电机制作工艺

电机制造工艺知识

电机制造工艺知识培训教材

一、工艺流程图

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;

（2）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

150

HT200

200

HT250

250

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

DR510

5.10（P15/50）

1.64（B=50）

DR420

4.20（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

（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）

电机装配应知应会

电机装配应知应会培训教材

一、装配注意事项

1、定子压入机座：

（1）H180及以下电机机座装入定子后，须轻轻翻转，以免机座端面磕碰；H200及以上电机先将机座竖起吊至压床上，再用吊具将定子从机座的非轴伸端装入。

（2）定子装入机座时，须将引接线对准机座出线门。否则会造成引线出线困难和压伤引线。

（3）压装时，先将机座随同压装工具移到压机的中心位置，然后扶正定子点动加压，将定子压正后方可缓慢持续压至规定位置，严禁一次压到位。如定子未摆正后压装，会损伤定子，造成对地击穿；压装速度过快，易造成引接线碰伤，造成引线对地。

2、轴承装配：

（1）转子轴承档不得有毛刺、油污等脏物，否则影响轴承装配，过盈量过大，会损伤轴承。

（2）严格按工艺要求设置加热时间和温度。加热时间过长和温度过高，会造成轴承油脂流失、轴承退火，缩短了轴承使用寿命。

（3）热套时，快速将轴承套装并检查轴承是否到位。装配未到位的，可用专用套筒顶住轴承内圈轻敲到位。严禁顶轴承外圈，内圈须均匀受力、无冲击载荷，否则会损伤轴承。

（4）压床装配：压套、V形支撑块须完好无破损，两压套须平行并垂直于V形块的两支撑面。以确保两轴承受力均匀并垂直于转子轴线，侧向、歪斜受力，会损伤轴承。（注意：转子外园跳动、斜度须符合要求）

（5）开启式轴承：端盖轴承盖的储油空腔、轴承油脂和添加工具须干净，不得有灰尘、铁屑、油污等脏物，添加量为储油空腔的1/3～1/2。油脂添加过多或过少，均影响轴承的温度。

（6）装配时，轴承有字的朝外。以确保顺着毛刺方向装配，减少轴承的损伤。

3、端盖装配：

（1）热套的轴承须待其完全冷却后，方可进行端盖装配。端盖与轴承为小间隙配合，有温度的轴承（其外径变大了）与端盖的间隙减小了，不利于装配，易损伤轴承。如：206轴承加热到80°C后，内圈变大0.03mm，外圈变大0.06mm。

（2）将端盖轴承室对准轴承，用手均匀用力轻推到位，允许用专用套筒轻敲到位，严禁猛力和铁锤、铜棒直接敲击。

（3）端盖压机：检查两顶针是否在同一中心线上，两压板是否平行并与中心线是否垂直。

4、整机喷面漆：

（1）检查电机表面是否有油污、灰尘等脏物，若有须用毛刷清理和干净抹布蘸二甲苯擦洗，清洁干燥后方可喷漆。否则会影响面漆的附着力,造成漆膜易脱落.

（2）根据生产用量，配制面漆，切不可多配以免浪费。面漆与固化剂混合4小时后,便不能再使用.

（3）配漆前两小时，应将面漆倒置，使用时还须将面漆充分搅拌均匀后，方可与固化剂、稀释剂配制并搅拌，配制须严格配比和粘度。配比影响漆膜的干燥时间、硬度、光泽、丰满度；粘度过小，易造成流挂，粘度过大，则不利喷涂，造成喷涂不均匀。

（4）根据试喷情况，调整气压和喷嘴大小，喷涂时应均匀，注意喷涂距离和角度。

5、后装配：

（1）风叶装配：须用木榔头轻敲风叶轴孔端面，然后再用专用套筒装配，严禁敲击叶片。拆卸时，须以工艺孔用专用工具拆卸，不许直接敲击或撬除。否则会损坏风叶。

（2）铭牌钉制：先用铜锤轻敲铆钉挂上，然后用专用工具铆紧，严禁直接用锤子一次铆紧，以免铆钉头部凹瘪。铭牌须端正平整居中，不许歪斜、凹凸不平。铭牌是用户用来辨认电机规格型号的，它是电机的身份标识，它的外观直接影响电机的美观。

（3）涂红：字样应轮廓清晰、均匀，非凸出面不得沾有红漆。

6、装箱：

（1）纸箱包装：检查电机面漆是否干燥，泡沫须对准位置，轻拍到位。标签齐横线贴好，端正不歪斜。标签不许用笔填写，须用印章。

（2）木箱包装：木箱不得有发霉、潮湿、虫眼等现象。

7、工序周转：

（1）机座、端盖等铸件：堆放运输应隔层保护，加工面不得磕碰（有散热片的还要防其碰坏），同时还要防水防锈，否则会影响电机装配质量，同心度误差会导致轴承温度高和温升高（机械耗大），气隙不均匀；机座底脚变形导致安装不平。

（2）定子：定子不得滚动搬运，应防其变形报废；线包受损就会击穿；同时还要防水防潮。

（3）转子：转子不得磕碰，否则影响轴承装配，转子外园生锈。平衡柱和叶片的变形会影响平衡精度，导致电机振动超差。

（4）整机：面漆和零件损坏，主要影响电机外观；影响安装的磕碰，会导致电机报废。

总之，电机在工序周转时，须轻拿轻放，防止磕碰，电机在滚道线上不许首尾相接推运，须用专用木垫板，以垫板相接推运。

8、螺栓、螺钉紧固：

（1）对三个螺栓的，依次紧固后，须将第一个螺栓再拧紧一次；对四个螺栓的，须对称紧固。

（2）螺栓紧固所用的拧紧力矩应符合紧固要求，根据螺栓大小性能等级，对应选取合理的气压或电动板手型号档位。如拧紧力矩小了，在使用中螺栓容易松动，导致连接失效；如拧紧力矩过大，则容易使螺栓遭到损伤，也导致连接失效。

性能等级为4.8的螺栓最大许用扭矩如下：

变频电机知识

一．用普通电机代替变频电机是否可以？

普通Y系列或Y2 系列电机不能作为变频电机使用，否则容易引起电机发热。因为，普通电机在作变频电机使用时，特别是低于50HZ使用，电机的转速随着频率的下降而降低，风扇风力减小，电机温度高，尽管有的用户采取外加一只风扇给电机降温，但风路和电机风扇风路不一样，电机下端风吹不到温度还是无法保证。

普通电机启动时用变频器，工作时用公频电源是可以的，如果电源一直通过变频器，那么变频器的输出电压和电流波形（正弦波和斜波）对电机线圈的冲击大可能会出现匝间、相间短路，而公频则对正弦波和斜波进行过修正。

频率降低对输出功率P2的影响，0~50Hz是恒转矩，50~100HZ是恒功率，那么随着频率的降低电机的输出功率也减少。

例题：一台15KW 6P电机，35HZ工作时输出功率是多少KW？

T=P2/n=15000/960=15

960/50=Χ/35 Χ=672

P2=15X672=9870（W）

答：这台电机35HZ工作时输出功率是9.87KW。

二．变频电机的常见故障

1．低频启动时产生反向振动，是正常的低频脉动。

2．某一频率区振动，是设备和电机产生的共振，可选择分段变频器上分段变频，跨过这一振动频率区。

3．电机负荷不超低频（<10HZ）启动困难，0~50HZ是恒转矩变频器有自动转矩提升装置，在5HZ时电压如>38V，可能造成转矩降低，转矩提升不行。

三．注意事项

1．风扇要单独接电源（380V 50HZ），不可以从变频器上接电源，风扇转向应使风流吹向电机,否则对调任意两根电源线即可。

电机温升的计算

电机温升的计算

电机的电阻随电机温度的升高而增大，若在用户使用现场可以以下公式计算电机的温升：

R（冷）=0.87ΩθΔ环境温度=25℃

R（热）=1.131Ω停机时环境温度=30℃

R（热）/R（冷）=235+停机时室温+温升/235+开机时室温

1. 131/0.87=235+30+Δθ/235+25

1. 3=265+Δθ/260

Δθ=260*1.3-265=73k

空载电流有关知识

一．空载电流

空载电流（I。）一般为额定电流（Ie）的30~60%，电机功率大I。的百分数小，转速高I。的百分数小。国家标准对电机的九项性能考核指标（效率、功率因素、温升、噪声、振动、起动转矩、最大转矩、最小转矩、起动电流），空载电流只是设计时参考值，通常I。小：杂散耗增大，定转子之间通风条件差，温升高；电机的各种转矩，特别是起动转矩降低，启动困难；使用中增加了定、转子相擦（扫膛）的可能性，电机的可靠性不能保障。I。大：功率因素下降，起动电流增大，对电机的温升和效率也有一定程度的影响。

二．产生空载电流大的原因：

1．定、转子之间间隙过大，如：转子外圆车小。

2．定、转子错位，相当于铁心短了。

3．嵌线节距小了，如：1跨10嵌成1跨9

4．用户电压过高导致I。大，因为I。对电压敏感性特别强，电压高10%，I。可能要高30%。三．空载电流与额定电流的百分比

功率KW

极数

0.125

0.55以下

2.2以下

10以下

55以下

2

70~95

50~70

40~55

30~45

23~35

4

80~95

65~85

45~60

35~55

25~40

6

85~95

70~90

50~65

35~65

30~45

8

90~98

75~90

50~70

37~70

35~50

四．空载电流与电压的关系

空载电流是随着电压的上升而上升下降而下降，和负载时的电流与电压的关系不相同，当电压降低电磁力磁降低转差增大，转子和定子负载电流都增大，当电压偏高，电磁力矩增大，转差减小负载电流减小，空载电流增大，当电压偏离较大时，磁通增大的很多，由于铁芯饱和空载电流增加，定子电流开始时略有减小而后上升。

P=IχU I↓=P/U↑

I?

U

五．三相电流不平衡

三相电流的不平衡度空载时不允许超过10%，中载以上不允许超过5%，三相电流不平衡一般都是电压偏差照成需测量一下用户的电压0—A、B、C（220V），可将偏离较大的一相与另一相互换，如偏离较大值随着电源线移位就是电压偏差造成的。

三相电流的不平衡度计算方法：

例：一台Y160L--4电机工作时三相电流分别为28A、28A、32A，该台电机的三相电流是否平衡？

I（平均值）-I（偏大值）或（偏小值）/ I（平均值）

＊100%=I（偏差值）

30-32/30*100%=6.6%

答：该台电机的三相电流属不平衡。

YD系列变极多速三相异步电动机

YD系列变极多速三相异步电动机是Y系列三相异步电动机的主要派生系列之一，它具有可随负载性质的要求而有极地变化转速，从而达到功率的合理匹配和简化变速系统的特点。

常见故障：

1．低速运转高速不运转，是因为高速时通电源的接触器烧坏或接触不良造成。

2．线圈老化或烧毁，是因为过载、频繁高低速转换、频繁启动或作并头用的接触器烧坏或接触不良造成（高速时是YY接法，如作并头用的接触器烧坏或接触不良，该电机变成Y

接法功率减少一半）

YCT系列电磁调速电动机

电磁调速电动机是由拖动电机和电磁转差离合器两个部分组成，调速电动机如不调速，一般情况都是励磁线圈断线或线圈老化，调速电动机的使用条件和Y系列电机一样，还必须不得超过它的调速范围，否则励磁线圈易老化甚至烧毁。

型号额定调速范围r/min

YCT112--4A ~YCT132—4B 1230~125

YCT160—4A~YCT225--4B 1250~125

YCT250—4A~YCT315—4B 1320~132

YCT355—4A~YCT355—4B 1340~440

YCT355—4C 1340~600

励磁线圈电阻值：

YCT112-4A、4B 37.2±1.5欧姆

YCT132-4A、4B 30.8±1.2欧姆

YCT160-4A、4B 29.5±1.2欧姆

YCT180-4A、4B 38.6±1.5欧姆

YCT200-4A、4B 26.5±1.1欧姆

YCT225-4A、4B 27±1.0欧姆

YCT250-4A、4B 18.9±0.8欧姆

YCT280-4A、4B 22.3±0.8欧姆

YCT315-4A、4B 19±0.8欧姆