第一篇:关于电机工艺的学习心得
关于电机培训的学习心得
—工程部 方俊峰
作为一个2015届即将毕业的大学生,有幸能加入凯邦电机这个大家庭让我深感荣幸。怀着一颗想要有所作为的心对老师上传的相关培训课件进行了一番细致的阅读,让我对电机的原理和生产流程有了一个全面的认识,同时也让我对电机未来的发展前景充满希望。
电机是指依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置。电动机已成为人类生产和生活中的主要设备的动力,其消耗的电能已占全社会电能消耗总量的60%~70%。在当今社会大力推进节能环保的大背景下,电机以其独有的特性与当下的主流意识形态进行了完美的切合。相比于各种燃油燃气发动机,电机所体现出来的节能环保、低噪音、轻体积、低价格以及便于维护等特性正使其成为21世纪乃至未来的动力之源。以下就我着重学习的两种电机谈一下我的学习心得。
异步电动机属于感应电动机,常用在洗衣机,电风扇等家用电器上。异步是指转子的转速低于旋转磁场的转速,两者是不同步的。其工作原理是:通过定子产生的旋转磁场与转子绕组的相对运动,转子绕组切割磁感线产生感应电动势,从而使转子绕组中产生感应电流(法拉第的电磁感应原理)。转子绕组中的感应电流与磁场作用,产生电磁转矩,使转子旋转(安培所发现的安培力)。由于当转子转速逐渐接近同步转速时,感应电流逐渐减小,所产生的电磁转矩也相应减小,当异步电动机工作在电动机状态时,转子转速小于同步转速。单相异步电动机功率小,主要制成小型电机。它的应用非常广泛,如家用电器(洗衣机、电冰箱、电风扇)、电动工具(如手电钻)、医用器械、自动化仪表等。
PG电机是指带有旋转编码器(PG)能够控速的电机。PG电机的工作原理与普通电机一样,只不过是在普通电机上增加一套脉冲反馈装置。该装置由装在转子轴上的磁环和装在端盖(机体)等上的脉冲反馈部件(由霍尔元件、电阻、电容组成或单个霍尔IC)。当N、S相间的磁环随轴运转,固定且靠近它的霍尔元件(或霍尔IC)时,因磁场不同,霍尔元件将发出间断的脉冲信号,该脉冲信号的多少就代表转速。有了这个脉冲信号就可以实现空调器的运转的闭环控制。PG电机的调速就是利用可控硅调整电机的输入端的电压。在空调控制器上的芯片上已经写下了三档转速的各自脉冲数,当发出任一档的转速信号时,控制器就通过可控硅给电机一个起动电压,待电机起动后,就会发出脉冲,控制器接收该脉冲后与该档的脉冲数进行比较,如达不到预定的脉冲数,控制器就会调整可控硅的导通角调高电压,使电机的转速提高,直到转速符合预定要求为止;反之则调低电压。为了能让电机转速有一定的调整范围,电机在开始设计时就将额定转速下的电压选定在额定电压之下,如额定电压为220V,则电机额定转速的电压就为220V,至于低多少要依据电机的起动性、温升、电源情况、可控硅的性能等确定。在家电行业,PG电机实现对风速的平稳调节得到广泛的应用。PG电机和多档位的抽头电机比较,抽头电机需要增加绕组抽头,工序比较复杂,每个抽头都需要驱动电路,成本高,而且由于受到抽头数量的限制,无法实现舒适度较高的风速。而PG电机由于其可以通过检测脉冲数来感知电机转数使其可以实现无级变速,从而使其应用变得更加灵活、方便、可靠。PG电机在未来的自动化产业中具有无与伦比的发展潜力,这也是我很感兴趣的方向。
电机的生产流程是很精细的,每一步都要一丝不苟,严谨细致。从母材硅钢片的加工到转子的绕线再到焊锡等等都有严格的流程,甚至到各种组装的手法都有严格到定量的标准。由此可见,电机的设计生产需要我们有一颗一丝不苟,严谨细致的心。
通过对上传的培训课件的学习,让我对我以后的工作学习有了较为深刻的认识,对我从大学生活切入社会工作起了较大的帮助,也让我接下来到入职这段时间有了一定的学习目标。
不拘一格,力拓未来!
工程部 方俊峰 2015年1月26日
第二篇:电机及电子工艺实习报告
电机及电子工艺实习报告
一、实习步骤:
电子工艺基本技能技法学习,元器件分拣、分装,PCB板焊接、拆焊练习,单片机开发系统的制作。
二、实习目的:
主要对焊接技术的掌握,掌握其焊接及拆焊方法能够熟练操作在具体实践当中,并焊出完整电路。
三、实习内容:
(一)、电子工艺基本技能技法学习:
1、实习安全与安全用电:
安全用电知识是关于如何预防用电事故及保障人身安全、设备安全的知识。在电子装配调试中,要使用各种工具、电子仪器等设备,同时还要接触危险的高电压,如果不掌握必要的安全知识,操作中缺乏足够的警惕,就可能发生人身、设备事故。为此,必须在熟悉触电对人体的危害和触电原因的基础上,了解一些安全用电知识,做到防患于未然。
2、触电对人体的危害:
A、触电事故分为电伤和电击: 电伤是由于发生触电二导致人体外表的创伤,通常有以下三种: a、灼伤
b、电烙伤
c、皮肤金属化
d、尽量单手操作电工作业。
e、遇到较大体积的电容器先放电,在进行检修。f、触及电路任何金属部分之间都应进行安全测试。g、不在疲倦、带病等不利状态下从事电工作业。
在电子装接工作中,除了注意用电安全外,还要防止机械损伤和防止烫伤,相应的安全操作习惯;
a、用螺丝刀拧紧螺钉时,另一只手不要握在螺丝刀刀口方向。b、烙铁头在没有确信脱离电源时,不能用手摸,以免烫伤。c、烙铁头上多余的锡不要乱甩。
d、在通电状态下不要触及发热电子元器件(如变压器,功率器件、电阻、散热片等),以免烫伤。
6、设备安全知识;
a、设备接电前检查设备铭牌;
按照国家标准,设备都应在醒目处有该设备要求电源电压、频率、电源容量的铭牌和标志;
小型设备的说明也可能在说明书中;查环境电源;电压,容量是否与设备吻合;查设备本身;
电源线是否完好,外壳是否可能带电,一般用万用表进行检查。
对实习安全与用电安全有了了解之后,我们有了安全意识,随后我们就要进行电烙铁的学习与实际应用,要严格按照安全规定进行。
(2)助焊剂:常用的助焊剂是松香或松香水(将松香溶于酒精中)。使用助焊剂,可以帮助清除金属表面的氧化物,利于焊接,又可保护烙铁头。焊接较大元件或导线时,也可采用焊锡膏。但它有一定腐蚀性,焊接后应及时清除残留物。
3、辅助工具
为了方便焊接操作常采用尖嘴钳、偏口钳、镊子和小刀等做为辅助工具。应学会正确使用这些工具。尖嘴钳 偏口钳 镊子 小刀
二、焊前处理
焊接前,应对元件引脚或电路板的焊接部位进行焊前处理。
1、清除焊接部位的氧化层
可用断锯条制成小刀。刮去金属引线表面的氧化层,使引脚露出金属光泽。
印刷电路板可用细纱纸将铜箔打光后,涂上一层松香酒精溶液。
2、元件镀锡
在刮净的引线上镀锡。可将引线蘸一下松香酒精溶液后,将带锡的热烙铁头压在引线上,并转动引线。即可使引线均匀地镀上一层很薄的锡层。导线焊接前,应将绝缘外皮剥去,再经过上面两项处理,才能正式焊接。若是多股金属丝的导线,打光后应先拧在一起,然后再镀锡。
刮去氧化层 均匀镀上一层锡
三、焊接技术
一般来说,电烙铁的功率越大,热量越大,烙铁头的温度也就越高。一般的晶体管、集成电路电子元器件焊接选用20W的内热式电烙铁足够了,功率过大容易烧坏元件,因为二极管、三极管结点温度超过 200℃就会烧坏。但以搭棚焊为主的胆机制作中,电烙铁功率要大些,可在35W-45W中选择,甚至可以更大。
值得注意的是,线路焊接时,时间不能太长也不能太短,时间过长也容易损坏,而时间太短焊锡则不能充分融化,造成焊点不光滑不牢固,还可能产生虚焊,一般来说最恰当的时间必须在1.5s~4s内完成。
另外值得一提的是吸锡器,其对于新手来说十分实用,初次使用电烙铁总是容易将焊锡弄得到处都是,吸锡器则可以帮你把电路板上多余的焊锡处理掉。另外,吸锡器在拆除多脚集成电路器件时十分奏效有用,它能将焊点全部吸掉,而对于能熟练使用烙铁的人来说就完全没有必要了,用烙铁完全可以代替其功能,将焊点熔掉就可以很容易的将元件取出。
8、元器件的分拣、分装;
通过一天的元器件分拣与分装,我们熟练掌握了测量元器件,并对其分类,分装,并对有认为损坏的器件进行检修。我们发现这些元器件混到了一起容易,但是从新把它们挑选出来分类,着实是一件不容易的事。所以我们以后也要对元器件的自觉保护和有序的在器件室拿需要的元器件,不要损坏和掺混元器件。
单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点,广泛应用于仪器仪表中,结合不同类型的传感器,可实现诸如电压、电流、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化,且功能比起采用电子或数字电路更加强大。
b、主要元器件简介;
晶振:晶振一般叫做晶体谐振器,是一种机电器件,是用电损耗很小的石英晶体经精密切割磨削并镀上电极焊上引线做成。这种晶体有一个很重要的特性,如果给它通电,它就会产生机械振荡,反之,如果给它机械力,它又会产生电,这种特性叫机电效应。他们有一个
很重要的特点,其振荡频率与他们的形状,材料,切割方向等密切相关。由于石英晶体化学性能非常稳定,热膨胀系数非常小,其振荡频率也非常稳定,由于控制几何尺寸可以做到很精密,因此,其谐振频率也很准确。根据石
0线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)释放。这样吸合、释放,从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点,可以这样来区分:继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点,称为“常开触点”;处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。
蜂鸣器: 蜂鸣器
1.压电式蜂鸣器 压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管。
多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。
通过这次电子工艺实习,我掌握了常用元器件及材料的类别、型号、规格、符号、性能及一般选用知识,熟悉了常用仪器仪表的作用及其测量方法;掌握了电子产品安装焊接的基本工艺知识,掌握了手工焊接技术,能够独立的焊接电子产品,了解了印制电路板的制作工艺及生产流程,了解了电子产品工业制造的工艺流程和新技术、新工艺。通过实习讲述本上的知识运用到实际的生活工作中,自己的动手能力得到了很大的锻炼,培养了面对困难解决困难的勇气,提高了解决问题的能力,而且团队意识和集体主义精神也得到了提高。最终在老师的指导下成功地完成了。
实习总结
第三篇:关于电机的一些小问题学习心得(模版)
关于电机的一些小问题学习心得
Acerfjdy 福建泉州
摘要:本文介绍了电机基本概念和电机学的特点。通过概念描述、要点归纳,了解电机的作用、种类、使用材料、类型和电机学主要内容,介绍磁场的基本概念、铁磁材料的磁滞回线及基本磁化曲线知识,通过对铁磁材料磁化过程的分析,掌握磁滞回线与基本磁化曲线的基本概念;介绍了铁磁材料的基本特性。通过要点分析,掌握铁磁材料都具有磁滞性、饱和性、高导磁性三个共同特性;介绍铁磁材料的铁芯损耗知识。通过对铁磁材料在交流磁场作用下发生的物理现象的分析,掌握铁磁材料的磁滞损耗和涡流损耗产生的原因及对电机的影响;本模块介绍磁压降、磁动势的概念及安培环路定律(又称全电流定律);通过定义讲解及对典型磁路和电路分析,掌握安培环路定律的内容,并能正确应用;介绍磁路的欧姆定律;通过对典型磁路的分析,掌握磁阻的概念、磁路欧姆定律的内容,并能正确应用。关键词:基本磁化曲线 安培环路定律 欧姆定律 磁滞回线 基本概念 0电机学的特点
一、电机的定义
电机是利用电磁感应原理和电磁力定律实现能量转换的电器设备。电机主要有发电机、变压器和电动机,电机是电能生产、传输、分配及应用的主要设备。
二、电机的作用
在电力系统中,电能的生产、传输、分配、使用和控制都离不开电机。电机在工农业、国防交通运输、医疗、文教、日常生活中的应用也十分广泛。电机在电力系统和国民经济中起着重要的作用。电机的作用主要有以下三点: 1.进行电能的生产、传输和分配
在发电厂中,发电机由原动机带动,将燃料燃烧的热能、水的位能、原子能等转变成电能,然后利用变压器升高电压,通过输电线路将电能传输到各用电地区,再通过降压变压器变成低压电能,供用户使用。
2.驱动各种生产机械和设备
用户使用电机拖动各种生产机械设备,如机床、轧钢、电力排灌等。
3.作为自动控制系统中的重要元件
控制电机主要用作控制系统中执行、检测、放大和计算元件。
三、电机的主要类型
电机应用广泛,种类繁多,总体上分为:
(1)变压器:主要改变交流电压、交流电流,也可用来改变相数、相位、频率和阻抗。
(2)发电机:把机械能转化为电能。(3)电动机:把电能转换为机械能。(4)控制电机:用于控制系统的控制元件。
四、电机的使用材料
电机以磁场作为能量转换的媒介,利用电磁感应和电磁力的作用实现能量转换,其使用的材料主要分为以下四类:
(1)导电材料:作为点击的电路系统,要求其电阻率小,导电性能好。常用的导电材料是统和铝。
(2)导磁材料:作为电机的磁路系统,要求既有较高的导磁性能。常用的硅钢片、钢板和铸钢。
(3)绝缘材料:用于导体之间和导体与铁心之间的绝缘。(4)结构材料:用于制造传递或承受机械应力的部件,要求材料的机械强度要高加工方便。常用铸铁、铸钢、钢板及铝合金等。
五、电机学的特点
电机学是电器类专业的一门主要基础课程,具有理论性、实践性和综合性的特点。在学习中,既要掌握各种电机的基本结构、工作原理和运行性能,又要求能运行电磁理论分析、解决电机中的实际问题。因此学习时应重视基本物理概念,熟悉计算方法,重视理论与实际相结合,才能收到良好效果。
1铁磁材料的磁滞回线与基本磁化曲线
一、磁场相关的基本概念
1.磁通量及磁感应强度(磁通密度)B 在均匀磁场中垂直穿过截面积S的磁力线的总数,称为磁通量。如图TYBZ01501002—1所示。
磁感应强度B是描述磁场强弱及方向的物理量,其大小为垂直穿过单位面积磁力线的数量。
=BS 或 B=
(TYBZ01501002—1)S可见,B等于单位面积上的磁通量,又称为磁通密度。在国际单位制中,B的单位是特斯拉(T),S的单位是平方米(m2),的单位是韦伯(Wb)。2.磁场强度H 在计算导磁物质的磁场时,引入磁场强度H这一物理量,它与磁感应强度B的关系为
H=
(TYBZ01501002—2)
B其中为导磁物质的导磁率,它是表示磁介质磁性的物理量,其大小标志着磁介质的导磁能力。的单位是亨/米(H/m),H的单位是安/米。真空磁导率0=4∏*10-7(H/m)。电机采用的铁磁材料,其Fe约为2000~60000。
二、铁磁物质的磁化
将未磁化物质放入磁场后,铁磁物资呈现很强的磁性,这种现象称为铁磁物资的磁化。原因是在铁磁物质内部存在许多磁畴,这些磁畴在铁磁物质未放入磁场前,排列杂乱无章,磁效应互相抵消,故对外不呈磁性。当铁磁放入磁场后,在外磁场的作用下,磁畴的方向渐趋一致,形成一个附加磁场,从而使磁场大大增强。
三、起始磁化曲线
将未磁化的铁磁物资进行磁化,随着外磁场强度H由零开始逐渐增加时,磁感应强度B随着增加,这种磁场强度与磁感应强度之间的关系曲线称为起始磁化曲线,即B=f(H)。如图TYBZ01501002—2,所示。在Oa段磁场H增加,B增加得较慢。在ab段,随H增加,B增加得较快。在bc段,随H增加,B增加得又慢了。到达c点后,随着H的增加,B几乎不再变化,此时铁磁物质的磁化达到饱和状态。
四、铁磁材料的磁滞回线
铁磁物质在磁化过程中,当磁场强度在-Hm到+Hm之间变动时,可得到如图TYBZ01501002—3所示的封闭磁化曲线。从磁化过程中可以看出,B的变化总是滞后于H的变化,这种现象称为磁滞。如图所示的闭合曲线称为磁滞回线。当H下降到零时,B剩余一定的值Br,Br称为剩余。去掉剩磁所需要加的方向磁场去掉剩磁强度Hc称为矫顽力。
五、基本磁化曲线
选择不同的磁场强度进行反复磁化,可得到一系列磁滞回线。如图TYBZ01501002—4所示,将各磁滞回线在第Ⅰ象限的顶点连接起来所形成的一条的一条曲线,称为基本磁化曲线。基本磁化曲线比较稳定,工程上采用。
2铁磁材料的是三个共同特性(TYBZ01501003)铁磁材料具有以下三个共同特性:
(1)磁滞性:铁磁物质在交变磁化过程中,磁化过程和去磁过程的曲线不重合,B的变化总是滞后H变化。铁磁材料具有的这种特点,叫做磁滞现象。因为铁磁物质具有磁滞性,当外磁场消失时,铁磁物质中仍然有剩磁Br。
(2)饱和性:铁磁物质中的磁感应强度不会随外磁场的增强而无限制增大。当外磁场的磁场强度H增大到一定数值时,磁感应强度B几乎不再随着增大,磁化达到饱和状态。由于铁磁物质具有饱和性,因而磁化曲线呈非线性关系,铁磁物质的导磁率不是常数。
(3)高导磁率:在一定温度范围内,铁磁物质的导磁率很大,其值为真空磁导率0的数千倍。即铁磁物质具有高导磁性,在相同的外磁场作用下,铁磁物质中的磁感应强度要比真空或空气中的磁感应强度大得多。3铁磁材料的铁损耗(TYBZ01501004)
铁磁材料在交变磁场作用下要产生功率损耗,其功率损耗主要有两种形式:磁滞损耗和涡流损耗。磁滞损耗和涡流损耗的总和称为铁芯损耗(简称铁损耗)。
一、铁滞损耗
铁磁材料在交变磁场作用下,正、反两个方向交替变化,材料内部的磁畴之间不停地相互摩擦,消耗功率,称为磁滞损耗。其中大小与磁场交变频率和磁滞回线包围的面积大小有关。频率越高,磁滞损耗越大;磁滞回线包围的面积越大,损耗越大。由于硅钢片磁滞回线面积较小,而且导磁性能好,故电机、变压器的铁芯都采用硅钢片制造,目的之一是尽量减少磁滞损耗。
二、涡流损耗
在交变磁场作用下,铁芯中将产生感应电动势并产生许多闭合的旋涡状电流,称为涡流。涡流在铁心中引起功率损耗,称为涡流损耗。如图TYBZ01501004-1所示。
电机中通常采用表面涂有绝缘的电工钢片叠装成铁芯,可以大大减少涡流损耗。另外提高铁芯材料的电阻率,也可以减少涡流损耗,如在铁中加入少量的硅可增加其电阻率。
综上所述,铁磁材料在交变磁场作用下要产生磁滞损耗和涡流损耗。这些损耗一方面会降低电机运行的效率,另一方面损耗转变为热能,使铁芯发热。4安培环路定律(TYBZ01501005)
1.磁压降
在均匀磁场中,磁场强度H与某段磁路的平均长度l的乘积
Hl,称为该段磁路的磁压降,用Um表示。即
Um=Hl
(TYBZ01501005—1)2.磁动势
作用于磁路上的励磁安匝数NI称为磁路的磁动势,用F表示。
即F=NI
(TYBZ01501005—2)
3.安培环路定律(又称全电流定律)
在磁路中沿任何一闭合路径的总磁压降等遇到该闭合路径交
联的电流的代数和。如图TYBZ01501005—1所示。即
HlI
(TYBZ01501005—3)
若导体电流方向与闭合路径绕行方向符合右手螺旋定则时,该电流取正号,反之去负号。
当把安培环路定律应用在点击或变压器的多段磁路时,可改写成 HlnkklINI
(TYBZ01501005—4)
式中
Hk——第k段磁路的磁场强度,A/m;
lk——第k段磁路的平均长度,m; NI——磁动势,A。
式(TYBZ01501005—4表明,作用在磁路上的总磁动势等于各段磁路磁压降之和。
5安培环路定律(TYBZ01501006)
图TYBZ01501006—1所示是一个铁芯磁路的示意图,设均匀磁路的横截面积为S、长度为l、材料的磁导率为,通过横截面积的磁通为。若在横截面上磁通量密度均匀分布且磁场方向处于横截面垂直,则有B=。则 Um=Hl=l=其中Rm=
BSl=Rm=
(TYBZ01501006—1)
Sl
(TYBZ01501006—2)S1
(TYBZ01501006—3)Rm式中
Rm—磁路的磁阻,1/亨(1/H);
—磁路的磁导,亨(H)。
式(TYBZ01501006—1)表明,一段磁路的磁压降等于其磁阻与磁通量的乘积,这就是磁路的欧姆定律。
第四篇:提高电机效率采取的工艺措施
提高电机效率采取的工艺措施
2013-04-15 16:28:40
作者:电机工程师网 点击:278543 次 字号:小 大
提高电机效率的有效途径是:增加有效材料用量,以降低线组电阻损耗;采用损耗较低、导磁性能较好的导磁材料;由于降低了铜耗和铁耗,可采用较小的风扇,以降低通风损耗;采用适当的设计及工艺措施降低杂散损耗。
这里我们就采取工艺措施降低电机杂散损耗介绍一些实用可行的工艺方法。
1.冲片退火处理工艺
电工钢片在剪切冲裁过程中,沿切割分离线0.5~3mm宽的边缘,因塑性变形引起的钢片内部应力和物理性能的变化,称冷作硬化现象。冷作硬化区材料硬度增加,导磁性能恶化,铁损增大。因为小电机冲片冷作硬化区相对较大,这种影响特别显著。对于无硅钢片及低损耗钢片这种影响更大。为了消除冷作硬化的影响,常采用退火处理。通过退火处理,消除应力,使材料性能恢复到原来水平。这是提高电机效率的有效途径。退火后,冷轧硅钢片铁损可降低15%以上,磁感平均提高0.5%,电机效率提高幅度超过1%,因此退火工艺是提高电机效率的有效手段之一。
表1列出某厂对电机定子铁心退火处理前后电机性能变化的数据
表1 某电机铁心处理后性能的变化
未处理的定子
项 目 空载电流/A 空载功率/W 堵转转矩/N·m 堵转电流/A 满载输入/W 满载输出/W 满载电流/A 满载转速/r·min-1 满载转矩/N·m 最大转矩/ N·m 效率/% 功率因数 主/副绕组电阻/Ω #1 0.98 31 0.79
#2 0.99 32 0.76
#3 1.00 31 0.76 11.63 165 125 1.26 2938 0.39 1.63 76 0.595 8.1 45.69
通过热处理的定子
平均值 #1 0.99 31.33 0.77
0.89 24 0.84
#2 0.89 26 0.83 11.66 165 124 1.19 2930 0.39 1.64 75.7 0.63 8.22 45.54
#3 0.90 24 0.79 11.63 165 127 1.19 2934 0.39 1.61 76.9 0.63 8.22 45.5
处理后改
平均值 善值/% 0.893 24.66 0.79 11.64 165
-10.8-27 +2.6 +0.38 11.53 11.63 165 120 1.26 2942 0.39 1.60 72.7
165 124 1.25 2940 0.39 1.64 75.7
11.596 11.63 165
165
122.33 129 1.256 2940 0.39 1.623 74.8 0.597
1.19 2936 0.40 1.69 78.1 0.63 8.06 45.68
126.66 +3.54 1.19 2933 0.393 1.646 76.9 0.63
-5.55-0.24 +0.77 +1.42 +2.8 +5.53 0.595 0.6 8.2
8.2 45.68 45.9 45.68 8.2 45.9 8.1 45.69 8.06 45.68 8.22 45.54 8.22 45.5
1.1 冲片退火处理工艺及设备
1.1.1 冲片退火处理工艺
将冲片装入炉内,加热至500℃后恒温,使炉内冲片热透。通入保护气体(惰性气体,如氮气、氢气),再以低于每小时40℃的速度升温至750℃。恒温1~3小时后,以低于每小时40℃的速度降温到500℃,随后冷却至300℃以下出炉。
1.1.2 冲片退火处理设备
退火—氧化处理炉,国内已有些厂家生产,一般都是圆罐形结构(国外一般采用箱式退火—氧化处理线,如德国埃森—LOI工业炉有限公司生产的退火—氧化处理炉),使用中,有很多不便的地方有待改进。
2.冲片氧化处理工艺
为了减少铁心中的涡流损耗,提高电机效率,降低电机温升,铁心冲片间需要有一定的绝缘阻值。
对于异步电动机,我国目前多数企业只对H180及以上的定子冲片进行绝缘处理。因为小型普通异步电动机国家规定的效率标准值较低,散热条件好,冲片不做绝缘处理是可以的,而且冲片不进行绝缘处理,可以提高装压系数,缩短铁心,减少绕组用铜,同时小型普通电机生产量大,省去冲片绝缘处理工艺(特别是涂漆处理工艺),可以节省工时,减少材料消耗,降低成本,提高劳动生产率。但是随我国电机行业的发展,国家、社会对电机效率越来越重视,对电机效率标准的要求也越来越高,特别是高效电机及出口电机,对电机冲片进行绝缘处理已成必然趋势。
2.1 冲片绝缘处理要求
2.1.1 具有足够的绝缘电阻值,在规定的试验条件下,各种电机的绝缘电阻值,可参见表2。
电机类型 绝缘电阻值 汽轮发电机 电枢冲片 ≥80
水轮发电机 电枢冲片 >55
中小型交流 电机定子冲片 >40
直流电机 电枢冲片 >40
异步电机 转子冲片 >20
2.1.2 绝缘层应具有足够的机械强度,一定的附着力,在运输和叠压时不致损坏。
2.1.3 绝缘层应均匀而薄,以保证较高的装压系数;应有尽可能小的收缩率,以免在运行中引起铁心松动。
2.1.4 应有较好的耐潮性,较高的耐热性和抗腐蚀能力。
2.1.5 性能稳定,在电机长期运行中,绝缘层的特性保持基本不变。
2.1.6 绝缘处理方法应简单可靠、价格低廉。
2.1.7 良好的冲裁性,有利于模具冲制。
2.2、冲片绝缘处理方法
电机行业采用的对冲片绝缘处理方法,一种是涂漆,另一种是氧化处理。
2.2.1 涂漆处理:又分为两种,一种是硅钢片购入时由硅钢片生产厂直接供给涂了绝缘漆的硅钢片,然后进行冲制。另一种是,冲制后再涂绝缘漆。这两种方法比较起来,后一种为好。先涂漆后冲制,一是造成绝缘漆的浪费(边角料、槽片等不要涂漆的部位都有漆),二是冲裁切面没有涂漆。
2.2.2 冲片氧化处理
冲片冲裁后,用专用设备进行氧化处理。
氧化处理工艺:将冲片成叠放置在氧化设备中,加热,当温度升至550℃时,恒温1~2小时,然后通入水蒸气,1~2小时后,即可停气、停电、出炉。氧化处理与退火处理可用同一种设备,也可分设两种设备,它们的区别是加热温度,氧化为550℃,退火为750℃。因为铁加热后与氧发生化学反应时将生成FeO,这种物质在570℃以下时是不稳定相,即不独立存在,而在570℃以上时,它是稳定相,它已独立存在,而当温度再降至570℃以下时,它将分解出Fe,存在于氧化膜中,这是我们不希望的。所以氧化处理设备,温度控制在550℃以内,且不用在保护气氛中进行。而退火设备最高温度为750℃,要在500℃左右就通入保护气体,防止产生FeO,而且由于FeO的产生,还将发生粘片问题。
2.2.3 氧化原理
所谓氧化,即金属在空气或氧中加热时,其表面部分将转变成氧化物,这种转变即称氧化。
根据以上原理所采用的氧化工艺是:将冲片放置在沙封的罩内,然后加热,使罩内的冲片的温度达到540~550℃时,通入一定的氧化剂,使冲片表面产生一种混合氧化物,即我们称的氧化膜,保温一定时间,使膜达到一定厚度。
氧化剂一般可以采用水蒸气及空气与水蒸气的混合气体。试验室也有采用氧气做氧化剂的。以用水蒸气做氧化剂来说明一下炉内的反应情况:
Fe+H2O———→ FeO+H2↑
3FeO+H2O———→ Fe3O4+H2↑
2Fe3O4+H2O———→ 3Fe2O3+H2↑
上述反应的顺序只有在硅钢片表面没有氧化物时才成立。而热轧硅钢片在制造过程中由于高温且接触氧,其表面已产生了很薄的一层混合物,它主要是由最里层的Fe3O4与Fe的混合物,其次是Fe3O4,最外层是Fe2O3与Fe的混合物组成。因此,氧化时炉内上述三个反应是同时进行的。氧化处理后履盖在冲片表面氧化物是这样分布的,最靠近金属的是Fe3O4与Fe的混合层,之后是Fe3O4与Fe2O3的混合层,最外层是Fe2O3及少量的Fe。从这里不难看出越靠近金属的氧化物,其金属含量越高,而氧含量越少。以上方程式中还可以看出,是先产生FeO,之后产生Fe3O4,再之后转变成Fe2O3。但是FeO本身只有在570℃以上才是稳定相,才能存在,在570℃以下,它是不稳定相,也就是说,当FeO产生之后,随之就转变成Fe3O4,即FeO没有存在的可能。而Fe3O4不论是高温还是低温,其相都是稳定的。Fe3O4转变成Fe2O3是由于充足的氧的作用,使其先失去Fe,之后才转变成Fe2O3。
在570℃以上时FeO成为了稳定相,这时金属表面的氧化物将由三层氧化物组成,最靠近金属的是氧化亚铁(FeO)层,而且是三层中最厚的一层,其次是磁性氧化铁(Fe3O4)层,最外层是氧化铁(Fe2O3)层。当温度由570℃以上降下来时FeO将在570℃时开始,分解为Fe与Fe3O4密合的混合物层(是很厚的一层)。
我们所要得到的氧化膜的主要成分应当是Fe3O4和Fe2O3,相对于Fe比较,它们具有较高的电阻值,我们正是靠这样的混合物膜来减少电机的涡流损耗。但是当氧化膜中渗入Fe的成份后,氧化膜的电阻值显著下降,严重时趋于零,这是我们所不希望的。因此,氧化处理时,温度必须控制在570℃以下使膜中根本不产生FeO。
冲片涂漆处理与氧化处理的本质区别,氧化处理因为是加热至550℃,冲片属低温退火,起到一定的消除冲裁应力的作用,而且切口也产生膜,毛刺经处理后一是经氧化后减小,二是被氧化膜包裹起来,氧化膜属于金属物质,它不影响导磁。所以冲片氧化处理与冲片涂漆处理它们有本质的区别。为了提高效率应优先采用氧化处理。表3 冲片氧化与不氧化电机性能对比
未氧化处理
试验项目 空载电流/A 空载损耗/W 铁 耗/W 效 率 定子温升/℃
标准
93% 70
#1 40.8 3025 1384 93.08 73.2
#2 39.3 3835 1150 93.38 74.9
氧化处理 #1 35.3 1965 748 94.7 50.3
#2 35.2 1843 810 94.8 48.5
3.冲气隙
电机转子铁心外圆一般采用车加工,也就是车气隙。由于车加工时,加工的铁削、毛刺使转子表面连成一片,整个转子表面成为一个整体通路,在这个通路中使铁损耗增大。如果采用冲片冲制时冲出气隙,就可以避免增加这一部分损耗,同时减少转子外圆加工这道工序。据资料介绍,冲气隙比车气隙可降低杂散损耗10%~15%,效率提高0.2%~0.3%。
4.增加铸铝转子导条与铁心接触电阻
铸铝转子铝导条与铁心间的电阻称为接触电阻,其值大小直接影响横向电流的大小。增加铸铝转子导条和铁心间的接触电阻,可以降低转子铁心损耗和负载杂散损耗,可使电机效率提高、温升降低。
离心铸铝,导条与铁心的接触电阻约为0.15~7.0Ωmm2。
压力铸铝,导条与铁心的接触电阻约为0.01~0.09Ωmm2。
4.1 增加接触电阻的常用方法
4.1.1 转子铁心磷化处理
用化学或电化学方法在铁心槽壁上产生磷酸盐薄膜,该膜耐高温,有较高的绝缘性能,双面0.008~0.012mm,导热性能差。
磷化液配方:马呋盐30~40g/升,氟化钠2~4g/升,硝酸锌55~65g/升。
磷化工艺:磷化液温度75~80℃,铁心去油,浸入磷化液中10~15分钟,取出,经皂化(3%的肥皂水冲洗)后,温水清洗,烘干。
4.1.2 转子冲片氧化处理
4.1.3 铸铝转子脱壳处理
利用铝和钢热涨系数不同的特点,将铸铝转子加热450~500℃,保温2~3小时(使铸铝转子热透)。然后,在空气中冷却或放在水中冷却(必须在100~150℃时取出,利用余热自行干燥),使导条与铁心槽壁间形成缝隙,增加接触电阻。
5.铸铝转子采用离心浇注工艺
由于压铸铸铝转子内部不可避免地存在气孔,一般适用于H355以下电机产品,H180以下的压铸铸铝转子内在质量不比离心铸铝转子内在质量差,但对于H355以上的铸铝转子,压铸就远不如离心的内在质量好,所以要想提高电机效率,尽量采用离心工艺。由于离心工艺,转子铁心要加热,铸铝后,冷却过程中起到了一定的脱壳处理。
6.开口槽铸铝转子
开口槽的铸铝转子,应将槽口中的铝清除掉,加工深度为槽口的高度,这样可减少齿部的杂散损耗10%左右。德国纽伦堡电机厂,高压电机、低压大功率电机都采用这种工艺。
第五篇:电机工艺与工装实训总结
电机工艺与工装实训总结
报告人:
学 号:
专 业:
班 级:_________ 时 间:
一、实训内容
1、电机拆装实训
2、定子嵌线实训
二、异步电动机的结构特点
1、定子部分
定子部分主要由定子铁心、定子绕组、机座三部分组成。
(1)异步电动机定子铁心是电动机磁路的一部分,由0.35mm~0.5mm厚表面涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压而成,由于硅钢片较薄而且片与片之间是绝缘的,所以减少了由于交变磁通通过而引起的铁心涡流损耗。铁心内圆有均匀分布的槽口,用来嵌放定子绕圈。
(2)定子绕组是三相电动机的电路部分,三相电动机有三相绕组,通入三相对称电流时,就会产生旋转磁场。三相绕组由三个彼此独立的绕组组成,且每个绕组又由若干线圈连接而成。每个绕组即为一相,每个绕组在空间相差120°电角度。线圈由绝缘铜导线或绝缘铝导线绕制。中、小型三相电动机多采用圆漆包线,大、中型三相电动机的定子线圈则用较大截面的绝缘扁铜线或扁铝线绕制后,再按一定规律嵌入定子铁心槽内。定子三相绕组的六个出线端都引至接线盒上,首端分别标为U1, V1, W1,末端分别标为U2, V2, W2。
2、转子部分
(1)转子铁心 主磁路的一部分,在转子铁心的外圆上开有槽,以放置或浇注转子绕组,由硅钢片叠装而成。
(2)转子绕组
鼠笼式转子绕组:在转子铁心的每一个槽中各插有一根裸铜导条,在转子铁心两端用两个端环将全部导条短接起来。中小型异步电动机还常用铸铝型转子。
绕线式转子绕组:转子铁芯槽中,嵌放着三相对称绕组,其极数和定子绕组相同。一般采用星形接法。绕组的三个出线端分别接到固定在转轴上的三个滑环上,再通过电刷引出。
三、拆装工艺过程
电机拆装实训先后进行B3和B5两种安装形式电机的拆解和装配。B3安装形式电机有两个端盖式轴承,有底脚和轴伸,借底脚安装在基础构件上。B5安装形式电机也有两个端盖式轴承,无底脚,传动端端盖上凸缘,有轴伸,借凸缘安装在基础构建上。B3和B5两种安装形式电机虽然外观有一定的差别,但其内部构造基本相同,拆解和装配方法和顺序在这次拆装实训中是相同的。
检查风扇外罩是否有损伤,然后拧下外罩螺丝,将外罩放置好,在以下的拆装中应注意保护风扇,防止风扇受损破坏。拆卸端盖前应先检查紧固件是否齐全,端盖是否有损伤,并在端盖与机座接合处作好对正记号,接着拧下前、后轴承盖螺丝,取下前、后轴承外盖。再卸下前、后端盖紧固螺丝。用螺丝刀在周围接缝中均匀加力,先将前端盖撬出止口。因受电机拆装工具的限制和实验室环境的影响,风扇并未拆解。因此后端盖和风扇、转子是连在一起的。用螺丝刀在周围接缝中均匀加力,先将后端盖撬出止口,连同转子一起从定子内腔中抽出。
按拆卸所作的标记,将后端盖、转子放入定子内腔中。按对角交替的顺序拧紧后端盖紧固螺钉。注意边拧螺钉,边用木榔头在端盖靠近中央部分均匀敲打,直至到位。参照后端盖的装配方法将前端盖装
配到位。装配时先用螺丝刀清除机座和端盖止口上的杂物,然后装入端盖,按对角顺序上紧螺栓。
四、绕组嵌线方式及特点
交流电机绕组嵌线分为单层链式绕组、单层交叉式绕组、单层同心式绕组、双层叠绕组、单双层混合绕组。
小型三相异步电机(11kw以下)当每极每相槽数q=2时,定子绕组采用单层链式绕组。起把线圈数等于q,嵌完一个槽后,空一个槽再嵌另一相的下层边,同相线圈的连线是上层边与上层边相连,下层边与下层边相连。小型三相异步电机(11kw以下)当q-3时,定子绕组采用单层交叉式绕组,起把线圈数为q=3,一、二、三相轮流嵌,先嵌双圈,空一个槽嵌单圈,空两个槽嵌双圈,再空两个槽嵌双圈……一直嵌完,最后落把。同相线圈之间的连线是上层边与上层边相连,下层边与下层边相连。小型三相异步电机(11kw以下)当每极每相槽数q=4时,定子绕组采用单层同心式绕组。起把线圈是q=3,在同一组线圈中嵌线顺序是先嵌小圈再嵌大圈,嵌线时的顺序是嵌两个槽空两个槽,同相线圈间的连线是上层边与上层边相连,下层边与下层边相连。容量在11kw及以上的中小型异步电动机定子绕组采用双层叠绕组,其嵌线工艺比较简单。单双层混合绕组是双层短距绕组变换过来的,它具有短距绕组能改善电气性能的优点,同时他又有一部分单层绕组,这一部分具有不要层间绝缘、嵌线较快的优点。
五、本次绕组嵌线步骤及特点
在这次嵌线实习中采用的使用过的绕组,按照以前的方法嵌线较
困难,因此在嵌线时有所改进。电机为四极,二十四槽,每极每相槽数为2,采用单层链式绕组嵌线方法。先嵌U相线圈,一号上层线圈嵌入1号槽,下层边嵌入6;二号线圈为7、12;三号线圈为13、18;四号线圈为19、24。然后再嵌V相线圈,一号上层线圈嵌入3号槽,下层边嵌入8:二号线圈嵌入9、14;三号线圈为15、20:四号线圈为21、2。最后在嵌W相线圈,一号上层线圈嵌入5号槽,下层边嵌入10;二号线圈为11、16;三号线圈为17、22;四号线圈为23、4。单层绕组的优点是线圈少,结构简单,嵌线较方便,不存在层间绝缘的问题。但在电磁性能上,单层绕组为等效整距绕组,不能利用短距来改善电动势和磁动势的波形,故电机铁损耗和噪声较大,起动性能较差。因此单层绕组一般用于11kw以下的小容量异步电动机的定子绕组。
六、嵌线注意事项
嵌线是电机装配中的主要环节,必须按特定的工艺要求进行。
1、嵌线前,应先把绕好线圈的引线理直,将引槽纸放入槽内,绝缘纸要高于槽口25~30mm,在槽外部分张开。嵌线时要细心。嵌好一个线圈后要检查一下,看其位置是否正确,然后,再嵌下一个线圈。导线要放在绝缘纸内,若把导线放在绝缘纸与定子槽的中问,将会造成线圈接地或短路。注意,不能过于用力把线圈的两端向下按,以免定子槽的端口将导线绝缘层划破。
2、嵌完线圈,如槽内导线太满,可用压线板沿定子槽来回地压几次,将导线压紧,以便能将竹楔顺利打入槽口,但一定注意不可猛撬。
3、嵌完后,用剪子将高于槽口5mm以上的绝缘纸剪去。用划线板将留下的5mm绝缘纸分别向左或向右划入槽内。将竹楔一端插入槽口,压入绝缘纸,用小锤轻轻敲入。
4、线圈端部、每个极相端之间必须加垫绝缘物。根据绕组端部的形状,可将相问绝缘纸剪裁成三角形等形状,高出端部导线约5~8mm,插入相邻的两个绕组之间,下端与槽绝缘接触,把两相绕组完全隔开。
七、实训心得
短暂的两周电机实训结束了,通过实训使我进一步掌握了电动机的内部构造和定子绕组的嵌线。在电机的拆装中,我们虽然只进行了简单的拆装,但是我们依然从电机的拆装中了解到了B3和B5两种安装形式电机不同的外部形状及四六级电机的不同,前后端盖的安装形式。亲身感受了定子绕组的嵌线的工艺过程。电机定子绕组的嵌线是在实习中最耗时、最复杂、最需要耐心的项目。这次实习对我来说是一笔不可多得财富,因为我可以通过这些方式,这种自己动手的经历来达到我所要进行课程设计的目的,来得到我所欠缺的课本上所学不到的知识,这正是作为一名大学生,我们所要必须掌握的一种亲自动手的能力,而且是工科所必有得一技之长。最后感谢老师和同学的帮助。使课程设计得以完成。