電機制造技術(shù)論文
電機制造技術(shù)論文
電機本身作為電能生產(chǎn)以及輸出期間所存在的基本裝置，在整個社會的運轉(zhuǎn)過程中都占有了至關(guān)重要的角色。學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的電機技術(shù)論文，希望你們喜歡。
電機技術(shù)論文篇一
電機制造工藝初探
摘要：在我國當(dāng)前電能技術(shù)越發(fā)成熟的情況下，電能所能夠應(yīng)用的領(lǐng)域越發(fā)的廣泛，而人們對于電能所呈現(xiàn)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(yè)生產(chǎn)，都無法離開對電能的需求。在這一過程中，電機作為工業(yè)體系中至關(guān)重要的設(shè)備，所起到的作用意義重大。因此，針對電機的制造進(jìn)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(jìn)行了全面詳細(xì)的探討，以期為我國電機制造工藝的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。
關(guān)鍵詞：電機;制造工藝;特點;工藝流程;主要工序
在當(dāng)今社會持續(xù)發(fā)展的過程中，人們生活各個領(lǐng)域都需要應(yīng)用到相應(yīng)的電機設(shè)備，電機本身作為電能生產(chǎn)以及輸出期間所存在的基本裝置，在整個社會的運轉(zhuǎn)過程中都占有了至關(guān)重要的角色。不僅是在日常生活中，更是在現(xiàn)代工業(yè)化發(fā)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(jìn)行了全面詳細(xì)的探討。
1、電機制造工藝的特點
電機本身是屬于一種將電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換的電磁機構(gòu)裝置。其本身不但有普通機械設(shè)備所具有的相應(yīng)結(jié)構(gòu)，也同樣有著與其他設(shè)備所不同的絕緣、導(dǎo)電、導(dǎo)磁等方面結(jié)構(gòu)。所以，在進(jìn)行電機制造的過程中，除了要對傳統(tǒng)的機械加工技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用以外，還必須要對于某些特殊的生產(chǎn)工藝加以應(yīng)用，例如電機制造期間所涉及到的換向器、繞組、鐵心沖制、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(jìn)行制造的過程中，大體上還是屬于機械的制造范疇內(nèi)，但是其中所呈現(xiàn)出來的制造工藝依然呈現(xiàn)出了一定特殊性，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：
(1)涉及工種極多，工藝涉及面也很廣。除了普能機械制造的工藝外，其還有繞組制造、磁鋼充磁、電刷裝置制造、繞組的繞制、成形、嵌線和浸漆、鐵心的沖制與壓裝、集電環(huán)制造、換向器制造等。
(2)在進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)部件生產(chǎn)工藝以及生產(chǎn)設(shè)備需求。
(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、硅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復(fù)程度，這極大的提升了電機制造的難度系數(shù)。
(4) 加工精度要求較其它機械制造要求高。為了能夠取得一個安裝方便、運行可造的電機，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(zhuǎn)平穩(wěn)有要求，對定子與轉(zhuǎn)子的同軸度的要求也較高。
2、三相異步電機制造的工藝流程
三相異步電機在進(jìn)行機械加工的過程中，所涉及到的制造部分主要是集中在端蓋、轉(zhuǎn)子、機座、轉(zhuǎn)軸等幾個不同的部分，而這些部分恰恰是三相異步電機生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵所在。這方面的差異性，會導(dǎo)致不同生產(chǎn)廠家所生產(chǎn)出的電機性能有所差距。除了這幾個部分以外，其他所有部分都屬于完全標(biāo)準(zhǔn)的部件或者是影響甚微的非標(biāo)準(zhǔn)部件，通常情況下，生產(chǎn)企業(yè)都沒有把標(biāo)準(zhǔn)方面當(dāng)做是電機生產(chǎn)期間的重點環(huán)節(jié)。
從電機最終所呈現(xiàn)出的性能角度來說，電機的制造工藝實際上還是較為復(fù)雜的，尤其是其中所涉及到的是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，例如機座、轉(zhuǎn)軸、定子繞組、轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)子鐵芯等多個不同核心部分，使用不同的工藝水準(zhǔn)所生產(chǎn)出的部件，最終所得出的電機產(chǎn)品性能，有著較大的差距。無論是電機的轉(zhuǎn)速、扭矩，還是電機運行的壽命，都會受到制造工藝的直接影響。
3、電機制造的主要工序
端蓋本身作為機座、轉(zhuǎn)子連接的相鄰部件，這兩個部分的重要性極為明顯。除了能夠起到對于電機內(nèi)部構(gòu)造的保護(hù)效果以外，還能夠保證定子、轉(zhuǎn)子部分的位置適中是固定的。但是端蓋中的壁薄因素，會導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)變形現(xiàn)象，因此該部分的加工實際上難度較大。由于其作為定子與轉(zhuǎn)子之間的聯(lián)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(zhǔn)確性加以保證，而且要求盡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(yīng)較低。端蓋的加工過程是比較簡單的，基本上是需要車削與鉆孔兩項，但由于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(jìn)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，采用多軸鉆床或立式鉆床進(jìn)行鉆孔，中大型端蓋則采用搖臂鉆床進(jìn)行鉆孔。通常情況下，端蓋加工需要車工、鉗工、電焊、風(fēng)割和銑工等十余道工序。
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(jié)構(gòu)中，通過其與端蓋的配合起到保護(hù)電機繞組和支撐轉(zhuǎn)子的作用。機座的結(jié)構(gòu)類型較多，有鑄鋼機座、鑄鐵機座、整體形機座和分離形機座等。從制造工藝看，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(huán)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(yīng)當(dāng)對各主要加工面的質(zhì)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，必然會對加工后零件的壁厚、止口與內(nèi)圓的同軸度產(chǎn)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，這里就不一一贅述了。
轉(zhuǎn)軸和鑄鋁轉(zhuǎn)子鐵芯構(gòu)成轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)軸是電機的重要零件之一，其支撐著各種轉(zhuǎn)動零部件的重量并確定轉(zhuǎn)動零部件對定子的相對位置，更為重要的是，轉(zhuǎn)軸還是傳遞轉(zhuǎn)矩、輸出機械功率的主要零件。中小型電機的轉(zhuǎn)軸通常選用熱軋圓鋼作為毛坯，其直徑宜按轉(zhuǎn)軸的最大直徑與加工余量相加來進(jìn)行選擇，因此，轉(zhuǎn)軸的切削量是較大的。對轉(zhuǎn)軸的加工精度和表面粗糙度的要求都是比較高的，轉(zhuǎn)軸與其它零件的配合也很緊密，因此，對轉(zhuǎn)軸的加工技術(shù)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(zhuǎn)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(zhuǎn)子外圓加工是轉(zhuǎn)子加工的最后一道工序，也是保證電動機氣隙準(zhǔn)確性和電機性能的關(guān)鍵工序。轉(zhuǎn)子鐵芯外圓不允許采用磨削工藝，通常采用車削加工，由于槽口的鋁條的影響，刀具磨損較快，當(dāng)前較為先進(jìn)的工藝方法是采用旋轉(zhuǎn)圓盤車刀進(jìn)行加工。
4、結(jié)語
綜上所述，制造行業(yè)作為我國社會體系發(fā)展過程中的核心基礎(chǔ)，是物質(zhì)誕生的主要來源，而這方面的發(fā)展能夠從側(cè)面看出一個國家的科學(xué)技術(shù)先進(jìn)性。而在制造行業(yè)中，提供生產(chǎn)動能的方式絕大多數(shù)都是對于電機的應(yīng)用，也就是說，電機的制造對于工業(yè)發(fā)展有著至關(guān)重要的影響。因此，必須要對于我國電機生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行持續(xù)性的生產(chǎn)研究，這對于促進(jìn)我國整體的工業(yè)發(fā)展來說，有著極為重要的意義。
參考文獻(xiàn)
[1]戴冰，李琳紅.《多相異步電機設(shè)計和制造上的探討》[J].上海大中型電機，2007(4).
[2]許曉華.《轉(zhuǎn)子的設(shè)計與制造對2極電機振動的影響》[J].電機與控制應(yīng)用，2009(10).
[3]徐進(jìn)國.《高壓電機絕緣端蓋的設(shè)計與制造》[J].電機技術(shù)，2010(6).
電機技術(shù)論文篇二
電機的制造工藝研究
摘要：電機作為電能應(yīng)用中的重要裝置，其制造工藝有著其特點。需要對其制造工藝進(jìn)行研究。
關(guān)鍵詞：電機;制造工藝;特點;
中圖分類號：S220.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
前言
制造業(yè)是人類社會賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，是社會物質(zhì)財富的主要來源，其發(fā)展水平是一個國家綜合國力的具體體現(xiàn)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，以及電力設(shè)備的廣泛應(yīng)用，需要電機的制造工藝進(jìn)行研究。
一、電機制造工藝的特點
電機是以實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換為目的的一種電磁機構(gòu)。其既具有同普通機器相類似的結(jié)構(gòu)，還具有較為特殊的絕緣、導(dǎo)電和導(dǎo)磁結(jié)構(gòu)。因此電機除了鍛、鑄、焊、機械加工和裝配等一般機械制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：繞組的制造、換向器的制造以及鐵心的沖制和壓裝等。所以，雖然說電機制造也歸屬于機械制造范疇內(nèi)，但其制造工藝和普能機械的制造工藝比較起來還是有其特點的，這具體表現(xiàn)在以下幾點：
1、涉及工種極多，工藝涉及面也很廣。除了普能機械制造的工藝外，其還有繞組制造、磁鋼充磁、電刷裝置制造、繞組的繞制、成形、嵌線和浸漆、鐵心的沖制與壓裝、集電環(huán)制造、換向器制造等。
2、電機制造中涉及到的非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備以及非標(biāo)準(zhǔn)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、硅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制造要求高。為了能夠取得一個安裝方便、運行可造的電機，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(zhuǎn)平穩(wěn)有要求，對定子與轉(zhuǎn)子的同軸度的要求也較高。
二、電機常用材料
1、鑄鐵
根據(jù)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、硅鋼片
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(yīng)強度T。
3、云母帶按膠含量分類
一般按膠含量低于9%以下的云母帶為少膠云母帶;膠含量介于9%~22%的云母帶為中膠云母帶;膠含量大于32%的云母帶為多膠云母帶;少膠云母帶云母含量高,絕緣漆易于滲透。采用少膠云母帶絕緣的線圈包扎后要立即嵌線,它較模壓線圈易于嵌線，絕緣損傷小，應(yīng)用VPI后,電機絕緣性能好，整體性能好，電機壽命長。由于我國制造的少膠云母帶易產(chǎn)生掉粉，包扎時易斷，故發(fā)展了中膠云母帶;中膠云母帶中云母含量較高，一般也采用VPI處理，絕緣厚度較少膠帶厚。多膠云母帶中膠含量高，保證了絕緣不易產(chǎn)生發(fā)空等缺陷;一般線圈采用模壓處理。工藝較繁瑣且時間長。
4、防銹漆
H06-2環(huán)氧酯鐵紅底漆適用于黑色金屬表面，H06-2環(huán)氧酯鋅黃底漆適用于輕金屬表面。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(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。用來制造汽輪機、壓縮機、泵的運動零件;還可以用來代替滲碳鋼制造齒輪、軸、活塞銷等零件，但零件須高頻或火焰表面淬火。40Cr，合金結(jié)構(gòu)鋼。用于較重要的調(diào)質(zhì)零件。1Cr13，馬氏體型不銹鋼。具有良好的耐蝕、機械加工性，一般用途，刃具等。2Cr13，馬氏體型不銹鋼。淬火狀態(tài)下硬度高，耐蝕性良好。做汽輪機葉片。0Cr19Ni9，奧氏體型不銹鋼。作為不銹耐熱鋼使用最廣泛，食品用設(shè)備，一般化工設(shè)備，原子能工業(yè)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復(fù)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(lián)聚烯烴引接線)、扎帶(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聚酯薄膜聚芳酰胺纖維紙柔軟復(fù)合材料)、槽楔(3940環(huán)氧玻璃纖維引拔槽楔、3240環(huán)氧玻璃布層板)、套管(硅橡膠玻璃纖維軟管)、引接線(JYJ交聯(lián)聚烯烴引接線、硅橡膠絕緣電機引接線)、扎帶(PST聚酯短纖維無紡帶)、絕緣漆(B、F級通用)
三、關(guān)鍵工藝
1、校動平衡
電機的轉(zhuǎn)動部件(轉(zhuǎn)子、風(fēng)扇)由于結(jié)構(gòu)不對稱(如鍵槽、記號槽)，材料質(zhì)量不均勻或制造加工時的誤差等原因，而造成轉(zhuǎn)動體機械上的不平衡，就會使該轉(zhuǎn)動體的重心對軸線產(chǎn)生偏移，轉(zhuǎn)動時由于偏心的慣性作用，將產(chǎn)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(chǎn)生振動。電機轉(zhuǎn)子不平衡所產(chǎn)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(chǔ)和與電機配套設(shè)備的運轉(zhuǎn)，使某些零件松動或疲勞損傷，造成事故;直流電樞的不平衡引起的振動會使換向器產(chǎn)生火花;產(chǎn)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)絕緣浸漬是電機在制造過程中或制造后以及電機定子繞組或轉(zhuǎn)子繞組在嵌線裝配后，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(xué)腐蝕性，提高電機絕緣的各中電氣性能，降低介質(zhì)損耗，提高絕緣的力學(xué)性能，改善導(dǎo)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(guān)鍵工序。
(2)常用的浸漬方法：a、普通沉浸;b、連續(xù)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(chǎn)生電暈一是線圈內(nèi)部有氣隙，線圈發(fā)空;二是電機線圈槽電位過高。槽電位是槽內(nèi)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余電位，如電位過高，就使線圈與槽壁之間的空氣擊穿。當(dāng)電機運行時受力作用振動、受熱作用產(chǎn)生位移線圈與槽壁之間的空氣隙時大時小，空氣游離擊穿使絕緣腐蝕、燒毀。一般6KV以上電機需防暈處理及無電暈檢查。對高海拔地區(qū)、增安防爆的電機6KV也要防暈處理及無電暈檢查。防暈處理即在制作線圈時包防暈帶或涂防暈漆，鐵心槽部噴低電阻防暈漆，槽墊條用半導(dǎo)體層壓板，VPI處理等等。
4、鐵心壓裝
鐵心壓裝有三個工藝參數(shù)：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，壓裝的沖片數(shù)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(shù)和效率高，溫升低。但壓力過大會破壞沖片的絕緣，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，甚至在運行中會發(fā)生沖片松動。疊壓系數(shù)：定子 0.955 轉(zhuǎn)子 0.935 (熱軋)定子 0.985 轉(zhuǎn)子 0.965 (冷軋)
5、轉(zhuǎn)子鑄鋁
轉(zhuǎn)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(zhì)量對電機的影響：斷條、裂紋、氣孔、縮孔、澆不足等質(zhì)量問題會造成電機損耗大、轉(zhuǎn)差率大、效率低、溫升高等。
結(jié)束語
電機在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)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，推動我國制造業(yè)整體水平的提高無疑具有十分重要的現(xiàn)實意義。
參考文獻(xiàn)
[1]戴,李琳紅.《多相異步電機設(shè)計和制造上的探討》[J].上海大中型電機,2007(4).
[2]許曉華.《轉(zhuǎn)子的設(shè)計與制造對2極電機振動的影響》[J].電機與控制應(yīng)用,2009(10).
[3]徐進(jìn)國.《高壓電機絕緣端蓋的設(shè)計與制造》[J].電機技術(shù),2010(6).
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