电机制造工艺知识

一、工艺流程图

工艺流程图

★特殊工序    ▲关键工序

1、Y2系列电机流程图；2、Z4直流电机流程图；3、YKK高压电机流程图
二、关键工艺
（1）水压试验（2）磨削（3）校动平衡（4）转子铸铝（5）定子铁心压装
（6）绕组浸渍
1、校动平衡
（1）电机的转动部件（转子、风扇）由于结构不对称（如键槽、记号槽），材料质量不均匀或制造加工时的误差等原因，而造成转动体机械上的不平衡，就会使该转动体的重心对轴线产生偏移，转动时由于偏心的惯性作用，将产生不平衡的离心力或离心力偶，电机在离心力的作用下将产生振动。
（2）转子不平衡的影响
电机转子不平衡所产生的振动对电机的危害很大：
 1）消耗能量，使电机效率降低；
 2）直接伤害电机轴承，加速其磨损，缩短使用寿命；
 3）影响安装基础和与电机配套设备的运转，使某些零件松动或疲劳损伤，造成事故；
 4）直流电枢的不平衡引起的振动会使换向器产生火花；
 5）产生机械噪声；
（3）平衡精度等级有11种：G1、G2.5、G6.3
2、绕组浸渍
（1）绝缘浸渍是电机在制造过程中或制造后以及电机定子绕组或转子绕组在嵌线装配后，按一定的工艺方法浸渍绝缘漆，以提高绝缘的耐热性、耐潮性、耐化学腐蚀性，提高电机绝缘的各中电气性能，降低介质损耗，提高绝缘的力学性能，改善导热性，降低电机温升，延长电机绝缘寿命，延长电机使用寿命。绝缘浸渍是电机制造的关键工序。
（2）常用的浸渍方法：a、普通沉浸;b、连续沉浸;c、滚浸;d、浇漆;e、滴漆;f、真空浸漆;g、VPI真空压力浸漆;
（3）绝缘分为七个等级：A（105℃）、E（120℃）、B（130℃ 80K）
F（155℃ 100K）、H（180℃ 125K）、C（180℃以上）
4、VPI简介： 
V：Vacuum             真空
P： Pressure          压力
I： Impregnation     浸渍
真空压力浸渍(简称VPI)绝缘是50年代末始于美国西屋公司，60年代开始发展的绝缘处理技术。国内已采用VPI绝缘技术的电机生产厂大多采用中胶VPI绝缘技术。我国发展VPI是在70年代上海电机厂B级绝缘的中胶云母带工艺，此时，设备真空度不高，仅为KP级，后来设备真空度大大提高，小于100Pa的设备国产化，F级少胶带工艺发展流行。
5、电晕试验：产生电晕一是线圈内部有气隙，线圈发空；二是电机线圈槽电位过高。槽电位是槽内电机表面没有很好的与铁心贴紧，以致线圈在额定电压下有一定的剩余电位，如电位过高，就使线圈与槽壁之间的空气击穿。当电机运行时受力作用振动、受热作用产生位移线圈与槽壁之间的空气隙时大时小，空气游离击穿使绝缘腐蚀、烧毁。
一般6KV以上电机需防晕处理及无电晕检查。对高海拔地区、增安防爆的电机6KV也要防晕处理及无电晕检查。
防晕处理即在制作线圈时包防晕带或涂防晕漆，铁心槽部喷低电阻防晕漆，槽垫条用半导体层压板，VPI处理等等。
3、铁心压装
铁心压装有三个工艺参数：压力、铁心长度和铁心重量。在保证铁心长度的情况下，压力越大，压装的冲片数越多，铁心越紧，重量越大。因而电机工作时铁心中磁通密度低，激磁电流小，铁心损耗小，电动机的功率因数和效率高，温升低。但压力过大会破坏冲片的绝缘，使铁心损耗反而增加。所以压力过大是不适宜的。
压力过小，铁心压不紧，使激磁电流和铁心损耗增加，甚至在运行中会发生冲片松动。
叠压系数：定子 0.955   转子 0.935 （热轧）
定子 0.985   转子 0.965 （冷轧）
4、转子铸铝
（1）转子铸铝的方法有5种：离心铸铝、压力铸铝、振动铸铝、重力铸铝、低压铸铝
（2）铸铝质量对电机的影响：断条、裂纹、气孔、缩孔、浇不足等质量问题会造成电机损耗大、转差率大、效率低、温升高等。
三、电机常用材料的简介
1、铸铁：根据30mm单铸试棒的抗拉强度，分为HT100、HT150、HT200、HT250、HT300、HT350
牌号最小抗拉强度  N/mm2
HT150150
HT200200
HT250250

灰铸铁的密度：
HT100～HT200为7.2kg/cm3；HT250～HT350为7.35kg/cm3
2、硅钢片：分为冷轧和热轧，常用的有DR510、DR450、DR420、DW470
 牌号最大铁损W/kg最小磁感应强度T
DR5105.10（P15/50）1.64（B=50）
DR4204.20（P15/50）1.64（B=50）
DW470（冷轧）4.70（P15/50）1.64（B=50）

3、云母带按胶含量分类
（1）一般按胶含量低于9%以下的云母带为少胶云母带;胶含量介于9%~22%的云母带为中胶云母带;胶含量大于32%的云母带为多胶云母带;
（2）少胶云母带云母含量高,绝缘漆易于渗透。采用少胶云母带绝缘的线圈包扎后要立即嵌线,它较模压线圈易于嵌线，绝缘损伤小，应用VPI后,电机绝缘性能好，整体性能好，电机寿命长。
（3）由于我国制造的少胶云母带易产生掉粉，包扎时易断，故发展了中胶云母带；中胶云母带中云母含量较高，一般也采用VPI处理，绝缘厚度较少胶带厚。
（4）多胶云母带中胶含量高，保证了绝缘不易产生发空等缺陷；一般线圈采用模压处理。工艺较繁琐且时间长。
4、防锈漆：H06-2环氧酯铁红底漆适用于黑色金属表面
           H06-2环氧酯锌黄底漆适用于轻金属表面
面漆：  中灰聚氨酯磁漆（双组分）
颜色常见代号有：RAL1000～9023，8.0B 7.2/3.1
5、钢材：     
钢45，优质碳素结构钢。用来制造汽轮机、压缩机、泵的运动零件；还可以用来代替渗碳钢制造齿轮、轴、活塞销等零件，但零件须高频或火焰表面淬火。
40Cr，合金结构钢。用于较重要的调质零件。
1Cr13，马氏体型不锈钢。具有良好的耐蚀、机械加工性，一般用途，刃具等。
2Cr13，马氏体型不锈钢。淬火状态下硬度高，耐蚀性良好。做汽轮机叶片。
0Cr19Ni9，奥氏体型不锈钢。作为不锈耐热钢使用最广泛，食品用设备，一般化工设备，原子能工业用。
6、绝缘材料：按绝缘等级选取不同的材料。
B级：漆包线（130聚酯漆包铜圆线）、绝缘纸（6020聚酯薄膜、6630聚酯薄膜聚酯纤维非织布柔软复合材料）、槽楔（竹槽楔）、套管（丙烯酸酯玻璃纤维软管）、引接线（JY交联聚烯烃引接线）、扎带（PST聚酯短纤维无纺带）、绝缘漆（B、F级通用）
F级：漆包线（155改性聚酯漆包铜圆线、180聚酯亚胺漆包铜圆线）、绝缘纸（6640、6641聚酯薄膜聚芳酰胺纤维纸柔软复合材料）、槽楔（3940环氧玻璃纤维引拔槽楔、3240环氧玻璃布层板）、套管（硅橡胶玻璃纤维软管）、引接线（JYJ交联聚烯烃引接线、硅橡胶绝缘电机引接线）、扎带（PST聚酯短纤维无纺带）、绝缘漆（B、F级通用）

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