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    電動機制造技術研究

    熱度0票  瀏覽179次 時間:2014年6月25日 13:47
    電動機制造技術研究
    文/劉海東
    隨著經濟的發展,電動機對人類而言已經變成了不可或缺的
    重要動力設備,計算機的廣泛應用及互聯網的發展為電動機提供
    了新的發展平臺,在可預見的未來,計算機與電動機的緊密結合
    不僅會將成為國際新的發展潮流更會促使社會生產力有更進一步的蓬勃發展。

    【關鍵詞】種類區分 國內外形勢 工藝技術要求 機電一體化

    1 電動機的種類區分
    (1)工業用電動機:現今應用于工業上最廣泛的電動機是三相異步電動機,根據應用
    方向的不同可分為鼠籠式和繞線式兩種,鼠籠式異步電動機的轉子繞組因為與鼠籠極為相像
    而得名,其結構是以銅條嵌入線槽中作為導體,銅條的兩端用短路環焊接起來;繞線式三相異
    步電動機轉子繞組通過滑環及電刷與外加的三相變阻器連接,供電動機起動及調速,一般調
    節變阻器電阻可以改善電動機的起動性能和調節電動機的轉速。
    (2)民用電動機:應用最廣泛的民用電動機是單相交流電動機也是目前較常使用的交
    流電動機,由于多應用于家用電器,因此單相交流電動機較三相異步電動機相比在日常生活
    中更為常見,與人們聯系更為緊密。單相交流電動機的結構和電流產生基本與三相異步電動
    機一致,但是運轉原理上分為了有外力與無外力兩種情況,這是三相異步電動機所沒有的。

    2 國內外電動機發展形勢
    (1)國內形勢:我國對電動機技術的探索研究一直都在進行,1882 年在上海誕生了
    我國第一臺發電機組,1917 年中國開始獨立制造小電機。經過艱辛刻苦的試驗,我國上世
    紀在汽輪發電機、水輪發電機、大型電機和微電機等方面有了很大進展,基本滿足了各行業
    對電動機的需求也使得中國的電動機發展水平大大提高。21 世紀到來后,電動機的發展方
    向趨于低成本、節能環保,雖然我國市場上已出現變頻調速電動機、永磁同步電動機、防腐
    蝕異步電動機等一系列高效電動機產品,然而與國外電動機生產行業相比,我國的電動機生
    產從材料、性能、設備老化速度等方面均與國際先進水平存在一定差距。因此,如何與國際
    接軌、吸收并利用國外先進技術提高本國的電動機行業發展水平成為了當今我國要解決的一
    大問題。
    (2)國際形勢:在另一方面,整個地球的資源儲備量正逐年減少,因此環境保護和節
    能成為了 21 世紀經濟發展的主流,據報告稱全世界工業用電動機消耗了總發電量的 30%
    至 40%,因此,大力推廣節能高效電動機變得尤為重要。我國是人口大國,電動機龐大的
    使用量與需求量都是不容忽視的,我國的電動機技術研發水平雖然與上世紀相比有了很大提
    高,電動機的應用也已普及到生產生活的各方面,然而節能高效電動機所占的技術研發比例
    卻不大,節能高效電動機所占的市場份額與國際相比也有一定差距。因此,提高節能高效電
    動機的技術研發的投入與加大城鎮覆蓋率成為了我國電動機行業另一個重要問題。

    3 電動機各項主要制造工藝的技術要求
    (1)電機零部件加工工藝:為了滿足電動機零部件的互換性以便達到節約產品成本的
    目的,包括定子內徑與轉子外徑、端蓋與機座止口的配合尺寸、外風扇和外滑環與軸伸的配
    合尺寸在內的大部分零部件尺寸都被要求嚴格控制符合規定公差。
    (2)鐵心壓裝加工:鐵心壓裝工藝流程最重要的是壓力、鐵心長度和鐵心重量這三大
    參數的切合度要求,通常壓裝的沖片數會隨著壓力的增大而增多,當鐵心長度不變時,鐵心
    越緊,重量越大。一般情況下,投入使用的鐵心會使通過電動機的激磁電流減小提高電動機
    的機械效率,然而需要注意的是鐵心對壓力的要求嚴格,壓力的過大或過小都會加大激磁電
    流及加劇鐵心的損耗,工程師在長期的實驗中摸索出了鐵心的合理值,規定疊壓系數在熱軋
    情況下定子系數為 0.955,轉子系數為 0.935;冷軋情況下定子系數為 0.985,轉子系數為
    0.965,當轉子系數和定子系數到達這一合理比值時,鐵心的使用效率最高,損耗最小。
    (3)轉子鑄鋁工藝:目前轉子鑄鋁可以根據振動頻率、壓力高低、重力大小等因
    素研發出振動鑄鋁、壓力鑄鋁、重力鑄鋁等制造方法,鑄鐵的質量直接影響到電動機
    的功能損耗,因此要求較高,具體要求為鑄鋁轉子鐵心公差為 +2.0mm(L<160mm);
    +2.5mm(L≥160mm),鋁籠含鐵量應低于0.8%,所使用的鋁材料純度不低于 99.5%,轉子槽斜度偏差控制在 ±1.0mm 合理范圍內。
    (4)線圈制造要求:1. 繞線匝數、線徑精準度高,各線圈接頭不得超過一處,各相線
    圈不得超過兩處;2. 線圈制造要規范使用繞線模,成品尺寸要適中符合要求;3. 線圈成品絕
    緣性良好,線圈不交叉,確?梢蚤L期使用。
    (5)繞組嵌線要求:1.端部尺寸符合圖樣;2.繞組節距、線圈間連線位置精準無偏差;3.嵌
    線時要求人工不得使用任何金屬工具,要防止導電,另外不得大力嵌線避免損傷外部絕緣層;
    4. 引出線接頭保證牢固和表面光潔,具有一定
    的機械強度;5.繞組端部導線應做到排列整齊,無明顯交叉,則不影響使用;6. 繞組定子保證
    表面潔凈不允許與地面地板接觸,在運輸和堆放過程中要避免損壞表面的絕緣層;7. 繞組槽
    絕緣層材料性能要高,確保材料質量、尺寸符合規定。
    (6)型式試驗要求:1. 當定期電動機檢查結果與往期有較大偏差時要進行型式試驗;
    2.新型技術工藝大面積運用前可先投入小批次生產;3.電動機內部結構、參數發生變化且對電動
    機性能影響處于未知狀態時可開始型式試驗。

    4 結語
    21 世紀是信息爆炸時代,計算機的廣泛應用及互聯網的發展為電動機的生產提供了新
    的發展平臺,尤其是電子技術的問世使得電子技術和機械技術的結合開始,從而產生了“機
    電一體化”這一新概念。我國 “機電一體化”的研究單位和部門很多,然而彼此為了各自的
    長遠利益考慮卻各不聯系缺乏信息資源的共享,因此建議我國在“機電一體化”領域上能
    加強統籌安排、協調發展計劃,摸索出一套綜合指導全局的有權威性和科學性的戰略規劃,
    指導行業布局布點的調整,抓好重點工程的試點和和有關項目的發標、招標工作。在可預見
    的未來,計算機與電動機的緊密結合不僅會成為國際新的發展潮流,更會促使社會生產力有
    更大的發展。

    參考文獻
    [1] 劉政華 . 機械電子學 [M]. 湖南:國防科技大學出版社,2011.9(3):45.
    [2] 潘飛 .SPAM150C 保護裝置在石化企業的應用,電工技術雜志,2012(10):56.
    [3] 王江衛 , 皇甫海燕 . 用 PLC 實現電動機的順序控制 [J]. 新疆師范大學學報 ( 自然科學版 ),2011,03:82-86.
    [4] 潘飛 . 大型石油化工企業供配電系統 [J].電工技術雜志,2013.11(12):23-55.
    作者簡介劉海東(1968-),男,湖北省恩施市人。大學本科學歷。工程師,F為廣西正源電機有限
    公司及南寧市勁源電機有限責任公司董事長、總經理。主要研究方向為機械制造工藝、鑄造
    工藝、電動機制造工藝。
    作者單位廣西正源電機有限公司 南寧市勁源電機有限責任公司 廣西壯族自治區南寧市 530000



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