在沖制與壓裝過程中各道工序的質(zhì)量檢查。
鑄鋁轉(zhuǎn)子質(zhì)量的好壞直接影響異步電動(dòng)機(jī)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和運(yùn)行性能,在研究鑄鋁轉(zhuǎn)子質(zhì)量問題時(shí),不僅要分析轉(zhuǎn)子的鑄造缺陷,而且應(yīng)該了解鑄鋁轉(zhuǎn)子質(zhì)量對(duì)電機(jī)的效率、功率因數(shù)以及啟動(dòng)、運(yùn)行性能的影響。
鑄鋁轉(zhuǎn)子比銅條轉(zhuǎn)子異步電機(jī)的附加損耗大得多,采用的鑄鋁方法不同。附加損耗也不同,其中壓力鑄鋁轉(zhuǎn)子電機(jī)附加損耗**。這是因?yàn)閴鸿T時(shí)強(qiáng)大的壓力使籠條和鐵心接觸得十分緊密,甚至鋁水?dāng)D入了疊片之間,橫向電流增大,使電機(jī)的附加損耗大增加。此外,壓鑄時(shí)由于加壓速度快,壓力大,型腔內(nèi)的空氣不能完全排除,大量氣體呈“針孔”裝密布于轉(zhuǎn)子籠條、端環(huán)、風(fēng)葉等處,致使鑄鋁轉(zhuǎn)子中鋁的比重減?。s比離心鑄鋁減少8%)平均電阻增加(約13%),這樣使電機(jī)的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)大大下降,離心鑄鋁轉(zhuǎn)子雖然受各種因素影響,容易產(chǎn)生缺陷,但電機(jī)的附加損耗小。低壓鑄鋁時(shí)鋁水直接來自坩堝內(nèi)部,并采用較“緩慢”的低壓澆注,排氣較好;導(dǎo)條凝固時(shí)由上、下端環(huán)補(bǔ)充鋁水。因此低壓鑄鋁轉(zhuǎn)子質(zhì)量優(yōu)良。采用不同鑄鋁方法的鑄鋁轉(zhuǎn)子電機(jī)主要電氣性能列表于5-4中。
鑄鋁轉(zhuǎn)子質(zhì)量對(duì)電機(jī)的性能影響較大,下面較詳細(xì)地討論這些缺陷產(chǎn)生的原因及其對(duì)電機(jī)性能的影響。
(1)轉(zhuǎn)子鐵心重量不夠轉(zhuǎn)子鐵心重量不夠的原因有:
①轉(zhuǎn)子沖片毛刺過大;
②硅鋼片厚度不勻;
③轉(zhuǎn)子沖片有銹或不干凈;
④壓裝時(shí)壓力?。ㄞD(zhuǎn)子鐵心的壓裝壓力一般為2.5~.MPa)。
⑤鑄鋁轉(zhuǎn)子鐵心預(yù)熱溫度過高,時(shí)間過長,鐵心燒損嚴(yán)重,使鐵心凈長減小。轉(zhuǎn)子鐵心重量不夠,相當(dāng)于轉(zhuǎn)子鐵心凈長減少,使轉(zhuǎn)子齒、轉(zhuǎn)子扼部截面積減小,則磁通密度增大。對(duì)電機(jī)性能的影響是:勵(lì)磁電流增大,功率因數(shù)降低,電機(jī)定子電流增大,轉(zhuǎn)子銅損增大,效率降低,溫升增高。
(2)轉(zhuǎn)子錯(cuò)片、槽斜線不直 產(chǎn)生轉(zhuǎn)子錯(cuò)片的原因有:
①轉(zhuǎn)子鐵心壓裝時(shí)沒有用槽樣棒定位,槽壁不整齊。
②假軸上的斜鍵和沖片上鍵槽間的配合間隙過大;
③壓裝時(shí)的壓力小,預(yù)熱后沖片毛刺及油污被燒去,使轉(zhuǎn)子片松動(dòng);④轉(zhuǎn)子預(yù)熱后在地上亂扔亂滾,轉(zhuǎn)子沖片產(chǎn)生角位移。
以上缺陷將使轉(zhuǎn)子槽口減小,轉(zhuǎn)子槽漏抗增大,導(dǎo)條截面減小,導(dǎo)條電阻增大,并對(duì)電機(jī)性能產(chǎn)生如下影響:**轉(zhuǎn)矩降低,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低,滿載時(shí)的電抗電流增大,功率因素降低;定子、轉(zhuǎn)子電流增大,定子銅耗增大;轉(zhuǎn)子損耗增大,效率降低,溫升高,轉(zhuǎn)差率大。
(3)轉(zhuǎn)子斜槽寬大于或小于允許值
斜槽寬大于或小于允許值的原因,主要是轉(zhuǎn)子鐵心壓裝時(shí)沒有采用假軸上的斜鍵定位,或假軸設(shè)計(jì)時(shí)斜鍵的斜度尺寸超差。
①斜槽寬大于允許值,轉(zhuǎn)子斜槽漏抗增大,電機(jī)總漏抗增大;導(dǎo)條長度增加,導(dǎo)條電阻增大,對(duì)電機(jī)性能影響同項(xiàng)(2)。
②斜槽寬小于允許值時(shí),轉(zhuǎn)子斜槽漏抗減小,電機(jī)總漏抗減小,起動(dòng)電流增大(因?yàn)槠饎?dòng)電流與漏抗成反比)。此外,電機(jī)的噪聲和振動(dòng)大。
轉(zhuǎn)子斷條 產(chǎn)生斷條的原因
①轉(zhuǎn)子鐵心壓裝過緊,鑄鋁后轉(zhuǎn)子鐵心脹開,有過大的拉力加在鋁條上,將鋁條拉斷。
②鑄鋁后脫模過早,鋁水未凝固好,鋁條由于鐵心脹力而斷裂。
③鑄鋁前,轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)有夾雜物。
繞組是電機(jī)的心臟,其壽命和運(yùn)行可靠性,主要取決于繞組制造質(zhì)量和運(yùn)行中的電磁作用,機(jī)械振動(dòng)與環(huán)境因素影響;而絕緣材料與結(jié)構(gòu)的選擇,制造過程中的絕緣缺陷和絕緣處理質(zhì)量、直接影響到繞組質(zhì)量,因此應(yīng)注意繞組制造,繞組落扎和絕緣處理。
繞組的制造,繞組的材料:銅材導(dǎo)線、鋁材導(dǎo)線;
電機(jī)繞組常用的電磁線大多為絕緣導(dǎo)線,因此要求導(dǎo)線絕緣真有足夠的機(jī)械強(qiáng)度,電器強(qiáng)度,良好的耐溶劑性,具有較高的耐熱性,絕緣要求越薄越好。
絕緣材料是一種電阻率很高的材料,流過其中的電流可以認(rèn)為忽略不計(jì),一般電阻率大于107Ω*M1.電氣性能:
①介電強(qiáng)度(也叫絕緣強(qiáng)度或擊穿強(qiáng)度)
②絕緣電阻率KV/mm MΩ絕緣材料外加電壓/絕緣材料泄露電流的比值;③介電常數(shù),貯存靜電荷能力的能量;
④介電損耗,在交變磁場(chǎng)中產(chǎn)生的能量損耗;
⑤耐電暈,耐電弧及抗漏痕跡性能。
二.熱性能:絕緣材料的熱性能包括耐熱定額,耐熱沖擊性能、耐熱膨脹系數(shù)、導(dǎo)熱性能和固化溫度;03.jpg
三.力學(xué)性能
例如漆包線漆抗剝落,耐刮、耐彎曲,對(duì)于槽絕緣和耐熱絕緣要求有一定的抗壓、抗拉、抗彎、抗剪、粘結(jié)濕度、沖擊韌度和硬度四.理化性能
指吸水性,耐酸、耐堿和溶劑性、耐霉性等。
線圈的質(zhì)量檢查:定子繞組嵌線后的質(zhì)量檢查包括外表檢查、直流電阻測(cè)定和耐壓試驗(yàn)。
外表檢查
1)檢查所用材料的尺寸及規(guī)格應(yīng)符合圖紙及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
2)繞組節(jié)矩應(yīng)符合圖紙規(guī)定,繞組間連接應(yīng)正確,直線部分平直整齊,端部沒有嚴(yán)重交叉現(xiàn)象,端部絕緣形狀應(yīng)符合規(guī)定。
3)槽楔應(yīng)有足夠緊度,必要時(shí)用彈簧秤檢查,其端部不應(yīng)有破裂現(xiàn)象,槽楔不得高于鐵心內(nèi)圓,伸出鐵心兩端的長度應(yīng)當(dāng)相等。
4)用樣板檢查繞組端部的形狀和尺寸應(yīng)符合圖紙要求,端部綁扎應(yīng)當(dāng)牢固。
5)槽絕緣兩端破裂修復(fù),應(yīng)當(dāng)可靠,對(duì)于少于36槽的電機(jī),不能超過三處且不準(zhǔn)破裂到鐵心。
2、直流電阻允許±4%
3、耐壓試驗(yàn)
耐壓試驗(yàn)的目的,是檢查繞組對(duì)地及繞組相互間的絕緣強(qiáng)度是否合格。耐壓試驗(yàn)共進(jìn)行兩次,一次在嵌線后進(jìn)行,一次在電機(jī)出廠試驗(yàn)時(shí)進(jìn)行。試驗(yàn)電壓為交流、頻率為50Hz及實(shí)際正弦波形。在出廠試驗(yàn)時(shí),試驗(yàn)電壓有效值為1260V(P2<1KW時(shí))或1760V(P2≥1KW時(shí));在嵌線后進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),試驗(yàn)電壓的有效值1760V(P2<1KW)或2260V(P2≥1KW)。定子繞組應(yīng)能承受上述電壓1min而不發(fā)生擊穿。
1、繞組的電氣性能
n絕緣漆的電氣擊穿強(qiáng)度為空氣幾十倍。絕緣處理后,繞組中的空氣為絕緣漆所取代,提高了繞組的起始游離電壓和其它電氣性能;2、繞組的耐潮性能
繞組浸漬后,絕緣漆充滿絕緣材料的毛細(xì)管和縫隙,并在表面結(jié)成一層致密光滑的漆膜,使水分難以浸入繞組,從而顯著提高繞組的耐潮性能。
3、繞組的導(dǎo)熱和耐熱性能
絕緣的的熱導(dǎo)率比空氣優(yōu)良得多。繞組浸漬后,可顯著改善其導(dǎo)熱性能。同時(shí),絕緣材料的老化速度變慢,耐熱性能得到提高。
4、繞組的力學(xué)性能
繞組經(jīng)浸漬后,導(dǎo)線與絕緣材料粘結(jié)成堅(jiān)實(shí)的整體,提高繞組的力學(xué)性能,可有效地防止由于振動(dòng)、電磁力和熱脹冷縮引起的絕緣松動(dòng)和磨損。
5、繞組的化學(xué)穩(wěn)定性
絕緣處理后形成的漆膜能防止絕緣材料直接與有害的化學(xué)介質(zhì)接觸而損壞。經(jīng)過特殊絕緣處理,還可使繞組具有防霉、防電暈及防油污等能力,從而提高繞組的化學(xué)穩(wěn)定性。
電機(jī)裝配的特點(diǎn)主要由使用要求和結(jié)構(gòu)特征決定的,主要有:
1)所有零件都應(yīng)具有互換性。即要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),每個(gè)零件都應(yīng)有明確的尺寸、形位公差及表面粗糙度要求,這是保證微特電機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)。有些比較精密的微特電機(jī)零部件完全互換不能滿足要求時(shí),需分組裝配。
2)保證軸類裝配質(zhì)量。軸類裝配對(duì)電機(jī)壽命、噪聲、靜摩擦、溫升等影響極大。各尖電機(jī)對(duì)軸類精度與安裝要求各不相同,應(yīng)當(dāng)有明確的規(guī)定,工藝上要切實(shí)保證。
3)保證定、轉(zhuǎn)子的同軸度和端蓋軸承安裝的垂直度。必要時(shí),在裝配過程中可增加裝配同軸度和垂直度的檢查。
4)保證轉(zhuǎn)子的靜平衡和動(dòng)平衡要求。因?yàn)?,靜不平衡和動(dòng)不平衡使電機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生附加力矩,輕者有振動(dòng)、噪聲,重者可能出現(xiàn)掃膛、共振等。需要專門設(shè)備仔細(xì)校正。
5)應(yīng)特別注意輕小、薄壁零件的不變形,不受損傷。電機(jī)輕小零件和薄壁零件很多,剛度差,易變形。加工和裝配時(shí),必須采用專門的工具傳送、轉(zhuǎn)運(yùn)和保存。不準(zhǔn)使其受到不應(yīng)有的外力,引起變形和損傷。
此外,裝配工藝路線應(yīng)與生產(chǎn)批量相適應(yīng)。對(duì)大批量生產(chǎn)的電機(jī),可以流水作業(yè)裝配,裝配過程分得很細(xì),逐工序保證質(zhì)量。對(duì)多品種、小批量產(chǎn)品,宜彩成組工藝裝配,常分成定子、轉(zhuǎn)子,總裝配工藝可制定統(tǒng)一的專用工藝規(guī)程,同時(shí)包括各產(chǎn)品的具體要求。這樣便于保證質(zhì)量,必要時(shí)可增加中間檢驗(yàn)工序。
電機(jī)執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn):
國家有關(guān)部門:根據(jù)各類電機(jī)可某一大類電機(jī)的共性,制定出一部份通用標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)某一系列或某一品種的特殊要求又制定出來用標(biāo)準(zhǔn)。
各企業(yè)根據(jù)自己的情況制訂標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施細(xì)則制定企業(yè)特種產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。
在各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中,特別是國標(biāo)中,有強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),推薦性標(biāo)準(zhǔn)和指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn)。
標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)組成:
**部份用字母(漢語、漢音)組成。表示:標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別,國際行標(biāo)、企標(biāo);性質(zhì):強(qiáng)制、推薦、指導(dǎo);第二部份:例如GB755為第755號(hào)國定標(biāo)準(zhǔn),用阿拉伯?dāng)?shù)字表示本級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)中的序列號(hào)。
第三部份:有—與第二部份分開用阿拉伯?dāng)?shù)字表示開始實(shí)施的年份。
產(chǎn)品應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn):(通用部份)
GB/T755—2000旋轉(zhuǎn)電機(jī)定額和性能。
GB/T12350—2000小功率電動(dòng)機(jī)的安全要求。
GB/T9651—1998單向?qū)Р诫妱?dòng)機(jī)試驗(yàn)方法。
JB/J4270—2002房間空調(diào)器內(nèi)局電機(jī)通用技術(shù)條件。
專用標(biāo)準(zhǔn)(針對(duì)一些特殊要求)
GB/T10069.1—2004旋轉(zhuǎn)電機(jī)噪音測(cè)定方法及限值,噪音測(cè)定方法。
GB/T12665—1990電機(jī)在一般環(huán)境下使用的濕熱試驗(yàn)要求。
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