電機制造技術論文
電機本身作為電能生產以及輸出期間所存在的基本裝置,在整個社會的運轉過程中都佔有了至關重要的角色。小編為大家整理的電機技術論文,希望你們喜歡。
電機技術論文篇一
電機制造工藝初探
摘要:在我國當前電能技術越發成熟的情況下,電能所能夠應用的領域越發的廣泛,而人們對於電能所呈現出來的以來依賴性在不斷的加大,可以說,無論是居民的日常生活還是工業生產,都無法離開對電能的需求。在這一過程中,電機作為工業體系中至關重要的裝置,所起到的作用意義重大。因此,針對電機的製造進行深入研究,有著極大的必要性。本篇文章主要針對電機制造工藝進行了全面詳細的探討,以期為我國電機制造工藝的發展作出貢獻。
關鍵詞:電機;製造工藝;特點;工藝流程;主要工序
在當今社會持續發展的過程中,人們生活各個領域都需要應用到相應的電機裝置,電機本身作為電能生產以及輸出期間所存在的基本裝置,在整個社會的運轉過程中都佔有了至關重要的角色。不僅是在日常生活中,更是在現代工業化發展中,都有著極為重要的意義。下文主要針對電機制造工藝進行了全面詳細的探討。
1、電機制造工藝的特點
電機本身是屬於一種將電能進行轉換的電磁機構裝置。其本身不但有普通機械裝置所具有的相應結構,也同樣有著與其他裝置所不同的絕緣、導電、導磁等方面結構。所以,在進行電機制造的過程中,除了要對傳統的機械加工技術進行應用以外,還必須要對於某些特殊的生產工藝加以應用,例如電機制造期間所涉及到的換向器、繞組、鐵心衝制、壓裝等多個方面的不同工藝。從這方面能夠明顯的看出,雖然說電機在實際進行製造的過程中,大體上還是屬於機械的製造範疇內,但是其中所呈現出來的製造工藝依然呈現出了一定特殊性,具體表現在以下幾個方面:
***1***涉及工種極多,工藝涉及面也很廣。除了普能機械製造的工藝外,其還有繞組製造、磁鋼充磁、電刷裝置製造、繞組的繞制、成形、嵌線和浸漆、鐵心的衝制與壓裝、集電環製造、換向器製造等。
***2***在進行電機制造過程中,其中除了核心部件以外,還涉及到了大量的非標準部件生產工藝以及生產裝置需求。
***3***電機制造過程中,所需的材料的種類極多。電機制造中不但需要用到鋼、鑄鐵、銅、鋁、矽鋼片等一般的金屬與合金材料外,還要大量地使用種類不同的絕緣材料及工程塑料。如此以來,就極大的提升了電機制造過程中所涉及到的工藝繁複程度,這極大的提升了電機制造的難度係數。
***4*** 加工精度要求較其它機械製造要求高。為了能夠取得一個安裝方便、執行可造的電機,電機制造中,對其零件配合尺寸和安裝尺寸的精度要求都是極高的。同時還對電機磁路對稱、旋轉平穩有要求,對定子與轉子的同軸度的要求也較高。
2、三相非同步電機制造的工藝流程
三相非同步電機在進行機械加工的過程中,所涉及到的製造部分主要是集中在端蓋、轉子、機座、轉軸等幾個不同的部分,而這些部分恰恰是三相非同步電機生產過程中的關鍵所在。這方面的差異性,會導致不同生產廠家所生產出的電機效能有所差距。除了這幾個部分以外,其他所有部分都屬於完全標準的部件或者是影響甚微的非標準部件,通常情況下,生產企業都沒有把標準方面當做是電機生產期間的重點環節。
從電機最終所呈現出的效能角度來說,電機的製造工藝實際上還是較為複雜的,尤其是其中所涉及到的是關鍵環節,例如機座、轉軸、定子繞組、轉子繞組、轉子鐵芯等多個不同核心部分,使用不同的工藝水準所生產出的部件,最終所得出的電機產品效能,有著較大的差距。無論是電機的轉速、扭矩,還是電機執行的壽命,都會受到製造工藝的直接影響。
3、電機制造的主要工序
端蓋本身作為機座、轉子連線的相鄰部件,這兩個部分的重要性極為明顯。除了能夠起到對於電機內部構造的保護效果以外,還能夠保證定子、轉子部分的位置適中是固定的。但是端蓋中的壁薄因素,會導致其結構容易出現變形現象,因此該部分的加工實際上難度較大。由於其作為定子與轉子之間的聯接件,需要依靠止口和軸承室的精度配合來對電機氣隙的準確性加以保證,而且要求儘量避免或減少裝卸磨損對精度的影響,所以止口與軸承室表面粗糙度均應較低。端蓋的加工過程是比較簡單的,基本上是需要車削與鑽孔兩項,但由於端蓋是易變形的薄壁零件,過大的切削量或過大的夾緊力都可能使端蓋的尺寸超差或變形,因此車削通常分為粗車、精車兩道工序,使用不同的夾緊力,在不同精度等級的車床上進行加工。小型電機端蓋通常使用三爪自定心卡盤夾緊端蓋上的工藝搭子外圓,採用多軸鑽床或立式鑽床進行鑽孔,中大型端蓋則採用搖臂鑽床進行鑽孔。通常情況下,端蓋加工需要車工、鉗工、電焊、風割和銑工等十餘道工序。
機座在電機中起著支撐和固定定子鐵芯的作用,同時,在軸承端蓋式結構中,通過其與端蓋的配合起到保護電機繞組和支撐轉子的作用。機座的結構型別較多,有鑄鋼機座、鑄鐵機座、整體形機座和分離形機座等。從製造工藝看,具有代表性的是分離形鋼板焊接機座和有底腳的整體形鑄鐵機座兩種。兩端止口、底腳孔、鐵芯擋外圓,以及固定端蓋、吊環用的螺栓孔和接線盒等是機座上需要加工的主要部位。在加工機座時,應當對各主要加工面的質量要求加以綜合考慮,才能最終確定零件的裝夾方式。如果裝夾方式不正確,必然會對加工後零件的壁厚、止口與內圓的同軸度產生影響,引起不良的變形。通常機座有以底腳平面定位和以止口定位兩種加工方案。機座的具體加工工藝方法多種多樣,這裡就不一一贅述了。
轉軸和鑄鋁轉子鐵芯構成轉子。轉軸是電機的重要零件之一,其支撐著各種轉動零部件的重量並確定轉動零部件對定子的相對位置,更為重要的是,轉軸還是傳遞轉矩、輸出機械功率的主要零件。中小型電機的轉軸通常選用熱軋圓鋼作為毛坯,其直徑宜按轉軸的最大直徑與加工餘量相加來進行選擇,因此,轉軸的切削量是較大的。對轉軸的加工精度和表面粗糙度的要求都是比較高的,轉軸與其它零件的配合也很緊密,因此,對轉軸的加工技術要求包括位置精度、形狀精度、尺寸精度和表面粗糙度。各類電機轉軸的基本加工過程是:平端面、打中心孔、車削、銑鍵槽和磨削等幾道工序。轉子外圓加工是轉子加工的最後一道工序,也是保證電動機氣隙準確性和電機效能的關鍵工序。轉子鐵芯外圓不允許採用磨削工藝,通常採用車削加工,由於槽口的鋁條的影響,刀具磨損較快,當前較為先進的工藝方法是採用旋轉圓盤車刀進行加工。
4、結語
綜上所述,製造行業作為我國社會體系發展過程中的核心基礎,是物質誕生的主要來源,而這方面的發展能夠從側面看出一個國家的科學技術先進性。而在製造行業中,提供生產動能的方式絕大多數都是對於電機的應用,也就是說,電機的製造對於工業發展有著至關重要的影響。因此,必須要對於我國電機生產技術進行持續性的生產研究,這對於促進我國整體的工業發展來說,有著極為重要的意義。
參考文獻
[1]戴冰,李琳紅.《多相非同步電機設計和製造上的探討》[J].上海大中型電機,2007***4***.
[2]許曉華.《轉子的設計與製造對2極電機振動的影響》[J].電機與控制應用,2009***10***.
[3]徐進國.《高壓電機絕緣端蓋的設計與製造》[J].電機技術,2010***6***.
電機技術論文篇二
電機的製造工藝研究
摘要:電機作為電能應用中的重要裝置,其製造工藝有著其特點。需要對其製造工藝進行研究。
關鍵詞:電機;製造工藝;特點;
中圖分類號:S220.6 文獻標識碼:A 文章編號:
前言
製造業是人類社會賴以生存和發展的基礎,是社會物質財富的主要來源,其發展水平是一個國家綜合國力的具體體現。隨著科學技術的進步,以及電力裝置的廣泛應用,需要電機的製造工藝進行研究。
一、電機制造工藝的特點
電機是以實現機電能量轉換為目的的一種電磁機構。其既具有同普通機器相類似的結構,還具有較為特殊的絕緣、導電和導磁結構。因此電機除了鍛、鑄、焊、機械加工和裝配等一般機械製造中所需使用的工藝外,還具許多電機制造特有的一些工藝,如:繞組的製造、換向器的製造以及鐵心的衝制和壓裝等。所以,雖然說電機制造也歸屬於機械製造範疇內,但其製造工藝和普能機械的製造工藝比較起來還是有其特點的,這具體表現在以下幾點:
1、涉及工種極多,工藝涉及面也很廣。除了普能機械製造的工藝外,其還有繞組製造、磁鋼充磁、電刷裝置製造、繞組的繞制、成形、嵌線和浸漆、鐵心的衝制與壓裝、集電環製造、換向器製造等。
2、電機制造中涉及到的非標準裝置以及非標準工藝裝備眾多。
3、電機制造過程中,所需的材料的種類極多。電機制造中不但需要用到鋼、鑄鐵、銅、鋁、矽鋼片等一般的金屬與合金材料外,還要大量地使用種類不同的絕緣材料及工程塑料。
4、加工精度要求較其它機械製造要求高。為了能夠取得一個安裝方便、執行可造的電機,電機制造中,對其零件配合尺寸和安裝尺寸的精度要求都是極高的。同時還對電機磁路對稱、旋轉平穩有要求,對定子與轉子的同軸度的要求也較高。
二、電機常用材料
1、鑄鐵
根據30mm單鑄試棒的抗拉強度,分為HT100、HT150、HT200、HT250、HT300、HT350,最小抗拉強度N/mm2、HT150、150、HT200,灰鑄鐵的密度:HT100~HT200為7.2kg/cm3;HT250~HT350為7.35kg/cm3
2、矽鋼片
分為冷軋和熱軋,常用的有DR510、DR450、DR420、DW470 ,最大鐵損W/kg,最小磁感應強度T。
3、雲母帶按膠含量分類
一般按膠含量低於9%以下的雲母帶為少膠雲母帶;膠含量介於9%~22%的雲母帶為中膠雲母帶;膠含量大於32%的雲母帶為多膠雲母帶;少膠雲母帶雲母含量高,絕緣漆易於滲透。採用少膠雲母帶絕緣的線圈包紮後要立即嵌線,它較模壓線圈易於嵌線,絕緣損傷小,應用VPI後,電機絕緣效能好,整體效能好,電機壽命長。由於我國製造的少膠雲母帶易產生掉粉,包紮時易斷,故發展了中膠雲母帶;中膠雲母帶中雲母含量較高,一般也採用VPI處理,絕緣厚度較少膠帶厚。多膠雲母帶中膠含量高,保證了絕緣不易產生髮空等缺陷;一般線圈採用模壓處理。工藝較繁瑣且時間長。
4、防鏽漆
H06-2環氧酯鐵紅底漆適用於黑色金屬表面,H06-2環氧酯鋅黃底漆適用於輕金屬表面。面漆:中灰聚氨酯磁漆***雙組分***,顏色常見代號有:RAL1000~9023,8.0B 7.2/3.1
5、鋼材:
鋼45,優質碳素結構鋼。用來製造汽輪機、壓縮機、泵的運動零件;還可以用來代替滲碳鋼製造齒輪、軸、活塞銷等零件,但零件須高頻或火焰表面淬火。40Cr,合金結構鋼。用於較重要的調質零件。1Cr13,馬氏體型不鏽鋼。具有良好的耐蝕、機械加工性,一般用途,刃具等。2Cr13,馬氏體型不鏽鋼。淬火狀態下硬度高,耐蝕性良好。做汽輪機葉片。0Cr19Ni9,奧氏體型不鏽鋼。作為不鏽耐熱鋼使用最廣泛,食品用裝置,一般化工裝置,原子能工業用。
6、絕緣材料:按絕緣等級選取不同的材料。
B級:漆包線***130聚酯漆包銅圓線***、絕緣紙***6020聚酯薄膜、6630聚酯薄膜聚酯纖維非織布柔軟複合材料***、槽楔***竹槽楔***、套管***丙烯酸酯玻璃纖維軟管***、引接線***JY交聯聚烯烴引接線***、紮帶***PST聚酯短纖維無紡帶***、絕緣漆***B、F級通用***F級:漆包線***155改性聚酯漆包銅圓線、180聚酯亞胺漆包銅圓線***、絕緣紙***6640、6641聚酯薄膜聚芳醯胺纖維紙柔軟複合材料***、槽楔***3940環氧玻璃纖維引拔槽楔、3240環氧玻璃布層板***、套管***矽橡膠玻璃纖維軟管***、引接線***JYJ交聯聚烯烴引接線、矽橡膠絕緣電機引接線***、紮帶***PST聚酯短纖維無紡帶***、絕緣漆***B、F級通用***
三、關鍵工藝
1、校動平衡
電機的轉動部件***轉子、風扇***由於結構不對稱***如鍵槽、記號槽***,材料質量不均勻或製造加工時的誤差等原因,而造成轉動體機械上的不平衡,就會使該轉動體的重心對軸線產生偏移,轉動時由於偏心的慣性作用,將產生不平衡的離心力或離心力偶,電機在離心力的作用下將產生振動。電機轉子不平衡所產生的振動對電機的危害很大:消耗能量,使電機效率降低;直接傷害電機軸承,加速其磨損,縮短使用壽命;影響安裝基礎和與電機配套裝置的運轉,使某些零件鬆動或疲勞損傷,造成事故;直流電樞的不平衡引起的振動會使換向器產生火花;產生機械噪聲;平衡精度等級有11種:G1、G2.5、G6.3
2、繞組浸漬
***1***絕緣浸漬是電機在製造過程中或製造後以及電機定子繞組或轉子繞組在嵌線裝配後,按一定的工藝方法浸漬絕緣漆,以提高絕緣的耐熱性、耐潮性、耐化學腐蝕性,提高電機絕緣的各中電氣效能,降低介質損耗,提高絕緣的力學效能,改善導熱性,降低電機溫升,延長電機絕緣壽命,延長電機使用壽命。絕緣浸漬是電機制造的關鍵工序。
***2***常用的浸漬方法:a、普通沉浸;b、連續沉浸;c、滾浸;d、澆漆;e、滴漆;f、真空浸漆;g、VPI真空壓力浸漆;
3、電暈試驗
產生電暈一是線圈內部有氣隙,線圈發空;二是電機線圈槽電位過高。槽電位是槽內電機表面沒有很好的與鐵心貼緊,以致線圈在額定電壓下有一定的剩餘電位,如電位過高,就使線圈與槽壁之間的空氣擊穿。當電機執行時受力作用振動、受熱作用產生位移線圈與槽壁之間的空氣隙時大時小,空氣遊離擊穿使絕緣腐蝕、燒燬。一般6KV以上電機需防暈處理及無電暈檢查。對高海拔地區、增安防爆的電機6KV也要防暈處理及無電暈檢查。防暈處理即在製作線圈時包防暈帶或塗防暈漆,鐵心槽部噴低電阻防暈漆,槽墊條用半導體層壓板,VPI處理等等。
4、鐵心壓裝
鐵心壓裝有三個工藝引數:壓力、鐵心長度和鐵心重量。在保證鐵心長度的情況下,壓力越大,壓裝的衝片數越多,鐵心越緊,重量越大。因而電機工作時鐵心中磁通密度低,激磁電流小,鐵心損耗小,電動機的功率因數和效率高,溫升低。但壓力過大會破壞衝片的絕緣,使鐵心損耗反而增加。所以壓力過大是不適宜的。壓力過小,鐵心壓不緊,使激磁電流和鐵心損耗增加,甚至在執行中會發生衝片鬆動。疊壓係數:定子 0.955 轉子 0.935 ***熱軋***定子 0.985 轉子 0.965 ***冷軋***
5、轉子鑄鋁
轉子鑄鋁的方法有5種:離心鑄鋁、壓力鑄鋁、振動鑄鋁、重力鑄鋁、低壓鑄鋁,鑄鋁質量對電機的影響:斷條、裂紋、氣孔、縮孔、澆不足等質量問題會造成電機損耗大、轉差率大、效率低、溫升高等。
結束語
電機在國民經濟發展中發揮著越來越重要的作用。因此,探討和切實提升我國電機制造工藝水平,推動我國製造業整體水平的提高無疑具有十分重要的現實意義。
參考文獻
[1]戴,李琳紅.《多相非同步電機設計和製造上的探討》[J].上海大中型電機,2007***4***.
[2]許曉華.《轉子的設計與製造對2極電機振動的影響》[J].電機與控制應用,2009***10***.
[3]徐進國.《高壓電機絕緣端蓋的設計與製造》[J].電機技術,2010***6***.